Естественнонаучная картина мира. Часть 1. Естествознание – комплекс наук о природе

Химия: 1869 г. – открытие Д. И. Менделеевым Периодического закона и создание Периодической таблицы химических элементов.

Рис. 1.7. Великие ученые нового времени

Научный этап развития естествознания – очень короткий: всего одна секунда по шкале Карла Сагана (на этой шкале 1 год соответствует времени жизни Вселенной от Большого взрыва до наших дней). Но при этом надо понимать, что любые достижения цивилизации: тепло и свет в наших домах, автомобили, поезда, самолеты, компьютеры, мобильные телефоны, средства лечения страшных болезней и многое-многое другое, – результат деятельности огромной когорты естествоиспытателей, как всемирно известных, так и рядовых, которые неустанно работают во благо науки.

Что же обусловило такой качественный скачок в познании природы после двух тысячелетий сравнительно плавного развития событий? Ключевой момент, ознаменовавший научный этап развития естествознания, – разработка и широкое проникновение в практику исследования природы особого метода исследования – научного метода. Он пришел на смену умозрительному методу, предложенному еще Аристотелем. Родоначальники научного метода – ученые-естествоиспытатели XVII века: Ф. Бэкон, Р. Декарт, Г. Галилей. Именно научный метод позволил преодолеть такие веками существовавшие заблуждения как «движимое движется», «тяжелые тела падают быстрее легких» и многие другие, и стал тем компасом, который указывает направление поиска ученым всего мира во всех областях естествознания. Описанию этого метода посвящены следующие параграфы данной главы.

1.2. Классификация методов научного познания

Термин «методы научного познания». Слово «метод» происходит от древнегреческого «» – путь познания, исследования, и означает последовательность действий, направленную на достижение определенной цели. Методами научного познания называют методы получения новых научных знаний: наблюдение, эксперимент, выдвижение гипотезы, моделирование и др. Все формулировки законов, постулатов, основных положений, все важнейшие формулы, все определения явлений, величин и объектов в любом из учебников по физике, биологии, химии и др. – результат применения методов научного познания.

Роль методов научного познания очень велика. Ф. Бэкон образно иллюстрировал эту роль следующим сравнением: «Хромой калека, идущий по верной дороге, может обогнать рысака, если тот бежит по неправильному пути. Даже более того, чем быстрее бежит рысак, раз сбившись с пути, тем дальше его оставит за собой калека». Сравнение метода с дорогой весьма наглядно. Но дороги необходимо прокладывать и какого-либо универсального метода не существует: каждое новое открытие требует либо изобретения нового метода, либо приспособления известного к новым условиям. В этой связи советский физик Л. Ландау писал: «Метод важнее результата, с помощью метода можно получить много новых результатов».

Термин «научный метод». Методы научного познания в совокупности образуют научный метод. Г. Галилей выделял четыре этапа научного метода: 1) чувственный опыт; 2) выдвижение гипотезы в виде аксиомы; 3) математическое развитие гипотезы, вывод следствий; 4) экспериментальная проверка гипотезы и следствий (рис. 1.8).

Важнейшая особенность научного метода состоит в том, что он исключает субъективное толкование результатов. Ни рассуждения с позиции «здравого смысла», ни ссылки на авторитеты, ни самые строгие математические выкладки не могут служить основаниями для утверждения, что то или иное знание истинно. Единственный судья в научных спорах – эксперимент, который может быть воспроизведен в разных лабораториях, разными людьми, и потому полученное знание носит объективный характер.