Развитие естествознания в 17-19 веках.

Через 10 лет после гибели Бруно мир был потрясен открытиями Галилея. Впервые в истории астрономии небо начали наблюдать с помощью подзорных труб. Впервые были обнаружены горы, кратеры, трещины на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце, доказано вращение Солнца. Одновременно с Галилеем наблюдал движение планет Иоганн Кеплер, открывший три закона, названные его именем, по которым совершается движение небесных тел в Солнечной системе.

Кеплер, дал красивую единую геометрическую схему построения орбит планет. Он писал: “Я принял размеры планетарных орбит в соответствии с астрономией Коперника, который в центре поставил неподвижное Солнце, а Землю сделал вращающейся как вокруг Солнца, так и вокруг своей оси”. Кеплер развеял “чары округленности“ Галилея.

Галилей в своих работах представлял систему мира Коперника с равномерным движением по окружности, хотя ему было известно из личной переписки с Кеплером, что планеты движутся по эллипсам с периодически меняющимися скоростями.

Так были сделаны первые шаги, ведущие к современной наблюдательной и вычислительной астрономии.

Не менее тяжким был путь и в познании человека и в борьбе с болезнями людей. По сути дела даже познание кровообращения человека до начала 17 века недалеко ушло от времен Клавдия Галена. Преследования Везалия, смерть в 1533 году на костре Сервета, предшествовали появлению в 1628 году книги Уильяма Гарвея (1578-1657) о движении сердца и крови у животных, написанию которой предшествовала тридцатилетняя работа, многочисленные вскрытия и животных и людей. В 1651 году появилась и вторая замечательная работа Гарвея “Исследования о рождении животных”. Он впервые описал развитие зародышей и твердо установил, что всё живое развивается из яйца. Гарвей узнал о строении организма далеко не все. Он так и не узнал, как попадает кровь из артерий в вены.

Микроскопов еще не было, увидеть капилляры он не мог. Они были открыты только через 4 года после его смерти. По той же причине трудно было проследить все стадии развития зародыша. Не знал Гарвей и роли легких. Ведь в то время не знали состава воздуха, не представляли важность газообмена. Гарвей лишь отмечал, что в легких кровь охлаждается и изменяет свой состав.

Новый этап развития биологии в немалой степени связан с именем привратника ратуши города Делфта Антония Левенгука (1632-1723). Левенгук изготовил первые микроскопы и впервые увидел мир микробов. “С величайшим удивлением я увидел под микроскопом невероятное количество маленьких животных в таком крошечном кусочке вышеуказанного вещества (налета с зубов)”, - писал он в Лондонское королевское общество. Левенгук впервые увидел и капилляры в кровеносной системе, и тельца, ходящие в состав крови, и сперматозоидов в семенной жидкости. По сути дела он открыл людям новый мир и невероятно расширил познания о нем.

И, что самое важное, он дал исследователям новое средство и новый способ проведения исследований.

В конце 17 века появились первые научные журналы, и новая информация, новые открытия становились достаточно быстро известными широкому кругу специалистов. Это ускоряло обмен информацией и подталкивало людей к новым и новым открытиям.

В 17 веке произошло то, что дало основание говорить о научной революции - выдвижение новых принципов познания, категорий, методов. Социальным стимулом развития науки стало растущее капиталистическое производство, которое требовало новых ресурсов и машин. В 17 веке наука стала рассматриваться в качестве способа увеличения благосостояния населения и обеспечения господства человека над природой.

Стиль мышления в науке с тех пор характеризуется следующими двумя чертами:

1) опора на эксперимент, поставляющий и проверяющий результаты;

2) господство аналитического подхода, направляющего мышление на поиск простейших, далее неразложимых первоэлементов реальности.

И далее развитие естествознания шло с все нарастающей скоростью:

Законы механики, закон всемирного тяготения, открытые Ньютоном в конце ХVΙ Ι века, открытие Гальвани животного электричества и создание электрических батарей и первых статических электрогенераторов Алессандро Вольта, открытие состава воздуха Ломоносовым и Лавуазье в ХVΙ Ι Ι веке, и установленные ими же законы сохранения массы, обнаружение Деви целой плеяды новых химических элементов в первые годы Х1Х века и атомная теория Дальтона - все это дало толчок бурному развитию науки и техники в Х1Х веке и, главное, установлению тех законов и правил, по которым развивается наука. На смену умозрительному и бездоказательному выдвижению идей, на смену придумыванию названий вместо того, чтобы разобраться в существе явлений (" жизненная" или " производящая" сила, флогистон или теплород), пришли строгий эксперимент, строгое доказательство предположений, стремление разобраться в причинах любых вещей и событий.

Зародилась современная атомная физика, развивалась химия, химия давала для физики новые идеи, и физика пошла по традиционному пути построения моделей веществ, так, в частности, возникла модель Резерфорда, дополненная постулатами Бора. В результате развития квантовой механики стало возможным прийти к пониманию строения всех химических элементов таблицы Менделеева. Была создана теория химической связи.

На стыке наук возникали новые области знаний, и стало совершенно очевидно, насколько условны границы между науками. Например, создание молекулярной биологии, которая изучала проявления жизни на молекулярном уровне, дало понимание многих важных процессов, ранее считавшихся монополией биологии (дыхание, раздражение). Эти процессы являются химическими процессами. Химическую природу имеет даже процесс деления клетки, но жизнь не сводится только к физико-химическим процессам. Физики, пришедшие в биологию в 20 веке, сумели расшифровать рентгенограммы ДНК и проникнуть в самые глубинные тайны жизни.

В математике появилась возможность решать на ЭВМ невероятно сложные нелинейные уравнения с огромным числом взаимосвязанных параметров. Были разработаны новые методы и разделы математики, такие, как теория катастроф, кибернетика, теория вероятностей.

В 19 веке естествознание движется семимильными шагами. В начале века Майкл Фарадей устанавливает законы электромагнитной индукции, выводит науку об электричестве и магнетизме на широкую дорогу развития, ведущую в ХХ век.

Выдающийся вклад в науку внес Луи Пастер (1822-1895).

Он доказал и объяснил существование оптической изомерии органических веществ. Он доказал, что микробы не могут самозарождаться (многие ученые до работ Пастера были убеждены в обратном). Блестящие работы Пастера доказали, что именно микробы являются носителями многочисленных болезней, и он научно обосновал методы борьбы с вредными микробами и инфекционными болезнями. Пастер победил многие болезни, в том числе такие, как сибирская язва и холера, Пастер победил ранее неизлечимое бешенство. И Вечным памятником Пастеру служит созданный при его жизни Пастеровский институт в Париже – всемирный штаб борьбы с инфекциями. Чем дальше, тем большими темпами развивалось естествознание. Сегодня трудно даже представить, что автомобиль и радио, радиоактивность и элементарные частицы, законы наследственности известны людям менее ста лет, а научная база для развития производства полимеров и синтетических волокон, носители наследственности, полупроводники и персональные компьютеры стали известны менее 40-50 лет назад.

Наука росла не только вглубь, но и вширь. От каждой большой науки отпочковывались новые и новые отрасли. Многие отрасли создавались на стыке наук.