Возникновение новых наук на стыке дисциплин

МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н.П. Огарева
ИСТОРИКО-СОЦИОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТТ

РЕФЕРАТ
на тему:
ВОЗНИКНОВЕНИЕ НОВЫХ НАУК НА СТЫКЕ ДИСЦИПЛИН

Выполнил: Ганюшкина Т.В.
студент 1-го курса 103 группы
з/о специальность регионоведение
Проверил: Еркин В.М.

Саранск, 1998

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Из истории возникновения и развития науки 2

2. Причины возникновения наук на «стыке» дисциплин 3

3. Науки, возникшие на «стыке» традиционных дисциплин 4

Наука — это форма духовной деятельности людей, направленная на производство знаний о природе, обществе и о самом познании, имеющая непосредственной целью постижение истины и открытие объективных за­конов на основе обобщения и реальных фактов в их взаимосвязи. Отра­жая мир в его материальности и развитии, наука образует единую, взаимосвязанную, развивающуюся систему знаний о его законах. Вместе с тем она разделяется на множество отраслей знания (частных наук), которые различаются между собой тем, какую сторону действительности, форму движения материи они изучают. [5]

По предмету и методу познания можно выделить науки о природе — естествознание, и обществе — обществознание (гуманитарные, социаль­ные науки), о познание, мышлении (логика, гносеология и др.). От­дельную группу составляют технические науки. В свою очередь каждая группа наук может быть подвергнута более подробному членению. Так, в состав естественных наук входят механика, физика, химия, биология и др., каждая из которых подразделяется на научные дисциплины — физи­ческая химия, молекулярная химия и т.д. Могут быть и другие критерии для классификации наук. Так, по своей удаленности от практики науки можно разделить на два крупных типа: фундаментальные, где нет прямой ориентации на практику, и прикладные — непосредственно решающие практические задачи. Бердяев писал, что: «Об универсальной науке мечтали лишь философы — ученые всегда были скромнее. Ученые расчле­няли мировую данность на отдельные специальные сферы и давали эконо­мически сокращенное описание отдельных сфер под наименованием закона природы». [5]

Вместе с тем границы между отдельными науками и научными дисци­плинами условны и подвижны. Все чаще возникают новые отрасли знания на «стыке» традиционных наук. Здесь-то и обнаруживается процесс ин­теграции наук. Но на начальном этапе формирования научных знаний происходил естественный процесс дифференциации.

1.Из истории возникновения и развития науки

Наука представляет собой продукт развития мысли древних греков. Наука в древнегреческой культуре представляла собой целостную науку. Зачатки мышления, идущие в плане частных наук, появились под влия­нием Аристотеля и его школы, таких великих врачей, как Гиппократ, Гален. Но это не нарушало целостность науки и картины мира. В эпоху христианского средневековья наука так же разрабатывалась как гармо­ническое целое. Только в конце средних веков произошла подмена поня­тия «наука» понятием «естествознание» Эта новая наука начала свое триумфальное шествие с эпохи Возрождения, когда была признана воз­можность математического описания результатов, полученных экспери­ментальным путем. Эта новая форма приобрела столь большое значение, что Кант оценивал частные науки в зависимости от степени применения в них математики. Под влиянием экспериментально-математической науки коренным образом изменилось мировоззрение европейца и усилилось его влияние на духовную жизнь остального мира. В особенности оно воз­росло благодаря подведению строгого строго научного фундамента под возникшую из медицины технику, которая базировалась до этого исклю­чительно на ремесленном опыте.

С развитием новой науки возникла необходимость более глубокого разделения ее на специальные дисциплины, для более тщательного и глубокого изучения отдельных явлений и процессов определенной об­ласти действительности. Естественные науки, получившие свое граждан­ство с XVIII века, — это совокупность всех наук, занимающихся иссле­дованием природы. Главные сферы естественных наук — материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная — позволили сгруппировать их следующим об­разом:

физика, химия, физическая химия

биология, ботаника, зоология

анатомия, физиология, учение о происхождении и развитии, учение о наследственности

геология, минералогия, палеонтология, метеорология, география

астрономия вместе с астрофизикой и астрохимией.

Математика, по мнению ряда натурфилософов, не относится к естествен­ным наукам, но является решающим инструментом их мышления. [2]

Дифференциация научного знания была необходимым этапом в разви­тии науки. Частные науки классифицировались с точки зрения их пред­мета или метода. В результате, в какой-то степени, утрачивалось по­нимание истинной цели науки о мире в целом, а действительности — как единого целого. Это в свою очередь отразилось на науке и повлекло за собой все большее и большее превращение ученого в специалиста в уз­кой области знания, а высшие учебные заведения в места подготовки специалистов. Из-за отсутствия со стороны частных наук достаточного внимания к этой общей для них всех цели заговорили о «кризисе науки». Но как писал Ясперс «кризис науки является кризисом людей, которые ее постигают». Многие мыслители в свою очередь пытались, на­пример, Лейбниц, Даламбер, Кант и др. пытались объединить частные науки в систему, основанную на едином принципе. [2]

2.Причины возникновения наук на «стыке» дисциплин

В ходе развития науки возникают все новые и новые ее отрасли. Но если первоначально они формировались по предметному признаку, то для современной науки характерно формирование новых научных дисцип­лин по проблемному признаку. В этом случае новые отрасли возникают в связи с выдвижением новых определенных теорий или проблем. Как писал Поппер, наука начинается не с наблюдений, а именно с проблем, и ее развитие есть переход от одних проблем к другим — от менее глубоких к более глубоким. Проблемы, по его мнению, возникают, либо как след­ствие противоречия в отдельной теории, либо при столкновении теорий, либо в результате столкновения теории с наблюдением. [7]

По мере развития научного познания становится все более очевид­ным, что дисциплинарный подход (т.е. в рамках одной дисциплины) не способствует раскрытию глубоких общих закономерностей и решить стоя­щую проблему. Для этого нужен междисциплинарный подход (называемый интегративным). С помощью таких подходов и решаются проблемы, в ос­нове которых лежат законы отражающие единство и целостность природы. Вот, что пишет по этому поводу Тулмин: «Тот опыт, который был накоп­лен людьми в определенной области, приводит к тому, что они прини­мают определенные идеалы объяснения. Эти идеалы обуславливают те коллективные цели, которые человек стремиться достичь, когда полу­чает соответствующую специальность и работает в качестве биохимика или физика-атомщика, и те же самые идеалы сохраняют связность самой дисциплины, ставя пределы». [5] Эти пределы зачастую не позволяют решить многие проблемы в рамках одной научной дисциплины. Поэтому и возникают науки на «стыке» традиционных наук.

Например, при решении задач определения примеси в веществе очень часто химики проводят качественный анализ химическими мето­дами, которые дают результаты если примесь составляет не менее опре­деленного количества. Но химические методы обладают пределом чувст­вительности. Если же примесь составляет малые доли процента, ее можно определить используя физические методы спектрального анализа. Когда биология начинает использовать физические методы в своих ис­следованиях, они достигли впечатляющих результатов, которые заверши­лись возникновением на стыке биологии и физики новой науки — биофи­зики. Аналогичным образом возникли биохимия, геофизика, геохимия и другие науки.

Прежние классические представления химии об ионной и ковалент­ной связях были бессильны в решении многих проблем. Например, почему галогены — сходные элементы одной подгруппы таблицы Менделеева обра­зуют друг с другом многочисленные и прочные соединения. Решить эти задачи удалось только с позиций квантово-механических представлений физики. Так возникла квантовая химия, исходным пунктом которой стало уравнение выведенное в 1926 г. австрийским физиком Шредингером — дифференциальное уравнение второго порядка в частных производных для волновой функции. С помощью этого уравнения можно судить о специфи­ческих особенностях и энергии валентных электронов, т.е. электронов участвующих в химических взаимодействиях. Таким образом, выяснилось, что природу химической связи можно вскрыть только методами квантовой механики.

3.Науки, возникшие на «стыке» традиционных дисциплин

Науки на «стыке» традиционных наук начали возникать не сегодня и даже не вчера. Проблемы, встающие перед учеными заставляли при ре­шении использовать методы других наук. Одной из первых появилась фи­зическая химия.

Еще в 1752 г. М.В. Ломоносов говорил: «Физическая химия есть наука, объясняющая на основании положений и опытов физики то, что происходит в смешанных телах при химических операциях». [9] Ломоносов правильно предвосхитил содержание современной физической химии, он верно понял, насколько важно использовать физические зна­ния и методы при изучении химии. Им был установлен один из основных законов физической химии — закон постоянства массы при химических превращениях. Именно физика постепенно превращала химию из описа­тельной науки в точную. Развитие физической химии в дальнейшем было связано с исследованиями ученых, изучавших действие тепла и электри­чества на протекание химических процессов. Изучение выделения или поглощения теплоты в процессе химических реакций положил начало тер­мохимии. В конце XIX в. физическая химия окончательно сформировалась как самостоятельная наука. Она включает в себя целый ряд научных дисциплин. Физическая химия дает теоретическую основу для других от­раслей химической науки и химической технологии.

Биофизика, или биологическая физика, — важное направление современной науки, возникшее на границе биологии с различными разде­лами физики. Основная задача биофизики состоит в изучении физических основ строения и функционирования живых систем. По современным пред­ставлениям в основе жизнедеятельности всех известных нам биологиче­ских объектов лежат законы природы, присущие и остальной материи, например законы физики. При исследовании биологических объектов раз­личной степени сложности, начиная от отдельных молекул и их комплек­сов и кончая клетками, их сообществом, тканями, органами, целыми ор­ганизмами, возникает целый комплекс сложных проблем. Их решение тре­бует применения всего арсенала теоретических и экспериментальных ме­тодов современной физики, в том числе ряда разделов математической физики, теории информации, кибернетики, автоматического регулирова­ния и других смежных направлений науки. Биофизика вскрыла важные особенности взаимодействия вещества и энергии в биологических систе­мах. Оказалось, что процессы жизнедеятельности подчиняются законам термодинамики открытых систем с постоянным обменом веществ и энергии с окружающей средой. Биофизика показала полную справедливость для биологии таких фундаментальных законов физики, как законы сохранения и симметрии. Помимо этих общих подходов к биологическим явлениям с позиций современной физики биофизика решает широкий круг более част­ных проблем, имеющих большое теоретическое и прикладное значение. На вооружении биофизики сегодня рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, радиоизотопы, радиоспектроскопия электронного и ядер­ного магнитного резонанса, оптическая спектроскопия, различные ме­тоды радиоэлектроники и кибернетики.

Химическая физика — научная дисциплина, появившаяся на ру­беже физики и химии в первой трети ХХ в. Она изучает явления и зако­номерности на основе познания строения атомов и молекул. Главное внимание уделяется количественным методам исследования, созданию теорий реакционной способности, физическим методам воздействия на химические реакции, изучению физических явлений, сопутствующих хими­ческим реакциям. Химическая физика выделилась из физической химии после того, как в химию пришли понятия атомной физики и квантовой механики, развитие которых чрезвычайно углубило физическую теорию строения вещества и позволило создать новые методы исследования хи­мических реакций. В качестве объектов исследования химической физики зачастую выбираются простые на первый взгляд реакции, например взаи­модействие кислорода с водородом. Но изучение их на основе химиче­ской физики показало, что эти процессы являются сложными. Механизм химических реакций рассматривается как совокупность элементарных процессов с участием электронов, атомов, молекул, ионов, свободных радикалов. Для современной химической физики характерно применение многочисленных физических методов исследования, дающих глубокую и разнообразную информацию о механизме взаимодействия веществ, о структуре молекул и атомов. Среди проблем, которыми занимается эта наука, такие первостепенно важные, как исследование химической кине­матики реакций горения и взрывов, теоретический расчет скоростей ре­акции в газовой, жидкой и твердой фазах, изучение катализа, выявле­ние закономерностей полимеризации и т.д. Перспективными для химиче­ской физики являются исследование реакций, протекающих в экстремаль­ных условиях — при сверхнизких и сверхвысоких температурах, в плазме, в условиях глубокого вакуума или под большим давлением, под влиянием лазерного излучения и т.д. Методы химической физики приме­няются при изучении многих биологических объектах и процессов, про­исходящих в живой природе.

Геохимия — наука о химическом составе атмосферы, гидро­сферы, литосферы Земли, горных пород, руд, минералов, о распростра­ненности, сочетании и миграции химических элементов и их изотопов на Земле, наука, изучающая историю элементов нашей планеты. Ее основные положения разработаны в ХХ в. на базе современных представлений хи­мии о строении и превращении атомов. Основоположниками современной геохимии считают советских ученых В.И. Вернадского и А.Е. Ферсмана, а также норвежского исследователя В.М. Гольшмидта. Изучением законо­мерностей поведения всех химических элементов и их изотопов в при­роде, моделированием процессов их концентрации и рассеяния занима­ются теоретическая и экспериментальная геохимия. Геологическая и геохимическая роль живых организмов исследуется биогеохимией.

Биогеохимия — часть геохимии, изучающая геохимические про­цессы, которые происходят при участии организмов в биосфере-оболочке Земли, включающей атмосферу, гидросферу и верхнюю часть литосферы (земную кору). Миграцию химических элементов на Земле нельзя понять без учета влияния организмов. Биогеохимические процессы находят от­ражение на геологических картах. Впервые задачи биогеохимии были сформулированы в СССР академиком В.И. Вернадским и разрабатывались в специально созданной Биогеохимической лаборатории. Биогеохимия рас­сматривает не отдельные особи или виды организмов, а всю их совокуп­ность, так называемое живое вещество, выраженное в массе, составе энергии, которую оно привносит в биогеохимические процессы.

Биохимия — наука о химическом составе и химических реак­циях живых организмов. Возникнув на стыке химии и биологии, она сформировалась как самостоятельная отрасль знаний в конце ХIХ в., хотя истоки ее относятся к далекому прошлому. Современную биохимию кратко можно охарактеризовать как науку, которая использует химиче­ские методы для изучения биологических объектов. В зависимости от природы изучаемых живых организмов биохимия подразделяется на биохи­мию животных, биохимию растений, и биохимию организмов. Современная биохимия развивается в тесной связи с биоорганической химией и моле­кулярной биологией, опирается на новейшие достижения химии и физики. Ряд разделов биохимии из-за их большого практического значения выде­лился в отдельные научные дисциплины. Современная биохимия — активно развивающаяся наука, она вносит весомый вклад в наши знания о химии живых организмов, имеет важное значение для различных областей прак­тики.

Квантовая химия — это область теоретической химии. Экспе­римент для нее важен лишь как путь проверки теоретических положений. Она опирается на фундаментальное представление физики о том, что электрон одновременно может рассматриваться и как частица, и как волна. «Язык» квантовой химии — это очень сложные математические уравнения, составляющие аппарат квантовой механики. Основная задача квантовой химии состоит прежде всего в теоретическом объяснении взаимодействия атомов в молекулах и в более сложных материальных об­разованиях. Достижения квантовой химии во многом определяют развитие современной теоретической химии.

Астрофизика — раздел астрономии, изучающий физическую при­роду небесных тел и их систем, их происхождение и эволюцию. В астро­физике почти все данные о далеких небесных телах получают с помощью анализа приходящих от них электромагнитных волн — видимого света и других, невидимых глазом лучей. Основу астрофизики составляют астро­физические наблюдения. Появление спектрального анализа во второй по­ловине ХIХ в. сразу позволило делать выводы о химическом составе не­бесных тел. На основе данных наблюдательной астрофизики, опираясь на законы физики, астрономы делают выводы об условиях в небесных телах, которые непосредственно не наблюдаются.

Геофизика, или физика Земли, — это комплекс наук, изучаю­щих нашу планету и ее ближайшее окружение — Солнечную систему. Гео­физика изучает непостоянное во времени вращение Земли, ее истинную форму, взаимодействие Земли и Луны (приливы, замедление вращения), климат Земли и др.

Окружающий нас мир сложен и многогранен. Познать его невозможно с позиций только химии, только физики, только биологии и т.д. Каче­ственные прорывы в решении проблем науки возможны при использовании знаний и методов многих традиционных дисциплин, так возникают всё новые и новые науки на «стыке» традиционных дисциплин.

ЛИТЕРАТУРА:

Кабардин О.Ф. Физика: Справ. материалы. - М.: Просвещение, 1985.- 359с.

Краткая философская энциклопедия - М.: Издательская группа «Прогресс»-«Энциклопедия», 1994.- 576с.

НГ Наука //Приложение к «Независимой газете» №9 (13), октябрь 1998г.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.- 287с.

Современная философия: Словарь и хрестоматия. /Отв. ред. док. филос. наук Кохановский В.П. - Ростов-на-Дону: Феникс, 1995.- 511с.

Социология. Наука об обществе. /Под общей редакцией проф. В.П. Андрущенко, проф. Н.И. Горлача. - Харьков: Институт востоковедения и международных отношений, 1996.- 688с.

Философия: Учебник для высших учебных заведений. - Ростов-на-Дону: Феникс, 1995.-576с.

Энциклопедический словарь юного физика /Сост. В.А. Чуянов. - М.: Педагогика, 1984.- 352с.

Энциклопедический словарь юного химика /Сост. В.А. Крицман, В.В. Станцо. - М.: Педагогика, 1982.- 368с.