Естественные и технические науки.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 7Следующая ⇒

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ получившее права гражданства с 18 в. название для совокупности всех наук, занимающихся исследованием природы. Первые исследователи природы (натурфилософы) включали, каждый по-своему, всю природу в круг своей мыслительной деятельности. Прогрессирующее развитие естественных наук и их углубление в исследование привело к расчленению, еще и теперь не закончившемуся, единой науки о природе на отдельные ее отрасли – в зависимости от предмета исследования или по принципу разделения труда. Своим авторитетом естественные науки обязаны, с одной стороны, научной точности и последовательности, а с другой – своему практическому значению как средству покорения природы. Главные сферы естественных наук – материя, жизнь, человек, Земля, Вселенная – позволяют сгруппировать их следующим образом: 1) физика, химия, физическая химия; 2) биология, ботаника, зоология; 3) анатомия, физиология, учение о происхождении и развитии, учение о наследственности; 4) геология, минералогия, палеонтология, метеорология, география (физическая); 5) астрономия вместе с астрофизикой и астрохимией. Математика, по мнению ряда натурфилософов, не относится к естественным наукам, но является решающим инструментом их мышления. Кроме того, среди естественных наук, в зависимости от метода, существует следующее различие: описательные науки довольствуются исследованием фактических данных и их связей, которые они обобщают в правила и законы; точные естественные науки облекают факты и связи в математическую форму; однако это различие проводится непоследовательно. Чистая наука о природе ограничивается научным исследованием, прикладная наука (медицина, сельское и лесное хозяйство и вообще техника) использует его для освоения и преобразования природы. Рядом с науками о природе стоят науки о духе, и те и др. философия объединяет в единую науку, они выступают как частные науки;

Есте́ ственные нау́ ки (нем. Naturwissenschaften) — разделы науки, отвечающие за изучение внешних по отношению к человеку, природных (естественных — от «естество», природа) явлений. Происхождение естественных наук связано с применением философского натурализма к научным исследованиям. Принципы натурализма требуют изучать и использовать законы природы, не привнося в них законы, вводимые человеком, т.е. исключая произвол человеческой воли.

Основой естественных наук следует считать естествознание — науку о природных явлениях. Соответственно, первыми представителями естественных наук следует считать великих естествоиспытателей прошлого, таких, как Блез Паскаль, Исаак Ньютон, Михаил Ломоносов.

Базисом естественных наук следует считать математику.

Все современные естественные науки так или иначе используют математический аппарат для описания рассматриваемых явлений.

Таким образом, естественные науки предполагают точное формульное определение закономерностей, описывающих рассматриваемые природные явления; а также формульную запись новых гипотез и теорий.

В результате, обеспечиваемые естественными науками описания содержат численные значения. Кроме того, благодаря точным математическим выкладкам любая гипотеза может быть проверена и при необходимости скорректирована.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ — область знания, в которой описываются и изучаются закономерности “второй природы”, т. е. технического мира. Знания технических наук оцениваются с точки зрения не только истинности, но и эффективности, поскольку создаются специально для использования в технике и инженерной деятельности. Первоначально (17—18 вв.) в инженерной деятельности применялись знания из отдельных естественных наук (отобранные или специально построенные), а также технологические знания (описание конструкций, технологических операций и т. д.). Именно естественно-научные знания позволяли мысленно вычленить и зафиксировать естественный процесс, реализуемый в инженерном устройстве, а также определить расчетным путем точные характеристики конструкций, обеспечивающих данный процесс.

Однако начиная с 18 в. складывается промышленное производство и формируется потребность в тиражировании и модификации изобретенных инженерных устройств (парового котла и прядильных машин, станков, двигателей для пароходов и паровозов и т. д.). В силу того, что инженер все чаще имеет дело не только с разработкой принципиально нового инженерного объекта (т. е. изобретением), но и с созданием сходного (модифицированного) изделия (напр., машины того же класса, но с другими характеристиками — иная мощность, скорость, габариты, вес, конструкция и т. д.), резко возрастает объем расчетов и конструирования. Другими словами, инженер теперь занят не только созданием нового инженерного объекта, но и разработкой целого класса таких объектов, сходных (однородных) с изобретенным. Это позволяло сводить одни случаи и одни группы знаний к другим. В результате начинают выделяться определенные группы естественно-научных знаний и схем инженерных объектов. Фактически это были первые знания и объекты технических наук, но существующие пока еще не в собственной форме. На этот процесс накладывались два других — онтологизация и математизация.

Онтологизация представляет собой поэтапный процесс схематизации инженерных устройств, в ходе которого эти устройства расчленялись на отдельные части и каждая замещалась “идеализированным представлением” (схемой, моделью). Подобные идеализированные представления вводились для того, чтобы к инженерному объекту можно было применить как математические, так и естественно-научные знания. Математизация (замещение инженерного объекта математическими моделями) была не только необходимым условием изобретения, конструирования и расчета, но и стадией построения нужных для этих процедур идеальных объектов естественной науки.

Накидываясь друг на друга, эти три процесса (сведение, онтологизация и математизация) и приводят к формированию первых идеальных объектов и теоретических знаний собственно технических наук. С первых шагов формирования технических наук на них был распространен идеал организации фундаментальной науки: знания об отношениях трактовались как законы или теоремы, а процедуры их получения — как доказательства. Другой фактор, повлиявший на формирование технических наук, — стремление упростить способы и процедуры установления и анализа отношений между параметрами инженерного объекта. Напр., в некоторых случаях громоздкие процедуры преобразования и сведения существенно упрощаются после того, как исходный объект замещается сначала с помощью уравнений математического анализа, затем в теории графов, так что преобразования осуществляются в каждом из этих замещающих слоев. Существенно изменяются и параметры процесса математизации. Если на первой стадии используются лишь отдельные фрагменты математических теорий, то в дальнейшем в технических науках переходят к применению целых комплексов математических средств. Это позволяет: а) решать задачи не только анализа, но и синтеза технических устройств, б) исследовать такие теоретически возможные случаи, которые охватывают всю изучаемую область инженерных объектов; в) выйти к теориям идеальных инженерных устройств (напр., теории идеальной паровой машины, теории механизмов, теории радиотехнического устройства и т. д.).

В отличие от технических наук классического типа, возникших, как правило, на базе одной естественной науки (напр., электротехника формируется на базе теории электричества), технические науки неклассического типа (т. е. комплексные, напр. теоретическая радиолокация или информатика) складываются на базе нескольких естественных наук. Они состоят из разнородных предметных и теоретических частей, используют системные и блок-схемные модели разрабатываемых объектов, включают описание средств и языков, используемых в исследовании, проектировании и инженерных разработках. Комплексные технические науки отличаются и по объектам исследования. Помимо обычных технических и инженерных устройств они изучают и описывают еще по меньшей мере три типа объектов: системы человек—машина (компьютеры, пульты управления, полуавтоматы и т. д.), сложные техносистемы (напр., инженерные сооружения в городе, самолеты и технические системы их обслуживания — аэродромы, дороги, обслуживающая техника и т. д.) и, наконец, такие объекты, как технология или техносфера в целом.

Задачи, решаемые в технических науках (а, следовательно, и комплекс знаний, используемых и вырабатываемых для решения этих задач) принципиально отличаются от проблем, стоящих перед естественной наукой. Феномен технической науки возникает как результат некоторых процессов в рамках более широкого целого, которым является деятельность по созданию технических устройств, так, как возникновение технических наук обусловлено потребностями развивающейся технической практики. Техническая наука представляет собой исторически сложившуюся форму обслуживания знаниями инженерной деятельности, характеризующуюся:

1) научными методами исследования технических проблем;

2) организацией получаемых знаний в виде научного предмета (наличие идеализированных объектов изучения и системы взаимосвязанных теорий различного уровня общности);

3) специальной социальной организацией деятельности по выработке этих знаний (каналы научно-технической коммуникации, сеть научно-исследовательских учреждений, система подготовки кадров).

Эти характеристики технических наук сопоставимы с характеристиками естественных наук, что, собственно, и позволяет говорить о них как о науках. Специфика же технических наук обусловлена их " обслуживающей" функцией; обеспечение этой функции включает приложение и детализацию знаний естественных наук, однако не сводится к этому и предполагает формирование специального предмета исследования. Те идеализации, которые необходимы для теоретического описания объектов, совершенно различны, например, для электротехники и физики электрических явлений.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая ⇒