Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира

Министерство транспорта Российской Федерации 

Федеральное государственное автономное  

образовательное учреждение высшего образования 

«Российский университет транспорта» 

 

Институт управления и цифровых технологий 

 

Кафедра «Физика» 

  
 
 
 
 
 

Т.В.Захарова 

 
 

ЭВОЛЮЦИЯ НАУЧНОГО МЕТОДА 

И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ 

КАРТИНЫ МИРА 

 
 
 
 

Учебное пособие 

 
 
 
 

 
 
 

Москва – 2020 

 

Министерство транспорта Российской Федерации 

Федеральное государственное автономное  

образовательное учреждение высшего образования 

«Российский университет транспорта» 

 

Институт управления и цифровых технологий 

 

Кафедра «Физика» 

  
 

 

 Т.В.Захарова 

 
 

 

ЭВОЛЮЦИЯ НАУЧНОГО МЕТОДА  

И ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ  

КАРТИНЫ МИРА  

 

Учебное пособие 

 

Под ред. В.А.Никитенко 

 

для студентов  

ИЭФ, ЮИ, ГИ, ИУЦТ, ИТТСУ, ИПСС 

 
 
 
 
 
 
 

Москва – 2020 

УДК 5 
З 38 
 
Захарова Т.В.  Эволюция научного метода и естественнонаучной 
картины мира:  Учебное пособие/ Под ред. В.А.Никитенко. – М.: 
РУТ (МИИТ). 2020. – 216 с. 
 
 

Представлено изложение эволюции концептуальных основ естествознания, 
относящихся к философским и мировоззренческим 
разделам дисциплины «Концепции современного естествознания». 
Книга синтезирует большое количество сведений из самых различ-
ных областей науки, представляет эволюцию и преемственность 
научных идей, способствует формированию целостного представ-
ления о мире и интереса к естественнонаучным проблемам дейст-
вительности. 

 Учебное пособие соответствует программе дисциплины, пред-

назначено для студентов высших учебных заведений. 
 
 

 
 

Рецензенты: Заведующий кафедрой «Электропоезда и локомотивы» 

РУТ (МИИТ) д.т.н., профессор О.Е.Пудовиков. 
 
 
Доцент кафедры физики им. В.А.Фабриканта Нацио-
нального исследовательского института «МЭИ»  
к.ф.-м.н. И.Коваль. 
 
 
 
 
 
 
 
 

© РУТ (МИИТ), 2020 

 

СОДЕРЖАНИЕ 

 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ……………………………………………..
5

1
Естествознание и его истоки……………………………......
7

1.1. Праистория……………………………………………………
7

1.2. Некоторые философские понятия……………………….
11

1.3. Натурфилософия……………………………………………..
12

1.4
Схоластика……………………………………………………
18

2.
Механическое естествознание………………………………
22

3.
Естествознание и его роль в культуре………………….......
30

3.1. Природа, культура, знание………………………………......
30

3.2. Культура и цивилизация……………………………….........
31

3.3. Наука в системе культуры………………………………......
32

3.4. Структура современной науки………………………………
33

3.5. Общие тенденции развития науки………………………….
36

3.6. Естественнонаучная и гуманитарная культура……............
40

4.
Структура научного процесса………………………………
41

4.1. Некоторые понятия научного процесса……………………
41

4.2. Этапы научного познания…………………………………… 44
5.
Научные методы……………………………………………..
53

5.1. Классификация методов научного познания………………
53

5.2. Общетеоретические методы…………………………………
54

5.3. Конкретные научные методы……………………………….
73

5.4. Эволюция научного метода…………………………………
74

5.5. Современные требования к научным методам…………….
89

5.6. Критерии оценки методов…………………………………...
91

6.
Особенности познавательного процесса……………………
02

6.1. Некоторые понятия процесса познания…………………….
92

6.2. Закономерности развития науки…………………………….
94

6.3. Позитивизм и постпозитивизм в истории познания….........
97

6.4. Парадигмальная концепция…………………………………
98

6.5. Концепции научно-исследовательских программ………… 101
6.6. Проблемы демаркации………………………………………. 105
6.7. Познавательный процесс на Востоке и Западе…………….. 107
6.8. Научные школы……………………………………………… 110
7.
Натурфилософская картина мира…………………………... 114

7.1. Реальность и научная картина мира………………………... 114
7.2. Натурфилософские представления античности…………… 115
7.3. Аристотелевская картина мира……………………………... 118

8.
Физические картины мира…………………………………
123

8.1. Понятие «научная картина мира»………………………….. 123
8.2. Панорама физических картин мира……………………....... 124
8.3. Механическая картина мира……………………………....... 127
8.4. Термодинамическая картина мира…………………………. 132
8.5. Электромагнитная картина мира………………………........ 139
8.6. Квантово-полевая картина мира……………………………. 151
9.
Современная научная картина мира……………………….. 155

9.1. Некоторые проблемы современного естествознания……... 155
9.2. Синтез фундаментальных физических теорий……………. 161
9.3. Принципы построения научной картины мира……............. 165
9.4. Некоторые представления синергетики……………………. 168
9.5. Современная научная картина мира……………………….. 171

КОММЕНТАРИИ………………………………………........ 185
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Литература по разделам……………….. 204
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Темы рефератов и докладов…………... 211

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 
 

Книга является учебным пособием по дисциплине «Концеп-

ции современного естествознания», посвящена философским и 
мировоззренческим разделам этой дисциплины, а именно, «ме-
тоды научного познания» и «картины мира». Их рассмотрение 
проводится с позиций физики, фундаментальные достижения 
которой, будучи внедрёнными в практику, как известно, во мно-
гом определили последующий прогресс многих естественных 
наук, а также широчайший спектр ныне существующих обще-
технических методов научных исследований. В различные исто-
рические периоды естествознания именно физические представ-
ления определяли «картины мира», включавшие такие базовые 
понятия, как: пространство и время, материя, движение, элемен-
тарность, взаимодействие и устройство окружающего мира во 
всех его структурных представлениях: космос, планета Земля, 
микромир. 

Материал излагается с учётом требований современной есте-

ственнонаучной парадигмы: системности, глобального эволю-
ционизма, самоорганизации и историчности.  

Целью было воссоздание исторической панорамы естество-

знания, причин, влияющих на её формирование в границах рас-
сматриваемых философских проблем в доступной для воспри-
ятия студентами форме с позиции акцентов, представляющих 
интерес для учёного физика, имеющего  практический опыт 
экспериментальной исследовательской работы.  

Принятый характер изложения нарушает традиционный для 

учебников по физике подход к рассмотрению материала «от 
простого сложному». Специфика дисциплины, ставящей целью 
формирование у учащихся естественнонаучного мировоззрения 
и интереса к широкому спектру рассматриваемым проблемам, 
определила форму изложения материала: в хронологической 
последовательности «о целом по частям» с представлением рас-
сматриваемого материала в «системности целого и с взаимосвя-
зями составляющих частей», «кратко и сжато, лишь главнейшие 
понятия».  

Стиль изложения характеризуется многочисленными приме-

рами, способствующими поддержанию интереса, облегчению 
восприятия материала и расширению кругозора учащихся.  

Автор стремился убедить читателя, что наука опирается на 

здравый рассудок, характеризуется преемственностью идей, что 
её целью является объективное воссоздание окружающей нас 
действительности. Изучение эволюции научных методов, а так-
же гипотез и теорий в диктуемом философией интегральном 
формате, представляет увлекательное путешествие в историю 
идей, которые, как оказывается, не только не утратили актуаль-
ности в современности, а представляют дошедшие из глубины 
веков гениальные прозрения, актуальные для современности. 

Настоящее учебное пособие составлено на основе курса по 

дисциплине «Концепции современного естествознания», читае-
мого автором в Московском институте инженеров транспорта 
(МИИТ) порядка 15 лет. Оно соответствует требованиям Госу-
дарственного образовательного стандарта к учебным програм-
мам для гуманитарных и экономических специальностей. 

Книга включает Комментарии, содержащие сведения о вы-

дающихся учёных и мыслителях в истории естествознания, не-
обходимые для представления его целостной панорамы.  

В Приложениях содержится необходимая информация для 

самостоятельной работы студентов. Даётся перечень тем рефератов 
по рассмотренным разделам курса.  

Приведены ссылки на популярную научную литературу, 

ранжированные по разделам учебного пособия.  

Это представляет возможности саморазвития при обращении 

к дополнительным источникам информации, а также более глубокого 
погружения в изучаемую проблематику при появлении 
специального интереса к различным затронутым темам, по необходимости 
представленным в книге в кратком изложении.  

Учебное пособие предназначено для студентов вузов и аспирантов, 
получающих профильное гуманитарное, юридическое  и 
экономическое образование. 

 
 
 

1. Естествознание и его истоки 

 

«…Естествознание – это работа человеческого  

ума, обращенного к природе». И.П.Павлов   

 

1.1. Праистория 

 

Истоки естествознания следует искать в известной «Праистории» 
человечества. 

Люди уже в доисторические времена создавали представление 
о мире, который их окружает, и о силах, которые правят и 
миром, и человеком. О существовании этих взглядов и представлений 
свидетельствуют археологические находки, представ-
ляющие собой материальные остатки древнейших культур.   

Археологическими открытиями последних 25–30 лет доказа-

но существование протоисторических цивилизаций, обладавших 
высоким уровнем технических знаний. Делаются открытия, ка-
сающиеся древнейшего прошлого человечества. В связи с этим 
по-новому анализируется информация, заложенная в древних 
текстах и содержащаяся в артефактах.. 

Первые проявления философского мышления, по современ-

ным данным, обнаружены в древнейших мифах Ближнего Вос-
тока (месопотамских). Это – мифологическое понимание мира. 
Оно характеризующееся особым отношением к природе: её оду-
хотворением и почитанием, что было свойственно для перво-
бытного человека, почти полностью растворённого в природе.   

В мифах содержатся сведения о мире, о природе с её обитате-

лями, о месте человека в природе. Они одержат универсальные 
свидетельства достигнутого уровня культуры и познания.  
Другим источником таких сведений являются артефакты, добы-
тые в результате археологических исследований. 

Одной из великих цивилизаций Древнего мира, колыбелью 

человеческой культуры является Месопотамия. Именно в меж-
дуречье Тигра и Евфрата впервые возникло государство, а вме-
сте с ним архитектура (храмы, дворцы, хозяйственные построй-
ки), скульптура, своды законов и пр. В конце VI тыс. до н.э. на 
этой территории появились глиняные таблички с выбитыми на 

них клинописными текстами.  Эти тексты отражали всю тысяче-
летнюю историю и культуру Месопотамии на таком большом 
отрезке времени (до рубежа н.э.) и с такой полнотой, что им нет  
аналогов ни в одной другой ранней цивилизации планеты.  

2,5 тыс. лет назад в Вавилоне (столице Месопотамии), как 

следует из них, уже существовала математическая астрономия. 
С помощью клинописи записывались очень сложные математи-
ческие тексты: математические таблицы затмений и т.д. 

Соединение математики (вычислительной науки) и астроно-

мии (наблюдения) характеризует и современные науки. 

По 
мнению 
известного 
отечественного 
исследователя 

М.В.Никольского, наша европейская культура является прямой 
наследницей «древнемесопотамской» или «вавилонской» куль-
туры: «…Известные всем с детства сказания о сотворении мира, 
о древе жизни, о потопе, о вавилонском столпотворении впервые 
появились в Вавилоне, а автор библейских книг их только пере-
дал по своему и приспособил к вере в единого бога…».  

И в настоящее время на территории Ирана сохранились и 

функционируют некоторые храмы и святилища почитателей 
священного огня, приверженцев Заратустры. А другие храмы во 
времена арабских завоеваний в средние века  были переделаны в 
величественные мечети, а почитатели культа Заратустры массо-
во иммигрировали в Индию. 

На территории Месопотамии на протяжении тысячелетий 

процветала цивилизация, которая по своей значимости могла 
соперничать с цивилизацией Египта эпохи фараонов (начиная с 
раннего царства около III тыс. лет до н.э. от IV до VII в. н.э. –
длительность династического периода около 2,7 тыс. лет).  

Самые ранние образцы древнеегипетских текстов, дошедших 

до нас, датируются рубежом IV–III тыс. лет до н.э. 

С началом нашей эры месопотамская цивилизация приходит 

в упадок и исчезает. Некоторые из её культурного наследия, 
также как из наследия Древнего Египта, были заимствованы 
грекам, и позднее стали частью европейского культурного на-
следия, всё остальное или погибло, или ожидает будущей встре-
чи с археологами. 

Однако систематическое исследование ближневосточных 

цивилизаций сравнительно молодо и едва превышает сто лет. 

Древние греки были путешественниками, открывателями но-

вых земель, где основывали свои города, становившиеся впо-
следствии процветающими центрами торговли.  

Многие из греков, проживавших в греческих городах, в том 

числе и в Малой Азии, не только путешествовали, но и подолгу 
жили в Египте и Месопотамии. Если верить Плутарху, в этих 
странах они обучались разнообразным премудростям, впитывая 
в себя древние знания, непосредственно знакомясь с духовным 
наследием древнейших очагов культуры (Фалес, Анаксимандр, 
Гераклит,  Демокрит, Пифагор, Эмпедокл, Архимед, Аристотель 
и др.). Так, Пифагор, путешествовал с 18 до 56 лет. 

Путешествия позволяли грекам более глубоко понять предпо-

сылки тех идей, которые не исчерпываются лишь спецификой 
условий жизни граждан греческих полисов, явились вдохнов-
ляющим фактором для их дальнейшего распространения и раз-
вития. По возвращении в родные греческие полисы, они открывали 
там философские школы для молодёжи. 

Произошло ли отделение науки и философии от универсального 
мифологического понимания мира в Месопотамии? в других 
областях древнего Ближнего Востока? Это ещё должны подтвердить 
археологические артефакты.  

Но по установившейся традиции, однако, принято считать, 

что свершившееся выделение науки и философии от универсального 
мифологического понимания мира произошло только в 
античной Греции. Влияние представлений Месопотамии и Египта 
на мировоззрения классических греческих мудрецов, основателей 
философских школ, не учитывать. Хотя оно, несомненно, 
прослеживается в проповедуемых ими учениях и представлениях, 
носящих глобальный характер. Например, в постановке вопросов, 
относящихся к сущностным понятиям и проблемам бытия, 
касающихся выяснения причины причин. Каковы начала 
начал? Что есть «непосредственное», «наличное»? Что представляет 
собой движение? Как устроен мир»? и др. Примеров 
тому множество. Так, Фалес учил принимать природу как «живую», «
праматерией» полагал воду, рассматривая её как теку-

щую субстанцию, охватывающую всё существующее в природе. 
В этом легко обнаруживается связь с представлениями о воде и 
особым её почитанием древними народами Месопотамии и 
Египта. Огромные территории в этих государствах и в настоящее 
время занимают пустыни. Сохранилась культура создания 
подземных тоннелей длиной десятки и сотни километров для 
подачи воды с гор в поселения пустыни. Вода давала им жизнь. 
Такие тоннели и сейчас функционируют в Иране.  

Фалес почитался у греков первым мудрецом: математиком, 

познакомившим их с геометрией, астрономом, предсказавшим 
многие природные катаклизмы, создателем календаря, а также 
гидроинженером, дипломатом, политиком и др.. 

 Гераклит считал огонь  «первоначалом», источником и началом 
всего. По его представлениям огонь сгущается в воздух, 
воздух превращается в воду, вода в землю («путь вниз» сменяется 
на «путь вверх»). Земля некогда являлась раскалённой частью 
всеобщего огня, но затем  остыла. 

Другое видение «первоначала» проповедовал Эмпедокл. Как 

и в зороастризме, четыре стихии: огонь, вода, воздух и земля.  

Учения о первоначале присутствует во всех дошедших до нас 

трактатах древних греков «О природе» и в них нет согласия. 
Сейчас они представляют, по-видимому, лишь исторический 
интерес, но вопрос о том как возникла Вселенная, остаётся открытым 
и актуальным. Из огня-ли (Большой Взрыв), или из 
жидкой субстанции (Инфляционное поле). Из последней гипотезы 
вытекает существование Мультивселенной, являющейся одной 
из центральных проблем современной космологии. 

Греки в своих рассуждениях о сути бытия и его проявлениях 

очень быстро оставили старые мифические представления. 
Сумма накопленного опыта, который они расширили и упорядочили, 
позволила им в новых общественных условиях, опираясь 
на рациональное понимание реальности, давать ответы на 
вопросы, возникающих при переживании человеком природы, 
познание связей и явлений природы. 

Без культурного влияния Ближнего Востока развитие философского 
мышления в древней Греции представляется не 
имеющим корней и глубоких предпосылок. 

1.2. Некоторые философские понятия 

 

«Кто хочет наивысшего, должен хотеть всего; кто рассуждает 
о духе, должен рассуждать и о природе, кто говорит  

о природе, должен предполагать дух или втайне подразуме-
вать  его. Мысль нельзя отделить от того, о чем думаешь,  

желание – от того, что возбуждает его».  В.Гёте 

 
 

Естествознание – раздел науки, предметом которого явля-

ется изучение природы, всего сущего окружающего мира во 
всём его многообразии, представляющего объективную реаль-
ность, существующую вне зависимости от сознания человека. 

Философия (греч. любовь к мудрости) – наука о всеобщих 

закономерностях, которым подчинены природа и общество. 

Философское мышление – активный процесс отражения 

объективного мира в понятиях, суждениях, теориях естествен-
ных и гуманитарных наук, по содержанию направлено на реа-
лизацию одной или нескольких функций философии: 

–онтологической (метафизического обоснования сверхчув-

ственной структуры всего сущего, мира в целом, человека);  

–гносеологической (разработка общей теории познания); 
–методологической (обоснование необходимости общих 

принципов и методов познания мира); 

–аксиологической (обоснование положения, что человек есть 

мера всех вещей, что необходимо все его действия, поступки, 
результаты открытий, изобретения оценивать с точки зрения 
этических категорий «добра» и «зла»); 

–мировоззренческой (объяснение взаимоотношения человека 

и мира, направленное на формирование мировоззрения – сис-
темы взглядов на окружающий мир).