A tudomány a világcivilizáció fejlődésének jelenlegi szakaszában az emberi tevékenység egyik legfontosabb területe. Ma több száz különböző tudományág létezik: műszaki, társadalomtudományi, humanitárius, természettudományok. Mit tanulnak? Hogyan fejlődött a természettudomány történeti vonatkozásban?

A természettudomány...

Mi a természettudomány? Mikor keletkezett és milyen irányzatokból áll?

A természettudomány olyan tudományág, amely a természeti jelenségeket és a kutatás tárgyán (ember) kívül álló jelenségeket vizsgálja. Az orosz "természettudomány" kifejezés a "természet" szóból származik, amely a "természet" szó szinonimája.

A természettudomány alapjául a matematika, valamint a filozófia tekinthető. Nagyjából az összes modern természettudomány belőlük került ki. A természettudósok eleinte minden természettel és annak különféle megnyilvánulásaival kapcsolatos kérdésekre igyekeztek választ adni. Aztán ahogy a kutatás tárgya egyre összetettebbé vált, a természettudomány kezdett szétválni külön tudományterületekre, amelyek idővel egyre inkább elszigetelődtek.

A modern idők kontextusában természettudomány a természettel foglalkozó tudományos diszciplínák komplexuma, szoros kapcsolatukban.

A természettudományok kialakulásának története

A természettudományok fejlődése fokozatosan ment végbe. A természeti jelenségek iránti emberi érdeklődés azonban már az ókorban megnyilvánult.

A természetfilozófia (valójában a tudomány) aktívan fejlődött Ókori Görögország. Az ókori gondolkodók primitív kutatási módszerei és időnként intuíciója segítségével képesek voltak arra, hogy egész sor tudományos felfedezésekés fontos feltevések. A természetfilozófusok már akkor biztosak voltak abban, hogy a Föld a Nap körül kering, meg tudták magyarázni a nap- és holdfogyatkozások, egészen pontosan mérte bolygónk paramétereit.

A középkorban a természettudomány fejlődése érezhetően lelassult, és erősen egyházfüggő volt. Sok tudóst akkoriban üldöztek az úgynevezett heterodoxia miatt. Minden Tudományos kutatásés a kutatás valójában a szent iratok értelmezésére és alátámasztására szorítkozott. Ennek ellenére a középkor korszakában a logika és az elmélet jelentősen fejlődött. Azt is érdemes megjegyezni, hogy ebben az időben a természetfilozófia (közvetlen tanulmányozás) központja természetes jelenség) földrajzilag az arab-muszlim régió felé tolódott el.

Európában a természettudomány rohamos fejlődése csak ben indul meg (újraindul). XVII-XVIII században. Ez a tényszerű ismeretek és az empirikus anyagok ("terepi" megfigyelések és kísérletek eredményei) nagyszabású felhalmozásának ideje. A 18. század természettudományai is számos földrajzi expedíció, utazás, újonnan felfedezett vidékek kutatásának eredményeire épülnek. A 19. században ismét a logika és az elméleti gondolkodás került előtérbe. Ebben az időben a tudósok aktívan feldolgozzák az összes összegyűjtött tényt, különféle elméleteket terjesztenek elő, mintákat fogalmaznak meg.

Thalész, Eratoszthenész, Pythagoras, Claudius Ptolemaiosz, Arkhimédész, Galilei Galilei, René Descartes, Blaise Pascal, Nikola Tesla, Mihail Lomonoszov és sok más ismert tudós a világtudomány történetének legkiemelkedőbb természettudósai közé tartozik.

A természettudomány osztályozásának problémája

Az alapvető természettudományok a következők: matematika (amit gyakran a "tudományok királynőjének" is neveznek), kémia, fizika, biológia. A természettudomány osztályozásának problémája már régóta fennáll, és több mint egy tucat tudós és teoretikus elméjét aggasztja.

Ezt a dilemmát Friedrich Engels, egy német filozófus és tudós kezelte a legjobban, aki ismertebb Karl Marx közeli barátjaként és leghíresebb, Tőke című művének társszerzőjeként. A tudományágak tipológiájában két fő elvet (megközelítést) tudott megkülönböztetni: ez az objektív megközelítés, valamint a fejlesztés elve.

A legrészletesebbet Bonifatiy Kedrov szovjet metodológus ajánlotta fel. Még ma sem veszítette el relevanciáját.

A természettudományok jegyzéke

A tudományos diszciplínák egész komplexuma általában három nagy csoportra oszlik:

• bölcsészettudományok (vagy társadalomtudományok);
• műszaki;
• természetes.

Ez utóbbiak tanulmányozzák a természetet. A természettudományok teljes listája az alábbiakban található:

• csillagászat;
• biológia;
• a gyógyszer;
• geológia;
• talajtan;
• fizika;
• természettudomány;
• kémia;
• növénytan;
• állattan;
• pszichológia.

Ami a matematikát illeti, a tudósoknak nincs közös véleménye arról, hogy a tudományágak melyik csoportjába sorolandó. Egyesek természettudománynak, mások egzaktnak tartják. Egyes metodológusok a matematikát az úgynevezett formális (vagy absztrakt) tudományok külön osztályába sorolják.

Kémia

A kémia a természettudomány hatalmas területe, amelynek fő vizsgálati tárgya az anyag, annak tulajdonságai és szerkezete. Ez a tudomány az objektumokat is atomi-molekuláris szinten veszi figyelembe. Ő is tanul kémiai kötések valamint az anyag különböző szerkezeti részecskéinek kölcsönhatásából adódó reakciók.

Először az ókori görög filozófus, Démokritosz terjesztette elő azt az elméletet, hogy minden természetes test kisebb (az ember számára nem látható) elemekből áll. Azt javasolta, hogy minden anyag kisebb részecskéket tartalmazzon, ahogy a szavak is különböző betűkből állnak.

A modern kémia összetett tudomány, amely több tucat tudományágat foglal magában. Ez szervetlen és szerves kémia, biokémia, geokémia, sőt kozmokémia is.

Fizika

A fizika az egyik ősi tudományok földön. Az általa feltárt törvényszerűségek a természettudomány egész tudományágának alapját, alapját képezik.

A „fizika” kifejezést először Arisztotelész használta. Azokban a távoli időkben ez gyakorlatilag azonos filozófia volt. BAN BEN független tudomány a fizika csak a 16. században kezdett átalakulni.

A fizikán ma olyan tudományt értünk, amely az anyagot, annak szerkezetét és mozgását, valamint a természet általános törvényeit vizsgálja. Szerkezetében több fő szakasz található. Ezek a klasszikus mechanika, a termodinamika, a relativitáselmélet és mások.

fizikai földrajz

A természet- és humántudományok közötti határvonal vastag vonalként futott át az egykor egységes földrajzi tudomány „testén”, megosztva az egyes tudományágakat. Így a fizikai földrajz (szemben a gazdasági és társadalmival) a természettudomány kebelében találta magát.

Ez a tudomány tanulmányozza földrajzi boríték A föld egésze és egyénenként is természetes hozzávalókés a benne foglalt rendszerek. A modern fizikai földrajz számos közülük áll:

• tájtudomány;
• geomorfológia;
• klimatológia;
• hidrológia;
• oceanológia;
• talajtan és mások.

Természet- és humántudományok: egység és különbségek

Bölcsészettudományok, természettudományok – olyan messze vannak egymástól, mint amilyennek látszik?

Természetesen ezek a tudományágak a kutatás tárgyában különböznek. A természettudományok a természetet vizsgálják, a bölcsészettudományok az emberre és a társadalomra összpontosítják figyelmüket. A bölcsészettudományok pontosságban nem vehetik fel a versenyt a természettudományokkal, nem tudják elméleteiket matematikailag alátámasztani, hipotéziseiket megerősíteni.

Másrészt ezek a tudományok szorosan összefüggenek, összefonódnak egymással. Főleg a 21. században. Tehát a matematikát régóta bevezették az irodalomba és a zenébe, a fizikát és a kémiát - a művészetbe, a pszichológiát - a társadalomföldrajzba és a közgazdaságtanba stb. Ráadásul régóta nyilvánvaló, hogy sok fontos felfedezéseképpen több olyan tudományág találkozásánál készülnek, amelyekben első pillantásra semmi közös nincs.

Végül...

A természettudomány a természeti jelenségeket, folyamatokat és jelenségeket vizsgáló tudományág. Nagyon sok ilyen tudományág létezik: fizika, matematika és biológia, földrajz és csillagászat.

A természettudományok, a kutatási tárgy és módszertani különbségek ellenére, szorosan kapcsolódnak a társadalomtudományi és humanitárius tudományokhoz. Ez a kapcsolat különösen erős a 21. században, amikor minden tudomány összeér és összefonódik.

A kémia természettudomány. Más természettudományokhoz hasonlóan a természet és a természeti jelenségek egy bizonyos oldalát tanulmányozza. Más természettudományokkal ellentétben a kémia nagy figyelmet fordít az anyagra. Egy anyag például víz, valamilyen fém, só, bizonyos fehérje.

Sok minket körülvevő tárgy nem egy, hanem sok anyagból áll. Például egy élő szervezet vízből, fehérjékből, zsírokból, szénhidrátokból és számos egyéb anyagból áll. Méghozzá homogén kinézet az anyagok keverékek lehetnek különféle anyagok(például megoldások).

A kémia tudománya a történelem során lehetővé tette nemcsak az anyagok szerkezetének és tulajdonságainak tanulmányozását, hanem olyan új anyagok előállítását is, amelyek korábban nem léteztek a természetben. Ilyenek például a különféle műanyagok, szerves anyagok.

A kémiának, akárcsak a matematikának, megvan a maga formális nyelve. Az anyagok kölcsönhatásait itt általában a kémiai reakciók bizonyos nyilvántartásán keresztül fejezik ki, és magukat az anyagokat képletek formájában írják le.

A kémia megmagyarázza a természetben bekövetkező változásokat. Fő kérdés, amire a kémia válaszol - miért alakulnak egyes anyagok másokká?

A fejezet tanulmányozásának eredményeként a hallgatónak: tud

• a világ kémiai képének alapfogalmai és sajátosságai;
• az alkímia szerepe a kémia, mint tudomány fejlődésében;
• a kémia mint tudomány fejlődésének történelmi szakaszai;
• az anyagok összetételére és szerkezetére vonatkozó tan vezérelvei;
• a kémiai reakciók lefolyásának főbb tényezői és szabályozásuk feltételei;
• az evolúciós kémia alapelvei és szerepe a biogenezis magyarázatában; képesnek lenni
• feltárja a mikrovilág fizikájának szerepét a kémiai tudomány alapjainak megértésében;
• magatartás összehasonlító elemzés a kémia fejlődésének főbb szakaszai;
• vitathatóan megmutatják a kémia szerepét a magyarázatban szerkezeti szintek az anyag rendszerszerű szerveződése;

saját

• az ismeretek elsajátításának és alkalmazásának készségei a világ kémiai képének kialakításához;
• készségek a kémia fogalmi apparátusának használatában a kémiai folyamatok jellemzésére.

A kémiai tudomány fejlődésének történelmi szakaszai

A kémiának számos definíciója van, amelyek tudományként jellemzik:

• a kémiai elemekről és vegyületeikről;
• anyagok, összetételük és szerkezetük;
• anyagok minőségi átalakulásának folyamatai;
• kémiai reakciók, valamint azokat a törvényeket és törvényszerűségeket, amelyeknek ezek a reakciók engedelmeskednek.

Nyilvánvalóan mindegyik a kiterjedt kémiai ismeretek egyik aspektusát tükrözi, és maga a kémia is rendkívül rendezett, folyamatosan fejlődő tudásrendszerként működik. Íme egy definíció egy klasszikus tankönyvből: „A kémia az anyagok átalakulásának tudománya. Tanulmányozza az anyagok összetételét és szerkezetét, az anyagok tulajdonságainak összetételétől és szerkezetétől való függését, az egyik anyag másikká történő átalakulásának feltételeit és módjait.

A kémia az anyagok átalakulásának tudománya.

A kémia legfontosabb megkülönböztető jegye az, hogy sok tekintetben az önállóan alkot kutatás tárgya, olyan anyagokat hozva létre, amelyek a természetben nem léteztek. Más tudományokhoz hasonlóan a kémia egyszerre működik tudományként és termelésként is. Mivel a modern kémia atomi-molekuláris szinten oldja meg problémáit, szorosan kapcsolódik a fizikához, a biológiához, valamint olyan tudományokhoz, mint a geológia, ásványtan stb. A tudományok közötti határterületeket a kvantumkémia, a kémiai fizika, a fizikai tudományok tanulmányozzák. kémia, geokémia, biokémia stb.

Több mint 200 évvel ezelőtt a nagy M. V. Lomonoszov beszélt a Szentpétervári Tudományos Akadémia nyilvános ülésén. a jelentésben "Egy szó a kémia előnyeiről" prófétai sorokat olvasunk: „A kémia széttárja a kezét az emberi dolgokban... Akármerre nézünk, bármerre nézünk, szemünk előtt fordulnak meg szorgalmának sikerei.” A kémia elkezdte terjeszteni "szorgalmát" még Egyiptomban is - egy fejlett országban ókori világ. Az olyan termelési ágak, mint a kohászat, kerámia, üveggyártás, festés, illatszergyártás, kozmetika, már jóval korunk előtt jelentős fejlődést értek el ott.

Hasonlítsa össze a kémia tudományának nevét! különböző nyelvek:

Mindezek a szavak tartalmazzák a gyökeret "chem" vagy " chem", ami összhangban van a szavakkal ősi görög: "himos" vagy "hyumos" jelentése "lé". Ez a név megtalálható az orvostudományra és gyógyszerészetre vonatkozó információkat tartalmazó kéziratokban.

Vannak más nézőpontok is. Plutarch szerint a "kémia" kifejezés Egyiptom egyik ősi nevéből - Hemi - származik ("földrajzolás"). Eredeti értelmében a kifejezés "egyiptomi művészetet" jelentett. A kémiát, mint az anyagok és kölcsönhatásaik tudományát Egyiptomban isteni tudománynak tekintették, és teljes mértékben a papok kezében volt.

A kémia egyik legrégebbi ága a kohászat. Kr.e. 4-3 ezer évig. elkezdte ércekből rezet olvasztani, majd később réz és ón ötvözetét (bronz) gyártani. A Kr.e. II. évezredben. megtanulta, hogyan lehet nyersfúvásos eljárással vasat nyerni az ércekből. Kr.e. 1600 évig. elkezdtek természetes indigófestéket használni a szövetek festésére, majd kicsit később - lilát és alizarint, valamint ecetet, gyógyszereket növényi anyagokból és egyéb termékekből készítenek, amelyek előállítása kémiai folyamatokhoz kapcsolódik.

Az arab keleten az V-VI. században. az "alkímia" kifejezés az "al-" részecske hozzáadásával jelenik meg a görög-egyiptomi "kémiához". Az alkimisták célja egy "bölcsek kövének" létrehozása volt, amely képes minden nem nemesfémet arannyá változtatni. Gyakorlati renden alapult: arany

Európában a kereskedelem fejlődéséhez szükséges volt, és kevés ismert aranylelőhely volt.

Tény a tudomány történetéből

A legrégebbi felfedezett kémiai szövegeket ma már ókori egyiptominak tekintik "Ebers papirusz"(a német egyiptológusról kapta a nevét, aki megtalálta) - receptgyűjtemény a 16. századi gyógyszerek gyártásához. Kr.e., valamint a Memphisben talált „Brugsch-papirusz” gyógyszerészeti receptekkel (Kr. e. XIV. század).

A kémia, mint önálló tudományág kialakulásának előfeltételei fokozatosan a 17. - a 18. század első felében alakultak ki. Ugyanakkor az empirikus anyagok sokfélesége ellenére ebben a tudományban egészen az 1869-es felfedezésig. periodikus rendszer kémiai elemek D. I. Mengyelejevnek (1834-1907) nem volt meg az az általánosító elmélet, amivel a felhalmozott tényanyagot meg lehetett volna magyarázni.

A kémiai ismeretek periodizálására már a XIX. G. Kopp német tudós szerint - egy négykötetes monográfia szerzője "A kémia története"(1843-1847), a kémia fejlődése egy bizonyos befolyása alatt ment végbe vezérgondolat.Öt szakaszt azonosított:

• a felhalmozás korszaka empirikus tudás elméleti magyarázatukra tett kísérletek nélkül (az ókortól a Kr. u. 4. századig);
• alkímiai időszak (IV - 16. század eleje);
• iatrokémia időszaka, i.e. "A gyógyítás kémiája" (16. század második negyede - 17. század közepe);
• az első kémiai elmélet – a flogiszton elmélet – létrejöttének és dominanciájának időszaka (17. század közepe – 18. század harmadik negyede);
• a kvantitatív kutatások időszaka (a 18-1840-es évek utolsó negyede) 1 .

A modern fogalmak szerint azonban ez a besorolás azokra a szakaszokra vonatkozik, amikor a kémiai tudományt még nem alkották szisztematikus elméleti tudásként.

A hazai kémiatörténészek négy fogalmi szintet különböztetnek meg, amelyek a kémia mint tudomány és mint termelés központi problémájának megoldásán alapulnak (13.1. ábra).

Az első fogalmi szint - kémiai anyag szerkezetének vizsgálata. Ezen a szinten az anyagok különféle tulajdonságait és átalakulásait vizsgálták kémiai összetételüktől függően.

Rizs. 13.1.

Könnyű belátni ennek a fogalomnak az analógiáját az atomizmus fizikai fogalmával. Mind a fizikusok, mind a kémikusok arra törekedtek, hogy megtalálják azt a kiindulási alapot, amellyel meg lehet magyarázni minden egyszerű és összetett anyagok. Ez a koncepció meglehetősen későn fogalmazódott meg – 1860-ban, a németországi Karlsruhében tartott első Nemzetközi Vegyészkongresszuson. A vegyészek abból indultak ki, hogy Minden anyag molekulákból és minden molekulából áll, viszont atomokból állnak. Mind az atomok, mind a molekulák folyamatos mozgásban vannak, míg az atomok a molekulák legkisebb, majd oszthatatlan részei 1.

A kongresszus jelentőségét D. I. Mengyelejev egyértelműen kifejezte: G. A.), minden ország vegyészei elfogadták az unitárius rendszer kezdetét; most nagy következetlenség lenne felismerni a kezdetet, nem ismerni a következményeit.

Második fogalmi szint - vegyszerek szerkezetének tanulmányozása, az elemek kölcsönhatásának sajátos módjának azonosítása meghatározott vegyszerek összetételében. Megállapítást nyert, hogy az anyagok tulajdonságai nemcsak az őket alkotó kémiai elemektől, hanem ezen elemek kapcsolatától és kölcsönhatásától is függenek a kémiai reakció során. Tehát a gyémánt és a szén pontosan a szerkezeti különbségek miatt eltérő tulajdonságokkal rendelkezik, bár azok kémiai összetétel hasonló.

Harmadik fogalmi szint A kémiát a vegyipar termelékenységének növelésének igénye generálja, és feltárja a kémiai folyamatok előfordulásának belső mechanizmusait és külső feltételeit: hőmérséklet, nyomás, reakciósebesség stb.

Negyedik fogalmi szint - az evolúciós kémia szintje. Ezen a szinten a kémiai reakciókban részt vevő reagensek természetét, a katalizátorok hatásának sajátosságait, amelyek jelentősen felgyorsítják áramlásuk sebességét, alaposabban tanulmányozzák. Ezen a szinten értjük meg a keletkezési folyamatot. élő anyag az inert anyagból.

• Glinka II. L. Általános kémia. 2b szerk. L .: Kémia: Leningrádi fiók, 1987. S. 13.
• Cit. Idézi: Koltun M. World of Chemistry. M .: Gyermekirodalom, 1988. S. 7.
• Mengyelejev D. I. Op. 25 kötetben L. - M.: A Szovjetunió Tudományos Akadémia Kiadója, 1949. T. 15. S. 171-172.