Зарождение и формирование эволюционных идей в классическом естествознании

Классическая механика господствовала в естествознании два столетия, идя от одного достижения к другому. Вместе с тем в естественных науках накапливались факты, эмпирический материал, которые не могли быть объяснены законами механики и не вписывались в сформировавшуюся механическую картину мира, основанную на идеях атомизма и механицизма.

В первой половине XVIII в. были достигнуты определенные результаты в изучении электрических явлений. Изобретение А. Вольтом источника постоянного тока открыло дорогу стремительному развитию физики и техники электричества. В 1780-е гг. Ш. Кулон установил основной закон электричества. Таким образом, к концу XVIII в. прояснилась природа электричества.

В начале XVHI в. Джон Дальтон (1766—1844) открыл закон кратких отношений, который представляет собой дальнейшее развитие закона эквивалентов, основанное на последовательном анализе ряда химических соединений, образующихся при взаимодействии друг с другом любых химических элементов. Вот его формулировка: если два элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то на одну и ту же массу одного из них приходятся такие массы другого, которые соотносятся между собой как простые целые числа.

Используя открытые им закон кратных отношений, закон эквивалентов и закон постоянства состава, Д. Дальтон в сочинении «Новая система химической философии» изложил новую версию атомистической теории. В ней атом из отвлеченной модели превратился в конкретное химическое понятие.

В серьезном противоречии с выводами атомистики Д. Дальтона оказался открытый Жозефом Луи Гей-Люссаком (1778—1850) закон объемных отношений, согласно которому объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу, а также к объему получающихся газообразных продуктов как простые целые числа. Для объяснения наблюдавшихся закономерностей соединения газов оказалось необходимым предположить, что любые газы, в том числе и простые, состоят не из атомов, а из молекул. В равных объемах различных газов при одинаковой температуре и давлении содержится одинаковое число молекул. Это положение, высказанное Амадео Авогадро (1776—1856), вошло в химию как закон Авогадро.

Если в начале XVIII в. количественные методы, разработанные Галилеем и Ньютоном, практически не применялись в химии и не осознавалась важность точных измерений, то уже к концу XVIII в. ученые накопили большой экспериментальный материал, который был систематизирован в рамках единой теории.

Астрономия в XVIII в. становится наукой, основанной на постоянных исчислениях. Поэтому не удивительно, что среди астрономов были в то время математики: Ж.Л. Д Аламбер, Л. Эйлер, Ж.Д. Лагранж.

В биологии XVIII в. важное место занимала систематика. Шведский натуралист Карл Линней (1701 —1778) разработал систему классификации растений и животных, в которой было выделено несколько соподчиненных групп: классы, отряды, роды, виды и разновидности. Им была узаконена бинарная, или двойная, номенклатура видовых названий.

Особенностью развития естествознания во второй половине XVIII в. и на протяжении XIX в. является процесс его стихийной диалектиза- ции, все более широкое проникновение во все его сферы идеи развития. Первые импульсы процесс диалектизации получил благодаря созданию Р. Декартом, а позднее — И. Кантом космогонических гипотез. Иммануил Кант (1724—1804) в работе «Всеобщая естественная история и теория неба», опубликованной в 1755 г., изложил первую универсальную концепцию эволюционирующей Вселенной. Он обосновал возможность и значительную вероятность возникновения такой Вселенной исключительно под действием естественных механических сил притяжения и отталкивания. В число естественных сил он также включал силы химического соединения частиц, в результате чего, по его мнению, и создавались начальные неоднородности в распространении плотности материи — центры преимущественного тяготения.

Кант выясняет действие теплоты. Он высказывает мысль о возможности разогрева недр холодной планеты за счет смещения вещества. Он считал, что Солнце не может быть просто пассивным (раскаленным) источником тепла, но является активным «пылающим», «огненным» источником его, так что может затухать при недостатке «горючего» и вновь разгораться при его поступлении. Он отмечал также существенную роль отталкивающего действия солнечных лучей в устройстве и эволюции Солнечной системы.

Развитие Вселенной рисовалась Кантом как имевший начало, но не имеющий конца процесс постоянного образования все новых космических систем на все более далеких расстояниях от центра, где этот процесс начался. Звездная Вселенная, по Канту, таким образом, непрерывно увеличивается и по объему, и по массе в результате возникновения новых систем из некой первичной диффузной газовопылевой материи. Представляя Вселенную бесконечной, Кант считал, что космические объекты всех масштабов постепенно разрушаются и гибнут, начиная от центральных областей Вселенной. Ее окраины в теории Канта оказываются более молодыми.

Кант считал, что на месте погибших систем рождаются новые: на потухшие солнца, например, падают замедлившие движение планеты и кометы, вновь разжигают его пламя, окружающая материя от жара распадается снова на элементы и процесс формирования системы планет проходит новый цикл при достаточном остывании центрального светила. И так без конца, волнами от центра в бесконечность распространяется эволюция космической материи.

Космогоническая гипотеза поколебала прочность метафизического взгляда на мир. Через 40 с лишним лет французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас (1749—1827) в своем труде «Изложение системы мира», опубликованном в 1796 г., совершенно независимо от Канта высказал идеи, развивавшие и дополнявшие кантовское космогоническое учение. Поэтому оно называется гипотезой Канта — Лапласа.

Сформулированная в космогонии идея развития природы постепенно переходит в биологию. Французский естествоиспытатель Жорж Луи Леклерк Бюффон (1707—1788) одним из первых в развернутом виде изложил концепцию трансформизма (ограниченной изменчивости видов и происхождения видов в пределах относительно узких подразделений).

В XIX в. диалектическая идея развития начала широко распространяться, в первую очередь в геологии и биологии. Ярким подтверждением тому явился трехтомный труд «Основы геологии» английского естествоиспытателя Чарльза Лайеля (1797—1875). В этом труде он разработал учение о медленном и непрерывном изменении земной поверхности под влиянием постоянных геологических факторов.

Геологический эволюционизм оказал немалое влияние на дальнейшее совершенствование эволюционного учения в биологии. Наиболее полно по тем временам идея эволюции живой природы была изложена Жаном Батистом Ламарком (1744—1829) в работе «Философия зоологии». Здесь он выделяет две причины изменчивости видов: влияние и изменение условий жизни и наследственность. Постоянство видов, утверждал Ламарк, — явление только кажущееся и связано оно с кратковременностью наблюдений за ними. По его словам, несколько тысяч лет для природы — не более чем секунда. Ламарк считал, что высшие формы жизни произошли от низших в процессе эволюции. Он ошибочно полагал, что главная причина развития — это внутренне присущее живым организмам стремление к самосовершенствованию, заложенное в них творцом (Богом).

Большое значение Ламарк придавал упражнению или неупраж- нению органов. Длинная шея у жирафа возникла, по Ламарку, в результате постоянного упражнения этого органа целыми поколениями по доставанию листьев деревьев и наследственного закрепления этого изменения. Это в дальнейшем привело к очень распространенным неверным представлениям о наследовании признаков, приобретаемых организмом под непосредственным воздействием среды. Несмотря на указанные ошибки, учение Ламарка имело большое значение в плане признания идеи развития и изменения видов, тем самым способствовало созданию эволюционной теории.

В 1859 г. вышел главный труд Чарлза Дарвина (1809—1882) «Происхождение видов в результате естественного отбора». В нем Дарвин, опираясь на огромный естественно-научный материал, изложил материальные факторы и причины биологической эволюции — наследственность и изменчивость — и движущие факторы эволюции:

естественный отбор для организмов, живущих в «дикой» природе, и искусственный отбор для разводимых человеком животных и культурных растений.

Наряду с эволюционной теорией Ч. Дарвина утверждению идеи развития природы способствовали еще два естественно-научных открытия, подтверждавших наличие всеобщих связей в природе. К числу этих открытий относится клеточная теория, созданная в 1830-х гг. ботаником Маттиасом Якобом Шлейденом (1804—1881), установившим, что все растения состоят из клеток, и профессором, биологом Теодором Шванном (1810—1882), распространившим это учение на животный мир. Клеточная теория доказала внутреннее единство всего живого и указала на единство происхождения и развития всех живых существ.

Другое важное открытие этого времени — закон сохранения и превращения энергии. Первооткрывателями этого закона считают немецкого врача Юлиуса Роберта Майера (1814—1878) и английского исследователя Джеймса Прескотта Джоуля (1818—1889). В широком распространении этого закона в научном мире большую роль сыграл один из наиболее знаменитых физиков XIX в. Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц (1821 — 1894). Он установил, что в соответствии с этим принципом идея вечного двигателя невозможна. Доказательство сохранения и превращения энергии утверждало идею единства, взаимосвязанности материального мира. Вся природа рассматривалась как непрерывный процесс преобразования универсального движения материи из одной формы в другую.

Процесс диалектизации затронул и химию. Открытие в 1828 г. немецким химиком Фридрихом Велером (1800—1882) искусственного органического вещества — мочевины положило начало целому ряду синтезов органических соединений из исходных неорганических веществ. Эпохальным событием в химической науке, внесшим большой вклад в процесс диалектизации естествознания, стало открытие в 1869 г. периодического закона химических элементов Дмитрием Ивановичем Менделеевым (1834—1907). Он обнаружил существование между химическими элементами закономерной связи, которая заключается в том, что свойства элементов изменяются в периодической зависимости от их атомных весов. Расположив все известные в то время химические элементы в порядке возрастания атомных весов, Менделеев заметил, что элементы, сходные по своим свойствам и по типу создаваемых ими соединений, встречаются периодически. Будучи разбиты на группы таким образом, чтобы сходные по своим свойствам элементы располагались друг под другом, элементы образуют таблицу, получившую название периодической системы химических элементов. Однако Д.И. Менделеев ничего не знал «о причинах попадания элементов в такие группы или сходства их химических свойств. В конце концов открылся ясный и довольно простой ответ на этот вопрос, однако он был получен после серии открытий, которые вначале казались не связанными с химическими проблемами»[1].

Таким образом, во второй половине XVIII в. и особенно в XIX в. принципы развития и всеобщей связи получили мощное естественнонаучное обоснование. Вместе с тем формирование эволюционных идей в естествознании во многом способствовало постепенному отказу от признания особой универсальной роли механики. Начинался переход к дисциплинарно организованному естествознанию. Наряду с механико-математическим знанием выдвигаются опытные и описательные дисциплины: география, геология, биология и т.д. В них формируются специфические картины реальности. Одновременно происходит дифференциация дисциплинарных идеалов и норм исследования, хотя общие познавательные установки классической науки остаются прежними. В биологии и геологии возникают идеалы эволюционного объяснения, в то время как физика продолжает абстрагироваться от идеи развития. Возникает проблема соотношения разнообразных методов науки, синтеза знаний и классификации наук.

  • [1] Азимов А. Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций. М.:Центрполиграф, 2005. С. 211.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >