С древнейших времен из научных исследований и теорий первенство принадлежало математике, астрономии, механике, физике, отчасти химии. Знания о природе носили характер описаний и – систематизации. И хотя физика поначалу выступала как природоведение (от «фюзис» по-гречески «природа»), она достаточно быстро стала опираться на эксперименты, перейдя к изучению не реальных, чрезвычайно сложных объектов, а отдельных явлений, элементов окружающего мира.
Такой метод оказался очень плодотворным. Появляется возможность выразить графически, числами, формулами многие природные закономерности. Сделать это, изучая естественные объекты, чрезвычайно трудно из-за их сложности и разнообразия. В результате оформились «точные дисциплины». Их быстрому прогрессу способствовало то, что они оказались очень полезными для создания и усовершенствования техники (технических систем), при строительстве, землеустройстве, для составления календарей, измерения времени…
Триумф механики и физики продолжался долго, вплоть до XVII века, когда начался стремительный рост химии, биологии, географии, геологии. До тех пор благодаря успехам «точных наук» складывалось механистическое мировоззрение, дополняемое религиозно-философскими представлениями о Всевышнем Разуме, определяющем гармонию Мироздания. Теперь картины мира стали усложняться по мере накопления знаний об окружающей земной природе, строении и деятельности живых организмов. Произошли революционные перемены даже в такой древней, логически (вроде бы) выверенной и обоснованной науке, как геометрия; пределы ее чрезвычайно расширились, преодолев рамки, установленные Евклидом (тем самым она приблизилась к реальности).
Особо надо оговорить ситуацию с географией. Эта область знаний возникла в далекой древности. Она имела большое практическое и теоретическое, а также мировоззренческое значение, что наиболее ярко продемонстрировала эпоха Великих географических открытий. Произошел переворот в жизни многих стран и народов, резко ускорился научно-технический прогресс, а изобретение книгопечатания способствовало наступлению эпохи Просвещения (наряду с увеличением в Европе числа университетов). И все-таки сами по себе выдающиеся географические достижения Колумба, Васко да Гамы, Магеллана и многих других мореплавателей и не менее значительные открытия землепроходцев вряд ли допустимо отнести к числу гениальных, из ряда вон выходящих теоретических достижений.
Шарообразность Земли ученые твердо установили задолго до Великих географических открытий, а греческий ученый Эратосфен еще в самом начале II века до н. э. сравнительно точно вычислил ее радиус. До Колумба создавали глобусы и карты полушарий (правда, без Нового Света, который задолго до него открыл норвежец Лейф Эрикссон). Если бы мы стали рассказывать об авторах величайших географических открытий пришлось бы называть десятки имен или отдать предпочтение, к примеру, не Колумбу, не Америго Веспуччи, который первым стал утверждать, что открыт Новый Свет, а не Индия. Мы ограничимся только «отцом истории и географии» Геродотом.
Совсем плачевно обстоит дело с представителями обширнейшей группы геологических наук, несмотря на то что эти знания обеспечивают сырьевую и энергетическую базу технической цивилизации. Более того, судьба человечества зависит от того, сможет ли оно наладить свои отношения с природной средой – биосферой. Добиться этого невозможно, не опираясь на геологические знания.
Другую колоссальную область знаний охватывает биология. Казалось бы, что может быть важней исследований организмов, их строения, жизнедеятельности, эволюции, взаимоотношений, связи с окружающей средой, смысла существования и смерти. Мы до сих пор не знаем толком, что такое жизнь, какие она может обретать формы на Земле и в космосе, было ли ее самозарождение или она вечна, как материя и энергия… Вопросов множество, они затрагивают коренные проблемы бытия, связанные с космологией, философией и религией. Но развитие научной мысли с XIX века шло по пути все более узкой специализации. Наиболее важные для мировоззрения, самые фундаментальные вопросы отошли в разряд второстепенных, а на первом плане оказались конкретные исследования, имеющие прикладное значение и экономически выгодные, способные приносить доход разработчикам и, главное, их финансистам. После Дарвина биологические науки быстро увеличивались в числе. А когда шведский химик Сванте Аррениус в конце XIX века выдвинул гипотезу панспермии, космического распространения зародышей жизни, биология перестала играть сколько-нибудь существенную роль в формировании общественного сознания, уступив это место физике.
Так уж повелось, что до сих пор первенство в формировании мировоззрения отдается формализованным «точным» наукам, а не естественным, изучающим реальные природные объекты в их развитии. По этой причине придется обойти вниманием целый ряд оригинальных крупных природоведов, представителей наук о Земле и о жизни.
Отчасти признание приоритета физико-математических наук вызвано объективными причинами: проникновением научной техники и мысли в микромир, познанием основополагающих законов мироздания, успехами астрофизики. Колоссальный диапазон охвата реальности: от наимельчайших частиц до всей Вселенной!
Действительно, достижения выдающихся физиков XIX – начала XX века заслуживают не только внимания, но и восхищения. Англичанин Джемс Клерк Максвелл (1831–1879) в «Трактате по электричеству и магнетизму» вывел систему уравнений, обосновал электромагнитную теорию света, предположил существование соответствующих волн. Его идеи и разработки обогатили теоретическую физику, предопределили последующие достижения электро– и радиотехники. Немец Вильгельм Конрад Рентген (1845–1923) провел классические исследования электрических свойств кристаллов; открыл Х-лучи, названные его именем, изобрел использующую их аппаратуру.
Крупные открытия были сделаны нидерландским физиком Генриком Антоном Лоренцем (1853–1928). Ему удалось обосновать электронную теорию на основе взаимодействия электромагнитного поля и создающих его заряженных частиц; доказать, что атомы состоят из тяжелых положительно заряженных ядер и окружающих их электронов. Он стал автором электродинамики движущихся тел и нашел в этой связи формулы преобразований координат пространства и времени (преобразование Лоренца), которые использованы в специальной теории относительности Альберта Эйнштейна. Лоренц сумел объяснить ряд важных оптических и электрических явлений, предсказав новые… Этот ученый достоин войти в число избранных, если бы не одно обстоятельство: о нем практически неизвестно широкой публике, его открытия не потрясли воображение популяризаторов и публицистов, как, скажем, парадоксы теории относительности.
Другой великий физик – англичанин Джозеф Джон Томсон (1856–1940) открыл в конце XIX века электрон и определил его свойства; разработал модель атома, заложив основы современных представлений о структуре материи. Его соотечественник Эрнест Резерфорд (1871–1937) после того, как французский ученый Анри Беккерель открыл в 1896 году явление радиоактивности, установил существование альфа– и бета-лучей, выяснив их свойства; предложил новую модель строения атома и заложил основы учения о радиоактивности, а в 1919 году впервые расщепил атомное ядро. Он теоретически предсказал существование нейтральной частицы (нейтрона), которую экспериментально обнаружил его ученик Дж. Чеддвик.
