Характерні риси й основні тенденції природознавства першої половини ХІХ століття

Соціально-економічні й політичні зрушення, зміни в способі виробництва, що викликали зміни у всій духовній атмосфері епохи й у способі мислення, знайшли своє відбиття й у стані природознавства, його ведучих концепціях. Правда, у природознавстві в силу його особливостей вони були не настільки помітними, щоб вони кидалися в очі, як у суспільно-політичних вченнях і філософії. У нерозривному зв'язку природознавства з накопиченим фактичним матеріалом була його сила й перевага перед філософією, але одночасно і його слабкість, що заважала вирватися з кола традиційних уявлень. Переважна більшість університетських професорів і вчених продовжувала загрузати в метафізиці й механіцизмі. Втім, і у філософії цього періоду не в меншому ступені зберігалося панування ідеалізму й плоскої метафізики, підпорядкування релігії і феодальної ідеології, або компроміс із ними. Тільки найбільш глибокі мислителі тією чи іншою мірою виривалися за межі поглядів, що панували. У силу своєрідності історичних умов, що зложилися в Німеччині, Німеччина зайняла в першій половині ХІХ ст. провідне положення в розвитку філософії, але дух дрібного філістерства (Філістер (нім. Philister, філістимлянин), презирлива назва людини з вузькими поглядами), характерний у той період для цієї країни з її нерозвиненою економікою й феодальними порядками, пронизував всі шари німецького суспільства й накладав свій відбиток на її вчених і мислителів.

І все ж таки перша половина ХІХ ст., безсумнівно, являє собою своєрідну смугу в історії світової науки. Вона ознаменувалася рядом таких відкриттів і узагальнень, які істотно змінили уявлення не тільки в окремих галузях знань, але й підготували ґрунт для створення в другій половині ХІХ ст. нової картини світу. Завдяки роботам Канта, Лапласа й Гершеля (Пор) Земля й вся сонячна система стали не як колись створені один раз, а як розвинені в часі. Був виявлений єдиний принцип пояснення хімічних явищ і складу хімічних сполук - ядром його стала відроджена на новій основі атомістика (Дальтон) (Пор), деякі фізичні властивості газів були поставлені у зв'язок з молекулярною структурою речовини й була розкрита залежність хімічних властивостей від числа й розташування атомів у молекулах (Авогадро, Берцелиус, Гей-Люссак) (Пор), виявився зв'язок між хімічною спорідненістю й електричними явищами (Деві, Берцеліус) (Пор), між теплотою й механічною роботою (Р. Майер, Джоуль, Гельмгольц) (Пор), відкриті хімічні джерела одержання електрики (Гальвані, Вольта) (Пор). Виникла електродинаміка, яка розкрила перехід механічної роботи в електричну й назад. В області фізіології була показана плодотворність застосування законів і методів фізики й хімії до пояснення процесів життєдіяльності організмів, і поступово в боротьбі з віталізмом до середини ХІХ ст. затверджується погляд на фізіологію як фізико-хімію живого. У першій чверті століття остаточно формується порівняльна анатомія. Її успіхи сприяли з'ясуванню не тільки подібності будови різних видів тварин, але й такої схожості в їхній організації, яка наводила на думку про глибокий зв'язок між ними, про їхню єдність. Це дозволило підійти до систематичного вивчення залишків стародавнього, давно зниклого тваринного й рослинного світу. Виникла палеонтологія, і почав намічатися спочатку ледь помітний, потім усе більше виразний зв'язок між нині живучими формами тварин і рослин і вимерлим органічним світом минулих геологічних епох. Наприкінці 20-х років ХІХ ст. К. М. Бер (Пор) встановив основні типи ембріонального розвитку й довів, що всі хребетні, які охоплюють величезну розмаїтість видів, розвиваються за єдиним типом. Почала формуватися порівняльна ембріологія тварин. В 1839 р. була сформульована клітинна теорія, яка встановила єдність елементарної будови всіх органічних форм і яка перекинула місток між рослинами й тваринами. До початку 30-х років належить формування історичної геології, яка встановила наступність геологічних перетворень земної поверхні і співставлення основних факторів, що визначали ці перетворення в далекому геологічному минулому з тими факторами, які діють нині. Із цього часу під впливом Ч. Лайеля (Пор) історичний погляд на перетворення земної поверхні й принцип актуалізму, висунутий для пояснення рушійних факторів цього процесу, входять у науку, поступово завойовуючи усе більше прихильників. (Принцип актуалізму в науці — презумпція, яка складається з того, що в минулому діяли ті ж самі закони природи, що і в теперішній час. Введений Ч. Лайелем в 1830 році. Презу́мпція — припущення, яке вважається істинним до тих пір, поки не доведена його хибність.) Одночасно в біології стало накопичуватися усе більше даних, що суперечили вченню про сталість і незалежне походження видів. І хоча вчення про еволюції органічного світу, висунуте в 1809 р. Лазарком (Пор), здавалося, було забуто більшістю натуралістів як екстравагантна наукова напівпоезія, ідея еволюції протягом всієї першої половини ХІХ ст. підспудно з різних сторін пробивала собі дорогу то у формі натурфілософських здогадів про загальний розвиток, то у вигляді приватних емпіричних узагальнень про мінливість тварин і рослин і їхньої приуроченості до певних умов життя.

Завдяки цим відкриттям старі погляди на природу, хоча вони й залишалися пануючими в першій половині ХІХ ст., були зовсім підірвані. Діри, пробиті в метафізичному світогляді небулярною гіпотезою Канта (Небуля́рная гипо́теза (от лат. nebula — туман) — космогоническая гипотеза, описывающая процесс образования Солнечной системы и других небесных тел. Предполагает, что Солнце и планеты Солнечной системы образовались из разрежённой туманности.

Гипотеза была высказана в 1734 году Эммануилом Сведенборгом. В 1755 году Иммануил Кант, который был хорошо знаком с работой Сведенборга, развил эту теорию. Он считал, что туманность медленно вращается, постепенно сжимается и, благодаря гравитации, сплющивается, а со временем из неё формируются звёзды и планеты. Похожая модель в 1796 году предлагалась Пьером-Симоном Лапласом.

Изначально гипотеза применялась исключительно к Солнечной системе, но впоследствии её стали распространять на всю Вселенную),

теорією "зародження" К. Вольфа, теорією походження земної поверхні Геттона, кисневою теорією Лавуазьє й іншими досягненнями другої половини XVІІІ ст., розширилися. Стали формуватися принципово нові погляди, які суперечили концепції незмінюваності природи, почали виявлятися переходи від одного ряду явищ природи до іншого, якісно відмінного від нього, і відповідно до цього формуватися уявлення про єдність і розвиток природи.

Глухі перегородки, споруджені в XVІІ-XVІІІ ст. між різними явищами і науками, які їх вивчали, почали поступово руйнуватися. Наприкінці розглянутого періоду були сформульовані досить широкі природничонаукові концепції, які розвинулися у другій половині ХІХ ст. В їх число входили геологічне вчення Лайеля, клітинна теорія, закон збереження й перетворення енергії, еволюційна теорія Дарвіна й концепція поля, висловлена в роботах Фарадея.

Принцип збереження й перетворення енергії (Закон збереження енергії - закон, який стверджує, що повна енергія в ізольованих системах не змінюється з часом. Проте енергія може перетворюватися з одного виду в інший.) - найбільш широке узагальнення природничонаукових відкриттів першої половини століття - вийшов за межі механіки, став фізичним принципом, визвав до життя класичну теорію теплоти, електрики й світла і проникнув у хімію і у біологію. До середини століття атомістика стала вченням про ієрархії дискретних частин речовини, які володіють специфічними видами руху.

Еволюційна теорія Дарвіна поклала кінець уявленню про незмінюваність органічного світу й спричинила в другій половині ХІХ ст. корінну перебудову не тільки всієї біології, але й самого характеру біологічного мислення. Вона явилася торжеством історичного принципу в науці, переконливим доказом підпорядкування всієї природи єдиній системі природних законів і причинних взаємозв'язків і зробила сильний вплив на наступний розвиток природознавства й філософської думки. Її принципове значення складалося не тільки в обґрунтуванні принципу розвитку природи, але, може бути, у не меншій мірі, у тім, що на зміну лапласовскому механічному детермінізму й чисто динамічному принципу пояснення причинності, у ній власне виступали статистичні закономірності розвитку.

(Детермини́зм (лат. determinare — определять, ограничивать) — учение, утверждающее, что все явления связаны причинной связью с более ранними явлениями. Дина́мика (от греч. δύναμις — сила): состояние движения, ход развития, изменение какого-либо явления под влиянием действующих на него факторов. Ста́тика (от греч. στατός, «неподвижный») — состояние покоя в какой-либо определенный момент. Как противопоставление динамике, движению, развитию)

Якщо тепер спробувати коротко, у самій загальній формі, охарактеризувати основні риси розглянутої смуги в історії природознавства, то справедливо буде сказати, що це був період кризи метафізичного світогляду, час, коли в гострих зіткненнях різних точок зору на природу, на шляхи й методи її пізнання відбувалася підготовка до переходу від науки, яка обмежувалася головним чином описом предметів і явищ та попередньою їхньою систематизацією, до науки, яка вивчає процеси, яка розкриває закони й взаємодію в природі.

Головною рушійною силою такого напрямку розвитку природознавства були потреби суспільного розвитку. Технологія мануфактурного виробництва могла до відомого ступеня задовольнитися простим описом явищ і емпіричних узагальнень. Складне машинне виробництво, що опиралося на застосування пари, з необхідністю вимагало розкриття законів фізичних, хімічних і інших процесів. За допомогою чисто емпіричних відомостей, не освітлених науковою теорією, не можна було різко підняти й виробництво сільськогосподарських продуктів, попит на які безупинно зростав.

Якщо в попередній період потреби мануфактурного виробництва в розробці засобів і прийомів праці могли бути в основному забезпечені механікою, то наприкінці XVІІІ - початку ХІХ ст. положення змінилося. Розрахунок парових машин із заданою потужністю вимагав виявлення зв'язку тиску пари з температурою, відкриття законів термодинаміки; збільшення й удосконалення виплавки металів стало неможливим без пізнання фізико-хімічних процесів і т.д.

У міру того як росли потреби в більш глибокому проникненні в закони природи й накопичувалися нові дані, що суперечили старим уявленням, ставала усе більш ясною необхідність нових методів дослідження, нового підходу до вивчення навколишнього світу й, головне, нових поглядів на природу і її пізнання. Метафізичні уявлення, які панували ще в науці, приходили в усе більше протиріччя з накопиченими фактами, які не піддавалися поясненню в рамках старих теорій. Звідси небувалий інтерес у першій половині ХІХ ст. до проблем методу досліджень природи й іншим загальним питанням науки, який спостерігався в цей час як з боку самих природодослідників, так і філософів. Природознавство підійшло до створення нової картини світу. До кінця першої половини ХІХ ст. були підготовлені природничонаукові основи для побудови нового світогляду. До кінця цього періоду розірвані, дуже далекі один від одного філософські пошуки адекватного відбиття законів розвитку світу й природничонаукові пошуки зійшлися у філософії К. Маркса й Ф. Енгельса (Пор). У їхньому вченні філософія вперше була поставлена на наукову основу й сама перетворилася в науку. Спираючись на всі накопичені людством знання, Маркс і Енгельс розробили справді науковий метод дослідження законів розвитку природи, суспільства й мислення.