История науки свидетельствует о том, что в своем познании Природы, начиная с самых первых его шагов в древности, чело­вечество прошло через три стадии и вступает в четвертую.

На первой из них сформировались общие синкретические (не­расчлененные, недетализированные) представления об окружа­ющем мире как о чем-то целом, появилась так называемая натурфилософия (философия Природы), превратившаяся во все­общее вместилище идей и догадок, ставших к XIII—XV столети­ям начатками естественных наук.

Затем, именно с XV—XVI веков, последовала аналитическая стадия—мысленное расчленение и выделение частностей, при­ведшее к возникновению и развитию физики, химии и биологии, а также целого ряда других, более частных, естественных наук (наряду с издавна существовавшей астрономией).

Позднее, уже ближе к нашему времени, постепенно стало происходить воссоздание целостной картины Природы на основе ранее познанных частностей, т. е. наступила синтетическая ста­дия ее изучения.

Наконец, в настоящее время пришла пора не только обосновать принципиальную целостность (интегральность) всего естествознания, но и ответить на вопрос: почему именно физика, химия и биология (а также психология) стали основными и как бы самостоятельными разделами науки о Природе, т.е. начинает осуществляться необходимая заключительная ин­тегрально-дифференциальная стадия. Поэтому естествознание как действительно единая наука о Природе рождается фактически только теперь. Лишь на данной заключительной стадии можно на самом деле рассматривать Природу (Вселенную, Жизнь и Разум) как единый многогранный объект естествознания.

Однако все эти четыре стадии исследования Природы, по существу, представляют собой звенья одной цепи.

Несмотря на то, что первая из них – натурфилософия - отделяется от трех последующих тем, что на ней безраздельно господствуют еще лишь методы наблюдения, а не эксперимента, только догадки, а не точные, опытно воспроизводимые выводы, ее роль в общем ходе познания Природы очень важна.

Именно на этой стадии возникли представления о мире как из чего-то происшедшем, развивающемся из хаоса, эволюциониру­ющем. Но ввиду того, что отсутствие экспериментальных мето­дов еще не позволило тогда иметь точных знаний, начало есте­ствознания как точной науки, вообще говоря, если не касаться астрономии (в смысле астрометрии) и геодезии или «геометрии» (т. е. «землемерия»), исторически относят к XV—XVI векам, т. е. к тому времени, когда исследование Природы вступило на вторую стадию—аналитическую.

И надо подчеркнуть, что накопленная с тех пор и до настоящего времени основная масса достижений в изучении Природы появилась как раз на этой второй стадии. Объясняется это тем, что аналитическое исследование природных объектов осуществ­лялось на протяжении многих и многих столетий огромной армией исследователей—путешественников и мореплавателей, врачей, астрологов и астрономов, алхимиков и химиков, изоб­ретательных ремесленников и технических руководителей про­мышленного производства, наблюдательных крестьян и агрономов. Их взор проникал во все уголки Земли и Неба, в мир животных и растений, способствуя накоплению результатов не только пассивных наблюдений, но и опытных, планируемых эм­пирических исследований. Именно на аналитической стадии изу­чения Природы появился весь тот богатейший массив естествен­нонаучных знаний, который лег в основание таких наук, как физика, химия и биология, а также география и геология.

Естественное стремление исследователей ко все большему охвату разнообразных природных объектов и ко все более глубо­кому проникновению в их детали привело к неудержимой диффе­ренциации (разделению, расчленению, дроблению) соответству­ющих наук. Так, например, химия сначала была разделена па органическую и неорганическую ветви, затем—физическую и аналитическую, потом появились химия углеводородов и хи­мия элементоорганических соединений, а они, в свою очередь, породили химию алифатических соединений, химию алициклов, химию гетероциклов, химию алкалоидов и т. д., и т. п. Сегодня перечень химических паук не имеет границ.

Тенденция к дальнейшей непрерывной дифференциации есте­ственных наук является первой и главной особенностью аналитиче­ской стадии исследования Природы. Эта тенденция остается и се­годня еще очень действенной.

В качестве второй особенности аналитической стадии выступает явное преобладание эмпирических (полученных путем опыта, экспе­римента) знаний над теоретическими. Правда, само это резкое отличие эмпирических знаний от теоретических нельзя переоце­нивать и считать абсолютным: оно относительно, потому что любой эксперимент всегда осуществляется по каким-то теорети­ческим соображениям, ставится по плану (как бы под диктовку теории). Но все-таки одно дело—опыт, прямое наблюдение и по­лученные при этом факты, т. е. эмпирические выводы, а другое дело—объяснение этих фактов, их сопоставление, гипотезы (предположения) и теории, связывающие ряд или целые ряды эмпирических фактов.

Так, например, в результате опытов был выявлен факт, что наряду с химически сравнительно пассивным нормальным бута­ном существует имеющий достаточно высокую химическую ак­тивность углеводород изобутан с тем же химическим составом (4 атома углерода и 10 атомов водорода в каждой молекуле: С4Н10).

Но чем можно объяснить этот эмпирический факт? Химики потратили немало усилий, чтобы ответить па этот вопрос. Они дополнительно привлекли много аналогичных давно известных фактов, указывающих на различную химическую активность дру­гих углеводородов со взаимно одинаковым химическим соста­вом, ставили все новые и новые эксперименты, пока, наконец, в 1860 г. тте появилась теория химттческого строения Александра Михайловича Бутлерова (1828—1886), которая связала всю цепь эмпирических исследований органических веществ—от опытов, производимых в начале XIX века, до гипотез и теорий, выдвину­тых в середине столетия. Выяснилось, в частности, что пассивный бутан и активный изобутатт при одном и том же химическом составе различаются по своему химическому строению.

Преобладание эмпирических знаний над теоретическими на аналитической стадии изучения Природы было вообще вполне закономерным. Во-первых, потому, что сначала надо было нака­пливать факты, а потом уже их объяснять и обобщать. А во-вторых. потому, что сама по себе суть эмпирических методов исследования заключена в анализе предметов Природы, в решении вопросов—из чего состоят эти предметы,какова их структура. Поэтому вторую стадию исследования Природы в истории науки нередко называют периодом эмпирического естествознания.

Третьей особенностью этой стадии является опережающее— преимущественное—исследование предметов Природы по отно­шению к изучению процессов. Так, например, химия в течение трех с лишним столетий, т. е. в период с XVI века по XIX век, изучала главным образом элементный состав и строение молекул в их дореакционном неизменном состоянии, и только к концу XIX—началу XX веков, когда на передний план выступили тер­модинамика и кинетика, среди химических наук выдвинулось на ведущее место учение о химических процессах.

Наконец, еще одна—четвертая особенность аналитическою периода развития естествознания состоит в том, что сама Природа вплоть до середины XIX века рассматривалась по преимуществу неизменной, окостенелой, вне эволюции. Насколько высоко есте­ственные науки еще в XVII—XVIII столетиях поднялись над натурфилософией древности по объему и даже по систематиза­ции добытых знаний, настолько же они уступали ей в смысле общего идейного воззрения на Природу.

Весьма примечательно, что переход к третьей (синтетической) и даже к четвертой (интегрально-дифференциальной) стадиям исследования Природы, несмотря на характерный для них иной подход к проблемам ее эволюции или стабильности, отнюдь не обрывает нить проявления всех только что перечисленных осо­бенностей аналитического периода развития естествознания. Бо­лее того, процессы дифференциации естественных наук ныне уси­ливаются, а объем эмпирических исследований резко возрастает. Но как то, так и другое теперь происходит на фоне все более усиливающихся интегративных тенденций и рождения универ­сальных теорий, стремящихся все бесконечное разнообразие при­родных явлений вывести из одного или нескольких общетеорети­ческих принципов.

Забегая вперед,т.е. предваряя наше дальнейшее более по­дробное изложение, скажем, что к наиболее впечатляющим при­мерам такого рода теорий можно отнести созданную Альбертом Эйнштейном (1879—1955) для непрерывного макромира так на­зываемую общую теорию относительности и основанную на квантовой гипотезе Макса Планка (1858—1947) и на связанных с ней квантовых постулатах Нильса Бора (1885—1962) кван­товую теорию Вернера Гейзенберга (1901—1976) для дискретного микромира, а также необходимый синтез этих теорий в концеп­цию макро-микросимметрии Вселенной, уже утвердившуюся в современной космологии.

Таким образом, строгих границ между аналитической и син­тетической стадиями изучения Природы нет. Аналитические исследования интенсивно ведутся и на синтетической стадии. Так же, как и наоборот—синтетические идеи начинали пробивать себе дорогу в недрах эмпирического естествознания на аналити­ческой стадии. Тем более относительной оказывается граница между синтетической и интегрально-дифференциальной стадия­ми развития естествознания.

Суть дела состоит в том, какие движущие силы становятся ведущими в развитии естественно-научных знаний, какие методы и теории обладают наибольшими возможностями. Так вот, не­смотря на то, что синтетическая и интегрально-дифференциаль­ная стадии развития естествознания являются сравнительно мо­лодыми и потому в действительности можно говорить больше о характерных для них тенденциях и потенциальных возможно­стях, чем о каких-то итоговых успехах, достигнутых на этих стадиях, ведущая роль в дальнейшем познании Природы принад­лежит синтезу знаний, интеграции наук. Прогноз этот обосновы­вается всей историей и логикой развития естествознания.