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 естественно-научных 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.