Если говорить о естествознании в целом, то согласно одной из точек зрения в его истории можно выделить две научные революции: первая из них произошла в XVI–XVII вв., а вторая – на рубеже XIX–XX вв. Эти революции обусловили три длительные стадии развития науки, каждой из которых соответствует своя естественнонаучная картина мира.
1. Геоцентрическая естественнонаучная картина мира (от греч. geos – Земля) – представление, по которому в центре мироздания находится абсолютно неподвижная Земля, а Солнце, Луна, звезды и другие небесные тела движутся вокруг нее. Она просуществовала приблизительно 2000 лет, с V в. до н. э. и до XVI–XVII вв.).
2. Гелиоцентрическая естественнонаучная картина мира (от греч. helios – Солнце) – представление, по которому все небесные тела, включая Землю, вращаются вокруг Солнца. Она просуществовала примерно 500 лет (до рубежа XIX и XX вв.).
3. Квантово-релятивистская естественнонаучная картина мира (от лат. quantum – сколько и relativus – относительный) – современное естествознание, основой которого являются теория относительности Эйнштейна и квантовая физика (речь о них пойдет в четвертой теме учебного пособия). Она существует в естествознании до сих пор, и ей уже больше столетия.
Это, конечно, не означает, что в истории науки важны одни лишь революции. В промежутках между ними также делаются научные открытия и создаются новые теории. Однако, несомненно, что именно революционные изменения, затрагивающие основы науки, определяют общие контуры научной картины мира на длительный период.
Научные революции (в отличие от общественно-политических) не пугают людей. Наоборот, среди ученых утвердилась вера в то, что эти революции, во-первых, представляют собой необходимый элемент в развитии науки, а во-вторых, не только исключают, но, напротив, предполагают взаимосвязь между старыми и новыми научными знаниями и представлениями. Датский ученый XX в. Нильс Бор сформулировал так называемый принцип соответствия, который гласит: всякая новая научная теория не отвергает начисто предшествующую, а включает ее в себя на правах частного случая, то есть устанавливает для прежней теории ограниченную область применимости. И при этом обе теории (старая и новая) вполне могут мирно существовать. Для иллюстрации этого принципа можно привести следующий пример. Гелиоцентрическое представление об окружающем мире вроде бы полностью отрицает собой геоцентрическое, навсегда отвергает его. Примем гелиоцентрическую модель за верную и рассмотрим небольшую область Вселенной, маленький ее фрагмент, а именно – Землю и ближайшее окружающее ее пространство, например, до Луны, не дальше. Теперь зададимся вопросом: что будет центром в этой области, или фрагменте окружающего мира? Конечно же, Земля. Причем утверждение о ней как о центре всего для данного избранного нами масштаба является вполне справедливым, и если нам придется вести какие-либо научные наблюдения, измерения или исследования применительно к этому небольшому пространству Вселенной, мы будем исходить из утверждения о центральном положении Земли. Получается, что в указанном масштабе древний геоцентризм является верным и отнюдь не отрицается гелиоцентризмом. Говоря иначе, гелиоцентризм не исключает геоцентризм, а включает его в себя на правах частного случая, устанавливает для него ограниченную область применения.