Можно выделить две разновидности развития. Первая разновидность — это процессы превращений, не выходящих за рамки соответствующего вида материи, определенного уровня организации. Ярким примером первой разновидности развития является эволюция звезд. Вторая связана с переходом от одного уровня к другому. Переход от неорганической природы к органической, становление человека и его общественной жизни — все это примеры развития, сопровождающегося усложнением структурной организации.
Соответственно иерархии структурных форм бытия существуют качественно разнообразные формы движения. Прежде всего об основной форме движения можно говорить лишь тогда, когда налицо совокупность качественно специфических структурных образований, которые являются носителями данной формы движения. Это субстанциональный признак основной формы движения и без него нельзя говорить о ее существовании.
Вторым признаком, характеризующим основную форму движения данной структурной формы, является специфичность той системы отношений, которая порождается взаимодействием соответствующих элементов структуры, и несводимость их к каким-либо другим отношениям. Специфика отношений находит свое выражение в законах данной формы движения.
|
|
Третий признак характеризует самодвижение соответствующей структурной области. Этот признак иногда называют принципом самодвижения. В каждой форме движения можно выделить магистральное направление изменений от низшего к высшему. В своем развитии она проходит ряд качественно различных ступеней, приводя в конечном счете к совокупности необходимых и достаточных условий для возникновения и развития следующей, более высокой структурной формы.
Поскольку более высокая форма движения включает порождающее ее основание, она оказывается более сложной, чем предыдущая. Поэтому принцип усложнения является одним из основных, определяющих соотношение высших и низших форм движения. Этот принцип можно рассматривать в экстенсивном и интенсивном аспектах. Первый состоит в том, что новая форма движения порождает значительно большее разнообразие связей и отношений. Интенсивный аспект заключается в том, что происходит усложнение основания данной формы движения. Например, появление жизни на Земле означало качественный скачок в усложнении и разнообразии химических соединений. Органический мир на несколько порядков богаче неорганического.
Принимая во внимание признаки, характеризующие основные формы движения и принципы их взаимосвязи, можно сделать два важных методологических вывода. Первый состоит в том, что при изучении высших форм движения необходимо использовать те знания, которые получены при изучении низших форм. Второй вывод — использование знаний о закономерностях функционирования и развития низших форм движения — недостаточно для полного объяснения закономерностей высших форм. Каждая форма движения является причиной своих собственных отношений, и тем самым она порождает специфические для нее законы, которые не могут быть выведены из законов форм, исторически предшествующих ей.
|
|
Известно, что в материализме XVIII в. существовала тенденция сведения всех форм движения к законам механики. Хотя механицизм в старом понимании ныне полностью дискредитировал себя, однако на смену ему пришел редукционизм,* приобретший разнообразные формы. Сторонники его полагают, что если нельзя сводить высшие формы движения к механическому, то следует попытаться свести их, например, к законам квантовой механики. Аналогично этому представители социобиологии пытаются сводить социальные законы к биологическим. В последнее время распространяется кибернетический редукционизм, связанный со стремлением отождествить информационные процессы в вычислительных машинах с мышлением человека.
* Редукционизм — методологический принцип, согласно которому высшие формы материи могут быть полностью объяснены на основе закономерностей, свойственных низшим формам. Последовательный редукционизм, абсолютизирующий принцип редукции и игнорирующий специфику уровней организации материи, неприемлем в качестве общей методологии научного знания.
Анализ особенностей развития (самодвижения) сложных систем позволяет сделать следующий вывод. Изменение организации системы связано либо с усложнением систем (прогресс), либо с уменьшением многообразия элементов материальных систем (регресс), либо с их перестройкой без увеличения и уменьшения многообразия (одноплоскостное развитие). Мир бесконечен в своих проявлениях, а бесконечное не может иметь большее или меньшее разнообразие, оно всегда бесконечно многообразно.
Многообразие видов движения получает единство через такие всеобщие формы, как пространство и время. В пространстве фиксируется синхронное взаимодействие элементов структуры и структур между собой, образующих системы, макро-системы и мега-систему. Во времени фиксируется диахронное изменение системы, их развитие и разрушение.
Пространство и время — всеобщие формы бытия, его важнейшие атрибуты. В мире нет материальных систем, не обладающих пространственно-временными свойствами. Пространство характеризует протяженность, структурность, сосуществование и взаимодействие элементов во всех материальных системах. Время — форма бытия материи, выражающая длительность ее существования, последовательность смены состояний в изменении и развитии материальных систем.
В истории философии существуют различные концепции пространства и времени. Их можно разбить на два больших класса: субстанциальные и реляционные. Субстанциальная концепция рассматривает пространство и время как особые сущности, которые существуют сами по себе, независимо от материальных объектов. Они как бы вместилища, в которых находятся объекты и в которых разворачиваются процессы. При этом пространство и время могут существовать независимо от объектов и процессов.
В противовес субстанциальному подходу в философии разрабатывалась реляционная концепция пространства и времени. Одним из наиболее ярких ее представителей является Лейбниц. Он сформулировал идею о том, что пространство и время — это особые отношения между объектами и процессами и вне них не существуют.
Достижения современной науки свидетельствуют о предпочтении реляционного подхода к пониманию пространства и времени. В этом плане нужно выделить теорию относительности. В ней раскрывается неразрывная связь пространства и времени как единой формы существования материи (пространство-время), единство пространственно-временной и причинно-следственной структуры мира, относительность пространственно-временных характеристик объектов.
|
|
К всеобщим свойствам пространства и времени относятся: объективность, зависимость от движущихся систем, прерывность и непрерывность, бесконечность (времени) и безграничность (пространства).
Наряду с общими характеристиками, которые в равной мере присущи как пространству, так и времени, им свойственны некоторые особенности. К свойствам пространства относятся протяженность, трехмерность. Кроме того, пространство материальных систем характеризуется симметрией и асимметрией, внешней формой и размерами, местоположением, распределением вещества и поля, границей, отделяющей их от других систем. Все эти свойства зависят от структуры и внешних связей объектов, скорости их движения, характера взаимодействия с внешними полями. Пространство каждой материальной системы принципиально не замкнуто, непрерывно переходит в пространство другой системы. Отсюда проистекает многосвязность реального пространства, его неисчерпаемость в количественном и качественном отношениях.
К свойствам времени относятся длительность, неразрывная связь с движением систем, а также с пространством. Длительность образуется из возникающих один за другим моментом или интервалом времени, составляющих в совокупности весь период существования объекта. Выступая как своеобразная протяженность времени, длительность обусловлена общим сохранением материи и движения.* Время существования каждого объекта конечно и пре-рывно, так как он имеет начало и конец существования. Однако составляющая объект материальная субстанция не возникает из ничего и не уничтожается, а только меняет форму своего бытия. Благодаря общей сохраняемости материи и движения время их существования непрерывно, и эта непрерывность абсолютна, тогда как прерывность относительна. Непрерывности времени соответствует ее связность, отсутствие разрывов между его моментами и интервалами.
|
|
* Под движением в данном случае имеется в виду достаточно интуитивное естественнонаучное его понимание, так как движение как качественное изменение, будь то прогресс или регресс, не поддается количественному измерению. Попытайтесь, например, измерить изменения моды или художественного стиля! То же можно сказать и о материи. Материю как «объективную реальность» (гносеологическое определение) вряд ли можно измерить в тоннах, пудах, каратах.
Время одномерно, асимметрично, необратимо и всегда направлено от прошлого к будущему.
Проблема однонаправленности, необратимости времени одна из сложнейших и для философии, и для естествознания. Впрочем, не все признают эту однонаправленность; некоторые гипотезы предполагают и «обратное» течение времени, и «кольцевое», и сложное соединения пространственно-временных параллелей и пересечений. Признающие необратимость (хотя бы и локальную) объясняют ее по-разному. Естественники чаще всего абсолютностью второго начала термодинамики, т.е. процессом возрастания энтропии, обесценивания энергии в данном мире. К философским объяснениям следует отнести объяснения через бесконечное многообразие мира, неисчерпаемости его форм, изменчивости, в силу чего каждый временной срез будет непохож на предыдущий и на последующий; эта принципиальная неповторимость изменений мира и обусловливает необратимость времени. Ничем не хуже объяснение через апелляцию и конечности скорости света, т.е. скорости сигнала информации и взаимодействия систем. И это не последнее объяснение. Проблема, как и другие «вечные» проблемы, открыта.
Специфическими свойствами времени являются конкретные периоды существования объектов, одновременность событий, которая всегда относительна, ритм процессов, скорость изменения состояний, темпы развития, временные отношения между различными циклами в структуре систем.
Идея качественного многообразия пространственно-временных структур предполагает, что развитие материи и появление новых форм ее движения должно сопровождаться становлением качественно специфических видов пространства и времени.
Три основных сферы мира — неживая природа, жизнь и общество — характеризуются специфическими пространственно-временными структурами.
В неорганической природе, представленной возникшими в нашем физическом мире уровнями организации материи, свойства пространства и времени варьируют в микро-, и макро- и мегамире. В локальных областях макромира приемлема евклидова геометрия. В масштабах космоса существенную роль начинает играть кривизна пространства и зависимость ритма времени от полей тяготения. В микромире, по-видимому, в областях 10-33 см и 10-43 сек пространство и время становятся дискретными, а дальнейшее их деление — проблематичным.
Появление живой природы также связано с формированием специфического типа пространственно-временной организации. Возникает биологическое пространство-время, обладающее особой молекулярной организацией, получившей название асимметрии «правого» и «левого». Большинство органических молекул может существовать в двух формах, отличающихся пространственной ориентацией одних и тех же группировок атомов, причем форме с «правосторонней» группировкой соответствует зеркальная ей «левосторонняя». В живых же системах составляющие их молекулы имеют лишь «левосторонние» формы.
В.И. Вернадский, отмечая эту особенность пространственной организации живого, подчеркивает принципиально неевклидовый характер пространственной асимметрии, свойственной живым организмам. Для трехмерного евклидова пространства, в которое вписывается живой организм, «правое» и «левое» тождественны. Резкое проявление левизны в организации живого Вернадский оценивает как свидетельство особого биологического пространства.
Живая материя имеет специфику не только пространственной, но и временной организации. Приспособительная активность организмов во многом связана с формированием в процессе эволюции внутри их своеобразных регуляторов временной организации внешних процессов. Такие регуляторы выполняют функцию своеобразных биологических часов. Работа таких часов означает запуск и отключение внутри организма цепей из химических реакций, которые обеспечивают его приспособление к определенному ритмическому чередованию факторов внешней среды, связанному с изменением времени суток, года и т.д.
Система таких реакций предвосхищает наступление определенных состояний внешней среды. Во внутреннем времени организма внешнее время как бы сжимается, а затем происходит перенос на будущее этих «спрессованных» ритмов протекшего внешнего времени. Живой организм как бы обгоняет время. Спрессовывая прошлое в своей внутренней пространственно-временной организации, он живет в настоящем и будущем одновременно.
Возникновение социально организованной материи связано с формированием новых качественно специфических пространственно-временных структур. Социальное пространство, вписанное в пространство биосферы и физического космоса, обладает особым человеческим смыслом. Оно определяется отношением человека к миру, исторически складывающимися особенностями воспроизводства способов человеческой деятельности.
Специфические черты социального пространства отражаются в исторически меняющихся формах мировоззрения. Например, в древних мифах ясно прослеживается представление о качественных различиях частей пространства. В этих представлениях в фантастической форме отражается реальное различие между «очеловеченным» пространством и пространством природы, остающимся вне сферы человеческой деятельности. В представлениях древних египтян освоенное ими пространство по берегам Нила было центром Вселенной, а течение Нила с севера на юг закладывало главное направление в пространстве.
Огромное воздействие на формирование представлений о качественно различных частях пространства оказала идея степени близости или удаленности от сакральной (священной) середины. Поэтому первичная качественная классификация пространства заключается в разделении его на пространство сакральное и пространство несакральное. Так, на древнем Востоке в любом жилом доме был центр, обладающий сакральностью и поэтому представляющий «хорошее», «доброе» пространство. Для средневекового мышления ценностный подход к пространству реализовывается в виде своеобразной этико-космической вертикали: чем ближе к Богу, тем ценнее пространство.
Чтобы понять особую природу социального пространства как объективно существующего, необходимо учитывать представление о целостной системе общественной жизни. Эта система включает в себя такие компоненты, как мир вещей «второй природы», мир идей и мир человеческих отношений. Организация этого целого усложняется в историческом развитии. Мир вещей «второй природы», окружающих человека, их пространственная организация обладает надприродными, социально значимыми характеристиками. Пространственные формы технических устройств, упорядоченное пространство географической среды, архитектура городов и сел не возникают сами по себе, а формируются благодаря людям и несут на себе печать социальных отношений, характерных для определенной исторической эпохи и выступают как культурно-значимые пространственные формы.
Специфика социального пространства тесно связана со спецификой социального времени, которое является внутренним временем общественной жизни и как бы вписано во внешнее по отношению к нему время природных процессов.
Социальное время является мерой изменчивости социальных процессов. На ранних стадиях человеческой истории ритмы социальных процессов носили замедленный характер. По мере развития общества происходит своеобразное «уплотнение» исторического времени. Если мы начнем отсчет с сотого столетия до нашей эры, то увидим, что первые постоянные поселения появились на Ближнем Востоке к 80 пли 90 в. до н.э. Сельское хозяйство возникло к 75 в. до н. э., производство керамических изделий началось к 60 веку, а ремесленная специализация — к 50 веку до н.э. Вплотную за этими событиями следовало социальное расслоение. Письменность и чиновничество появились на Ближнем Востоке к 35 веку до н.э. Начиная с эпохи Возрождения, история приобретает невиданный динамизм, а за последние пятьдесят лет, под влиянием научно-технической революции человечество стало жить в другом социо-культурном мире.
Таким образом, социально-историческое время течет неравномерно. Причем само ускорение социально-исторического времени не отличается равномерностью. В эпоху революционных преобразований это ускорение происходит в значительно большей степени, чем в периоды относительно спокойного развития.
Разнообразие форм проявления пространственно-временных характеристик приводит к мысли, что абсолютное многообразие мира, его качественная бесконечность может реализовываться только в бесконечном количестве относительных состояний, и, в свою очередь, только бесконечное количество относительных состояний и систем мира способно выразить абсолютную неисчерпаемость и многообразие мира.
Философско-мировоззренческий концептуальный каркас осмысления мира в целом является «скрытым» фундаментом, на котором наука строит свои представления о мире.
3. Научная картина мира
Научная картина мира представляет собой целостную систему представлений об общих свойствах и закономерностях мира, возникающую в результате обобщения и синтеза основных естественнонаучных понятий и принципов. В ее структуре можно выделить два главных компонента понятийный и чувственнообразный. Концептуальный компонент представлен философскими категориями (материя, движение, пространство, время и др.), принципами (системное единство мира, всеобщая взаимосвязь и взаимообусловленность явлений), общенаучными понятиями и законами (закон сохранения и превращения энергии). Чувственнообразный компонент научной картины мира — это совокупность наглядных представлений о природе (планетарная модель атома, образ Meгагалактики в виде расширяющейся сферы).
Главное отличие научной картины мира от донаучной и ненаучной состоит в том, что она строится на основе определенной фундаментальной научной теории, служащей ее обоснованием.
Первые картины мира выдвинуты в рамках античной философии и носили натурфилософский характер. Научная картина мира начинает формироваться только в эпоху возникновения современного естествознания, в XVI – XVII вв. В общей системе научной картины мира определяющим моментом выступает картина той области познания, которая занимает лидирующее положение. Так, например, научная картина мира XVII—XIX вв строилась на базе классической механики, а современная — квантовой механики, а также теории относительности. Рассмотрим более подробно каждую из этих картин.
Элементы научно-механического воззрения на мир складывались на базе зарождающегося мануфактурного производства и рационально-критического сознания формирующейся буржуазии, практицизм которой не мог быть удовлетворен экстатическими образами и представлениями. Как труды Леонардо, так и работы Галилея вытекали из требований времени. Для производственной практики представляли интерес вопросы статики и механического перемещения тел в пространстве.
Идея рационально понимаемой природы постепенно взяла верх. Механика, астрономия, математика стали руководительницами прочих наук, и их точка зрения на мир стала господствующей. Объяснить устройство мира значило, согласно этой позиции, ясно и наглядно представить его себе. Такое объяснение — его ясность — предполагало как логическое выведение изучаемого процесса из общих принципов, так и демонстрацию этого процесса в эксперименте. «Мир устроен рационально» — означало, что он может быть расчленен с помощью анализа на логически связанные друг с другом и математически точно описываемые составные элементы. Английский философ Гоббс, стремясь любой процесс понять как разумный, уподоблял общество мудро построенному механизму Спиноза заставил саму субстанцию – природу – разворачиваться на манер геометрии Евклида. Декарт анализирует жизненные процессы как машинообразно запрограммированные. А французский материалист Ламетри заявил, что человек – это машина.
К концу XVII в. была подготовлена теоретическая база для создания всеобъемлющей научной программы объяснения фундаментальных свойств мира на основе механике математического естествознания. Окончательное и адекватное изложение этого дал Ньютон. Общая единица измерения массы была понята как характеристика всех тел, и земных и небесных, в их различных объемах. Сила определялась, исходя из ее воздействия на движение тела. Понятие вели чины тела привело к открытию простых качественных законов.
Концепция Ньютона исключительно успешно прошла проверку в течение всего Нового времени. Ее первый триумф составил закон гравитации Постепенно накопление таких успехов обеспечивало развитие астрономии, физики и инженерии. Был создан целостный образ материального мира, позволяющий рассчитывать самые мелкие элементы отдельных событий. В дальнейшем механистическое объяснение всех природных процессов окончательно установилось в качестве парадигмы науки и явилось своеобразным символом ее интеллектуальной мощи.
Космос стал рассматриваться как гигантская машина. Будучи раз приведенным в движение «механизм мира» функционирует согласно вечным законам природы, подобно заведенным и пущенным в ход часам.
В течение двух веков большинство ученых, поражаясь почти невероятным успехам, достигнутым разумом на поприще открытия законов механики, вдохновлялось идеалом механистической картины мира. Не только физики берут на вооружение разработанную в ней методологию, ею пытаются руководствоваться и химики, и биологи. Сложнейшие социальные явления истолковываются в этом же стиле. Лозунги Великой французской революции — свобода, равенство, братство — в качестве теоретического фундамента имели концепцию, согласно которой общество в принципе может также четко функционировать, как хорошо отлаженная машина, нужно только привести его в соответствие с разумными принципами, отвечающими природе человека.
Переход от механистической к квантово-релятивистской картине мира сопровождался изменением стиля онтологических принципов физики (ломка представлений о неделимости атома, существования абсолютного пространства и времени, жесткой причинно-следственной обусловленности физических процессов). Законы механики не смогли срабатывать в качестве объяснительного принципа на уровне элементарных частиц и мегамира. Кроме того, в рамках механистической картины мира, постулирующей принцип неизменности материальных систем во времени, практически невозможно было объяснить возникновение качественно новых систем. Это с неизбежностью приводило к идее отказа от парадигмы механицизма и разработки иного научного образа реальности.
В основе современных научных представлений о строении мира лежит идея ее сложной системной организации. Наличие общих признаков организации позволяет объединить различные объекты в классы разнообразных систем. Эти классы часто называют уровнями организации материи или видами материи. Все виды материи связаны между собой генетически, т.е. каждый из них развивается из другого. Удивительное свидетельство единства всех структурных уровней организации мира дает современная физика основных типов взаимодействия. Так оказывается, что реальное единство слабого и сильного взаимодействия может проявляться при таких энергиях, которые не существуют в современном мире и могли реализоваться только в первые секунды эволюции Метагалактики после Большого Взрыва. С другой стороны, мы обнаруживаем, что макроскопические свойства наблюдаемого нами мира (наличие галактик, звезд, планетных систем, жизни на Земле) обусловлены небольшим количеством констант, характеризующих различные свойства элементарных частиц и основные типы фундаментальных закономерностей. Например, если бы масса электрона была в три-четыре раза больше ее значения, то время существования нейтрального атома водорода исчислялось бы несколькими днями. А это привело бы к тому, что галактика и звезды состояли преимущественно из нейтронов и многообразия атомов и молекул в их современном виде просто не существовало бы. Современная структура Вселенной очень жестко обусловлена также величиной, выражающей разницу в массах нейтрона и протона. Разность эта очень мала и составляет всего одну тысячную от массы протона. Однако, если бы она была в три раза больше, то во Вселенной не мог бы проходить нуклонный синтез и в ней не было бы сложных элементов, а жизнь вряд ли могла возникнуть.
Это обстоятельство позволило современной науке сформулировать так называемый антропный принцип, который становится достаточно надежным принципом объяснения мира и создания современной картины мира, способной соединить объективность видения с ценностными оценками.
Это вплотную подводит к идее эволюции Вселенной. В полной мере эта идея была осознана в середине XX в. Надо отметить, что она чужда самому духу ньютоновской физики, которая по своему логическому строю скорее физика бытия, чем физика становления.
На нынешнем этапе развития физической космологии на передний план выдвигается задача воссоздания сценария образования крупномасштабной структуры Вселенной, от самого начала и вплоть до наших дней. Иными словами, она должна включать в себя не только картину возникновения и эволюции галактик, но и звезд, планет и органической жизни.
Каковы же хронологические рамки полной космогонической теории? Космологи обычно делят эволюцию космической материи от момента «Большого Взрыва» по настоящее время на четыре периода, условно именуемые «планковским», «квантовым», «адронным» и «обычным». Каждый из этих периодов охватывает определенные, физически значимые фрагменты космологической шкалы времени, разнящиеся на целых двадцать порядков: 1) от нуля (время, соответствующее моменту «Большого Взрыва») до 10-43 сек занимает «планковский» период; 2) от 10-43 до 10-23 сек — «квантовый»; 3) 10-23 до 10-3 сек — «адронный»; 4) от 10-3 до 1017 сек — «обычный». Последний хронологический рубеж отделяет настоящее от будущего.
На 10-43 сек жизни Вселенной ее плотность была равна 1094 г/см3, а ее радиус составлял порядка 10-33 см. Следующая узловая точка в траектории эволюции космической материи обозначена цифрой 10-36 сек. Пространственно-временная дистанция между этими двумя математическими величинами наполнена микрофизическими событиями поистине вселенского значения. Плотность вещества в этот промежуток времени падает, тогда как плотность вакуума остается неизменной.* Это привело к резкому изменению физической ситуации уже спустя 10-35 сек после «Большого Взрыва». Плотность вакуума сначала сравнивается, а затем, через несколько мгновений космического времени, становится больше плотности вещества. Тогда дает о себе знать гравитационный эффект вакуума — его силы отталкивания берут верх над силами тяготения обычной материи. Вселенная начинает расширяться в чрезвычайно быстром темпе и в течение всего лишь 10-32 доли секунды достигает огромных размеров, превышающих на много порядков размеры ныне наблюдаемой части Вселенной.
* Вакуум — особое состояние материи, в которое погружены все частицы и физические тела. В нем происходят процессы, связанные с непрерывным появлением и исчезновением частиц.
Однако этот космологический процесс ограничен во времени и пространстве. Вселенная, подобно любому расширяющемуся газу, сначала быстро остывает и уже в районе 10-33 сек после «Большого Взрыва» сильно переохлаждается. В результате этого космического похолодания Вселенная от одной фазы эволюции переходит в другую. Если быть более точным, речь идет о фазовом переходе первого рода — скачкообразном изменении внутренней структуры космической материи и всех связанных с ней характеристик и свойств.
На завершающей стадии этого космического фазового перехода весь энергетический запас вакуума превращается в тепловую энергию обычной материи, а в итоге вселенская плазма вновь подогревается до первоначальной температуры. На этом этапе эволюции Вселенной космическая материя, состоящая преимущественно из квантов излучения, движется в нормальном замедленном темпе. Самым необычным в космической картине эволюции молодой Вселенной оказывается принципиальная возможность резкой смены одних ее состояний другими, сопровождающаяся глубокими качественными изменениями в физической структуре космической материи. Взглянув сквозь призму новых физических представлений в далекое прошлое Вселенной, ученые обнаружили, что космическая материя могла находиться в качественно различных фазах, при которых ее свойства существенно разнились. Например, одна и та же частица могла иметь массу в одной фазе и быть безмассовой в другой.
В последнее время рядом ученых сформулирована вакуумная модель мира, исходя из которой вакуум может порождать множество миров. В качестве наглядного образа можно использовать картину кипящего вакуума, на поверхности которого возникают «пузыри» физических Вселенных, в одной из которых живем мы с вами. Этим самым признается возможность множественности параллельных миров.