КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

ГРАВИТАЦИЯ– одно из известных физике силовых взаимодействий материальных объектов наряду с электромагнитным, слабым ядерным и сильным ядерным. Понятие гравитации является синонимом понятия тяготения. Первым научно установленным законом Г. явился закон всемирного тяготения, открытый И. Ньютоном в 80-х годах ХVII в. (Приоритет этого открытия оспаривался Р. Гуком (1635–1703).) Применительно к движениям макрообъектов теория Г. была обобщена и развита с учётом принципов специальной теории относительности А. Эйнштейном в его общей теории относительности. (Синонимы последней – релятивистская теория тяготения, геометродинамика.) В гравитационном взаимодействии участвуют все объекты, олбладающие массой.

ДЕТЕРМИНИЗМ(лат. determino – определяю) – учение о причинной обусловленности явлений в объективном мире. В отличие от натурфилософии, теоретическое естествознание не претендует на построение общей теории Д. Оно поэтапно и детально изучает конкретные формы Д. Многообразие последних продолжает расширяться и пока не может быть эффективно резюмировано общей научно-фило-софской концепцией. Д. непосредственно связан с научными законами, которые фиксируют инвариантные характеристики поведения изучаемых объектов во времени. Многообразием своих конкретных форм Д. отражает многообразие конкретных форм инвариантной зависимости текущего состояния объекта от его ближайшего прошлого состояния.

ДИНАМИКА– раздел механики, изучающий движения материальных тел под действием приложенных сил и моментов сил. В основе Д. лежат три закона Ньютона, из которых с помощью методов дифференциального и интегрального исчисления получаются все уравнения, необходимые для решения задач Д. Закон всемирного тяготения, главенствующий в небесной механике, представляет собой одну из форм второго закона Ньютона. Законы кинематики являются феноменологическими по отношению к законам Д. и с позиций последних получают свои объяснения. Исторически первым прецедентом такого рода стало объяснение с позиций нютоновского закона всемирного тяготения законов движения планет по эллиптическим орбитам, которые были постулированы в 1609–1619 гг. И. Кеплером на основе наблюдательных данных астронома Тихо де Браге.

ДИНАМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ– характерный для классической физики способ теоретического описания поведения объектов в пространстве и времени. Он предполагает знание научного закона (или совместно действующих нескольких законов), на основе которого в дифференциальном уравнении (или в системе дифференциальных уравнений) связываются ближайшие состояния объекта в крайне малой области пространства за крайне малый промежуток времени. Вводя в эту математическую конструкцию взятые из опыта условия однозначности, получают теоретическую модель, позволяющую точно и однозначно (в духе жёсткого линейного детерминизма) рассчитывать поведение объекта в пространстве и во времени как последовательную и закономерно связанную цепь его состояний. В частности, так можно расситывать траектории его движения в пространстве. Такому типу теоретического описания противопоставляются формы статистического описания, характерные для кинетической теории газов, квантовой механики, кибернетики, теории динамического хаоса.

ИНВАРИАНТНОСТЬ– устойчивая повторяемость какого-либо свойства изучаемого объекта на фоне многообразия его прочих изменений. Идея И. – основная в научных законах.

КИНЕМАТИКА– раздел механики, изучающий геометрические параметры движений тел без учёта масс этих тел и сил, которые на них действуют. Законы К. являются феноменологическими по отношению к законам динамики и кинетики.

КИНЕТИКА– понятие, которое в своей исторической исходной форме отражает основную часть механики, изучающую единство динамики (движений массивных тех под действием сил и моментов сил) и статики (равновесия тел под действием сил и моментов сил).

 

ЛИНЕЙНОСТЬ– основная идея детерминизма механики Галилея–Ньютона и широкого класса физических теорий, включая нерелятивистскую квантовую теорию. Линейная версия детерминизма исходит из прямой пропорциональности следствия порождающей его причине. В классической механике такое понимание прямо вытекает из второго закона Ньютона, ставящего параметр движения тела в прямую пропорциональную зависимость от детерминирующего силового параметра. Математическим языком линейных теорий служат линейные дифференциальные уравнения. В линейных теориях важную роль играет принцип суперпозиции, говорящий о том, что определённые комбинации причин приводят к однотипным комбинациям следствий. Общеизвестным из школьной физики примером может служить правило параллелограмма для сил, воздействующих на массивное тело, которое остаётся тем же и для его скоростей.

ОБРАТИМОСТЬ– понятие, отражающее сильное допущение, положенное в основу ряда ключевых физических теорий – динамики Галилея–Ньютона, электродинамики Фарадея–Максвелла, частной теории относительности, нерелятивистской квантовой теории, отчасти – релятивистской квантовой теории (квантовой электродинамики и др.) О. изучаемых этими теориями процессов означает, что они из своего определённого состояния протекают одинаково как вперёд во времени (из настоящего в будущее), так и назад (из настоящего в прошлое).

 

СОСТОЯНИЕ– минимальный набор параметров, который чётко определяет изменения исследуемого объекта в исчезающе малый момент времени. В классической механике С. исследуемого объекта в случае поступательного движения определяется его пространственными координатами и импульсом, в случае вращательного движения – угловой координатой и моментом импульса. В классической термодинамике С. объектов характеризуется парами независимых переменных (например, «температура – объём», «энтропи́я – давление»), связываемых в дифференциальном уравнении с соответствующими термодинамическими потенциалами (с внутренней энергией, со свободной энергией и др.). В квантовой теории С. определяется наборами квантовых чисел. Соответствующие научные законы позволяют связать в дифференциальном уравнении ближайшие С. инвариантной причинно-следствен-ной зависимостью. Вводя в такие математические конструкции взятые из опыта условия однозначности, в результате интегрирования соответствующих дифференциальных уравнений получают теоретическое описание исследуемых объектов, адекватно отражающее их поведение в пространстве и времени.

 

СТАТИКА– раздел механики, изучающий условия равновесия материальных макроскопических тел под действием сил.

 

ТРАЕКТОРИЯ– одно из основных понятий механики Галилея–Нью-тона. Совершенно иначе обстоит дело с точками и траекториями на фазовых портретах динамических систем, хотя в этом случае абстрактно-математический объект является существенно менее громоздкой умственной конструкцией и существенно ближе к реальным физическим параметрам исследуемых объектов. Подобный смысл понятия Т. не имеет ничего общего со смыслом Т. как линии движения объекта в физическом пространстве.

УСЛОВИЯ ОДНОЗНАЧНОСТИ– берущиеся из опыта численные значения параметров объекта, динамика которого теоретически исследуется с помощью дифференциальных уравнений. Без этой «зацепки за опыт» дифференциальное уравнение в теоретической физике суть не более чем математически выраженный научный закон, отражающий неопределённое многообразие потенциально возможных конкретных форм своего проявления. У. о. превращают дифференциальное уравнение в математический инструмент точного количественного расчёта поведения конкретных объектов исследования в пространстве и времени. В литературе У. о. часто называют также начальными условиями. Тем не менее, математики говорят именно об У. о. При этом под начальными условиями понимаются численные значения параметров в конкретный момент времени. Для численного значения пространственных параметров (например, для значений температуры остывающего тела на его геометрических границах) используется понятие граничных условий.

Один из классиков теоретической физики ХХ в. и её проницательных методологов – Е. Вигнер – отмечал, что в эпоху формирования классической механики Галилея–Ньютона с её динамическим описанием проблема теоретического описания объективного мира в его реальной сложности была решена путём сильнейшего упрощения, которое тогда было единственно возможным и единственно продуктивным. Собственно теоретическая, логико-дедуктивная часть точных количественных теорий группировалась вокруг научных законов, которые могут быть удостоверены с высочайшей точностью. Именно в этой части научных теорий классической физики господствует жёсткий (однозначный) детерминизм. Что же касается аспекта сложности изучаемых процессов, их точной предсказуемости, то этот аспект «выносится за скобки» концептуального строя научных теорий – во внешний материальный мир. В научую теорию этот аспект изучаемых процессов входит эпизодически – именно в роли У. о. Последние берутся не из теории, а из опыта, из самого́ внешнего материального мира. Иначе говоря, научные теории такого исторически исходного типа считались со всей сложностью реального физического мира, но как с чем-то внешним по отношению к своему концептуальному строю, как с чем-то эпизодически берущимся не из теорий, а из экспериментов (хотя тоже высокоточных).

Эта принципиально важная сторона дела та же самая и в случае простых задач из школьной физики, в которых законы движения выражены в форме не дифференциальных, а простеших алгебраических уравнений.

Обратимся к одной из простейших задач такого рода, которой соответствует ситуация на рисунке со стр. 89. С самолёта, кото-рый летит над горной местностью на постоянной высоте с постоянной скоростью V, сбрасывается массивный предмет, который достигает земной поверхности в режиме свободного падения. При этом самолёт не совершает никаких боковых манёвров, так что все события происходят в плоскости X–Y. Для маскимальной простоты примем также, что в свободном падении сброшенный предмет даже не томозится сопртивлением воздуха, так что в направлении оси Х его скорость остаётся постоянной, равной V. Как и в большинстве задач на баллистические движения, «конечным продуктом» данной задачи должно быть уравнение траектории, которую свободно падающий предмет описывает в плоскости X–Y.

В отличие от составления и решения дифференциальных уравнений, в данном случае выйти на этот «конечный продукт» очень легко. Для этого достаточно объединить в систему уравнения для путей, проходимых падающим предметом в направлениях ОХ (Х = V.t) и OY (Y = – g.t² / 2). В первом уравнении выражаем t через X/V и подставляем во второе уравнение. В результате сразу же получаем уравнение полупараболы, представленное в правой части рисунка.

 

 

 

 

Движение свободно падающего предмета по этой полупараболе представляет собой закономерно связанную во времени последовательность состояний, каждое из которых определяется его скоростью и положением в пространстве (в данном простейшем случае – в плоскости полёта X–Y. Но само общее уравнение полупараболы – это, в сущности, уравнение бесконечного множества возможных одинаковых полупарабол в плоскости полёта. Между тем, практику всегда интересуют конкретные варианты (сценарии) баллистических полётов. В частности, в данном простейшем случае практический интерес представляет такой вопрос: в какой момент времени t₀ следует сбросить с самолёта предмет, чтобы в момент времени t₁ он оказался на поверхности земли в точке с координатами X₁ и Y₁? Вводя эти конкретные, из опыта взятые координаты предмета в уравнение его движения, мы определяем его состояние в момент приземления в данной точке: X₁, V, Y₁, – g/t₁. Теперь по уравнению полупараболы можно не только определить момент сбрасывания t₀, но и проследить всю последовательность состояний предмета от момента сбрасывания до момента касания земли в выбранной конкретной точке. Эта последовательность состояний во времени жёстко (однозначно) определена галилеевским законом свободного падения как одной из частных форм закона всемирного тяготения.

Эта суть динамического описания в духе жёсткого (однозначного) детерминизма та же самая, что и в случае дифференциальных уравнений. Последние требуются для теоретического описания таких движений, при которых постоянно меняются силовые факторы, в частности, силовые условия сбрасывания предмета с летящего самолёта. Например, если самолёт при этом набирает высоту да ещё по сложной кривой. Скажем, по винтовой. Здесь уже задача перестаёт быть плоской и становится трёхмерной. Теоретическое описание радикально усложняется, но решение соответствующих дифференциальных уравнений даст, опять-таки, бесконечное множество однотипных параболических траекторий. Для то-чного расчёта конкретной практической задачи на бросание предмета, опять-таки, придётся водить в решение взятые из опыта конкретные значения координат и скоростей предмета в момент его приземления в нужной конкретной точке.

Приведенный рисунок наглядно представляет и то, на что обращал внимание Е. Вигнер: реальная сложность условий приземления предмета на горную местность «выносится за скобки» теоретического описания в духе жёсткого (однозначного) детерминизма; она учитывается сугубо эпизодически.

По мере разработки теории динамических систем в ХХ в. эта роль У. о. в физических теориях существенно менялась. К настоящему времени, особенно – в теории динамической устойчивости и в теории динамического хаоса, многообразие У. о. оказалось в центре внимания теоретической физики, отодвинув на задние планы точные решения самих дифференциальных уравнений. Это направление исследований реальной сложности объективного мира дополнилось направлением, на котором во всеоружии современной вычислительной техники методами вычислительных экспериментов систематически изучается неисчерпаемое многообразие множеств Жюлиа, феноменологически обобщённое во множестве Мандельброта. Таким образом, на переднем крае современного развития теоретическая физика окончательно отошла от своего «первородного» и сильно ущербного подхода к реальной сложности объективного мира. Она нацелилась на понимание этой сложности в концептуальном строе своих теорий, на уровне математической доказательности. Эта цель пока остаётся не столько в области реальных теоретических описаний качественно нового типа и качественно новой эффективности, сколько в области методологических идеалов. Но продвижение к ней началось и это продвижение весьма интенсивное.

Т Е М А 3

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ– один из основных принципов нелинейной саморегуляции и самоорганизации процессов в природе и в обществе. В общем, принцип О. с. говорит о специфических обратных воздействиях следствия на порождающую его причину. Принцип О. с. в детерминизме естественных и общественных наук существенно более общий по сравнению с механистическим принципом жёсткой (однозначной) и линейной причинности. В случаях отрицательной О. с. саморегуляция процессов направлена на их стабилизацию. Наряду с отрицательными, существуют положительные О. с. При их включении в работу регулируемый параметр не стабилизируется, но наоборот – стремительно возрастает. Ограничивающим фактором при этом являются лишь ресурсы и пределы его роста в системе. Так разжигает себя пожар, пока есть, чему гореть. Так развивается снежная лавина в горах: чем больше вовлечено в неё снега, тем интенсивнее вовлекаются в лавинный процесс новые снежные массы.

СИСТЕМА– центральное понятие современной атомистики, которую можно назвать также системно-исторической ка-ртиной мира (см. тему 7). Независимо от принадлежности к сферам природы, общества или человеческих знаний, независимо от неисчерпаемого многообразия конкретных форм, С. в любом случае суть комплекс взаимосвязанных элементов (структурных единиц). Устойчивая, инвариантная взаимосвязь многообразия элементов – главное, что отличает С. от аморфного образования вроде кучи мусора. Замечательную возможность наглядного постижения феномена системности предоставляют натуральные числа, многообразие которых может быть организовано в ряд С. (натуральный ряд, ряд Фибоначчи, треугольники Паскаля, Фибоначчи, Люка и др.). Естественно, что предельная общность приведённого определения С. делает его и предельно абстрактным, сугубо исходным, стартовым, нуждающимся в дальнейших определениях в случае анализа конкретных С.

Т Е М А 6

Концепция формообразующей случайности, наглядно демонcт-рируемая фрактальной компьютерной графикой, также играет важ-ную роль в синтетическом сближении теории диссипативных структур и теории динамического хаоса.

ФАЗОВЫЕ ТРАЕКТОРИИ– траектории движения динамической системы в фазовом пространстве (на фазовом портрете).

ФАЗОВЫЙ ПОРТРЕТ– центральное понятие теории динамических систем, отражающее принципиально новый подход теории дифференциальных уравнений к извлечению из уравнений информации о динамике их объектов. Ф. п. – геометрическая схема, позволяющая целостно ( в смысле системного подхода) обозревать обширные совокупности решений уравнения, не решая самоѓо уравнения.

Т Е М А 7

Мироздание в свете современного

Эволюционизма

Системный историзм современной науки

Релятивистская космология и проблема

Происхождения первых химических элементов

Ядерная астрофизика и проблема

Химической эволюции Вселенной

40.1

Илл. 41.Оптическая спектроскопия в XIX в. стала исторически первым методом астрофизики. Этим методом в 60-х гг. XIX в. для начало было открыто химическое единство Вселенной. В последующие десятилетия спектроскопия позволила тщательно изучить химический состав звёзд, построить их стройную классификацию, подготовить прочную и достоверную эмпирическую базу под ядерно-физическую теорию эволюции звёздного вещества. Последняя к концу 30-х гг. ХХ в. не только объяснила источник энергии звёзд, но и позволила понять циклы ядерно-синтетической наработки в их недрах ядер всё более сложных химических элементов. В водородной бомбе в 1953 г. на практике была реализована первая ступень этих циклов – превращение водорода в гелий с выделением огромной энергии. Таким образом, методы спектроскопии позволили всесторонне изучить далёкие звёзды задолго до того, как в 1957 г. началась эра практической космонавтики, давшая возможность «на местах» изучать вещественный состав планет Солнечной системы и межпланетной среды.

В фотосферах звёзд при температурах 3000–10000 К внешние электронные оболочки атомов нестабильны. Их электроны постоянно «скачут» между энергетическими уровнями с излучением или поглощением квантов света разных частот (соответственно, разных чистых цветов). Чем горячее фотосфера звезды, тем больше в её свете «удельный вес» квантов излучения света более энергичных участков спектра – голубого и синего. Наряду с излучением света во всех участках спектра, часть внешних электронов в атомах звёздного вещества периодически «забрасывается» на более высокие уровни энергии, поглощая световые кванты. Эти «забрасывания» происходят в узких участках спектра. На сплошном семицетье спектра они выглядят как чёрные линии и их серии. Статичность этих линий так же обманчива, как неподвижность радуги, состоящей из мириадов нескончаемых семицветных вспышек падающих капель дождя, отражающих и преломляющих солнечный свет. В 60–70-х гг. XIX в. спектроскописты, ещё не понимая этого происхождения спектральных линий, научились идентифицировать по их комбинациям конкретные химические элементы.

На илл. 41.1 показан спектр фотосферы Солнца с сериями линий поглощения в разных его участках. Будучи звездой далеко не первого поколения, Солнце в процессе своего образования около 5 млрд. лет назад захватило в себя из галактической пыли богатый набор химических элементов, наработанных звёздами прежних поколений. С 30-х гг. ХХ в. спектры линий поглощения стали играть главную роль также в определении расстояний от Земли до космических объектов за пределами нашей Галактики. Применяемая в астрономии величина «парсек» («параллакс-секунда» = 3,26 световых года) соответствует смещению космического объекта на земном небосводе (параллаксу) в одну угловую секунду при наблюдениях с противоположных точек земной орбиты вокруг Солнца, т. е. с базы около 300000000 км. Внегалактические объекты слишком далеки для того, чтобы измерять расстояния до них таким образом. В 20-х гг. ХХ в. пионер внегалактической астрономии Э. Хаббл открыл эффект красного смещения линий в спектрах других галактик. Чем дальше галактика, тем больше фиксированная серия спектральных линий смещена к красной части спектра (илл. 41.2). Таков оптический эффект Доплера, известный каждому по его звуковому аналогу – по изменению тона гудка приближающегося и удаляющегося автомобиля. Красное смещение непосредственно связано со специфическим расширением Вселенной, и его величина в спектрах внегалактических объектов позволяет довольно точно определять расстояния до них. На илл. 41.3 сверху вниз представлено красное смещение в спектрах галактик в галактических скоплениях, удалённых от нас, соответственно, на 65, 325 и 4000 миллионов световых лет.

41.1

41.2

		41.3

Илл. 42.На вселенской фабрике химических элементов, запущенной первыми голубыми и синими звёздами-гигантами около 17 миллиардов лет назад, одни цеха закрываются (звёзды выгорают), работа других в полном разгаре (как работа Солнца), а третьи только открываются и начинают свою работу.

На снимке 42.1 – взрыв Сверхновой звезды на периферии одной из спиральных галактик, которая проецируется на созвездие Девы. В этой далёкой галактике порядка 200 миллиардов звёзд. На её периферии они не образуют плотных скоплений, поэтому снимок их не выявляет. Но тем самым этот снимок воочию показывает, что светимость Сверхновой сопоставима со светимостью ядра галактики или нескольких миллиардов звёзд. В межзвёздное пространство галактики вбрасывается очередная порция всех химических элементов таблицы Менделеева, пополняя её пылевые структуры, которые в течение космологического времени становятся в галактиках всё более мощными.

На снимке 42.2. представлена Крабовидная туманность – пылевой остаток звезды, взорвавшейся в нашей Галактике как Сверхновая в 1054 г. (естественно, по земному местному времени и по земному календарю). Согласно китайским летописям, «звезда-гостья» несколько недель ярко сияла на полуденном небосводе, хотя космическая катастрофа разыгралась на расстоянии 7 тысяч световых лет от Солнечной системы. Крупный советский астрофизик И. С. Шкловский в конце 40-х гг. ХХ в. специально выезжал в Китай, чтобы закоординировать её былое место на небесной сфере по данным этих летописей и по их привязке к Великой Китайской стене. Когда это было сделано, стало возможно с достоверностью отождествить Сверхновую 1054 г. с Крабовидной туманностью, давно известной астрономам-наблюдателям. С этого момента в астрофизике началась эпоха интенсивных наблюдательных и теоретических исследований Сверхновых звёзд, постижения их роли в химической эволюции материи во Вселенной.

На снимках 42.3, 42.4, 42.5 представлены планетарные туманности. Такие внутригалактические туманности являются результатом сравнительно (со Сверхновыми) спокойного сброса своего вещества звёздами массой менее трёх солнечных. Это – тоже конечная фаза эволюции звёзд, но при таких взрывных процессах в межзвёздное пространство галактик выбрасываются элементы не тяжелее железа. Остаток звезды при этом сжимается до размеров весьма плотного белого карлика диаметром порядка диаметра Юпитера. В результате взрывов Сверхновых сжатие остаточной части их вещества продолжается до уровня нейтронных звёзд или чёрных дыр. Планетарные туманности – одно из красивейших космических зрелищ, наблюдаемых изнутри галактик в близком звёздном окружении. Многообразие их форм определяется сложными магнитными полями одиночных или двойных звёзд, воздействующими на ионизованные частицы вещества.

Снимки 42.6, 42.7, 42.8 показывают структуру пылевых облаков нашей Галактики с расстояний от нескольких сотен до нескольких тысяч световых лет. Эмоциональное и эстетическое воздействие этих картин сходно с воздействием земных пейзажей с облачными структурами, эффектно подсвечиваемыми Солнцем. Но если облачные структуры в земной атмосфере лишь навевают некие смутные космические чувства, то здесь – пейзажи самого́ внутригалактического Космоса. Масштабы здесь космические, а облачные структуры располагаются в глубоком вакууме космического пространства и сами чрезвычайно разреженные.

Снимки 42.9 и 42.10 показывают процесс формирования новых звёзд в туманностях, расположенных сравнительно близко от Солнечной системы, в частности, в созвездии Ориона (42.10). Облака космической пыли со всеми химическими элементами таблицы Менделеева в спиральных рукавах Млечного Пути (как и других галактик) перемешаны с облаками первородного водорода, образовавшегося ещё в эпоху космологического нуклеосинтеза. В некоторых таких областях силы гравитации приводят к их спонтанным уплотнениям по типу синергетического эффекта усиления флуктуаций. В конечном итоге, по достижении огромных плотностей первородного водорода, начинаются термоядерные реакции: вспыхивает новая звезда и начинается очередной цикл наработки в её недрах ядер химических элементов высших периодов. У массивных и горячих звёзд (голубых гигантов) он длится несколько миллионов лет, завершаясь очередной вспышкой Сверхновой. У менее массивных и более холодных звёзд он длится несколько миллиардов лет, завершаясь образованием очередной планетарной туманности. (С Солнцем это произойдёт примерно через 4 миллиарда лет.) Но химический состав этих новых звёзд Млечного Пути, как и других галактик, уже далеко не тот, который был у первого поколения голубых и синих звёзд-гигантов около 17 миллиардов лет назад. Их вещество изначально содержит в себе ядра химических элементов высших периодов, поскольку новые звёзды образуются в облаках космической пыли.

Мощное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение новых звёзд ионизирует вещество окружающих пылевых структур в радиусе порядка радиуса Солнечной системы и более. Магнитные поля новых звёзд, подобно магнитному полю масс-спектрографа, разделяют в пространстве ионы химических элементов сообразно их массам и потенциалам ионизации. В результате разные химические элементы группируются на разных расстояниях от центральной звезды. Если процесс уплотнения таких пылевых структур под действием сил гравитации продолжится вплоть до образования планет, то планеты, расположенные на разных расстояниях от центральной звезды, будут существенно различаться по своему химическому составу. Это – опытный факт применительно к планетам Солнечной системы. Он достаточно разносторонне обоснован современными методами, включая те, которые предоставила практическая космонавтика. И этот факт разносторонне согласуется с представленной гипотезой космогонии, астрофизики и космохимии об общем механизме образования планетных систем вокруг части звёзд Млечного Пути и других галактик. В последние десятилетия наличие планет достоверно установлено у сотен звёзд в близком внутригалактическом окружении Солнечной системы. Однако для перевода этой современной гипотезы в ранг достоверных теорий требуется обследовать эти планетные системы «на месте», что́ совершенно нереально, по крайней мере, в течение ближайшего столетия.

42.1

42.2

42.3 42.4

42.5

47.5 47.6

42.8

47.9 47.10

Илл. 43.Согласно современной физике, обособления четырёх силовых взаимодей-ствий элементарных частиц материи непосредственно связано с ранними стадиями расширения и остывания «горячей» Вселенной. Сильные ядерные взаимодействия связывают между собой кварки внутри протонов и нейтронов. Слабые ядерные взаимодействия обусловливают некоторые виды распада сильно взаимодействующих частиц с участием лептонов и соответствующих им нейтрино и античастиц. Электромагнитные взаимодействия осуществляются между электрическими зарядами, а гравитационные – между массами. В первые изчезающе ранние моменты Большого Взрыва при температурах порядка 10³⁵ К и, соответственно, при энергиях порядка 10¹⁹ эв четыре силы природы были объединены в одну суперсилу. В современную космологическую эпоху эти силы разъединены и в таком виде предстали перед физиками в ХХ в. Вплоть до конца 60-х гг. физики на основе экспериментальных данных могли строить лишь концептуально «изолированные» квантово-релятивистские теории этих сил – квантовую электродинамику, теории слабых и сильных взаимодействий. Но с 1967–1971 гг. на основе концепции спонтанного нарушения симметрии, ранее разработанной в физике твёрдого тела, теория элементарных частиц стала находить абстрактно-алгебраические, теоретико-группо-вые условия инвариантности, позволяющие с единой позиции понимать силовые взаимодействия. Сначала был обретён единый подход к электромагнитным и слабым взаимодействиям. В первой половине 70-х гг. в теории Великого объединения был обретён единый подход к электрослабым и сильным взаимодействиям. В тот же период были найдены условия суперсимметрии, открывшие путь к объединению трёх взаимодействий с гравитацией. В настоящее время в теории суперструн разворачивается процесс формирования Единой теории элементарных частиц, которая, вероятнее всего, будет совпадать с квантовой космологией, т. е. с теорией самого́ Большого Взрыва. Нельзя исключить и того, что в конечном итоге этой грандиозной эпопеи научного познания модель Большого Взрыва будет признана наивной и уступит место какой-то существенно более сложной и адекватной модели.

Эта история физики элементарных частиц отражена на схеме 43.1, если на этой картинке передвигаться слева направо. Начав в 40–50-х гг. ХХ в. с построения концептуально «изолированных» частных теорий силовых взаимодействий, она тогда не усматривала никаких прямых связей силовых взаимодействий с космологической эволюцией материи. Сверхслабое гравитационное взаимодействие вообще считалось не имеющим отношения к теории элементарных частиц. Но по мере углубления в структурно-гене-тический фундамент материи физика продвигалась в область всё бо́льших концентраций энергии на субъядерных микрообъектах. В 1973 г. энергии ускорителей уже хватало на то, чтобы вызвать к жизни и опытно изучать непосредственных переносчиков слабых взаимодействий. Объединение и разъединение двух из четырёх сил природы стало не только теоретической концепцией, но и опытно изучаемым феноменом. На илл. 43.3 представлено нечто обратное – этапы объективного обособления самих силовых взаимодействий по мере космологической эволюции материи и остывания Вселенной. На ней отмечены также переломные моменты образования макроскопических объектов Вселенной. По оси абсцисс отложено время с момента Большого Взрыва в секундах, причём в сугубо неравномерной логарифмической шкале. По оси ординат отложена средняя температура Вселенной. Цветовая гамма рисунка подчёркивает, что остывание «горячей» Вселенной было ключевым условием образования в ней всё более сложных макроскопических структур.

Теория относительности базируется на постулатах о том, что скорость поступательного распространения света является предельно возможной в прирорде, что она является мировой константой и не зависит от относительных движений точек наблюдения (систем отсчёта) и что сами стопроцентно-релятивистские фотоны как переносчики электромагнитных волн вне времени. Эти постулаты остаются далёкими от объяснений с позиций более глубоких законов физики, которые до сих пор не открыты. Но эти постулаты чётко говорят о том, что чем дальше супертелескопы астрономов проникают в Метагалактику, тем более ранние этапы её эволюции предстают перед их взорами (43.4). Это – факт, хотя он и остаётся далёким от удовлетворительного теоретического объяснения. В последние годы на пределе возмождностей современных телескопов зафиксированы зарождения галактик.

43.3

Илл. 44. Данная серия иллюстраций посвящена числовой системе треугольниика Паскаля. Несмотря на то, что этот арифметический треугольник был известен ещё Омару Хайяму и был разносторонне исследован Блезом Паскалем, его законы на низшем структурном уровне простых чисел были открыты автором этой книги лишь в 1980 году. (Подробнее см.: Абачиев С. К.О треугольнике Паскаля, простых делителях и фрактальных структурах // В мире науки, 1989, № 9.) Треугольник Паскаля совершенно уникально соединяет в себе «школьную» элементарность на высшем структурном уровне и органическое объединение на структурном уровне простых чисел самых современных проблем таких областей математики, как теория чисел, комбинаторика, теория групп, теория фракталов. Здесь мы воспользуемся его великолепными и тоже едва ли не уникальными демонстрационными возможностями по отношению к ряду тем нашей книги и к важнейшим понятиям, фигурирующим в ней. Это – понятия системы, структуры, научного закона, структурного уровня, общесистемной подчинённости низшего высшему, фрактального самоподобия.

Треугольник Паскаля используется для вычисления коэффициентов в полной формуле сокращённого умножения, которая известна

как бином Ньютона. Алгоритм его построения элементарен. Вопреки традиции, мы будем наращивать эту систему натуральных чисел не сверху вниз, а снизу вверх. Так лучше оттеняется момент её поступательного усложнения, особенно на более глубоком структурном уровне простых чисел. (См. схему 1.)

Схема 1

k = 0 5 10

. . . . . . . . . . . . .

1 11 55 165 330 462 462 330 165 55 11 1

101 10 45 120 210 252 210 120 45 10 1

1 9 36 84 126 126 84 36 9 1

1 8 28 56 70 56 28 8 1

1 7 21 35 35 21 7 1

1 6 15 20 15 6 1

51 5 10 10 5 1

1 4 6 4 1

1 3 3 1

1 2 1

1 1

n = 0 1

Прежде всего, перед нами нагляднейший образец системного объекта как целостного комплекса взаимосвязанных элементов. В данном случае – натуральных чисел. От аморфного сборища чисел этот объект отличает наглядная организованность чисел на основе определённого закона. Словесно этот закон формулируется так: каждое число треугольника Паскаля есть сумма двух ближайших чисел с нижележащей строки. Зная этот закон, числовую систему можно наращивать неограниченно.

Придадим основному закону треугольника Паскаля вид алгебраической формулы. Поскольку числа только натуральные, обозначим это их свойство символом N. На поле чисел введём косоугольную координатную сетку из строк n и столбцов k. Тогда символом N_n,k обозначится то обстоятельство, что многообразие натуральных чисел принадлежит треугольнику Паскаля. При этом словесной формулировке придаётся вид такой формулы:

На числовом поле треугольника Паскаля ярко и наглядно выражена инвариантность этого отношения между числами, подобающая гносеологическому статусу научного закона. Какую бы тройку соседних чисел ближайших строк мы ни взяли, отношение между ними будет одно и то же. На каждом участке числового поля числа имеют свои конкретные значения, представляют собой числа самой разной значности, являются чётными или нечётными и т.д., но отношение (1) между ними везде одно и то же. Это всеобщее инвариантное отношение и есть структура системы чисел, её организующее начало. Здесь наглядно видно и то, что для чёткой формулировки этого инвариантного отношения между конкретными числами требуется подняться на высокий уровень абстракции, отвлечься от этой числовой конкретики. Так обстоит дело и в реальной науке, но в данном случае всё наглядно и легко обозримо.

Подобно тому, как молекулы в качестве химических индивидов делятся на атомы, глубже которых уже кончается химия и начинается микрофизика, натуральные числа имеют свои «далее неделимые атомы». Такие числа называются простыми,поскольку они делятся только на самих себя, давая единицу, и на единицу, давая самих себя. В системе натурального ряда простые числа ведут себя нерегулярно и загадочно, и мы выделим их жирным шрифтом и курсовом:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 , 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 …

Остальные натуральные числа называются составными,поскольку каждое из них содержит своё уникальное произведение простых субэлементов-делителей в определённых степенях. Общеизвестный натуральный ряд, таким образом, является типичной многоуровневой системой, на более глубоком структурном уровне которой находятся действительно далее неделимые натуральные числа. Но эти числа неделимы только в качестве натуральных,в то время как их можно представлять в виде всевозможных произведений дробных субэлементов-делителей. В общем виде этот принцип устройства натуральных чисел можно представить в виде такого выражения:

N = 2^a.3^b.5^c.7^d.11^e.13^f … , (2)

. . . . . . .

1 11 5.11 3.5.11 2.3.5.11 2.3 .7.11

1 2.5 3².5 2³. 3.5 2.3.5.7 2².3².7

1 3² 2².3² 2².3.7 2.3².7

1 2³ 2².7¹ 2³.7 2.5.7

1 7 3.7 5.7

1 2.3 3.5 2².5

1 5 2.5

1 2² 2.3

1 3

1 2

Однако чем дальше вверх по строкам n, тем числовая система становится более громоздкой, тем труднее отслеживать организацию простых субэлементов. В этой связи нами в 1980 г. была предложена цветографическая символика, в форме которой на цветной обложке представлена организация простого субэлемента 2 выше строки с номером n=128=2⁷. Её основные идеи следующие. Во-первых, следует отражать организацию каждого из простых субэлементов (2, 3, 5, 7 и т.д.) на отдельной схеме. Во-вторых, на схеме числа N_n,k следует представить в виде геометрической схемы ячеек, располагаемых в шахматном порядке, как и сами числа. В-третьих, условными цветами закраски ячеек следует обозначить показатели степеней, в которых тот или иной субэлемент представлен во внутренней структуре чисел N_n,k. В частности, незакрашенные ячейки на картинках означают такие числа N_n,k, которые не содержат в своей структуре простого субэлемента 2. Красным ячейкам соответствует его присутствие в 1-й степени, оранжевым – во 2-й, жёлтым – в 3-й, зелёным – в 4-й, голубым – в 5-й, синим – в 6-й, фиолетовым – в 7-й (44.1).

Таким образом, система свойств треугольника Паскаля чётко, наглядно и легко обозримо «расслаивается» на два относительно автономных комплекса свойств, на два структурных уровня. Высшему уровню соответствует система свойств, организуемая на началах закона (1). На этом структурном уровне много своих закономерностей, которые не зависят от составленности каждого из чисел N_n,k из простых субэлементов. Таков закон суммирования чисел N_n,k одной строки, в результате которого всегда получается число 2 в степени, равной номеру этой строки n. Есть на этом высшем уровне много других закономерностей такого рода. При этом теоретическое отражение свойств на разных уровнях требует совершенно разных математических понятий. На высшем уровне всё управляется законом (1), на основе которого треугольник Паскаля может развернуть и десятилетний ребёнок. На низшем структурном уровне всё неизмеримо сложнее, так как здесь сплетены воедино теория чисел и теория групп, комбинаторика и геометрия фракталов. Эта несоизмеримость понятийного аппарата двух уровней сродни несоизмеримости понятийного аппарата химии на уровне ныне уже «школьной» дальтоновской атомистики (простейшие уравнения 1-й степени) и на уровне квантовой теории атомов.

Двухуровневый комплекс свойств треугольника Паскаля великолепно иллюстрирует также общестстемную подчинённость низшего высшему. С одной стороны, субструктуры каждого из чисел N_n,k определяются законом (2). Его называют основным законом арифметики, понимаемой как теория чисел. В соответствии с ним, каждое составное число N_n,k является уникальной комбинацией своих простых субэлементов с уникальным сочетанием степеней каждого из них. И в этом смысле в высшей системе треугольника Паскаля натуральные числа остаются самими собой. Но, с другой стороны, поскольку они объединяются в системное целое законом высшего структурного уровня (1), именно этот высший закон «лепит» из уникальной субструктуры каждого из них фрактальные субструктуры типа той, которая представлена на цветной обложке. Если организовать натуральные числа в высшие двумерные системы на основе других принципов (например, треугольника Фибоначчи или треугольника Люка), то и соответствующие субструктуры будут совсем другими (44.2).

Субструктура треугольника Паскаля на цветной обложке иллюстрирует также принципы фрактального самоподобия. На первой странице обложки мы поместили обе половины фрагмента треугольника Паскаля с вертикальной осью симметрии посередине листа. На второй странице обложки изображена левая его часть, которая несёт ту же информацию, что и правая, изображать которую нет надобности. На второй странице отчётливо видно, что зоны сплошь закрашенных ячеек самоподобны: то, что находится под очередной сплошь закрашенной центральной фигурой, находится также слева и справа от неё. Поэтому и под сплошь закрашенной семицветной зоной на первой странице обложки находятся те же самоподобные цветовые структуры, которые на второй странице изображены слева от неё. Иначе говоря, глядя на второй странице на самоподобное усложнение цветовых структур слева от семицветной фигуры, мы видим и то, как эти структуры усложняются по мере развития треугольника Паскаля с исходной строки n=0.

Выбор геометрических ячеек типа «пчелиные соты» лучше всего показывает, что во фрактальной организации простых субэлементов треугольника Паскаля безраздельно господствует то, что в кристаллографии называют вращательной симметрией 3-го порядка. Это значит, что цветовые структуры становятся тождественными через каждые 120⁰, если вращать лист. В частности, повернув картину на второй странице обложки на 120⁰ против часовой стрелки, мы увидим то же самое, как и в том случае, если бы на первой странице обложки цветовые структуры развивались с уровня n=0.

Наконец, треугольник Паскаля демонстрирует даже то, ќак часть фрактальной организации его простых субэлементов фундаментального структурного уровня непосредственно «просвечивает» на высшем структурном уровне. Имея перед глазами развёрнутый треугольник Паскаля с «погашенной» субструктурой чисел N_n,k, невозможно увидеть, как организуются в треугольные зоны простые субэлементы 3, 7, 11 и др. Зато при этом на виду чётные числа и их самоподобные фрактальные группировки. Аналогично на высшем структурном уровне треугольника Паскаля явно проявляет себя геометрия расположения простого субэлемента 5, ибо содержащие его числа легко распознаются по пятёрке или нулю на конце. В общесистемном смысле это несколько напоминает «прямую трансляцию» сокровенных законов физического микромира в сверхпроводниках на макроскопический уровень наблюдаемых явлений.

Более того, пронаблюдав за организацией чисел, оканчивающихся нулём, можно заметить, что организация составного субэлемента-делителя 10=2.5 уже не является идеально упорядоченной. В организации составных субэлементов-делителей разрушается вращательная симметрия 3-го порядка и сохраняется лишь «неистребимая» симметрия треугольника Паскаля относительно вертикальной оси.

Но всё это уже из области далеко не «школьной» математики.

44.2

менная ядерно-физическая теория химической эволюции материи в недрах звёзд также имеет всестороннее обоснование опытными данными наблюдательной астрофизики последних полутора веков. Эта эволюционная теория позволяет оценить не столь явный эволюционизм периодической системы Д. И. Менделеева. Опытным фактом являются и периодические взрывы Сверхновых звёзд, в результате которых наработанные в звёздных недрах ядра химических элементов высших периодов разбрасываются по обширным областям галактик.

Химическая физика и проблема трансформации

Химической эволюции в биологическую

Существенные особенности химии

Начала ХХI века

Прежде всего, химия стала глубоко эволюционной отраслью естествознания. Во-первых, её эволюционизм непосредственно привязан к концепциям вселенской химической эволюции материи. Во-вторых, он привязан к тем проблемам самоорганизации и эволюции, которые исследуются синергетикой. В современной химии широко распространены наиболее зрелые отношения между теорией и экспериментом, характерные для теоретической физики. Но по этому показателю современная, существенно физикализованная химия уступает физической отрасли. Химики чаще обращаются к опыту с целью обоснования, контроля и коррекций своих теорий.

Существенные особенности биологии

Начала XXI века

Системно-историческая модель уровней

Структурной организации материи

Естественная классификация наук о природе

Принципы такой классификации были сформулированы в ХIХ в. А. Кекуле и, особенно чётко, Ф. Энгельсом. Её основная идея в том, чтобы систематика естественно-научных дисциплин, областей и отраслей непосредственно отражала бы историческое саморазвитие материи от низшего к высшему. Современная системно-историческая картина мира делает такую классификацию наук особенно чёткой и эффективной. Физическая отрасль естествознания при этом составляет его фундамент, химическая отрасль надстраивается над ней, а биологическая отрасль – над химической. Такая концептуальная схематизация феномена естествознания позволяет легко понять качественное отличие интеграции естественных наук неклассической эпохи от интеграции классического типа. До создания нерелятивистской квантовой механики человеческая мысль осваивала структурно-генетический ряд материи от высшего к низшему. После этого она концептуально объединяет физику, химию и биологию подобно тому, как сами высшие формы материи исторически надстраивались над низшими, структурно и генетически исходными. В свете этой схемы очевидно и качественное различие нерелятивистских и релятивистских обобщений квантовой теории в неклассической науке ХХ в. Естественно возни-

Илл. 45.В 70-х гг. XIX в. не было оснований считать периодическую систему Д. И. Менделеева эволюционной теорией, как и вообще не было оснований считать эволюционной всю химическую отрасль естествознания. Положение в корне изменилось после того, как в 1927 г. было завершено формирование квантовой теории простейшего атома – водородного. На основе этой теории, а также с позиций квантово-механического принципа Паули периодический закон мгновенно получил своё научно-теоретическое объяснение – подобно тому, как в конце XVII в. на основе ньютоновского закона всемирного тяготения были немедленно объяснены кеплеровские законы кинематики планет Солнечной системы. Уже в 1928 г. была построена квантовая теория химической связи. К 1932 г. были заложены основы квантовой теории кристаллических структур – металлов, диэлектриков, полупроводников и др. Поступательным усложнением своего понятийного аппарата от квантовой теории простейшего атома до квантовых теорий сложных атомов, молекул и кристаллов нерелятивистская квантовая теория по-своему повторяла космогоническую эволюцию само́й материи в недрах звёзд, в условиях межзвёздной среды и планет. Это было отнюдь не равнозначно созданию детальной и систематической квантовой теории химической эволюции материи. Речь можно вести только об однонаправленности познавательного процесса теоретического естествознания и отражаемого им грандиозного эволюционного процесса в природе: и там, и там развитие осуществлялось от низшего к высшему, от простого к сложному. Но по сравнению со всем предшествовавшим познанием химией и физикой структурно-генетического ряда материи это стало революционнейшим переворотом.

Скрытый, неявный эволюционизм периодической системы был особенно чётко выявлен ядерной астрофизикой, которая в конце 30-х гг. ХХ в. раскрыла термоядерную природу энергетики звёзд. По-своему способствовал этому и Н. Бор, предложивший в 1921 г. лестничную форму периодической системы. В такой форме периоды соответствуют уровням структурной организации вещества в форме химических элементов. Вместе с тем, иерархия этих уровней, в целом, соответствует последовательности наработки в звёздных недрах ядер всё более сложных и тяжёлых химических элементов до железа включительно, начиная с исходного уровня простейших элементов – водорода и гелия. Происхождение последних в 50–60-х гг. ХХ в. было объяснено в теории космологического нуклеосинтеза. Наработка ядер тяжелее железа осуществляется в мощных нейтронных потоках в процессе взрывов Сверхновых звёзд. Закрыв на илл.

все верхние структурные уровни химических элементов и оставив в поле зрения только первый уровень с водородом и гелием, мы в известной мере воспроизводим эпоху формирования первых звёзд в первых галактиках, когда никаких других химических элементов (за исключением небольших примесей ²Н, ⁴Не, ³Не и ⁷Li ) в природе не существовало. Но и в данном случае речь может идти не более чем о первом впечатляющем совпадении научной теории с кос-могонической эволюцией материи только в самых общих чертах. Периоди-ческая система Д. И. Менделеева, конечно, отнюдь не представляет собой де-тальной и систематической теории такой эволюции.

Илл. 46.Такова, в основных чертах, иерархия структурных уровней материи в фо-рме вещества, выявленная физикой, химией и биологией к последней четверти ХХ в. Что касается материи в форме полей, то их структурная иерархия остаётся одной из открытых научно-теоретических и научно-мировоззренческих проблем. Во-первых, квантовая статистика Бозе–Эйнштейна, которой подчиняются элементарные частицы полей, склонна смешивать законы их поведения на элементарной уровне и на высших уровнях структурной организации. Во-вторых, поскольку фотоны и гравитоны как переносчики дальнодействующих электромагнитных и гравитационных взаимодействий движутся со скоростью света, сами они, согласно специальной теории относительности, вне времени. Поэтому применительно к полям (во всяком случае, к электромагнитному и гравитационному) проблематично само понятие эволюции, поступательного развития во времени от низшего к высшему. Но применительно к вещественной части мироздания эволюционная модель успешно работает, приводя совокупность знаний физики, химии и биологии в весьма стройную научно-мировоззренческую систему.

Прежде всего, подчеркнём, что реальная иерархия уровней структурной организации материи в форме вещества ещё сложнее. Так, уровень 3 сам структурируется в соответствии с периодическим законом в лестничной форме, который представлен на предыдущей иллюстрации. Уровень 1 «расщепляется» на подуровни подлинно неделимых частиц (кварков и лептонов) и на уровень частиц, составленных из кварков. Своя «тонкая структура» имеется у всех уровней, представленных на данной иллюстрации.

Эта иерархия структурных уровней вещества называется структурно-генетиче-ским рядом. Это значит, что более глубокие уровни соответствуют более ранним этапам космологической и космогонической эволюции материи. В многоуровневой структуре современных объектов объекты этих уровней функционируют в духе общесистемной подчинённости низшего высшему, т. е. далеко не только по тем законам, которым они подчинялись, когда занимали в природе безраздельно господствующее положение. Тем не менее, схема отчасти соответствует истории космологической и космогонической эволюции материи в форме вещества, особенно, снизу. Закрыв на ней все высшие структурные уровни и оставив в поле зрения только уровни 0 и 1, мы как бы возвращаемся в раннюю историю расширения «горячей» Вселенной, когда её температура была порядка 10¹⁹–10¹⁸ К и когда никаких других форм вещества, кроме элементарных частиц, не было и не могло быть. Оставив в поле зрения только уровни 0, 1 и 2, мы как бы возвращаемся в космологическую эпоху образования первых звёзд в первых галактиках и первичной наработки химических ядер химических элементов высших периодов.

Во второй половине ХХ в. физика элементарных частиц стала концептуально связываться воедино с теорией Большого Взрыва и расширения «горячей» Вселенной. Этот момент отражается схемой на илл. 43.3. Её цветовой фон отражает то обстоятельство, что космологическая и космогоническая эволюция вещества осуществлялась по мере понижения температуры Вселенной. Поэтому образование первых звёзд в первых галактиках соответствовало весьма «горячему» этапу эволюции Вселенной. Схема настоящей иллюстрации этого не отражает. Она соответствует иерархии структурных уровней вещества в современную космологическую эпоху. Это особенно относится к её правой ветви, которая фиксирует иерархию структурных уровней живой материи. (См. в параграфе 8.1 темы 8.) Но на то она и концептуальная схема. Без таких схем нет ни теорий научного качества, ни научных картин мира, связанных с ними. (См. статьи «Концептуальные схемы» и «Научная теория» в словаре-справо-чнике.)

Данная схема детализирует научно-мировоззренческое представление о субординации основных форм движения материи в форме вещества, которое сложилось к концу XIX в. и, в основном, оказалось верным. Физическая форма движения – базисная, самодостаточная. Она не нуждается в более высокоорганизованных формах движения – в химической и, тем более, в биологической. Однако последние в ней нуждаются. Они по отношению к ней являются «надстроечными». В XIX в. физическая форма движения ещё связывалась преимущественно с механической. Наука ХХ в. внесла в такие представления существенную коррективу. Механистическая физика наиболее адекватна уровню 9.1 объектов небесной механики, т. е. сравнительно высшим формам движения материи. Самодостаточный физический структурный фундамент материи теперь связывается с объектами уровней 2, 1 и 0. В наблюдаемой Вселенной они безраздельно господствуют и в пространственном смысле. Даже в галактиках химическая эволюция на уровне 4 начинается в локальных областях межзвёздного пространства. Далее она может развиваться лишь в условиях планет. Но, во-первых, в галактиках, в которых преобладают двойные звёзды и тесные звёздные скопления, звёздно-планетные системы являются сравнительно редкими. Во-вторых, в масштабах наблюдаемой Вселенной они выглядят, как атомы в объёме Земного шара. Между тем, во Вселенной нет такого кубического метра пространства, в котором не присутствовали бы, по крайней мере, нейтрино как элементарных частицы вещества и фотоны как элементарные частицы электромагнитных полей.

Рассматриваемая схема может служить основной для современной концептуальной схематизации не только природы, но и самого́ естествознания. Такая систематизация называется естественной классификацией наук по формам движения материи. Она привязана к концепции космологической и космогонической эволюции материи от низших, физических форм к высшим – химическим и биологическим. Естественная классификация наук в основных чертах была разработана в последней четверти XIX в. химиком А. Кекуле и, особенно, Ф. Энгельсом. В ту эпоху эволюционной была лишь биология, а на эволюционизм химии и, тем более, физики ещё не было и намёка. Дальнейшее развитие естествознания в ХХ в. не только подтвердило эту полуинтуитивную науковедческую концепцию, но и позволило её разносторонне детализировать с позиций концепции уровней структурной организации природы. В результате естествознание, в котором современные науковеды насчитывают более 4 тысяч частных дисциплин, выстраивается в чётную систему.

Схема 46 легко превращается в современную классификацию естественных наук по формам движения материи, если на ней просто заменить названия структурных уровней материи названиями областей и дисциплин, которые их изучают. Так, уровням 0 и 1 соответствует сложный комплекс экспериментальных и теоретических дисциплин под названием «физика элементарных частиц». Уровню 2 соответствует комплекс дисциплин под названием «ядерная физика». Уровням 3–4 соответствует комплекс дисциплин неорганической химии. Уровням 5.3–7.3 соответствует комплекс дисциплин органической химии. Отчасти объекты уровня 7.3 изучаются генетикой. Уровни 8.3–9.3 изучаются цитологией – комплексом наук о живой клетке как о структурной основе биологических систем. Уровням 11.3–13.3 соответствуют такие биологические на-уки, как гистология, морфология, анатомия и др. Объекты уровней 17.3–19.3 изучаются экологией. Объекты уровня 5.2 изучаются гидро-газодинамикой, кинетической теорией газов, магнитной гидродинамикой, физикой плазмы. Объекта уровня 6.2 – одни из основных объектов внимания ядерной астрофизики, физики плазмы, космохимии, космологии. Объекты уровня 5.1 изучаются комплексом дисциплин под названием «физика твёрдого тела». Объекты уровней 6.1 и 7.1 изучаются геологией, петрололгией, геофизикой, геохимией. Объекты уровней 9.1–10.1 изучаются небесной механикой и космогонией. Объекты уровня 12.1 изучаются космологией. В этой современной естественной классификации наук выше также уместен жирный знак вопроса, поскольку неизвестно, чем конкретно увенчается синтетическое слияние эволюционной космологии и физики элементарных частиц. Оно началось в 60-х гг. ХХ в., становясь с каждым годом всё более тесным и органичным.

Естественная классификация наук по формам движения материи представляет собой концептуальную модель естествознания. В рамках этой модели можно систематически осмысливать его исторические эволюции на основе основных законов эволюционной теории познания как логики наиболее общего типа. Иначе говоря, энгельсова классификация наук позволяет эффективно теоретизировать науковедение, построить научную теорию интеграционно-синтетических процессов в физике, химии и биологии с надёжными прогнозами относительно их генеральных перспектив, с точным пониманием того, в каких областях естествознания вызревают новые глобальные интеграционные процессы. В частности, только в её рамках можно зафиксировать и оценить по достоинству радикальный переворот в само́м типе этих процессов: если с эпохи создания классической механики Галилея–Ньютона теоретическое естествознание осваивало структурно-генетический ряд материи от высшего к низшему, то после создания к 1927 г. квантовой теории простейших атомов оно впервые стало осваивать этот ряд от низшего к высшему. Вступив однажды на такой путь интеграционно-синтетических процессов в физике, химии и биологии, теоретическое естествознание уже никогда с него не свернёт. Поэтому за созданием долгожданной Единой теории элементарных частиц наверняка последует новый форсированный концептуальный синтез такого рода, но качественно более эффективный. Это будет концептуально единая физика, химия и биология, прослеживающая эволюцию природы, начиная с её космологических первоистоков и с подлинных структурных первоэлементов. Тем не менее, результативность уже осуществлённого концептуального синтеза физики, химии и биологии на первооснове квантовой физики атомов можно считать свершившимся исторически первым вариантом Единого естествознания. Этот синтез не есть некое чисто теоретическое «выведение» химии из физики, а биологии – из химии. Расчётные методы нерелятивистской атомной физики сложны, громоздки. Они не позволяют чисто теоретически вывести «из первых принципов» квантовой теории простейших атомов квантовую химию и биохимию, не говоря о теории хотя бы живой клетки в биологии. Но у неклассической физики, помимо понятий и математических методов, есть и другой способ органичного внедрения в область химии и биологии – путём материализации в соответствующих научных приборох ранее невиданной эффективности. Достаточно упомянуть хотя бы электронный микроскоп. Без перевооружения химии и биологии ХХ в. на основе качественно нового экспериментального инструментария, порождённого неклассической физикой, были бы совершенно немыслимы их современные успехи.

кает прогноз о предстоящей новой глобальной интеграции физических, химических и биологических наук на основе будущей единой теории элементарных частиц и полей.

7.10. Универсальность принципа подчинённости

Низшего высшему в многоуровневых системах

Принцип единства онтогенеза и филогенеза

Этот принцип известен биологам и психологам с прошлого века. Наука конца ХХ в. позволяет в известных пределах распространить его действие и на объекты неживой природы. Его можно считать формой проявления общесистемной подчинённости низшего высшему в таких условиях, когда имеет место воспроизводство элементов низших уровней в рамках давно сложившихся высших систем.

Многоукладность

Системно-исторических объектов

Таинственный парадокс развития физики

Второй половины ХХ века

Физика субъядерных частиц материи и релятивистская космология изучают предельно разные объекты – исчезающе малых масштабов 10^–17–10^–33 см и масштаба порядка 35–40 миллиардов световых лет. Тем не менее, проблемы этих крайне несхожих физических наук с каждым годом всё теснее смыкаются в единую проблему создания квантовой теории гравитации и квантовой космологии. Такое эмпирически данное развитие событий в истории физики говорит о том, что эти «предельно разные» области по-своему изучают один и тот же объект. Решающие открытия на этом направлении ещё предстоят, но уже понятно, что по своей грандиозности они затмят все предшествующие открытия науки.

Антропный принцип

В современной космологии

Известные физике мировые константы подогнаны друг к другу феноменально точно и тонко. Даже ничтожная рассогласованность их взаимной подстройки сделала бы невозможной эволюцию материи в сторону живых организмов и разумных существ. Это открытие делает законной гипотезу, согласно которой, материя целенаправленно запрограммирована на такую эволюцию.

Значение современного естественно-научного

Эволюционизма для общественных наук

Ещё раз следует подчеркнуть, что общественные науки первыми вышли в ХIХ в. на принципы системного историзма. Их пер-вопроходческие концепции создавались в процессе отпочкования от натурфилософии, и поэтому неизбежно несли на себе «родимые пятна» метода натурфилософских спекулятивных теоретизирований. Всё это неизмеримо усугубилось вовлечённостью незрелых системно-исторических концепций в идеологическую борьбу марксизма и антимарксизма. Системно-историческое мировоззрение конца ХХ в. позволяет в науках о человеке и обществе в короткий срок избавиться от архаичных понятий, надуманных проблем и наивных теорий. В первую очередь – путём окончательного перевода соответствующих концепций общественных наук с языка гегельянства и мифологизированного марксизма на язык современной системно-исторической картины мира.

Вопросы для самопроверки

1. Почему несостоятельны всё ещё достаточно популярные представления, согласно которым, гегелевская диалектика и диалектический материализм неизмеримо выше естественных наук в своём понимании системного историзма объективного мира?

2. Попытайтесь подкрепить конкретными примерами принципы системно-исторического мировоззрения.

3. Как современная наука понимает происхождение первых химических элементов во Вселенной?

4. В каких космических объектах нарабатывались и продолжают нарабатываться ядра элементов периодической системы? Благодаря каким процессам они распространяются по галактикам?

5. Какие открытия ХХ в. сделали химию способной понять качественный скачок в развитии материи от молекулярных структур неживой природы к макромолекулярному фундаменту живой природы?

6. Разверните своё понимание современной химии как глубоко эволюционной отрасли естествознания.

7. В каком смысле можно говорить о том, что синергетика идёт по пути, впервые проложенном биологией в период расшифровки молекулярного кода наследственности?

8. Подкрепите новыми примерами тезис о том, что успехи биологии прямо зависели и продолжают зависеть от успехов физики.

9. Как современное естествознание понимает материальное единство мира?

10. В чём коренное отличие нерелятивистских и релятивистских обобщений

квантовой теории простейших атомов в науке после 1927 г.?

11. Проиллюстрируйте общесистемный принцип подчинённости низшего вы-

сшему возможно бо́льшим количеством примеров из самых разных обла-

стей.

12. Проиллюстрируйте конкретными примерами то, как проявляет себя в жизни человека принцип единства онтогенеза и филогенеза.

13. Конкретизируйте примерами принцип многоукладности биоценозов и

экологических систем, а также окружающей человека техносферы и эко-

номической структуры современного общества.

14. Какие выводы для своего общения с людьми других культур и традиций

Вы сделаете из понимания многоукладности мировой культуры и культур

многонациональных федерадеративных государств?

15. Попытайтесь перевести на язык современной системно-исторической ка-

ртины мира древнюю натурфилософскую догадку об универсальной вза-

имосвязи объектов в мироздании.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Книги и журнальные статьи последних лет

1. Канке В. А.Концепции современного естествознания, с. 77–105; 113–140.

2. Азимов А.Популярная физика, с. 511–746.

3. Менский М. Б.Человек и квантовый мир. (Странности квантового мира и

тайна сознания.) – Фрязино, 2005.

4. Шмаонов Т. Золотой юбилей квантовой эры // Наука и жизнь, 2005, № 11.

5. Ларсен Р., Волкер Б. Первые звёзды Вселенной // В мире науки, ноябрь,

2002.

6. Балик Б., Франк А. Необычная смерть обычных звёзд // В мире науки, 2004,

№ 9.

7. Блейс О. Вселенная дисков // В мире науки, 2005, № 1.

8. Ярчайшие взрывы во Вселенной / Герелс Н., Пиро Л., Леонарино П., Лео-

нард П.// В мире науки, 2003, № 4.

Иллюстрации 5, 6, 29, 45–49 и комментарии к ним.

Книги и журнальные статьи прошлых лет и десятилетий

1. Шкловский И. С. Вселенная. Жизнь. Разум. – М., 1976.

2. Шрамм Д. Н., Стейгман Г. Проверка космологических теорий на ускорителях

элементарных частиц // В мире науки, 1988, № 8.

3. Марков М. А. О понятии первоматерии // Вопросы философии, 1970, № 4.

4. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. – М., 1966.

5. Печёнкин А. А.Взаимодействие физики и химии: Философско-методологиче-

скиепроблемы. – М., 1986.

6. Бреслер С. Е. Физика и биология // Успехи физических наук, 1975, т. 115, вып. 1.

7. Киржниц Д. А., Линде А. Д. Фазовые превращения в микромире и во Вселенной //

Природа, 1979, № 11.

8. Балашов Е. П., Сачков Ю. В. Системные исследования: идея автономногсти //

Природа, 1985, № 6.

СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК

АНТИВЕЩЕСТВО– вещество, составленное из элементарных античастиц. Последние отличаются от обычных частиц вещества лишь знаком электрического заряда, а электрически нейтральные античастицы (напр., антинейтрон) – направлением спи́на.

АСТРОФИЗИКА – область экспериментальной и теоретической физики, изучающая процессы в звёздах и звёздоподобных космических объектах, а также в межзвёздной и межпланетной плазме, где протекают некоторые химические процессы.

АТОМНАЯ ФИЗИКА– нерелятивистская квантовая теория силово-го взаимодействия электронных оболочек атома с электрическим и магнитным полями его ядра, а также несилового взаимодействия структурных единиц атома, обусловленного их спи́нами и принципом Паули.

БОЗОНЫ – физические микрообъекты, которые имеют це-лочисленныйспин (0, ±1, ±2 и т.п.) и в коллективах себе подобных подчиняются квантовой статистике Бозе́–Эйнштейна.

ВЕЩЕСТВО– одна из основных форм существования материи, наряду с полем. Современная физика чётко связывает вещественную или полевую природу материальных объектов с типом элементарных частиц, составляющих их структурную первооснову. У вещественных объектов структурную первооснову составляют частицы, подчиняющиеся принципу Паули и квантовой статистике Фе́рми–Дирака. Такие микрочастицы имеют полуцелый спин (±1/2, ±3/2 и т. п.). Примера-ми могут служить электроны, протоны, нейтроны, нейтрино всех типов и античастицы этих микрочастиц.

 

ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ– аналоги человеческой цивилизации в других планетных системах нашей Галактики и других галактик. В натурфилософии версии В. ц. известны с Дж. Бруно (1548–1600). Ввиду отсутствия достоверных наблюдательных данных о существовании подобий нашей Солнечной системы в Галактике (не говоря о других галактиках) версии В. ц. в смысле своего гносеологического статуса остаются в области натурфилософии или, в лучших случаях, научной философии, а не науки, опирающейся на фундамент достоверных опытных знаний. Специфика этих версий в Новое время находилась в прямой зависимости от успехов наблюдательной астрономии, а во второй половине ХХ в. – от успехов практической космонавтики.

 

ГЕЛИОБИОЛОГИЯ– одна из исторически новейших областей биологии, изучающая влияния Солнца на земные живые организмы, популяции и экосистемы. Г. тесно связана с биофизикой и геофизикой. Начало Г. было положено А. Л. Чижевским (1897–1964), который в 20-х гг. установил корреляционные зависимости между циклами активности Солнца и явлениями в неживой и живой природе Земли.

ГЕОЛОГИЯ– комплекс наук о земной коре и о более глубоких сферах Земли. Понятие Г. употребляется также в более узком смысле: наука о составе, строении, перемещениях и истории земной коры. Прикладной аспект Г. связан с исследованиями размещения в земной коре полезных ископаемых. Большинство фундаментальных и прикладных вопросов Г. относится к верхней части земной коры, доступной для материальных контактов человека с целью эмпирического изучения.

ГЕОМЕТРОДИНАМИКА– принципиально новый способ теоретического описания движения массивных тел в поле тяготения (гравитации), впервые предложенный А. Эйнштейном (1879–1955) в его общей теории относительности (1916). В Г. понятия пространства и времени синтетически сливаются воедино с физическими и геометрическими характеристиками полей тяготения массивных объектов. В частности, кривизна пространства-времени отождествляется с напряжённостью гравитационного поля. В результате в Г. поле тяготения интерпретируется как воздействие физической материи на свойства четырёхмерного пространства-времени, а эти свойства, в свою очередь, влияют на движение материи и другие физические процессы: материя искривляет пространство-время, а это искривление, проявляемое как гравитация, влияет на движение материи. Г., таким образом, является существенно нелинейной физической теорий. До настоящего времени Г. успешно применяется лишь в теоретической космологии, в теоретических моделях Мегамира, а также в астрофизических моделях компактных массивных объектов с экстремальными плотностями вещества и напряжённостями гравитационного поля (квазары, ядра галактик, чёрные дыры, нейтронные звёзды-пульсары). Попытки ряда теоретиков реализовать подход Г. к единому описанию гравитационных и электромагнитных полей в 20–30-х годах ХХ в. не были успешными и принесли, в осно-вном, стимулирующие результаты (А. Эйнштейн (1879–1955), Т. Калуца (1886–1954), Ф. Клейн (1849–1929), Э. Шрёдингер (1887–1961) и др.) С 70-х годов в связи с формированием в физике элементарных частиц единой теории силовых взаимодействий, включая гравитацию, эти стимулирующие результаты получили новую жизнь в моделях супергравитации и суперструн, которые базируются на современной математической теории групп и топологии. Однако до сих пор остаётся нерешённой главная проблема эффективного синтетического объединения принципов Г. с принципами квантовой физики, господствующими в физическом микромире.

ГЕОФИЗИКА– комплекс наук, изучающих физические свойства Земли в целом, а также процессы, которые происходят в её твёрдых сферах, в гидросфере, в атмосфере, а также в магнитосфере ввиду наличия у Земли магнитного поля. Из самоѓо названия «Г.» следует, что она представляет собой область физической отрасли естествознания, имея своим колоссально сложным и многоплановым объектом физику планеты Земля. У понятия Г. есть и другой смысл – методологический: изучение планеты Земля методами экспериментальной и теоретической физики. В этом смысле Г. является областью геологии.

ГЕОХИМИЯ– комплекс научных дисциплин, изучающих химический состав Земли, законы распространённости в ней химических элементов, способы сочетания и миграции атомов в природных процессах на Земле. Г. является частью космохимии, а также частью химической отрасли естествознания – химией планеты Земля. Единицами сравнения в Г. являются атомы и ионы, поэтому она является неорганической химией Земли.

 

ГЕОХРОНОЛОГИЯ (ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ЛЕТОИСЧИСЛЕНИЕ)– учение о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору. Различают относительную и абсолютную Г. Первая определяет относительный возраст пород без оценки периода времени, прошедшего с эпохи их образования. Вторая оценивает возраст горных пород, который обычно выражается в миллионах лет. С открытием основного феноменологического закона радиоактивности П. Кюри (1859–1906) и Э. Резерфорд (1871–1937) выдвинули идею его использования для определения абсолютного возраста горных пород. После отработки этого метода в 20–30-х гг. ХХ в. он стал первым и до сих пор безальтернативным методом абсолютной Г. Поэтому, в частности, абсолютный возраст пород часто называют также изотопным или радиологическим возрастом.

По данным Г. периода 70-х гг. ХХ в., геологические эпохи делятся на три эры с периодами внутри них:

1. Палеозой (570–230 млн. лет) с периодами: кембрий, ор-

довик, силур, девон, карбон, пермь.

2. Мезозой (230–67 млн. лет) с периодами: триас, юра́, мел.

3. Кайнозой (67 млн. лет – настоящее время) с периодами:

палеоген, неоген, антропоген (последний – с 1,5 млн. лет на-

зад по настоящее время).

ДИАЛЕКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛИЗМ– одна из трёх составных частей марксистского учения наряду с политической экономией и социалистической теорией. В отличие от последней, не имевшей в эпоху К. Маркса (1818–1883) и Ф. Энгельса (1820–1895) никакой исторической опытной базы для своего полноценного научного обоснования, Д. м. обобщал и пытался привести в систему богатейший исторический опыт научно-практического освоения объективного мира общественным человеком. Вопреки идеологическим штампам советизированного марксизма, Д. м. представлял и поныне представляет собой в высшей степени противоречивый феномен интеллектуальной культуры, в котором на основе идеологического мифотворчества эклектично перемешаны компоненты научно-теоретического, натурфилософского и откровенно антинаучного качества.

Д. м. в существенной мере сформировался в процессе конструктивной, но атеистически предвзятой критики панлогизма, в рамках которого Г. В. Ф. Гегель (1770–1831) истолковывал принцип тождества законов бытия и мышления в христианском ключе: объективный мир есть творение Бога, его законы отмечены печатями вселенски-конкретного мышления Творца, а человек со своим мышлением есть образ и потенциальное подобие Бога. Однако Ф. Энгельса не интересовала проблема баланса богословски корректных и еретических компонентов в религиозно-философской системе Гегеля. Принцип тождества законов бытия и мышления он интерпретировал чисто материалистически и сугубо атеистически: одни и те же законы диалектики управляют как развитием процессов человеческой мыследеятельности, так и развитием объективных процессов в природе и в обществе. Этот стереотип универсальной общности законов диалектики был усвоен В. И. Лениным (1870–1924), а в дальнейшем был идеологически канонизирован в отечественном марксизме советского периода. Более того, в силу природного консерватизма соответствующей ложной парадигмы он до сих пор даёт о себе знать в отечественной акаде-мической и учебной литературе по философии и логике.

Д. м. в полной мере испытал на себе пагубные последствия идеологизации науки. Вместе с тем, в наше время по отношению к Д. м. недопустима позиция эмоционально-ценностного нигилизма. Поскольку Д. м. более чем за столетие до немарксистской и антимарксистской философии науки сориентировался на эволюционные модели феномена научных знаний, ему в этой области просто по естественному праву первопроходца принадлежит ряд открытий, результатов принципиаль-ной и даже основополагающей важности. По отношению к Д. м. уместна и жизненно необходима жёсткая и беспристрастная, по-настоящему научная выбраковка ложных элементов и концепций, их систематическое отделение от непреходящих результатов. Без последних невозможно свести в единое концептуальное целое результаты современной методологии науки.

 

ИНВАРИАНТНОСТЬ– устойчивая повторяемость какого-либо свойства изучаемого объекта на фоне многообразия его прочих изменений. Идея И. – основная в научных законах.

ИНДЕТЕРМИНИЗМ– поверхностная методологическая позиция части творцов квантовой теории, которые в принципиальном отказе от динамического описания движения электронов в атоме по определённым траекториям поначалу видели отказ квантовой механики от всякого причинного описания. Дальнейший анализ этой методологической проблемы неклассической физики показал, что нерелятивистская квантовая теория переносит принцип причинности как однозначной закономерной связи состояний физической системы во времени с уровня движения отдельных электронов на уровень поведения волновой функции. Последняя отражает статистические волноподобные интегральные характеристики поведения электрона в сложнейшем поле всех его возможных состояний.

 

КВАНТОВАННОСТЬ– свойство параметров объекта принимать дискретный набор значений. К. свойственна, в основном, параметрам атомных, ядерных и субъядерных микрочастиц материи. В особом положении находятся макроскопические объекты в состояниях сверхпроводимости (ряд металлов, сплавов и металлокерамик) и сверхтекучести (изотопы ⁴Не и ³Не). В них квантуются и макроскопические параметры. Например, сила незатухающего тока в сверхпроводящем кольце и величина сцеплённого с ним магнитного потока.

 

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ– понятие, которое отражает исторически беспрецедентную интеграцию сотен дисциплин физики, химии и, отчасти, биологии на единой концептуальной основе неклассической физики. Различают нерелятивистскую К. т. и релятивистскую К. т., которые существенно отличаются своими предметными областями, а также степенью разработанности.

КВАНТОВАЯ ХИМИЯ– теория многообразия химических связей между атомами и молекулами разной сложности, построенная на основе атомной физики. Понятие К. х. часто употребляется как синоним понятия химической физики.

 

КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА– направление прикладной и технической физики, на котором разрабатываются всевозмо-жные типы лазеров и мазеров. Первые генерируют когерентноеэлектромагнитное излучение в оптической части спектра, вторые – в области радиоволн сверхвысокой частоты (микроволн). Мазеры широко применяются в радиоастрономии и в технике космической связи. Лазеры во второй половине ХХ в. нашли широчайший спектр применений в материальном производстве, в технике связи, в военной технике, в профессиональной и бытовой электронике, а также в научном приборостроении. В зависимости от физических или химических способов генерации лазерного излучения, лазеры принимают самые разнообразные формы – от миниатюрных и микроминиатюрных полупроводниковых до огромных газодинамических.

 

КВАНТОВЫЕ ЖИДКОСТИ– объекты квантовой гидродинамики, к которым относят сверхтекучий⁴Не (Бозе-жидкость), жидкий ³Не в нормальном (Ферми-жидкость) и сверхтекучем (Бозе-жидкость) состояниях, смеси ⁴Не и ³Не при сверхнизких температурах, а также совокупность электронов проводимости в металлах и полупроводниках (Ферми-жидкость).

КВАНТОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ– совокупность методов измерения параметров физических объектов, в которых важную роль играет квантованность этих параметров и корпускулярно-волновая двойственность их природы. По отношению к измерению параметров атомных и свободных электронов проблема в 20-х годах ХХ в. заключалась в том, что, с одной стороны, в качестве главных звеньев измерительных приборов должны использоваться чисто естественные элементы – такие же микрочастицы материи. С другой стороны, эти безальтернативные в физическом микромире «естественные приборы» в таких измерениях проявляют свою корпускулярно-волновую двойственность. Путь решения этой кардинальной проблемы К. и. в 1927 г. показал В. Гейзенберг (1901–1976) своим принципом неопределённости. В связи с открытием в 30–70-х годах ХХ в. макроскопически-квантовой природы сверхпроводимости металлов и сверхтекучести изотопов ⁴Не и ³Не теория К. и. распространена и на эти объекты макромира.

КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА– целые (0, ±1, ±2, …) или полуцелые (±1/2, ±3/2, …) числа, которые определяют возможные дискретные значения физических величин. Наборы последних, в свою очередь, определяют состояния объектов квантовой теории. Значения К. ч. кратны постоянной Планка h. В нерелятивистской квантовой теории изменения наборов К. ч. описываются волновыми функциями в форме соответствующих дифференциальных уравнений Шрёдингера. При этом часть К. ч. остаётся неизменной, связанной с внутренней структурой элементарных частиц, в частности, электронов атомных оболочек. Таково, в первую очередь, К. ч. спин, играющее ключевую роль в несиловых взаимодействиях микрообъектов, объединяемых в квантовые системы высших структурных уровней. Спин имеет релятивистскую природу и в теоретические построения нерелятивистской квантовой теории вводится феноменологически – подобно К. ч. электрического заряда микрочастицы. Происхождение К. ч. такого рода и причина их стабильности остаётся одной из открытых проблем современной теории элементарных частиц.

 

КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ– поток заряженных или незаряженных (нейтрино) микрочастиц вещества, приходящий в Солнечную систему, в основном, из-за её пределов. Впервые К. л. были обнаружены в 1912 г. в ходе исследований с аэростатов процессов ионизации атмосферы на разных высотах. Более чем на 90% К. л. представлены протонами высоких и сверхвысоких энергий, остальное приходится на ядра других химических элементов, в основном, Li, Be, и B. В ходе исследований 30–40-х гг., проводимых со стратостатов и на высокогорных лабораториях, были выявлены две компоненты К. л. Первичная непосредственно приходит из космоса. Вторичная связана с каскадами микрочастиц (электронов и мезонов), которые рождаются в результате взаимодействия частиц первичных К. л. с ядрами атомов вещества земной атмосферы. Энергия отдельных частиц первичных К. л. иногда достигает столь огромных величин, что при столкновениях она переходит в массу гигантского количества вторичных частиц, поток которых достигает площади в несколько км². (Так называемые широкие атмосферные ливни вторичных частиц.)

 

КОСМОГОНИЯ(от греч. kosmos – мир, Вселенная и goneia – рождение) – направление науки о Вселенной, изучающее происхождение и развитие её макрообъектов. Таковыми являются звёзды, звёздные скопления, звёздно-планетные системы (из наблюдений до сих пор достоверно известна и изучена лишь Солнечная система), галактики. К. делит свой предмет с астрофизикой и космохимией.

 

КОСМОЛОГИЯ– учение о структуре Вселенной как целого. После космологических обобщений в 20–40-х годах ХХ в. общей теории относительности (геометродинамике) А. Эйнштейном (1879–1955), А. А. Фридманом (1888–1925) и Г. А. Гамовым (1904–1968) К. стала наукой об эволюции Вселенной и о её происхождении. Начиная с 60-х годов, эта основная космологическая проблематика всё более органично смыкается с проблематикой построения единой теории элементарных частиц. Эмпирическим базисом К. служат опытные данные, пос-тавляемые всеволновой внегалактической астрономией.

 

КОСМОХИМИЯ– комплекс научных дисциплин, изучающий химические свойства космических объектов, закономерности распространённости и распределения химических элементов во Вселенной, процессы сочетания и миграции атомов при образования вещества космических объектов. В силу синтетического единства физики и химии К. отчасти делит свой предмет с астрофизикой. К настоящему времени К. сложилась в весьма стройную и даже прогностичную эмпирическую концепцию, которая в духе интеграции неклассического естествознания и комплексного подхода объединяет в себе стандартную космологическую модель, космогонию, астрофизику и планетологию. Несмотря на историческую новизну планетологии, начало которой положила практическая космонавтика (в частности, анализ вещества на поверхности Луны, Марса и Венеры), она уже начинает выстраиваться в систему сравнительной планетологии.

 

МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ– научные теории, которые отражают комплексы свойств многоуровневых объектов, исходя из пони-мания процессов, протекающих на более глубоких, низших структурных уровнях, то есть на уровнях дискретных микроскопических элементов (структурных единиц). Начиная с химической атомистики Дальтона–Гей-Люссака–Авогадро, история естествознания ХIХ–ХХ веков показывает, что М. т. обладают наиболее эффективными систематизирующими, объясняющими и предсказывающими способностями. Таким теориям в методологии науки противопоставляются менее глубокие – феноменологические (макроскопические).

 

МИРОВЫЕ КОНСТАНТЫ– численные коэффициенты, которые вхо-дят в уравнения физических законов. В ряде случаев М. к. являются масштабными характеристиками физических процессов и микрообъектов. Школьная физика представляет современному человеку такие М. к., как гравитационная постоянная G = 6,672… .10^–11 н.м² .кг ^–2, постоянная Больцмана k = 1,380… .10^–23 дж.К^–1, скорость света с = 300000 м/сек, постоянная Планка h= 6,626… .10^–34 дж.сек, заряд электрона e = 1,602… .10^–19 к. М. к. подстроены друг под друга с поистине фантастической точностью. Даже ма-лейшие рассогласования этой взаимной подстройки привели бы к таким последствиям, как, например, невозможность химической и биологической эволюции материи. Это дало повод ряду теоретиков космологии выдвинуть так называемый антропный принцип с далеко идущими выводами в сторону религиозного мировоззрения. В частности, одним из них может быть вывод о том, что материя целенаправленно запрограммирована так, чтобы её космологическая эволюция увенчалась появлением во Вселенной разумных существ, в частности, людей.

 

МНОГОУКЛАДНОСТЬ– одно из важнейших качеств особо сложных системно-исторических объектов в природе и в обществе. Оно прямо связано с неравномерностью поступательного развития их частей, с долговременной изолированностью этих частей друг от друга. В результате с того момента, когда начинается взаимосвязанное целостное развитие такого системно-исторического объекта, его части включаются в это развитие на существенно разных уровнях собственной исторической развитости. Образно (и достаточно точно) говоря, разные части, подсистемы особо сложного системно-истори-ческого объекта при этом живут в существенно разных исторических эпохах, хотя и тесно взаимодействуют в пространстве одной эпохи. В этой связи можно говорить об авангардных рубежах целостного системно-исторического объекта и о его архаичных слоях. Тем не менее, в силу действия общесистемного принципа подчинённости низшего высшемуархаичные слои испытывают постоянное и сильное влияние авангардных рубежей развития системно-исторического объ-екта как целого. Поэтому архаичные слои уже существуют и развиваются далеко не в тех формах, в которых они существовали в эпохи изолированного развития. Вместе с тем, они сохраняют свою качественную специфику.

 

МНОГОУРОВНЕВАЯ СИСТЕМНОСТЬ– центральная идея современной атомистики, которая интерпретирует любое материальное образование как систему, имеющую иерархич-ное строение. При этом имеется в виду несколько относительно автономных комплексов свойств в любом объекте познания и практики, находящихся в отношениях субординации. Понятие дискретных элементов, структурных единиц в рамках такой модели мироздания приобретает относите-льный смысл.

 

НЕЙТРОННЫЕ ЗВЁЗДЫ – космические объекты размерами всего в несколько километров, но имеющие массу, которая в несколько раз превышает массу Солнца. Плотность вещества в Н. з. приближается к плотности вещества атомных ядер. Н. з. создают в своих окрестностях столь высокие напряжённости гравитационного поля, что в них заметным образом начинают проявляться принципы общей теории относительности. В веществе Н. з. царит чудовищное давление, в результате которого атомные электроны захватываются протонами и превращают их в нейтроны. В результате всё вещество Н. з. представлено нейтронами.

 

НЕКЛАССИЧЕСКАЯ НАУКА– понятие, отражающее влияние квантовой теории с её специфическим детерминизмом на концептуальный строй физики, химии и биологии, а также на обеспечение отраслей естествознания качественно новой экспериментальной техникой, овеществляющей в себе знания этой физической теории. Понятие Н. н. по своей форме негативное. Оно подчёркивает принципиальный отказ квантовой механики от классического, то есть динамического, описания объективной реальности.

НЕРЕЛЯТИВИСТСКАЯ КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ– часть квантовой теории, включающая в себя квантовые теории атомов, молекул, макромолекул, биополимеров, кристаллических структур и квантовых жидкостей, в частности, сверхтекучих фаз ³Не и ⁴Не. Н. к. т. можно определить как квантовую теорию вещества и его взаимодействия с квантами электромагнитного поля.

НИЗШЕЕ И ВЫСШЕЕ – одно из центральных понятий современной атомистики. Оно фиксирует субординацию в многоуровневых системах элементов (структурных единиц), принадлежащих разным структурным уровням. Так, в живом организме клеточные ядра с их генетической информацией, наряду с другими органеллами, являются низшими элементами по отношению к сам́ой клетке, которая по отношению к ним выступает в роли высшей системы. В свою очередь, клетки являются низшими элементами по отношению к органам, органы – по отношению к организму, организмы – по отношению к популяции, популяции – по отношению к биоценозу и т. д. Таким образом, понятия Н. и в. имеют сугубо относительный характер и в случае каждой конкретной многоуровневой системы требуют конкретных определений.

ПАНЛОГИЗМ(«логика во всём сущем») – образная, но ве-сьма точная характеристика объективно-идеалистической философской системы Г. В. Ф. Гегеля (1770–1831). С одной стороны, Гегель исходил из традиционного христианского положения о Божьей Премудрости мироздания: мир со своими законами создан Творцом, и поэтому всё сущее в нём разумно. С другой стороны, Гегель исходил также из своего еретического положения о том, что тварный мир столь автономен в своей многосложности, что Творец не в состоянии до конца понять Своё творение. И поэтому Он сотворил людей, чтобы они в ходе исторически развивающейся познавательно-практической деятельности осмысливали тварный мир «изнутри» и своими знаниями восполняли этот пробел в знаниях Бога. Поскольку Гегель исходил также из христианского положения о человеке как образе и потенциальном подобии Бога, в его представлениях весь мир был пронизан законами Божьего Разума и богоподобного мышления людей. Так возникал специфический гегелевский П., в котором упор делался на специфику вселенски-конкретного и вездесущего Божьего Разума и на определённое богоподобие разума общественного человека.

В отношении этого религиозно-философского ядра гегельянства его марксистская критика в диалектическом материализме была атеистически предвзятой, сугубо нигилистической, чисто деструктивной. Не зная и не желая знать в мироздании никакого другого разума, кроме человеческого, Ф. Энгельс (1820–1895) в своей «Диалектике природы» истолковал гегелевский принцип тождества законов бытия и мышления соответствующим образом: законы гибкого, эволюционирующего (диалектического) мышления общественного человека тождественны законам поступательного развития всего сущего в объективном мире. Так зародился специфический П. марксистской философии как материалистическая пародия на религиозно-философский панлогизм Гегеля. В советский период отечественной истории на марксистском П. было воспитано не одно поколение учёных и философов. Окончательное изживание натурфилософских притязаний диалектического материализма на знание законов эволюции вселенской общности остаётся актуальным в сфере отечественной культуры и образования.

ПЛАНЕТОЛОГИЯ– понятие, которым до 60–80-х гг. ХХ в. обозначался комплекс астрофизических дисциплин, изучающих физику планет Солнечной системы. До эпохи практической космонавтики П. в этом смысле развивалась лишь в меру ограниченных возможностей наблюдений с Земли с помощью оптической и радиоастрономии. Поэтому тогда понятие П. связывалось, в основном, с изучением Земли, а сама П. фактически совпадала с геофизикой.

 

ПОДЧИНЁННОСТЬ НИЗШЕГО ВЫСШЕМУ– важнейший принцип, присущий многоуровневым системам. Ввиду многоуровневой системности мироздания в большом и в малом принцип П. н. в. имеет подлинно универсальное, вселенское значение. Он однотипно действует в многоуровневых структурах и природы, и общества, и человеческой мыследеятельности. Суть П. н. в. в том, что в многоуровневых системах законы и принципы организации явлений высших структурных уровней существенно (порой до неузнаваемости) меняют специфику поведения объектов низших уровней, оставляя их, тем не менее, самими собой, не изменяя их сущности.

 

ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ– центральный принцип квантовой теории, открытие которого в 1927 г. завершило период её многотрудного и многоэтапного становления, начиная с введения в 1900–1907 М. Планком и А. Эйнштейном первых квантовых понятий. Выдвинут В. Гейзенбергом (1901–1976). П. н. устанавливает соотношение между величинами, определяющими состояние микрообъекта с учётом его корпускулярно-волновой природы. Прежде всего, между импульсом микрочастицы и её пространственными координатами. Согласно П. н., чем точнее с помощью одной микрочастицы, выступающей в роли чисто естественного главного звена измерительного прибора, измеряется импульс другой микрочастицы, тем менее точно измеряется её пространственное положение. И наоборот. При этом произведение погрешности измерения импульса на погрешность измерения кооординаты меньше или равно мировой константе Планка. Эта погрешность квантовых измерений принципиально неустранима ввиду корпускулярно-волновой природы микрочастиц материи, а также ввиду того, что на атомном и субатомном уровнях исследования природы в роли главных измерительных звеньев научных приборов могут выступать только и только сами микрочастицы материи.

 

ПРИНЦИП ПАУЛИ– квантово-механический принцип, который был выдвинут в 1925 г. и обобщён в 1940 г. В. Паули (1900–1958). П. П. определяет поведение ядерных и субъядерных микрочастиц с полуцелым спи́ном ( ±1/2, ±3/2 и т. п.) в системах из себе подобных. В частности, электронов в атомных оболочках или свободных электронов проводимости в кристаллической решётке металлов. Согласно П.П., в таких системах даже два электрона не могут находиться в состоянии с одним и тем же набором квантовых чисел. Отсюда вытекает своеобразная квантовая статистика Ферми—Дирака, позволяющая описывать динамику подобных систем в духе детерминизма квантовой теории.

 

ПРИНЦИП СООТВЕТСТВИЯ– один из важнейших современных методологических принципов, регулирующих взаимоотношения между научными теориями. Согласно ему, новая, более общая и глубокая научная теория, образно говоря, не должна «отказываться от наследства». С одной стороны, она с позиций своих качественно новых понятий, принципов, законов и математических формализмов позволяет систематизировать новые эмпирические знания, предсказывать качественно новые явления, устранять внутренние логические противоречия старой теории, а также её расхождения с опытом. С другой стороны, с этих же позиций она обязана систематически объяснять и всё то, что́ ранее было объяснено старой теорией. Новая теория при этом обязана всё это не просто систематически объяснять, но и систематически рассчитывать с точностью, которая, по меньшей мере, не уступает точности расчётов старой теории. Таким образом, старая теория новой теорией отнюдь не отвергается. Первая включается во вторую в качестве частного случая или даже достаточно самостоятельного теоретического раздела (подтеории).

РАЗВИТИЕ– один из феноменов мира объективной реальности, которому в современном научном мировоззрении придаётся первостепенное значение. Понятие «Р.» можно считать синонимом понятия «эволюция». Эволюционизм стал мировоззренческой и методологической первоосновой науки ХХ в. и в этом качестве перешёл в науку начавшегося III-го тысячелетия.

РЕЛЯТИВИСТСКАЯ КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ– часть квантовой теории, объекты которой, наряду с законами квантовой механики, управляются также законами теории относительности. Законы специальной теории относительности заявляют о себе на ядерных и субъядерных структурных уровнях мироздания. В частности, это относится к дефекту массы, роль которого значительна в ядерном микромире. В субъядерном же микромире его роль определяющая. Например, в феномене рождения элементарных частиц.

 

РОЖДЕНИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ–процессы, с которыми физики впервые столкнулись в 30-х годах, осмысливая распад только что открытого нейтрона на протон, электрон и антинейтрино. Тогда с большим трудом был преодолён стереотип дорелятивистской атомистики, согласно которому сложные микрочастицы материи могут лишь делиться на всё более элементарные структурные единицы (например, молекулы на атомы; атомы на протоны, нейтроны и электроны; эти элементы атомов на ещё более простые субэлементы и т. д. до бесконечности). Было впервые понято, что продукты распада нейтрона не являются его субэлементами в духе традиционной версии делимости частиц материи, а рождаются в момент реакции распада нейтрона. Принципы релятивистской физики в определённом смысле кладут предел делимо сти материи на субъядерном уровне её структурной организации: вместо дальнейшей делимости микрообъекты демонстрируют здесь универсальную взаимопревращаемость в соответствии с законом эквивалентности массы и энергииЕ = mc².

 

СВЕРХНОВЫЕ ЗВЁЗДЫ– грандиозные космические катастрофы, которые периодически наблюдаются в нашей Галактике (в 1054, 1572, 1604 и 1987 годах) и в других галактиках (в современные супертелескопы наблюдаются практически ежеднево). При этом в течение нескольких недель одна звезда выделяет в области электромагнитного излучения (в том числе светового) энергию за десятки миллиардов звёзд. Согласно современным теориям астрофизики, эта катастрофа постигает массивные звёзды (массой более 3-х солнечных) на финальной стадии эволюции их вещества, когда иссякают источники их ядерно-синтетической энергии. В таких условиях исчезают препятствия для стремительного сжатия звёздного вещества под действием сил гравитации (гравитационный колла́пс), которое приводит к взрыву. Наблюдениями достоверно установлено, что одним из результатов взрыва С. з. является образование нейтронной звезды – объекта размером всего в несколько километров, но звёздной массы. Пылевые структуры, наблюдаемые в галактиках, – это, в основном, продукты былых взрывов С. з. В планетных системах эти продукты порождали и порождают более сложные формы химической эволюции вплоть до перехода к эволюции биологической, как это, бесспорно, имело место на Земле. Так, вся окружающая нас вещественная среда на Земле, включая наши тела, состоит из атомов звёзд, которые взорвались как С. з. около 7 миллиардов лет назад. С одной стороны, жизнь на Земле, включая телесную основу жизни каждого из нас, – отдалённый продукт былых

 

 

Илл. 47. Эта фотография получена в жидководородной пузырьковой камере, находящейся в сильном мангитном поле. На ней зафиксировано соударение ядра золота, разогнанного на ускорителе до сверхвысокой энергии, с ядром вещества-мишени. В результате два ядра не разваливаются на составные части (протоны и нейтроны), но порождают ливень электронов и мезонов, которые в их структуре не содержатся. Будучи в сотни раз легче мезонов, электроны существенно сильнее отклоняются магнитным полем. На снимке их легко распознать, так как их траектории ещё в пространстве пузырьковой камеры успевают закрутиться до сходящихся спиралей, прежде чем сами электроны «увязнут» в среде жидкого водорода и погасят свою кинетическую энергию.

 

взрывов С. з. С другой стороны, для жизни на Земле современные С. з. представляют достаточно серьёзную угрозу из Космоса.

 

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ– комплекс электромагнитных и теплофизических явлений, который первоначально (в 10–30-х годах ХХ в.) был открыт у ряда металлов и сплавов в области экстремально низких температур. Впервые С. ртути была обнаружена в 1911–1913 годах Г. Камерлинг-Оннесом (1853–1926). Важнейшими свойствами из этого комплекса являются: нулевое электрическое сопротивление, идеальный диамагнетизм сверхпроводников, их пониженная теплопроводность, скачкообразность перехода в состояние С. В 1933–1957 годах физики черезряд феноменологических теорий вышли на открытие принципов, позволивших построить микроскопическую теорию С. Комплекс свойств С. уникален в том плане, что спаренные электроны, будучи микрочастицами вещества, ведут себя подобно квантам силовых полей. Обретая возможность собира-ться в любом количестве в одном квантовом состоянии, совокупность спаренных электронов как бы «транслирует» сокровенные квантовые принципы жизни физического микромира на уровень макроскопических эффектов. Так, квантованность величин незатухающего тока в сверхпроводящем кольце является прямым аналогом квантованности энергии электрона в атомной оболочке.

 

СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ– одно из свойств сложного комплекса макроскопически-квантовых явлений в жидком ⁴Не вблизи абсолютного нуля температур (низкотемпературного экстремума материи). Экспериментально открыто в 1938 г. П. Л. Капицей и Дж. Алленом двумя независимыми методами. С. позволяет жидкости беспрепятственно протекать через такие среды, которые для обычных жидкостей являются предметом длительного просачивания (глина, стеклянный порошок и др.). Как и микроскопические переносчики электрического заряда сверхпроводников, микрочастицы вещества сверхтекучих жидкостей ведут себя подобно микрочастицам полей. Этим объясняется длительная история продуктивного развития аналогий между объектами ядерной и субъядерной микрофизики со сверхтекучими жидкостями. При этом дело не ограничивается творческим заимствованием теоретических моделей. На динамике сверхтекучих жидкостей физически моделируются и изучаются процессы, которые зачастую недоступны для прямого опытного исследования. Например, динамика вещества в нейтронных звёздах (пульсарах).

 

СИЛОВЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ– общее название для основных типов силового воздействия материальных объектов друг на друга через посредничество соответствующих полей. Современной науке достоверно известны 4 типа С. в. – гравитационное, электромагнитное, слабое ядерное и сильное ядерное. Первое ответственно за притяжение массивных объектов друг к другу, второе – за силы, возникающие между электрически заряженными объектами, третье – за ряд процессов радиоактивного распада с участием электронов и нейтрино, четвёртое – за соединение нейтронов и протонов в атомном ядре. Первые два дальнодействующие, то есть объекты связываются ими на макроскопических расстояниях. Последние два короткодействующие, то есть связывают между собой ядерные и субъядерные микрообъекты в пространственных масштабах 10^–13–10^–15 см. По интенсивности С. в. различаются между собой на много порядков. Так, если интенсивность сильного взаимодействия между протонами принять за 1, то интенсивность электромагнитного взаимодействия между ними будет 10^–2 , слабого ядерного – 10^–10, гравитационного – 10^–38.

СИММЕТРИЯ– одно из ключевых понятий современной физики, играющее важнейшую методологическую роль в ряде её эффективно теоретизированных и математизированных областей, особенно – в области синтетического единения физики элементарных частиц и эволюционной космологии. Наряду с этим, понятие С. имеет непосредственный и тоже очень важный смысл характера геометрической упорядоченности структур и процессов в пространстве.

СПЕКТРОСКОПИЯ– область физики, изучающая ныне спектры электромагнитных волн всех диапазонов. История С. как направления систематических исследований ведёт своё летоисчисление с открытия в начале XIX в. линий поглощения в солнечном спектре.

 

СПИН– одно из особо важных квантовых чисел как в нерелятивистской, так и в релятивистской квантовой теории. Квантово-меха-нический аналог момента импульса объекта, вращающегося вокруг собственной оси. Определяет специфическое несиловое взаимодействие микрочастиц материи в их коллективах – от небольших (например, электроны атомной оболочки) до статистических, с числом частиц порядка числа Авогадро (например, те же свободные электроны в модели электронного «идеального газа» в кристаллической решётке металла или полупроводника). Частицы с полуцелым С. (±1/2, ±3/2 и др.) подчиняются принципу Паули и статистике Ферми–Дирака, от которой происходит их название «фермионы». С этой особенностью микрочастиц связывается их принадлежность к веществу как к одной из двух форм существования материи. Частицы с целочисленным С. (0, ±1, ±2 и др.) подчиняются статистике Бозе–Эйнштейна, от которой происходит их название «бозоны». С этой особенностью микрочастиц связывается их принадлежность к квантам силовых полей. Открытый в теории сверхпроводимости способ трансформации фермионов в бозоны приводит к полеобразному поведению вещества и к «прямой трансляции» квантовых законов физического микромира на макроуровень.

 

СТАНДАРТНАЯ КОСМОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ– наиболее популярная и разрабатываемая в современной космологии теоретическая модель эволюции Метагалактики. Формирование С. к. м. в 20–40-х годах ХХ в. связано с именами А. Эйнштейна (1879–1955), А. А. Фридмана (1888–1925) и Г. А. Гамова (1904–1968). С. к. м. основывается на геометродинамическом подходе общей теории относительности.

 

СТРУКТУРНАЯ ЕДИНИЦА– синоним понятия элемента системы. Понятие С. е. отражает составленность систем из дискретных частей нижележащего структурного уровня. Многоуровнево-иерархичная версия атомистики подчёркивает относительность понятия С. е. То, что́ в одном определённом отношении для целей познания и практики уместно и необходимо считать далее неделимой С. е. исследуемого объекта, в другом отношении таковой не является.

СТРУКТУРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЕДИНСТВО– понятие современной атомистики, характеризующее существенное качество части многоуровневых систем. В общем, понятие С.-г. е. фиксирует то обстояте-льство, что в системно-исторических объектах структурные единицы низших уровней представлены продуктами более ранних этапов эволюции. Поэтому, когда человеческое познание углубляется в многоуровневую структуру таких объектов, оно в известном смысле углубляется в историю их эволюции. Так, изучая клеточную структурную первооснову всего живого, цитология (комплекс биологических дисциплин, изучающих клеточный структурный уровень) в известном смысле обращается к древнейшей эпохе жизни на Земле, когда колонии первобытных одноклеточных организмов были вершиной биологической эволюции.

СТРУКТУРНЫЙ УРОВЕНЬ (УРОВЕНЬ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ)– понятие, отражающее относительную автономность комплексов свойств в многоуровневых системах, а также субординацию этих комплексов свойств. Для формирования первичного интуитивного стереотипа С. у. многоуровневые системы можно сравнить с многоэтажным зданием, где на каждом этаже свой сложный и своеобразный интерьер. Соединяющие этажи лестницы при этом можно уподобить тем принципам, которые роднят между собой комплексы явлений на разных С. у., несмотря на своеобразия последних. В многоуровневых системах, естественно, всё намного сложнее и их «многоэтажность» имеет свои существенные особенности. Прежде всего, относительно неделимые элементы высших С. у. строятся из элементов низших С. у. При этом вступает в силу общесистемная подчинённость низшего высшему.

СУБЪЯДЕРНАЯ МИКРОФИЗИКА– область физики, изучающая структурные уровни материи ниже уровня атомного ядра. Понятие С. м. является синонимом понятия физики элементарных частиц.

СУПЕРГРАВИТАЦИЯ– популярное в 70–80-х гг. ХХ в. направление поиска Единой теории элементарных частиц. Исходя из принципов суперсимметрии и из того, что её новый подход позволяет радикально устранить многие непреодолимые вычислительные трудности, характерные для единых теорий электромагнитных, слабых и сильных взаимодействий, многие теоретики пытались органично включить в эти теории также и гравитацию. При этом они исходили из модели точечности далее неделимых структурных единиц материи.

СУПЕРСИММЕТРИЯ– наивысшее развитие методологического принципа симметрии, осуществлённое физиками и математиками в 70-х гг. ХХ в. Суперсимметричность уравнений будущей Единой теории элементарных частиц означает, что эти уравнения должны быть инвариантными при замене фермионов (структурных единиц вещества) на бозоны (структурные единицы силовых полей) и наоборот.

СУПЕРСТРУНЫ– гипотетические первоэлементы материи. Они имеют исчезающе малые, но конечные размеры порядка так называемой планковской длины 10^–33 см. Кроме того, они имеют сложную топологическую структуру из трёх привычных пространственных измерений, одного временно́го и ещё семи свёрнутых пространственных измерений. С. находятся в непрерывном процессе сложнейших колебаний, энергетика которых неотделима от эйнштейновского при-нципа эквивалентности массы и энергии Е = mc². Определённые моды этих колебаний С. отвечают квантовым числам всех известных ныне элементарных частиц. Одна из мод колебаний С. соответствует квантовым числам гравитона как гипотетической микрочастицы, ответственной за силу тяготения. Таким образом, теория С. органично включает в себя и гравитацию, чего так и не удалось достигнуть в рамках подхода супергравитации. Теория С. органично включает в себя и принципы суперсимметрии, открытые в начале 70-х гг. ХХ в. на «стыке» теоретической физики и абстрактной алгебры. Разработка теории С. представляет собой качественное обобщение геометродинамики с позиций понятий и принципов неевклидовой геометрии ХХ в., прежде всего – современной топологии.

УГРОЗЫ ИЗ КОСМОСА– природные катастрофы, способные в считанные месяцы, дни и даже минуты погубить человечество и вообще все высшие формы жизни на Земле. Это – возможность столкновения Земли с крупными астероидами и ядрами комет, а также взрывы Сверхновых звёзд в близком галактическом окружении Солнечной системы (в пределах до 100 световых лет).

 

ФЕРМИОНЫ – физические микрообъекты, которые имеют полуцелый спин (± 1/2, ± 3/2 и т.п.) и подчиняются квантовой статистике Ферми–Дирака.

ФИЗИКА ТВЁРДОГО ТЕЛА – обширная область современной теоретической и экспериментальной физики, обобщающая понятия, принципы и математические методы нерелятивистской квантовой теории атома (атомной физики) на кристаллические структуры, присущие металлам, диэлектрикам и полупроводникам.

ФИЗИЧЕСКИЙ ВАКУУМ– понятие релятивистской квантовой теории, которым отражается наинизшее энергетическое состояние квантовой системы субъядерных микрообъектов. Слово «вакуум» в сознании неспециалиста часто ассоциируется с абсолютной пустотой, которая каким-то парадоксальным образом совмещается с фундаментальной ролью по отношению к процессам на субъядерных структурных уровнях материи. Но это – ложный стереотип, поскольку Ф. в. представляет собой одну из форм существования материи, хотя и крайне своеобразную. Из принципа неопределённости для энергии и времени следует, что микрообъекты в вакуумном состоянии в принципе не могут быть объектами прямого опытного наблюдения. Вакуумные состояния микрообъектов называются виртуальными. Тем не менее, динамика Ф. в. косвенно проявляет себя и опытно изучается в поведении элементарных частиц, которые вышли из вакуумного состояния, «родились из вакуума» и влились в наблюдаемый микромир. Учёт влияния Ф. в. на динамику субъядерного микромира в огромной степени усложняет математические расчёты современной релятивистской квантовой теории. На «стыке» физики элементарных частиц и космологии Ф. в. представляется первоматерий, из которой в первые мгновения Большого Взрыва родились микрообъекты материального мира. Разработка высокоадекватных теоретических моделей процессов в Ф. в. является важным направлением синтетического единения двух полярно противоположных областей современной физики.

ФИЛОГЕНЕЗ И ОНТОГЕНЕЗ– пара взаимосвязанных понятий, которые первоначально фигурировали в биологии ХIХ в. под названием «биогенетический закон». Там они фиксировали то обстоятельство, что в своём индивидуальном развитии живой организм вкратце, в самых общих чертах повторяет историю своего вида. Гегель впервые перенёс эту модель в науки об интеллектуальном развитии человеческого общества и человеческого индивида, противопоставляя «палеонтологию духа» «эмбриологии духа». Эта натурфилософская концепция гегельянства поставлена на научные рельсы и успешно развивается в ХХ в. психологией личности. Даже на бытовом уровне умственного развития ребёнка можно эмпирически констатировать эффекты его неизмеримо ускоренного и «спрямлённого» (онтогенетического) повторения истории интеллектуального развития человечества (филогенеза). С позиций современного системного историзма науки единство Ф. и о. можно уверенно истолковать как специфическую форму общесистемной подчинённости низшего высшему в таких объектах, в которых элементы должны систематически воспроизводиться и обновляться – подобно человеческим индивидам в структурном фундаменте любой социальной системы.

 

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА – область эффективно теоретизированной химии, в которой вопросы структуры, химической связи и реакционных способностей химических соединений решаются на основе понятий, принципов и математических методов нерелятивистской квантовой теории.

ЧЁРНЫЕ ДЫРЫ– космические объекты с экстремальными напряжённостями гравитационного поля. Несмотря на макроскопические размеры Ч. д., в них безраздельно господствуют законы общей теории относительности, которые при иных условиях адекватны, в основном, лишь геометрически замкнутому Мегамиру Метагалактики.

 

ЭВОЛЮЦИОНИЗМ– научный подход, отражающий развитие объектов во времени. Феномен Э. в науке Нового времени сам представляет собой сложную, развивающуюся методологическую позицию, которая имеет несколько существенно разных исторических форм. В силу многоукладности современной науки они сосуществуют бок о бок и идейно взаимодействуют между собой.

Исторически первой и наипростейшей формой Э. можно считать динамическое описание объективной реальности в духе ньютоно-карте-зианской парадигмы. Разработав дифференциальное и интегральное исчисление, наука получила возможность эффективно отражать в своих понятийных структурах процессы. Поначалу это были сравнительно простейшие механические движения, обратимые во времени. С оформлением феноменологической термодинамики и кинетической те-ории тепла в ХIХ в. понятие необратимой эволюции вошло в теоретическую физику. Но при этом эволюция понималась весьма односторонне – в духе концепции безраздельного господства в объективном мире второго закона термодинамики и деструктивных процессов.

По мере изучения объектов с колоссальными количествами элементов осознавалась процессуальность таких объектов, которые по видимости представляются статичными. Последнее великолепно демонстрируется эффектом радуги на фоне дождевой тучи. При этом каждая капля вследствие совместного действия законов преломления и отражения солнечного света на коротком участке своего падения посылает к наблюдателю свет всех семи цветов. В своей структурной первооснове радуга – это непрерывная череда миллиардов и триллионов семицветных вспышек. Её статичность – обманчивая видимость, результат суммарного, интегрального проявления колоссального количества таких дискретных актов. Аналогично возникают квазистатичные фиксированные чёрные линии поглощения в оптических спектрах. Аналогична природа таких квазистатичных макроскопических характеристик вещества, как температура и давление. В свете квантовой теории вещества и поля любой материальный объект представляется процессом в этом предельно широком смысле.

В более узком смысле Э. понимается как адекватное отражение процессов поступательного развития от низшего к высшему. В неявной форме такой Э. присущ уже некоторым теориям сугубо классической науки. Ярким примером может служить периодическая система Д. И. Менделеева, особенно в лестничной форме, предложенной Н. Бором (См. илл. 45). В такой форме периоды соответствуют структурным уро-вням мира химических элементов в духе их структурно-генетического единства. В дальнейшем ядерная астрофизика и химическая физика показали, что усложнение химических элементов от периода к периоду в основных чертах соответствует эволюции вещества в недрах звёзд от ядер водорода и гелия к ядрам элементов высших периодов.

С середины ХIХ в. в естествознании начал утверждаться явный эволюционный подход к объектам в форме методично разрабатываемых концепций их поступательного развития. В геологии это методологическое новшество было связано с эволюционной моделью процессов в земной коре Ч. Лайеля (1797–1875). В биологии оно было связано с теориями происхождения видов Ж.-Б. Ламарка (1744–1829), Ж. Кювье (1769–1832) и Ч. Дарвина (1809–1882). Вместе с тем, отмеченные явно эволюционные концепции имели в естествознании либо внутриотраслевое значение (в биологии), либо ещё более узкое (в геологии).

Особенно стимулирующую роль в продвижении к современному научному Э. сыграло в ХIХ в. обществоведение.Прежде всего, становление экономической теории. Историческое развитие социальных феноменов особенно бурное, явно и ярко выраженное, поэтому вклад изначально и сознательно эволюционной марксистской методологии общественных наук в формирование общенаучного Э. является особенно весомым. Наряду с этим, в марксистские концепции внесла свой негативный вклад их преемственность с еретической религиозной философией Гегеля, с её панлогизмом. В результате в марксистском диалектическом материализме гегелевский панлогизм был трансформирован в ещё более наивную, сугубо материалистическую версию. Марксистская философия в лице Ф. Энгельса открыто объявила себя наиболее общей теорией эволюции всего сущего в природе, в обществе и в мышлении. В дальнейшем процесс наработки общенаучного Э. в философии науки ХХ в. был искусственно усложнён, изуродован и хаотически запутан идеологизацией cоответтвующей проблематики в русле противоборства советизированного марксизма и не менее антинаучного антимарксизма на Западе.

Наука ХХ в. пришла к современному Э. своим опытным путём независимо от вышеупомянутой идеологической борьбы в её философском самосознании. Э. науки на рубеже тысячелетий можно назвать тотальным. Эволюционна физика, где интеграция наук на началах нерелятивистской квантовой теории совпадает по направлению с узловыми этапами космогонической эволюции вещества. В русло этой интеграции наук давно вовлечена химия и, отчасти, молекулярная биология. Этот Э. физики готовится принять качественно новые формы в связи с перспективой органичного концептуального синтеза физики элементарных частиц и релятивистской космологии. В синергетике сознательно и методично разрабатываются утончённые математические методы описания эволюции материальных объектов с периодическими качественными скачќами. На уровень строгих математизированных теорий, имеющих общенаучное значение, выходят теории бифуркаций, динамического хаоса, кооперативных явлений и многого другого, чего нельзя было предвидеть в эпоху гегельянских и марксистских натурфилософских умозрений на тему общенаучного Э.

Вместе с тем, необходимо понимать, что Э. современной науки остаётся элементарным, внутренне противоречивым. Системный историзм современной науки, которому посвящена тема 7, в сущности, представляет собой элементарную группировку физических, химических и биологических форм движения материи по космологической оси времени. Само время при этом понимается в духе линейной ньютоно-картезианской парадигмы, хотя в сам́ой геометродинамике, составляющей основу стандартной космологической модели, оно неотделимо от пространства и нелинейно связано с процессами гравитации. История науки ХХ в. показывает, что революции в математике, связанные с отходами от канонов евклидовой геометрии, могут самым непосредственным и радикальным образом изменить физические представления о геометрической структуре пространства и времени, о её органической неотделимости от материальных процессов. Современная неевклидова геометрия – это топология и геометрия фракталов. На пути микроскопических обобщений теории диссипативных структур постигаются формы органического единства материальных процессов с геометрией пространства и времени, перед которыми меркнут аналогичные концептуальные инновации теории относительности. Всё это указывает на возможность таких пересмотров исходных принципов научного Э., которые пока не в состоянии предвосхитить никакое воображение.

 

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ– объекты субъядерных структурных уровней материи.

 

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА– комплекс физических дисциплин, изучающих материю наструктурном уровнеатомных ядер, радиус которых составляет (2–10).10^–13 см.

Т Е М А 8

Современные концепции биологии

Парадокс концепции структурных уровней

В биологии

Принципиальная неравновесность

Живых организмов

С развитием синергетики получает всестороннюю конкретизацию обобщение биологии ХIХ в., согласно которому, жизнь – это обмен веществ. Живые организмы и их структурные единицы вплоть до клеточного уровня принципиально несовместимы с замкнутостью, которая означает для них переход в полное подчинение второму началу термодинамики, смерть и посмертную деструкцию. Биология первой взяла на вооружение кибернетическую идею информационной открытости сложных систем. Под мощным эвристическим воздействием синергетики биология конца ХХ в. понимает свои объекты как системы, открытые и для вещества, и для энергии, и для информации.

Ультрадетерминизм организменного

Онтогенеза

Поиски синтеза теоий видообразования

И генетики

Становление экологии

Сменился ли в науке век физики

Экологизация современного обществоведения

Глобальная экологическая проблема однозначно сигнализирует обществу о том, что культура новоевропейского типа в своей научно-технологической экспансии зашла в исторический тупик и завела в него большинство стран мира, ещё не вступивших на такой путь социально-экономического развития. В этой связи экологизация мышления становится мощным культурным фактором. В частности, она определяет постановку и решение задач в самых разных областях наук о человеке и обществе – от экономики и политологии до культурологии и педагогики.

Вопросы для самопроверки

1. Во второй половине ХХ в. к идеям креационизма в ряде случаев склоняются и авторитетнейшие учёные с мировыми именами.Так, Ф. Крик – один из авторов теории молекулярного наследственного кода – не раз говорил, что этот код представляется ему гениальнейшей инженерной идеей. Допустимо ли, по Вашему мнению, введение подобных гипотез в концепции современного естествознания?

2. Приведите конкретные примеры из жизнедеятельности организмов и их субструктур, которые показывают принципиальную несовместимость жи-зни с господством второго начала термодинамики в замкнутых системах.

3. Приведите примеры информационной открытости биологических объектов.

4. Попытайтесь развернуть своё интуитивное понимание неисчерпаемости разнообразия потенциально возможных биологических видов, отправляясь от того, что разнообразие потенциально возможных белковых структур оценивается 130-порядковым числом.

5. Можно ли отнести взаимоотношения «хищник – жертва» и «хозяин – паразит» к конкурентной борьбе за выживание?

6. Совмещается ли агротехника сельскохозяйственных культур с требованием сложности экосистем? Совмещается ли с ними деятельность садовода-любителя на своих шести сотках?

7. Что Вам подсказывает Ваше творческое воображение по поводу облика теоретической биологии обозримого будущего, которая концептуально надстроится над теорией структурно-генетического единства материи и её космологического саморазвития от низшего к высшему?

8. Конкретизируйте примерами то, как глобальная экологическая проблема влияет на постановку задач в современном обществоведении.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Книги и журнальные статьи последних лет

Книги и журнальные статьи прошлых лет и десятилетий

1. Вернадский В. И. Живое вещество. – М., 1978.

2. Развитиеконцепции структурных уровней в биологии. – М., 1972.

3.Грант П. Р. Естественный отбор и дарвиновские вьюрки // В мире науки,

1991, № 2.

4. Кауфман С. А. Антихаос и приспособление // В мире науки, 1991, № 10.

5. Стеббинс Л. Дж., Айала Ф. Х. Эволюция дарвинизма // В мире науки, 1985,

№ 9.

6.Черносвитков П. Ю. Избыточность как главный фактор эволюции // В мире

науки, 1992. № 4.

7. Философия природы: коэволюционная стратегия / Карпинская Р. С., Лисеев И. К., Огурцов А. П.– М., 1995.

8. Шрёдингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? – М., 1972.

9. Тинберген Н. Социальное поведение животных. – М., 1992.

10. История биологии: С начала ХХ века до наших дней. – М., 1975.

СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК

БИОПОЛЕ– собирательное понятие, которое пока мало что отражает и объясняет по существу. Оно более подчёркивает половинчатую ограниченность теоретических представлений биологии, базирующихся на вещественных моделях живой материи. Понятие Б. подчёркивает, что существует масса кооперативных процессов на всех структурных уровнях живого, тончайшая скоординированность которых в пространстве и времени не может быть объяснена, если не принять гипотезу их согласованности на основе невещественного взаимодействия их структурных единиц.

БИОСФЕРА– понятие, непосредственно связанное с понятием биогеосферы. Соотношение двух понятий нередко трактуется в двух противоположных смыслах, что свидетельствует об исторической новизне соответствующих областей естественно-научного познания с неустоявшейся терминологией. В первом смысле под Б. имеется в виду предельно большая экосистема планеты Земля – «плёнка жизни», сосредоточенная на поверхности земной коры, на земной поверхности, в земной гидросфере и в атмосфере вплоть до её верхних слоёв, где уже нет летающих животных, но имеются низшие формы живого (цветочная пыльца, споры всевозможных грибов, микробы и др.). Во втором смысле, восходящем к В. И. Вернадскому (1863–1945), соотношения между понятиями Б. и биогеосферы прямо противоположные. Этот смысл становится более употребимым.

БИОТЕХНОЛОГИИ– широкий класс существенно безмашинных технологий, в которых в качестве естественных орудий труда общественного человека выступают те или иные структурные единицы живой материи. Б. открывают перспективу радикальной гармонизации взаимоотношений общественного производства с земной биосферой. Они создают возможность получения с помощью легко доступных и возобновимых ресурсов таких веществ и соединений, которые имеют ключевое значение для общества и для благосостояния людей.

БИОФИЗИКА– комплекс синтетических дисциплин, изучающих физические и физико-химические процессы на всех структурных уровнях живой природы. В эпоху развитого межотраслевого синтеза знаний физики и химии, начавшуюся с 30-х гг.XIX в., Б. существенно совпадает с биохимией.

БИОХИМИЯ– комплекс синтетических дисциплин, предметом которого являются: химический состав живых организмов; структура, свойства и локализация химических соединений в живых организмах; последовательность и механизмы химических превращений в живых организмах; физиологическая и экологическая роль химических элементов и соединений.

БИОЦЕНОЗ– комплекс растений и животных, населяющих достаточно обширный участок суши или водоёма. Б. характеризуется определёнными отношениями как между его живыми организмами, так и с факторами окружающей неживой природы. Наиболее комплексный подход к изучению Б-в разработан В. И. Вернадским (1863–1945) в концепции биосферы, так как Б. образуют многоуровневую иерархию однотипных отношений вещественного и энергетического обмена между неживой и живой природой. Земная биосфера при этом представляется наивысшим структурным уровнем земных Б.

ГЕНЕТИКА– раздел биологии, изучающий законы наследственности и изменчивости живых организмов. Различают классическую и молекулярную Г. С последней связывается новое качество Г. после расшифровки в 1953 г. универсального молекулярного кода наследственности живых организмов. Формирование и последующее развитие Г. стало важнейшим достижением фундаментальной биологии ХХ в., имеющим поистине грандиозные последствия для развития общественного производства и медицины, для самых разных сторон общественной жизни, включая ранее немыслимые проблемы нравственного характера. Большинство этих последствий ещё находится в области потенциально возможного.

История Г. началась с открытия Г. Менделем (1822–1884) статистических законов наследования макроскопических признаков на основе своих многолетних опытов по скрещиванию различных рас гороха. При этом понималось, что эти феноменологические законы порождаются какими-то дискретными носителями микроскопического уровня, но без какого-либо понимания структуры последних. Именно её-то и предстояло постепенно, поэтапно и многотрудно постигать.

Открытие Менделя несколько опередило свою эпоху и уподобилось флуктуации, которая не имела шансов завоевать умы и души профессионального сообщества биологов XIX в. Последнее в основной массе созрело для этого лишь к 1900 г., в котором законы Менделя были переоткрыты независимо друг от друга несколькими исследователями. (Это обстоятельство также весьма характерно и показательно.) К 1911 г. менделевские законы позволили сформулировать хромосомную теорию наследственности, систематически развитую Т. Х. Морганом (1866–1945). В её рамках базовым понятием стало понятие ге́на как наследственного задатка признака. Гены представлялись структурными единицами хромосом, локализованных в клеточных ядрах. Законы хромосомной теории наследственности были выявлены на основе богатейших опытных данных, в том числе – добывавшихся посредством наблюдений в оптические микроскопы за процессом деления зародышевых клеток. Хромосомы и их деление при этом были зрительно воспринимаемыми эффектами, но их внутренняя и, тем более, макромолекулярная структура в принципе не могла быть выявлена методами оптической микроскопии в силу известного фундаментального запрета волновой оптики. Становление хромосомной теории направлялось феноменологическими законами Менделя, а после её формирования законы Менделя были объяснены через более глубокие законы хромосомной теории. Таким образом, познание осуществлялось в духе принципа соответствия.

Этапный и самобытный вклад в формирование классической Г. был внесён советским биологом акад. Н. И. Вавиловым (1887–1943) и его школой. Самобытность вклада отечественной науки заключалась в том, что закон гомологических рядов был открыт в рамках широкомасштабных и отменно организованных прикладных исследований, нацеленных на качественное повышение эффективности селекционной практики.

По словам автора этого открытия, закон гомологических рядов имеет два аспекта:

«1. Все виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм и других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и линнеоны, тем полнее сходство в родах их изменений.

2. Целые семейства растений, в общем, характеризуются определённым циклом изменчивости, проходящим через все роды и виды.»

Этот закон синтетически обобщал результаты громадного опытного материала по изменчивости культурных растений и их диких сородичей. Сбор этого опытного материала осуществлялся в экспедициях самого́ Вавилова и его сотрудников в разные регионы мира, включая Южную Америку. Закон Вавилова стал одним из самых практичных законов классической Г. Его автора с полным основанием называли Менделеевым биологии. Периодический закон в химии позволил целенаправленно искать в природе ещё не открытые химические элементы. Закон Вавилова дал чёткие ориентиры для поисков ранее неизвестных видов и подвидов, которые могут оказаться полезными для селекционной практики. Вместе с тем, закон гомологических рядов вступил в острое (и потому эвристически стимулирующее) противоречие с одним из основных положений дарвиновской теории макроэволюции, согласно которому процесс видообразования является дивергентным: новые виды необратимо расходятся между собой по признакам, и чем дальше – тем больше.

В дальнейшем прикладная эффективность открытий отечественной классической Г. была возведена в абсолют группой Т. Д. Лысенко (1898–1976). На волне демагогии о неразрывности академической науки и производственной практики, поддержанной сталинским режимом с его идеологическим аппаратом и карательными органами, научно недобросовестная и этически порочная лысенковщина взяла верх в отечественной биологии 30–50-х гг. Самом́у Н. И. Вавилову и многим настоящим отечественным специалистам в области научной Г. это стоило жизни, а ещё б́ольшему количеству генетиков – многих лет ГАЛАГа. После печально знаменитой сессии ВАСХНИЛ (Всесоюзной сельско-хозяйственной Академии им. Ленина) 1948 г. Г. вплоть до середины 60-х гг. была в Советском Союзе на положении подпольной науки.

Лысенко и его сторонники интуитивно предвосхитили некоторые открытия молекулярной Г. 70–90-х гг. ХХ в., в частности, понимание наследственности как целостного, неделимого качества всей живой клетки. Однако они исходили из предвзятых натурфилософских схем диалектического материализма, ложно поставленных опытов при отсутствии генетического контроля, в полном отрыве от данных классической Г., биофизики и биохимии того времени. В целом, такая «генетика» была грубой спекулятивной пародией на попытки биологов примирить дарвинизм с ламаркизмом. Что же касается методов споров её сторонников с отечественными генетиками, то эти методы не имели ничего общего с этическими нормами научных дискуссий. Так, на упомянутой сессии ВАСХНИЛ 1948 г. Лысенко первым делом задал нужный ему тон «дискуссии», заявив в начале своего вступительного доклада, что его текст обсуждался на Политбюро ВКП(б) и был одобрен лично И. В. Сталиным.

Этап качественного углубления классической Г. в молекулярной Г. начался в 40-х гг. Одними из его важнейших характеристик были три. Во-первых, выбор в качестве элементарных объектов для опытного изучения микроорганизмов и вирусов, у которых сравнительная простота генетического аппарата сочетается с максимальными темпами воспроизводства себе подобных, благодаря чему принципы Г. проявляют себя в сравнительно кратчайшие сроки. Во-вторых, радикальное обновление экспериментального инструментария в связи с качественно новыми возможностями, предоставляемыми электронной микроскопией, рентгено-структурным анализом, изотопными методами, хроматографией и др. Появились основные технические предпосылки опытного прорыва Г. на макромолекулярный структурный уровень живого. При этом Г. влилась в русло молекулярной биологии. В-третьих, концептуальное перевооружение Г. на основе понятий и методов биохимии, химической физики, теоретической кибернетики с такими её базовыми понятиями, как «информация», «оператор», «управление», «код». Лишь в русле такой межотраслевой интеграции естественно-научных знаний в 1953 г. оказалась возможной расшифровка молекулярного наследственного кода ДНК Д. Уотсоном и Ф. Криком.

На этом финишном этапе становления Г. в известном смысле уподобилась химии нач́ала ХХ в., когда последняя смогла построить квантовую теорию атома, лишь синтетически слившись с физикой. Эта прямая аналогия более чем законна, поскольку молекулярная Г. в современной теоретической биологии играет ту же концептуально основополагающую роль, какую в теоретической химии играет квантовая теория атома. Поняв микроскопическую природу кодирования наследственной информации и биохимический аспект синтеза белковых структур развивающегося организма, молекулярная Г. породила в биологии второй половины ХХ в. свой форсированный синтез знаний, развивая свой понятийный аппарат от адекватного понимания процессов в макромолекулярном фундаменте живых организмов к адекватному пониманию процессов на высших структурных уровнях живого. В данном случае имеет место не просто аналогия со стремительной трансформацией понятий и методов квантовой теории простейшего атома в понятия и метода химической физики и физики твёрдого тела. Здесь реально имело место «подхватывание» биологией этого тотально-интеграционного процесса у физики и химии и его дальнейшее органическое развитие в своей предметной области. В этой связи ещё раз подчеркнём важнейшую концептуально направляющую роль квантовой химии в этом процессе, а также определяющую роль в нём научных приборов, в которых овеществляются знания неклассической физики.

Молекулярная Г. вплоть до конца 60-х гг. ХХ в. базировалсь на положении, которое Ф. Крик назвал центральной догмой. Согласно ей, ДНК – это матрица для синтеза РНК, РНК – это вторичная матрица для синтеза белков, и белки – это материал, из которого построены все органы и который обеспечивает их биохимическое функционирование. Вся ин-формация о белке заключена в отрезке ДНК. Это – участок его макромолекулы, скрученной подобно винтовой лестнице, «перекладинами» которой служат пары азотистых оснований A, T, G и С. Отрезок ДНК, кодирующий определённый белок, и есть ген. Ген обнаруживает себя (экспрессируется) во вре-мя синтеза белка. Процесс идёт только в одну сторону – от структур ДКН через посредничество РНК к синтезу белков. Генотип организма пассивен и сосредоточен только в ДНК-структурах клеточного ядра. Если генотип и может меняться, то только в форме случайных точечных мутаций, которые по своей сути представляют собой повреждения ДНК-структур на крайне малых, точечных участках.

Синтетическая теория эволюции (неодарвинизм) пыталась согласовать дарвиновскую теорию макроэволюции также и с молекулярной Г. При этом концепция естественного отбора, которая в 60–70-х гг. ХIХ в. вызывала ряд принципиальных возражений многих крупных биологов, в сущности, обосновывалась «микроскопической» концепцией, согласно которой движущим началом, творческим фактором видообразования являются отдельные случайные поломки в структуре генетического аппарата живых организмов. Мало того, что и сам естественный отбор на поверку оказался не творческим, а разрушительным фактором, так его ещё и пытались обосновать, апеллируя к разрушительным актам точечных мутаций, к «мелким поломкам» в генетическом аппарате живых организмов. Это было похоже на концепцию самосовершенствования компьютеров через накопление сбоев и ошибок в работе их микросхем под действием частиц вторичных космических лучей.

Дальнейшие открытия молекулярной Г., особенно в последние десятилетия, мало что оставили от центральной догмы. Она соответствует только внутриклеточному синтезу белков, но этой биохимией живой клетки роль генотипа не просто не исчерпывается, но не исчерпывается сугубо. Так, в геноме человека за синтез белков ответственны только 2% длины ДНК-структур. Об остальных 98% биологи, конечно, знали с 50-х гг. ХХ в., но не усматривали в них ничего конструктивного. Эту львиную долю генома они назвали «сорной». Она считалось чем-то вроде пыльного чердака, куда выдворяются отслужившие и более не нужные вещи – неудачные варианты былых проб и ошибок макроэволюции вида путём случайных точечных мутаций и естественного отбора. То есть, результаты случайных мутаций, которым «высшая инстанция» естественного отбора не дала «добро».

К настоящему времени отношение биологов к «сорной» части генома радикально изменилось. Само слово «сорная» заменено почтительным термином «теневая часть генома». Последняя теперь связывается не только с ДНК-структурами клеточного ядра, но в их львиных долях, не участвующих в синтезе белков, видится весомая часть теневых частей геномов. В этих по видимости аморфных ДНК-структурах теперь усматривается нечто подобное голографическим хранилищам генетической информации, которые одновременно являются и её эффективнейшими переработчиками.

Напомним, что для голографической памяти характерно «шумоподобное» (т. е. по видимости хаотическое) распределение информации по всему хранилищу: как вся голограмма, так и её части хранят всю информацию об объекте. Это связано с большой избыточностью голографической памяти, благодаря которой она становится особо надёжной и самоорганизующейся. Даже при потере половины своих элементов она восстанавливает свои способности и продолжает функционировать как целое. Наконец, голографическая и голограммоподобная память, когда она начинает работать в качестве ассоциативного переработчика информации, работает как единое целое. Этим информационно-управленческие процессы в природе качественно отличаются от работы полупроводниковых компьютеров современного типа с их специализированными подсистемами, с их адресно-ячеечной системой хра-нения информации, её построчного (сканирующего) востребования и считывания. Всё это творцы технической кибернетики в 40–50-х гг. ХХ в. творчески «срисовали» с работы человеческих глаз и человеческого рационального мышления с текстами. В природе информационно-управленческие процессы осуществляются, скорее, по голографическому принципу. Теперь об этом свидетельствуют не только физиология мозга и зрения, как в 70-х гг. ХХ в., но также теории суперструн и чёрных дыр в физике.

Понятие «теневой геном» облечено в такую «почтительную» терминологическую форму по аналогии с понятием «теневые политические силы», в руках которых находятся подлинные рычаги власти, а общеизвестные политики высших рангов выступают лишь в роли защитников их интересов. В качестве одной из таких сил Президент США Д. Эйзенхауэр, уходя со своего поста в январе 1961 г., назвал военно-промышленный комплекс США. Понятно, что последний – это пресловутая «подводная часть айсберга», в которой сосредоточены 90% его массы и объёма. Нечто подобное современные биологи имеют в виду, говоря о теневом геноме: эта его часть представляется основной, но остаётся мало изученной и загадочной.

Голограммоподобие генома в современной Г. является, скорее, продуктивной эвристически-поисковой идеей, нежели эффективно работающей математизированной научной теорией. Во всяком случае, голограммоподобные информационно-управленческие процессы работают в живой клетке не в таких формах, как в оптических голограммах. Они облачены в свою биохимическую «конкретику» взаимодействий ДНК-структур, РНК и внеядерных элементов клетки. И эта «конкретика» шаг за шагом выявляется открытиями молекулярной Г. последних десятилетий. Отметим особенно важные открытия такого рода.

Выявлен второй информационный слой генома в дополнение к ДНК-структурам. Он имеет другую природу. Его образуют «отметины», вкраплённые в ткань белков и химических соединений, окружающих ДНК в составе хромосом. Они как бы связывают и стабилизируют ДНК-структуры. В отличие от генов, эти генетические структуры периодически подчищаются и исправляются. Они в общей структуре генома напоминают оперативную память компьютеров. На каждый сегмент ДНК, кодирующий белок, приходится сегмент, работающий исключительно на синтез РНК. Такие РНК не являются просто промежуточным звеном в цели ДНК®РНК®белок. Они непосредственно влияют на свойства клетки. Их называют активными формами РНК. Они регулируют общую структуру хромосом и их химическую модификацию, составляя новый, эпигенетический информационный слой генома.

С конца 60-х гг. ХХ в. стали открываться механизмы горизонтального переноса генетической информации между видами, в частности, с помощью вирусов. Эти открытия стали первыми ударами по центральной догме молекулярной Г., согласно которой ДНК-структуры стабильны, а если и могут изменяться, то только в форме случайных точечных мутаций, т. е. повреждений на крайне узких отрезках нитей ДНК. Оказалось, что генетическая информация может передаваться также из внешнего окружения организма и существенно менять структуру его генома.

В последние годы умножаются опытные открытия причастности к геному не только ДНК-структур и эпигенетического слоя, но также и внеядерных элементов клетки, в частности, митохондрий – её «энергетических станций». Интуитивная догадка Т. Д. Лысенко и его сторонников о клетке как о целостном носителе генетической информации получает опытные обоснования лишь в последние годы, в то время как её былое «обоснование» было не только спекулятивным, но и в духе порочной уловки, которая в логике и теории аргументации именуется «апелляцией к городовому».

Уже отмеченных открытий последнего периода достаточно для того, чтобы понять, что открытием двойной спирали ДНК в 1953 г. отнюдь не была подведена наиболее глубокая и прочная база под классическую Г. Это был переломный этап в становлении Г., которое продолжается по сей день. Главным результатом открытий последних лет является понимание того, что геном живого организма – это не некое замкнутое, стабильное и неизменное хранилище генетической информации. Это – информационно открытая система. Она активна и способна претерпевать скачкообразные качественные перестройки – макромутации. Осознание этого в корне меняет теоретические представления о макроэволюции, а её дарвиновскую теорию переводит в ранг первой гипотезы-неудачницы.

Тем не менее, есть основания полагать, что Г. ещё не сделала своих главных и основополагающих открытий. Это так хотя бы уже потому, что в ней пока только ставится проблема опробования полевых моделей живой материи. Поэтому, освещая Г. в курсе «Концепции современного естествознания», надо помнить, что она представляет собой передний край современного научного поиска. Он чреват самыми неожиданными открытиями, которые заставят пересмотреть её принципы ещё круче, чем в случае нынешнего опровержения центральной догмы молекулярной Г. Однако учебный курс «Концепции современного естествознании» – не то место, где уместно популяризировать самые последние гипотеза биологов по поводу этих открытых проблем современной Г.

В 50–60-х гг. ХХ в. в молекулярной Г. в исследовательских целях были разработаны методы искусственной манипуляции с геномами низших организмов посредством особых ферментов. Эти методы позволяют менять местами отдельные участки информационной ДНК и встраивать в геном целые гены организмов других видов. Были разработаны также методы активизации генетического аппарата соматических (т. е. не зародышевых) клеток, в ядрах которых также находится полный набор хромосом конкретного организма. В дальнейшем эти методы были непосредственно развиты в методы генной инженерии, позволяющие искусственно изменять генотип высших организмов, включая человеческий.

На этом пути развития Г. у человечества впервые в истории селекционной практики появляется возможность преодолевать генетические барьеры между биологическими видами живых организмов и целенаправленно создавать новые виды с искусственно изменёнными ген́омами. Современная прикладная Г. при этом уподобляется химии в эпоху, когда перед ней открылась перспектива искусственного синтеза таких химических индивидов, которых не синтезировала природа. Но в биологии подобная перспектива таит неведомые опасности, ибо биоценозы и экосистемы неизмеримо более сложны, динамичны и тончайшим образом сбалансированы по сравнению с земными хемосистемами. Нет никаких достоверно обоснованных гарантий того, что их ответ на внедрение искусственно созданных видов организмов (особенно – микроорганизмов) не станет катастрофическим для человечества. Поэтому генная инженерия в 70–80-х гг. ХХ в. несколько раз была на грани международного моратория, а её эксперименты осуществляются с соблюдением соответствующих строжайших мер предосторожности.

ГЕНОТИП(от греч. enos – род, typos – отпечаток) – заключённая в клеточных ядрах макромолекулярная генетическая (наследственная) конституция живого организма. Г. контролирует индивидуальное развитие организма, его стро-ение и жизнедеятельность, формирование его признаков, т. е. фенотипа.

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР– одно из ключевых понятий дарвиновской теории видообразования. Идея Е. о. высказывалась рядом биологов, начиная с 1813 г., но только в 1858–1859 гг. на её основе Ч. Дарвином (1809–1882) была построена последовательная теория видообразования, в которой Е. о. отведена роль главного фактора эволюции биологических видов. В отличие от искусственного отбора, производимого людьми в своей селекционной практике, Е. о. детерминируется влиянием на живые организмы внешней среды – межвидовых отношений, условий питания, климатических и географических условий и т. п. По Дарвину, Е. о. – это выживание наиболее приспособленных организмов, наследование приобретённых полезных свойств и передача их последующим поколениям. Действуя в ряду поколений, Е. о. приводит к эволюции биологических видов и к образованию новых видов. В этом процессе ведущую роль играют разные формы внутри- и межвидовой конкуренции (борьбы за существование и продолжение рода). Однако к настоящему времени в теории макроэволюции конструктивная, творческая роль Е. о. в видообразовании подвергается разносторонней конструктивной критике. Согласно современным ведущим концепциям в этой области, Е. о. играет важную роль лишь в поддержании жизнеспособности биологического вида, а не в его образовании.

КРЕАЦИОНИЗМ(от лат. сreatio – творить, создавать) – преимущественно религиозная концепция сотворённости мира в целом или же его блоков. В языческих религиях К. чаще всего заслонён другими напластованиями мифологического качества. В монотеистических религиях христианства, иудаизма и ислама К. выражен явно и чётко. И это понятно, поскольку все три религии именуются религиоведами вероучениями Авраамического цикла, т. е. восходящими к Книге Бытия Ветхого Завета, которая начинается с повествования о шести днях Божьего творения мира.

МАКРОЭВОЛЮЦИЯ– процесс образования новых биологических видов в эволюции живой природы.

До первой половины XVIII в. в представлениях биологов о видовом многообразии живой природы царила библейская версия креационизма. Она понималась в духе буквального истолкования Ветхозаветной Книги Бытия о Сотворении мира Богом. Вопрос о естественном процессе образования видов, о качественных сменах видового разнообразия живой природы при этом просто не возникал. В представлениях о видовом многообразии господствовал фиксизм, т. е. концепция неизменности видов от эпохи Сотворения мира до современности.

В первой половине XVIII в. стали выдвигаться трансформистские концепции изменчивости видового разнообразия. Они, в сущности, рассматривали специфику микроэволюции, а не поступательного усложнения биологических видов, не историческое развитие видового многообразия живой природы от низших форм к высшим, всё более сложным и высокоорганизованным.

В ряду трансформистских учений XVIII в. особое место занимает теория Ж.-Б. Ламарка (1744–1829). В ней эволюция понимается как крайне медлительный и сугубо непрерывный процесс развития признаков организмов. Этот процесс направляется двумя важнейшими факторами, которые Ламарк считал законами. Во-первых, изменения органов происходят благодаря их упражнениям. Во-вторых, приобретённые при жизни качества наследуются и передаются потомству. Это же относится и к утрате качеств (их атрофированию) вследствие неупражнений. Ламарк положил начало делению признаков фенотипа на организационные и приспособительные (адаптационные), или общие и частные.

Теория Ч. Дарвина (1809–1882) была сформирована к 1859 г., в котором вышла в свет его книга «Происхождение видов путём естественного отбора». (Эта дата многозначительно совпадает с датой выхода в свет работы К. Маркса «К критике политической экономии», где он впервые систематизировал общественно-трудовую теорию стоимости с позиций своей базисной концепции двойственной природы труда и товара.) Теория Дарвина была первой теорией эволюции живой природы – её поступательного развития от исторически простейших организмов до многообразия современных видов. Кроме того, в отличие от своих трансформистских предшественниц, она базировалась на гипотетико-дедукти-вном методе, который с Г. Галилея и И. Ньютона стал основным методом развития научных теорий. Главной заслугой Дарвина было не то, что он предложил эволюционную теорию происхождения видов, а то, что впервые выдвинул версию творческого фактора природы, естественного «механизма» исторического умножения видового многообразия живой природы. Им, по Дарвину, является естественный отбор.

Историки биологии сходятся в констатации того, что концепция естественного отбора была эвристически сконструирована Ч. Дарвином под идейным влиянием экономических учений А. Смита и Т. Мальтуса. Из теории Смита Дарвин творчески заимствовал идею внутривидовой конкуренции. Однако он не уделял должного внимания тому, что экономическая теория Смита систематически отражала также и противоположный аспект экономической жизни капиталистического общества эпохи свободной конкуренции – сложную систему взаимных услуг. Из экономической теории Мальтуса была творчески заимствована концепция избыточного размножения человеческой популяции и ожесточённой борьбы между людьми за выживание. Периодической человеческой перенаселённостью определённых регионов Мальтус оправдывал эпидемии, голодный мор и войны, которые сокращали избыточное население. Но ничего конструктивного в таких социальных потрясениях нет и не может быть. Это – катастрофический отбор человеческих индивидов.

Экономическая жизнь общества представляла Дарвину и собственно биологическую «подсказку» его концепции естественного отбора как главного конструктивного фактора М-и. Имеется в виду селекционная практика в сельском хозяйстве. Её результаты были и остаются впечатляющими. Различия между сортами растений и породами животных, выведенных человеком, иногда столь разительны, что если бы мы их встретили в дикой природе, то без колебаний отнесли бы их к разным видам. Породы собак (от карликового той-терьера до огромного водолаза), сорта капусты (от краснокочанной до кольраби) – яркие тому примеры. Дарвин перенёс эти впечатляющие результаты искусственной микроэволюции на М. Между тем, даже механизмы искусственного отбора и его результативность совсем другие по сравнению с естественным отбором и М-й: искусственная браковка или устранение от размножения негодных особей (человеческая работа по сохранению чистоты сортов и пород); обратимость искусственной микроэволюции (если такая человеческая работа прекращается).

Далее, Дарвин исходил из непрерывности М., из её продвижения вперёд непрерывной чередой маленьких, незаметных шажков. Это было вполне в духе парадигм классической науки, впитавшей в себя с дифференциальным и интегральным исчислением понятие непрерывных функций. («Природа не знает скачков» – как сказал в этой связи в XVII в. Г. Лейбниц, один из основоположников исчисления бесконечно малых.) Лишь в ХХ в. та же теоретическая физика стала систематически изучать всевозможные скачкообразные процессы в атомном и субатомном микромире, в фазовых переходах в веществе и в полях. (Так называемые сальтационные процессы – от лат. saltatio, т. е. скачок, прыжок. Отсюда же слово «са́льто».)

Важным компонентом теории М. по Дарвину была также идея дивергенции (расхождения) признаков в ходе М. Графическим образом этого процесса может служить ветвистое дерево: общий ствол, от которого ответвляются всё более тонкие сучки и ветки. Отсюда же в дарвиновской теории М. идея общего предка, в частности, человекообразных обезьян у человека как биологического вида Homo Sapiens.

Вместе с тем, Дарвин методологически корректно считал свою теорию феноменологической. Он признавал причины изменчивости видов и законы наследственности по большей части неизвестными и не строил гипотез по этому кругу вопросов. О первых феноменологических законах наследственности, открытых Г. Менделем в 60-х гг. XIX в., он не знал до конца жизни, не говоря о 50-х гг., когда создавал свою теорию М. В дальнейшем разработчики синтетической теории эволюции в 10–60-х гг. ХХ в. пытались обосновать теорию Дарвина именно по методологическому образцу обоснования феноменологической термодинамики через кинетическую теорию тепла, т. е. через более глубокие законы классической генетики. (Поэтому за синтетической теорией эволюции закрепилось название «неодарвинизм».) Сам же Дарвин сознательно довольствовался феноменологическим уро-внем своей теории. В рамках её основополагающей аналогии между искусственным и естественным отбором он полагал, что микроэволюция, начинаясь с расхождения признаков внутри одного вида, постепенно переходит в М-ю. Иначе говоря, образование нового вида начинается с формирования подвидов одного вида. Где-то на этапе постепенного и малозаметного накопления новых признаков, закрепляемых естественным отбором, происходит «переход количества в новое качество» – изоляция нового вида, т. е. образование его свойства нескрещиваемости с былыми сородичами. Если дарвиновская теория М. и допускала сальтационизм (т. е. скачкообразность развития), то лишь таким образом.

Вескими фактами против дарвиновского понимания роли естественного отбора являются факты симбиотического (взаимовыгодного) сожительства не то что особей внутри одной популяции, но и особей разных биологических видов. Во времена Дарвина межвидовой симбиоз был мало известен и почти не изучен. Но теперь достоверно известно, что от 30% до 50% видов (из примерно 10 миллионов известных биологам) участвуют в симбиотических отношениях вместо взаимной конкуренции и борьбы. Эта статистика красноречива и сама по себе.

Упор дарвинизма на трагическую строну жизни при неучёте коэволюционных взаимоотношений не то что внутри видов, но и между видами, имел мощный мировоззренческий резонанс в социал-дарвини-зме. Этот идеологический фактор евро-американской культуры XIX–ХХ вв. многолик. В XIX в. он проявлял себя на Западе в былой апологетике «конструктивной» стихии свободного рынка и предпринимательства. Он проявлял себя в «арийском» расизме гитлеровской Германии, в «белом» расизме США вплоть до 60-х гг. ХХ в. и ЮАР эпохи апартеида. В его русле в газовых камерах фабрик смерти гитлеровской Германии сначала стали уничтожать психически больных немцев, а вскоре перешли на «расово неполноценных» евреев, цыган, славян, политических противников режима, военнопленных, доведённых рабским трудом до полного физического истощения. Плоды «естественного отбора» такого рода особенно ярко проявились в судьбе великой немецкой науки: по расовому признаку из Германии были изгнаны наиболее талантливые и результативные учёные, включая А. Эйнштейна и М. Борна. Вполне в духе социал-дарвинизма были постсоветские «реформы» в России эпохи правления Б. Н. Ельцина. Наука, высокотехнологичные производства, сельское хозяйство были брошены в стихию «свободной конкуренции» вместо эффективной, избирательной государственной поддержки. В результате экономически тяжко и даже непоправимо пострадали не наиболее слабые, но как раз наиболее сильные, а в класс «новых русских» первыми выбились люди, наиболее наглые, вороватые и циничные.

Критика дарвиновской теории М. началась ещё в XIX в. Следует особо подчеркнуть, что оппозиции дарвинизму в вопросах М. не имели и не имеют ничего общего с некими «сменами мод». Если нечто подобное бывает в философии, то в науке современного исторического типа конкуренция гипотез теоретиков всегда имеет капитальное обоснование опытными фактами, ими же стимулируется и корректируется.

В ХХ в., в связи с первыми открытиями классической генетики, биологи стали осознавать всю значимость факта нескрещиваемости видов. Генетический барьер становится непреодолимой преградой для обратимости, которая характерна для микроэволюции. Он сохраняет и закрепляет сложившееся видовое разнообразие. Понятия «М.» и «филогенез биологического вида», в сущности, отражают одно и то же. Онтогенез (индивидуальное развитие особи вида от зародыша) в основных чертах повторяет филогенез, хотя и в предельно сжатой форме. Онтогенез направляется генотипом, поэтому в генотипе теоретики М. стали искать ключ к эволюции. В этом русле находилась и синтетическая теория эволюции. Однако недарвиновские теории М. исходили и ныне исходят из того, что генетика – это отнюдь не сложившаяся научная теория. Даже в лице молекулярной генетики, не говоря о генетике классической, она продолжает находиться в процессе многоэтапного становления. Поэтому по сей день преждевременно пытаться теоретически «выводить» законы М. из законов генетики по примеру микроскопических теорий физики. Как мы отметим в дальнейшем, самым последним словом теории М. является как раз обратное понимание, т. е. концепция порождения законов генетики законами М.

Таким образом, и саму теорию М. на современном уровне надо понимать как находящуюся в процессе многоэтапного и противоречивого становления. Теория Дарвина, прописанная в школьных и вузовских учебниках, на деле явилась первой гипотетической версией теории М., причём неудачной. Что касается недарвиновских теорий М., то, несмотря на их существенно бо́льшую обоснованность опытом, они остаются «эскизами» будущей единой теории М. Их тем более рано представлять в косной «учебниковой» форме, как это до сих пор делается с дарвинизмом. Включая их в разряд концепций современного естествознания, надо понимать, что всё это – передний край современного научного поиска. Он полон открытых проблем и чреват самыми неожиданными открытиями.

Основные современные теории М. можно разделить на несколько типов, т. е. направлений разработки, опирающихся на соответствующие исходные принципы.

Финализм базируется на идее конечных целевых причин исторического развития, которые лежат внутри живого. Филогенез представляется как развёртывание заложенных в живое программ развития. Многие считают, что эти программы заложены в генетической памяти, в частности, в «теневой», «сорной» части структур ДНК. Финализм исходит из того, что в основе онтогенеза и филогенеза лежат общие законы. М. представляет собой циклический процесс рождения, расцвета, старения и вымирания филогенетических линий.

Эти исходные принципы финализма всецело разделяются концепциями номогенеза. Они указывают на опытно данное преобладание параллелизмов над расхождениями признаков. Закон гомологических рядов Н. И. Вавилова номогенетические концепции считают частной формой параллелизма форм не только в живой, но и в неживой природе. (Наряду, прежде всего, с периодическим законом Д. И. Менделеева в химии.) Повторное образование в филогенезе одних и тех же близких друг к другу форм (например, древнего ихтиозавра и современного дельфина, древнего птерозавра и современной летучей мыши) свидетельствует о существовании внутреннего закона развития организмов.

В основе сальтационизма лежит всё более популярный постулат, согласно которому и новые виды, и новые типы организации возникают скачкообразно, а вовсе не путём непрерывного накопления малых изменений. Скачок сразу же порождает гармонично скоординированную форму вроде сердца или глаз современных высших млекопитающих. В отличие от точечных мутаций синтетической теории эволюции, такой скачок понимается как макромутация. В течение немногих поколений она охватывает всю популяцию вида. При этом новое качество сразу же необратимо закрепляется образованием соответствующего генетического барьера между видом и другими видами. Эта сальтационистская концепция получила веское опытное подтверждение со стороны молекулярной генетики, в которой в 60–70-х гг. ХХ в. было открыто несколько механизмов горизонтального переноса генетического материала, т. е. между видами. (В отличие от вертикального, т. е. между поколениями внутри популяции одного вида.) Сальтационизм считает видообразование, т. е. М-ю, прерывистым процессом, в котором эпохи стабильности одних форм жизни в исторически кратчайшие сроки претерпевают качественные перестройки, сменяются эпохами стабильности других форм жизни. (Например, эпоха господства пресмыкающихся (древних динозавров) эпохой, в которой в земной фауне доминируют высшие млекопитающие животные.)

В современной биологии на новой основе возрождена теория катастроф Кювье. Так, астрофизика ХХ в. вскрыла природу Сверхновых звёзд и установила, что Земля периодически оказывалась в космической близости от Сверхновых, а земная биосфера подвергалась сильному воздействию их поражающих факторов. Угрозы из Космоса в истории жизни на Земле не раз исполнялись также падениями астероидов и комет. Именно с катастрофическими событиями космического, геофизического и климатического порядка современные сальтационистские теории М. связывают бурное образование новых видов через активизацию генотипов и макромутации, эпохи качественного обновления видового разнообразия биосферы в исторически кратчайшие сроки.

Открытие мобильных элементов генотипов и возможностей моментального переноса генетической информации вопреки межвидовым барьерам особенно революционизировало современное учение о М. Были обнаружены реальные возможности молниеносных трансформаций генотипов в обход традиционных путей, на которых состав популяций, якобы, медленно преобразуется путём естественного отбора. Чем выше уровень организма, тем труднее таким процессам преодолевать межвидовые генетические барьеры, но это принципиально возможно и в случае высших организмов, включая человеческий. Что же касается микроорганизмов, то их скачкообразные мутационные превращения в новые виды наблюдаются на опыте в дикой природе. Яркий пример – периодическая изменчивость вирусов гриппа. Более того, в генной инженерии этот механизм М. успешно освоен человеком для выведения новых видов микроорганизмов для биотехнологий.

Генетики, биохимики и иммунологи в последние годы открыли причастность к геному организма не только ядерных структур ДНК, но и неядерных элементов клетки, в частности, митохондрий. У всё большего числа организмов открываются также реальные каналы передачи информации от сомы в геном. Это отчасти реабилитирует ламаркизм с его положением о наследовании организмом приобретённых при жизни признаков. Этим же подводится опытная база под современные представления, согласно которым изменение физиологии организма и его поведения инициирует процессы, связанные с М-й.

Всё более широко понимается, что общепринятые и опытно изученные генетические мутации – это фактор изменчивости организмов в человеческих экспериментах, а не в дикой природе.

Наконец, в современном учении о М. популярна экологическая теория эволюции. Согласно ей, скачкообразными процессами видообразования управляют законы жизнедеятельности биоценозов как целостных биологических систем наивысшего структурного уровня. При этом не законы М. порождаются законами функционирования генотипов, а наоборот – законы функционирование генотипов порождаются законами М. биоценозного уровня. Так, если биоценоз попадает в стрессовую ситуацию с массовым вымиранием видов (вследствие природных катастроф или по вине человека), то в нём активизируются как геномы организмов, так и процессы горизонтального переноса генетической информации. Геномы организмов при этом осуществляют генетический поиск условий качественной перестройки и образования макромутационных изменений. Биоценоз активизируется на всех своих структурных уровнях, начиная с генотипного, и вступает в преддверие скачкообразного изменения видового разнообразия.

На уровне высших организмов и их популяций на памяти человечества ничего подобного не происходило. Но на низших уровнях микроорганизмов такая активизация биоценозов – факт. И этот факт представляется весьма грозным для современного человечества, повсеместно уничтожающего видовое разнообразие дикой природы. Нашествие мутировавших вирусов СПИДа из отступающих тропических лесов Центральной Африки показало, что живая природа – отнюдь не пассивный и беззащитный объект человеческой хозяйственной деятельности. Она вполне способна решить антропогенную глобальную экологическую проблему своими методами – изобретя особо смертоносный вид микроорганизмов, который в считанные месяцы радикально сократит «зловредную» человеческую популяцию, отбросив её численность хоть на уровень эпохи земной жизни Иисуса Христа.

Сторонники экосистемной теории М. считают, что пока не будут постигнуты законы жизнедеятельности биоценозов как целостных систем (и даже законы жизнедеятельности земной биосферы как целого), теория М. будет состоять из «эскизов», которые не дадут целостной научной теории. У биологической отрасли естествознания нет более сложного объекта познания, чем биоценозы, не говоря о биосфере. Его научное познание, намеченное программой В. И. Вернадского, только разворачивается. При таком понимании и сама целостная теория М. представляется делом неопределённо далёкого будущего.

В заключение следует отметить, что сальтационистская версия М. склоняет часть учёных к креационизму, включая традиционный христианский. Финалистские концепции восстанавливают в правах концепцию Высшего Творческого Разума, заложившего в объекты живой природы нематериальные конечные цели и программы развития. Некоторые учёные открыто называют этот компонент живой материи духовным. Во всяком случае, на это фоне всё популярнее становится понимание того, что следует активнее разрабатывать полевые модели живой материи. Без них теория М. представляется хронически «ущербной». Часть биологов связывает подвижки в этом направлении с будущими открытиями, которые вызревают в области синтетического слияния теории элементарных частиц с эволюционной космологией. Логика таких ожиданий резонна: не разобравшись с природой полей в структурно-генетическом фундаменте материи, трудно рассчитывать на систематический успех в понимании полевых аспектов живой природы. Иначе говоря, решающие подвижки на пути к общей и последовательной теории М. при этом связываются с межотраслевым синтезом естественно-научных знаний, с межотраслевой интеграцией наук.

МЕТОД КИРЛИАН – экспериментальный метод исследования полевых эффектов жизнедеятельности биологических объектов, а также некоторых процессов в неживых объектах с кристаллической структурой. Разработан в 60-х гг. ХХ в. советскими изобретателями супругами В. Х. Кирлианом и С. Д. Кирлиан. Метод основан на визуализации с помощью особой среды взаимодействия исследуемого объекта с внешним электрическим полем высокочастотного разряда. М. К. используется для изучения полевых эффектов в макроскопических объектах. У последних при воздействии поля высокочастотного разряда возникают светящиеся зоны, способные распространяться даже далеко за пределы их вещественных границ.

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ– изменения признаков фенотипа в пределах одного биологического вида. Результатом М-и бесспорно являются подвиды одного биологического вида.

Так, один и тот же вид очковой змеи в Средней Азии представлен среднеазиатской коброй без рисунка на «капюшоне», в Индии –

Илл. 48.На этой серии иллюстраций представлено одно из ярких (в буквальном смысле!) проявлений полевых аспектов жизнедеятельности растений, животных и человеческого организма – кирлиановское свечение в поле высокочастотного электрического разряда.

Рисунок внизу показывает принципиальную схему метода, изобретённого в 60-х гг. ХХ в. краснодарскими учёными супругами В. Х. и С. Д. Кирлиан.

Над этой схемой метода представлена кирлиан-фотография живого листа глухой крапивы. Его ослабевающее кирлиановское свечение продолжается и после того, как лист сорван и в нём прекращаются процессы постоянного обмена веществ.

Два снимка в правой части серии иллюстраций показывают кирлиановское свечение (ауру) пальца человеческой руки. Верхний снимок с ярким алым венцом соответствует состоянию эмоционального подъёма, в котором находится человек. На снимке ниже представлена кирлиановская аура, соответствующая состоянию глубокого покоя.

На нижнем снимке справа, полученном бразильскими учёными, показана особенно впечатляющая особенность кирлиан-эффекта. На нём запечатлено свечение контуров тех частей листа растения, которые от него отрезаны и удалены прочь. Здесь имеет место нечто подобное эффекту фантомных болей, когда у инвалида периодически болит давно ампутированная рука или нога. Этот эффект напоминает также голограмму, от которой отделяются части вплоть до половины, но которая всё равно восстанавливает полное изображение запечатлённого объекта. Эффект «фантомного» кирлиановского свечения тех частей биологических объектов, которые вещественно отсутствуют, особенно чётко демонстрирует специфику невещественных, полевых аспектов живой материи.

Кирлиановское фотографирование и кинематографирование биологических структур стало мощным, чрезвычайно информативным методом современной экспериментальной биологии. Вместе с тем, до сих пор не существует удовлетворительной и общепризнанной теоретической концепции самого происхождения кирлиан-эффекта. Но такое положение совершенно нормально для науки современного исторического типа, где эксперимент является основополагающим методом познания и в этом качестве может десятилетиями опережать возможности теории. В науке этого исторического типа в начальных фазах познания эксперименты ставятся не с целью проверки теорий, а с целью всестороннего опытного изучения новых феноменов, выработки первых адекватных понятий, в которых в перспективе только и могут быть построены эффективные теории. Нынешняя методологическая ситуация с эффектов Кирлиан в биологии – прямое подобие былой ситуации с атомной спектроскопией XIX в., методами которой делались великие открытия, хотя вплоть до 1913 г. учёные не понимали самого́ происхождения спектральных линий и их серий.

ПОЛЕВЫЕ МОДЕЛИ ЖИВОЙ МАТЕРИИ– перспективное направление развития теоретической биологии. История теоретической физики XIX в. показывает, что полевая картина мира радикально отличается от стереотипов ньютоно-картезианской парадигмы, для которых материаль-ность объектов познания и практики тождественна их ве-щественности. Подобно электромагнитной картине мира, П. м. ж. м., вероятнее всего, также будут чрезвычайно впечатляющими. Они также будут разительно отличаться от ныне господствующих вплоть до выявления каких-то космических и даже космологических аспектов единства всего живого.

РЕПЛИКАЦИЯ– свойство макромолекул двойной спирали ДНК к самоудвоению. Р. – химическая структурная первооснова способности живых организмов к размножению и продолжению рода.

СИНТЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ– результаты попыток качественного углубления дарвиновской теории видообразования с позиций классической генетики. В логико-методологическом плане эти попытки биологии 10–60-х гг. ХХ в. были прямым аналогом обоснования феноменологической термодинамики в кинетической теории тепла, т. е. подведения под макроскопическую теорию базиса в виде микроско-пической теории.

В теоретической физике качественное углубление феноменологических теорий в микроскопических теориях позволяет усовершенствовать первые – устранить их противоречия, объяснить их постулаты, выявить и предсказать множество тонких эффектов и т. п. В С. т. э. этого не произошло. Уже в рамках классической генетики был сделан ряд открытий, которые подрывали главное положение дарвинизма о естественном отборе в роли творческого фактора макроэволюции. Так, закон гомологических рядов Н. И. Вавилова фиксировал параллелизм признаков даже некоторых генетически далёких биологических видов, причём эти признаки нередко не имели никакого отношения к приспособительным (адаптационным) свойствам организмов. (Вместо необратимого расхождения (дивергенции) всегда приспособительных признаков в теории Ч. Дарвина.) Дальнейшие открытия молекулярной генетики (особенно, с рубежа 60–70-х гг. ХХ в.) принесли целое многообразие опытных опровержений исходного понимания естественного отбора в роли творческого начала макроэволюции. Более того, к настоящему времени они поставили под сомнение саму идею обоснования теории макроэволюции через законы генетики как более глубокие и основополагающие. Разработчики целостной теории эволюции живой природы всё более склоняются к тому, что отнюдь не законы генетики порождают законы макроэволюции (как законы механических движения молекул в газах статистически порождают законы макроскопической термодинамики). Напротив, законы генетики суть порождение законов макроэволюции, а последние порождены законами эволюции живой природы биоценозного и биосферного структурных уровней.

Главная причина этого неуспеха С. т. э. видится в само́й теории Ч. Дарвина, претендовавшей на роль теории макроэволюции. На деле она стала первой гипотезой-неудачницей, что́ для xразвития теоретической науки весьма типично. Сам Дарвин отдавал себе отчёт в сугубой гипотетичности своего «Происхождения видов путём естественного отбора». Однако в дальнейшем его теория была превращена в своего рода идеологию. В частности, в социал-дарвинизме она подверглась буквальной идеологизации в духе «естественно-научной» апологетики капитализма эпохи свободной конкуренции при минимальном участии государства в делах экономики. В классическом и советизированном марксизме она представлялась как «смертный приговор» естествознания христианской антропологии. (В концепции «обезьяньего антропогенеза».) Дарвинизм поныне остаётся «священной коровой» евро-американской культуры, системы образования, а также деятелей науки (включая биологов), далёких от проблем эволюции живой природы.

Идеологические симпатии буржуазного либерализма и марксизма к теории Дарвина объясняются тем, что её автор свою концепцию естественного отбора выдвинул под идейным воздействием английской экономической науки первой половины XIX в. Из экономической теории народонаселения Т. Мальтуса он творчески заимствовал идею о перенаселённости в сообществе живых существ и об их внутривидовой борьбе за выживание. Из экономических трудов А. Смита он творчески заимствовал идею о внутривидовой конкуренции. Ведущим современным разработчикам теории биологической эволюции коренной ошибкой теории Дарвина представляется и то, что он апеллировал к фактам наследственности и изменчивости в ходе искусственного отбора (т. е., селекционной деятельности человека), перенося её закономерности на видообразование в дикой природе. Современная генетика показывает, что искусственный отбор не идёт дальше микроэволюции (т. е., внутривидовых наследственных изменений), поэтому нет оснований переносить его закономерности на макроэволюцию.

Таким образом, неудача С. т. э. определилась, в первую очередь, тем, что оказалась ложной феноменологическая теория, которую она пыталась качественно углубить и обосновать. И вообще, разработчики С. т. э. были склонны к непониманию того, что теория эволюции живой природы находится и ещё долго будет находиться в стадии многоэтапного становления, которую и ныне не приходится считать завершённой.

Но её методологические позиции слабы и в другом отношении. Разработчики С. т. э. явно преждевременно пытались придать ей качества строгой математической теории по образцу физических теорий. В частности, С. т. э. взяла на вооружение математическую теорию вероятностей. Однако у теоретической физики к 10–60-м гг. ХХ в. был несравненно более богатый опыт эффективной математизации научных теорий, чем у биологии, которая в лице С. т. э., в сущности, делала лишь первые шаги в этом деле. Физики хорошо знают, что за эффективную математизацию теорий надо платить очень дорогую цену идеализаций объектов познания, их концептуальных схематизаций. Как сказал крупный физик-теоретик из школы Л. Д. Ландау И. Я. Померанчук, в науке, как и в искусстве, главное – понимание того, чем можно пренебречь. В теоретической физике методологическая культура такого рода отработана так, как нигде в науке. От того, какие исходные допущения вводятся в математическую теорию, непосредственно зависит, станет математика либо средством систематического дедуцирования достоверных следствия, либо средством первичной количественной обработки эмпирических знаний, либо вовсе «математической пиротехникой».

Как теперь понятно, в С. т. э. были введены ошибочные представления об однозначном соответствии мутации гена и признака в фенотипе. С. т. э. исходно понимала макроэволюцию как результат сортировки и накопления естественным отбором серии точечных мутаций. Такой исходной модели С. т. э. придерживается и тогда, когда берёт на вооружение молекулярную генетику («один ген – один белок»). При этом в работе макромолекулярного механизма наследственности и изменчивости видится аналогия с работой компьютеров первых электронных поколений с их адресно-ячеечной системой хранения информации, с её построчным считыванием (сканированием) и т. п. Между тем, вся эта специфика работы компьютеров была творчески «срисована» отцами технической кибернетики с работы человеческих глаз и человеческого рационального мышления с текстами. Эти антропоморфные образы информационно-управленческих процессов в геноме живых организмов были эвристически ценными в эпоху создания основ молекулярной генетики в 50-х гг. ХХ в. В настоящее время становится понятно, что генетическая информация хранится и работает не столько по подобию традиционных компьютеров, сколько по подобию голограмм, т. е. хранится не «адресно» и считывается не «построчно», но как единое органическое целое.

ФИЗИОЛОГИЯ– сложнейший комплекс биологических научных дисциплин о жизнедеятельности живых организмов, их отдельных органов, тканей, о регуляции функций. Ф. исследует закономерности взаимодействия живых организмов с окружающей средой, их поведение в различных условиях. Дисциплины Ф. классифицируют прежде всего по двум основаниям – Ф. растений и Ф. животных и человека. Дальнейшая классификация проводится адекватно особо многоуровневой структуре живых организмов: Ф. клетки, Ф. тканей, Ф. органов, Ф. организмов, Ф. популяций и т. д.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НИША– место, которое данный биологический вид (точнее, его популяция) занимает в биоценозе.

ЭКОЛОГИЯ(от греч. ́oikos – жилище, местопребывание и …логия) – комплекс биологических наук, изучающих организацию и функционирование живой природы на структурных уровнях выше организменного (популяций, биоценозов, экосистем, биосферы в целом). Соответственно надорганизменным структурным уровням живого различают Э. популяций, Э. биоценозов и т. д. Дисциплины Э. дихотомически классифицируются по основаниям Э. растений и Э. животных. В связи с нарастающей экологической проблематичностью глубоко абиологичного общественного производства во второй половине ХХ в. получила мощные стимулы разработка Э. человека, которая, в свою очередь, делится на множество дисциплин по своим основаниям. Как наука исторически новая и имеющая дело с особо многоуровневыми системно-историческими объектами живой природы, Э. находится в стадии становления и на сугубо эмпирическом уровне зрелости своих знаний.

ЭКОСИСТЕМА– природный или искусственный комплекс, который образуется живыми организмами и объектами неживой природы в месте обитания первых. Э. образуются на основе достаточно сложной системы обмена веществом, энергией и информацией между её живыми и неживыми компонентами.

Т Е М А 9

Феномен человека в свете современного

Естествознания

 

Биологическое и социальное в человеке

Проблемы человека в науке отчасти относятся к компетенции естествознания, отчасти – к компетенции обществоведения. Христианское вероучение говорит… 9.2. Психосоматика – новое направление

В физиологии человека и в медицине

Человеческий организм – совершеннейшая физиологическая система, настроенная природой на здоровье, на парирование всевозможных патогенных отклонений…  

Открытия глубинной психологии

З. Фрейд был пионером в деле научных исследований бессознательной части структуры человеческой личности. Но в своих исследованиях он не продвинулся…  

Зависимость человеческой психофизиологии

От космических ритмов

Параллельно с исследованиями К.-Г. Юнга в 30–40-х гг. А. Л. Чижевским были впервые изучены чисто физические аспекты взаимодействия человеческого…   9.5. Человечество на пороге Вселенной –

Человечество на грани самоуничтожения

Практическая космонавтика ведёт своё летоисчисление с 4 октября 1957 г. Теоретическую основу ракетной техники опреде-ляют знания классической физики… Это весьма похоже на конкретно-исторический сценарий пророчеств Нового Завета… – классическая марксистская концепция мировой коммунистической революции, современная марксистская концепция…

Несостоятельность биологизаторских

Концепций человека в обществоведении

Дарвиновская концепция в теоретической биологии ХIХ в. имела большой мировоззренческий и методологический резонанс в обществоведении по типу…  

Вопросы для самопроверки

1. Наука никогда не пойдёт на бесчеловечные эксперименты по онтогенезу человеческой личности вне общества. Но такие эксперименты не раз ставила сама жизнь, не спрашивая на то согласия людей. Что доказывают эти реальные трагические аналоги сказочных историй о Маугли и Тарзане?

2. Всегда ли состояние психического комфорта свидетельствует человеку о том, что он ведёт здоровый образ жизни?

3. Попытайтесь определить и изложить по пунктам, что в Вашей душевной жизни чревато в будущем серьёзными проблемами со здоровьем и подлежит коррекциям.

4. Приходилось ли Вам сталкиваться в жизни с весьма автономной и своенравной подсознательной частью Вашего «Я»? Когда и при каких обстоятельствах? Опишите в порядке самоотчёта свои впечатления.

5. Общеизвестно, что основы характера складываются у человека к 5 годам. Вместе с тем, все мы помним себя в среднем с 4-летнего возраста. Присутствует ли в нас память о пережитом за эти 4 года с момента рождения? Даёт ли она о себе знать в нашей сознательной жизни и деятельности?

6. Случалось ли Вам видеть сны, полные глубокого и таинственного смысла и сыгравшие важную роль в Вашем умственном развитии и культурном росте?

7. Каково Ваше отношение к самодеятельным вылазкам любителей нетривиальных переживаний в духовные глубины своих ’’Я’’ с помощью психоделических препаратов типа ЛСД?

8. Ощущаете ли Вы на своём физическом самочувствии и душевном состоянии «земное эхо солнечных бурь», впервые изученное А. Л. Чижевским? Считаете ли Вы вслед за ним, что солнечная активность может иметь далеко идущие последствия для массовых социальных процессов с участием десятков милли- онов людей?

9. Присутствует ли в Вашем мироощущении переживание беспрецедентного трагизма исторической эпохи второй половины ХХ века и начала века наступившего?

10. Какой из вариантов-сценариев выхода человечества из современного глобального кризиса ближе лично Вам? Согласны ли Вы с оптимистическими версиями, согласно которым мировая история предоставляет человечеству всё наступившее ХХI столетие на постепенно-эволюционное преодоление глобального кризиса в духе нынешнего научно-техноло-гического и социально-экономического развития передовых индустриальных стран?

11. Изложите по пунктам, какие контраргументы выдвигает современнаянаука по адресу представлений о том, что человек и общество порождены животным миром и недалеко от него ушли в плане принципов своего развития.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Книги и журнальные статьи последних лет

1. Канке В. А.Концепции современного естествознания, с. 283–307.

2. Азимов А. Путеводитель по науке, с. 646 –767.

Книги и журнальные статьи прошлых лет и десятилетий

 

1. Селье Г. От мечты к открытию. – М., 1987.

2. Леви В.Л. Искусство быть собой. – М., 1978.

3. Алиев Х. М. Защита от стресса. – М., 1996.

4. Фрейд З. Психология бессознательного. – М., 1989.

5. Юнг К.-Г. Архетип и символ. – М., 1991.

6. Гроф С. За пределами мозга. – М., 1993.

7. Моуди Р. А. Дальнейшие размышления о жизни после жизни. – Киев, 1996.

8. Поршнев Б. Ф. О начале человеческой истории. – М., 1974.

9. Чижевский А. Л. Земное эхо солнечных бурь. – М., 1976.

10. Вернадский В. И. Научная мысль как планетное явление.-- М., 1991.

СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК

ГИПНОТИЧЕСКИЙ ТРАНС– состояние человеческой психики, ва-жной отличительной чертой которого является повышенная внушаемость.

 

ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ– одна из глобальных проблем, которая, весьма вероятно, уже вступает на порог разрешения глобальной климатической катастрофой по типу обыгранной в американском фильме «Послезавтра».

 

ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ– комплекс взаимообусловленных общечеловеческих проблем, вставших перед человечеством во второй половине ХХ века (экологическая, демографическая, топливно-сырьевая, продовольственная, проблема предотвращения мировой ракетно-ядерной катастрофы). Основными критериями глобальности проблем считаются два: общепланетарная масштабность и разрешимость объединёнными усилиями всего человечества.

 

ГЛУБИННАЯ ПСИХОЛОГИЯ– направление психологической науки, изучающее подсознательные (бессознательные) пласты структуры человеческой личности. Этапы становления Г. п. связаны с именами З. Фрейда (1856 –1939), Э. Фромма (1900–1980), К.-Г. Юнга (1875–1961), С. Грофа (р. 1931).

 

ДУХОВНОСТЬ– одно из центральных понятий религиозных концепций Бытия, человеческой личности, мировой истории. Тесно связано с мистическим опытом мировых и языческих религий. В христианском богословии подчёркнуто противопоставляется понятию человеческого интеллекта и концепциям нерелигиозных блоков культуры.

ДУХОВНЫЙ КОСМОС– чувственно не воспринимаемая иерархия нематериальных (бесплотных) одушевлённых сущностей. В разных религиях понимается по-разному, в христианстве, в иудаизме и в исламе – достаточно однотипно. Христианское богословие венчает иерархию Д. К. Богом как трёхипостасным Творцом Вселенной и её вездесущим и всеведающим Разумом (Вседержителем).

КУЛЬТУРНО-ИСТОРИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЛИЧНОСТИ– концепция в отечественной психологии, исходящая из принципа детерминации психики и сознания человеческого индивида исторически развивающимися общественными факторами. Основы К.-и. т. л. заложены Л. С. Выѓотским (1896–1934). Теория конкретизирует постулат марксистской антропологии о принципиально общественной природе сознания человеческого индивида и обосновывается богатейшими опытными данными, особенно из детской психологии. К.-и. т. л. породила крупнейшую в советской психологии школу. На фоне открытий глубинной психологии становится понятно, что К.-и. т. л. адекватна сложнейшей общественно-исторической природе человеческой личности, но лишь в меру относительной автономности последней.

НООСФЕРА– понятие, восходящее к П. Тейяру де Шардену (1881–1955).В последней книге В. И. Вернадского (1863–1945) «Научная мысль как планетное явление» понятию Н. был придан существенно иной, материалистический смысл. Развивая своё учение о биосфере, он ввёл в него исторически новейший фактор антропогенного воздействия общественного производства, особенно – индустриальной эпохи Нового времени.

 

ОККУЛЬТИЗМ– духовные практики вне основных религиозных конфессиональных сообществ, в частности, вне Христовой Церкви. Христианство, за исключением ряда протестантских сект, относится к О. резко отрицательно. С его точки зрения, Духовный Космос далеко не однозначно божественного качества. Всякая «духовная партизанщина» рано или поздно приводит человека к духовной катастрофе, поскольку отпавшие от Бога ангелы особенно коварны по отношению к тем людям, которые ищут духовных откровений и пытаются выработать у себя духовные сверхспособности без знания и принятия нравственных норм Нового Завета, без окормления церковными авторитетами и традициями. С практиками О. отчасти пересекается парапсихология, которая чаще всего претендует на изучение Духовного Космоса с позиций традиционного «нравственного нейтралитета» научного рационализма Нового времени.

 

ПСИХОДЕЛИКИ (ГАЛЛЮЦИНОГЕНЫ) – группа природных или синтетических веществ, которые при попадании в человеческий организм актуализируют глубинные подсознательные пласты памяти и психики. Из П. второй группы широко и печально известен ЛСД. Однако первоначально, в 10–30-х годах ХХ в., П. начали использоваться исключительно в терапевтических и исследовательских целях в клинической практике психиатров. С. Гроф отмечает, что без ЛСД наука о психологии личности была бы подобием биологии без микроскопа или астрономии без телескопа. В 50–60-х годах П. стали предметом наркобизнеса, что́ сильно дискредитировало их использование и в клинической практике. В 70-х годах С. Гроф разработал особую технику дыхания, которая приводит к выработке человеческим организмом собственных П., обладающих такой же способностью актуализировать глубинные структуры подсознания. Самодеятельные эксперименты непрофессионалов над глубинными пластами своей личности с помощью П. сродни «духовной партизанщине» религиозных сектантов, но гораздо быстрее ведут к катастрофическим развязкам.

 

СОЦИАЛ-ДАРВИНИЗМ– направление в западном обществоведении, которое в конце ХIХ – начале ХХ веков пыталось поставить во главу угла теорий общественного развития (в первую очередь, социально-экономиче-ского) дарвиновские принципы конкурентной борьбы за выживание и естественного отбора. С.-д. положил начало биологизаторским концепциям человека и общества, влияние которых в западно-европейской и американской культуре сильно по сей день. Одной из концепций такого рода является фрейдизм в качестве натурфилософской (по методу) экстраполяции открытий глубинной психологии биографического уровня на детерминанты (причинно определяющие факторы) общественного развития.

Т Е М А 10

Техносфера как материализованная форма

Естественно-научных знаний

 

О фундаментальном и прикладном познании

Понятие «фундаментальное знание» полисемично. В дальнейшем мы будем придерживаться такого его смысла: объективно-истин-ные знания являются…   10.2. Понятия «технология» и «техника»

Сущность машинной техники

 

Любая машина суть, в первую очередь, механический автомат, который своей конструкцией жёстко-детерминистски запрограммирован на выполнение какой-то одной функции или крайне узкой группы функций. Эта конструкция всегда искусственная. Она составлена из грубо вещественных, зримых и ощутимых элементов, сработанных людьми или их производственными машинами. В чисто машинной технике того же качества и происхождения главные звенья, вступающие в непосредственный механический контакт с предметом труда и превращающие его в продукт труда. Резцы, свёрла и фрезы станков механического цеха – яркие тому примеры. Эпоха классической машинной техники такого рода была очень недолгой. Уже в первой половине ХIХ в. телеграфные технологии электросвязи стали предвестниками её конца.

Сущность безмашинной техники

В безмашинных технологиях функции главных звеньев перекладываются с искусственных элементов на чисто естественные элементы и структуры. Общая… 10.5. Технологии без техники – не идеал,

А реальность

Полное освобождение сложных технологических процессов от искусственных инженерных конструкций пред-ставляется естественным финалом прогресса…  

Естественно-научный эксперимент

Как технологический процесс

Опытное познание природы в полной мере подпадает под понятие технологического процесса. Его можно определить как специфическую информационную… Илл. 49.Данная серия иллюстраций даёт зримое представление о сущности машинной… «Начиная с того момента, когда непосредственное участие человека в процессе производства свелось к тому, что он стал…

49.4

Вид сверху Вид сбоку

49.7

49.8

49.9

49.10

Всё познаётся в сравнении, в том числе механический цех чисто машинного производства (илл. 49.9) и современный механический цех, оборудованный станками с индивидуальным электроприводом (и чаще всего не с одним). В современной версии механические трансмиссии уступили место компактным, бесшумным, качественно более надёжным электрическим трансляторам энергии, которые упрятаны в небольшие кабельные короба и не подают чувственно воспринимаемых признаков своей напряжённой работы (илл. 49.10). Без больших и малых силовых кабелей немыслимы как современный механический цех в целом, так и каждый его станок. Без этих безмашинных трансляторов энергии невозможна современная точность металлообрабатывающих станков, невозможно их объединение в поточные линии, невозможно их числовое автоматическое управление.

 

 

 

В левом верхнем углу для сравнения представлен современный пассажирский электровоз российского производства ЭП200 с конструкционной скоростью до 250 км/час. В правом верхнем углу у перрона вокзала в Шанхае изображён головной вагон немецкого поезда на магнитном подвесе «Трансрапид». Два нижних снимка дают представление о работе и об устройстве магистрали для безмашинных поездов с конструкционной скоростью до 500 км/час.

 

49.11

 

 

Илл. 50.Зрелое теоретическое естествознание XIX в. стало выявлять поразительное подобие процессов существенно разной физической природы. Так, протекание электрического тока, распространение тепла в веществе, диффузия подчиняются однотипным законам, описываются практически одинаковыми ура-внениями. В теоретической физике 60-х гг. XIX в. сложившаяся теория теплопроводности Фурье и сложившаяся гидродинамика Навье–Стокса оказали мощную эвристическую поддержку электродинамике, когда она трудами Дж. К. Максвелла принимала форму сложившейся теории. Этот изоморфизм процессов разной физической природы в ХХ в. определил успехи методов физического моделирования в фундаментальных и прикладных исследованиях. Аналоговое моделирование тепловых и нейтронных полей проектируемых ядерных реакторов на настольных макетах из специальной электропроводной бумаги, электродинамических процессов на гидродинамических и т. п. давно стало обыденным явлением, свидетельствующим о высокой научно-теоретической зрелости классического сектора естествознания. Наряду с этим, фундаментальная физика ХХ в. выявила сходное подобие законов и в сугубо неклассической области. В 30– 50-х гг. была выявлена глубокая аналогичность сверхпроводимости металлов и сплавов, с одной стороны, и сверхтекучести жидкого ⁴Не – с другой. Как и во времена Максвелла, гидродинамика в 50-х гг. ХХ в. оказала мощную эвристическую поддержку электродинамике, только теперь это уже была квантовая гидродинамика и феноменальная электродинамика сверхпроводников, противоречащая фарадеевским законам электромагнитной индукции. В 60–70-х гг. выявилось ещё более впечатляющее подобие законов поведения материи вблизи абсолютного нуля температур и в области экстремально больших давлений, характерных для нейтронных звёзд и чёрных дыр. Это позволило в начале 70-х гг. изучить важные детали динамики нейтронных звёзд на их лабораторной модели из вращающегося сверхтекучего ⁴Не. В настоящее время на квантово-ги-дродинамических моделях физики сверхтекучих ⁴Не и ³Не изучаются некоторые принципиальные детали процессов, постигаемых субъядерной микрофизикой.

Илл. 50.1 воочию показывает поразительное подобие структур объектов сугубо разной физической природы – спиральной галактики (слева) и мощного тропического циклона в Саргасовом море у берегов полуострова Флорида (снимок из космоса справа). Оно само бросается в глаза и за ним стои́т нечто большее, чем случайное совпадение. В последние годы учёные с успехом физически моделируют загадочные вращения галактик на их компактных гидродинамических макетах и обнаруживают впечатляющие совпадения в некоторых существенных деталях.

Илл. 50.2 возвращает нас в начало 50-х гг. ХХ в., когда остро встала проблема сложнейшего расчёта диаграмм направленности приёмных антенн первых радиотелескопов. Прямой расчёт, исходя из системы уравнений Максвелла, остаётся труднейшей проблемой даже для науки с её современным компьютерным оснащением, не говоря о 50-х гг., когда электронные компьютеры были огромными, малопроизводительными и остро дефицитными. Но решение было найдено и оно было блестящим по простоте и эффективности. Электромагнитное поле радиодиапазона было смоделировано в оптическом диапазоне на простой настольной установке из источника когерентного света, теневой маски с должным количеством отверстий и нескольких линз (снимок сверху). И эта установка выдала на фотопластинке искомую целостную картину диаграммы направленности антенны проектируемого радиотелескопа (нижний снимок).

 

 

 

 

превращения чисто естественных элементов и структур в главных агентов технологических процессов. Эту тенденцию ярко демонстрирует переход науки и техники ХХ в. на естественные эталоны основополагающих физических параметров объективного мира. Методологическая проблема квантовых измерений в существенной мере возникла в результате осознания учёными того, что в роли главных звеньев-информаторов субъекта об объекте стали выступать чисто естественные элементы – микрочастицы материи.

 

Прогресс техники в свете

Синергетической парадигмы

 

История и современное развитие техники ярко и конкретно демонстрируют синергетическую версию развития. Согласно этой версии, развитие многовариантно и периодически подходит к точкам бифуркаций, где делается выбор одного из возможных сценариев дальнейшего необратимого развития. В 70–80-х гг. ХIХ в. на такой бифуркационной развилке оказалось развитие тепловых двигателей. Тогда выбор был сделан в пользу двигателей внутреннего сгорания, а не внешнего. В начале ХХI в. очевидно, что этот выбор был не лучшим и что у наземного транспорта могла бы быть совсем другая история. На наших глазах в развитии скоростных железных дорог, по крайней мере, в Европе делается выбор в пользу традиционной схемы «колесо – рельс» и не пользу поездов на магнитном подвесе. В наше время имеется целый спектр потенциально возможных и существенно разных сценариев развития экологически чистой энергетики, посттранзисторной техники вычислительных автоматов и др.

Проблема внеземных цивилизаций в свете

Современного техникознания

В мышлении современных учёных и философов сильны и влия- тельны механистические стереотипы технологии как чего-то такого, что должно облекаться в…  

Религиозные вероучения в свете

Современного техникознания

Прежде всего, современное техникознание, как и любая наука, не может и не должно претендовать на решение религиозных проблем в своих понятиях и…  

Вопросы для самопроверки

 

1. Классическая термодинамика формировалась в первой половине XIX века в значительной мере как теория тепловых машин. Теория нелинейных динамических систем в 20–30-х гг. ХХ в. формировалась преимущественно как теория нелинейных процессов в аппаратах электронно-ламповой радиотехники. Фундаментальными или прикладными были соответствующие научные исследования?

2. Приведите примеры фундаментальной и прикладной направленности исследований историков разных специализаций – историков политических и правовых учений, историков науки, историков культуры и др.

3. Конкретизируйте общее понимание технологии и техники на разнообразных примерах взаимоотношений людей с природой, с обществом, с физиологическими процессами в человеческом организме, с интеллектом и психикой человеческой личности.

4. Согласны ли Вы с популярным мнением о том, что история наукоёмкой техники началась в ХХ в., когда успехи технологических революций стали определяться успехами опережающих и щедро финансируемых фундаментальных исследований?

5. Приведите примеры классических механизмов и машин, которые до недавнего времени использовались в быту. Осталось ли для них место в современной бытовой технике?

6. Приведите примеры безмашинной техники, наполняющей жильё современного человека. Проанализируйте роль, которую в ней играют искусственные элементы и конструкции.

7. Попытайтесь описать своими словами одно из подлинных технологических чудес – повсеместную погружённость поверхности Земли и интерьеров зданий в глобальный канал информационной связи. Что говорит Вам воображение по поводу облика техносферы обозримого будущего, лицо которой станут определять всевозможные технологии без техники?

8. Опишите управленческую суть работы большого телескопа, позволяющего астрономам получать информацию о жизни объектов, удалённых от Земли на сотни миллионов световых лет.

9. Попытайтесь развернуть своё представление о техносфере обозримого будущего, если за основу экологически чистой энергетики будут приняты: управляемый ядерный синтез; дешёвая технология извлечения водорода из воды с помощью дарового солнечного света; глобальный переход производства сырья и продовольствия на биотехнологии малой энергоёмкости.

10. Ряд учёных и философов ХХ в. разделяет и умозрительно развивает футурологическую концепцию, восходящую к «космической философии» К. Э. Циолковского. Согласно ей, человечество находится на пороге выхода из своей «земной колыбели» и неограниченного расселения в гигантском поясе космических городов в радиусе порядка земной орбиты вокруг Солнца. Как видится Вам эта футурологическая версия в свете опытно данного развития технологической деятельности людей в сторону технологий без техники, т. е. без искусственных инженерных конструкций и сооружений?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Книги и журнальные статьи последних лет

1. Абачиев С. К.Эволюционная теория познания. (Опыт систематиче-

ского построения.) – М., 2004. – Глава 9.

2. Симан Н. Нанотехнология и двойная спираль // В мире науки, 2004, № 9.

3. Райхель Я. Атомные микросхемы // В мире науки, 2005, № 5.

4. Свидиненко Ю. Нанотехнологии в нашей жизни // Наука и жизнь, 2005,

№ 8.

Книги и журнальные статьи прошлых лет и десятилетий

 

1. Кедров Б. М. О соотношении фундаментального и прикладного познания //

// Вопросы философии, 1972, № 9.

2. Горохов В. Г., Розин В. М. К вопросу о специфике технических наук в сис-

теменаучного знания // Вопросы философии, 1978, № 9.

3. Горохов В. Г.Концепции современного естествознания и техники. – С.

213–425.

4. Шухардин С. В. История техники. – М., 1961.

5. Товмасян С. С. Философские проблемы труда и техники. – М., 1972.

6. Техника в её историческом развитии: 70-е гг. Х1Х – начало ХХ века. – М.,

1982.

7. Философиятехники в ФРГ. – М., 1989.

8. Русскийкосмизм: Антология философской мысли. – М., 1993.

 

СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК

КОСМОНАВТИКА– область техники, обеспечивающая космические полёты автоматических и пилотируемых летательных аппаратов. Помимо реактивных летательных аппаратов, К. предполагает также сложнейшие технические комплексы астронавигации. Последняя осуществляется с Земли и требует сверхчувствительной техники космической связи. Весь этот технический комплекс К. в исторически первичной фо-рме сложился к 1957–1959 гг., когда в СССР и в США были осуществлены запуски первых искусственных спутников Зе-мли и автоматических межпланетных станций. Прикладное значение К. в наше время очевидно и общеизвестно: глобальное спутниковое телевидение и телекоммуникация, военно-космическая техника и многое другое. Но практическая К. означала также качественный прорыв в экспериментальном изучении Земли из космоса в геофизике, в планетологии, в физике Солнца и космических лучей, в астрофизике высоких энергий. Последняя до эпохи практической К. вообще была невозможна, т. к. рентгеновские и гамма-лучи, несущие качественно новую информацию о про-цессах в ядрах вещества звёздных объектов, поглощаются земной атмосферой и недоступны для исследования с земной поверхности.

 

МАШИНОСТРОЕНИЕ – понятие, традиционно применяемое по отношению к отрасли материального производства, которая со второй половины ХХ в. не является таковой по существу. Это связано с тем, что уже ко второй половине ХХ в. машины в строгом смысле этого понятия были практически вытеснены из электрифицированного материального производства всевозможными безмашинными системами, подсистемами и узлами.

 

НАУКОЁМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ– технологические процессы, проектирование которых требует (и всегда требовало) опоры на эффективные фундаментальные научные знания. Понятие «Н. т.» имеет два существенно разных смыслах – узкий, экономический и широкий, гносеологический. Эти смыслы необходимо чётко и систематически различать. Экономический смысл понятия «Н. т.» фиксирует особенность научно-технического прогресса, которая впервые заявила о себе в 40-х гг. ХХ в. и стала определяющей с началом научно-технической революции. А именно: создание новых революционных технологий требует щедрого финансового стимулирования опережающих фундаментальных исследований. Гносеологический смысл понятия «Н. т.» подчёркивает то, что любая техника, начиная с машин XVIII–XIX вв., являлась и является наукоёмкой, потому что успехи в её создании определялись и определяются опорой её создателей на законы природы, ранее открытые фундаментальной наукой.

 

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ– качественно новый этап научно-технического прогресса во второй половине ХХ в. Начало Н.-т. р. связывается с созданием кибернетики и с бурным развитием информационных технологий, с овладением ядерной энергией и с первыми успехами практической космонавтики. Каждое из этих новшеств науки и техники имело революционнейшие последствия для развития общественного производства, экономики, государственного и культурного строительства, внутренней и внешней политики, военной стратегии промышленно развитых стран. Наряду с этим, Н.-т. р. к настоящему времени довела остроту глобальных проблем до грани их разрешения глобальными катастрофами.

ТЕХНОКРАТИЗМ– специфический общественно опасный подход части специалистов к решению комплексных проблем. Слово «Т.» образовано от греч. слов technike (техника) и kratos (власть). Смысл обозначаемого им понятия: специалисты в частных областях науки или техники управляют социально-экономическим развитием общества, принимают политические решения и т. п.

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ДЕТЕРМИНИЗМ– одно из историософских положений классического марксизма. Классическая суть Т. д. сконцентрирована в формулировке К. Маркса: исторические эпохи различаются не тем, что производится, а тем, как производится, какими средствами труда. В дальнейшем Маркс дополнил свой Т. д. разносторонне обоснованным положением о превращении науки в непосредственную производительную силу общества. В результате в классическом марксизме сложилась концепция иерархии базисных детерминант общественного развития: уровень естествознания прямо определяет уровень техники и технологий, а последний, в свою очередь, прямо определяет тип экономической системы. При этом зависимость эффективности технических средств производства от уровня научного понимания мира объективной реальности обосновывалась в ключе рационалистического понимания человеческой свободы как познанной и практически освоенной необходимости. Эта иерархия детерминант, несомненно, соответствует реальному соотношению в обществе качественных состояний науки, технологий общественного производства и экономических систем. В этом классическом марксистском концептуальном ключе мы в теме 10 представляем читателям основы широкого, гносеологического подхода к феноменам техносферы и к логике технического прогресса.

 

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ДЕТЕРМИНИЗМ– одно из историософских положений марксизма, согласно которому тип экономических отношений в обществе (т. е., отношений между людьми по поводу производства, обмена и распределения материальных благ) в конечном счёте определяет собой (детерминирует) качественную специфику всего остального – государства и права, политики, морали, образования и культуры вплоть до религии. Система экономических детерминант была определена К. Марксом (1818–1883) как экономический базис общества, который может быть адекватно отражён на высоком научно-теоретическом уровне. Детерминируемые им подсистемы социально-экономического целого получили название надстройки. Э. д. соответствует социально-экономическому развитию индустриального общества новоевропейского типа. Но уже в становлении этого общества в XVI–XVII вв. культурные («надстроечные») факторы общественного развития играли ведущую, детерминирующую роль. Это в ХХ в. было разносторонне показано в исследовании немецкого социолога М. Вебера «Протестантская этика и дух капитализма», которое остриём своей конструктивной критики было направдено против марксистского возведения в общечеловеческий абсолют особенностей социально-эконо-мического развития Западной Европы Нового времени.

 

Т Е М А 11

От неклассической науки к науке

Постнеклассической

 

Корпускулярно-волновой дуализм

В фундаменте материи

В теоретической физике ХIХ в. особенно чётко определилась традиция различения дискретных моделей физической реальности и её континуально-полевых… Парадоксальность познавательной ситуации была устранена М. Борном,… Такой подход к динамике материальных объектов столь радикально отличается от классического стереотипа точного расчёта…

Дилемма необходимости и случайности

В теоретическом естествознании

За три столетия своего развития теоретическое естествознание выработало несколько существенно разных версий диалектики необходимости и случайности в…   1. Классическая физика ХVII – ХХ веков (и классический

Принцип соответствия в классической

И в неклассической науке

Теоретическое естествознание ХХ в. особенно ярко и разносто-ронне выявило один из важнейших феноменов научно-познавате-льной деятельности: новая и более общая теория в виде частного случая включает в себя старую теорию со всеми её систематизирующими и объясняющими способностями. Так, ура-внения релятивистской физики переходят в уравнения классической механики в области скоростей, значительно меньших скорости света. В них же переходят уравнения квантовой механики при больших значениях квантовых чисел. Частным случаем квантово-механического принципа Паули является закон заполнения электронами атомных оболочек, фиксируемый периодической системой Менделеева. Такая взаимосвязь понятийного строя менее и более общих теорий самым непосредственным образом отражает структурно-ге-нетическое единство мироздания на разных уровнях его организации.

В неклассической науке принцип соответствия понимается не только в смысле резюмирования задним числом взаимоотношений между сложившимися теориями разной глубины и общности. Начиная с поисков Н. Бором квантовой теории атома в 1912–1913 гг., он сознательно используется теоретиками в качестве методологии наиболее эффективной мобилизации понятий и принципов сложившейся старой теории на пути их качественного углубления и обобщения в будущей новой теории. Классическое естествознание по сути дела шло тем же путём, качественно углубляя химическую атомистику Дальтона–Гей-Люссака–Авогадро в периодическом законе Менделеева, менделевские законы генетики – в законах хромосомной теории наследственности, создавая кинетическую теорию тепла на основе феноменологической термодинамики и т. д. Однако вполне осознанно и наиболее методично принцип соответствия начал использоваться лишь в неклассической науке ХХ в.

 

Принцип дополнительности и его обобщения

Синтез дискретного и континуального подходов в статистической интерпретации волновых свойств микрочастиц материи убедительно показал, что… Этот исторический прецедент психологически и методологически подготовил учёных…  

Принцип соответствия и принцип дополните- льности в науках о человеке и обществе

Принцип соответствия ярко проявляет себя в эволюциях науки о человеческой психике. Культурно-историческая теория человеческой личности, восходящая к… В теоретическом обществоведении говорить о мышлении в духе принципа…  

Контуры постнеклассической науки

О создании постнеклассической науки в настоящее время говорить рано, но её отдельные элементы уже определились достаточно чётко.

Прежде всего, постнеклассическая наука является наукой ранее невиданных интеграционных процессов. Образец здесь задала неклассическая физика, которая на основе поэтапных обобщений теории атома «сшила» в единое концептуальное целое физику, химию и, отчасти, биологию. Но творцы квантовой механики на заре её формирования не задавались целью построить столь универсальную концепцию. Она сложилась объективно (естественноисторически) в результате творческой деятельности тысяч учёных 20–70-х гг. В конце ХХ в. авторы новых концепций интуитивно чувствуют и явно прокламируют их высочайшую общность. Так, физики говорят о будущей Единой теории элементарных частиц и полей как о Теории Всего Сущего. Идеи и методы синергетики в ходе своей общенаучной экспансии подчас опережают самые оптимистические прогнозы специалистов. Даже сугубо частная, на первый взгляд, теория сверхпроводимости металлов в считанные годы продемонстрировала свою феноменальную междисциплинарную направленность в физической отрасли – вплоть до теории рождения «горячей» Вселенной. Стано- вится ясно, что постнеклассическая наука – это наука величайшего синтеза знаний физики, химии и биологии.

Постнеклассическую науку отличает самая непосредственная увязанность с технологическими революциями, у которых также нет никаких исторических прецедентов. В обозримой перспективе она сулит радикальное решение глобальной энергетической и топливно-сырьевой проблемы по нескольким существенно разным сценариям (управляемый ядерный синтез, солнечно-водо-родная энергетика и др.). Эффективные биотехнологии способны радикально решить глобальную экологическую проблему вплоть до реализации знаменитой концепции В. И. Вернадского об автотрофности человечества – о переходе к производству полноценных пищевых продуктов и белкового сырья в компактных и экологически чистых условиях биофабрик, а не на сельскохозяйственных плантациях, повсеместно вытесня-ющих дикую природу.

Для постнеклассической науки характерна не просто космизация её концепций, а их космологизация – привязка к базовой концепции происхождения Вселенной и вселенской эволюции материи.

Постнеклассическая наука не просто эволюционна по методу. Она опирается на синергетические концепции – на общенаучные и стремительно совершенствуемые концепции строго научного качества. В ХIХ в. концепции развития либо имели в науке внутриотраслевое значение (напр., дарвиновская теория в биологии), либо были умозрительно-философского качества (напр., в гегельянстве и в марксистской философии истории). Эволюционизм некласссической теории атома реализовал себя в решающей мере как объективный общественный процесс, в котором физики и химики 20–70-х гг. решали свои частные задачи, особо не задумываясь над тем, что в конечном итоге обобщений квантовой механики на сложные атомы, молекулы, макромолекулы и кристаллические структуры прослеживаются основные этапы космогонической эволюции материи. В постнеклассической же науке синергетическая парадигма несёт с собой аппарат понятий, принципов и утончённых методов, которые сознательно создаются и совершенствуются именно для эффективного отражения процессов эволюции с качественными скачка́ми.

Наконец, переходя из неклассического качества в постнеклассическое, естествознание становится методологически мудрым.Беспрецедентная революционность неклассической науки к концу ХХ в. развеяла многие наивные представления, с которыми оно в него вступало. Теперь мало кого надо убеждать в том, что материальность объектов познания и их вещественность – далеко не одно и то же. Деятели науки в большинстве своём не склонны абсолютизировать научные истины. Они не склонны мистифицировать эффективность математики в физических теориях, воспринимая математику как один из человеческих языков, который совершенствуется многовековым совокупным трудом тысяч математиков и физиков. Открытия синергетики заставляют проститься с последними иллюзиями по поводу места и роли случайности в объективном мире, линейной причинности и возможностей точного теоретического прогноза. Теоретики науки чётко и систематически различают феноменологические и качественно более глубокие уровни теоретических описаний. Во взаимоотношениях между разными теориями они сознательно и методично руководствуются принципами соответствия и дополнительности. В этом методологическом возмужании науки ХХ в. сыграло свою важную роль беспрецедентное развитие историко-научных исследований.Особенно – истории неклассической физики, дающей обильный фактический материал для методологических обобщений и выводов.

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Сформулируйте понимания места и роли случайности в объективном мире, которые характерны для механицизма, кинетической теории тепла, неклассической физики, теоретической кибернетики и синергетики.

2. Как бы Вы отнеслись к авторам, претендующим на роль великих революционеров в науке и считающим критикуемые ими теории сплошным вздором? Чаще всего от таких псевдоноваторов почему-то достаётся спе-циальной теории относительности. Что бы Вы могли сказать в защиту этой теории с позиций своего понимания методологии научной деятельности?

3. Польский писатель С. Е. Лец сказал: «Пословицы противоречат друг другу. В этом, собственно, и заключается народная мудрость». Проведите и развейте аналогию между жизненными установками фоль-клора и принципом дополнительности с теоретической науке.

4. Можно ли согласиться с достаточно популярным мнением, согласно которому лишь ХХ век стал эпохой интеграции наук, а до этого они умножались в духе всё более и более узкой специализации?

5. Участвуя в коллективном процессе превращения максвелловского «Трактата об элетричестве и магнетизме» в четыре уравнения Максвелла, Г. Герц заявил, что уравнения математической физики живут своей таинственной жизнью и кажутся ему умнее даже тех авторов, которые их впервые выводят. Попытайтесь демистифицировать этот тезис с позиций понимания сугубо общественно-исторической природы научного творчества. Проведите и развейте аналогию с ситуацией, когда социолог творчески решает свои задачи на перрсональном компьютере, мало что понимая в его электрических схемах и кибернетических принципах работы.

6. Однажды один историк физики попросил академика П. Л. Капицу рассказать подробности одного из ярчайших эпизодов его творческой биографии. Легендарный учёный ответил, что он не считает себя настолько старым, чтобы жить воспоминаниями, а не актуальными проблемами науки. Другой известный физик – У. Брэгг – по поводу истории науки говорил своим ученикам так: «Смело пашите своё поле и не думайте о том, что под ногами кости умерших». Можно ли согласиться с подобным скепсисом учёных по отношению к исследованиям истории науки? Если можно, то как – полностью или частично?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Книги и журнальные статьи прошлых лет и десятилетий

 

1. Горохов В. Г.Концепции современного естествознания и техники. – С.

426–600.

2. Компанеец А. С. Что такое квантовая механика? – М., 1976.

3. Фейнберг Е. Л. Традиционное и новое в методологических принципах

физики ХХ века // Вопросы философии, 1980, № 10.

4. Принципдополнительности. – М., 1981.

5. Гроф С. За пределами мозга. – М., 1993.

6. Пригожин И., Стэнгерс И. Время, хаос, квант. – М., 1984.

Т Е М А 12

Натурфилософский авангард науки

Начала ХХI столетия

 

Поиски синтеза теории элементарных частиц

И эволюционной космологии

Субъядерная микрофизика 30–50-х гг. опытно установила наличие в мире трёх типов силовых взаимодействий элементарных частиц – электромагнитного,…   12.2. Современная физика – физика экстремальных

Областей и состояний материи

Передовые рубежи современной фундаментальной физики располагаются в областях объективного мира с экстремальными параметрами. В лице физики…  

Возможные эволюции

Синергетической парадигмы

Синергетика ещё не сказала своего самого веского слова. Наиболее успешно она используется в тех областях, которые традиционно считались областями…

Первые версии жизни

Как космологического феномена

 

О том, что за созданием Единой теории элементарных частиц последует новый форсированный синтез знаний физики, химии и биологии, говорят его предвестники. Ещё не сложившись в качестве наиболее эффективной Единой теории, субъядерная микрофизика своими теоретическими принципами высвечивает основополагающие характеристики жизни как феномена вселенского, космологического. В частности, из её концепции нарушения одной из симметрий первородной материи на самых ранних этапах космологической эволюции прямо вытекает опытно данное неравноправие вещества и антивещества во Вселенной, а также опытно данное господство одного из двух симметрично возможных типов геометрии белковых молекул.

 

Развитие учения В. И. Вернадского

О биосфере и ноосфере

Понятие «биосфера» имеет чисто биологический смысл глобальной экологической системы. В. И. Вернадский придал ему смысл органического единства живой и неживой природы в земной коре, гидросфере и атмосфере. При этом имеется в виду не столько биосфера, сколько биогеосфера – сфера единства живого и неживого. В своей концепции он придавал земной живой материи ведущую роль в формировании геосферы. Концепция В. И. Вернадского сохраняет своё мировоззренческое значение, способствуя интеграции наук о неживой и живой природе. Существенно более спорной является его концепция ноосферы (сферы Разума), согласно которой научно-техно-логическое могущество человества должно играть в земной природе роль гармонизатора биогеосферных процессов. Глобальный экологический кризис второй половины ХХ в. опытно свидетельствует об обратном.

 

 

Наука на пороге Духовного Космоса

Атеистически настроенную науку последних трёх веков отличает «чудобоязнь» – склонность категорически отрицать наличие фактов, которые не… - хроническая невоспроизводимость изучаемых явлений; - попытки скомпенсировать её статистической обработкой разнообразия современных наблюдательных данных и историче-ских…

Концепции общества

Постиндустриальной эпохи

Экономика промышленно развитых стран во второй половине ХХ в. явно вышла из индустриальной фазы и ныне вступает в новое, постиндустриальное… - всесторонняя электрификация производства и быта с перспекти- вой создания экологически чистой энергетики изобилия;

Если главные открытия постнеклассической

Науки состоятся, то они могут перечеркнуть

Все концепции футурологов

Прогресс науки сам по себе внушает великий исторический оптимизм, ибо человечество выводится им поистине на богоподобный уровень знаний и… Но современный человек высокой культуры не должен всецело связывать себя с… Предстоящие грандиозные открытия науки могут и не состояться, поскольку хронически не решаемые глобальные проблемы…

Вопросы для самопроверки

 

1. Почему от создания Единой теории элементарных частиц многие учёные ожидают беспрецедентной интеграции физических, химических и биологических наук?

2. Не кажется ли Вам сумасбродной идея опытного изучения процессов в субъядерном структурном фундаменте материи и у космологических истоков мироздания на динамических моделях из сверхтекучего гелия?

3. Наука явно идёт по пути глубокого синергетического синтеза физики и кибернетики. Особенно, пытаясь синергетически переосмыслить законы движения неклассических объектов. Но в духе синтеза физики и кибернетики рассуждают, например, и адепты парапсихологии. Какому типу рассуждений на эту тему Вы симпатизируеие?

4. Попытайтесь вообразить себе облик биологии обозримого будущего, которая станет понимать жизнь как закономерный этап космологического развития материи от низшего к высшему. Какие практические приложения видятся Вам у биологии в таком её качестве?

5. Конкретизируйте тезис о том, что человечество, вопреки версии В. И. Вернадского, выступает в земной биогеосфере в роли разрушительного фактора –«агента влияния» второго начала термодинамики.

6. Разделяете ли Вы мнение многих сторонников современного наукообразного оккультизма о том, что развитие науки в конце концов объяснит с единых позиций все религиозные вероучения? Считаете ли Вы состоятельной саму идею исследования религиозных проблем научными методами? Считаете ли Вы здесь продуктивным метод философских умозрений и теоретизирований?

7. Попытайтесь конкретно развернуть тезис о том, что научно-техноло-гический базис постиндустриального общества разносторонне изменяет содержание человеческого труда, его результативность, процессы образования и самообразования, содержание досуга.

8. Не считаете ли Вы предпоследний абзац из текста темы 12 «ложкой дёгтя в бочку мёда»?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

Книги и журнальные статьи последних лет

поиски окончательной теории.) – М., 2004. 2. Клейн Г. Заря новой эры // В мире науки, 2003, № 9. 3. Тегмарк М. Параллельные Вселенные // В мире науки, 2003, № 8.

Книги и журнальные статьи прошлых лет и десятилетий

1. Вайнберг С. Первые три минуты. – М., 1981. 2. Шрамм Д. Н., Стейгман Г. Проверка космологических теорий на ускори- телях элементарных частиц // В мире науки, 1988, № 8.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К СЕМИНАРАМ

 

1. Натурфилософия как «преднаука».

2. Соотношение веры и знания в науке и в философии.

3. Философская природа научных картин мира.

4. Основные пункты ньютоно-картезианской парадигмы в меха-

нике и в гуманитарных науках.

5. Силовая причинность и жёсткий детерминизм.

6. Электромагнитная картина мира и невидимые миры.

7. Обобщение понятия материальности в связи с открытиями

классической электродинамики.

8. Уникальность места человека в мироздании в свете электро-

магнитной картины мира.

9. Конфликт концепций обратимости и необратимости в клас-

сической термодинамике.

10. Деструктивное начало в природе, в человеке и в обществе.

11. Философия русского космизма как реакция на версию «тепло-

вой смерти» Вселенной.

12. Несиловая, иформационно-управленческая причинность.

13. Информация как отражаемое разнообразие.

14. Общекультурное значение принципа необходимого разнооб-

разия.

15. Бюрократизм и технократизм в свете кибернетических

критериев эффективности управления.

16. Синергетика как дальнейшее развитие науки об организован-

ной сложности объективного мира.

17. Качественно новое понимание фактора случайности в синер-

гетике.

18. Синергетика и проблема компетентного управления соци

альными процессами.

19. Принцип иерархичного атомизма – наиболее общий принцип

строения мироздания.

20. Структурно-генетическое единство материального мира.

21. Общесистемная подчинённость низшего высшему.

22. Системно-историческая модель мира и общественные науки.

23. Современные представления об эволюции живой природы.

24. Единство и автономность биологического и социального на-

чал в человеке.

25. Общественно-исторические и глубинные уровни феномена

человеческой личности.

26. Физические аспекты связи жизни человека и общества с жиз-

нью Космоса.

27. Фундаментальное и прикладное познание.

28. Технология и техника как материализованная форма научных

знаний.

29. Основные типы технологий: ручная, машинная, безмашинная

и безорудийная.

30. Влияние технологических революций на экономику и полити-

ку.

31. Принцип дополнительности и концептуальный плюрализм

науки.

32. Принцип соответствия в науке ХХ века.

33. Основные характеристики неклассической и постнеклассиче-

ской науки.

34. Современная физика – физика экстремальных областей и

состояний материи.

35. Современное состояние учений В. И. Вернадского о биосфере

и ноосфере.

36. Наука и «паранормальные» явления.

37. Человек в обществе постиндустриального типа.

38. Трагическая двойственность науки в эпоху глобально-кризис-

ного развития человеческого общества.

 

 

ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА И ИННОВАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра философии и мировоззренческой безопасности

 

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

По курсу

«Концепции современного

естествознания»

Москва: ИГУПиИТ, 2008

 

ЦЕЛЕВАЯ УСТАНОВКА И ОРГАНИЗАЦИОННО-

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

В результате изучения курса «Концепции современного естествознания» студент должен: ЗНАТЬ: - основные отличительные особенности научных и философских методов позна- ния, а также научных картин мира;

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

ДЛЯ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЕ

РАЗДЕЛ 1. ФИЛОСОФИЯ И НАУКА

 

Тема 1. Философская природа научных картин мира

Натурфилософия как «преднаука»: познание в условиях острого дефицита достоверных опытных знаний; компенсации этого дефицита и их низкая… Гносеологический статус научных картин мира: научные картины мира как… К проблеме унификации научного мировоззрения: мифы о научном мировоззрении и его реальный плюрализм; проблема единого…

РАЗДЕЛ 2. МЕХАНИЦИЗМ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ

КАРТИНА МИРА

Тема 2. Механицизм как исторически первое научное мировоззрение

История механицизма: в ХУIII–ХХ веках научные революции пересматривали механицизм в каких-то пунктах, но ни одна из них не пересматривала его… Ньютоно-картезианская парадигма (НКП): основные пункты; комментарий к пункту… Механицизм и обществоведение: совпадение с частью пунктов НКП и изначальное несовпадение с другой частью;…

Тема 3. Мироздание и человек в свете электромагнитной картины мира

веков; законы Фарадея и модификация принципа дальнодействия; теория Максвелла и выявление её релятивистской инвариантности; Основные положения… Синтетическая природа электродинамики Фарадея—Максвелла: объединение учений об… Специфика электромагнитной картины мира: условность физических границ между излучающими объектами; специфика…

РАЗДЕЛ 3. ОБРАТИМОСТЬ И НЕОБРАТИМОСТЬ В ПРИРОДЕ И В ОБЩЕСТВЕ

Тема 4. Термодинамическая картина мира

Термодинамическое понимание равновесия: термодинамическое равновесие как выравнивание потенциалов; наглядная механическая модель – здание в поле… Кинетическая теория тепла: классический образец «расслаивания»… Термодинамическая картина мира и общественные науки: деструктивные факторы в поведении человека и в развитии общества;…

РАЗДЕЛ 4. ФЕНОМЕН ОРГАНИЗОВАННОЙ СЛОЖНОСТИ

В ОБЪЕКТИВНОМ МИРЕ

 

Тема 5. Кибернетическая революция в научном мировоззрении

Принципиальная новизна кибернетической парадигмы: феномен организованной сложности объективного мира; информационная связь и несиловая причинность;… Информация как отрадаемое разнообразие: разнообразие элементов и состояний –… Кибернетическое понимание фактора случайности: онтологизация случайности в объективном мире; кибернетика и «тактика…

РАЗДЕЛ 5. СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМА

Тема 6. Феномен самоорганизации в природе

Теория диссипативных структур как современное развитие термодинамики: концептуальное обновление термодинамики на началах теории нелинейных… Автоволны и их роль в природе: суть автоколебаний и автоволн; автоволны и… Самоорганизация в живых системах: единство лабильности живого и его ультрадетер- минизма на уровне генетических…

Тема 7. Открытия синергетики и общественные науки.

 

Синергетика и обществоведение: синергетическая версия управления социальными процессами; «бифуркационное древо» и многообразие альтернативных сценариев общественного развития.

Синергетика и специфика философии: безуспешность попыток систематизации философских знаний по образцу научных теорий; принципиальная концептуальная хаотичность мировой философии, её причины и выводы, которые из неё следуют.

На семинаре обсуждаются особенности синергетической парадигмы и её воздействие на новую постановку проблем познания общества и управления социальными процессами.

 

РАЗДЕЛ 6. СОВРЕМЕННЫЙ ЭВОЛЮЦИОНИЗМ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

И ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ

 

Тема 8. История научного эволюционизма

К истории научного эволюционизма: спекулятивный эволюционизм Гегеля ; марксистская диалектика и её натурфилософский компонент; внутриотраслевое значение эволюционизма геологии и биологии ХIХ века; формирование эволюционизма науки второй половины ХХ века.

Формирование тотального эволюционизма естествознания второй половины ХХ в.: создание квантовой теории атомов; корпускулярно-волновой дуализм материи и его интерпретация в зрелой квантовой теории; принципы соответствия и дополнительности; принцип симметрии и его роль в формировании субъядерной микрофизики.

 

Тема 9. Основные принципы научного системного историзма

Принципы современного научного эволюционизма: многоуровнево-иерархичный атомизм; относительная автономность свойств на разных структурных уровнях… Эволюционизм современной физики и химии: неявный эволюционизм периодической…  

РАЗДЕЛ 7. ФЕНОМЕН ЧЕЛОВЕКА И ОБЩЕСТВА

В СВЕТЕ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Тема 11. Социо-биологическая природа человека. Феномен личности

В свете современной биологии и психологии

факторов в человеческой личности; культурно-историческая теория формирования человеческой личности. Проблема бессознательного в человеческой личности: биографический уровень… Гелиобиология и медицина: циклы активности Солнца и их влияние на психофизологию человека, а также на социальную…

РАЗДЕЛ 8. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И ТЕХНОСФЕРА

ТЕМА 12. Фундаментальная и прикладная наука. Технология, техника, их

Основные типы

Фундаментальная и прикладная направленности научного познания: субъективно-целевой критерий различения; нравственный «водораздел»; сугубая конкретность прикладных и фундаментальных исследований; о фундаментальной и прикладной направленностях общественных наук.

Сущность техники: технологический процесс как целенаправленный объективный процесс; понятия «искусственные орудия труда» и «технические средства труда».

Сущность машинной техники: актуальность проблемы точного определения; понимание сущности машины по Бэббиджу—Марксу.

Сущность безмашинных и безорудийных технологий: определение сущности безмашинных технологий на основе понимания сущности машины; безмашинная техника – обыденная реальность наших дней; предел совершенства технологий – технологии без техники; в ряде случаев этот идеал уже достигнут.

 

РАЗДЕЛ 9. НАТУРФИЛОСОФСКИЙ АВАНГАРД СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ

Тема 13. Обзор возможных прорывов естествознания

В обозримом будущем

Перспектива радикальной смены геометрических первооснов теоретического естествознания: геометрия фракталов и топология могут заставить… Перспектива космологизации биологии: современные предвестники революцион- ного… Перспективы радикальнейшего преобразования социально-экономической структуры общества: о «технологическом…

ЛИТЕРАТУРА

 

См. в библиографии к темам учебного пособия.

 

1. ВОПРОСЫ К ЗАЧЁТУ ПО КУРСУ «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО

ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

1. Философия как преднаучный способ познания. Философская природа

научных картин мира.

2. Соотношение веры и знания в науке и за её пределами.

3. Основные черты механистической картины мира.

4. Механицизм и проблема развития в природе.

5. Силовая причинность и жёсткий детерминизм.

6. Электромагнитная картина мира и религиозное понятие ''невидимый мир''.

7. Органическое единство Вселенной в свете электромагнитной картины мира.

8. Основные черты термодинамической картины мира. Что термодинамика понимает под равновесием?

9. Классическая термодинамика и проблема развития в природе. Деструктивное начало в природе, в человеке и в обществе.

10. Основные идеи философии русского космизма.

11. Что нового внесла кибернетика в научное понимание природы?

12. Что такое несиловая причинность?

13. Кибернетический принцип необходимого разнообразия. Его мировоззренческое и методологическое значение.

14. Что такое информационно открытые системы?

15. Как кибернетические системы реагируют на непредсказуемую сложность объективного мира?

16. Эффективность управления социальными процессами с точки зрения кибернетики.

17. Основные черты системно-исторического подхода к объектам познания и практики.

18. Периодическая система Д. И. Менделеева и химическая эволюция вещества во Вселенной.

19. Многоукладность вещественной Вселенной и её аналоги в живой природе и в человеческом обществе.

20. Общесистемный принцип подчинённости низшего высшему.

21. Космологическая эволюция материи и её структурные уровни.

22. Единство онтогенеза и филогенеза – форма проявления общесистемной подчинённости низшего высшему.

23. Энгельсова классификация наук по формам движения материи. Физика, химия и биология как основные отрасли естествознания.

24. Почему успехи химии и биологии определялись и определяются успехами физических наук?

25. Понятие «микрокосмос» в свете современного единения субъядерной микрофизики и эволюционной космологии.

26. Многоукладность предметов общественных наук.

27. Человеческая свобода как познанная и практически освоенная необходимость.

28. Синергетика – новейшая революция в естествознании. Два основных направления синергетики.

29. Благодаря чему теория диссипативных структур преодолевает ограниченность классической термодинамики?

30. Роль флуктуаций в свете классической термодинамики и теории диссипативных структур.

31. Основные идеи теории динамического хаоса.

32. Фракталы как новейшая революция в научном понимании геометрии реального мира.

33. Как синергетика понимает роль фактора случайности в объективном мире и в его развитии?

34. Что синергетика говорит о возможностях точного прогнозирования развития природных процессов?

35. «Дерево бифуркаций» – синергетический образ развития в природе и в обществе. Обыденные аналоги.

36. Прогнозирование социальных процессов в свете открытий теории динамического хаоса.

37. Устойчивость социальных процессов и проблема эффективного управления их поступательным развитием.

38. Чем прикладные науки отличаются от фундаментальных?

39. Соотношение понятий ''технология'' и ''техника''.

40. Чем безмашинная техника в корне отличается от машинной?

41. Почему становится возможной реализация технологий без техники?

42. Внутренние законы и внешние факторы научно-технического прогресса.

43. Могла ли быть у техносферы совсем другая история?

44. Проблема внеземных цивилизаций в свете современного понимания феноменов техники и технологии.

45. Научно-технический прогресс и глобальные проблемы современности.

46. Возможно ли научное обоснование атеизма?

 

 

Развернуть

Открыть в широком формате