Жанр: Эзотерика
Тайны пространства и времени
...оисхождения Земли и планет, во всеуслышание заявлял,
что жизнь- это плесень, возникающая на поверхности небесных тел...
Не можем мы претендовать и на уникальность как носители разума, ибо
скорее всего во Вселенной существует множество обитаемых миров...
Невольно складывалось впечатление, что мы - люди - представляем собой
явление весьма заурядное и можем утешаться лишь тем, что во Вселенной
почетно играть даже весьма скромную роль. Именно к такому заключению
вполне закономерно приводила "коперниковская традиция" в астрономии.
Принципиально иной точки зрения придерживался академик В.И.
Вернадский, создавший учение о биосфере и ноосфере - "сфере разума". Под
влиянием научной мысли и человеческого труда, утверждал Вернадский,
биосфера переходит в новое состояние - "ноосферу". Вернадский считал,
что ноосфера это естественный и неизбежный результат эволюции биосферы,
обусловленный совершенствованием головного мозга человека, которое
привело к появлению "Homo sapiens", к наступлению антропогенной эры.
Именно духовное начало, утверждал Вернадский, выступает как регулятор
мира материи и энергии. Особую роль человека как познающего субъекта
отмечал и последователь Вернадского Тейяр де Шарден: "Только исходя из
человека может человек разгадать мир..."
К счастью, в последние годы наука повернулась лицом к человеку.
Проблема выживания человека в нашем неустойчивом мире, обеспечения ему
достойного настоящего и буду щего стала едва ли не основной темой
размышлений философов, астрофизиков, естествоиспытателей и других
ученых, весьма заметно изменила наши представления о месте и роли
человека и человечества в мироздании.
Вселенная перестала рассматриваться как нечто отвлеченное,
абстрактное, как мир, существующий вне человека и даже ему
противостоящий. В современном понимании Вселенная - это сфера
человеческого бытия, человеческой деятельности... мир человека!
Вселенная - это мы сами!
Таким образом, в достижениях современного естествознания возрождается
идея единства макрокосма- космоса и микрокосма - человека. Судьбы
человечества и Вселенной, оказывается, очень тесно связаны. В свете
современных интеллектуальных достижений Вселенная выглядит уже не как
заведенные раз и навсегда часы, а как живой организм, частью которого
являемся и мы, а возможно, и другие космические цивилизации. Иными
словами, Вселенная - это не просто наш "космический дом", а - подчеркнем
еще раз - мы сами!
В современной науке и прежде всего в астрофизике в новом качестве
возрождается идея о "человеческом измерении" Вселенной. Еще сравнительно
недавно Вселенная представлялась своего рода декорацией и только.
Декорацией, на фоне которой развертываются драматические коллизии
человеческой жизни. В свете же современных представлений Вселенная
выглядит как сложная "человекомерная" система.
Не будем сейчас говорить о том, что теория Шепли вызывает внутренний
протест, напоминать и о том, что другие космические цивилизации пока не
обнаружены и что некоторые исследователи Вселенной высказывают
предположение о возможной уникальности земной цивилизации (и особой
моральной ответственности, которая ложится на нее в связи с этим). С
другой стороны, не будем и преуменьшать могущество человека. Вспомним о
том, что, по мнению В.И. Вернадского, "ноосфера" должна стать силой
столь же мощной, как и геологические процессы...
Как известно, наша Вселенная расширяется, и человечество возникло
лишь на определенном этапе этого эволюционного процесса. И для
перспектив земной цивилизации совсем не безразлично, будет ли это
расширение продолжаться вечно или со временем сменится сжатием? Сжатием,
которое неминуемо приведет к гибели всего живого...
Этот вопрос, как и вопрос о возможной "тепловой смерти мира", и
другие вопросы, представляющие интерес для современной астрономии и
астрофизики, имеют и глубокий человеческий смысл.
Над этим стоит задуматься. Казалось бы, подобные проблемы должны
волновать только теоретиков: ведь по самым пессимистическим оценкам
трагические события, о которых идет речь, могут произойти в нашей
области мироздания не раньше, чем через десятки миллиардов лет. Но
неожиданно выяснилось, что призраки грядущей "тепловой смерти" мира в
результате всеобщего сжатия, несмотря на то, что они "маячат" в
невообразимо отдаленном будущем, вызывают большой интерес у совершенно
разных людей. С точки зрения "чистой" теории эволюции Вселенной такой
интерес по меньшей мере представляется непонятным.
Но если учесть, что Вселенная - это "человекомерный" объект, то все
сразу становится на свои места. Возможность грядущих катастроф вызывает
у нас внутренний протест прежде всего по мировоззренческим причинам.
Точно так же, как вызывает у современного человека протест призрак
"ядерной зимы". Независимо от того, как скоро могут произойти подобные
катастрофы, они внутренне неприемлемы для каждого из нас, поскольку
несут гибель всему человечеству.
Стоит задуматься и о том, почему и каким образом угроза "тепловой
смерти" Вселенной в свое время вызвала у людей столь бурное интуитивное
неприятие задолго до того, как современная наука пришла к выводу о
единстве человека и Вселенной и ее "человекомерности". Более того, это
неприятие проявилось в эпоху, когда в естествознании все еще преобладало
представление о ничтожности человека перед Вселенной.
Возможно, это объясняется тем, что человек изначально отражает в себе
фундаментальные особенности и свойства Вселенной. Иными словами, не
исключено, что человеческая интуиция питается информацией, которую
природа "закладывает" в человека при его рождении.
Не это ли является причиной поразительных интуитивных "озарений",
которыми, в частности, не так уж бедна и история естествознания...
В связи с потенциальной угрозой космических катастроф возникают и
проблемы практического порядка. Дело в том,
что, как выяснилось, наша Вселенная не только "расширяющаяся", но и
буквально "взрывающаяся". Оказалось, что очень многие фазы космической
эволюции нестационарны. Постоянно наблюдаемые движения и состояния
небесных светил скрывают фантастические по своей мощности энергетические
процессы.
Если бы нечто подобное произошло в непосредственной близости от
Земли, это могло бы иметь фатальные последствия для биосферы и
человечества. Поэтому необходимо научиться предвидеть и прогнозировать
такие явления. К сожалению, пока что физическая природа многих из них
понята не до конца...
То, о чем говорилось выше, - лишь одна сторона взаимосвязи человека и
Вселенной. Есть и другие. Человек существо не только общественное, но и
космическое. Поэтому и поведение людей, и выбор ими тех или иных
жизненных путей, и принятие решений в различных ситуациях, цели, которые
они перед собой ставят, идеалы, к которым стремятся, - зависят не только
от окружающих человека социальных и природных условий, но и от осознания
того места, которое человечество занимает в мироздании, той роли,
которую оно должно играть в общем процессе эволюции материи. И,
разумеется, от того, какова Вселенная, частью которой человек является и
черты которой он в себе несет, свойства которой он отражает.
И поскольку все процессы, происходящие в окружающем нас мире,
протекают в пространстве и во времени, именно эти области физической
реальности выдвигаются в современном естествознании на первое место.
Принцип Коперника
Учение Коперника, в основе которого лежало выявление реальных, а не
наблюдаемых с Земли движений небесных светил - Солнца, Луны и других
планет, по сути дела открыло совершенно новый этап в развитии науки об
окружающем мире. Его методологической основой стал принцип, который с
полным правом можно назвать "Принципом Коперника", - мир не всегда
таков, каким мы его непосредственно наблюдаем, то есть видимое - не
всегда является действительным, соответствует ему! И следовательно,
любая
информация, поступающая в наше распоряжение, нуждается в тщательном и
всестороннем изучении. Таким образом, главная задача науки состоит в
том, чтобы устанавливать внутреннюю сущность явлений.
Но как узнать, действительно ли и в какой степени данные, полученные
в результате научного исследования, отражают эту внутреннюю сущность?
Какой меркой измерить их научное значение? Универсальный способ хорошо
известен: критерием истинности любых научных гипотез и теорий является
практика. Практика в самом широком значении этого слова - и опыт, и
наблюдения, и практические применения полученных результатов.
Но каким образом применить этот критерий в тех случаях, когда новый
результат только-только получен? Или, что нередко случается, лишь "на
подходе"? Как оценить и соответствие истине, и перспективность? Как
определить по достоинству место, которое он может занять в науке, то
влияние, которое он способен оказать на ее дальнейшее развитие?
Особенно важно получить надежный, обоснованный ответ на эти вопросы в
тех случаях, когда речь идет о фундаментальных исследованиях. От этого
непосредственно зависит оптимальное планирование науки, успешное
управление процессом научного исследования, распределение средств, а в
конечном счете весомость вклада этих исследований в научно-технический
прогресс.
Что говорит на этот счет история естествознания?
Долгое время главным, если не единственным способом такой оценки была
дискуссия, спор, в ходе которого его участники старались выяснить, в
какой степени новое знание отвечает действительности? Подобный способ
установления истины нашел свое отражение и в знаменитых диалогах
Платона, Д. Бруно и Г. Галилея. И хотя, начиная с основополагающих
трудов Галилея, в естествознании утвердился более надежный
экспериментальный метод проверки результатов научных исследований, тем
не менее не утратили своего значения и научные дискуссии. Они и по сей
день играют чрезвычайно важную роль в развитии науки, особенно в тех
случаях, когда возникает возможность неоднозначного истолкования тех или
иных фактов, или для построения достаточно обоснованной теории не
хватает опытных или наблюдательных данных.
Особенно часто подобные ситуации складывались в астрономии, где во
второй половине XX столетия число новых фактов, требовавших
теоретического осмысления, стремитель но возрастало, а методы их
объяснения нередко противоречили друг другу.
Вспоминается, например, многолетняя дискуссия о природе лунных
кольцевых гор - кратеров. Значительная часть астрономов, изучавших Луну,
связывала их образование с вулканическими процессами. Другие же
исследователи считали, что лунные кратеры возникли в результате
метеоритной "бомбардировки". Спор продолжался на протяжении многих лет и
немало способствовал развитию наших знаний об этом небесном теле,
поскольку каждая из сторон стремилась получить новые данные о Луне,
которые подтвердили бы обоснованность ее позиции.
Другим примером острой и во многом бескомпромиссной полемики,
начавшейся в 1950-е годы, является дискуссия о направленности
эволюционных процессов во Вселенной. Тогда схлестнулись две
исследовательские программы. Согласно одной из них, которую обычно
называют классической, эти процессы протекают от более разреженных
состояний к более плотным, в частности, звезды образуются в результате
конденсации диффузного вещества. Другая концепция, выдвинутая академиком
В.А. Амбарцумяном и его школой и получившая название "Бюраканской",
прямо противоположна. Ее сторонники исходят из того, что эволюционные
процессы протекают от состояний более плотных или даже сверхплотных - к
более разреженным.
В отличие от дискуссии о лунных кратерах, которая, несмотря на всю ее
значимость для планетной астрономии, все же носила частный характер,
дискуссия о направленности эволюционных процессов имеет фундаментальное
значение для формирования наших представлений о Вселенной и построения
научной картины мира.
Подобные дискуссии имеют огромное познавательное значение, они
позволяют не только оценить степень достоверности данных, но и служат
эффективным механизмом творческого поиска, приращения нового знания. В
ходе подобных дискуссий не только выдвигаются новые идеи, не только
рождается новое понимание, но и, что также очень важно, новое "знание о
незнании", то есть новые проблемы, новые "опросы, требующие ответа.
В то же время история науки показывает, что итоги тех или иных этапов
таких теоретических споров нельзя абсолю тизировать и на этом основании
объявлять одно из конкурирующих направлений несостоятельным. Нельзя даже
в том случае, если в данный момент его поддерживает большинство научного
сообщества.
Во-первых, еще Галилей справедливо отмечал, что в науке мнение одного
может оказаться правильнее, чем мнение тысячи. И история науки это
убедительно подтверждает. А вовторых, главным судьей при столкновении
различных взглядов и различных концепций является практика, как в виде
непосредственных результатов астрономических и астрофизических
наблюдений, так и в форме подтверждения новых теоретических результатов
с помощью "старого" знания, достоверность которого уже доказана
эмпирически.
Это действительно так. Например, упомянутая выше дискуссия о лунных
кратерах временами выглядела довольно схоластически, поскольку в
полемическом задоре одни и те же факты истолковывались сторонниками
разных точек зрения в свою пользу, то есть прямо противоположным
образом. И эта дискуссия закончилась только тогда, когда космические
аппараты, побывавшие на Луне, доставили необходимую информацию,
позволившую наконец сделать выбор и отдать предпочтение представлению о
метеоритном, ударном происхождении лунных кольцевых образований.
В споре "классической" и "бюраканской" эволюционных концепций такой
"решающей" информации пока нет. Поэтому вряд ли целесообразно, как это
нередко делается, полностью игнорировать "бюраканскую" концепцию на том
основании, что в настоящее время большинство астрономов придерживается
"классической" гипотезы.
Тем более что опыт той же дискуссии о лунных кратерах показал и
другое: хотя восторжествовала ударная гипотеза, все же оказалось, что
вулканические явления в определенную эпоху на Луне происходили и
оставили на ее поверхности весьма существенные следы.
Возникает вопрос: не слишком ли категорично в пылу полемики поступают
участники "эволюционной" дискуссии, полностью отбрасывая противоположную
точку зрения? Ведь нельзя заранее полностью исключить, что в бесконечно
разнообразной Вселенной при одних условиях космические объекты
формируются в результате распада, а при других - в результате
конденсации...
Разумеется, было бы идеально располагать таким способом оценки, с
помощью которого можно было бы сразу определять, в какой мере различные
открытия, предположения и теории отвечают истинному положению вещей и
какое влияние они способны оказать на дальнейшее развитие науки. Но пока
это только мечты. И скорее всего вообще несбыточные.
Между тем на практике используются различные методы. С максимальной
точностью можно оценить значение тех изысканий, которые почти сразу же
могут использоваться в производстве. С фундаментальными же
исследованиями, которые могут оказать существенное влияние на
научно-технический прогресс лишь в будущем, дело обстоит значительно
сложнее. Говорят, что нет ничего практичнее хорошей теории. Однако чаще
всего ее "практичность" заранее отчетливо не просматривается,
Применяются, например, экспертные опросы. Делаются попытки оценить
воздействие той или иной научной работы на развитие науки по числу
ссылок на нее в трудах других исследователей. Однако все эти и другие
подобные способы в силу целого ряда причин дают лишь весьма
приблизительные результаты...
Тем не менее, несмотря на все трудности, связанные с его практическим
применением, принцип Коперника стал идейным фундаментом всего
дальнейшего развития науки, и можно считать, что именно с этого момента
появилось естествознание в его современной форме.
В дальнейшем на протяжении нескольких столетий поиски этой
"внутренней сущности" явлений велись с позиций так называемой
классической физики, основанной на работах Галилея и Ньютона -
основоположников классической механики, науки, претендовавшей на
описание и объяснение всех без исключения явлений природы. Усилиями
механики была построена соответствующая картина мира и сложился особый
стиль научного мышления, который постепенно стал господствующим стилем
мышления эпохи.
Механистический подход классической физики к познанию мира выразил
Пьер Лаплас - один из выдающихся ее представителей: "Дайте мне положения
и скорости всех частиц в мире, и я совершенно точно рассчитаю все
будущие события на вечные времена"...
К концу XIX столетия многие думали, что физическая картина мира в
основном завершена, и осталось уточнить лишь некоторые мелкие детали.
Однако подобные представления оказались обманчивыми и очень скоро были
опровергнуты.
На рубеже столетий
Дальнейшее развитие физической науки привело к выяснению целого ряда
фактов, которые не укладывались в прокрустово ложе чисто механических
представлений классической науки. Чтобы осмыслить эти факты и найти им
объяснения, потребовалась разработка новых, более общих теорий.
Проанализировав результаты опыта Майкельсона, показавшего, что скорость
света не зависит от скорости источника, А. Эйнштейн создал специальную
теорию относительности (СТО). Затем тот же Эйнштейн, сопоставив две,
казалось бы, далекие друг от друга "вещи" - инерцию и тяготение, -
разработал новую теорию гравитации - общую теорию относительности (ОТО),
которая пришла на смену ньютоновской теории тяготения и отождествляла
гравитацию с искривлением, то есть геометрическими свойствами
пространства.
Кардинальные открытия были сделаны и в других областях физики. В 1895
году были обнаружены рентгеновские лучи, а вскоре - и явление
радиоактивности. Э. Резерфорд открыл атомное ядро, а еще немного спустя
М. Планк выдвинул идею квантования энергии, заложив тем самым основы
квантовой физики.
Эта революция в области физики охватила и многие другие области
естествознания и заставила по-новому взглянуть на сам процесс научного
познания. Стало ясно, что любые научные теории имеют определенные
"границы применения", в пределах которых они хорошо объясняют все
известные факты. Но в принципе всегда могут быть обнаружены факты,
лежащие за этими пределами. И тогда требуется создание новых более общих
теорий, в рамки которых укладываются и ранее известные факты и новые.
При этом прежние теории не отбрасываются, они остаются справедливыми в
границах своей применимости, становятся как бы предельными случаями
теорий более общих.
Становление новой неклассической физики не могло не сказаться и на
формировании соответствующего ей неклассического стиля научного
мышления.
Революция в астрономии
В середине XX столетия революция произошла и в современной
астрономии. Хотя она и носила локальный характер, тем не менее внесла
достаточно существенные коррективы в сложившиеся к тому времени взгляды
на мир.
До того Вселенная представлялась стационарной, то есть считалось, что
она изменяется с течением времени плавно и постепенно. Однако в
дальнейшем был обнаружен целый ряд "нестационарных" космических
объектов, в которых за короткие, по астрономическим масштабам,
промежутки времени происходили качественные изменения, сопровождающиеся
выделением колоссальных количеств энергии. К числу подобных объектов
относились, например, квазары (о которых подробнее мы поговорим позже),
а также некоторые галактики. Вообще выяснилось, что нестационарные
явления происходят буквально на всех уровнях существования материи во
Вселенной. У астрофизиков даже вошел в обиход термин "взрывающаяся
Вселенная".
Известный астрофизик академик В.А. Амбарцумян предположил, что их
природа связана с какими-то еще неизвестными нам физическими процессами
и еще не открытыми современной наукой законами физики.
В результате сложилось отчетливое представление о том, что Вселенная
- это грандиозная физическая лаборатория, в которой мы можем наблюдать
такие явления, которые не можем воспроизвести и исследовать в земных
лабораториях.
Как и другие революции в науке, революция в современной астрономии
связана не только с обнаружением новых, неизвестных ранее фактов, но и с
рядом новых методологических проблем. В частности, сложились два
принципиально противоположных подхода к пониманию сущности эволюционных
процессов, протекающих во Вселенной.
Один из них получил название "классического". Его сторонники считают,
что звезды и галактики образуются в результате конденсации холодного
газа. Согласно концепции, разработанной В.А. Амбарцумяном и учеными
Бюраканской обсерватории, расположенной под Ереваном, звезды и галактики
образуются в результате распада - быть может, взрывного распада, очень
плотных "дозвездных тел".
Расходятся последователи упомянутых концепций и в способах
исследования. "Классики" придерживаются метода построения теоретических
моделей. Любое предположение они стараются облечь в математическую форму
и с помощью введения вспомогательных "подгоночных" параметров получить
желаемый результат - согласовать модель с фактами.
Академик же Амбарцумян считал, что к построению математической теории
можно приступать только при наличии достаточного количества фактов.
Постнеклассическая наука
Как мы уже отмечали, основу неклассической науки составили такие
фундаментальные физические теории как специальная и общая теории
относительности и квантовая механика. Неклассическая наука определяла
характер естествознания вплоть до 70-х годов XX столетия. Но затем, в
результате использования в естествознании компьютерных технологий,
подход к изучению тех или иных проблем изменился. Если раньше
исследование природы развивалось по отдельным, в значительной мере
обособленным направлениям, то для современного естествознания стал
характерным комплексный подход к исследованию различных, часто
разнородных, на первый взгляд, явлений.
Еще Эйнштейн пытался создать единую теорию, которая объединила бы
электромагнитные явления и гравитацию. Однако ему не были тогда известны
сильные (ядерные) и слабые (с участием нейтрино) взаимодействия. К тому
же он принципиально отвергал квантовую механику. Поэтому в то время его
попытки к успеху не привели.
Однако в истории науки нередко складываются парадоксальные ситуации.
К их числу можно отнести и создание квантовой теории поля, которая
представляет собой синтез отвергавшейся Эйнштейном квантовой механики и
разработанной тем же Эйнштейном специальной теории относительности. В
свою очередь, на основе этой теории была построена квантовая
электродинамика, описывающая взаимодействие между электронами и фотонами
и с очень большой степенью точности подтвержденная многочисленными
экспериментами. Оказалось, что электромагнитные взаимодействия
заряженных частиц обусловлены тем, что эти частицы обмениваются
фотонами.
Затем аналогичная теория была создана и для сильных взаимодействий -
квантовая хромодннамика. В основе этой теории лежит представление о том,
что составные части атомных ядер - нуклоны состоят из особых
элементарных частиц, обладающих дробными электрическими зарядами -
кварков. В настоящее время считается, что в природе существуют кварки
нескольких различных типов или "ароматов", и для каждого кварка имеется
соответствующий антикварк. Что же касается взаимодействия кварков в
нуклонах, то квантовая хромодинамика объясняет его обменом особыми
безмассовыми частицами - глюонами.
Развитие квантовой хромодинамики позволило значительно расширить
существовавшие ранее представления о глубинных свойствах материи и
приступить к созданию единой теории, объединяющей все известные
элементарные частицы. Суть ее состоит в том, что основные физические
взаимодействия - слабое, электромагнитное, сильное и гравитационное -
проявляются как разные только при сравнительно небольших энергиях, а при
достаточно высоких энергиях они сливаются, объединяются.
Вообще для современной теоретической физики характерно стремление к
обобщениям - к тому, чтобы обнаружить скрытое сходство в, казалось бы,
разнородных явлениях.
В расширяющейся Вселенной
Конец XX столетия ознаменовался весьма важными открытиями и
теоретическими разработками в области астрономии и астрофизики.
Как известно, мы живем в расширяющейся Вселенной. Все окружающие нас
скопления галактик взаимно удаляются. Впервые на это обстоятельство
указал ленинградский математик А. Фридман, обнаруживший в уравнениях ОТО
нестационарное решение, не замеченное Эйнштейном.
...Закладка в соц.сетях
