Навигация
Современная научная картина мира
87002
знака
0
таблиц
0
изображений
2. Современная научная картина мира
Возможности современной науки, даже если мобилизовать весь ее логический, математический, экспериментальный арсенал, не позволяют до конца исключить субъективные моменты познания и оградить наше знание частоколом из одних лишь объективных фактов и истин. Тем не менее задача приблизить наше знание к реальной действительности, добиться результатов, проверяемых практикой, остается всегда актуальной. Эту тенденцию мы и будем называть онтологической (и материалистической). Следует отметить при этом, что всегда сохраняется опасность чрезмерной онтологизации нашего знания — категорий, идей, концепций, т.е. полное и некритичное отождествление их содержания с самой объективной действительностью, ее отдельными свойствами или сторонами. В дальнейшем мы покажем это наряде примеров. Сейчас же заметим, что прежде всего надлежит избежать онтологизации основных категорий философии, таких, как, материя, пространство, время, причинность, необходимость и т.д., чем страдают в силу застаревших традиций многие наши философские, большей частью учебные издания.
Поэтому рассмотрение названных категорий мы предлагаем не в контексте онтологии, которая была бы заведомо обречена на системосозидание в духе «Системы природы» Гольбаха или «Диалектики природы» Энгельса, а в контексте философской картины мира, которая включает не только онтологический, но одновременно и гносеологический анализ. Эта тенденция к синтезу онтологического и гносеологического подходов в рамках исследования научной картины мира, насколько мы можем судить, характерна для большинства современных работ как отечественных, так и зарубежных философов и ученых. Это отчетливо видно и в том определении, которое дает данному понятию B.C. Степин: «Научная картина мира — целостный образ предмета научного исследования в его главных системно-структурных характеристиках, формируемый посредством фундаментальных понятий, представлений и принципов науки на каждом этапе ее исторического развития».
Невозможно представить современную картину мира целиком и полностью, можно дать ее характеристику лишь в основных, определяющих чертах. Но, во-первых, даже для этого придется ограничиться, характеристикой концепций, дающих представления о наиболее фундаментальных свойствах материи: структурности, пространстве, времени, движении, развитии и взаимосвязи явлений, поскольку именно эти представления во все века создавали основу философской онтологии. Во-вторых, неизбежно также и ограничение некоторым кругом научных дисциплин, которые дают в настоящее время наиболее важный материал для формирования картины мира. Невозможно свести этот круг к двум-трем «главным» наукам, но следует согласиться тем не менее с К.Х. Делокаровым и Ф.Д. Демидовым, которые пишут: «Научная картина мира — синтетическое образование, соединяющее на базе наиболее фундаментальной научной теории многообразные гипотезы и идеи в самых различных областях знания. В отличие от конкретной научной теории научная картина мира говорит не о какой-то конкретной области знания, но о мире в целом. Естественно, в процессе такого синтезирования разнородных учений и экстраполяции идей наиболее развитой научной теории на другие области нехватка знания дополняется соответствующими гипотезами. Поэтому научная картина мира — это картина, своеобразно соединяющая объективное и субъективное».
Очевидно, что этот мощный интегрирующий ток идет в наше время со стороны по крайней мере нескольких наук, придающих современному знанию совершенно новые системные, космологические и социокультурные измерения.
Современную научную картину мира сформировали прежде всего крупнейшие открытия физики, сделанные в конце XIX — начале XX в. Это открытия, связанные со строением вещества и взаимосвязи вещества и энергии. Если раньше последними неделимыми частицами материи, своеобразными кирпичиками, из которых состоит природа, считались атомы, то в конце прошлого века были открыты электроны, как собственные части атомов. Позднее было исследовано и строение атомных ядер, состоящих из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (частиц, не имеющих заряда).
В соответствии с первой моделью атома, предложенной английским физиком Э. Резерфордом (1871 — 1937), атом рассматривался как миниатюрная солнечная система, в которой вокруг ядра вращаются электроны. Такая система, однако, не могла быть устойчивой: вращающиеся электроны, теряя свою энергию, в конце концов должны были бы «упасть» на ядро. Но атомы, как известно, весьма устойчивы, и для их разрушения требуется приложение огромных сил. В связи с этим первая модель строения атома была значительно усовершенствована выдающимся датским физиком Н. Бором (1885—1962), который предположил, что при вращении на так называемых стационарных орбитах электроны не излучают энергию. Она излучается или погашается квантами, порциями энергии, только при переходе электрона с одной орбиты на другую. Если раньше предполагалось, что энергия излучается непрерывно, то тщательно поставленные эксперименты убедили физиков, что она может испускаться и отдельными квантами. Об этом свидетельствовало, например, явление фотоэффекта, когда кванты энергии видимого света вызывали электрический ток. В 1925—1927 гг. для объяснения процессов, происходящих в мире мельчайших частиц материи — микромире, создается, по сути дела, новая наука — квантовая механика. Вслед за ней возникли и другие квантовые теории: квантовая электродинамика, теория элементарных частиц и другие, исследующие закономерности движения микромира.
В 30-е гг. XX в. было сделано другое важнейшее открытие, которое показало, что элементарные частицы вещества, например электроны, обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Таким образом, было доказано экспериментально, что между веществом и полем не существует непроходимой границы: в определенных условиях элементарные частицы вещества обнаруживают волновые свойства, а кванты поля - свойства корпускул. Это явление получило название дуализма волны и частицы, которое никак не укладывалось в рамки обычного здравого смысла и классических научных представлений.
Квантовая механика была положена в основу бурно развивающейся физики элементарных частиц, «число» которых достигает ныне нескольких сотен, но обобщающая теория до настоящего времени не создана. Так или иначе, стало ясно, что микромир является многоуровневой системой, на каждом уровне которой существуют специфические виды взаимодействий и специфические свойства пространственно-временных отношений. Область доступных в эксперименте микроскопических интервалов условно делится на четыре уровня: уровень молекулярно-атомных явлений; уровень релятивистских квантово-электродинамических процессов; уровень элементарных частиц; уровень субэлементарных процессов.
В этой области иначе представляют и природу пустоты — вакуума, а именно как сложную систему виртуально рождающихся и поглощающихся фотонов и других квантов поля в состоянии с минимально возможной энергией. Квантовая электродинамика впервые наглядно показала, что пространство и время нельзя оторвать от материи, что так называемая «пустота» — это не что иное, как одно из состояний материи.
На субатомном уровне структурной организации материи определяющую роль играют сильные взаимодействия элементарных частиц. Специфике микромира не соответствуют обыденные представления о соотношении части и целого. Еще более радикальных изменений пространственно-временных представлений требует переход к исследованию процессов, характерных для слабых взаимодействий. На повестку дня встал вопрос о нарушении пространственной и временной четности, так как правое и левое пространственные направления оказываются неэквивалентными. Это потребовало принципиально нового истолкования пространства и.времени: одно связано с изменением представлений о прерывности и непрерывности пространства и времени, а второе - с гипотезой о возможной макроскопической природе пространства и времени.
Рассмотрим, хотя бы кратко, эти направления исследований.
Физика микромира имеет дело со сложным единством и взаимодействием прерывности и непрерывности. Это относится не только к структуре материи, но и к взаимосвязи пространства и времени. После создания теории относительности и квантовой механики ученые попытались объединить две фундаментальные теории. Первым достижением на этом пути явилось релятивистское волновое уравнение для электрона, указывающее на существование антипода электрона — частицы с положительным электрическим зарядом. С точки зрения современной теории каждой частице в природе соответствует античастица, это обусловлено фундаментальными свойствами пространства и времени (четность пространства, отражение времени и т.д.).
Пока единственная ветвь теории элементарных частиц, которая достигла высокого уровня развития и известной завершенности,— электродинамика, включающая в себя описание взаимодействий электронов, позитронов, мюонов и фотонов. Она является локальной теорией, так как в ней функционируют понятия, заимствованные из классической физики, основанные на концепции пространственно-временной непрерывности: точечность заряда, локальность поля, точечность взаимодействия и т.д. Использование этих понятий влечет за собой существенные трудности, связанные с бесконечными значениями некоторых величин (масса, собственная энергия электрона, энергия нулевых колебаний поля и т.д.). Эти трудности ученые преодолевают, вводя в теорию понятия о дискретности пространства и времени. На этом пути возможен выход из неопределенности бесконечности, так как включает в рассмотрение фундаментальную длину — основу атомистического пространства.
Широкое признание получило также направление, связанное с пересмотром концепции локальности. Отказ от представлений о точечном взаимодействии микрообъектов предпринимается двумя методами. Первый исходит из положения, что понятие локального взаимодействия лишено смысла. Второй основан на отрицании точечной координаты пространства — времени, что приводит к теории квантового пространства — времени. Дело в том, что протяженная элементарная частица обладает сложной динамической! структурой. Подобная структура микрообъектов ставит под сомнение их элементарность. Ученые столкнулись не только со сменой объекта, которому приписывается свойство элементарности, но и с необходимостью пересмотра диалектики элементарного и сложного в микромире. Здесь частицы неэлементарны в классическом смысле: они похожи на классические сложные системы, но не являются таковыми. В них сочетаются противоположные свойства элементарного и сложного.
Отказ от представлений о точечности взаимодействия частиц влечет за собой изменение наших представлений о пространстве — времени и причинности, тесно взаимосвязанными между собой. По мнению некоторых физиков, в микромире теряют смысл обычные временные отношения «раньше» и «позже». В области нелокального взаимодействия события связаны в один «комок», но не следуют одно за другим.
Таково положение дел, сложившееся в представлениях о пространстве - времени на микроуровне, где нарушение причинности выступает в качестве нового принципа. В свою очередь разграничение пространства — времени на области «малые», где причинность нарушена, и «большие», где она выполнена, невозможно без использования новой константы размерности — элементарной длины. С этим «атомом» пространства увязывается и элементарный момент времени (хронон), и именно в соответствующей им пространственно-временной области протекает сам процесс взаимодействия частиц. Теория дискретного пространства — времени продолжает развиваться. Открытым остается вопрос о внутренней структуре «атомов» пространства и роли (наличии) в них времени и пространства. Однако вопрос о пространстве и времени требует особого рассмотрения.
Похожие работы
... человека. От того, какой в конкретный момент времени представляется общенаучная картина мира, во многом зависят мировоззренческие и методологические проблемы науки, а идеи и проблемы господствующей философской картины мира определяют перспективные направления развития научного знания. Например, в начале XX века признавались очевидными бесконечность и вечность Вселенной по всем четырем измерениям ...
... , восприятие окружающего мира отчасти зависит от культурно-национальных особенностей носителей конкретного языка. Поэтому с точки зрения этнологии, лингвокультурологии и других смежных областей наиболее интересным является установление причин расхождений в языковых картинах мира, а эти расхождения действительно существуют. Решение такого вопроса – это выход за пределы лингвистики и углубление в ...
... подход имеет более общий и широкий характер, поскольку наряду с динамическими, развивающимися системами рассматривает также системы статические. Эти новые мировоззренческие подходы к исследованию естественно-научной картины мира оказали значительное влияние как на конкретный характер познания в отдельных отраслях естествознания, так и на понимание природы научных революций в естествознании. А ...
... в природу вещей лишь углубляет наши представления и требует с каждым следующим шагом по пути постижения природы вещей создания новых адекватных физических моделей. 3. Современная космологическая естественно-научная картина мира Современное существование естествознания в ее фундаментальных основаниях не может быть ограничено лишь знанием закономерностей макро- и микро- миров. Если микромир ...
0 комментариев