Мифологическая картина мира

18 вопрос

Мифологическая картина мира

Высшим уровнем первобытного сознания являлась мифология. Миф – способ обобщения мира в форме наглядных образов.

В древнейшие эпохи аспекты мира обобщались не в понятиях, а в чувственно-наглядных образах. Совокупность таких образов и составляла мифологическую картину мира. В мифологическом сознании мир виделся живым, одушевленным существом, живущим по законам родовой общины. Человек не выделял себя из окружающей среды. Для мифа характерны неразличение вещи и слова, фантазии и действительности, вещи свойств, реального и сверхестественного.

Миф выполнял функцию установления идеального равновесия между родовым коллективом и природой.

В мифологическом понимании мира случайное, хаотическое не противостоит необходимому, закономерному. Выделение черт предмета определяется не его объективными характеристиками, а субъективной позицией хранителя мифа (колдуна, шамана) в русле его индивидуальных ассоциаций.

Мыслительная деятельность на уровне мифологического сознания отлична от понятийно-мыслительной деятельности эпохи цивилизации.

Основные черты наглядно-образного мифологического мышления:

– преобладание умозаключений по аналогии;

– обобщение на основе подражания;

– неразличение случайного, единичного, общего, неповторимого;

– эгоцентризм отражения;

– неполнота обратимости логических операций.

Мифологическое мышление не может обеспечивать логико-понятийное освоение объективных связей и отношений мира.

Мифологическое пространство – пространство родовой жизни, в которой появился и функционирует данный род со своим определенным родоначальником, в качестве которого выступает некая вещь – животное, растение.

22 вопрос

В механистической картине мира задаются мировоззренческие ориентации и методологические принципы познания. Механицизм, детерминизм, редукционизм образуют систему принципов, регулирующих исследовательскую деятельность человека. Открывая законы, описывающие природные явления и процессы, человек противопоставляет себя природе, возвышает себя до уровня владельца природы. Так человек ставит свою деятельность на научную базу, ибо он, исходя из механистической картины мира, уверился в возможность с помощью научного мышления выявить универсальные законы функционирования мира. Эта деятельность оформляется в рационалистическую. Непременно, предполагается, что таковая деятельность целиком обязана основываться на целевых установках, принципах, нормах, способах познания объекта. Поступки (научные) и деяния исследователя, основанные на предписаниях методического характера обретают черты устойчивого вида деятельности. В рассматриваемый период исследовательская деятельность в астрономии, механике, физике была довольно рационализирована, а сами эти науки занимали лидирующее место в естествознании.
Физика как более разработанная область естествоиспытания, задавала фон для развития остальных отраслей науки. Последние же тяготели к правильно- методологическим принципам и понятиям физики, механики. Как это на самом деле происходило можно проследить на историко-научном материале биологии.
XVII- нач. XIX вв. - То период господства механической картины мира. Законы механики рассматриваются как универсальные и единые для всех отраслей естествознания. Эмпирические факты биологии, являющиеся фиксацией наблюдаемых в периоде единичных явлений, редуцируются к механическим закономерностям, другими словами, метод формирования фактов в биологии строится на механистических представлениях о мире. К примеру, такие факты, как: "Птица, которую потребность влечет к воде, чтоб отыскать тут себе жизненное пропитание, раздвигает пальцы на ногах, готовясь грести и плыть по аква поверхности"; "Кожа, соединяющая пальцы при основании, привыкает растягиваться благодаря этим беспрестанно повторяющимся раздвиганиям пальцев. Так, со временем образовались те широкие перепонки меж пальцами уток, грей, какие видим сейчас", целиком детерминированы идеями механистического детерминизма. Это однозначно видно из интерпретации указанных фактов. "Нередкое использование органом, обратившееся в привычку, увеличивает способность того органа, развивает его самого и докладывает ему размеры и силу деяния"; "Неупотребление органа, сделавшееся неизменным вследствие усвоенных привычек, равномерно ослабляет этот орган и, в конце концов, приводит его к исчезновению и даже к полному уничтожению".
Механистический подход к системе адаптации "животный организм-окружающая среда" дает соответствующий эмпирический материал.

25 вопрос

Постнеклассический этап развития мировоззрения и научной картины мира поставил новые задачи.

Первая – устранение из современной постнеклассической картины мира ориентации на линейную однозначность; выявление онтологического статуса нелинейности, неопределенности как атрибутивных характеристик бытия; Вторая – становление ноосферогенетического синтеза всего корпуса знаний, в том числе и мировоззренческого, становления учения о ноосфере как новой научно-мировоззренческой системы. Третья – становление холистического мировоззрения и научной картины мира, представляющих мир как целостность, включающую человека. Решение этой триединой задачи способствует становлению нового неклассического синергийно–ноосферного мировоззрения и общенаучной междисциплинарной единой картины мира как целостности.

Мы живем в переходную эпоху кризисов и перемен во всех сферах: природной, социальной, духовной, характеризующуюся девальвацией мировоззренческих ориентиров. Сформировать новое мировоззрение и новые методологические регулятивы само естествознание как частная наука не в со-

стоянии. Задача естествознания – изучение природы, мира. Но осознать – что такое природа – вопрос мировоззрения и задача философии, способной осуществлять рефлексию над наукой и философское осмысление мира, формировать мировоззрение новой переходной эпохи. Синтез философии и естествознания способен преодолеть тенденции иррационализма, деструктивности, мировоззренческого разброда.

28 вопрос

Классическая механика обнаружила пределы своих возможностей в объяснении атомных и молекулярных спектров, поведения теплоемкости твердых тел, движения тел со скоростями, соизмеримыми со скоростью света, и других явлений. Для их описания были созданы новые системы определений, понятий, аксиом, постулатов, которые легли в основу квантовой и релятивистской механик - новых моделей описания природы. К классическим концептуальным системам физики присоединились неклассические. Но это не простое объединение, оно связано с ломкой старых и возникновением новых представлений о пространстве, времени и причинности. Оно изменило образ физической мысли. В результате этого объединения произошла смена парадигмы физической науки.
Но это не значит, что законы классической механики оказались несправедливы. Вот что по этому поводу пишет В.Гейзенберг в своей классической работе «Физика и философия»: «Всюду, где понятия механики Ньютона могут быть применены для описания процессов природы, законы, сформулированные Ньютоном, также являются справедливыми и не могут быть улучшены. Электромагнитные же явления не могут быть должным образом описаны с помощью системы понятий ньютоновской механики. Поэтому эксперименты над электромагнитными полями и световыми волнами совместно с их теоретическим анализом, проведенным Максвеллом, Лоренцом и Эйнштейном, привели к новой замкнутой системе определений, аксиом и понятий, к системе, являющейся также непротиворечивой и замкнутой, что и система ньютоновской механики, хотя она существенно отлична от системы Ньютона».
Это значит, что не только классическая механика, но и вся классическая наука имеет границы применимости, в рамках которых она была и остается полностью справедливой. На основе классической механики работают все машины и механизмы, строятся здания и сооружения. Классическая термодинамика лежит в основе работы тепловых двигателей, классическая электродинамика - в основе работы электрических установок. И совсем ни к чему при исследовании явлений макромира (например, движения автомобиля по дороге или работы электродвигателя) использовать представления релятивистской или квантовой физики. В условиях макромира эти эффекты будут настолько малы, что у нас не найдется приборов, чтобы их измерить, и более того, такие малые эффекты не повлияют на характер движения макротел.
Классическая механика является частным случаем других более сложных моделей и при определенных условиях соотношения релятивистской или квантовой механики переходят в соотношения классические, то есть новые теории, претендующие на более широкую область применимости, чем старая, включают последнюю в качестве предельного случая, т.е выполняется принцип соответствия.
Однако и неклассическая наука не может ответить на множество вопросов, связанных с пределами познаваемости мира, единства разных типов взаимодействий, пределом делимости материи и многих других. По сравнению с классической наукой она расширила пределы познания, перевела его на новый, более сложный уровень, но, как и классическая наука, она оказалась ограниченной и бессильной в создании подлинно единой научной картины мира. К середине ХХ столетия оформились отдельные ее части, взаимосвязь между которыми просматривалась лишь на уровне общефилософских идей о развитии. Мощный всплеск интегративных тенденций в науке, ускорение процессов междисциплинарного синтеза в поисках механизмов взаимосвязи природы, человека и общества и общих закономерностей их развития стали подножием для становления постнеклассической науки, сформировавшей новые познавательные модели, в рамках которых стало возможным описать мир как единую развивающуюся суперсистему.

31 вопрос

Одним из наиболее важных вопросов как философии, так и естествознания является проблема материи. Представления о строении материи нашли свое выражение в борьбе двух концепций: прерывности (дискретности) материи – корпускулярная концепция, и непрерывности (континуальности) материи – континуальная концепция. С ними тесно связаны проблемы взаимодействия материальных объектов, которые проявляются как концепции близкодействия (передача действия от точки к точке) и дальнодействия (передача действия без физической среды).

Корпускулярная концепция опирается на идеи Демокрита, отождествившего пространство с пустотой и приписавшего пустоте индивидуальное существование. По Демокриту пространство есть то, что существует само по себе, независимо от материи и является "вместилищем" тел. Оно может быть заполнено телами, а может быть абсолютно пустым в виде особого реального объекта. Ньютон в своей механике эту идею развил до четкого представления об абсолютном пространстве и абсолютном времени, которые не зависят друг от друга и не связаны с материей. Ньютон разработал концепцию прерывности. Его подход основывался на признании дальнодействующих сил. В 1672-1676 годах он распространил атомистику на световые явления и создал корпускулярную теорию света. По своему мировоззрению Ньютон был вторым после Декарта великим представителем механистического материализма в естествознании XVII-XVIII веков. Декарт стремился построить общую картину природы, в которой все явления объяснялись как результат движения больших и малых частиц, образованных из единой материи. Недостатки механистической атомистики:

– отсутствие достоверного экспериментального материала;

– атомы рассматривались как частицы, лишенные возможности превращения;

– единственной формой движения принималось механическое движение.

Сложившиеся к началу XIX века представления о строении материи были односторонними и не давали возможности объяснить ряд экспериментальных фактов. Разработанная М. Фарадеем и Дж. Максвеллом в XIX веке теория электромагнитного поля показала, что признанная концепция не может быть единственной для объяснения структуры материи. В своих работах М. Фарадей и Дж. Максвелл показали, что поле – это самостоятельная физическая реальность. Таким образом, в науке произошла определенная переоценка основополагающих принципов, в результате которой обоснованное Ньютоном дальнодействие заменялось близкодействием, а вместо представлений о дискретности выдвигалась идея непрерывности, получившая свое выражение в электромагнитных полях, т.е. развитие получила континуальная концепция.

Двойственность описание природы особенно проявляется при рассмотрении пространственных и временных свойств материи. На эмпирическом уровне познания мира понятие пространства позволяет описывать порядок сосуществования материальных объектов по признакам "слева – справа", "дальше – ближе", "сверху – снизу", "больше по размерам – меньше". Понятие времени выражает порядок смены событий по признаку "раньше – позже". Пространство и время органически связаны с материей, не могут существовать самостоятельно, обособленно от нее. Основы такого взгляда заложил Аристотель и развил Г. В. Лейбниц (1646-1716). Дальнейшее углубление этого представления о пространстве и времени осуществил Эйнштейн в теории относительности.

В современной физике строго доказано, что пространство и время неразрывно связаны между собой, то есть составляют единое четырехмерное пространство-время и наш мир, следовательно, четырехмерен. Это доказательство осуществлено Эйнштейном в рамках специальной теории относительности. В общей теории относительности установлена количественная связь геометрических свойств (метрики) пространства-времени с материей. Вблизи тяготеющих масс пространство-время "искривляется" и уже не является привычным для нас используемым в классической физике (так называемым эвклидовым). Это представление о четырехмерном пространстве-времени эффективно "работает" в масштабах от размеров видимой Вселенной до размеров элементарных частиц.

Итак, по современным представлениям наш реальный мир четырехмерен: три измерения являются пространственными и одно – временным. Строго показано, что если бы наше геометрическое пространство имело больше 3-х измерений, то планеты, движущиеся вблизи Солнца, и электроны, движущиеся вблизи ядер атомов, не могли бы образовывать устойчивые планетарные и атомные системы. Тем не менее, современные теории, правильно отражающие закономерности в глубоком микромире и ранние стадии эволюции Вселенной, вынуждены оперировать многомерными пространствами. Однако "избыточные" измерения, сыграв свою роль при объяснении тех или иных свойств материи или определенных этапов ее эволюции, неизбежно выпадают из игры.

Установлено, что пространство и время обладают тремя фундаментальными свойствами (тремя видами симметрии): время однородно, а пространство однородно и изотропно. Изотропность пространства означает, что в любых направлениях его свойства абсолютно одинаковы, то есть пространство обладает симметрией относительно операции поворота. Однородность пространства (симметрия относительно операции сдвига, перемещения) означает абсолютную одинаковость свойств пространства в различных его точках. Аналогичная симметрия времени относительно "сдвига" (выбора момента начала отсчета времени) отражает одинаковость его свойств в прошлом, настоящем и будущем. Перечисленные свойства пространства и времени физически проявляются в одинаковости законов Природы, в различных направлениях во Вселенной, в различных ее местах и в различные моменты времени.

В соответствии с достижениями квантовой физики основополагающим понятием современного атомизма является понятие элементарной частицы, но им присущи такие свойства, которые не имели ничего общего с атомизмом древности, в частности, дуализм свойств. В 1900 г. М. Планк показал, что энергия излучения или поглощения электромагнитных волн не может иметь произвольные значения, а кратна энергии кванта, т.е. волновой процесс приобретает окраску дискретности. Идея Планка о дискретной природе света получили свое подтверждение в области фотоэффекта. Де Бройль открыл примерно в это же время у частиц волновые свойства (дифракция электрона). Таким образом, частицы неотделимы от создаваемых ими полей, и каждое поле вносит свой вклад в структуру частиц, обуславливая их свойства. В этой неразрывной связи частиц и полей можно видеть одно из наиболее важных проявлений единства прерывности и непрерывности в структуре материи. Для характеристики прерывного и непрерывного в структуре материи следует также упомянуть единство корпускулярных и волновых свойств всех частиц и фотонов. Единство корпускулярных и волновых свойств материальных объектов представляет собой одно из фундаментальных противоречий современной физики и конкретизируется в процессе дальнейшего познания микроявлений. Изучение процессов макромира показали, что прерывность и непрерывность существуют в виде единого взаимосвязанного процесса. При определенных условиях макромира микрообъект может трансформироваться в частицу или поле и проявлять соответствующие им свойства.

Вся обстановка в науке в начале XX века складывалась так, что представления о дискретности и непрерывности материи получили свое четкое выражение в двух видах материи: веществе и поле, различие между которыми явно фиксировалось на уровне явлений микромира. Однако дальнейшее развитие науки показало, что такое противопоставление является весьма условным. Было показано, что материя проявляет как непрерывные, так и корпускулярные свойства. Необходимо добавить, что представление о дискретности пространства-времени в современном естествознании все-таки существует, но оно применяется только в связи с объяснением самых ранних этапов эволюции Вселенной.

32 вопрос

Космогония и космология

На основе наблюдений и философского переосмысления мифологической идеи о первоначальном "хаосе" Левкипп пришел к своей гипотезе, о "вихре атомов" - начальном состоянии и движущей силе возникновения космоса. Демокрит целиком принял и дальше развил учение Левкиппа.

Первичное движение атомов - это природное движение, им присущее, оно не требует внешнего толчка. Только в дальнейшем сплетение и сочетание атомов в сложные тела происходит в результате толчков, ударов и силы притяжения подобного к подобному, признание которой характерно для ряда философских систем того времени. Эта сила действует в космогонической картине Демокрита как закон природы, является первичной причиной образования самого вихря.

Вихрь возникает не единожды. Хаотическое движение атомов в пространстве постоянно приводит к образованию вихрей, из которых создаются бесчисленные миры. Все эти миры, в том числе и наш, рождаются и погибают, но Вселенная вечна: безначальна и бесконечна. Она не имеет создателя, и в ней нет цели, все в ней подчинено всеобъемлющему закону необходимости, и ничто не случается без естественной причины.

Бесконечные миры во Вселенной! Это мысль всегда в истории науки и в истории философии связывалась с именем Джордано Бруно. Однако эта идея, выдвинутая итальянским мыслителем на новой научной основе в конце XVI в., была настоящим "возрождением" идей древних атомистов. О бесконечности миров учили Левкипп и Демокрит. Множество миров, согласно их взглядам, существуют одновременно в пространстве на разных стадиях развития. Каждый из них рождается, расцветает и погибает.

Исходя из атомистической теории, Демокрит рисует грандиозную космогоническую гипотезу. Вихреобразное движение, по Демокриту, было причиной образования и нашего мира, и этот мир подчинен естественным законам Вселенной. В процессе вихревого движения осуществилась качественная дифференциация материи. В результате действия закона притяжения подобного подобным, атомы, более или менее однородные по форме, объединились вместе, возникли Земля и небесные светила. Тот же закон имел и обратное действие - несходные атомы отталкивали друг друга. Таким образом, процессы притяжения и отталкивания привели к образованию всего окружающего мира.

Все происходящее в мире, по Демокриту, подчинено не сверхъестественной силе, а только закону необходимости. Необходимость Демокрит понимал как бесконечную цепь причинно-следственных связей. Он не искал первопричины мира - он ее отрицал. Но он постоянно искал причинные основания всех временных явлений. Об этом говорят заглавия его произведений: "Небесные причины", "Наземные причины", "Причины звуков", "Причины огня и того, что в огне" и др.

Некоторые ученые пытались оспаривать подлинность "Причин". Но эти попытки не имеют серьезных оснований. Найти причины явлений - это была, по Демокриту, одна из главных задач науки и деятельности ученого. Философия, теория ощущений, учение о происхождении живой природы, вопросы зоологии, ботаники, психологии - таков был круг научных интересов Демокрита, судя по сведениям дошедшим, до нас. И рассмотрение каждого вопроса было насыщено у него причинными объяснениями. Часто это мнимые объяснения, сделанные из-за скудного запаса фактов по аналогии. Но это всегда объяснение явлений естественными причинами, поэтому у Демокрита так много правильных наблюдений и догадок.

Начиная с Аристотеля и кончая христианскими писателями, верящими в "божественное провидение", все противники материалистического детерминизма нападали на Демокрита. В действительности Демокрит был на столько увлечен возможностью "сквозного" причинного объяснения мира, что объявлял всякого рода случайные события лишь субъективной иллюзией, порожденной незнанием подлинных причин происходящего. Знание же их, по убеждению Демокрита, превращают любую случайность в необходимость.

Демокрит, широко пользуясь распространенным в древности принципом аналогии микрокосмоса и макрокосмоса, приводил в своих сочинениях примеры, главным образом, из человеческой практики. По Демокриту, если человек нашел клад - это не случайно, ибо причиной было вскапывание земли или посадка оливкового дерева. Любое явление имеет свою причину, поэтому нет случайностей. Точно так же и миры и вещи возникаю не случайно, а по причине сталкивания и отталкивания атомов, и весь космос из вихря.

По мнению некоторых ученных (Эпикура) необходимость в философии Демокрита фатальна. Но если вдуматься в учение Демокрита, станет ясно, что он не был фаталистом. Он отбрасывал случай только в прямом значении, т.е. отрицал слепую "судьбу". Он был приверженцем необходимости как естественного хода явлений. С другой стороны, он отрицал и неизбежный рок. С точки зрения фатализма, все события предопределены с прошлого по настоящее и будущее цепью причин и следствий. Так истолковывал взгляд Демокрита только Псевдоплутарх. Однако, раз движение атомов вечно, то в нем заложены и причины настоящего. Но для каждого явления Демокрит искал специфическую причину, осуществляя научный поиск, что не имело бы ни какого смысла, если бы он стоял на точке зрения фатализма.

Вопрос о характере детерминизма Демокрита исследовал советский ученый И.Д. Рожанский, сравнивая космологические взгляды Анаксагора и Демокрита. По Анаксагору, если бы космообразование могло произойти не только у нас, но и в другом месте, то этот мир был бы во всех отношениях подобен нашему. Такая точка зрения была связана с анаксагорским пониманием космоса как живого организма, который сам себя воспроизводит. Демокрит с этим не согласен. Бесчисленные миры могут быть различны. В некоторых нет ни Солнца, ни Луны, а в других Солнце и Луна больше наших, в третьих же их большее число. Могут быть и такие миры, где нет воды и там нет растений и животных.

Таким образом, хотя Демокрит и детерминист но, согласно его взгляду, закономерности, управляющие движениями атомов, оставляют неограниченное поле возможностей для образования самых разных миров. То же разнообразие атомов создает различные цепи причин и следствий, которые требуют исследования в каждом отдельном случае. Итак, у Демокрита, случайность и необходимость не исключают, а предполагают друг друга. Эпикур был прав, видимо, обвиняя Демокрита в том, что он недостаточно обосновал этот взгляд самим движением атомов.

37 вопрос

Возникновение и развитие планетной системы.

Астрономы прошлого предложили множество теорий образования Солнечной системы, а в сороковых годах ХХ века советский астроном Отто Шмидт предположил, что Солнце, вращаясь вокруг центра Галактики, захватило облако пыли. Из вещества этого огромного холодного пылевого облака сформировались холодные плотные допланетные тела – планетезимали.

Наша Солнечная система – не единственная во Вселенной Элементы этой теории используются в современной космогонии.

Согласно компьютерным расчетам, первоначальная масса газопылевого облака, в котором образовалась Солнечная система, была более 104 М. Первоначальный размер облака существенно превышал размеры Солнечной системы, а его состав был аналогичен тому, что наблюдается в плотных холодных межзвездных туманностях, то есть 99 % межзвездного газа и 1 % межзвездной пыли. У нескольких десятков звезд в настоящее время обнаружены планетные системы. Телескопом им. Кека на Гавайских островах была исследована молодая звезда HR 4796. На полученных изображениях в инфракрасном диапазоне вокруг нее виден диск радиусом примерно 200 а.е. Центральная часть диска свободна от пыли. Считают, что в центральной области из пыли уже сформировались крупные планетные тела, а во внешней части продолжают формироваться кометы. В настоящее время общепризнанной является теория формирования планетной системы в четыре этапа. Планетная система формируется из того же протозвездного пылевого вещества, что и звезда, и в те же сроки. Первоначальное сжатие протозвездного пылевого облака происходит при потере им устойчивости. Центральная часть сжимается самостоятельно и превращается в протозвезду. Другая часть облака с массой, примерно в десять раз меньше центральной части, продолжает медленно вращаться вокруг центрального утолщения, а на периферии каждый фрагмент сжимается самостоятельно. При этом стихает первоначальная турбулентность, хаотичное движение частиц. Газ конденсируется в твердое вещество, минуя жидкую фазу. Образуются более крупные твердые пылевые крупинки – частицы.

Чем крупнее образовавшиеся крупинки, тем быстрее они падают на центральную часть пылевого облака. Часть вещества, обладающая избыточным моментом вращения, образует тонкий газопылевой слой – газопылевой диск. Вокруг протозвезды формируется протопланетное облако – пылевой субдиск. Протопланетное облако становится все более плоским, сильно уплотняется. Из-за гравитационной неустойчивости в пылевом субдиске образуются отдельные мелкие холодные сгустки, которые, сталкиваясь друг с другом, образуют все более массивные тела – планетезимали. В процессе формирования планетной системы часть планетезималей разрушилась в результате столкновений, а часть объединилась. Образуется рой допланетных тел размером около 1 км, количество таких тел очень велико – миллиарды. Затем допланетные тела объединяются в планеты. Аккумуляция планет продолжается миллионы лет, что очень незначительно по сравнению со временем жизни звезды. Протосолнце становится горячим. Его излучение нагревает внутреннюю область протопланетного облака до 400 К, образовав зону испарения. Под действием солнечного ветра и давления света легкие химические элементы (водород и гелий) оттесняются из окрестностей молодой звезды. В далекой области, на расстоянии свыше 5 а.е., образуется зона намерзания с температурой примерно 50 К. Это приводит к различиям в химическом составе будущих планет.

Эволюция Солнечной системы.

Как только масса пропланеты достигает 1–2 масс Земли, она способна захватывать атмосферу. Протоюпитер буквально за сотню лет увеличил свою массу за счет захвата газов в десятки раз. Затем скорость аккреции падает, т.к. весь газ непосредственно на пути планеты уже вобран, а снаружи он поступает достаточно медленно (за счет диффузии). В нашей Солнечной системе на периферии образовались планеты-гиганты, способные удержать возле себя газовые оболочки. Сначала сформировались ядра планет-гигантов, а затем планеты «нарастили» себе оболочку из водорода и гелия. Двухступенчатая модель образования гигантов подтверждается фактами. Массы ядер планет-гигантов примерно одинаковы и равны 15–20 М. Количество водорода уменьшается с увеличением расстояния. Чем больше масса планеты, тем быстрее идет аккреция газа на нее. По современным расчетам, рост Юпитера продолжался десятки миллионов лет, а рост Сатурна – сотни миллионов. У планет-гигантов возникли собственные минидиски из газа и пыли, из которых затем сформировались кольца и многочисленные спутники. При формировании Юпитера именно в районе его орбиты проходила граница конденсации водяных паров. По современным расчетам, на более близких расстояниях, в поясе астероидов, летучие вещества находились в газообразном состоянии. Это привело к тому, что рост допланетных тел в районе будущего Юпитера ускорился, а в районе пояса астероидов замедлился. Именно поэтому массивный Юпитер обогнал по скорости роста протопланету, более близкую к Солнцу. Но после своего «рождения» Юпитер стал тормозить образование этой планеты в поясе астероидов. Разогнанные тяготением планет-гигантов сгустки вещества выбрасывались на окраину Солнечной системы, где становились кометами. Гравитационные возмущения со стороны Юпитера и сейчас сильно воздействуют на астероиды. Уран и Нептун росли еще медленнее. К тому времени газа в Солнечной системе из-за действия солнечного ветра осталось еще меньше, поэтому Уран и Нептун содержат меньше водорода в процентном содержании, чем Юпитер. Основными составляющими этих планет-гигантов являются вода, метан и аммиак.

В центре Солнечной системы сформировались менее массивные планеты. Здесь солнечный ветер выдул мелкие частицы и газ. А вот более тяжелые частицы, наоборот, стремились к центру. Рост Земли продолжался сотни миллионов лет. Ее недра прогрелись до 1000–2000 К благодаря гравитационному сжатию и участвовавшим в аккумуляции крупным телам (до сотен километров в поперечнике). Падение таких тел сопровождалось образованием кратеров с очагами повышенной температуры под ними. Другой и основной источник тепла Земли – распад радиоактивных элементов, в основном, урана, тория и калия. В настоящее время температура в центре Земли достигает 5000 К, что гораздо выше, чем в конце аккумуляции. Солнечные приливы затормозили вращение близких к Солнцу планет – Меркурия и Венеры. С появлением радиологических методов был точно определен возраст Земли, Луны и Солнечной системы – около 4,6 млрд. лет. Компьютерные эксперименты продемонстрировали замечательное свойство нашей планетной системы: пролет звезды с массой порядка 0,1 массы Солнца через ее внешние области мало изменит орбиты планет земной группы. Этого нельзя сказать об удаленных объектах, расположенных в облаке Оорта, для которых расстояние от Солнца в сотни раз больше, чем радиус орбиты Земли. Гравитационное поле Галактики возмущает орбиты малых тел на окраине Солнечной системы и даже вызывает их появление внутри орбиты Земли. Что касается Солнца, центрального тела Солнечной системы, то это – типичная звезда главной последовательности, равновесие которой обусловлено равенством сил газового давления и гравитации. Солнце существует 5 миллиардов лет и еще столько же будет излучать практически неизменный поток энергии вследствие протекающих в его недрах ядерных реакций. Затем, в соответствии с законами звездной эволюции, Солнце превратится в красный гигант, и его радиус значительно увеличится, станет больше орбиты Земли.

После этого газовая оболочка рассеется, и на месте Солнца останется белый карлик. Этот остаток нашего бывшего светила будет высвечивать запасы тепловой энергии в течение миллиардов лет, постепенно превращаясь в невидимый холодный объект. При этом температура на Земле сначала увеличится до 10 000°C, а затем уменьшится практически до абсолютного нуля. Современная планетная космогония встречается со многими вопросами, которые требуют строгого решения. Один из таких вопросов – парадокс вращательного момента. Протопланетные диски имеют небольшую массу, в 10–100 раз меньшую центральной звезды. Так, например, в Солнечной системе 99,8 % массы заключается в Солнце. Тем не менее, основной вращательный момент приходится именно на планеты. Поэтому вопрос о перераспределении вращательного момента из центральной части конденсирующегося газопылевого облака к периферии очень актуален и до сих пор не решен.

Астрономы древности полагали, что Вселенная и Солнечная система существовали вечно и будут существовать еще столько же в неизменном виде. С появлением христианства возраст Солнечной системы значительно уменьшился. Джордано Бруно первым предположил, что звезды, подобно Солнцу, окружены планетными системами, которые непрерывно рождаются и умирают. В 1745 году французский ученый Бюффон высказал гипотезу, что планеты образовались из вещества, выброшенного из Солнца после столкновения Солнца с кометой. Немецкий философ Иммануил Кант в 1755 году впервые изложил идею о возникновении Солнечной системы из облака холодных пылинок, находящихся в хаотическом движении. Планеты по Канту формируются из того же газопылевого облака, что и Солнце. В 1796 году французский ученый Пьер Симон Лаплас описал образование Солнца и Солнечной системы из медленно вращающейся раскаленной газовой туманности.

Под действием гравитации центральная часть протосолнца сжималась, скорость его вращения увеличивалась, поэтому оно приобретало сплюснутую форму. Сгустки отделялись от протосолнца и затем охлаждались. Вещество, из которого образовались планеты, первоначально по Лапласу было в горячем, расплавленном состоянии. Но потом стало ясно, что Земля никогда не была ни газовой, ни раскаленной.

Гипотеза Джинса образования планет Солнечной системы.

Предложенная в 1916 году Джеймсом Джинсом новая теория, согласно которой вблизи Солнца прошла звезда и ее притяжение вызвало выброс солнечного вещества, из которого в последующем образовались планеты, должна была объяснить парадокс распределения момента импульса. Однако в настоящее время специалисты не поддерживают эту теорию. В 1935 году Рассел предположил, что Солнце было двойной звездой. Вторая звезда была разорвана силами гравитации при тесном сближении с другой, третьей звездой. Девятью годами позже Хойл высказал теорию, что Солнце было двойной звездой, причем вторая звезда прошла весь путь эволюции и взорвалась как сверхновая, сбросив всю оболочку. Из остатков этой оболочки и образовалась планетная система. В сороковых годах ХХ века советский астроном Отто Шмидт предположил, что Солнце захватило при обращении вокруг Галактики облако пыли. Из вещества этого огромного холодного пылевого облака сформировались холодные плотные допланетные тела – планетезимали. Элементы многих из перечисленных выше теорий использует современная космогония.

45 вопрос

Принцип относительности

При́нцип относи́тельности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.

Отсюда следует, что все законы природы одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.[1]

Различают принцип относительности Эйнштейна (который приведён выше) и принцип относительности Галилея, который утверждает то же самое, но не для всех законов природы, а только для законов классической механики, подразумевая применимость преобразований Галилея, оставляя открытым вопрос о применимости принципа относительности к оптике и электродинамике.

В современной литературе принцип относительности в его применении к инерциальным системам отсчета (чаще всего при отсутствии гравитации или при пренебрежении ею) обычно выступает терминологически как лоренц-ковариантность (или лоренц-инвариантность).

Принцип дополнительности

Принцип дополнительности — один из важнейших принципов квантовой механики, сформулированный в 1927 году Нильсом Бором. Согласно этому принципу, для полного описания квантовомеханических явлений необходимо применять два взаимоисключающих («дополнительных») набора классических понятий, совокупность которых даёт исчерпывающую информацию об этих явлениях как о целостных. Например, дополнительными в квантовой механике являются пространственно-временная и энергетически-импульсная картины, а также Гжигурднский опыт.

Принцип дополнительности лёг в основу так называемой копенгагенской интерпретации квантовой механики[1] и анализа процесса измерения[2] характеристик микрообъектов. Согласно этой интерпретации, заимствованные из классической физики динамические характеристики микрочастицы (её координата, импульс, энергия и др.) вовсе не присущи частице самой по себе. Смысл и определённое значение той или иной характеристики электрона, например, его импульса, раскрываются во взаимосвязи с классическими объектами, для которых эти величины имеют определённый смысл и все одновременно могут иметь определённое значение (такой классический объект условно называется измерительным прибором). Роль принципа дополнительности оказалась столь существенной, что Паули даже предлагал назвать квантовую механику «теорией дополнительности» по аналогии с теорией относительности

Принцип соответствия

В мире квантовой механики, где всё определяют принцип неопределенности Гейзенберга и уравнение Шрёдингера, картина происходящего кардинально отличается от привычного нам мира классической механики, где действуют законы движения Ньютона. Однако же наш макроскопический мир соткан из микроскопических атомов, и законы макро- и микромира не могут не быть увязаны между собой. Впервые принцип соответствия законов микро- и макромира был озвучен датским физиком-теоретиком Нильсом Бором, и за иллюстрацией для лучшего понимания этого принципа лучше всего обратиться к упрощенной модели атома, которую также впервые представил миру этот же ученый (см. Атом Бора).

В атоме Бора электроны могут находиться только на «разрешенных» орбитах. Орбиты выстраиваются по главным квантовым числам. Ближайшая к ядру орбита имеет главное квантовое число, равное 1, следующая — 2 и т. д. Чем выше квантовое число электронной орбиты, тем дальше она удалена от ядра. По контрасту — в классическом ядре, предсказываемом ньютоновской механикой, электроны могут обращаться вокруг ядра по произвольным орбитам, находящимся от ядра на любом удалении (это, собственно, и могло бы происходить, не принимай мы во внимание квантовые эффекты).

Принцип соответствия вступает в силу на нечеткой границе между квантовой и классической механикой и еще раз демонстрирует нам, что в природе нет явных границ между явлениями, как нет и четкого разграничения между теоретическими описаниями природных явлений. И еще он демонстрирует нам то, о чем уже говорилось во Введении относительно тенденций развития теоретической науки. Квантовая механика, например, отнюдь не отменяет и не подменяет собой классическую механику Ньютона, а лишь представляет собой предельный случай при переходе явлений в масштабы микромира. Вообще, естественнонаучные теории вырастают одна из другой по мере расширения наших ранее накопленных знаний подобно новым свежим побегам на древе познания окружающего мира.

48 вопрос

Мы знаем, что в условиях бескислородной атмосферы возможен неорганический синтез "органических" веществ преджизни.

Отсюда следует, что преджизнь и ранняя жизнь долгое время существовали бок о бок. В литературе нередко встречаешь простую схему развития жизни из преджизни.

В принципе она сводится к следующему. Сначала шло неорганическое формирование "органических" соединений преджизни.

Затем развилась жизнь. Будучи гетеротрофными, формы ранней жизни питались накопившимся "органическим" веществом.

Когда же оно истощилось, живым существам пришлось выработать автотрофный тип питания - органический фотосинтез, чтобы употреблять для поддержания жизни неорганические, минеральные вещества. Такой предполагаемый ход событий отражен, например, в знаменитой схеме Пири.

Но для такого сложного процесса, каким является возникновение жизни, эта схема, конечно, слишком проста. Основываясь на наших знаниях о дальнейшей эволюции жизни, я уже ранее предположил, чтопереход от преджизни к жизни скорее всего был более сложным и многоступенчатым.

Вообще жизнь:

Жизнь — активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с её физической и химической формами существования[1][2][3]; совокупность физических и химических процессов, протекающих в клетке, позволяющих осуществлять обмен веществ и деление клетки (митоз). Основной атрибут живой материи — генетическая информация, используемая для репликации. Вне клетки жизнь не существует, вирусы проявляют свойства живой материи только после переноса генетического материала в клетку. Приспосабливаясь к окружающей среде, живая клетка формирует все многообразие живых организмов.

Также под словом «жизнь» понимают период существования отдельно взятого организма от момента возникновения до его смерти[4]. Живым является то, что удовлетворяет собственные потребности и потребности общности в которой данное существует, активно анализируя и используя условия окружающей среды.

52 вопрос

СИНЕРГЕТИКА

(от греч. synergeia — сотрудничество, содействие, соучастие) — междисциплинарное направление научных исследований, в рамках которого изучаются общие закономерности процессов перехода от хаоса к порядку и обратно (процессов самоорганизации и самопроизвольной дезорганизации) в открытых нелинейных системах физической, химической, биологической, экологической, социальной и др. природы. Термин «С.» был введен в 1969 Г. Хакеном. С. как научное направление близка к ряду др. направлений, таких, как нелинейная динамика, теория сложных адаптивных систем, теория диссипативных структур (И. Пригожин), теория детерминированного хаоса, или фрактальная геометрия (Б. Мандельброт), теория автопоэзиса (X. Матурана и Ф. Варела), теория самоорганизованной критичности (П. Бак), теория нестационарных структур в режимах с обострением (А.А. Самарский, С.П. Курдюмов). Термин «С.» иногда используется как обобщенное название научных направлений, в рамках которых исследуются процессы самоорганизации и эволюции, упорядоченного поведения сложных нелинейных систем. С. можно рассматривать как современный этап развития идей кибернетики (Н. Винер, У.Р. Эшби) и системного анализа, в т.ч. построения общей теории систем (Л. фон Берталанфи).
Суть подхода С. заключается в том, что сложноорганизованные системы, состоящие из большого количества элементов, находящихся в сложных взаимодействиях друг с другом и обладающих огромным числом степеней свободы, могут быть описаны небольшим числом существенных типов движения (параметров порядка), а все прочие типы движения оказываются «подчиненными» (принцип подчинения) и могут быть достаточно точно выражены через параметры порядка. Поэтому сложное поведение систем может быть описано при помощи иерархии упрощенных моделей, включающих небольшое число наиболее существенных степеней свободы.
В замкнутых, изолированных и близких к равновесию системах протекающие процессы, согласно второму началу термодинамики, стремятся к тепловому хаосу, т.е. к состоянию с наибольшей энтропией. В открытых системах, находящихся далеко от состояний термодинамического равновесия, могут возникать упорядоченные пространственно-временные структуры, т.е. протекают процессы самоорганизации. Структуры-аттракторы показывают, куда эволюционируют процессы в открытых и нелинейных системах. Для всякой сложной системы, как правило, существует определенный набор возможных форм организации, дискретный спектр структур-аттракторов эволюции. Критический момент неустойчивости, когда сложная система осуществляет выбор дальнейшего пути эволюции, называют точкой бифуркации. Вблизи этой точки резко возрастает роль незначительных случайных возмущений, или флуктуаций, которые могут приводить к возникновению новой макроскопической структуры. Структуры самоорганизации, обладающие свойством самоподобия, или масштабной инвариантности, называют фрактальными структурами. Будучи междисциплинарным направлением исследований, С. влечет за собой глубокие мировоззренческие следствия. Возникает качественно иная, отличная от классической науки картина мира. Формируется новая парадигма, изменяется вся концептуальная сетка мышления. Происходит переход от категорий бытия к со-бытию, событию; от существования к становлению, сосуществованию в сложных эволюционирующих структурах старого и нового; от представлений о стабильности и устойчивом развитии к представлениям о нестабильности и метастабильности, оберегаемом и самоподдерживаемом развитии (sustainable development); от образов порядка к образам хаоса, генерирующего новые упорядоченные структуры; от самоподдерживающихся систем к быстрой эволюции через нелинейную положительную обратную связь; от эволюции к коэволюции, взаимосвязанной эволюции сложных систем; от независимости и обособленности к связности, когерентности автономного; от размерности к соразмерности, фрактальному самоподобию образований и структур мира. В новой синергетической картине мира акцент падает на становление, коэволюцию, когерентность, кооперативность элементов мира, нелинейность и открытость (различные варианты будущего), возрастающую сложность формообразований и их объединений в эволюционирующие целостности. С. придает новый импульс обсуждению традиционных филос. проблем случайности и детерминизма, хаоса и порядка, открытости и цели эволюции, потенциального (непроявленного) и актуального (проявленного), части и целого.

Дата добавления: 2015-08-28