7. Классическая и неклассическая физические картины мира

ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА - это представление о мире и его процессах, выработанное физикой на основе эмпирического исследования и теоретического осмысления. Физическая картина мира следует за ходом развития науки; сначала она основывалась на механике атома (атомизм), затем – на механике сил (динамизм, энергетизм), а в наши дни – на представлении о неразрывной связи пространства и времени (см. Континуум), а также силы и материи (см. Поля теория), на понимании совокупности условий микрофизики, статистического характера физических законов и двойственной природы материи.

Научная революция произошла приблизительно в XVI–XVII вв. и сформировала научную картину мира, которая называется классической, или механистической, или ньютоновской. Просуществовав около трех столетий и добившись огромных научных результатов, классическое естествознание исчерпало свои возможности и уступило место третьей научной картине мира, которая стала называться неклассической или эйнштейновской – по имени ее наиболее выдающегося представителя, знаменитого ученого XX в. Альберта Эйнштейна.

Однако научные революции (в отличие от общественно-политических) не пугают людей. Наоборот, среди ученых утвердилась вера в то, что эти революции, во-первых, необходимый элемент в развитии науки, а во-вторых, не только не исключают, но, напротив, предполагают взаимосвязь между старыми и новыми научными знаниями и представлениями. Известный датский ученый XX в. Нильс Бор сформулировал так называемое правило соответствия: всякая новая научная теория не отвергает начисто предшествующую, а включает ее в себя на правах частного случая, то есть устанавливает для прежней теории ограниченную область применимости. И при этом обе теории (старая и новая) вполне могут мирно сосуществовать. Например, Земля, как известно, имеет форму шара. Но при переходе через улицу (т. е. в ограниченных масштабах) ее можно считать плоской. В этих пределах данное утверждение будет «соответствовать действительности». А вот выход за эти пределы (например, в космическое пространство) потребует полностью изменить наши представления и создать новую теорию, в которой найдется место и для старой, но лишь на правах частного случая.

8. Философские проблемы специальной и общей теории относительности

Специальная теория относительности открыла, что время также относительно. Более того, нет никакого отличия между пространственными и временной координатами события (четырехмерное пространство-время Мниковекого). Законы динамики И. Ньютона «покончили» с абсолютным пространством, специальная теория относительности с абсолютным временем. Однако до создания общей теории относительности четырехмерное пространство-время трактовалось как некоторая жесткая сцепа, на которую не влияют события, происходящие на пей. В общей теории относительности (теории гравитации) ситуация совершенно иная: обе эти характеристики являются динамическими переменными, т. е. в случаях, когда движутся массы или действует иоле, кривизна пространства-времени меняется. Кроме того, структура пространства-времени отражается на динамике движущихся масс. Вследствие этого пространство и время воздействуют на совершающиеся в них события и сами становятся иными под влиянием этих событий. Из сказанного следует важное метафизическое утверждение: не существует события вне пространства-времени, а также не существу ет пространства-времени вне события, т. е. за пределами Вселенной.

Наука, претендующая на объяснение законов развития Вселенной, должна объяснить и направление стрелы времени. Во всех обычных ситуациях законы динамики не меняются при замене времени / па Однако ясно, что в жизни имеется огромная разница между движением нз настоящего в будущее и движением из настоящего в прошлое, т. е. вперед п назад во времени. Направление стрелы времени - важный философский вопрос. Известны несколько стрел: термодинамическая, космологическая, психологическая, квантовая. Термодинамическая связана со вторым началом термодинамики. В замкнутой системе энтропия не убывает с течением времени. Направление данной стрелы таково, что энтропия в необратимом процессе растет. Космологическая стрела дает направление, в котором Вселенная расширяется, а не сжимается, психологическая и котором человек ощущает ход времени (человек помнит прошлое, по не представляет будущее). И, наконец, квантовая стрела времени обусловлена процессом измерения, его «двуликим» характером: но отношению к прошлому оно дает верификацию вероятности результатов опыта, предсказываемых по состоянию, созданному на момент подготовки системы, а по отношению к будущему создает новое состояние (редукция волнового пакета).

Направления всех стрел времени совпадают. К сожалению, физика еще не может свести все их к одной и дать строгое объяснение направления этой стрелы. Однако есть весьма правдоподобные рассуждения, сводящие психологическую стрелу к термодинамической. Мели предположить, что человеческая память по своим свойствам подобна памяти компьютера, то можно показать, что увеличение ее упорядоченности повышает степень беспорядка во Вселенной. Затраты анергии, идущие на питание компьютера н охлаждение процессора, больше, чем анергия, которая расходуется на запись в его память. Таким образом, работа компьютера увеличивает энтропию Вселенной, поскольку он выделяет теплоту. Направление времени, в котором машина запоминает прошлое, -• то же, в котором растет энтропия. Следовательно, психологическая стрела времени задается термодинамической.