Краткий обзор современного естествознания. Концепции современной физики.

С открытием фотонов выдвигается корпускулярно-волновая теория света. Де Бройль предложил подводить под эту теорию также элементарные частицы (p, n, e^-).

Часто начинают делаться открытия «на кончике пера». Например, открытие позитрона (то же самое, что электрон, только с плюсом) – Андерсон.

Опережающий потенциал – следствие опережает причину. Это явление позволило говорить об обратимости времени. О необратимости времени говорят «парадокс дедушки» и «эффект бабочки».

Марков, рассматривая элементарные частицы, говорит о том, что в них могут быть заключены целые миры.

Появление новой естественнонаучной концепции – синергетики/самоорганизации. Была обоснована химиком Ильей Пригожим. Синергетика (греч. совместное, согласованное действие) – направление в современном естествознании, изучающее подсистемы разных видов и уровней, выявляющее общность и взаимосвязь различных наук. Синергетика базируется на принципах самоорганизации, спонтанном образовании систем, механизмах их перехода от хаоса к порядку. В 1970-х были обнаружены простейшие системы, которые переходили от хаоса к порядку (системы хим. элементов и атомов). Это привело к следующим выводам:

1. Любая система подчиняется определенным принципам. Системой может быть что-угодно, например, элементарные частицы в ходе ядерной реакции, хим. элементы в ходе окислительной реакции, биологический организм, общество, экономические процессы и т.д.

2. В XIX веке было открыто второе начало термодинамики: если система замкнута (т.е. не принимает и не отдает энергию), то она будет стремиться к состоянию порядку, в процессе которого энергия будет распределяться равномерно. Энтропия будет стремиться к нулю, что будет означать, что в системе присутствует абсолютный порядок. По сути, равновесная система – «мертвая» система. В «живой» системе энергия всегда будет распределена неравномерно.

3. Теория синергетики определила, что неравномерность распределения энергии – причина развития системы, т.е. ее перехода на более высший уровень порядка. Например, из элементарных частиц образуются атомы, из атомов молекулы; химические элементы образуют биологический уровень; существа, в свою очередь, формируют информационный уровень. В информационной системе все элементы ведут себе так, будто имеют представление о системе в общем.

4. Стремление к порядку – свойство самой системы.

Критика: немыслимость спонтанной самоорганизации (СРАЧ САМ СЕБЯ НЕ УБЕРЕТ!). Тем не менее, сегодня эта теория является доминирующей в современном естествознании.

Сначала получение энергии приводит к количественному изменению, но затем происходит качественный скачок, который невозможно предсказать (точка бифуркации). В синергетике хаос является условием порядка.

Теория аттракторов – способность координировать систему, направлять ее в заданном направлении.

Концепции современной астрономии.

Долгое время астрономия казалась направлением естествознания, которого не коснулись изменения XX века. Тем не менее, принципы неклассического естествознания стали работать и в ней.

Предмет астрономии – Вселенная, которая сама по себе субъективна.

Фридман проанализировал выводы из теории относительности, и сказал: «Наша Вселенная либо расширяется, либо сужается». Эйнштейн посчитал эту теорию безумной.

В 1929 американский астроном Хаббл обнаружил «эффект красного смещения»: исследуя спектр излучения далеких галактик, он обнаружил, что спектр смещается в сторону красного цвета. Это привело его к выводу, что наши галактики отдаляются друг от друга. Эта теория стала основанием для теории расширяющейся Вселенной.

Исходя из этой теории, возможно предположить сингулярное состояние (бесконечная плотность вещества), которое было до Большого Взрыва. ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ВСЕЛЕННОЙ ПО ТЕОРИИ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА. ТЕОРИЯ КОСМИЧЕСКИХ СТРУН. Карл Саган (амер. астроном).