- •В. В. Горбачев концепции современного естествознания
- •Глава 1
- •Владимир Иванович Вернадский
- •1.1.1. Программа Платона
- •1.1.2. Представления Аристотеля
- •1.1.3. Модель Демокрита
- •.1.2. Проблемы естествознания на пути познания мира
- •1.2.1.Физический рационализм
- •1.2.2. Методы познания
- •1.2.3. Целостное восприятие мира
- •1.2.4. Физика и восточный мистицизм
- •1.2.5. Взаимосвязь естественных и гуманитарных наук
- •Верп ер Гейзенберг
- •1.2.6. Синергетические представления
- •1.2.7. Универсальный принцип естествознания — принцип дополнительности Бора
- •Нильс Бор
- •Глава 2 механика дискретных объектов я. Смородстнский
- •2.1. Трехмерность пространства
- •2.2. Пространство и время
- •Исаак Ньютон
- •2.3. Особенности механики Ньютона
- •2.4. Движение в механике
- •2.5. Законы Ньютона — Галилея
- •2.6. Законы сохранения
- •2.7. Принципы оптимальности
- •2.8. Механическая картина мира
- •Глава 3 физика полей
- •3.1. Определение понятия поля
- •3.2. Законы Фарадея — Максвелла для электромагнетизма
- •3.3. Электромагнитное поле
- •3.4. Гравитационное поле
- •3.5. Электромагнитная картина мира
- •4.1. Физические начала специальной теории относительности (сто)
- •4.1.1. Постулаты а. Эйнштейна в сто
- •4.1.2. Принцип относительности г. Галилея
- •4.1.3. Теория относительности и инвариантность времени
- •4.1.4. Постоянство скорости света
- •4.1.5. Преобразования г. Лоренца
- •4.1.6. Изменение длины и длительности времени в сто
- •4.1.7. «Парадокс близнецов»
- •4.1.8. Изменение массы в сто
- •4.2. Общая теория относительности (ото)
- •4.2.1. Постулаты ото
- •4.2.2. Экспериментальная проверка ото
- •4.2.3. Гравитация и искривление пространства
- •Глава 5
- •5.1. Описание процессов в микромире
- •5.2. Необходимость введения квантовой механики
- •5.3. Гипотеза Планка
- •Макс Планк
- •5.4. Измерения в квантовой механике
- •Вольфганг Паули
- •5.6. Квантовая механика и обратимость времени
- •5.7. Квантовая электродинамика
- •Глава 6 физика вселенной с. Вайнберг
- •6.1. Космологическая модель а. Эйнштейна — а.А. Фридмана
- •6.2. Другие модели происхождения Вселенной
- •6.2.1. Модель Большого Взрыва
- •Георгий Антонович Гамое
- •6.2.2. Реликтовое излучение
- •6.2.3. Расширяется или сжимается Вселенная?
- •6.2.4. Сценарий развития Вселенной после Большого Взрыва
- •6.3. Современные представления об элементарных частицах как первооснове строения материи Вселенной
- •6.3.1. Классификация элементарных частиц
- •6.3.2. Кварковая модель
- •6.4. Фундаментальные взаимодействия и мировые константы
- •6.4.1. Мировые константы
- •6.4.2. Фундаментальные взаимодействия и их роль в природе
- •6.4.3. Из чего же состоит вещество Вселенной?
- •6.4.4. Черные дыры
- •6.5. Модель единого физического поля и многомерность пространства—времени
- •6.5.1. Возможность многомерности пространства
- •6.6. Устойчивость Вселенной и антропный принцип
- •6.6.1. Множественность миров
- •6.6.2. Иерархичность структуры Вселенной
- •10 Рис. 6.6. Масштабы Вселенной
- •6.7. Антивещество во Вселенной и антигалактики
- •6.8. Механизм образования и эволюции звезд
- •6.8.1. Протон-протонный цикл
- •6.8.2. Углеродо-азотный цикл
- •6.8.3. Эволюция звезд
- •6.8.4. Пульсары
- •6.8.5. Квазары
- •Глава 7
- •7.1. Неравновесная термодинамика и синергетика
- •7.2. Динамика хаоса и порядка
- •7.3. Модель э. Лоренца
- •7.4. Диссипативные структуры
- •7.5. Ячейки Бенара
- •7.6. Реакции Белоусова — Жаботинского
- •7.7. Динамический хаос
- •7.8. Фазовое пространство
- •7.9. Аттракторы
- •7.10. Режим с обострением [
- •7.11. Модель Пуанкаре описания изменения состояния системы
- •7.12. Динамические неустойчивости
- •7.13. Изменение энергии при эволюции системы
- •7.14. Гармония хаоса и порядка и «золотое сечение»
- •Леонардо да Винчи
- •7.15. Открытые системы
- •7.16. Принцип производства минимума энтропии
- •Глава 8
- •8.1. Симметрия и законы сохранения
- •8.2. Симметрия—асимметрия
- •8.3. Закон сохранения электрического заряда
- •8.4. Зеркальная симметрия
- •8.5. Другие виды симметрии
- •8.6. Хиральность живой и неживой природы
- •8.7. Симметрия и энтропия
- •Глава 9 современная естественно-научная картина мира с позиции физики р. Фейнман
- •9.1. Классификация механик
- •9.2. Современная физическая картина мира
- •Часть вторая физика живого и эволюция природы и общества
- •Глава 10
- •Глава 11
- •11.1. Термодинамические особенности развития живых систем
- •11.1.1. Роль энтропии для живых организмов
- •11.1.2. Неустойчивость как фактор развития живого
- •11.2. Энергетический подход к описанию живого
- •11.2.1. Устойчивое неравновесие
- •11.3.1. Иерархия уровней организации живого
- •11.3.2. Метод Фибоначчи как фактор гармонической самоорганизации
- •11.3.3. Физический и биологический методы изучения природы живого
- •11.3.4. Антропный принцип в физике живого
- •11.3.5. Физическая эволюция л. Больцмана и биологическая эволюция ч. Дарвина
- •11.4.1. Физические модели в биологии
- •11.4.2. Физические факторы развития живого
- •11.5. Пространство и время для живых организмов
- •11.5.1. Связь пространства и энергии для живого
- •11.5.2. Биологическое время живой системы
- •11.5.3. Психологическое время живых организмов
- •11.6. Энтропия и информация в живых системах
- •11.6.1. Ценность информации
- •11.6.2. Кибернетический подход к описанию живого
- •11.6.3. Роль физических законов в понимании живого
- •Глава 12
- •12.1. От атомов к протожизни
- •12.1.1. Гипотезы происхождения жизни
- •12.1.2. Необходимые факторы возникновения жизни
- •12.1.3. Теория абиогенного происхождения жизни а.И. Опарина
- •12.1.4. Гетеротрофы и автотрофы
- •12.2.2. Аминокислоты
- •12.2.3. Теория химической эволюции в биогенезе
- •12.2.4. Теория молекулярной самоорганизации м. Эйгена
- •12.2.5. Циклическая организация химических реакций и гиперциклы
- •12. 3. Биохимические составляющие живого вещества
- •12.3.1. Молекулы живой природы
- •12.3.2. Мономеры и макромолекулы
- •12.3.3. Белки
- •12.3.4. Нуклеиновые кислоты
- •12.3.5. Углеводы
- •12.3.6. Липиды
- •12.3.7. Роль воды для живых организмов
- •12.4. Клетка как элементарная частица молекулярной биологии
- •12.4.1. Строение клетки
- •12.4.2. Процессы в клетке
- •12.4.4. Фотосинтез
- •12.4.5. Деление клеток и образование организма
- •12.5. Роль асимметрии в возникновении живого
- •12.5.1. Оптическая активность вещества и хиральность
- •12.5.2. Гомохиральность и самоорганизация в живых организмах
- •Глава 13 физические принципы воспроизводства и развития живых систем
- •13.1. Информационные молекулы наследственности
- •13.1.2. Гены и квантовый мир
- •13.2. Воспроизводство и наследование признаков
- •13.2.2. Законы генетики г. Менделя
- •13.2.3. Хромосомная теория наследственности
- •13.3. Процессы мутагенеза и передача наследственной информации
- •13.3.1. Мутации и радиационный мутагенез
- •13.3.2. Мутации и развитие организма
- •13.4. Матричный принцип синтеза информационных макромолекул и молекулярная генетик
- •13.4.1. Передача наследственной информации через репликации
- •13.4.2. Матричный синтез путем конвариантной редупликации
- •13.4.3. Транскрипция *
- •13.4.6. Новый механизм передачи наследственной информации и прионные болезни
- •Глава 14 физическое понимание эволюционного и индивидуального развития организмов Отличить живое от неживого легче всего на рынке: за живую и дохлую лошадь дают разную цену.
- •14.1. Онтогенез и филогенез. Онтогенетический и популяционный уровни организации жизни
- •14.1.1. Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза
- •14.1.2. Онтогенетический уровень жизни
- •14.1.3. Популяции и лопуляционно-видовой уровень живого
- •14.2. Физическое представление эволюции
- •14.2.1. Синтетическая теория эволюции
- •14.2.4. Живой организм в индивидуальном и историческом развитии
- •14.2.5. Геологическая эволюция и общая схема эволюции Земли по н.Н. Моисееву
- •14.3. Аксиомы биологии
- •14.3.1. Первая аксиома
- •14.3.3. Третья аксиома
- •14.3.4. Четвертая аксиома
- •14.3.5. Физические представления аксиом биологии
- •14.4. Признаки живого и определения жизни
- •14.4.1. Совокупность признаков живого
- •14.4.2. Определения жизни
- •14.5. Физическая модель демографического развития с.П. Капиц
- •Глава 15 физические и информационные поля биологических структур
- •15.1. Физические поля и излучения функционирующего организма человека
- •15.1.1. Электромагнитные поля и излучения живого организма
- •15.1.2. Тепловое и другие виды излучений
- •15.2. Механизм взаимодействия излучений человека с окружающей средой
- •15.2.1. Электромагнитное и ионизирующее излучения
- •15.2.2. Возможности медицинской диагностики и лечения на основе излучений из организма человека
- •15.3.1. Физические процессы передачи информационного сигнала в живом организме
- •15.3.2. Физическая основа памяти
- •15.3.3. Человеческий мозг и компьютер
- •Глава 16 физические аспекты биосферы и основы экологии
- •16.1. Структурная организованность биосферы
- •16.1.1. Биоценозы
- •16.1.2. Геоценозы и биогеоценозы. Экосистемы
- •16.1.4. Биологический круговорот веществ в природе
- •16.1.5. Роль энергии в эволюции
- •16.2.1. Живое вещество
- •16.2.2. Биогеохимические принципы в.И. Вернадского
- •16.3.1. Основные этапы эволюции биосферы
- •16.3.3. Преобразование биосферы в ноосферу
- •16.4. Физические факторы влияния Космоса на земные процессы
- •16.4.1. Связь Космоса с Землей
- •Александр Леонидович Чижевский
- •16.5.1. Увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду
- •16.6.1. Оценки устойчивости биосферы
- •16.6.2. Концепция устойчивого развития и необходимость экологического образования
- •Часть третья концепции естествознания в гуманитарных науках
- •Глава 17 общие естественнонаучные принципы и механизмы в эволюционной картине мира
- •17.1. Основные принципы универсального эволюционизма
- •17.2. Универсальный эволюционизм и методология применения дарвиновской триады в эволюции сложных систем любой природы
- •17.3. Универсальный эволюционизм и синергетика
- •17.4. Современный рационализм и универсальный эволюционизм
- •17.5. Физическое понимание теории пассионарности л. Н. Гумилева
- •Глава 18
- •18.1. Возникновение информационного общества
- •18.2. Глобализация и устойчивое развитие
- •18.3. Социосинергетика
- •18.4. Цивилизация и синергетика
- •18.5. Глобализация и синергетический прогноз развития человечества
- •Глава 19
- •19.1. Физические модели самоорганизации в экономике
- •19.2. Экономическая модель длинных волн н. Д. Кондратьева
- •19.3, Обратимость и необратимость процессов в экономике
- •19.4. Синергетические представления устойчивости
- •19.5. Физическое моделирование рынка
- •19.7. Модель колебательных процессов в экономике
- •19.8. Эволюционный менеджмент
- •Заключение эволюционно-синергетическая парадигма: от целостного естествознания к целостной культуре
- •1. Ньютоновские представления о времени и пространстве20-
- •3. Золотая пропорция как критерий гармонии22
- •4. Синергетическая парадигма23
- •5. Роль воды в природе и живых организмах24
- •6. Влияние радиационных воздействий на экологию25
- •Концепции современного естествознания
11.5.3. Психологическое время живых организмов
При становлении человеческой психики возникает психологическое пространство—время, которое связано со зрительными, слуховыми и другими ощущениями человека и его восприятиями. Выявлены неоднородности пространства ощущений, его асимметрия, а также эффект обратимости времени в бессознательных и транспсихических процессах. Например, может иметь место такая синхронизация психических процессов, при которой одновременно проявляются одинаковые ощущения и переживания у нескольких людей.
В этом психологическом пространстве—времени отражается не только внешнее физическое пространство, но и собственная телесная биомеханика и собственное личностное пространство, в котором топология преобладает над метрикой. Переходя на новую ступень ощущения пространства, живой организм приобретает новые мышление, логику, математические представления, формы познания, действия и даже мораль. В свою очередь, приобретение нового знания, логики, морали неизбежно приводит к новому ощущению и чувству пространства. Пространство для человека естественно связано с его психологическими ощущениями и влияет на его восприятие действительности и общение с окружающим миром. Так, разделяющее пространство между президиумом собрания и залом, кафедрой преподавателя в аудитории и студентами создает совсем другой человеческий контакт, чем общение внутри коллектива, например доверительная беседа на близком расстоянии за столом. Часто психологическое время—пространство проявляется в бессознательном и во сне. Человек ориентируется (и живет!) в таком пространстве—времени не хуже, чем в физическом, и хорошо ощущает ход времени.
Имеются различия между физиологическим и психологическим временем организма человека. Оказывается, для психики, здоровья и долголетия значительно лучше жить в психологически ускоренном времени и в информационно насыщенной обстановке. Этим, наряду с медико-биологической ситуацией прежних времен, объясняется тот факт, что тогда человек жил гораздо меньше. Известны антропологические данные о том, что не только в каменном веке, но и в средние века люди, которые дотягивали до естественной смерти, редко доживали до 35—40 лет. Может быть, и потому, что в условиях информационной ненасыщенности жизнь объективно становится короткой.
В наше время «порог старости» заметно отодвинулся. Объяснить этот эффект успехами только одной медицины нельзя, поскольку достижения современной медицины в целом увеличивают среднюю продолжительность жизни, но не могут кардинально отодвинуть границу старости. Замедление старения, возможно, и объясняется ускорением психологического времени современного человека, которое стимулируется высоким интеллектом, познавательной деятельностью и устремленностью в будущее. Но, как остроумно заметил известный российский цитолог В. Я. Александров (1906—1995), «в борьбе со старостью можно одерживать лишь тактические победы».
Примером активного долголетия являются те люди, в профессии которых реализуется плодотворная старость. Это лесоводы, путешественники, селекционеры, садоводы, воспитатели, архитекторы, ученые, результаты труда которых отсрочены, устремлены в будущее. Также бодры, энергичны и жизнеспособны люди старшего поколения, которые не разучились удивляться, а значит, так информационно насыщать свою жизнь, что она не тянется, а несется. Таким людям часто не хватает времени для реализации своих целей, но жизнь их интересна и ярка! Как сказал английский писатель Д. Свифт (1667—1745), «все хотят жить долго, но никто не хочет быть старым».
Реально переживаемое человеком психологическое время во многом зависит от того, как он понимает свою жизнь и свой жизненный путь. Восприятие им хода течения времени связано с обращением к будущему, и, чем выше психологический тип личности, тем оно острее. Возникает как бы «стрела психологического времени». Поэтому роль будущего для человека психологически очень важна — повышается социальная активность и ценностная ориентация человека. С другой стороны, бессмысленные и бесцельные разговоры или «пустая» информация («мыльные» оперы и сериалы, бессодержательные детективы, воздействие масс-культуры — все это «подпольная» (и не ощущаемая) кража собственного свободного психологического времени.
Так же, как цикличность различных процессов проявляется во внешнем астрономическом времени, так и у человека приливы вдохновения и наибольшая работоспособность наступают через каждые 1,5—2 часа. Пик творческого подъема у каждого человека свой — в зависимости от числа и года рождения, он отражает проявление космических ритмов. В целом же при восприятии окружающего мира время для человека всегда ощущается подвижным.
Интересный пример психологического восприятия времени приводит М.Н. Кондратьев: «Если физическое время разделяет прошлое и будущее, как один миг, т.е. является точкой на оси времени, то настоящее удерживается в психике от 1 до 5 секунд. Если бы мы настоящее также ощущали как миг, то не могли бы воспринимать мелодию, а воспринимали бы музыку как отдельно звучащие ноты».
Понятие времени мы употребляем в самых разных смыслах. Время доступно нашему сознанию, поскольку связано с обычной, повседневной жизнью. В житейском понимании течение времени воспринимается как его поток, переход из прошлого в будущее. Учеными и философами понятие времени часто трактуется по-разному. Христианский теолог Августин (354—430) писал: «Если меня об этом никто не спрашивает, я знаю, что такое время. Если бы я захотел объяснить спрашивающему, нет, не знаю». В Древнем Египте время отсчитывалось от хаоса к порядку, направление времени не определялось — оно понималось как выделение нового из старого. Считалось, что одна из задач Сфинкса — определить движение, а когда люди узнают это, то Сфинкс улыбнется и мир исчезнет.
Прокл (410—485) приводит по поводу времени геометрические рассуждения: «Время не подобно прямой линии, безгранично продолжающейся в обоих направлениях. Оно ограничено и описывает окружность. Движение времени соединяет конец с началом, и это происходит бесчисленное число раз. Благодаря этому время бесконечно».
Платон течение времени, его причину и происхождение связывал со Вселенной: «Поскольку день и ночь, круговороты месяцев и лет, равноденствия и солнцестояния зримы, глаза открыли нам число. Дали понятие о времени и побудили исследовать природу Вселенной».
Архимед (287—212 до н.э.) считал, что спираль как геометрическая фигура соединяет цикличность с поступательным движением. По его мнению, может быть, спираль подойдет для наглядного образа времени, соединив поток времени и окружность.
В проявлении свойств времени для живых организмов отражается та же таинственная непознанность пока сущности времени вообще. Приведем высказывания ученых, так или иначе касавшихся этой проблемы. «Время — всего лишь иллюзия», — отмечал И. Р. Пригожин вслед за А. Эйнштейном. А. Эддингтон писал, что «в любой попытке навести мост между областями опыта, принадлежащими к духовной и физической стороне нашей природы, время всегда занимало ключевую позицию», а французский философ А. Бергсон (1859—1941) считал, что «время — либо изобретение, либо вообще ничто». В физике становления И. Р. Пригожина время является «возникающим» свойством. Но «кто не знает цену времени, тот не рожден для славы» (народная мудрость). «Ес
ли нет души, которая отсчитывает время, оно пропадает», — отмечал Н. Н. Молчанов, а Ф. М. Достоевский определял время как отношение бытия к небытию.
Современная физика, описывающая сущность строения материи, развивается в направлении, начатом А. Эйнштейном, и пытается объяснить, что природа всех физических взаимодействий едина. Весьма вероятно, что в основе свойств физической материи, в том числе и живой, лежат сложные геометрические особенности пространства—времени. Установление корреляций между индивидуальным развитием человека в пространстве и времени, его геометрическим строением и физиологическими и психическими качествами является одной из задач физики живого.
В заключение приведем отрывок из повести российского писателя Ф. Искандера «Думающий о России и американец». О времени и пространстве он рассуждает так: «Думающие о России додумались до великой планетарной мысли, которая повернет ход мировых событий. Получилось так, что евреи захватили время. Но, увлекшись захватом времени, евреи потеряли пространство. А мы, русские, увлекшись захватом пространства, выпали из времени. Величайшая задача самой природы — соединить еврейское время с русским пространством. Это создаст между русскими и евреями новый закон всемирного тяготения. Значит, в руках евреев время. У нас в руках пространство. А что такое время ? Кстати, американское научное открытие: время — деньги. Время тянется к пространству или пространство тоскует по времени. Это факт, хотя и метафизический. В результате соединения времени с пространством инвестиции посыпятся на Россию, строго и равномерно оплодотворяя ее пространство. Время ищет свое пространство, пространство ищет свое время».
