Тема 7. Философские проблемы астрономии и космологии Основное содержание темы

Научный статус астрономии и космологии, их взаимосвязь и место в культуре. Проблема объективности знания в астрономии и космологии. Основания научного метода в астрономии и космологии. Эволюционная проблема в астрономии и космологии.

Эволюция и строение Галактики. Эволюция галактик. Источники энергии Солнца и звёзд. Эволюция и типы звёзд. Философские вопросы происхождения и структуры солнечной системы, Земли их эволюции и будущего. Человек и вселенная. Антропный космологический принцип и его роль в формировании представлений о месте и укорененности человека в мире. Развитие представлений о Вселенной. Космологические модели Вселенной. Объяснение образования структур во Вселенной. Самоорганизация Вселенной. Концепция бесконечности и космологическая эволюция. Парадокс «скрытой массы» и проблема обоснования системы знаний о Вселенной.

План семинарского занятия № 6 Мировоззренческие проблемы астрономии и космологии.

1. Объект и предмет астрономии и космологии. Взаимосвязь астрономии и космологии и их место в культуре. Научные методы в астрономии и космологии.

2. Философские вопросы происхождения и структуры солнечной системы. Антропный принцип: его виды и философское значение. Эволюционная проблема в астрономии и космологии.

Также возможны следующие и другие темы для самостоятельной подготовки сообщений, исходя из темы семинара и интересов студента:

1. Научный статус астрономии и космологии, их место в культуре

2. Открытие реликтового микроволнового фонового излучения (Р. Пензиас и Р. Уилсон).

3. Будущее Вселенной.

4. В чем сущность проблем космологии?

5. Космология Античности.

6. Космология Платона.

7. Мир по И. Ньютону.

8. Особенности астрономии ХХ века.

9. Роль физики, философии, астрономии в решении актуальных проблем космологии.

10. Астросоциологический парадокс в научной картине мира.

11. Теория Абсолютного Наблюдателя, теория «сверхинтеллекта» и т.п. Ф. Хойла, Дж. Лесли, Ф. Типлера и др. о происхождении Вселенной.

12. Проблема внеземных цивилизаций.

13. Открытие С. Хокинга: черная дыра как физическое «абсолютно черное тело».

14. Гипотезы затухающей и развивающейся Вселенной.

15. Современные космические исследования.

Краткое изложение теоретических вопросов

Астрономия занимается исследованием Вселенной, ее прошлого и будущего. Различают два основных понятия Вселенной: а) наблюдаемая Вселенная; б) Вселенная как целое, как объект космологии. Существуют разные точки зрения на отношения астрономии и космологии. Космология считается либо разделом астрономии, либо самостоятельной наукой, в силу специфики ее объекта.

Наблюдаемая Вселенная ограничивалась сначала Солнечной системой и ближайшими звездами (природа Млечного Пути еще не была известна). В XVIII в. В. Гершель открыл Галактику – гигантскую звездную систему, и высказал предположение о существовании других подобных систем. В 20-е гг. XX в. Э. Хаббл открыл метагалактику, грандиозного мира звездных систем. Наблюдаемая Вселенная охватывает сейчас огромную по своим пространственно-временным масштабам часть Метагалактики, достигающую 9-12 млрд световых лет. Вселенная – это структурный уровень мегамира, самая крупная материальная система. Современная физика трактует пустоту как физический вакуум. Современное изучение Вселенной оперирует такими категориями, как расширяющаяся, пульсирующая, стационарная модели Вселенной, вводятся классификации галактик (туманностей), их типы. Вселенная как целое – объект космологии – в отличие от наблюдаемой Вселенной эмпирически не выделена. Модель Вселенной как целого может быть получена в эмпирической интерпретации модели, сравнении ее с наблюдаемой Вселенной. Такие интерпретации часто они вызывают острые философские дискуссии.

Космология как один из важнейших разделов философской онтологии входила в системы Платона и Аристотеля, Николая Кузанского и Дж. Бруно, Лейбница и др. Научный, физический образ мира как целого, т.е. физической Вселенной, возник в астрономии классической эпохи. В системе Ньютона он формировался на уровне научной картины мира. Физическая космология как теоретическая дисциплина рождена научной революцией XX в. Эмпирически единственная Вселенная долгое время отождествлялась с нашей Метагалактикой, которая и выступала всеобъемлющим мировым целым. Считалось (по определению), что не может быть других метагалактик. Это порождало многочисленные философские недоразумения. А.А. Фридман, который разделил философское понимание мира и объект космологической теории. Фридман часто употреблял выражение «наш физический мир», чтобы отличить его от философского образа мира. Мир – это всеобщность в некотором абсолютном смысле (так сказать, «вся мыслимая действительность»). Вселенная как объект космологии – это «все существующее» лишь с точки зрения данной теории или модели Вселенной, т.е. относительная и преходящая граница познаваемого космологией. Появление новых теорий в физике и космологии должно расширять объем понятия «физическая Вселенная» (И. Пригожин, И.Л. Розенталь и др.). Особый мировоззренческий интерес представляет собой космогоническая модель Большого взрыва, когда всю Вселенную можно было условно рассматривать как сверхплотную ядерную каплю (сингулярная точка). Модель «горячей Вселенной» Г.А. Гамова, основана на обязательном слабом электромагнитном реликтовом и о её первоначальном водородно-гелиевом составе. Популярна теория становления Вселенной через адронную, лептонную и фотонную эры. Теории раздувающейся Вселенной. Эта теория рисует образ непредставимо огромной по своим масштабам суперсистемы - Метавселенной (Большой Вселенной), в пределах которой возникает множество минивселенных, подобных нашей Метагалактике. В научную картину мира они входят пока на правах захватывающих воображение гипотез. Ситуация осложняется тем, что другие вселенные – объекты, принципиально не наблюдаемые. Способа убедиться в их реальности космология пока не знает. Разрабатываются представления о «кротовых норах», связывающих разные вселенные. Но и они не могут быть пока верифицированы стандартными для науки способами.

К современным актуальным проблемам космологии относятся и загадки квазаров и пульсаров (энергия излучения которых при сравнительно малых размерах превосходит в сотни раз энергию излучения самых крупных Галактик). Современная астрофизика выдвигает гипотезу «черных дыр», существование которых считается уже почти доказанным, и которые, по предположению некоторых исследователей, составляют до 90% массы всей Вселенной в силу колоссальной их плотности, что в конечном счете вызывает гравитационный коллапс. Сама Вселенная гипотетически возникла из особой физической формы материи или праматерии – физического вакуума, который принципиально отличается от философского понимания пустоты или Ничто. Физический вакуум представляет собой невозбужденное состояние квантовых полей с минимальной энергией поля и отсутствием сформировавшихся реальных элементарных частиц. Частицы вещества представляют собой «возбуждение» вакуума, а сама природа вакуума современной наукой трактуется противоречиво – как бытие и небытие одновременно. Отсюда Вселенную современная наука воспринимает как некий безграничный во времени и пространстве материальный мир, и в этом подобная трактовка сближается с философским восприятием бесконечного безграничного мира. Вселенная, которая родилась из хаотичного бесконечного перемещения элементарных частиц, кварков, фотонов и т.п., в процессе эволюционного развития приобретает структурированный характер. Она включает в себя громадные звездные системы – Галактики, различные типы звезд (обычные, гиганты, красные гиганты, нейтронные, белые и желтые карлики и т.д.). Кроме того, к небесным телам относятся и кометы, планеты, астероиды и т.п. Актуальны проблемы взаимодействия космоса, природы, мира в целом и места человека в нем. Эта проблематика получила название коэволюции.

Значительную эволюцию претерпели в истории науки отношения астрономии, космологии и физики. В античной философии особым влиянием пользовалось сформулированное Аристотелем противопоставление «небесного» и «земного», т.е. космологии (в которой Вселенная была вечной и неизменной) и физики (трактовавшей о различных типах изменений в подлунном мире). Это противопоставление медленно расшатывалось в культуре позднего Средневековья и особенно эпохи Возрождения. Так, Николай Кузанский, Н. Коперник, Дж. Бруно выдвинули в разных формулировках принцип единообразия Вселенной, согласно которому между «земным» и «небесным» никакой пропасти нет. Принцип единообразия соединяет земную, лабораторную физику и космические феномены. Научная революция, совершенная Коперником, Кеплером, Галилеем и Ньютоном, выявила единство физических законов как в небесных, так и в космических масштабах, и это полностью укладывалось в принципы классической механики. В середине XIX в. возникает и начинает стремительно развиваться астрофизика. Новый этап взаимодействия философии, астрономии и космологии с физикой начинается в 70-х гг. XX в. Современное космологическое направление науки можно характеризовать как самостоятельную науку синтеза естественнонаучного и философского подходов изучения Вселенной, а космогония, в свою очередь, разрабатывает проблему генезиса Вселенной. В основаниях современной астрономии и космологии лежат следующие ключевые принципы. 1. Принцип единообразия Вселенной позволял экстраполяцию неклассических физических теорий во Вселенной. Он положил начало тотальной физикализации астрономии. Вселенная предстала как космическое продолжение земных физических лабораторий. Процессы во Вселенной, по своей энергетической мощности не сравнимые с земными, позволяют получать знания, в земных условиях недостижимые. Так, выявлена тождественность свойств одних и тех же фундаментальных физических объектов (элементарных частиц) повсюду во Вселенной и на всех этапах ее развития. 2. В XX в. проявился принцип, дополнительный принципу единообразия Вселенной, – принцип ее потенциально бесконечного многообразия. Феномен многообразия проявляется в Метавселенной. Согласно некоторым современным оценкам, она включает до 50 внеметагалактических объектов (других вселенных), каждая из которых характеризуется иными размерностями пространства, свойствами элементарных частиц, величиной энергии вакуума. 3. Эволюционный принцип связывает в единое саморазвивающееся целое все бесчисленное многообразие состояний, наблюдаемых и ненаблюдаемых объектов в нашей расширяющейся Вселенной. Возникают контуры грандиозного синтеза, в котором связи физики, астрономии, космологии и других наук становятся все более тесными. Роль физики в описании и объяснении Вселенной возрастает.

Проблемы космологии, их философская интерпретация приобрели в настоящий момент новое актуальное звучание. философская проблематика определяется мировоззренческой позицией исследователя, ведь нам на данный момент доступно лишь 5-7% видимой Вселенной, остальное – «скрытая масса». В настоящее время космологические и космогонические исследования базируются на философских основаниях, и в рамках этих новых подходов выдвигаются идеи глобального эволюционизма, когда эволюционные процессы во Вселенной рассматриваются неотделимыми от эволюции самой Вселенной как целого.