232

шинах куба с соответствующими координатами (рис. 9.1): M(0,0,0); GM(G,0,0);

RM(0,l/c,0); QM(0,0,h); RGM(G,1/c,0); RQM(0,l/c,h); QGM(G,0,h); QRGM{G,1/c, ћ).

Такая классификация позволяет также и прогнозировать дальнейшее развитие физики как науки. Классическая механика Ньютона (М) не содержит никаких универсальных физических мировых констант и является первой фундаментальной теорией.

Рис. 9.1. Куб фундаментальных физических теорий.

Гравитационной механикой (GM) Ньютона является вторая фундаментальная теория, она содержит ньютоновскую универсальную мировую гравитационную постоянную G. Третьей фундаментальной физической теорией стала электродинамика Максвелла и связанная с ней СТО Эйнштейна, или релятивистская механика (RM), где в качестве универсальной мировой постоянной рассматривают скорость света с — предельно возможная скорость распространения физических воздействий. Четвертой фундаментальной физической теорией, основанной на постулатах Бора, является квантовая механика (QM), содержащая универсальную мировую константу постоянную Планка h как минимально возможный квант действия. Пятой фундаментальной физической теорией стала ОТО Эйнштейна, т.е. релятивистская гравитационная механика (RGM), содержащая универсальные мировые константы си Си учитывающая искривление гравитационного поля при скоростях, близких к с. Шестой фундаментальной физической теорией считается релятивистская квантовая механика (RQM), содержащая мировые универсальные постоянные с и h. И наконец, еще две, которые, вообще говоря, еще только должны быть. Седьмая — квантовая гравитационная механика (QGM), необходимая для описания сингулярностей (черных дыр и первых мгновений БВ). В ней отчасти уже оперирует квантовая электродинамика с универсальными постоянными h и G. Восьмой, с позиции такой классификации — последней, должна стать искомая пока квантовая релятивистская гравитационная механика (QRGM), содержащая все три мировые универсальные постоянные h , с и G.

Вероятно, в связи с трехмерностью описания нашего пространства требуются только три необходимые независимые уни-

233

версальные константы (и в этом суть аналогии с кубом), в качестве которых могут выступать любые эквивалентные им параметры, непосредственно связанные с экспериментом, но непременно три. Все эти механики взаимосвязаны между собой подобно ионам в узлах кубической кристаллической решетки. Так, классическая ньютоновская механика (М), которая еще учитывает универсальную постоянную гравитационного взаимодействия, конечность физически возможной скорости распространения всех физических воздействий и принципиально дискретный квантовый характер любого физического действия, является предельным случаем гравитационной (GM), релятивистской (RM) и квантовой (QM) механик, т.е. соответственно получается из них при G —> 0, 1/с —> 0 и h —> 0. Аналогичным образом гравитационная (GM), релятивистская (RM) и квантовая (QM) механики представляют собой соответствующие предельные случаи релятивистской гравитационной механики (RGM), релятивистской квантовой механики (RQM) и квантовой гравитационной механики (QGM). Очевидно, что релятивистская гравитационная механика (RGM), релятивистская квантовая механика (RQM) и квантовая гравитационная механика (QGM) являются предельными случаями квантовой релятивистской гравитационной механики (QRGM).

9.2. Современная физическая картина мира

Подведем теперь краткий итог рассмотренных выше идей современной естественнонаучной картины мира на основе постнеклассических физических представлений или той физики, которая, по терминологии И. Пригожина, является физикой существующего.

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Современная естественно-научная картина отличается более фундаментальным уровнем рассмотрения явлений природы. Современные физические теории имеют дело с самыми основными понятиями, свойствами, состояниями природы, такими, как время, пространство, масса, заряд, поле, вакуум и т.д. Создана теория атома, объясняющая стабильность атомов, периодичность свойств химических элементов, образование химических связей различных видов, объясняющих многочисленные и разнообразные физические и химические явления. Установлено строение атома и составляющих его частиц. В итоге сформулирована последовательная концепция атомистического строения материи, согласно которой все сущее состоит из

234

12 фундаментальных фермионов: 6 кварков различных ароматов и цветов и 6 лептонов с различными лептонными зарядами. Все многообразие природных явлений объясняется взаимопревращением этих частиц и их взаимодействием, которые сводятся к четырем видам фундаментальных взаимодействий — гравитационному, сильному, слабому и электромагнитному. Предполагают, что переносчиками взаимодействия (носителями полей) являются частицы — фундаментальные бозоны, фотон, гравитон. Предпринимают попытки объединить эти взаимодействия в одно. Важно также, что результаты исследования микромира дают возможность по-новому осмыслить процессы мегамира — рождение и эволюцию звезд, галактик, всей Вселенной. Считается, что в окрестностях точки Большого Взрыва при Т> 1032 К эти все взаимодействия были объединены.

Другим существенным моментом является то, что современная естественно-научная картина Мира основана на фундаментальном вероятностном принципе обобщения закономерностей. Этот принцип, вытекающий из квантовой физики, можно распространять и на гуманитарный подход к изучению мира, т.е. использовать физические модели, в том числе статистические физические модели, для описания природы, социума и общества в целом. При этом природа, общество, Вселенная рассматриваются в развитии, во взаимодействии их сущностей. Так, ОТО связала пространство—время, квантовая теория доказала условность разделения вещества и поля. Выяснилась тесная взаимосвязь таких свойств объектов природы, как симметрия — асимметрия, хаос и порядок, дискретность и континуальность. Классическое естествознание на разных этапах развития картин мира рассматривало физические модели описания объектов как замкнутых систем с линейными зависимостями описывающих их параметров. В современной картине мира рассматривают уже более распространенные в природе открытые системы, которые обмениваются с окружающей средой веществом, энергией, информацией. Для них характерны разнообразие, неустойчивости эволюции, нелинейные соотношения, процессы самоорганизации. Синергетический подход применим к объяснению самых разнообразных явлений в мире. Выяснилось, что нелинейность присуща не только чисто физическим процессам, но и большинству других — биологических, психологических, социальных, экологических, демографических, политических, экономических и др.

235

Поэтому в синергетической картине мира с единых позиций можно объяснить большинство глобальных процессов, используя нелинейность связей в различных моделях и системах. Использование методов и понятий синергетики позволяет прогнозировать эволюцию систем различной природы через процессы самоорганизации материи. Понятия бифуркаций, возникновения новых упорядоченных структур из хаоса и возможность управления процессами через малые управляющие параметры дают возможность более адекватно рассматривать природу самых разнообразных явлений, а в социально-экономических проблемах принимать правильные решения. Новые структуры возникают в точках бифуркации, когда еще не ясно, куда будет двигаться система, но тенденцию можно спрогнозировать или проанализировать выбором решений и путей развития. Само научное знание развивается так же, как открытая система, — по законам самоорганизации. Постнеклассическое естествознание рассматривает мир как процесс, и в синергетической картине он представляется глобальной иерархической самоорганизующейся системой.

Окружающий человека мир, безграничный в пространстве и времени, дает грандиозную картину мироздания, в которой все связано со всем. Жизнь природы, Земли, Вселенной, физическая и духовная жизнь человека, жизнь и эволюция общества — все подчинено единым фундаментальным законам природы. Человек всегда пытался определить эту глобальную взаимосвязь всего со всеми разными способами и понять свое место, роль и предназначение в мире. Развитие науки, и прежде всего физики как способа

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

познания, позволило построить некие модели — системы понимания и описания картины мира на основе существующего знания. На разных этапах развития человечества были построены механическая, электромагнитная, квантово-механическая, синергетическая картины мира. Это отражает лишь бесконечный процесс познания, приближения к единой эволюционной картине мира и обусловливает принципиальную незавершенность научной картины мира. Современная наука пытается переосмыслить познанное, преодолевая необъясненные парадоксы и стереотипы мышления, создавая новую мировоззренческую парадигму.

В свое время механический взгляд, создавший рациональный метод объяснения мира, позволил объяснить и предсказать его развитие, но отделил человека и Бога от существующего мира.

236

Лапласовский детерминизм тем самым выделил естественные науки из общего холистического понимания всего сущего. Физика отделилась от гуманитарного знания, последующее проникновение в природу вещей на основе естественных наук на самом деле позволило лишь увидеть глубину, сложность и непознанность мира, хотя это, конечно, не означает прекращения попыток познать его!

Оказалось, что на фундаментальном уровне природа едина, все грани в ней весьма условны и только лишь отражают последовательное приближение коллективного разума человечества к познанию мира. Об этом писал Η. Η. Моисеев: «Очень многое не ясно и скрыто от нашего взора. Тем не менее, сейчас перед нами развертывается грандиозная гипотетическая картина процесса самоорганизации материи от Большого Взрыва до настоящего времени, когда материя познает себя, когда ей присущ Разум, способный обеспечить ее целенаправленное развитие». Единство всего сущего и его различных проявлений должно обусловливать и сближение, взаимопроникновение естественнонаучного и гуманитарного подходов к познанию мира. При этом меняется также и роль исследователя в этом процессе познания: он сам становится неотъемлемой частью создаваемой им картины мира, которая вследствие этого перестает быть только естественно-научной. Поэтому возрастают роль нелогической компоненты мышления в познании, влияние интуитивных, близких художественному творчеству приемов в познании Истины. Правильнее считать, что современная картина мира должна строиться на базе парадигмы естественной и гуманитарной культур, целостного, непредвзятого взгляда на мир. Поэтому наука есть основа взаимопонимания, искусство — основа мировосприятия, а их сумма — основа гармонического восприятия всего мира, человеческого мироощущения. В представления современной естественно-научной картины мира органично вписываются также идеи В. Вернадского о ноосфере как симбиозе человечества и остальной природы, обеспечивающей их коэволюцию, взаимодействие и способ существования.

Можно надеяться, что новый целостный взгляд на мир, общество, жизнь в рамках современной концепции естествознания позволит человечеству в XXI в. разумно решать глобальные проблемы демографического, экологического, политического и социальноэкономического характера. Не забывая при этом предостережение С. Хокинга:

«Предположение, что законы физики,

237

открытые и изученные в лаборатории, будут справедливы в других точках пространственно-временного континуума, безусловно, очень смелая экстраполяция». И все же согласимся с А. Эйнштейном, что «самое удивительное в природе это то, что мы можем ее понять». И «наша первейшая задача — научиться слушать природу, чтобы понять ее язык» (И. Тамм), а «то, что мы видим, зависит от того, куда мы смотрим»

(Е. Лец).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что составляет основную структуру современного естествознания?

2.Почему физику можно считать основой современного естествознания?

3.Приведите примеры использования физических моделей для объяснения явлений природы и общества.

4.Что такое куб фундаментальных физических теорий Зельманова?

5.О чем говорит принцип «бритвы Оккама»?

6.Что такое геометродинамика?

7.Изложите основное содержание современной естественно-научной картины мира.

8.В чем заключается основная идея парадигмы современной картины мироустройства?

9.Может ли лишь одна естественная наука объяснить окружающий нас мир?

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

10.Каковы Ваши представления о ноосфере?

11.Почему, на Ваш взгляд, число три имеет такое распространение в описании нашего понимания мира?

12.Что в Вашей жизни можно описать на языке физических моделей в понятиях современного естествознания?

ЛИТЕРАТУРА

8, 16, 18, 19, 21, 25, 28, 30, 42, 43, 44, 48, 49, 50, 61, 62, 74, 76, 77, 92, 97, 106, 112, 114, 115, 122, 133, 150.

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.