Безусловно, здесь совершенно невозможно рассказать о всех важнейших научных открытиях ХХ века, да это вовсе и не обязательно для понимания философии науки. Нам достаточно лишь определить характерные черты, которые отличают нынешние представления от мира ньютоновой физики, и их значение для познания того, как современная наука решает свои задачи и объясняет полученные результаты.

Относительность

Две теории относительности, разработанные Альбертом Эйнштейном38 (1879—1955) в начале ХХ века, показали ограниченность ньютоновой физики. Специальную теорию относительности, выдвинутую Эйнштейном в 1905 году, можно представить уравнением Е = тс2, связывающим массу и энергию, где Е — энергия, т — масса, а с — скорость света.

Общая теория относительности, сформулированная им в 1916 году, показала взаимосвязь пространства, времени, массы и энергии. Известный тезис этой теории касался того, что сильное поле тяготения искривляет движение световых лучей. Это, кстати, вскоре было подтверждено наблюдением отклонения местоположения звезд во время солнечного затмения (см. с. 89). Про-

51

странство и время испытывают воздействие сил гравитации: при усилении тяготения пространство сжимается, а время ускоряется. Но гравитация пропорциональна массе (чем больше масса тела, тем сильнее его притяжение), а, согласно специальной теории относительности, масса связана с энергией.

Эти идеи привели к отрицанию единственной, непререкаемой системы отсчета. Оказалось, что при наблюдении необходимо учитывать также положение и движение самого наблюдателя. Во времена Ньютона Землю принимали за неподвижную систему отсчета, относительно которой можно было наблюдать все остальное, но Эйнштейн убедительно показал, что не существует неизменной точки отсчета — все оказывается относительным.

Была также выведена характеристика для определения предела любого известного процесса или связи: скорость света. Если два объекта удаляются друг от друга со скоростью, превышающей скорость света, это значит, что они никоим образом не связаны друг с другом. Следовательно, скорость света определяет пределы известной нам Вселенной.

Ньютонова физика по-прежнему считается верной, но применительно лишь к ограниченному ряду случаев.

Термодинамика

О выявленной теорией относительности основополагающей взаимосвязи всех физических явлений говорят и три принципа (начала) термодинамики.

Первое начало термодинамики выводит закон сохранения массы и энергии: сумма массы вещества системы и массы, эквивалентной энергии, полученной или отданной той же системой, остается постоянной.

Согласно второму началу, всякий процесс сопряжен с потерей энергии и тепла. Поэтому при взаимодействии

52

сложно устроенные вещи постепенно теряют свою энергию и стремятся ко все большему охлаждению и утрате внутреннего порядка. Иначе говоря, все (то есть Вселенная) постепенно движется к внутренней неупорядоченности, или энтропии.

Третье начало термодинамики устанавливает, что выделение энергии с уменьшением температуры снижается и полностью прекращается при достижении -273° Цельсия или 0° по Кельвину. Это устанавливает еще один предел мирозданию: при абсолютном нуле движение останавливается.

К сведению

Применительно к энтропии различаются открытые и закрытые системы. В закрытой системе все процессы постепенно затухают по мере рассеяния энергии. Открытая система (то есть способная черпать энергию извне) может поддерживать себя и тем самым становиться все более сложной. Поэтому отдельные части мироздания могут «разогреваться», тогда как Вселенная в целом, по определению являющаяся закрытой системой, «охлаждается».

В ньютоновой физике, ограниченной сферой ее применения, эти основополагающие пределы не действуют. Термодинамика показывает, что Вселенная вовсе не вечный двигатель: всякий процесс сопровождается потерей энергии.

ВЛИЯНИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Споры вокруг квантовой механики, особенно между Эйнштейном и Бором в 30-е годы, затронули фундаментальные вопросы познаваемости мира и поэтому пред-ставляют большой интерес для философии науки.

53

Томпсон М. Философия науки / Мел Томпсон. — Пер. с англ. А. Гарькавого. — М.: ФАИР-ПРЕСС, 2003. — 304 с. — (Грандиозный мир).