kse2008

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

4.8.1.1. ФИЗИЧЕСКОЕ МИРОЗДАНИЕ

Физическая картина мира в качестве основы включает в себя обще-теоретическое физическое знание. Естественно, что на разных этапах развития науки это знание по-разному интерпретировала внешний мир Античная, Ньютоновская и современные физические картины мира очень сильно различаются по своей форме и внутреннему содержанию, и количественно, и качественно.

рис. 16 Схема физической картины мира связана со сменой представлений о материи: от атомистических,

корпускулярных представлений о материи к полевым, континуальным, а затем к квантовым. Отсюда и три физических картины мира: механистическая, электромагнитная и квантово-полевая.

4.8.1.2. МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

Механистическая картина мира, в отличие от античной картины мира, явилась фактически первой глобальной картиной мира.

71

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

рис. 17 В рамках данной картины мира все События и Перемены были взаимосвязаны и взаимообусловлены

механическим движением (вещество).

4.8.1.3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ КАРТИНА МИРА

Возникновение электромагнитной картины мира характеризует качественно новый этап эволюции науки.

72

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

рис. 18 В данной картине мира доминирующей является уже не вещественная , а волновая компонента

Сравнение данной картины мира с механистической выявляет некоторые важные особенности. Например,

73

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

4.8.1.4. КВАНТОВО-ПОЛЕВАЯ КАРТИНА МИРА

Данная картина мира явилась результатом дальнейшего развития электромагнитной картины мира.

рис. 19 Эта картина мира отражает уже единство двух предыдущих картин мира в единстве на основе принципа

дополнительности.

карине мира это уже осознанное тождество.

4.8.1.5. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МИРЕ

Картина мира, рисуемая современным естествознанием, необыкновенно сложна и проста одновременно. Сложна потому, что способна поставить в тупик человека, привыкшего к согласующимся со здравым смыслом классическим научным представлениям.

Идеи начала времени, корпускулярно-волнового дуализма квантовых объектов, внутренней структуры вакуума, способной рождать виртуальные частицы, - эти и другие подобные новации придают нынешней картине мира немножко «безумный» вид. (Впрочем, это преходяще: когда-то ведь и мысль о шарообразности Земли тоже выглядела совершенно «безумной».)

74

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

Но в то же время эта картина величественно проста, стройна и где-то даже элегантна. Эти качества ей придают в основном уже рассмотренные нами ведущие принципы построения и организации современного научного знания:

•системность,

•глобальный эволюционизм,

•самоорганизация,

•историчность.

Данные принципы построения научной картины мира в целом соответствуют фундаментальным закономерностям существования и развития самой Природы.

Системность означает воспроизведение наукой того факта, что наблюдаемая Вселенная предстает как наиболее крупная из всех известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов (подсистем) разного уровня сложности и упорядоченности.

Главная принципиальная системная особенность современной естественно-научной картины мира -

Вэтих весах События и Перемены «оживили» ранее статическую Вселенную, обнаружили в ней единство

итесную эволюционную взаимосвязь всех ее фрагментов.

Современные представления о мире формируются на основе дифференциации и интеграции естественных наук, единстве физического знания и т. п.

рис. 20

75

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

Таким образом, современные представления о Мире характеризуются принципом глобального

"сознательного", в основе которого лежат эволюционные принципы законов сохранения симметрии двойственного отношения (многомерные матричные тождества), которые отражаются в свойствах природных операционных механизмах эволюции двойственного отношения.

ТЕМА 5. КОНЦЕПЦИЯ КЛАССИЧЕСКОЙ И СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ

5.1.УРОВНИ СТРОЕНИЯ МАТЕРИИ

Всовременной науке в основе представлений о строении материального мира лежит системный подход, согласно которому любой объект материального мира, будь то атом, планета, организм или галактика, может быть рассмотрен как сложное образование, включающее составные части, организованные в целостность, т.е. представляют собой упорядоченные, структурированные, иерархически организованные системы.

рис. 21 Данный рисунок дает самые первые представления о единстве материального мира.

Вещество и поле, пространство и время оказываются тесно взаимосвязаны законами сохранения симметрии.

Эволюция представлений о материи приводится на рисунке ниже.

76

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

рис. 22 Эволюция представлений о материи наглядно свидетельствует, как натурфилософия разворачивается

в классическую механику, отражающую взаимоотношения и взаимосвязь "вещество-вещество". Следующий этап отражает волновую концепцию материи (электродинамика).

И на современном этапе наука уже совершенно отчетливо осознает единство и взаимосвязь вещества и поля.

5.1.1. СТРУКТУРНОСТЬ И СИСТЕМНОСТЬ МАТЕРИИ

В самом общем случае системные уровни организации материи можно представить в виде следующей схемы.

рис. 23 Данный рисунок позволяет осознать единство двух системных уровней организации материи

(структурного и функционального).

77

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

5.1.2. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ ВЕЩЕСТВА

Двойственность организации материи проявляется и в двойственности структурных уровней материи. Вещество-это совокупность микротел, макротел мегател и систем мегател. Из физики известно, что кроме

вещества существует и антивещество. Поэтому между веществом и антивеществом существует следующий баланс взаимоотношений МераВеществовещества ' МераАнтивеществоантивещества ' ;

Из этих рычажных весов непосредственно следует вывод о том, что антивещество тоже может иметь структурные (и функциональные) уровни организации.

* Известно, что материя характеризуется двойственностью. Она проявляется в единстве вещества и поля.

У физиков нет возражений, когда они говорят об веществе и антивеществе. Но почему-то никто не говорит о Поле и Антиполе.

А между тем такой вывод следует непосредственно из свойств рычажных весов.

МАТЕРИЯ

ПОЛЕ

Однако ниже будем рассматривать структурные уровни организации только применительно к веществу.

рис. 24 Категория двойственности позволяет осознать единство структурно-функциональной организации

вещества на всех уровнях иерархии.

Структурные уровни организации материи в физике (неживая природа), взаимоотношения между этими уровнями, приведены на рисунке ниже.

78

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

рис. 25 Из этого рисунка видно, что законы сохранения симметрии проявляются на всех уровнях

организации материи.

79

М.И.Беляев. «Естествознание. Современные научные концепции», 2007, ©

5.1.3.КЛАССЫ МАТЕРИАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Вестественных науках выделяются два больших класса материальных систем: системы неживой природы и системы живой природы.

В неживой природе в качестве структурных уровней организации материи выделяют: ∙ элементарные частицы,

∙атомы,

∙молекулы,

∙поля,

∙физический вакуум,

∙макроскопические тела,

∙планеты и планетные системы,

∙звезды и звездные системы - галактики,

∙системы галактик - метагалактику.

Вживой природе к структурным уровням организации материи относят:

∙системы доклеточного уровня - нуклеиновые кислоты и белки;

∙клетки как особый уровень биологической организации, представленные в форме одноклеточных организмов и элементарных единиц живого вещества;

∙многоклеточные организмы растительного и животного мира; надорганизменные структуры, включающие виды,

∙популяции и биоценозы и, наконец,

∙биосферу как всю массу живого вещества.

Вприроде все взаимосвязано, поэтому можно выделить такие системы, которые включают элементы как живой, так и неживой природы - биогеоценозы.

Естественные науки, начав изучение материального мира с наиболее простых непосредственно воспринимаемых человеком материальных объектов, переходят далее к изучению сложнейших объектов глубинных структур материи,

выходящих за пределы человеческого восприятия и несоизмеримых с объектами повседневного опыта. Применяя системный подход, естествознание не просто выделяет типы материальных систем, а раскрывает их связь и соотношение.

В науке выделяются три уровня строения материи.

Макромир - мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах,

а время - в секундах, минутах, часах, годах.

Микромир - мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная размерность которых исчисляется от 10-8 до 10-18см,

а время жизни - от бесконечности до 10 -24с.

Мегамир - мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами,

авремя существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет.

Ихотя на этих уровнях действуют свои специфические закономерности, микро-, макро- и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны.

Внастоящее время в области фундаментальной теоретической физики разрабатываются концепции, согласно которым объективно существующий мир не исчерпывается материальным миром, воспринимаемым нашими органами чувств или физическими приборами. Авторы данных концепций пришли к следующему выводу: наряду с материальным миром существует реальность высшего порядка, обладающая принципиально иной природой по сравнению с реальностью материального мира.

С их точки зрения мир высшей реальности определяет структуру и эволюцию материального мира.