Страница:
Возможно, Метагалактика представляет собой не что иное, как «слой» Космоса, соответствующий нашему способу восприятия. Не исключено также, что именно этим обстоятельством объясняется изложенный выше антроппый принцип, т. е. удивительное соответствие физических параметров нашей Вселенной физическим характеристикам, необходимым для существования биосферы и человека в ней.
Познаваемость негеоцентрических слоёв и онтологически иных миров может быть обеспечена теоретически и эмпирически созданием всё новых искусственных способов восприятия и на их основе – всё новых негеоцентрических процессов и систем.
Концепция негеоцентрической многослойности позволяет сделать ряд прогнозов относительно дальнейшего развития естествознания и научной картины мира. С ней связан особый методологический критерий, пригодный для оценки и отбора возникающих в науке гипотез, определения их перспективности. Из двух гипотез, обладающих равной или примерно равной объяснительной силой, предпочтение должно отдаваться той, которая способствует формированию нового аспекта искусственного способа восприятия, новой гносеологической комбинации, и тем самым открывает доступ науки к новому негеоцентрическому «слою» явлений природы, либо позволяет лучше, рельефнее «высветить» уже известный слой. Современная квантово-релятивистская (или квантово-полевая) научная картина мира рассматривается с этой точки зрения как первый, ещё очень несовершенный и ограниченный вариант негеоцентрически-многослойной картины мира, создаваемой на основе выработки гносеологически различных искусственных способов восприятия.
Порождая всё новые концепции и методологические подходы, а главное, глубоко и всесторонне объясняя феномены развития космизирующегося естествознания и предстающих ему естественных процессов, современный философский негеоцентризм доказывает свою практическую действенность и эвристическую применимость. Это значит, что он позволяет не только объяснять удовлетворительно уже имеющееся знание, но и открывать новое.
Глава 6. История космической самоорганизации
6.1. Наша Вселенная – Метагалактика
6.2. Энергетика космоса
6.3. Светлая Вселенная
6.4. Самоорганизация Космоса и теплота Вселенной
Познаваемость негеоцентрических слоёв и онтологически иных миров может быть обеспечена теоретически и эмпирически созданием всё новых искусственных способов восприятия и на их основе – всё новых негеоцентрических процессов и систем.
Концепция негеоцентрической многослойности позволяет сделать ряд прогнозов относительно дальнейшего развития естествознания и научной картины мира. С ней связан особый методологический критерий, пригодный для оценки и отбора возникающих в науке гипотез, определения их перспективности. Из двух гипотез, обладающих равной или примерно равной объяснительной силой, предпочтение должно отдаваться той, которая способствует формированию нового аспекта искусственного способа восприятия, новой гносеологической комбинации, и тем самым открывает доступ науки к новому негеоцентрическому «слою» явлений природы, либо позволяет лучше, рельефнее «высветить» уже известный слой. Современная квантово-релятивистская (или квантово-полевая) научная картина мира рассматривается с этой точки зрения как первый, ещё очень несовершенный и ограниченный вариант негеоцентрически-многослойной картины мира, создаваемой на основе выработки гносеологически различных искусственных способов восприятия.
Порождая всё новые концепции и методологические подходы, а главное, глубоко и всесторонне объясняя феномены развития космизирующегося естествознания и предстающих ему естественных процессов, современный философский негеоцентризм доказывает свою практическую действенность и эвристическую применимость. Это значит, что он позволяет не только объяснять удовлетворительно уже имеющееся знание, но и открывать новое.
Глава 6. История космической самоорганизации
6.1. Наша Вселенная – Метагалактика
Мы живем в космической системе, которая для нас исчерпывает сейчас всю доступную для изучения Вселенную, и потому именуется нашей Вселенной, или Метагалактикой. Мы метагалактические существа, и само устройство наших средств познания, возникшее в процессе адаптации к условиям Земли, приспособлено к получению информации лишь о явлениях, не выходящих за рамки Метагалактики.
Есть основания считать, что Метагалактика тоже не единственна, что за ее пределами существует неисчислимое множество других космических систем, других Вселенных. Но мы можем сейчас о них лишь догадываться, представляя самые различные пространственно-временные их конфигурации, именуемые в современной науке многолистными многоообразиями. Другие Вселенные представляют для нас, по меткому выражению Канта, умопостигаемые миры, о которых мы не знаем ничего конкретного, поскольку они выходят за рамки доступного нашему способу восприятия явлений. Мы можем строить о них догадки, рассуждая от противного. Если для нашей Вселенной присущ закон всемирного тяготения, а антигравитация нигде не обнаружена, то для других Вселенных может быть присущ закон всемирного отталкивания.
В нашей Вселенной скорость света и передачи других элементарных колебаний составляет около 300 тыс. км в секунду. В других Вселенных возможны тахионные миры, то есть такие, в которых скорость движения может превышать скорость света, для нашей Вселенной являющейся максимальной. Возможно существование антимиров, замкнутых и полузамкнутых миров-фридмонов и планкеонов, которые для внешнего наблюдателя представляют собой микрочастицы, а изнутри существуют как целые Вселенные. Но всё это лишь гипотезы о возможных (по выражению Лейбница) мирах, конструируемых на базе общей теории относительности. Насколько эти возможные миры действительны, мы сейчас не знаем, и знать не можем, и даже не знаем, как мы могли бы когда-нибудь об этом узнать.
Господствующей в современной космологии является эталонная (или стандартная) модель нашей Вселенной – Метагалактики. Эта модель потому и называется эталонной, что представляет собой эталонный, образцовый набор научных положений о структуре и эволюции Метагалактики, который вытекает из всего, что нам сейчас известно о Космосе. Это не значит, что в космологии нет других моделей нашей Вселенной, конкурирующих со стандартной моделью. Наоборот, таких моделей изобретены сотни, и с каждым годом их становиться всё больше. Но все эти гипотетические образования неконкурентоспособны в сравнении с эталонной моделью, поскольку последняя опирается на всю сумму наших нынешних знаний, а не только на гипотетическое объяснение тех или иных явлений астрофизики.
Согласно эталонной модели, эволюция нашей Вселенной-Метагалактики происходила следующим образом. Около 15–20 млрд. лет назад Метагалактика представляла собой ад кромешный, именуемый сингулярным (в переводе с латинского – особым, иным) состоянием. Вся материя Метагалактики была спрессована в пространстве-времени с нулевым радиусом, с бесконечной температурой, бесконечной плотностью вещества и силой гравитационного взаимодействия.
Это было поистине начало начал, поскольку времени и пространства как такового ещё не существовало, они возникли лишь в последующем развёртывании Метагалактики. А раз не было времени, не было и изменений, и наоборот. Потом изменение всё-таки произошло, возможно, вследствие воздействия извне, откуда и пришло это «потом». Начальная температура внутри сингулярности опустилась до 1013 градусов по Кельвину, а плотность материи упала до 1093 г/см куб. И тогда грянул Большой Взрыв. Материя нашей Вселенной вырвалась из адского клубка сингулярности и стала расширяться в образующемся на основе этого расширения пространстве-времени.
Уже через 0,01 секунды после начала Взрыва плотность материи упала до 1010 г/см куб. В этих условиях стали возникать фотоны, электроны, позитроны, нейтрино, антинейтрино, а также небольшое количество нуклонов (протонов и нейтронов). Через 3 минуты после взрыва из нуклонов образуется смесь лёгких ядер – 2/3 водорода и 1/3 гелия. Остальные химические элементы образовались в результате ядерных реакций.
С возникновением нейтральных атомов водорода и гелия вещество новорожденной Вселенной оказалось «прозрачным» для фотонов, и они стали излучаться в мировое пространство. Этот процесс дошёл до нашего времени в виде реликтового (остаточного) излучения, открытие которого явилось одним из доказательств предсказательной способности эталонной модели.
Факт красного смещения спектральных линий света, идущего от далёких галактик, свидетельствующий о пространственно-временном расширении Метагалактики и положенный в основу эталонной модели, свидетельствует ещё и о том, что наша Вселенная эволюционирует посредством пространственно-временной экспансии. Это очень молодая (всего каких-то 15–20 млрд. лет), очень агрессивная Вселенная, развивающаяся, возможно, за счёт поглощения материи других Вселенных.
Около 10 млрд. лет эволюция нашей Вселенной происходила в виде микроэволюции, и лишь по прошествии этого периода взаимодействие колоссальных количеств микрочастиц, не имеющих чёткой локализации в пространстве-времени, привело к образованию молекул и запустило механизмы эволюции макромира. Возникшие на основе молекул макрокосмические тела, движущиеся по законам классической механики, постепенно образовали самые различные системы, начиная с крупномасштабной структуры Вселенной с её колоссальными пустотами (войдами) и сверхскоплениями галактик, далее – скопления галактик и различные типы галактик, и кончая разнообразными звёздами и планетами.
Приблизительно через 700 тыс. лет после Взрыва эволюция микромира. Метагалактики привела к высвобождению гравитационных сил. Это стало возможным путём разрушения их симметрии с сильными ядерными взаимодействиями и способствовало отделению макромира от микромира, то есть мира относительного постоянства, структурной связанности, прочной определённости и чёткой телесности от мира случайно-хаотической, вероятностно-неопределённой природы.
Макромир нашей Вселенной с его сложной структурой – это, прежде всего, результат гравитационных взаимодействий. Наша Вселенная с точки зрения её макроскопической структуры – это, прежде всего, гравитирующая Вселенная. В этой Вселенной громадные массы вещества, вращаясь в громадных пространствах космического вакуума, тяготеют к центрам вращения. Всякая масса создаёт искривление пространства-времени нашей Вселенной, и чем больше масса макротела, тем большее искривление пространства-времени она создаёт.
Все тела в Метагалактике, независимо от их свойств и свойств среды, в которой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними. Эта центрация мира, развившаяся в постоянно расширяющейся Вселенной, очевидно, как-то связана с этим расширением: все массы разбегаются друг от друга и одновременно сбегаются к центру своего тяготения.
Эта центрация всех макроскопических тел в нашей Вселенной является одной из важнейших космических предпосылок всех видов земной эволюции, начиная с простейших организмов и кончая субъектами человеческой истории. Вечная конкуренция центростремительных и центробежных сил, вечное ощущение человеком себя и своего окружения как абсолютного центра бытия, берут начало из жизни в этой гравитирующей Вселенной.
Есть основания считать, что Метагалактика тоже не единственна, что за ее пределами существует неисчислимое множество других космических систем, других Вселенных. Но мы можем сейчас о них лишь догадываться, представляя самые различные пространственно-временные их конфигурации, именуемые в современной науке многолистными многоообразиями. Другие Вселенные представляют для нас, по меткому выражению Канта, умопостигаемые миры, о которых мы не знаем ничего конкретного, поскольку они выходят за рамки доступного нашему способу восприятия явлений. Мы можем строить о них догадки, рассуждая от противного. Если для нашей Вселенной присущ закон всемирного тяготения, а антигравитация нигде не обнаружена, то для других Вселенных может быть присущ закон всемирного отталкивания.
В нашей Вселенной скорость света и передачи других элементарных колебаний составляет около 300 тыс. км в секунду. В других Вселенных возможны тахионные миры, то есть такие, в которых скорость движения может превышать скорость света, для нашей Вселенной являющейся максимальной. Возможно существование антимиров, замкнутых и полузамкнутых миров-фридмонов и планкеонов, которые для внешнего наблюдателя представляют собой микрочастицы, а изнутри существуют как целые Вселенные. Но всё это лишь гипотезы о возможных (по выражению Лейбница) мирах, конструируемых на базе общей теории относительности. Насколько эти возможные миры действительны, мы сейчас не знаем, и знать не можем, и даже не знаем, как мы могли бы когда-нибудь об этом узнать.
Господствующей в современной космологии является эталонная (или стандартная) модель нашей Вселенной – Метагалактики. Эта модель потому и называется эталонной, что представляет собой эталонный, образцовый набор научных положений о структуре и эволюции Метагалактики, который вытекает из всего, что нам сейчас известно о Космосе. Это не значит, что в космологии нет других моделей нашей Вселенной, конкурирующих со стандартной моделью. Наоборот, таких моделей изобретены сотни, и с каждым годом их становиться всё больше. Но все эти гипотетические образования неконкурентоспособны в сравнении с эталонной моделью, поскольку последняя опирается на всю сумму наших нынешних знаний, а не только на гипотетическое объяснение тех или иных явлений астрофизики.
Согласно эталонной модели, эволюция нашей Вселенной-Метагалактики происходила следующим образом. Около 15–20 млрд. лет назад Метагалактика представляла собой ад кромешный, именуемый сингулярным (в переводе с латинского – особым, иным) состоянием. Вся материя Метагалактики была спрессована в пространстве-времени с нулевым радиусом, с бесконечной температурой, бесконечной плотностью вещества и силой гравитационного взаимодействия.
Это было поистине начало начал, поскольку времени и пространства как такового ещё не существовало, они возникли лишь в последующем развёртывании Метагалактики. А раз не было времени, не было и изменений, и наоборот. Потом изменение всё-таки произошло, возможно, вследствие воздействия извне, откуда и пришло это «потом». Начальная температура внутри сингулярности опустилась до 1013 градусов по Кельвину, а плотность материи упала до 1093 г/см куб. И тогда грянул Большой Взрыв. Материя нашей Вселенной вырвалась из адского клубка сингулярности и стала расширяться в образующемся на основе этого расширения пространстве-времени.
Уже через 0,01 секунды после начала Взрыва плотность материи упала до 1010 г/см куб. В этих условиях стали возникать фотоны, электроны, позитроны, нейтрино, антинейтрино, а также небольшое количество нуклонов (протонов и нейтронов). Через 3 минуты после взрыва из нуклонов образуется смесь лёгких ядер – 2/3 водорода и 1/3 гелия. Остальные химические элементы образовались в результате ядерных реакций.
С возникновением нейтральных атомов водорода и гелия вещество новорожденной Вселенной оказалось «прозрачным» для фотонов, и они стали излучаться в мировое пространство. Этот процесс дошёл до нашего времени в виде реликтового (остаточного) излучения, открытие которого явилось одним из доказательств предсказательной способности эталонной модели.
Факт красного смещения спектральных линий света, идущего от далёких галактик, свидетельствующий о пространственно-временном расширении Метагалактики и положенный в основу эталонной модели, свидетельствует ещё и о том, что наша Вселенная эволюционирует посредством пространственно-временной экспансии. Это очень молодая (всего каких-то 15–20 млрд. лет), очень агрессивная Вселенная, развивающаяся, возможно, за счёт поглощения материи других Вселенных.
Около 10 млрд. лет эволюция нашей Вселенной происходила в виде микроэволюции, и лишь по прошествии этого периода взаимодействие колоссальных количеств микрочастиц, не имеющих чёткой локализации в пространстве-времени, привело к образованию молекул и запустило механизмы эволюции макромира. Возникшие на основе молекул макрокосмические тела, движущиеся по законам классической механики, постепенно образовали самые различные системы, начиная с крупномасштабной структуры Вселенной с её колоссальными пустотами (войдами) и сверхскоплениями галактик, далее – скопления галактик и различные типы галактик, и кончая разнообразными звёздами и планетами.
Приблизительно через 700 тыс. лет после Взрыва эволюция микромира. Метагалактики привела к высвобождению гравитационных сил. Это стало возможным путём разрушения их симметрии с сильными ядерными взаимодействиями и способствовало отделению макромира от микромира, то есть мира относительного постоянства, структурной связанности, прочной определённости и чёткой телесности от мира случайно-хаотической, вероятностно-неопределённой природы.
Макромир нашей Вселенной с его сложной структурой – это, прежде всего, результат гравитационных взаимодействий. Наша Вселенная с точки зрения её макроскопической структуры – это, прежде всего, гравитирующая Вселенная. В этой Вселенной громадные массы вещества, вращаясь в громадных пространствах космического вакуума, тяготеют к центрам вращения. Всякая масса создаёт искривление пространства-времени нашей Вселенной, и чем больше масса макротела, тем большее искривление пространства-времени она создаёт.
Все тела в Метагалактике, независимо от их свойств и свойств среды, в которой они находятся, испытывают взаимное притяжение, прямо пропорциональное их массам и обратно пропорциональное квадрату расстояния между ними. Эта центрация мира, развившаяся в постоянно расширяющейся Вселенной, очевидно, как-то связана с этим расширением: все массы разбегаются друг от друга и одновременно сбегаются к центру своего тяготения.
Эта центрация всех макроскопических тел в нашей Вселенной является одной из важнейших космических предпосылок всех видов земной эволюции, начиная с простейших организмов и кончая субъектами человеческой истории. Вечная конкуренция центростремительных и центробежных сил, вечное ощущение человеком себя и своего окружения как абсолютного центра бытия, берут начало из жизни в этой гравитирующей Вселенной.
6.2. Энергетика космоса
Термин «энергейя» (энергия) впервые встречается у Аристотеля. Энергейя у Аристотеля – это переход от потенциальной возможности какого-то действия к его осуществлению, например, от замысла Парфенона к его строительству. Движение Аристотель понимал как осуществление толкающего воздействия одного на другое. У Аристотеля тело движется только при наличии внешнего на него воздействия, как только воздействие прекращается, тело останавливается. В таком понимании энергия – это активное побуждение к движению извне, то же, что движется, всегда остаётся пассивным.
Таким образом понимаемое движение нуждается в перводвигателе – Боге, которому должен подчиняться пассивный и ведомый космос. Позднее это понимание движения было опровергнуто Галилеем, который показал, что тело находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия. Это принципиальное положение, получившее название принципа Галилея, или принципа инерции, привело к принципиально новому пониманию энергии.
Принцип Аристотеля гласил: ничто не будет двигаться, если его не двигать. Принцип Галилея базировался, так сказать, на презумпции движения: космос сам по себе движение, он не нуждается в перводвигателе; всякое тело будет сохранять движение, пока его не остановит тормозящее воздействие, сопротивление других тел. Соответственно, энергия стала пониматься как мера механического движения макротел, проявляющаяся при передаче определённого количества движения от одних тел к другим.
В механической картине мира господствовало представление о силовом характере движения. Это был космос постоянного насилия одних тел над другими. Всё движение в космосе было заранее предопределено механическим взаимодействием сил и способностью больших сил преодолевать сопротивление меньших.
Первоначально вместо термина «энергия» в науке пользовались введённым Лейбницем термином «живая сила». Эта «живая сила» понималась как сила, находящаяся внутри движущегося тела и активно воздействующая на внешний мир, в противоположность «мёртвой силе», выражающейся в сопротивлении покоящегося тела, в его способности противостоять движению либо накапливать в себе способность к движению (как, например, в сжатой, но не приведённой в действие пружине).
Лишь в 1807 году Юнг ввёл в научный оборот термин «энергия», заимствовав это понятие у Аристотеля, и соответствующим образом переосмыслив его. А вскоре Ж. Понселе ввёл в классическую механику понятие работы. После этого энергия в европейской традиции стала пониматься как способность совершить определённую работу, а работа – как мера изменения энергии. В рамках классической механики было проведено различение кинетической и потенциальной энергии.
Затем дальнейшее совершенствование понятия энергии и понимания космической энергетики проходило в связи с изучением различных форм движения и взаимодействий между ними. От идеи механического насилия как первоосновы космоса учёные стали переходить к идее взаимопревращения различных форм движения – механического перемещения, теплоты, химических явлений, электричества, магнетизма и т. д.
Энергия стала пониматься как единая мера различных форм движения. По мере освоения наукой этих форм человечество всё в большей мере становится энергопотребляющей цивилизацией. Изучение взаимопревращений различных видов энергии привело, в конечном счёте, к открытию закона сохранения энергии, то есть к пониманию того, что движение может переходить в различные формы, но оно из ниоткуда не появляется и без перехода никуда не исчезает. Возможны два способа передачи энергии от одного макроскопического тела к другому – в форме работы или в форме теплоты (теплообмена). Так был сделан ещё один шаг, подрывающий веру в чудеса.
В XX веке изучение ядерной энергии, углубление знаний в области самых различных энергий привело к резкому изменению самого характера цивилизации. Энергетика становится одним из мощных двигателей прогресса, обеспечивающих космизацию земной цивилизации. Вместе с тем, ускорившийся синтез культур Запада и Востока привёл к усилению интереса к восточному пониманию энергии как вездесущей энергетической субстанции (индийской праны, китайской ци и т. д.).
Стали развиваться психофизические методы укрепления человеческого здоровья, среди которых значительной эффективностью отличаются медитативные образы поглощения, распределения и передачи космической энергии. Развитие этих методов оказало влияние и на мировоззренческие подходы к действительности современного человека, как на Западе, так и на Востоке.
Таким образом понимаемое движение нуждается в перводвигателе – Боге, которому должен подчиняться пассивный и ведомый космос. Позднее это понимание движения было опровергнуто Галилеем, который показал, что тело находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия. Это принципиальное положение, получившее название принципа Галилея, или принципа инерции, привело к принципиально новому пониманию энергии.
Принцип Аристотеля гласил: ничто не будет двигаться, если его не двигать. Принцип Галилея базировался, так сказать, на презумпции движения: космос сам по себе движение, он не нуждается в перводвигателе; всякое тело будет сохранять движение, пока его не остановит тормозящее воздействие, сопротивление других тел. Соответственно, энергия стала пониматься как мера механического движения макротел, проявляющаяся при передаче определённого количества движения от одних тел к другим.
В механической картине мира господствовало представление о силовом характере движения. Это был космос постоянного насилия одних тел над другими. Всё движение в космосе было заранее предопределено механическим взаимодействием сил и способностью больших сил преодолевать сопротивление меньших.
Первоначально вместо термина «энергия» в науке пользовались введённым Лейбницем термином «живая сила». Эта «живая сила» понималась как сила, находящаяся внутри движущегося тела и активно воздействующая на внешний мир, в противоположность «мёртвой силе», выражающейся в сопротивлении покоящегося тела, в его способности противостоять движению либо накапливать в себе способность к движению (как, например, в сжатой, но не приведённой в действие пружине).
Лишь в 1807 году Юнг ввёл в научный оборот термин «энергия», заимствовав это понятие у Аристотеля, и соответствующим образом переосмыслив его. А вскоре Ж. Понселе ввёл в классическую механику понятие работы. После этого энергия в европейской традиции стала пониматься как способность совершить определённую работу, а работа – как мера изменения энергии. В рамках классической механики было проведено различение кинетической и потенциальной энергии.
Затем дальнейшее совершенствование понятия энергии и понимания космической энергетики проходило в связи с изучением различных форм движения и взаимодействий между ними. От идеи механического насилия как первоосновы космоса учёные стали переходить к идее взаимопревращения различных форм движения – механического перемещения, теплоты, химических явлений, электричества, магнетизма и т. д.
Энергия стала пониматься как единая мера различных форм движения. По мере освоения наукой этих форм человечество всё в большей мере становится энергопотребляющей цивилизацией. Изучение взаимопревращений различных видов энергии привело, в конечном счёте, к открытию закона сохранения энергии, то есть к пониманию того, что движение может переходить в различные формы, но оно из ниоткуда не появляется и без перехода никуда не исчезает. Возможны два способа передачи энергии от одного макроскопического тела к другому – в форме работы или в форме теплоты (теплообмена). Так был сделан ещё один шаг, подрывающий веру в чудеса.
В XX веке изучение ядерной энергии, углубление знаний в области самых различных энергий привело к резкому изменению самого характера цивилизации. Энергетика становится одним из мощных двигателей прогресса, обеспечивающих космизацию земной цивилизации. Вместе с тем, ускорившийся синтез культур Запада и Востока привёл к усилению интереса к восточному пониманию энергии как вездесущей энергетической субстанции (индийской праны, китайской ци и т. д.).
Стали развиваться психофизические методы укрепления человеческого здоровья, среди которых значительной эффективностью отличаются медитативные образы поглощения, распределения и передачи космической энергии. Развитие этих методов оказало влияние и на мировоззренческие подходы к действительности современного человека, как на Западе, так и на Востоке.
6.3. Светлая Вселенная
В самых различных религиях в качестве первоисточника миропорядка рассматривается божественный свет. Если бы не способность человеческого глаза воспринимать преломления солнечного света, сформировавшаяся в условиях Земли с её атмосферной защитой от жёстких космических излучений, мы ничего не знали бы о Вселенной. Солнце с его восхитительным животворным светом – первоисточник всех видов энергии на Земле. Свет – это не только жизнеутверждающая сила, но и среда, в которой живёт человек и без которой он не способен полноценно ориентироваться в пространстве. В то же время свет представляет собой одно из самых удивительных физических явлений, изучение которого разрушило плоско-макроскопические человеческие представления о природе. Свет оказался для науки проводником за пределы видимого глазом.
Уже в конце XIX века физики дополнили механистическую картину мира электромагнитной. Изучая взаимодействие электрических и магнитных явлений, они создали электромагнитную теорию, которая решительным образом изменила представления о Космосе. Наряду с вещественными процессами были открыты разнообразные физические поля, через которые происходила передача энергии без прямых вещественных контактов.
Английский физик Д. Максвелл доказал, что изменения электромагнитного поля распространяются с определённой скоростью, которая была определена в лабораторных опытах с электромагнитной индукцией и оказалась равной скорости света. Такое совпадение между скоростью, обнаруженной в опытах с электромагнитными явлениями и совершенно независимо измеренной ранее скоростью света, навело учёных на мысль о том, что свет является лишь частным случаем электромагнитных колебаний. В зависимости от длины своих волн эти колебания могут выступать в виде радиоволн или световых явлений, но все они, как показал Максвелл, распространяются с одной и той же скоростью – скоростью света.
Особенностью видимого света является его способность давать чёткие изображения преломляющих его макротел, в то время как радиоволны дают лишь нечёткие, расплывчатые изображения. Носители света, фотоны, оказались при их углублённом изучении своего рода «кентаврами» Космоса, проявляя в зависимости от характера взаимодействий свойства частицы или волны.
Световой волне для её распространения не нужно никакой особой среды. Это очень удивительно для людей, привыкших в земных условиях наблюдать морские волны, и знающих, что морская волна – это волнение воды, а, например, звуковая волна проявляет себя как волнение воздуха, хотя может распространяться и в жидкости, и в твёрдых телах. Для объяснения колебаний электромагнитных волн учёные придумали особую среду, так называемый эфир. Однако впоследствии оказалось, что электромагнитная световая волна – сама по себе среда, что она с постоянной скоростью распространяется в любой прозрачной среде, и никакого особого эфира не существует.
Постоянство скорости света было установлено в знаменитом опыте А. Майкельсона и У. Морли. Независимость скорости света от движения источника или наблюдателя была теоретически доказана А. Эйнштейном и получила название принципа относительности. Этот принцип явился исходным в специальной теории относительности, сформулированной А. Эйнштейном в 1905 г.
Постоянство скорости света в нашей Вселенной является одним из её наиболее фундаментальных свойств, обусловливающих в ней космический миропорядок и отграничивающих субсветовым барьером её эволюцию от эволюции других возможных Вселенных. Всю свою жизнь человек и в прямом, и в переносном смысле стремится к свету, к преодолению тьмы, которая обусловлена тенью его родной планеты и всех привычных ему природных тел и искусственных сооружений.
Уже в конце XIX века физики дополнили механистическую картину мира электромагнитной. Изучая взаимодействие электрических и магнитных явлений, они создали электромагнитную теорию, которая решительным образом изменила представления о Космосе. Наряду с вещественными процессами были открыты разнообразные физические поля, через которые происходила передача энергии без прямых вещественных контактов.
Английский физик Д. Максвелл доказал, что изменения электромагнитного поля распространяются с определённой скоростью, которая была определена в лабораторных опытах с электромагнитной индукцией и оказалась равной скорости света. Такое совпадение между скоростью, обнаруженной в опытах с электромагнитными явлениями и совершенно независимо измеренной ранее скоростью света, навело учёных на мысль о том, что свет является лишь частным случаем электромагнитных колебаний. В зависимости от длины своих волн эти колебания могут выступать в виде радиоволн или световых явлений, но все они, как показал Максвелл, распространяются с одной и той же скоростью – скоростью света.
Особенностью видимого света является его способность давать чёткие изображения преломляющих его макротел, в то время как радиоволны дают лишь нечёткие, расплывчатые изображения. Носители света, фотоны, оказались при их углублённом изучении своего рода «кентаврами» Космоса, проявляя в зависимости от характера взаимодействий свойства частицы или волны.
Световой волне для её распространения не нужно никакой особой среды. Это очень удивительно для людей, привыкших в земных условиях наблюдать морские волны, и знающих, что морская волна – это волнение воды, а, например, звуковая волна проявляет себя как волнение воздуха, хотя может распространяться и в жидкости, и в твёрдых телах. Для объяснения колебаний электромагнитных волн учёные придумали особую среду, так называемый эфир. Однако впоследствии оказалось, что электромагнитная световая волна – сама по себе среда, что она с постоянной скоростью распространяется в любой прозрачной среде, и никакого особого эфира не существует.
Постоянство скорости света было установлено в знаменитом опыте А. Майкельсона и У. Морли. Независимость скорости света от движения источника или наблюдателя была теоретически доказана А. Эйнштейном и получила название принципа относительности. Этот принцип явился исходным в специальной теории относительности, сформулированной А. Эйнштейном в 1905 г.
Постоянство скорости света в нашей Вселенной является одним из её наиболее фундаментальных свойств, обусловливающих в ней космический миропорядок и отграничивающих субсветовым барьером её эволюцию от эволюции других возможных Вселенных. Всю свою жизнь человек и в прямом, и в переносном смысле стремится к свету, к преодолению тьмы, которая обусловлена тенью его родной планеты и всех привычных ему природных тел и искусственных сооружений.
6.4. Самоорганизация Космоса и теплота Вселенной
Изучение тепловых процессов в классической и современной термодинамике привело к открытию не менее удивительных подробностей о превращениях тепла, нежели изучение света в других областях современной физики. Для поддержания своей жизни человек нуждается в тепле. Одним из важных стимулов продвижения человека по пути цивилизации явилось сопротивление холоду в зонах умеренного и холодного климата. Огромную роль в выделении человека из животного мира сыграло пользование огнём, а затем и добывание огня. Но реально изучать глубинную сущность тепловых явлений люди начали лишь с середины XVIII века. Долгое время для объяснения этих явлений учёными использовалась гипотеза о теплороде – невесомой жидкости, которая якобы поступает в любое тело по мере его нагревания. В свою очередь для объяснения возникновения огня учёные придумали особый газ, который называли флогистоном. В конечном счёте теплород, как и флогистон, оказались таким же научными мифом, как эфир в качестве среды для возникновения и распространения световых волн.
Кинетическая теория теплоты, рассматриваемая в качестве причины тепла колебания молекул, в конечном счёте победила и вытеснила субстанциональную теорию, объяснявшую тепло посредством проникновения теплорода. Лишь тогда, когда учёные занялись изучением процессов изготовления тепловых (паровых) машин и их усовершенствованием, они стали постоянно интересоваться превращением теплоты в механическую работу и обратно. После изобретения паровой машины Д. Уатта, создателя парового парохода Фултона и первой железной дороги Стефенсона возникла настоятельная потребность в создании теоретических моделей эффективного использования теплоты для её превращения в механическую работу.
Основателем термодинамики стал французский инженер Сади Карно, который провёл мысленный эксперимент с идеальной (идеализированной) тепловой машиной. Он пришёл к выводу о том, что коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины зависит только от температур нагревателя и холодильника, а КПД любой реальной машины будет всегда меньше КПД идеальной. Отсюда следовало знаменитое второе начало термодинамики, определившее невозможность передачи тепла от более холодного тела более горячему и достижения стопроцентного КПД тепловой машиной.
В 1865 году Р. Клаузиус, основываясь на работах Карно, ввёл понятие «энтропии» (от греч. слова, означающего поворот, превращение). Энтропия – хаотическое рассеяние тепла в окружающее пространство, неизбежно возникающее при его передаче от нагретого тела более холодному.
Австрийский физик Людвиг Больцман придал понятию энтропии космическое значение, интерпретировав энтропию как нарушение порядка движения молекул в системе. Больцман показал, что энтропия в системе, достаточно надёжно изолированной от внешнего окружения таким образом, что она не обменивается с окружением ни энергией, ни веществом, будет постоянно возрастать. Такие системы будут неизбежно эволюционировать в сторону увеличения в них беспорядка, хаоса, пока не достигнут точки термодинамического равновесия, то есть такого состояния системы, при котором производство какой-либо механической работы становится невозможным.
Трагическое мироощущение Больцмана в совокупности со скептическим отношением учёного мира к его работам привели к тому, что он в 1906 г. покончил жизнь самоубийством. Больцман мечтал стать Дарвином эволюции неживой материи, объединив термодинамику с динамикой. Называя XIX век веком Дарвина, Больцман стремился преодолеть такое положение, при котором в противоположность дарвиновскому учению в биологии об эволюции живых систем в сторону возвышения организации и возрастания сложности, второе начало термодинамики в физике приводит к противоположным выводам о неизбежности разрушения всякого порядка и мёртвого равновесия всякой материальной системы.
Чтобы найти выход из такой ситуации, Больцман предложил теорию флуктуаций, согласно которой случайные отклонения от равновесия в различных ограниченных областях Вселенной могут препятствовать необратимости её эволюции к хаосу и создавать предпосылки для возникновения прогрессивно эволюционирующих систем. Нетрудно заметить, что шанс для прогрессивной эволюции у Больцмана появлялся в результате локального противостояния хаоса хаосу, на основе которого только и могла обеспечиваться временная прогрессивная эволюция космических систем, мог возникать противостоящий вселенскому хаосу локальный порядок.
Подобное обоснование возможностей эволюции только кажется неэволюционным, на самом же деле оно верно схватывает практическую сторону всякой эволюции. Но есть и другая, оптимизационная сторона эволюции, которая связана с открытостью и возрастанием уровня свободы космических систем, их способностью закономерно использовать хаос для порождения космической упорядоченности. Но во времена Больцмана не сложилось ещё достаточных предпосылок для изучения этой второй, оптимизационной стороны эволюции. Поэтому автор понятия энтропии Р. Клаузиус был совершенно прав, когда, основываясь на ряде положений Больцмана, распространил законы термодинамики в область космологии и выдвинул трагическую концепцию неизбежности тепловой смерти Вселенной.
Эта концепция базировалась на двух постулатах Р. Клаузиуса: 1) энергия Вселенной всегда постоянна и 2) энтропия Вселенной всегда возрастает. Сразу же с момента выдвижения этой концепции начались попытки опровержения содержащихся в ней мрачных прогнозов и обоснования более оптимистических взглядов на будущее Вселенной. Придумывались самые различные схемы спасения Вселенной. В частности, советская официальная философия диамата десятилетиями клеймила концепцию тепловой смерти Вселенной за её антиэволюционный характер, упрекая сторонников концепции в «буржуазном пессимизме», в том, что они неизбежность катастрофы буржуазного общества переносят на Вселенную в целом. Видимо, философы диамата были очень слабы в области прогностики и не чувствовали неизбежности катастрофы как раз советского общества, бывшего и до своего развала сплошной катастрофой.
Побудительным мотивом для спасения диаматчиками гибнущей от тепловой смерти Вселенной была необходимость сохранения материи этой Вселенной для сплошного коммунистического строительства. Опровергая концепцию тепловой смерти Вселенной, диаматериалисты обычно указывали на бесконечность материи во Вселенной, а стало быть, наличие в ней неисчерпаемых ресурсов тепла. Говорилось и о качественной неисчерпаемости материи, о переходе в тепло других видов энергии. Но советский эволюционизм потому и потерпел крах, что он добивался эволюции на основе организованного и систематического насилия, требовал осуществления моделей эволюции без прогресса открытости и свободы.
Истинное преодоление односторонности энтропийного видения мира и дальнейшее развитие эволюционной составляющей термодинамики было связано как раз с исследованием открытых систем, то есть таких, которые не только способны обмениваться с окружающей средой энергией, веществом и информацией, но и использовать хаос для самопреобразования и переупорядочивания с повышением в самом порядке уровня самостоятельности, самоопределения и свободы.
Кинетическая теория теплоты, рассматриваемая в качестве причины тепла колебания молекул, в конечном счёте победила и вытеснила субстанциональную теорию, объяснявшую тепло посредством проникновения теплорода. Лишь тогда, когда учёные занялись изучением процессов изготовления тепловых (паровых) машин и их усовершенствованием, они стали постоянно интересоваться превращением теплоты в механическую работу и обратно. После изобретения паровой машины Д. Уатта, создателя парового парохода Фултона и первой железной дороги Стефенсона возникла настоятельная потребность в создании теоретических моделей эффективного использования теплоты для её превращения в механическую работу.
Основателем термодинамики стал французский инженер Сади Карно, который провёл мысленный эксперимент с идеальной (идеализированной) тепловой машиной. Он пришёл к выводу о том, что коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины зависит только от температур нагревателя и холодильника, а КПД любой реальной машины будет всегда меньше КПД идеальной. Отсюда следовало знаменитое второе начало термодинамики, определившее невозможность передачи тепла от более холодного тела более горячему и достижения стопроцентного КПД тепловой машиной.
В 1865 году Р. Клаузиус, основываясь на работах Карно, ввёл понятие «энтропии» (от греч. слова, означающего поворот, превращение). Энтропия – хаотическое рассеяние тепла в окружающее пространство, неизбежно возникающее при его передаче от нагретого тела более холодному.
Австрийский физик Людвиг Больцман придал понятию энтропии космическое значение, интерпретировав энтропию как нарушение порядка движения молекул в системе. Больцман показал, что энтропия в системе, достаточно надёжно изолированной от внешнего окружения таким образом, что она не обменивается с окружением ни энергией, ни веществом, будет постоянно возрастать. Такие системы будут неизбежно эволюционировать в сторону увеличения в них беспорядка, хаоса, пока не достигнут точки термодинамического равновесия, то есть такого состояния системы, при котором производство какой-либо механической работы становится невозможным.
Трагическое мироощущение Больцмана в совокупности со скептическим отношением учёного мира к его работам привели к тому, что он в 1906 г. покончил жизнь самоубийством. Больцман мечтал стать Дарвином эволюции неживой материи, объединив термодинамику с динамикой. Называя XIX век веком Дарвина, Больцман стремился преодолеть такое положение, при котором в противоположность дарвиновскому учению в биологии об эволюции живых систем в сторону возвышения организации и возрастания сложности, второе начало термодинамики в физике приводит к противоположным выводам о неизбежности разрушения всякого порядка и мёртвого равновесия всякой материальной системы.
Чтобы найти выход из такой ситуации, Больцман предложил теорию флуктуаций, согласно которой случайные отклонения от равновесия в различных ограниченных областях Вселенной могут препятствовать необратимости её эволюции к хаосу и создавать предпосылки для возникновения прогрессивно эволюционирующих систем. Нетрудно заметить, что шанс для прогрессивной эволюции у Больцмана появлялся в результате локального противостояния хаоса хаосу, на основе которого только и могла обеспечиваться временная прогрессивная эволюция космических систем, мог возникать противостоящий вселенскому хаосу локальный порядок.
Подобное обоснование возможностей эволюции только кажется неэволюционным, на самом же деле оно верно схватывает практическую сторону всякой эволюции. Но есть и другая, оптимизационная сторона эволюции, которая связана с открытостью и возрастанием уровня свободы космических систем, их способностью закономерно использовать хаос для порождения космической упорядоченности. Но во времена Больцмана не сложилось ещё достаточных предпосылок для изучения этой второй, оптимизационной стороны эволюции. Поэтому автор понятия энтропии Р. Клаузиус был совершенно прав, когда, основываясь на ряде положений Больцмана, распространил законы термодинамики в область космологии и выдвинул трагическую концепцию неизбежности тепловой смерти Вселенной.
Эта концепция базировалась на двух постулатах Р. Клаузиуса: 1) энергия Вселенной всегда постоянна и 2) энтропия Вселенной всегда возрастает. Сразу же с момента выдвижения этой концепции начались попытки опровержения содержащихся в ней мрачных прогнозов и обоснования более оптимистических взглядов на будущее Вселенной. Придумывались самые различные схемы спасения Вселенной. В частности, советская официальная философия диамата десятилетиями клеймила концепцию тепловой смерти Вселенной за её антиэволюционный характер, упрекая сторонников концепции в «буржуазном пессимизме», в том, что они неизбежность катастрофы буржуазного общества переносят на Вселенную в целом. Видимо, философы диамата были очень слабы в области прогностики и не чувствовали неизбежности катастрофы как раз советского общества, бывшего и до своего развала сплошной катастрофой.
Побудительным мотивом для спасения диаматчиками гибнущей от тепловой смерти Вселенной была необходимость сохранения материи этой Вселенной для сплошного коммунистического строительства. Опровергая концепцию тепловой смерти Вселенной, диаматериалисты обычно указывали на бесконечность материи во Вселенной, а стало быть, наличие в ней неисчерпаемых ресурсов тепла. Говорилось и о качественной неисчерпаемости материи, о переходе в тепло других видов энергии. Но советский эволюционизм потому и потерпел крах, что он добивался эволюции на основе организованного и систематического насилия, требовал осуществления моделей эволюции без прогресса открытости и свободы.
Истинное преодоление односторонности энтропийного видения мира и дальнейшее развитие эволюционной составляющей термодинамики было связано как раз с исследованием открытых систем, то есть таких, которые не только способны обмениваться с окружающей средой энергией, веществом и информацией, но и использовать хаос для самопреобразования и переупорядочивания с повышением в самом порядке уровня самостоятельности, самоопределения и свободы.