31126-1 (Курс Концепции современного естествознания), страница 3

Условием эволюции является использование свободной энергии, которая высвобождается при деградации систем с неустойчивым равновесием. Созидательные процессы всегда оплачиваются разрушением, а разрушение является источником созидания. Этот объективный закон есть следствие второго начала термодинамики, проклятье, извечно довлеющее над жизнью, обществом и составляющее коллизию, условие, импульс бытия (Назаретян 1996: 22-23, Седов 1993). Всё созидается лишь ценой соответствующего разрушения (»арден 1987: 51-52).

3. 3. Критерии прогрессивной эволюции С позиций междисциплинарной теории прогресса А. П. Назаретяна универсальная эволюция характеризуется триединой направленностью: балее высоким уровнем неравновесия системы со средой или бапее эффективным способом использования энергии, бапее сложной организацией системы ипи бапее высокой степенью разнообразия и новой формой отражения (информационногомоделирования) мира ~Назаретян 1991: 57-65).

Конкуренция между активно стремящимися к самосохранению системами обеспечивает отбор организационных форм и типов поведения более эффективных с точки зрения их неравновесного потенциала (более эффективное использование энергии). Новый уровень термодинамического неравновесия со средой как первый критерий прогресса.

Сохранение неравновесного состояния требует более сложной организации системы. По закону необходимого разнообразия У. Р. Эшби эффективность работы по удержанию неравновесных процессов пропорциональна "внутреннему" разнообразию и, соответственно, разнообразию "внешних" связей системы, согласно же закону иерархических компенсаций Е. А. Седова (Седов 1993) рост разнообразия на верхнем уровне иерархической организации обеспечивается ограничением разнообразия на предыдущем. Из этого следует, что переход на более высокую ступень развития - не только приобретение новых возможностей, но и ограничение, снятие, преодоление и сохранение предыдущих. Более высокая степень разнообразия или сложности систем как второй критерий прогресса.

"арактер отбора в эволюции определяется совершенствованием отражательных способностей систем. Важнейшим фактором самосохранения системы является отражение внешнего мира, моделирование информации о среде. "Сознание" тем совершеннее, чем более сложно организованное материальное строение оно сопровождает (»арден 1987: 58). Новое качество информационного моделирования как третий и самый главный критерий прогресса в эволюции.

Гениальный английский учёный Дж. К. Максвелл ещё в 1871 году впервые почувствовал диалектически противоречивое отношение между энергией и информацией, определившее одно из самых общих направлений эволюции. "Демон" Максвелла противодействует возрастанию энтропии, используя Интеллект (информационную модель мира) и

способен обуздывать уравновешивающие силы природы путём их направленной организации, достигать полезного эффекта, превышающего в энергетическом отношении приложенное усилие (Назаретян 1991: 87-89).

3.4. Роль отражения в эволюции "Субъектные свойства" (отражение, информационное моделирование, "сознание") материальных систем имманентны, т. е. не возникают, а только приобретают новое качество с повышением эффективности организации, "внутреннее" сознание и "внешняя" материальность вещей (»арден 1987: 53-68, Назаретян 1991: 60, Абдеев 1994: 150- 160). Атрибутивная концепция информации - информация как мера упорядоченности структур и их взаимодействий на всех стадиях организации материи (Абдеев 1994: 162).

Одна из самых сложных проблем современного естествознания - функционирование отражения в неживом мире (существует ли в неживом мире опосредующее звено между многообразным миром и миром данной системы?). Многие эмпирические данные не поддаются объяснению без гипотезы слабых форм "сознания" в неживой материи, "космического сознания", всеобщего информационного поля (В. В. Налимов). Антропоцентрический (принимающий в качестве исходного эмпирического факта реальное существование человека) элевационизм (общенаучный метод постнеклассической науки, противоположный редукционизму) акцентирует внимание на субъектном аспекте взаимодействий на низших уровнях и объясняет более простые явления по аналогии с более сложными сквозь призму их потенциального развития (Назаретян 1991: 41). С эволюционной точки зрения отражение есть функция сохранения системы в ходе взаимодействий, поэтому в эволюции совершенствовались отражательные способности (главный критерий прогресса в эволюции).

В сравнении с высокоорганизованными системами в доорганических системах затруднена "внешняя" регистрация модели мира (по »ардену, "внешняя" и "внутренняя" стороны мира в глубинах неживой материи в точности соответствуют друг другу). На уровне элементарных частиц и физических тел отражение - это взаимопревращение и простое взаимодействие (изменение вещесгвенных структур). Здесь формы отражения не имеют собственной динамики для предвосхищения, носят пассивный характер. Преобразования в модели мира происходят одновременно с преобразованиями вещественных структур - синхронное моделирование (Назаретян 1991: 63). На уровне неорганических химических систем отражение избирательно (селективно), у автокаталитических химических реакций появляется блок управления и для коррекции поведения возникает контур обратной связи.

Живые формы отражения от раздражимости и чувствительности до психического отражения всегда активные, сигнальные, опережающие, эволюционирующие в сторону повышения сложности, богатства программ поведения. На высших этажах биосферной организации направленность эволюции смещается в сторону психического отражения. Информационная модель мира становится независимой от внешнего действия, вычленяются и актуализируются предметные образы, которые автономны и динамичны.

В контексте противоречивых отношений между энергией, энтропией и информационными (отражательными) процессами ("демон Максвелла"), Интеллект есть свойство информационной модели мира обеспечивать энергетическое превосходство полезного результата над затраченным усилием( Назаретян 1991: 87-89).

Самоотражение как высшая форма моделирования: в сознании каждого из нас эволюция замечает саму себя, осознавая себя (»арден 1987: 176), человек обретает не только собственное "Я", но и способность видеть и оценивать это "Я" со стороны и его отношения с другими "Я" и к другим "Я" (Моисеев 1998: 159). С эволюцией саморефлексирующего разума человек становится носителем. социальных и культурных измерений, а также интеллектуальных структур макромира. Человек измышляет, планирует и претворяет в реальность не только новый мир технологических равновесных систем, но и автопоэтические структуры своего собственного социального и культурного мира. Можно сказать, что человек вступает в коэволюцию с самим собой (Янч 1999: 154-155).

4. ФИЗИКА и КОСМОЛОГИЯ 4.1. От механики к электродинамике и теории относительности

Физика (от греч. природа) по Аристотелю (384-322 до н. э.) - наука, исследующая чувственную субстанцию. Для чувственного мира характерны движение как актуализация того, что в потенции уже есть, и оформляющаяся материя. Естественное состояние тела - покой (неподвижный перводвигатель, неподвижная Земля в центре мира, одни и те же небеса). Тела движутся из-за силы или импульса, которые зависят от массы, поэтому тяжёлое падает быстрее. Пространства (пустоты) нет, время связано с движением и абсолютно, хотя и не существует без души. Физическая реальность разделена на подлунный (характеризуется всеми формами изменения) и надлунный (нет места ни рождению, ни гибели, ни изменению, ни возрастанию, ни убыванию) миры. Всё, что происходит - происходит потому, что есть потенциальная цель (Реале, Антисери 1994: 146-151).

Г.Галилей (1564-1642) считал, что научный метод состоит не в пассивном созерцании и умозрении, а в эксперименте и проверил правильность физических представлений Аристотеля. Оказалось, что тела падают с одинаковым ускорением, независимо от веса, Земля вращается и не является центром Вселенной, вращается и Солнце, но всякое движение относительно (Реале, Антисери 1996: 98-134). С открытиями Н. Коперника, Дж. Бруно, И. Кеплера, Г. Галилея и Ф. Бэкона стало утверждаться представление, что всё происходящее подчиняется единым естественным законам (каузальный взгляд, в отличие от целевого у Аристотеля) (Назаретян 1991: 28-29, Реале, Антисери 1996: 43-57, 66-98).

Завершает научную революцию И. Ньютон (1643-1727), с его системой мира обретает лицо классическая физика (Реале, Антисери 1996: 135-148). И. Ньютон исходил из двух принципов - природа проста и все явления можно объяснить едиными причинами. Всё сущее состоит из неделимых, твёрдых, непроницаемых корпускул. Тела двигаются согласно трём ясным, рациональным законам (Р=0 и а=0, Р=ша, Е+=Р-) и закону всеобщего тяготения (сила тяготения действует постоянно, на любых расстояниях (принцип дальнодействия) и зависит от массы). Законы вечные, всегда и везде обязательные. Система Ньютона рассматривалась как окончательная и завершённая. Объектом дискуссии стали лишь понятия Абсолютного пространства (существует наряду с вещами) и Абсолютного времени (протекает безотносигельно к чему-либо вне его). И. Кант (1724-1804), например, считал, что пространство и время не существуют вне нас, а являются априорными, субъективными формами существования вещей. Система определений и аксиом Ньютона в виде уравнений описывала неизменную структуру природы и имела силу независимо от пространства и времени. Физика в течение двух столетий развивалась в направлении применения механики И. Ньютона ко всё более широким областям опьгга (Гейзенберг 1989: 52- 53).

Первая трудность возникла при рассмотрении в работах М. Фарадея (1791-1867) и Дж. К Максвелла (1831-1879) электромагнитного поля. В механике Ньютона сила тяготения задана, её природа не объяснялась, в работах Фарадея и Максвелла силовое поле само стало объектом исследования, физики пьггались найти уравнение движения для поля, а не законы движения для тел. Силовые поля приобрели ту же самую степень реальности, что и тела в ньютоновской теории (Гейзенберг 1989: 53). Максвелл вскрыл и электромагнитную природу световых волн. Свет должен распространятся в лёгкой субстанции - эфире как звуковые волны в воздухе (в вакууме звук не проходит), то есть свет движется в среде, эфире, а поля - это деформации упругой среды, эфира. Но, движется ли эфир, и, если да, то как световая волна проходит в движущемся эфире? Попытки экспериментального обнаружения эфира Майкельсона, Морлея, Миллера (найти разные скорости света по движению эфира и против) дали отрицательный результат (Гейзенберг 1989: 65-66).

В 1905 году А. Эйнштейн опубликовал специальную теорию относительности: постулаты - эфира нет, свет распространяется в пустом пространстве, электромагнитные поля реальны и могут существовать в пустом пространстве; скорость света предельна, не может быть достигнута материальным телом, постоянна для любых систем отсчёта. Следствия - эквивалентность массы и энергии (позже экспериментально подтвердилось рождение микрочастиц из энергии и "исчезновение" частиц в излучение), не может быть скорости выше скорости света, так как нужна бесконечно большая масса-энергия, и изменение представлений о пространстве и времени. Указания времени относительны и зависят от состояния движения тела отсчёта, относительно и понятие пространственного расстояния, мир является непрерывным чепарёхмерным единым пространственно-временным континуумом, время утрачивает самостоятельность (Эйнштейн 1965: 168-196, Гейзенберг 1989: 66-72).

Единая прежде физика распадается на четыре раздела: механика Ньютона (теория движения материальной точки, механика твёрдого тела, вращательное и колебательное движение, течение жидкостей, акустика, движение небесных тел), термодинамика (статистическая теория теплоты, законы сохранения энергии и возрастания энтропии), электродинамика и специальная теория относительности (электрические и магнитные явления, оптика) и квантовая теория - теория микромира (центральным понятием является функция вероятности, охватывает квантовую и волновую механику, теорию атомных спектров, кванговую химию) (Гейзенберг 1989: 56-57).

4.2.Основные этапы становления квантовой теории В классической физике все свойства непрерывны (не существует двух классических систем, которые были бы действительно одинаковы, из миллиардов планетарных систем звёзд не найдется и двух из них, совершенно одинаковых) и имеется неограниченное число вариантов. Поведение объектов зависит от начальных условий, которые могут принимать непрерывный ряд значений - нет прерывов, скачков (Вайскопф 1977: 46). С помощью идей непрерывности и неограниченности невозможно объяснить проблему излучения нагретых тел (проблему излучения абсолютно черного тела).

Любой кусок вещества, будучи нагрет, начинает светиться и при повышении температуры становится красным (излучение волнами), затем белым (излучение более короткой волны). Если излучение непрерывно и излучается энергия в виде волн всех частот, а разных частот бесконечно много, то энергия должна излучаться бесконечно (ультрафиолетовая катастрофа или проблема излучения абсолютно чёрного тела). Но в опыте так не бывает, ни одна звезда не излучает бесконечно.

В 1895 году этой проблемой стал заниматься М. Планк (1858-1947) и в 1900 году им была получена формула, в которой зависимость объёмной плотности излучения абсолютно чёрного тела от частоты излучения носила спектральный характер. Это означало, что энергия излучается порциями, дискретами, квантами (от лат. сколько). Излучение ограничено, так как излучается не волна (непрерывность), а порция, квант. Энергия одного кванта не может быть меньше 1~=6,62 10 " (энергия одного кванта=длина волны, умноженная на постоянную Планка-Ь). Планк на первый план выдвинул не проблему излучения, а проблему излучающего атома. Мысль о том, что энергия может испускаться и поглощаться лишь дискретными квантами энергии, была столь новой, что она выходила за традиционные рамки физики (Гейзенберг 1989: 9-10).

В 1905 году А. Эйнштейн с помощью гипотезы Планка решил проблемы фотоэффекта (выбивание из металла электронов под действием света) и удельной теплоёмкости твёрдых тел. Эйнштейн предположил, что свет состоит из световых квантов, корпускул, но на основе работ Максвелла и опытов Герца, свет может быть объяснён как распространение электромагнитных волн. Возникает карпускулярно-волновой дуализм. Результаты Эйнштейна были большим шагом вперёд на пути развития новой теории, они обнаружили планковскую постоянную действия в разных областях, не связанных с проблемой теплового излучения (Гейзенберг 1989: 11).