Валерий Савченко - Начала современного естествознания: концепции и принципы

• Название: Начала современного естествознания: концепции и принципы
• Автор: Валерий Савченко
• Издательство: «Феникс»
• Жанр: Философия
• Год: 2006
• ISBN: 5-222-09157-0

В данном пособии самым подробным образом рассмотрены основные естественноисторические этапы становления и развития науки, вопросы философии науки и естествознания, фундаментальные концепции, принципы и положения классического механистического и термодинамического, неклассического полевого и квантово-полевого и постнеклассического эволюционно-синергетического и диссипативно-структурного естествознания. Рассмотрены вопросы связи математики и отражаемой ей естественнонаучной реальности мира. В конце каждой главы и некоторых наиболее сложных параграфов даны резюме, предложены вопросы для обсуждения. Дано около 400 тем рефератов и свыше 400 тестовых вопросов для контроля усвоения и аттестации теоретического материала пособия.

Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения гуманитарных и социально-экономических специальностей вузов, а также для обучающихся по дистанционным технологиям. Пособие может быть полезно преподавателям данной учебной дисциплины и широкому кругу лиц других специальностей и профессий, в том числе, студентам естественнонаучных и инженерно-технических специальностей, всем, интересующимся вопросами истории, становления и развития классического, неклассического и постнеклассическтого естествознания, а также проблемами естествознания новейшего времени и его ролью в развитии науки и культуры.

---

Надо помнить, мы не вправе забывать никогда, что Вселенная держится на плечах человека. Вот это, пожалуй, пока самый главный итог попыток обоснования, понимания и толкования антропного принципа, итог скорее философский, чем естественнонаучный.

11.9. О кризисе планетарного цикла мега-истории Вселенной

Современная цивилизация находится на пороге тяжелейшего кризиса. Приближающееся явление можно назвать комплексным или системным кризисом. Среди многих возможных его причин следует отметить чрезвычайное усиление антропогенного давления на окружающую среду. Согласно синергетической модели мега-истории, развитие земной цивилизации на протяжении сотен тысяч лет двигалось от кризиса к кризису. Качественные закономерности во временной последовательности этих кризисов (революций) были вскрыты в работах отечественных ученых И. М. Дьяконова и С. П. Капицы. Существенная качественная особенность надвигающегося кризиса становится явной, если рассмотреть всю совокупность революций, которые на своем пути преодолело человечество. Хорошо известно, что во всей предшествующей истории длительности исторических эпох постоянно сокращались. Это явление известно как эффект ускорения исторического времени. Более того, промежутки времени между революциями сокращались закономерным образом, и эта закономерность была раскрыта.

В 2003 году русскому физику из Московского университета А. Д. Панову удалось установить количественные закономерности в последовательности качественных скачков (революций, бифуркаций, цивилизационных переходов) эволюции природы и общества на протяжении многих миллиардов лет! Панов установил автомоделъность (самоподобие, фундаментальный признак фрактальности) последовательности точек революций, которая означает, что промежутки времени между точками сокращаются (историческое время ускоряется) в постоянной пропорции (подобно галилееву постоянному ускорению падающих тел), и что эта последовательность устроена везде одинаково, только абсолютный масштаб времени разный, последовательность же сама себя повторяет. Истинная историческая кривая последовательности революционных моментов, отражающая указанную автомодельность, имеет параболический (степенной) характер. Это чрезвычайно важно с позиций фрактальности, т. е. с позиций постнеклассической науки, и вот почему. Всякая геометрия, фрактальная в том числе, согласно «Эрлангенской программе» выдающегося немецкого математика Феликса Клейна, занимается изучением таких свойств объектов, которые инвариантны относительно определенных преобразований: евклидова геометрия — относительности группы движения (трансляций или сдвигов и вращений), геометрия Минковского — относительно группы Лоренца, а вот фрактальная геометрия занимается изучением инвариантов группы самоаффинных (самоподобных) преобразований, т. е. свойств, выражаемых степенными законами! Вот тогда-то и получается, что исторические события тоже имеют степенной закон и фрактальный характер!

Однако этому закону ускорения исторического времени может быть придан линейный характер в логарифмическом масштабе, если уравнение автомодельности Панова записать в виде:  где t* — некоторый момент времени, который назван моментом сингулярности (особенности), tn — автомодельная последовательность n точек революций, Т задает длительность всего описываемого промежутка времени, n — номер революции, s > 1 — коэффициент ускорения исторического времени, показывающий, во сколько раз каждая последующая эпоха короче предыдущей. Указанная формула показывает, что автомодельная последовательность есть не что иное, как сходящаяся геометрическая прогрессия. При неограниченном росте n промежутки между кризисами или революциями вблизи сингулярности (некоторой особенности) стремятся к нулю, а плотность их бесконечна.

Какая последовательность революций имеется в виду? Если взять период Т с начала четвертичного периода, т. е. рассматривать события, начавшиеся 4,4 млн лет назад, то эти революции — появление первых гоминид, затем Homo habilis (Олдувай), заселение гоминидами Европы и Азии, Homo sapiens, Мустье, первая верхнепалеолитическая революция, неолитическая революция, городская революция, осевое время (Пифагор, Конфуций, Будда), начало средневековья, промышленная революция в Европе, появление пара, электричества, информационная революция (начало 1950-х годов). Закончится эта последовательность в t* = 2027 году! Если же взять промежуток Т значительно больший, от начала возникновения жизни, от момента 3,8 млрд лет назад, то это несколько иная последовательность революций (но включающая и указанную выше как составную часть), приводит к t* = 2004 году! Прямые линии в обоих случаях эта и есть, в первом случае, так называемый глобальный исторический аттрактор, а во втором — аттрактор планетарной истории. К каждому из них тяготеют, притягиваются имевшие в прошлом место исторические события (революции). Но есть во всей указанной закономерности один противоречивый момент, аномалия, в точке начала предбиологической эволюции, выбивающаяся из всего исторического хода — подозрительно быстрое возникновение жизни, за какие-то 200–300 млн лет. Эта аномалия нарушает всю автомодельную шкалу времени. Но этого можно избежать, если предположить, что предбиологическая эволюция совершалась не на Земле, а в недрах нашей Галактики, и началась сразу с возникновением самой Галактики более 10 млрд лет назад!

Итак, сегодня известны многочисленные специфические исследования эволюции конкретных сущностей, так что мы располагаем некоторыми базовыми представлениями об эволюции как о фундаментальном и универсальном процессе. Их наличие создает условия для ведения интересующего нас в данном курсе междисциплинарного дискурса.

Резюме

1. Несколько десятелетий назад американский физик Роберт Дикке, а затем англичане Стивен Хокинг и Брендон Картер обратили внимание на то, что структура Вселенной чрезвычайно чувствительна к численным значениям констант фундаментальных взаимодействий (гравитационного, электромагнитного, слабого и ядерного). Жизнь оказывается гораздо более тесно связанной с общекосмическими условиями, чем это до сих пор предполагалось, и все менее очевидным становится взгляд на жизнь как на незначительный продукт случая. Многие процессы в Космосе (здесь это синоним Вселенной) представляются направленными на возникновение и поддержание жизни. Эта мысль приводит к так называемому антропному принципу, поскольку выявляются вдруг удивительные взаимосвязи между нами как живыми, наделенными интеллектом наблюдателями мира, и свойствами Вселенной.

2. Сейчас различают три варианта формулировок принципа: слабую, сильную и сверхсильную. В слабой формулировке кратко он гласит: физическая Вселенная, которую мы наблюдаем, представляет собой структуру, допускающую наше присутствие как наблюдателей. В слабой формулировке нет ответа на вопрос: почему порождается наблюдатель? Это декларируется как необходимое свойство Вселенной в сильной формулировке принципа, например в таком утверждении: законы построения Вселенной должны быть таковы, что она непременно когда-нибудь должна породить наблюдателя.

3. Два предрассудка унаследованы нами от эпохи классического естествознания и формальной логики. Во-первых, мы приучены противопоставлять случайное закономерному, будто первое, в отличие от второго, неконтролируемо, непредсказуемо, деструктивно. Во-вторых, мы привыкли противопоставлять природным явлениям феномены искусственного происхождения, относить результаты культурного (в широком смысле) творчества к категории, фактически, противоестественного. Вернер Гейзенберг по этому поводу выразился так: «Естественнонаучному духу вполне отвечает…тенденция рассматривать природу независимо не только от Бога, но и от человека». С позиций современной науки вряд ли это справедливо.

12. Концепции постнеклассического естествознания и теорий самоорганизации

12.1. Возникновение и становление концепций постнеклассического естествознания

Важным аспектом совершенствования методологии познания является всесторонний анализ проблемного поля современной науки. До сегодняшних дней господствующая научная картина мира по существу распадалась на три части (неорганическую, органическую и социальную), в которой процессы самодвижения, самоорганизации имели место, но с точки зрения общего эволюционизма они не были объединены.

Прорыв в понимании того, как инертная материя может приобретать свойства самоорганизации, произошел в последней четверти XX века и, естественно, вызвал взрыв интереса к попыткам построения единой теории самоорганизации материи.

Интерес этот еще более возрос, когда физики и математики ввели в научный оборот и теоретически обосновали кардинальные концепции и понятия теорий самоорганизации материи — диссипативные структуры (Пригожин), синергетику (Хакен), теорию катастроф (Том, Арнольд), теорию автопоэза или теорию Сантьяго (Матурана, Варела) и др. Многие понятия теорий самоорганизации стали переосмысливаться в новой единой пост-неклассической картине мира, в которой магистральная эволюция непротиворечивым образом объединяет и то, как материя движется, и то, как она мыслит.