Глава ii. материя

Конкретизация понятия “бытие” осуществляется, в первую очередь, в понятии “материя”. Ясно, что проблемы материи, в том числе и ее понятие, разрабатывались прежде всего фило­софами-материалистами от древних до современных. Наибо­лее полная и глубокая разработка данных проблем содержится в трудах современных материалистов. В материалистической философии “материя” выступает как наиболее общая, фунда­ментальная категория, в которой фиксируется материальное единство мира; разнообразные формы бытия рассматривают­ся как порожденные материей в ходе ее движения и развития. Определение понятия “материя” было дано В.И. Лениным в его работе “Материализм и эмпириокритицизм” (1909).

“Материя, — писал Ленин, — есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них”.

Рассмотрим подробнее это определение. Категория “материя” обозначает объективную реальность. Но что значит “объ­ективная реальность”? Это все то, что существует вне сознания человека и независимо от него. Итак, главное свойство мира, фиксируемое с помощью категории “материя”, состоит в его самостоятельном, независимом от человека и от познания су­ществовании. В определении материи, по существу, решается основной вопрос философии, вопрос о соотношении материи и сознания. И при этом утверждается приоритет материи. Она первична по отношению к сознанию. Первична во времени, ибо сознание возникло относительно недавно, а материя суще­ствует вечно; первична и в том отношении, что сознание есть исторически возникающее свойство высокоорганизованной материи, свойство, которое появляется у общественно разви­тых людей.

Материя первична как первичен объект отражения по отно­шению к его отображению, как модель первична по отношению к ее копии. Но мы знаем, что основной вопрос философии имеет и вторую сторону. Это вопрос о том, как мысли о мире относятся к самому этому миру, вопрос о том, познаваем ли мир. В определении материи мы находим ответ и на этот во­прос. Да, мир познаваем. Ленин в своем определении делает ак­цент на ощущениях как первичном источнике познания. Это связано с тем, что в названной работе Ленин критикует эмпи­риокритицизм, философию, для которой проблема ощущения имела особое значение. Хотя, по существу, речь идет о пробле­ме познаваемости мира, познаваемости материи. Поэтому можно дать и более короткое определение материи: материя — это познаваемая объективная реальность.

Конечно, такое определение является весьма общим и не указывает ни на какие другие свойства материи, кроме как су­ществование ее вне и независимо от сознания, а также на ее познаваемость. Однако мы вправе говорить и о некоторых свойствах материи, которые имеют характер атрибутов, т.е. таких свойств, которые всегда и везде присущи как всей материи, так и любым материальным объектам. Таковыми являют­ся пространство, время и движение. Поскольку все вещи суще­ствуют в пространстве, движутся в пространстве, и при этом само существование человека и окружающих его вещей проте­ст во времени, понятия “пространство” и “время” были сформированы и использовались довольно давно.

Категории “пространство” и “время” относятся к числу фундаментальных философских и общенаучных категорий. И есте­ственно, они являются таковыми прежде всего потому, что от­ражают и выражают наиболее общее состояние бытия.

Время характеризует прежде всего наличие или отсутствие бытия тех или других объектов. Было время, когда меня, пишу­щего эти строки (как, впрочем, и Вас, уважаемый читатель), просто не было. Сейчас мы есть. Но настанет такое время, когда меня и Вас не будет. Последовательность состояний, не­бытие — бытие — небытие и фиксирует категория времени. Другая сторона бытия — это одновременное существование разных объектов (в нашем простом примере это мое и Ваше, читатель), а также их одновременное несуществование. Время фиксирует также относительные сроки бытия, так что для каких-то объектов оно может быть большим (более длитель­ным), а для других — меньшим (менее длительным). В извест­ной притче из “Капитанской дочки” А.С. Пушкина время жизни ворона было определено в триста лет, а орла — в тридцать. Кроме того, время позволяет фиксировать периоды в развитии того или иного объекта. Детство — отрочество — юность — зре­лый возраст — старость — все эти фазы в развитии человека имеют свои временные рамки. Время входит составной частью в характеристику всех процессов существования, изменения, движения объектов, не сводясь ни к одной из этих характерис­тик. Именно это обстоятельство затрудняет понимание време­ни как всеобщей формы бытия.

Несколько проще обстоит дело с пониманием пространства, если оно берется в обыденном смысле, как вместилище всех вещей и процессов. Более сложные проблемы, связанные с эво­люцией физических концепций пространства и времени, будут рассмотрены ниже.

Философский анализ проблем пространства, времени и дви­жения мы находим в античной философии. Эти проблемы стали более подробно рассматриваться и обсуждаться в науке в XVII в., в связи с развитием механики. В то время механика анализировала движение макроскопических тел, т.е. таких, ко­торые были достаточно большими, чтобы их можно было ви­деть и за которыми можно было наблюдать как в естественном состоянии (например, при описании движения Луны или пла­нет), так и в эксперименте.

Итальянский ученый Галилео Галилей (1564—1642) был ос­нователем экспериментально-теоретического естествознания. Он подробно рассмотрел принцип относительности движения. Движение тела характеризуется скоростью, т.е. размером пути, пройденного за единицу времени. Но в мире движущих­ся тел скорость оказывается величиной относительной и за­висимой от системы отсчета. Так, например, если мы едем в трамвае и проходим по салону от задней двери к кабине води­теля, то наша скорость относительно пассажиров, сидящих в салоне, будет, к примеру, 4 км в час, а относительно домов, мимо которых проходит трамвай, она будет равна 4 км/час + скорость трамвая, например, 26 км/час. То есть определение скорости связано с системой отсчета или с определением тела отсчета. В обычных условиях для нас таким телом отсчета яв­ляется поверхность земли. Но стоит выйти за ее пределы, как возникает необходимость установить тот объект, ту планету или ту звезду, относительно которой определяется скорость движения тела.

Рассматривая задачу определения движения тел в общем виде, английский ученый Исаак Ньютон (1643—1727) пошел по пути максимального абстрагирования понятий пространства и времени, выражающих условия движения. В своей главной работе “Математические начала натураль­ной философии” (1687) он ставит вопрос: можно ли указать во Вселенной тело, которое бы служило абсолютным телом отсчета? Ньютон понимал, что не только Земля, как это было в старых геоцентрических системах астрономии, не может быть принята за такое центральное, абсолютное тело отсчета, но и Солнце, как это было принято в системе Копер­ника, не может считаться таковым. Абсолютного тела отсчета указать нельзя. Но Ньютон ставил задачу описать абсолютное движение, а не ограничиваться описанием относительных скоростей движения тел. Для того чтобы решить такую задачу, он сделал шаг, по-видимому, столь же гениальный, сколь и ошибочный. Он выдвинул абстракции, прежде не употребляв­шиеся в философии и в физике: абсолютное время и абсолютное пространство.

“Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью”, — писал Ньютон. Аналогичным образом он определял и абсолютное пространство:

"Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему остается всегда одинаковым и неподвижным”¹. Абсолютным пространству и времени Ньютон противопоставил чувственно наблюдаемые и фиксируемые относительные виды пространства и времени.

Конечно, пространство и время как всеобщие формы суще­ствования материи не могут быть сведены к тем или иным кон­кретным объектам и их состояниям. Но нельзя и отрывать про­странство и время от материальных объектов, как это сделал Ньютон. Чистое вместилище всех вещей, существующее само по себе, некий ящик, в который можно уложить землю, плане­ты, звезды — вот что такое абсолютное пространство Ньютона. Поскольку оно неподвижно, то любая его фиксированная точка может стать точкой отсчета для определения абсолютного дви­жения, надо только сверить свои часы с абсолютной длитель­ностью, существующей опять же независимо и от пространст­ва и от любых вещей, находящихся в нем. Вещи, материальные объекты, исследуемые механикой, оказались рядоположенными с пространством и временем. Все они в этой системе высту­пают в качестве независимых, никак не влияющих друг на друга, составных элементов. Картезианская физика, отождест­вляющая материю и пространство, не признававшая пустоту и атомы как формы существования вещей, была полностью от­брошена. Успехи в объяснении природы и математический ап­парат новой механики обеспечили идеям Ньютона долгое гос­подство, длившееся до начала XX в.

В XIX в. началось быстрое развитие других естественных наук. В физике больших успехов достигли в области термоди­намики, развивалось учение об электромагнитном поле; был сформулирован в общей форме закон сохранения и превраще­ния энергии. Быстро прогрессировала химия, была создана таблица химических элементов на основе периодического за­кона. Дальнейшее развитие получили биологические науки, была создана эволюционная теория Дарвина. Все это создава­ло основу для преодоления прежних, механистических пред­ставлений о движении, пространстве и времени. Ряд принци­пиальных фундаментальных положений о движении материи, пространстве и времени был сформулирован в философии диа­лектического материализма.

В полемике с Дюрингом Ф. Энгельс отстаивал диалектико-материалистическую концепцию природы. “Основные формы бытия, — писал Энгельс, — суть пространство и время; бытие пне времени есть такая же величайшая бессмыслица, как бытие вне пространства”¹.

В работе “Диалектика природы” Энгельс подробно рассмотрел проблему движения и разработал учение о формах движе­ния, которое соответствовало уровню развития науки того вре­мени. “Движение, — писал Энгельс, — рассматриваемое в самом общем смысле слова, т.е. понимаемое как способ суще­ствования материи, как внутренне присущий материи атри­бут, обнимает собой все происходящие во вселенной измене­ния и процессы, начиная от простого перемещения и кончая мышлением”².

Простое перемещение в пространстве Энгельс считал самой общей формой движения материи, над которой, как в пирами­де, надстраиваются другие формы. Это физическая и химичес­кая формы движения материи. Носителем физической формы, по Энгельсу, являются молекулы, а химической — атомы. Ме­ханическая, физическая и химическая формы движения со­ставляют фундамент более высокой формы движения мате­рии — биологической, носителем которой является живой белок. И, наконец, самой высокой формой движения материи является социальная форма. Ее носителем является человечес­кое общество.

“Диалектика природы” увидела свет только в конце 20-х — начале 30-х гг. нашего века и поэтому не смогла оказать влия­ние на науку в то время, когда она была создана. Но методоло­гические принципы, которые были использованы Энгельсом при разработке классификации форм движения материи, со­храняют свое значение вплоть до настоящего времени. Во-первых, Энгельс приводит в соответствие формы движения и формы или типы структурной организации материи. С появле­нием нового типа структурной организации материи появля­ется и новый вид движения. Во-вторых, в классификацию форм движения заложен диалектически понимаемый принцип Развития. Разные формы движения связаны между собою ге­нетически, они не просто сосуществуют, но и возникают друг из друга. При этом высшие формы движения включают в себя низшие в качестве составных частей и условий, необходимых для появления новой, более высокой формы движения мате­рии. И наконец, в-третьих, Энгельс решительно возражал про­тив попыток сводить полностью качественно своеобразные более высокие формы движения к нижестоящим формам.

В XVII и XVIII вв. была сильна тенденция сводить все законы природы к законам механики. Эта тенденция получила назва­ние “механицизм”. Но позже этим же словом стали обозначать попытки сведения биологических и социальных процессов, на­пример, к законам термодинамики. С возникновением дарви­низма появились социологи, склонные объяснять явления об­щественной жизни односторонне истолковываемыми биологи­ческими законами. Все это проявления механицизма.

Здесь мы сталкиваемся с противоречиями, свойственными процессу развития познания, когда особенности, присущие одним типам структурной организации материи, переносятся на другие типы. Однако следует иметь в виду, что в ходе иссле­дования разных видов организации материи и разных форм движения выявляются некоторые общие, ранее неизвестные обстоятельства и закономерности, характерные для взаимо­действия разных уровней организации материи. В результате возникают теории, охватывающие широкий круг объектов, от­носящихся к разным уровням организации материи.

Конец XIX — начало XX в. стал временем крутой ломки пред­ставлений о мире — временем, когда была преодолена меха­нистическая картина мира, господствовавшая в естествозна­нии в течение двух столетий.

Одним из важнейших событий в науке стало открытие анг­лийским физиком Дж. Томсоном (1856—1940) электрона — первой внутриатомной частицы. Томсон исследовал катодные лучи и установил, что они состоят из частиц, обладающих электрическим зарядом (отрицательным) и очень малой мас­сой. Масса электрона, согласно расчетам, оказалась более чем в 1800 раз меньше, чем масса самого легкого атома, атома во­дорода. Открытие такой маленькой частицы означало, что “не­делимый” атом не может рассматриваться в качестве послед­него “кирпичика мироздания”. Исследования физиков, с одной стороны, подтвердили реальность атомов, но с другой — пока­зали, что реальный атом — это совсем не тот атом, который прежде считался неделимым химическим элементом, из множества которых состоят все известные человеку того времени вещи и тела природы.

На самом деле атомы не являются простыми и неделимыми, а состоят из каких-то частиц. Первой из них был открыт электрон. Первая модель атома, созданная Томсоном, получила шутливое название “пудинг с изюмом”. Пудингу соответствовала большая, массивная, положительно заряженная часть атома, тогда как изюму — мелкие, отрицательно заряженные частицы — элек­троны, которые, согласно закону Кулона, удерживались на по­верхности “пудинга” электрическими силами. И хотя эта мо­дель вполне соответствовала существовавшим в то время пред­ставлениям физиков, она не стала долгожительницей.

Вскоре ее вытеснила модель, хотя и противоречившая при­вычным представлениям физиков, однако соответствовавшая новым экспериментальным данным. Это — планетарная мо­дель Э. Резерфорда (1871—1937). Эксперименты, о которых идет речь, были поставлены в связи с другим принципиально важным открытием — открытием в конце XIX в. явления ра­диоактивности. Само это явление также свидетельствовало о сложной внутренней структуре атомов химических элементов. Резерфорд применил бомбардировку мишеней, сделанных из фольги разных металлов, потоком ионизированных атомов гелия. В результате выяснилось, что атом имеет размер 10^-8 [А.Ю.1] см, а тяжелая масса, несущая положительный заряд, всего лишь 10^{-12 см.}

Итак, в 1911 г. Резерфорд открыл атомное ядро. В 1919 г. он подверг бомбардировке альфа -частицами азот и открыл новую внутриатомную частицу, ядро атома водорода, которую он на­звал “протоном”. Физика вступила в новый мир — мир атомных частиц, процессов, отношений. И сразу же обнаружилось, что законы этого мира существенно отличаются от законов привы­чного нам макромира. Для того чтобы построить модель атома водорода, пришлось создавать новую физическую теорию — квантовую механику. Отметим, что за короткий исторический срок физики обнаружили большое количество микрочастиц. К 1974 г. их стало чуть ли не вдвое больше, чем химических эле­ментов в периодической системе Менделеева.

В поисках основ классификации такого большого количества микрочастиц физики обратились к гипотезе, согласно кото­рой многообразие микрочастиц может быть объяснено, если предположить существование новых, субъядерных частиц, Различные комбинации которых выступают как известные микрочастицы. Это была гипотеза о существовании кварков. Ее высказали почти одновременно и независимо друг от друга в 1963 г. физики-теоретики М. Гелл-Ман и Г. Цвейг.

Одна из необычных особенностей кварков должна состоять в том, что у них будет дробный (если сравнивать с электроном и протоном) электрический заряд: или -1/3 или +2/3. Положи­тельный заряд протона и нулевой заряд нейтрона легко объяс­нимы кварковым составом этих частиц. Правда, следует заме­тить, что физикам не удалось ни в эксперименте, ни в наблюде­ниях (в частности, и в астрономических) обнаружить отдельные кварки. Пришлось разрабатывать теорию, объясняющую, по­чему сейчас существование кварков вне адронов невозможно.

Другим фундаментальным открытием XX в., оказавшим ог­ромное влияние на всю картину мира, стало создание теории относительности. В 1905 г. молодой и никому не известный физик-теоретик Альберт Эйнштейн (1879—1955) опубликовал в специальном физическом журнале статью под неброским за­головком “К электродинамике движущихся тел”. В этой статье была изложена так называемая частная теория относитель­ности. По существу, это было новое представление о простран­стве и времени, и соответственно ему была разработана новая механика. Старая, классическая физика вполне соответство­вала практике, имевшей дело с макротелами, движущимися с не очень-то большими скоростями. И только исследования электромагнитных волн, полей и связанных с ними других видов материи заставили по-новому взглянуть на законы клас­сической механики.

Опыты Майкельсона и теоретические работы Лоренца по­служили базой для нового видения мира физических явлений. Это касается в первую очередь пространства и времени, фун­даментальных понятий, определяющих построение всей кар­тины мира. Эйнштейн показал, что введенные Ньютоном аб­стракции абсолютного пространства и абсолютного времени должны быть оставлены и заменены другими. Прежде всего от­метим, что характеристики пространства и времени будут по-разному выступать в системах неподвижных и движущихся от­носительно друг друга.

Так, если измерить на Земле ракету и установить, что ее длина составляет, к примеру, 40 метров, а затем с Земли опре­делить размер той же ракеты, но движущейся с большой ско­ростью относительно Земли, то окажется, что результат будет меньше 40 метров. А если измерить время, текущее на Земле и на ракете, то окажется, что показания часов будут разными. На движущейся с большой скоростью ракете время, по отношению к земному, будет протекать медленнее, и тем медленнее, чем выше скорость ракеты, чем больше она будет приближаться к скорости света. Отсюда следуют некоторые отношения, кото­рые с нашей обычной практической точки зрения являются парадоксальными.

Таков так называемый парадокс близнецов. Представим себе братьев-близнецов, один из которых становится космо­навтом и отправляется в длительное космическое путешест­вие, другой остается на Земле. Проходит время. Космический корабль возвращается. И между братьями происходит пример­но такая беседа: “Здравствуй, — говорит остававшийся на Земле, — рад тебя видеть, но почему ты почти совсем не изме­нился, почему ты такой молодой, ведь с того момента, когда ты улетал, прошло тридцать лет”. “Здравствуй, — отвечает космо­навт, — и я рад тебя видеть, но почему ты так постарел, ведь я летал всего пять лет”. Итак, по земным часам прошло тридцать лет, а по часам космонавтов только пять. Значит, время не течет одинаково во всей Вселенной, его изменения зависят от взаимодействия движущихся систем. Это один из главных вы­водов теории относительности.

Немецкий математик Г. Минковский, анализируя теорию относительности, пришел к выводу, что следует вообще отка­заться от представления о пространстве и времени как отдель­но друг от друга существующих характеристиках мира. На самом деле, утверждал Минковский, есть единая форма суще­ствования материальных объектов, внутри которой простран­ство и время не могут быть выделены, обособлены. Поэтому нужно понятие, которое выражает это единство. Но когда дело дошло до того, чтобы обозначить это понятие словом, то нового слова не нашлось, и тогда из старых слов образовали новое: “пространство-время”.

Итак, надо привыкать к тому, что реальные физические про­цессы происходят в едином пространстве-времени. А само оно, это пространство-время, выступает как единое четырехмерное многообразие; три координаты, характеризующие простран­ство, и одна координата, характеризующая время, не могут быть отделены друг от друга. А в целом свойства пространства и времени определяются совокупными воздействиями одних событий на другие. Анализ теории относительности потребовал уточнения одного из важнейших философских и физичес­ких принципов — принципа причинности.

К тому же теория относительности встретилась с существен­ными трудностями при рассмотрении явления тяготения. Это явление не поддавалось объяснению. Потребовалась большая работа, чтобы преодолеть теоретические трудности. К 1916 г. А. Эйнштейн разработал “Общую теорию относительности”. Эта теория предусматривает более сложную структуру про­странства-времени, которая оказывается зависимой от рас­пределения и движения материальных масс. Общая теория от­носительности стала той основой, на которой в дальнейшем стали строить модели нашей Вселенной. Но об этом позже.

В формировании общего взгляда на мир традиционно боль­шую роль играла астрономия. Изменения, которые происходи­ли в астрономии в XX в., носили поистине революционный ха­рактер. Отметим некоторые из таких обстоятельств. Прежде всего, благодаря развитию атомной физики, астрономы узна­ли, почему светят звезды. Открытие и изучение мира элемен­тарных частиц позволило астрономам построить теории, в ко­торых раскрывается процесс эволюции звезд, галактик и всей Вселенной. Тысячелетиями существовавшие представления о неизменных звездах навсегда ушли в историю. Развивающая­ся Вселенная — вот мир современной астрономии. Дело здесь не только в общефилософских принципах развития, но и в фун­даментальных фактах, открывшихся человечеству в XX в., в со­здании новых общефизических теорий, прежде всего общей теории относительности, в новых приборах и новых возмож­ностях наблюдений (радиоастрономия, внеземная астроно­мия) и, наконец, в том, что человечество осуществило первые шаги в космическое пространство.

На основе общей теории относительности стали разрабаты­ваться модели нашей Вселенной. Первая такая модель была со­здана в 1917 г. самим Эйнштейном. Однако в дальнейшем было показано, что эта модель имеет недостатки и от нее отка­зались. Вскоре российский ученый А.А. Фридман (1888—1925) предложил модель расширяющейся Вселенной. Первоначаль­но Эйнштейн отверг эту модель, так как посчитал, что в ней были ошибочные расчеты. Но в дальнейшем признал, что мо­дель Фридмана в целом достаточно хорошо обоснована.

В 1929 г. американский астроном Э. Хаббл (1889—1953) от­крыл наличие так называемого красного смещения в спектрах галактик и сформулировал закон, позволяющий установить скорость движения галактик относительно Земли и расстояние до этих галактик. Так, оказалось, что спиральная туманность в созвездии Андромеды представляет собою галактику, по своим характеристикам близкую к той, в которой находится наша Солнечная система, и расстояние до нее относительно неболь­шое, всего лишь 2 млн. световых лет.

В 1960 г. был получен и проанализирован спектр радиога­лактики, которая, как оказалось, удаляется от нас со скоростью 138 тысяч километров в секунду и находится на расстоянии 5 миллиардов световых лет. Изучение галактик привело к вы­воду о том, что мы живем в мире разбегающихся галактик, а какой-то шутник, вспомнив, по-видимому, модель Томсона, предложил аналогию с пирогом с изюмом, который находится в духовке и медленно расширяется, так что каждая изюмина-галактика удаляется от всех других. Впрочем, сегодня такая аналогия уже не может быть принята, так как компьютерный анализ результатов наблюдений галактик приводит к выводу о том, что в известной нам части Вселенной галактики образуют некоторую сетевую или ячеистую структуру. Причем распреде­ление и плотности галактик в пространстве существенно отли­чаются от распределений и плотностей звезд внутри галактик. Так что, по-видимому, как галактики, так и их системы следует считать различными уровнями структурной организации ма­терии.

Анализ внутренней взаимной связи между миром “элемен­тарных” частиц и структурой Вселенной направил мысль ис­следователей и по такому пути: “А что было бы, если бы те или Другие свойства элементарных частиц отличались от наблюда­емых?” Появилось множество моделей Вселенных, но, кажется, все они оказались одинаковыми в одном — в таких Вселенных нет условий для живого, похожего на тот мир живых, биологи­ческих существ, который мы наблюдаем на Земле и к которому сами принадлежим.

Возникла гипотеза “антропной” Вселенной. Это — наша Вселенная, последовательные этапы развития которой оказывались такими, что создавались предпосылки для возникновения живого. Таким образом, астрономия во второй половине XХ в. призывает нас посмотреть на самих себя, как на продукт многомиллиарднолетнего развития нашей Вселенной. Наш Мир — это лучший из миров, но не потому, что, согласно Библии. Бог создал его таким и увидел сам, что это хорошо, а потому, что в нем сформировались такие отношения внутри систем материальных тел, такие законы их взаимодействия и разви­тия, что в отдельных частях этого мира могли сложиться усло­вия для появления жизни, человека и разума. При этом целый ряд событий в истории Земли и Солнечной системы можно оце­нить как “счастливые случайности”.

Американский астроном Карл Саган предложил наглядную модель развития Вселенной во времени, ориентированную на человека. Все время существования Вселенной он предложил рассматривать как один обычный земной год. Тогда 1 секунда космического года окажется равной 500 годам, а весь год — 15 миллиардам земных годов. Все начинается с Большого взрыва, так астрономы называют момент, когда началась ис­тория нашей Вселенной.

Большой взрыв 1 января 0 ч 0 мин 0 с

Образование галактик 10 января

Образование Солнечной системы 9 сентября

Образование Земли 14 сентября

Возникновение жизни на Земле 25 сентября

Океанский планктон 18 декабря

Первые рыбы 19 декабря

Первые динозавры 24 декабря

Первые млекопитающие 26 декабря

Первые птицы 27 декабря

Первые приматы 29 декабря

Первые гоминиды 30 декабря

Первые люди 31 декабря примерно в 22 ч 30 мин

Итак, согласно модели Сагана, из целого года развития Все­ленной на нашу человеческую историю приходится всего около полутора часов. Конечно, сразу же возникает вопрос о других “жизнях”, о других местах во Вселенной, где могла бы быть жизнь, эта особая форма организации материи.

Наиболее полно проблема жизни во Вселенной поставлена и обсуждена в книге российского ученого И. С. Шкловского (1916—1985) “Вселенная. Жизнь. Разум”, шестое издание кото­рой было в 1987 г. Большинство исследователей, как естество­испытателей, так и философов, считают, что и в нашей Галактике, и в других галактиках имеется множество оазисов жизни, что имеются многочисленные внеземные цивилизации. И, ес­тественно, до наступления новой эпохи в астрономии, до нача­ла космической эры на Земле многие считали обитаемыми бли­жайшие планеты Солнечной системы. Марс и Венеру. Однако ни аппараты, посланные к этим планетам, ни американские астронавты, высадившиеся на Луне, не обнаружили никаких признаков живого на этих небесных телах.

Так. что нашу планету следует считать единственной обитае­мой планетой Солнечной системы. Рассматривая ближайшие к нам звезды в радиусе около 16 световых лет, у которых, воз­можно, есть планетные системы, удовлетворяющие некоторым общим критериям возможности возникновения на них жизни, астрономы выделили всего лишь три звезды, вблизи которых могут быть такие планетные системы. В 1976 г. И.С. Шклов­ский выступил со статьей, явно сенсационной по своей направ­ленности: “О возможной уникальности разумной жизни во Все­ленной”. С этой гипотезой не соглашаются большинство аст­рономов, физиков и философов. Но за последние годы не по­явилось каких-либо фактов, ее опровергающих, и в то же время не удалось обнаружить каких-либо следов внеземных цивили­заций. Разве что в газетах иногда появляются “свидетельства очевидцев”, установивших прямой контакт с пришельцами из космоса. Но эти “свидетельства” не могут приниматься всерьез.

Философский принцип материального единства мира лежит в основе представлений о единстве физических законов, действующих в нашей Вселенной. Это побуждает искать такие фундаментальные связи, посредством которых можно было бы вывести наблюдаемое в опыте многообразие физических явле­ний и процессов. Вскоре после создания общей теории относи­тельности Эйнштейн поставил перед собой задачу объедине­ния электромагнитных явлений и гравитации на некоторой единой основе. Задача оказалась настолько трудной, что Эйнштейну не хватило для ее решения всей оставшейся жизни. Проблема осложнилась еще и тем, что в ходе исследования микромира выявились новые, прежде неизвестные вза­имосвязи и взаимодействия.

Так что современному физику приходится решать задачу объединения четырех видов взаимодействий: сильного, за счет которого нуклоны стягиваются в атомное ядро; электромагнит­ного, отталкивающего одноименные заряды (или притягиваю­щего разноименные); слабого, регистрируемого в процессах ра­диоактивности, и, наконец, гравитационного, определяющего собою взаимодействие тяготеющих масс. Силы этих взаимо­действий существенно различны. Если принять за единицу сильное, то электромагнитное будет 10^-2, слабое — 10^-5, а гра­витационное— 10^-39.

Еще в 1919 г. один немецкий физик предложил Эйнштейну ввести пятое измерение для объединения гравитации и электромагнетизма. В этом случае оказывалось, что уравне­ния, которыми описывалось пятимерное пространство, совпа­дают с уравнениями Максвелла, описывающими электромаг­нитное поле. Но Эйнштейн не принял эту идею, полагая, что реальный физический мир является четырехмерным.

Однако трудности, с которыми сталкиваются физики, решая задачу объединения четырех типов взаимодействия, за­ставляют их возвращаться к идее пространства-времени более высоких измерений. И в 70-х и в 80-х гг. физики-теоретики об­ращались к вычислению такого пространства-времени. Было показано, что в первоначальный момент времени (определяе­мый невообразимо малой величиной — 10^-43 с начала Боль­шого взрыва) пятое измерение локализовалось в области про­странства, которое невозможно себе наглядно представить, так как радиус этой области определяют в 10^-33см.

В настоящее время в институте высших исследований в Принстоне (США), где в последние годы своей жизни жил Эйнштейн, работает молодой профессор Эдвард Уиттен, со­здавший теорию, преодолевающую серьезные теоретические трудности, с которыми до сих пор сталкивались квантовая тео­рия и общая теория относительности. Сделать это ему удалось за счет присоединения к известному и наблюдаемому четырех­мерному пространству-времени еще... шести измерений.

Таким образом получилось что-то похожее на обычный, но только совсем необычный, десятимерный мир, свойства кото­рого определяют собою весь известный нам мир элементар­ных частиц и гравитацию, а следовательно, и макромир обычных для нас вещей, и мегамир звезд и галактик. Дело за “малым”: надо найти способ, выражающий переход от 10-мер­ного к 4-мерному миру. И поскольку пока эта задача не решена, многие физики рассматривают теорию Уиттена как игру вооб­ражения, математически безупречную, но не соответствующую реальному миру. Хорошо сознавая всю сложность и не­обычность теории, получившей название теории струн, Уит­тен говорит, что теория струн — это часть физики XXI в., которая случайно попала в XX. По-видимому, именно физика XXI в. вынесет свой приговор теории струн, так же как физика XX вы­несла его теории относительности и квантовой теории.

Наука в XX в. продвинулась так далеко, что многие теории современных ученых, подтвержденные практикой, показались бы просто фантазиями ученым XIX в. и представляются фан­тастическими большинству людей, которые не связаны с нау­кой. Это относится и к общефизическим теориям, описываю­щим пространство, время, причинность в разных сферах мате­риального мира, на разных ступенях структурной организации материи и на разных этапах эволюции Вселенной.

Итак, мы видим, что в процессе развития научного позна­ния существенно изменяются, расширяются и усложняются представления о материи и ее атрибутах: пространстве, време­ни и движении. На каждом уровне структурной организации материи выявляются свои особенности в движении и взаимо­действии объектов, свои специфические формы пространст­венной организации и хода временных процессов. Поэтому в последнее время все чаще стали обращать внимание на эти особенности и говорить о как бы разных “временах” и разных “пространствах”: пространство-время в физических процессах, пространство и время в биологических процессах, пространст­во и время в социальных процессах. Но принимать понятия “биологическое время”, “социальное время” надо с оговорками. Ведь время — это форма бытия материи, выражающая дли­тельность существования и последовательность смены состоя­ний в любых материальных системах, а пространство — это форма бытия материи, характеризующая протяженность, структурность, топологию любых материальных систем. И в этом смысле пространство, время и движение есть столь же общие и абстрактные понятия, как и материя, что, конечно, не исключает специфических условий взаимоотношений в мате­риальных системах различных видов. Как более высокие формы организации надстраиваются в процессе развития над более простыми, не исключая эти последние, но включая их в себя, так и соответствующие им формы движения, усложняясь, порождают новые виды взаимоотношений в этих более сложных материальных системах. Выстраивая иерархию систем, мы выделяем прежде всего микромир, макромир и мегамир. А на нашей Земле, кроме того, и мир живых существ, являю­щихся носителем новой, биологической формы движения ма­терии, и мир человека — общество, с его особенностями и сво­ими специфическими закономерностями.