Принцип относительности Галилея

Все инерциальные системы отсчета равноправны. (Системы отсчета – это системы координат, связанные с различными, движущимися друг относительно друга объектами. Инерциальные системы отсчета движутся относительно друг друга с постоянной скоростью). Принцип относительности означает, что невозможно определить экспериментально, движется данная инерциальная система отсчета или покоится. Все законы механики одинаковы во всех инерциальных системах отсчета.

Принцип относительности Эйнштейна

Состоит из двух постулатов: 1 – все инерциальные системы отсчета равноправны; 2 – скорость света в вакууме является величиной постоянной и не зависит от скорости движения источника. Следствием принципа относительности является требование инвариантности (неизменности) уравнений, описывающих различные природные явления, относительно преобразований Лоренца.

Концепция четырехмерности пространства-времени

Следствием принципа относительности Эйнштейна является отсутствие универсальных представлений о течении времени и пространственных характеристиках тел и их движения для наблюдателей, находящихся в различных системах отсчета. При переходе от одной системы отсчета к другой временные и пространственные характеристики изменяются взаимозависимым образом, образуя единый четырехмерный пространственно-временной континуум.

Тяготение и свойства пространства-времени

В соответствии с общей теорией относительности тяготение приводит к искривлению пространства. В силу четырехмерности пространства-времени искривление пространства приводит к замедлению времени вблизи тел, обладающих массами. Свет в этом пространстве распространяется по геодезическим линиям.

Принцип причинности

Принцип причинности устанавливает пределы влияния физических событий друг на друга, исключает влияние данного события на все прошедшие (событие-причина предшествует по времени событию-следствию). Время течет в одном направлении. Вместе с принципом относительности Эйнштейна накладывает ограничения на величину скорости движения или распространения какого-либо сигнала (не больше скорости света в вакууме).

Концепция необратимости времени

Необратимость времени может быть связана с принципом причинности. Необратимость времени подтверждается особенностями человеческой психики (человек в течение жизни увеличивает количество информации), вторым началом термодинамики, направлением эволюции Вселенной (расширение).

Первое начало термодинамики

Закон сохранения энергии. Изменение внутренней энергии тела равно сумме количества теплоты, переданного телу, и совершенной над ним работой. Вечный двигатель первого рода невозможен.

Второе начало термодинамики

Вечный двигатель второго рода невозможен. Тепло переходит от горячего тела к холодному. Энтропия замкнутой системы возрастает или (в случае термодинамического равновесия) остается постоянной.

Энтропия и вероятность

Энтропия в замкнутой системе возрастает, что означает переход системы со временем в более вероятное состояние, т. е. из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное. Конечное состояние любой системы – состояние хаоса.

Энтропия и информация

Энтропия – мера беспорядка в системе. Информация – мера порядка. Вследствие второго начала термодинамики (возрастание энтропии) информация в замкнутой системе (т. е. порядок) со временем исчезает. Создание информации в какой-либо подсистеме сопровождается обязательным увеличением энтропии в окружающей среде (т. е. разрушением окружающей среды).

Принципы теории эволюции

Изменчивость. Наследственность. Естественный отбор.

Законы генетики

Закон единообразия гибридов первого поколения. Закон расщепления признаков (3:1). Закон случайного распределения признаков. Хромосомная теория наследственности. Закон гомологических рядов.

Вероятностный характер законов биологии

Законы генетики показали, что поведение биологических объектов описывается вероятностными законами. Вероятность – количественная мера возможного. Поведение биологических систем носит случайных характер, но эта случайность описывается определенными количественными соотношениями (теория вероятности).

Условия самоорганизации сложных систем

Открытость системы, т. е. необходимость внешнего источника энергии или информации. Наличие случайных факторов (внешних или внутренних).

Наличие как отрицательных, так и положительных связей (в случае положительных связей – катастрофа, в случае отрицательных – деградация).

Биосфера

Наружная оболочка Земли, область распространения жизни. Атмосфера.. Гидросфера. Литосфера. Устойчивость биосферы обусловлена многообразием живых организмов и взаимодействием между ними.

Переход биосферы в ноосферу

Ноосфера – сфера разума. Разум оказывает воздействие на биосферу, сравнимое с действием самой биосферы. В то же время без биосферы человек – носитель разума – существовать не может.

Поэтому переход биосферы в ноосферу возможен при условии такого воздействия человека на биосферу, которое сохраняет биосферу в состоянии равновесия.

Порядок и беспорядок в природе

Переходы порядок-беспорядок и беспорядок-порядок являются основой развития природы. Первые определяются вторым началом термодинамики и определяют направленность времени. Вторые происходят в открытых системах и обусловливают явление самоорганизации, которая является основой развития мира, приводит к образованию различных многообразных структур из хаоса и определяет циклический характер развития сложных систем и процесс эволюции от простого к сложному.