- •34А.П. Садохин концепции современного естествознания От автора
- •Глава 1
- •1.1. Наука среди других сфер культуры
- •1.2. Естественно-научная и гуманитарная культуры
- •1.3. Критерии научного знания
- •1.4. Структура научного знания
- •1.5. Научная картина мира
- •Глава 2. Структура и методы научного познания
- •2.1. Уровни и формы научного познания
- •2.2. Методы научного познания
- •2.3. Особенные эмпирические методы научного познания
- •2.4. Особенные теоретические методы научного познания
- •2.5. Особенные универсальные методы научного познания
- •2.6. Общенаучные подходы
- •2.7. Системный подход
- •2.8. Глобальный эволюционизм
- •Глава 3. Основы естествознания
- •3.1. Предмет и структура естествознания
- •3.2. История естествознания
- •3.3. Начало науки
- •3.4. Глобальная научная революция конца XIX — начала XX в.
- •3.5. Основные черты современного естествознания как науки
- •Глава 4 Физическая картина мира
- •4.1. Понятие физической картины мира
- •4.2. Механическая картина мира
- •4.3. Электромагнитная картина мира
- •4.4. Квантово-полевая картина мира
- •4.5. Соотношение динамических и статистических законов
- •4.6. Принципы современной физики
- •Глава 5
- •5.1. Структурные уровни организации материи
- •5.2. Движение и физическое взаимодействие
- •5.3. Концепции пространства и времени в современном естествознании
- •Глава 6
- •6.1. Космология и космогония
- •6.2. Космологические модели Вселенной
- •6.3. Происхождение Вселенной — концепция Большого взрыва
- •6.4. Структурная самоорганизация Вселенной
- •6.5. Дальнейшее усложнение вещества во Вселенной
- •6.6. Проблема существования
- •Глава 7
- •7.1. Форма и размеры Земли Комплекс наук о Земле
- •7.2. Земля среди других планет Солнечной системы
- •7.3. Образование Земли
- •7.4. Геосферы Земли
- •7.5. Геодинамические процессы
- •Глава 8
- •8.1. Специфика химии как науки Основные задачи химии
- •8.2. Первый уровень химического знания. Учение о составе вещества
- •8.3. Второй уровень химического знания. Структурная химия
- •8.4. Третий уровень химического знания. Учение о химическом процессе
- •8.5. Четвертый уровень химического знания. Эволюционная химия
- •Глава 9
- •9.1. Структура биологического знания Биология как наука
- •9.2. Структурные уровни организации жизни
- •Глава 10
- •10.1. Сущность жизни
- •10.2. Основные концепции происхождения жизни
- •10.3. Современное состояние проблемы происхождения жизни
- •10.4. Появление жизни на Земле
- •10.5. Формирование и развитие биосферы Земли
- •10.6. Появление царств растений и животных
- •Глава 11
- •11.1. Становление идеи развития в биологии Эволюционная теория и ее значение
- •11.2. Теория эволюции ч. Дарвина
- •11.3. Дальнейшее развитие эволюционной теории. Антидарвинизм
- •11.4. Основы генетики
- •11.5. Синтетическая теория эволюции
- •Глава 12
- •12.1. Концепции происхождения человека
- •12.2. Сходство и отличия человека и животных
- •12.3. Сущность человека. Биологическое и социальное в человеке
- •12.4. Этология о поведении человека
- •Глава 13
- •13.1. Сущность и истоки человеческого сознания
- •13.2. Эмоции человека
- •13.3. Здоровье, работоспособность и творчество человека
- •13.4. Биоэтика
- •Глава 14
- •14.1. Понятие и сущность биосферы Понятие биосферы
- •14.2. Биосфера и космос
- •14.3. Человек и космос
- •14.4. Человек и природа
- •14.5. Концепция ноосферы в.И. Вернадского Понятие ноосферы
- •14.6. Охрана окружающей среды
- •14.7. Рациональное природопользование
- •14.8. Антропный принцип в современной науке
4.2. Механическая картина мира
Становление механической картины мира происходило под влиянием метафизических материалистических представлений о материи и формах ее существования. Ее основу составили идеи и законы механики, которая в XVII в. была наиболее разработанным разделом физики. По сути, именно механика явилась первой фундаментальной физической теорией. Идеи, принципы и теории механики представляли собой совокупность наиболее существенных знаний о физических закономерностях, наиболее полно отражали физические процессы в природе. В широком смысле механика изучает механическое движение материальных тел и происходящее при этом взаимодействие между ними. Под механическим движением понимают изменение с течением времени взаимного положения тел или частиц в пространстве. Примерами механического движения в природе являются движение небесных тел, колебания земной коры, воздушные и морские течения и т.п. Происходящие в процессе механического движения взаимодействия представляют собой те действия тел друг на друга, в результате которых происходит изменение скоростей перемещения этих тел в пространстве или их деформация.
Важнейшими понятиями механики как фундаментальной физической теории стали материальная точка — тело, формы и размеры которого не существенны в данной задаче; абсолютно твердое тело — тело, расстояние между любыми точками которого остается неизменным, а его деформацией можно пренебречь. Оба вида материальных тел характеризуются с помощью следующих понятий: масса —
78
мера количества вещества; вес — сила, с которой тело действует на опору. Масса всегда остается постоянной, вес же может меняться. Эти понятия выражаются через следующие физические величины: координаты, импульсы, энергию, силу.
Основу механической картины мира составил атомизм — теория, которая весь мир, включая человека, рассматривала как совокупность огромного числа неделимых материальных частиц — атомов. Они перемещались в пространстве и времени в соответствии с немногими законами механики. Материя — это вещество, состоящее из мельчайших, неделимых, абсолютно твердых движущихся частиц (атомов). Это и есть корпускулярное представление о материи.
Законы механики, которые регулировали как движение атомов, так и движение любых материальных тел, считались фундаментальными законами мироздания. Поэтому ключевым понятием механической картины мира было понятие движения, которое понималось как механическое перемещение. Тела обладают внутренним врожденным свойством двигаться равномерно и прямолинейно, а отклонения от этого движения связаны с действием на тело внешней силы (инерции). Единственной формой движения является механическое движение, т.е. изменение положения тела в пространстве с течением времени. Любое движение можно представить как сумму пространственных перемещений. Движение объяснялось на основе трех законов Ньютона. Все состояния механического движения тел по отношению ко времени оказываются в принципе одинаковыми, поскольку время считается обратимым. Закономерности более высоких форм движения материи должны сводиться к законам простейшей ее формы — механическому движению.
Все многообразие взаимодействий механическая картина мира сводила только к гравитационному, которое означало наличие сил притяжения между любыми телами; величина этих сил определялась законом всемирного тяготения. Поэтому, зная массу одного тела и силу гравитации, можно определить массу другого тела. Гравитационные силы являются универсальными, т.е. они действуют всегда и между любыми телами и сообщают любым телам одинаковое ускорение.
Решая проблему взаимодействия тел, Ньютон предложил принцип дальнодействия. Согласно этому принципу, взаимодействие между телами происходит мгновенно на любом расстоянии, без материальных посредников, т.е. промежуточная среда в передаче взаимодействия участия не принимает.
Концепция дальнодействия тесно связана с пониманием пространства и времени как особых сред, вмещающих взаимодействующие тела. Ньютон предложил концепцию абсолютного пространства и абсолютного времени. Абсолютное пространство представлялось большим «черным ящиком», универсальным вместилищем всех материальных тел в природе. Но даже если бы все эти тела вдруг исчезли, абсолютное пространство все равно бы осталось. Аналогично, в образе текущей реки, представлялось и абсолютное время. Оно становилось универсальной длительностью всех процессов во Вселенной. И абсолютное пространство, и абсолютное время существуют совершенно независимо от материи. Таким образом, пространство, время и материя представляют три не зависящих друг от друга сущности.
Таким образом, в соответствии с механической картиной мира Вселенная представляла собой хорошо отлаженный механизм, действующий по законам строгой необходимости, в котором все предметы и явления связаны между собой жесткими причинно-следственными отношениями. В таком мире нет случайностей, она полностью исключалась из картины мира. Случайным было только то, причин чего мы пока не знали. Но поскольку мир рационален, а человек наделен разумом, то в конце концов он может получить полное и исчерпывающее знание о бытии. Такой жесткий детерминизм находил свое выражение в форме динамических законов.
Жизнь и разум в механической картине мира не обладали никакой качественной спецификой. Человек в этой картине мира рассматривался как природное тело в ряду других тел, и поэтому оставался необъяснимым в своих «невещественных» качествах. Поэтому присутствие человека в мире не меняло ничего. Если бы человек однажды исчез с лица земли, мир продолжал бы существовать как ни в чем не бывало. По сути дела, классическое естествознание не стремилось постичь человека. Подразумевалось, что мир природный, в котором нет ничего человеческого, можно описать объективно, и такое описание будет точной копией реальности. Рассмотрение человека как одного из винтиков хорошо отлаженной машины автоматически устраняло его из данной картины мира.
На основе механической картины мира в XVIII — начале XIX в. была разработана земная, небесная и молекулярная механика. Быстрыми темпами шло развитие техники. Это привело к абсолютизации механической картины мира, и она стала рассматриваться в качестве универсальной.
Развитие механической картины мира было обусловлено в основном развитием механики. Успех механики Ньютона в значительной мере способствовал абсолютизации ньютоновских представлений, что выразилось в попытках свести все многообразие явлений природы к механической форме движения материи. Такая точка зрения получила название механистического материализма (механицизм). Однако развитие физики показало несостоятельность такой методологии, поскольку описать тепловые, электрические и магнитные явления с помощью законов механики, а также движение атомов и молекул этих физических явлений оказалось невозможно. В результате в XIX в. в физике наступил кризис, который свидетельствовал, что физика нуждалась в существенном изменении своих взглядов на мир.
Оценивая механическую картину мира как один из этапов развития физической картины мира, необходимо иметь в виду, что с развитием науки основные положения механической картины мира не были просто отброшены. Развитие науки лишь раскрыло относительный характер механической картины мира. Несостоятельной оказалась не сама механическая картина мира, а ее исходная философская идея — механицизм. В недрах механической картины мира стали складываться элементы новой — электромагнитной — картины мира.