Концепции современного естествознания

«Эйнштейновская космология стала венцом достижений классического подхода к познаваемости. <…> В стандартной модели материя задана: она эволюционирует только в соответствии с фазами расширения Вселенной. Но, как мы видели, неустойчивость возникает, стоит нам только учесть проблему рождения материи. Таким образом, особая точка Большого взрыва заменяется рождением материи и кривизны пространства-времени. Эйнштейновское пространство-время, соответствующее искривленной Вселенной, при нашем подходе возникает как следствие необратимых процессов. Стрела времени становится принципиально важным элементом, лежащим в основе самих определений материи и пространства-времени. Однако наша модель не соответствует рождению стрелы времени из „ничего“. Космологическая стрела времени уже предполагается неустойчивостью квантового вакуума»[82].

Наконец, еще один вопрос: можно ли создать единую теорию физики, или, как ее еще называют, «теорию всего». «Если такая универсальная теория когда-нибудь будет сформулирована, она должна будет включать в себя динамическую неустойчивость и таким образом учитывать нарушение симметрии во времени, необратимость и вероятность. И тогда надежду на построение такой „теории всего“, из которой можно было бы вывести полное описание физической реальности, придется оставить»[83]. Другими словами, нет знания, которое овладело бы универсальным ключом ко всем без исключения явлениям природы.

Вопросы для повторения.

1. Какие системы называются простыми, а какие сложными?

2. Какие состояния называются равновесными и неравновесными?

3. Что изучает синергетика?

4. Чем отличаются закрытые системы от открытых?

5. Каково значение энергии, света?

6. Как соотносятся энергия и энтропия, информация и энтропия?

7. Каков механизм эволюции в соответствии с представлениями синергетики?

8. Как представлено в модели И. Пригожина рождение материи?

9. Почему нельзя создать «теорию всего»?

10. Чем устойчивая система отличается от неустойчивой?

Задания к семинару.

I. Ответьте на вопросы.

1. Как соотносятся законы сохранения и законы эволюции?

2. Что такое парадокс времени и космологический парадокс?

3. Что такое «стрела времени»?

4. Что такое точка бифуркации?

5. Каково значение универсальной синергетической схемы развития?

6. В чем сходство и различия эволюции неживых и живых тел?

7. Какова роль вероятностных методов в классической термодинамике, квантовой механике и синергетике? Какова роль случайности?

8. Какова роль времени в теории относительности и синергетике?

9. Что такое организация и самоорганизация?

II. Прокомментируйте высказывания.

«По свидетельству Мишеля Серра, древние атомисты уделяли турбулентному течению столь большое внимание, что турбулентность с полным основанием можно считать основным источником вдохновения физики Лукреция. Иногда, писал Лукреций, в самое неопределенное время и в самых неожиданных местах вечное и всеобщее падение атомов испытывает слабое отклонение — „клинамен“. Возникающий вихрь дает начало миру, всем вещам в природе. „Клинамен“, спонтанное непредсказуемое отклонение, нередко подвергали критике как одно из наиболее уязвимых мест в физике Лукреция, как нечто, введенное ad hoc. В действительности же верно обратное: „клинамен“ представляет собой попытку объяснить такие явления, как потеря устойчивости ламинарным течением и его спонтанный переход в турбулентное течение. Современные специалисты по гидродинамике проверяют устойчивость течения жидкости, вводя возмущение, выражающее влияние молекулярного хаоса, который накладывается на среднее течение. Не так уж далеко мы ушли от „клинамена“ Лукреция!» (И. Пригожин, И. Стенгерс).

III. Прокомментируйте схему.

Схема развития неживой природы.

Литература.

Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. — М., 1994.

Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. — М., 1986.

Хакен Г. Синергетика. — М., 1980.

Глава 10 Современная химия

Предмет химии.

Для большинства студентов-гуманитариев представляет большую сложность разделить предметы исследования физики и химии. Физика — наука о неживой природе. Но и химия то же. Трудность здесь связана с тем, что химия изучает один из уровней организации материи, который находится между двумя уровнями, изучаемыми физикой. Физика исследует уровень макровещества, но она же изучает и атомы. Когда в XVII в. возникла химия, то предполагалось, что она будет изучать все то, что относится к микромиру. Атомная физика, однако, начав в XX в. исследовать процессы, протекающие в микромире, оставила и более глубокие уровни организации материи за физикой. Химии пришлось удовольствоваться единственным уровнем, которым она занималась изначально, — молекулярным.