Взгляд со стороны. Естествознание и религия

Внешнее и внутреннее сходство физических явлений, неотъемлемое свойство Природы и свидетельствует о Вселенной как едином организме. Это позволяет использовать метод аналогий, основанный на сходстве предметов и явлений, в научных изысканиях и теоретических исследованиях.

В науке принцип аналогий имеет широчайшее распространение. Он служит фундаментом для математического и компьютерного моделирования. В космологии расширение действия уже известных законов, полученных при изучении ограниченного объёма Вселенной, в котором мы находимся, на всю Вселенную – один из основополагающих принципов. Планетарная модель атома, предложенная Резерфордом, несмотря на различие в масштабах, имеет удивительное сходство с Солнечной системой и соответствует современным представлениям о строении атома.

Отправным пунктом открытия закона сохранения энергии явилась аналогия с законом сохранения вещества. Законы электростатики аналогичны законам всемирного притяжения. Колебания маятника математически описываются теми же уравнениями, что и колебания электромагнитного поля в антенне радиоприёмника. Переход тепла от нагретого тела к холодному имеет сходство с падением воды с высокого уровня на низкий. Обтекание тел потоком жидкости происходит аналогично процессам распространения тепла в различных нагреваемых материалах, а также процессам распространения тока в электролитах.

Путём уподобления электрического тока потоку жидкости был сформулирован закон Ома. Фарадей делает поразительный вывод об аналогии закона теплопроводности в однородных средах с законом притяжения. Эйнштейн распространил принцип относительности механических явлений на все без исключения физические явления и создал свою знаменитую теорию относительности. В своих исследованиях метод аналогий использовали Пуанкаре, Луи де-Бройль, Шрёдингер, Гейзенберг и многие другие учёные.

В общем виде принцип аналогий можно выразить соотношением:

k [А] → [В], (1)

где [А] – исходная модель;

k – поле преобразований;

[В] – качественно новый аналог, полученный путём преобразований исходной модели.

Для создания специальной теории относительности с использованием аналогий поле преобразований будет включать: изменение законов классической физики; замену всех классических понятий и законов релятивистскими с учётом принципа постоянства скорости света; замену преобразований Галилея на преобразования Лоренца.

Как доказательство использования Эйнштейном аналогий в процессе создания специальной теории относительности покажем преобразование соотношения (1) в конкретную формулу, выведенную специалистом по теории систем А. И. Уёмовым.

[A] = İ [(a₁, …, a_n), a]. (2)

Здесь [A] – классическая модель;

a₁, …, a_n – законы классической механики;

a – преобразования Галилея;

İ – отношение первых ко второму. В рассматриваемом случае это будет отношение инвариантности:

[В] = İ [(b₁, …, b_n, b_n+1, …, b_m), b]. (3)

Здесь [B] – релятивистский аналог классической модели;

b₁, …, bn – релятивистские аналоги законов механики;

b_n+1, …, b_m – релятивистские законы из других разделов физики;

b – преобразования Лоренца.

С учётом принципа постоянства скорости света аналогию Эйнштейна, которую он использовал в процессе создания специальной теории относительности, можно представить в следующем виде:

Здесь Ṙeg – отношение регулярного преобразования элементов модели по определённому стандартному правилу, в качестве которого выступает требование соответствия принципу постоянства скорости света[253].

Принцип аналогий неукоснительно соблюдается на всех уровнях организации материи, независимо от масштабов и сложности объектов. На этапе формулирования гипотез и теорий аналогии являются мощным методологическим средством в науке, объединяющим науку и философию.

Прослеживаются аналогии и в информационном мире. Разработчик программного обеспечения Берт Хьюберт в своей статье «DNA seen through the eyes of a coder» сравнивая код ДНК клетки и компьютерные программы указывает на их явное сходство:

– язык ДНК и машинный код цифровые. Отличие состоит в том, что машинный двоичный байт состоит из 8 двоичных цифр, ДНК-«байт» (кодо́н) из 3 символов. Каждый символ может иметь одно из четырёх значений, поэтому кодо́н ДНК имеет 64 возможных варианта, в отличие от 256 двоичного байта;

– ДНК похожа на скомпилированный в байтах код для виртуальной машины под названием «ядро клетки»;

– каждую клетку в многоклеточном организме можно рассматривать как отдельный центральный процессор, на котором запущено своё ядро операционной системы. Клетка обладает полной копией ядра, но она активирует только нужные ей части – загружает свои «модули и драйвера»;

– код динамически подключаемых библиотек операционной системы Windows не использует статические адреса, – ДНК имеет подобную функцию;