СУЧАСНА ПРИРОДНО-НАУКОВА КАРТИНА СВІТУ

Хто в змозі знайти в своєму серці таку потужну силу, щоб гідно оспіваний всю велич наших відкриттів.

Лукрецій Кар

Сучасна природно-наукова картина світу є результатом синтезу систем світу давнини, античності, гео- і гелиоцентризма, механістичної, електромагнітної картин світу і спирається на наукові досягнення сучасного природознавства.

В кінці XIX і початку XX ст. в природознавстві були зроблені найбільші відкриття, які докорінно змінили наші уявлення про картину світу. Перш за все це відкриття, пов'язані з будовою речовини, і відкриття взаємозв'язку речовини і енергії.

Сучасне природознавство являє навколишній матеріальний світ Всесвіту однорідним, ізотропним і розширюється. Матері в світі знаходиться в формі речовини та поля. По структурній розподілу речовини навколишній світ поділяється на три великі області: В мікросвіт, макросвіт і мегамир. Між структурами існують четир фундаментальних виду взаємодій: сильне, електромагнітну, слабку, гравітаційне, які передаються за допомогою соответствующи полів. Існують кванти всіх фундаментальних взаємодій.

Якщо раніше останніми неподільними частинками матерії, своєрідними цеглинками, з яких складається природа, вважали атоми, то в кінці минулого століття були відкриті електрони, що входять до складу атомів. Пізніше було встановлено будову ядер атомів, що складаються з протонів (позитивно заряджених частинок) і нейтронів.

Згідно першої моделі атома, побудованої англійським вченим Ернестом Резерфордом, атом уподібнювався мініатюрною сонячною системою, в якій навколо ядра обертаються електрони. Енергія випромінюється і поглинається атомом у вигляді квантів або порцій енергії тільки при перехід електрона з однієї орбіти на іншу.

У 30-і рр. XX ст. було зроблене найважливіше відкриття, яке показало, що елементарні частинки речовини, наприклад електрони, володію не тільки корпускулярним, а й хвильовими властивостями. Це явлени отримало назву дуалізму хвилі й частки - уявлення, яке ніяк не вкладалося в рамки звичайного здорового глузду. До цьог фізики дотримувалися переконання, що речовина, що складається з різноманітних матеріальних частинок, може мати лише корпускулярним властивостями, а енергія поля - хвильовими властивостями. З'єднання в одне об'єкті корпускулярних і хвильових властивостей абсолютно виключалося У 1925-1927 рр. для пояснення процесів, що відбуваються в світі дрібних часток матерії - мікросвіті, була створена нова хвильова, або квантова, механіка. Згодом виникли й різноманітні інші квантові теорії: квантова електродинаміка, теорія елементарних частини та інші, які досліджують закономірності руху мікросвіту.

Таким чином, в сучасній природничо-наукової картині світу як речовина, так і поле складаються з елементарних частинок, а частинки взаємодіють один з одним, взаимопревращающихся. На рівні елементарні частинок відбувається взаємоперетворення поля і речовини. Так, фотон можуть перетворитися в електронно-позитронного пари, а ці пари в процесі взаємодії знищуються (анігілюють) з освіту фотонів. Більш того, вакуум теж складається з частинок (віртуальних частинок) які взаємодіють як один з одним, так і зі звичайними частинками Таким чином, зникають фактично кордону між речовиною і поле і навіть між вакуумом, з одного боку, і речовиною і полем - з іншого на фундаментальному рівні все грані в природі дійсно виявляються умовними.

Інша фундаментальна теорія сучасної фізики - теорія відносності, яка докорінно змінила наукове уявлення про простір і час. У спеціальній теорії відносності отримав подальше застосування встановлений ще Галілеєм принцип відносності в механічному русі. Важливий методологічний урок, котори був отриманий із спеціальної теорії відносності, полягає в тому, чт всі рухи, що відбуваються в природі, мають відносний характер; В в природі не існує ніякої абсолютної системи відліку і, отже, абсолютного руху, які допускала ньютонівська механіка. Тут простір і час носять відносний характер.

Ще більш радикальні зміни у вченні про простір і час відбулися в зв'язку зі створенням загальної теорії відносності, котору нерідко називають новою теорією тяжіння, принципово відмінно від класичної ньютонівської теорії. Відповідно до цієї теорії вперше ясн і чітко встановлений зв'язок між властивостями рухомих матеріальні тіл і їх просторово-часової метрикою. Теоретичні висновок з неї були експериментально підтверджені під час спостереження сонячного затемнення. Відповідно прогнозам теорії промінь світла, що йде від далекої зірки і проходить поблизу Сонця, повинен отклонітьс від свого прямолінійного шляху і викривити, що і було підтверджено спостереженнями. Загальна теорія відносності показала глибоку зв'язок між рухом матеріальних тіл (а конкретно, їх мас) і геометричною структурою фізичного простору-часу.

У сучасній природничо-наукової картині світу спостерігається тісний зв'язок між усіма природними науками: тут час і простір виступають як єдиний просторово-часовий континуум, маса і енергія взаємопов'язані, хвильовий і корпускулярне руху, в даному разі, об'єднуються, характеризуючи один і той же об'єкт; нарешті речовина і поле взаємно перетворюються. Тому в даний час вживаються наполегливі спроби створити єдину теорію всіх взаємодій. Включення гравітації в існуючі теоретичні схем змушує залучати такі складні теоретичні конструкції, ка багатовимірні простору, суперсиметрії, суперструн і т.п. Важливо що, як і для інших полів, в основі опису гравітаційної взаємодії повинні лежати квантові закономірності. Класичне гравітаційне поле і пов'язане з ним класичне «простір-час» В є наближеннями, допустимими в певних умовах.

Як механістична, так і електромагнітна картини світу були побудовані на динамічних, однозначних закономірності. У сучасній картині світу імовірнісні закономірності виявляються фундаментальними, що не зводиться до динамічним. Випадковість стала принципово важливим атрибутом. Вона виступає тут в діалектичному взаємозв'язку з необхідністю, що і зумовлює фундаментальних імовірнісних закономірностей.

Науково-технічна революція, що розгорнулася в останні десятиліття, внесла багато нового в наші уявлення про природничо-наукової картині світу. Виникнення системного підходу дозволило поглянути на навколишній світ як єдине, цілісне утворення, що складається з величезної кількості взаємодіючих один з одним систем. З іншого боку, поява такого міждисциплінарного напрями досліджень, як синергетика, або вчення про самоорганізацію, дало возможност не тільки розкрити внутрішні механізми всіх еволюційних процесів які відбуваються в природі, а й уявити весь світ як світ самоорганізованих процесів. Значення синергетики полягає насамперед всег в тому, що вона вперше показала, що процеси самоорганізації можуть відбуватися в найпростіших системах неорганічної природи, якщо для цьог є необхідні умови (відкритість системи і її неравновесность чимала відстань від точки рівноваги і деякі інші). Чим складніше система, тим більш високий рівень мають у них процеси самоорганізації. Особлива важливість синергетики і що виникла на її основі ново концепції самоорганізації полягає в тому, що вони допомагають подивляться на природу як на світ, що знаходиться в процесі безперестанної еволюції і розвитку.

У найбільшій мірі нові світоглядні підходи до дослідження природничо-наукової картини світу і її пізнання торкнулися наук, які вивчають живу природу. Перехід від клітинного рівня дослідження до молекулярному ознаменувався найбільшими відкриттями в біології, пов'язаними з розшифровкою генетичного коду, переглядом колишніх поглядів на еволюцію живих організмів, уточненням старих і появою нових гіпотез про походження життя і багато з чим іншим. Такий перехід ста можливий в результаті взаємозв'язку різних природних наук, широкого використання в біології точних методів фізики, хімії, теори інформації і засобів обчислювальної техніки.

Революційні перетворення в природознавстві означають корінні, якісні зміни в концептуальному змісті його теорій, навчань і наукових дисциплін при збереженні спадкоємності в розвитку науки, і перш за все раніше накопиченого і перевіреного емпіріческог матеріалу. Серед них в кожен певний період висувається найбільш загальна або фундаментальна теорія, яка служить парадигмою мул зразком для пояснення відомих фактів і передбачення невідомі фактів. Такий парадигмою свого часу служила теорія руху земних і небесних тіл, побудована Ньютоном, оскільки на неї спиралися нд вчені, які вивчали конкретні механічні процеси. Точно так же вс дослідники, які вивчали електричні, магнітні, оптичні і радіо-хвильові процеси, грунтувалися на парадигмі електромагнітної теорії яку побудував Д.К. Максвелл. Поняття парадигми для аналізу наукових революцій підкреслює важливу їх особливість - зміну прежне парадигми нової, перехід до більш загальної і глибокої теорії досліджуваних процесів.

Всі колишні картини світу створювалися як би ззовні: дослідник вивчав навколишній світ відсторонено, поза зв'язком з собою, в повній впевненості, що можна досліджувати явища, не порушуючи їх перебігу. Такий була століттями закріплювалася природно-наукова традиція. Тепер наукова картина світу створюється вже не ззовні, а зсередини, і сам дослідник стає невід'ємною частиною створюваної ним картини. Дуже багато ще неясно і приховано від нашого погляду. Проте зараз перед нами розгортається грандіозна гіпотетична картина процесу самоорганізації матерії від «Великого Вибуху» до сучасного етапу, коли матері пізнає себе, коли їй притаманний розум, здатний забезпечити її цілеспрямоване розвиток.

Найхарактернішою рисою сучасної природничо-наукової картини світу є її еволюційність. Еволюція відбувається в усіх областях матеріального світу: в неживій природі, живій природі і соціальному суспільстві.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >