3.3. Философские проблемы развития физической формы материи

3.3.1. Современный анализ физической науки

В современной науке и философии последних лет произошли фундаментальные изменения. Выше изложенная классификация физических форм движения не используется. Найден принципиально новый подход для объединения низших и высших форм материи,

части и целого. Совершено удивительное свидетельство этого единства части и целого дает современная физика. Весь мир может быть представлен как совокупность взаимодействующих между собой различных дискретных образований. Различного рода дискретности мы можем выявить на уровне элементарных частиц, в атомном мире, на уровне молекулярном. Большое многообразие дискретных систем представляют собой макроскопические объекты. Основными дискретностями в космосе являются звезды, звездные образования, галактики скопление галактик. Дискретные образования можно выделить всюду. Они характерны для горных пород. Они проявляют себя в явлениях жизни, в развитии человеческой культуры. Все эти виды дискретных образований существует как определенного рода целостности за счет внутренней энергии, присущей взаимодействию их частей, а также благодаря их взаимодействию с другими целостными образованиями. Различные виды целого постоянно обмениваются энергией, в результате чего происходит переход из одного квазистатического состояния в другое. В процессе развития создаются развитого рода структуры, которые имеют особое отношение к внешнему миру. На основе фундаментальных законов физики возникают, вовсе их не отметая, новые типы устойчивости, которые описываются в понятиях иного рода т. к. возникают качественные изменения. Например, поведение одной молекулы можно полностью описать законами механики, а множество молекул (газ) - законами статистической физики .

Чрезвычайная сложность проблемы единства и специфики физической формы материи и движения является одной из причин ее неразработанности. Большинство авторов придерживается мнения, что единой физической формы материи не существует. Эта точка зрения выражена С.Т.Мелюхиным так: "Физической формы движения как чего-то единого в природе не существует. Изучаемые физикой процессы: пространственное перемещение, электромагнитные явления, тяготение, ядерные реакции, взаимодействия элементарных частиц, теплота, изменение агрегатных состояний и другие - представляют собой совершенно различные формы движения, так как подчиняются разным законам".

Более осторожно вопрос о единстве физических явлений решался И.В.Кузнецовым. С одной стороны, исходя из эмпирически фиксируемого многообразия физических явления и законов, он заключает, что "нет какой-то одной физической формы движения". Но с другой стороны, он ставит вопрос о том, "Почему эти различные виды материи составляют предмет одной науки физики, а не разных наук?". Он находит, что все физические объекты обладают сходными свойствами: массой, зарядом, спином, энергией, а соответствующие формы движения превращаются друг в друга специфическим образом, входят в более сложные формы, обладают особыми противоречиями (между притяжением и отталкиванием, корпускулярными и волновыми свойствами). Обнаружение даже такой связи между различными физическими явлениями уже свидетельствует о единстве физической формы материи.

В работах указанных авторов не различаются в должной степени основные и частные формы материи и движения, смешиваются два различных принципа классификации объективного многообразия. Разнообразие физических явлений может свидетельствовать только о том, что в пределах единой основной физической формы материи существует множество частных физических форм.

3.3.2. Развитие физической формы материи

Развитие физической формы материи в течение первого периода истории Вселенной представляет собой процесс последовательного образования ее микроструктуры, возникновение элементарных частиц, квантовых полей в результате нарушения симметрии и раздвоения единого на противоположности. Каждое раздвоение единого на противоположности приводит к появлению новых свойств и означает рост разнообразия физических элементов.

Таким образом на современном уровне познания структуры и эволюции физической формы материи можно сделать вывод, что способом ее развития в дорекомбинационный период истории вселенной является рождение частиц (квантовых полей), включающее в себя свое другое, свою противоположность.

Одним из важнейших противоречий физической формы материи, оказывается противоречие между устойчивостью, сохранением (закон сохранения энергии) и изменчивостью, развитием. Развитие не есть развитие "вообще", "всего", "всей материи". Развитие связано только с конкретными материальными или духовными системами: солнечная система, организм, теория. вне конкретных систем нет никакого развития. Развитие характеризуется прежде всего своей неотрывностью от движения, изменения. Развитие - это направленные, необратимые качественные изменения системы.

В уравнении теории относительности Е=мс2 масса есть характеристика устойчивости физических объектов, определяющая особенности их взаимодействия, а энергия выражает активность физических систем, их способность производить работу, превращаться в другие системы. Противоречие устойчивости и развития, в котором развитие является ведущей стороной, включающей в себя устойчивость, сохранение, в свою очередь происходит от более глубокого противоречия - между притяжением и отталкиванием. Философский анализ достижений современной физики приводит к тому же выводу, который был сделан Энгельсом.

В основе философских картин мира лежат научные достижения современной физики и других наук. Физическая картина мира - представление о мире и его процессах, выработанной физикой на основе эмпирического исследования и теоретического осмысления. Физическая картина мира следует за ходом развития науки; сначала она основывалась на механики атома (атомизм), затем- на механике сил (динамизм, энергетизм), а в наши дни на -представлении о неразрывной связи пространства и времени, а также силы и материи, на понимании совокупности условий микрофизики, статистического характера физических законов и двойственной природы материи. Физическая картина мира, развиваемая на основе этого физического учения, все сильнее теряла характер наглядности; качественные различия все более сводились к количественным. Современная физическая картина мира состоит из системы недоступных наблюдению уравнений, значение которых трудно для понимания, оно не является более "картиной". Прежде всего, стало совершенно абстрактным понятие материальной действительности. Но согласно Планку, прогрессирующее удаление физической картины мира от мира чувственного означает нечто иное как увеличивающееся приближение к реальной действительности.

В современной физике энергия и материя сливаются в понятии поля. Теория поля - это способ рассмотрения новейшей физики, согласно которому не существует "сил, действующих на расстоянии", по некоторой посредствующей субстанции (следовательно, также без некоего "эфира"). Напротив, каждая сила создает вокруг себя "поле" (т.е. сила состоит в создании поля), распространяющееся по способу континуума и действующее на любое тело (а также испытывающее действие любого тела), помещенное в данное поле. Пустое само по себе пространство обладает единственным свойством содержать в себе поля. По трем видам сил, известных в настоящее время, различают гравитационные поля (сила тяготения тяжелых масс ), электромагнитные поля (силы притяжения и отталкивания электрически заряженных тел, силы притяжения магнитных тел) и поля ядерных сил (силы притяжения нуклонов .составляющее атомное ядро т.е. протонов и нейтронов).

Поскольку всякая энергия одновременно представляет собой некоторую массу, а всякая масса - некоторую энергию, то и всякое поле представляет определенную массу, например электрическое поле, создаваемое электроном. Теория поля приравнивает массу, представленной энергией поля, к массе электрона так что обе совпадают в поле. Если бы даже существовало наглядное различие между материей электрона и его силовым полем, то это бы не изменило физической картины. Энергия и материя сливаются в понятие поля, которое охватывает и ту и другую. Математическая функция описывает изменения напряжения поля в пространстве. Напряжение поля это единственная физическая реальность. Если напряжение поля возрастает в узкой области пространства со всех сторон, подходя к экстремально высокому значению, то мы выражаем это, говоря что в данном месте находится электрон и, следовательно, материальная частица. Материя есть не что иное, как сингулярности поля (узлы поля).

3.3.3. Будущее физической науки

На IV международной конференции посвященной четырехсотлетию Декарта и трехсотпятидесятилетию Лейбница проходившей в Санкт-Петербурге в 1997 году по проблеме пространства, времени и движения, ряд докладов был прочитан о будущем физики.

В основном, в докладах говорилось, что физические модели реальности заложенные Декартом и Ньютоном сегодня можно рассматривать как взаимодополнительные. Современная научная парадигма XX века была сформирована в результате применения ньютоновской методологии в чистом виде. В основе ее лежит математическое моделирование. Несовершенство и неполнота моделей приводит к появлению противоречивых, смутных понятий. К разряду смутных следует отнести такие известные и привычные нам понятия, как дуализм объектов микромира, виртуальность существования, туннельность переходов, нулевые колебания вакуума. Поэтому Ньютоновская модель была первым этапом познания на феноменологическом уровне. Достижения в современной физике, приводят к необходимости возвращения к Декартовой модели мира - картезианской (вихревой).

По своим убеждениям Декарт был "эволюционист". Он полагал, что все физические процессы можно объяснить различными видами движений и взаимодействий устойчивых динамических структур, возникающих из тонкой материи. По Декарту элементарные частицы, вещество и космические тела возникают в ходе самоорганизации исходной базовой, эфирной материальной среды, таким образом проблема онтологии получила ясное разрешение в эволюционистском духе. Физические взаимодействия, по Декарту, обусловлены не полями, не обменными процессами, не топологией пространства, а взаимными реакциями динамических структур сплошной среды, которые мы называем элементарными частицами, приписывая им заряд, массу и другие качества. Они полностью характеризуются количеством материальной среды, вовлеченной в конвективное движение и характером последнего. Последователями Декарта в этих вопросах были Р. Майер, М. Ломоносов, П.Н. Лебедев, Г.А.Лоренц.

Декарт был убежденным эволюционистом и в отношении процесса познания. Он полагал, что научные теории, как и общественные взгляды, следует реформировать весьма осторожно. Многие проблемы физики были связаны с существенно революционным характером изменений в физической методологии и теории в начале XX века.

Принимая взгляды Декарта, невозможно приписать материальному миру парадоксы и изъяны человеческого мышления. Поэтому автор пишет, что дуализм и индетерминизм следует искать в наших головах, но не в объективной реальности. Современные физические теории, базирующиеся на картезианстве не содержат противоречий и остаются надежным и ясным инструментом науки. По многим признакам общепринятая парадигма физики XX века свою историческую роль выполнила.

Продуктивность же картезианского подхода обнаруживается при рассмотрении модели электрона. Одной из старых проблем классической физики было объяснение физического смысла волновой функции и спина электрона в атоме. При отказе от идеи эфира и использовании только механической вульгарной модели атома Резерфорда - Бора физики не могли дать ясную и естественную трактовку этих понятий. По картезианской модели электрон имеет размер порядка размера атома водорода и представляет собой вихревую конвективную структуру, как бы надетую на протон. Эта модель атома планетарная, но не в смысле Бора, а в "атмосферно-синоптическом" смысле. Такая структура проницаема для альфа-частиц, но она отнюдь не пустая.

Эксперименты с моделями имитирующими электрон в виде конвектирующего жидкого слоя, надетого на сферическое ядро, показали, что при его раскрутке, он скачком меняет форму из сферической в гантелеобразную, как бы демонстрируя S-P переход при возбуждении. Нельзя объяснить отсутствие орбиты у электрона, электронного облака исходя из механико-математического описания атома. Признание картезианской физики элементарных частиц лишь вопрос времени. Современное представление о вакууме напоминает эфир физиков прошлого века. Эфир тоже наделяли сложными свойствами. Неудивительно, что вакуум перестраивается в присутствии внешнего поля. В современной физике вакуума, предполагается, что если к вакууму приложено поле, ... если глубина потенциальной ямы достигнет критического значения..., то из вакуума начнут рождаться частицы. Это слова академика А. Б. Мигдала, которого трудно заподозрить в картезианстве, считает автор статьи.

В заключении можно сказать, что имеются серьезные основания утверждать, что освоение основных положений картезианства станет основой методологии физической науки XXI века. Учение Декарта - это не столько история науки сколько ее будущее.

Философия


*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.