Фундаментальные свойства материи. Современные философские представления о мироздании

 

Материя обладает множеством свойств, присущих ее разнообразным состояниям и видам. К наиболее существенным относятся следующие: структурность материи, движение, время, пространство, саморазвитие и самоорганизация, отражение.

Структурность. Структура (от лат. structura – расположение, порядок) - совокупность устойчивых связей и отношений какого-либо объекта, способствующих сохранению основных свойств объекта; внутреннее строение вещей окружающего мира. Первоначально понятие структуры развивается в химии (CIC век) в связи с возникновением химического строения вещества. В CC веке анализ структур занимает ведущее место в исследованиях языка, этнических общностей, литературных произведений. Характерной чертой структурности является инвариантность - устойчивый «скелет» какого-либо объекта.

Структурность в организации материи характеризуется тем, что она всегда организована в системы. Система - совокупность элементов, которые находятся в отношениях и связях с друг с другом, образующих целостность, единство. С середины CC века «система» становится ведущим научным (и философским и специально-научным) понятием. Формируются современные теории систем: общая теория систем (разработанная в математике), специальные теории систем в кибернетике, системотехнике, системном анализе, синергетике, теории катастроф, термодинамике.

Элементы структуры материи: неживая природа, живая природа, общество. Каждый из данных уровней имеет собственный ряд уровней организации.

Уровни неживой материи:

а) микромир (микроэлементарный уровень) - для него характерно взаимодействие полей и элементарных частиц. Это мир малых объектов. Он включает субмикроэлементарные единицы материи, по размерам, меньше чем атом (кварки, глюоны, суперструны); микроэлементарные единицы материи (адроны, электроны); ядерные единицы материи (ядро атома). Время существования этих частиц измеряется миллиардными долями секунды, скорость их движения является близкой к скорости света. Одним из наиболее убедительных положений теории микромира стали опыты Франка и Густава Герца по возбуждению атома потоком электронов. В это же время (1938г) Мозли провел ряд опытов по определению частоты спектральных линий. В нобелевской речи Нильс Бор констатировал, что его теория объясняет законы микромира.

б) макромир - атомы, молекулы, вещи окружающего мира, макротела, планеты, системы планет. Представления о макрокосме и микрокосме восходят к античным натурфилософским воззрениям. Современные представления о макромире сформировались в квантовой физике. Объекты рассматриваемые в доквантовой физике представляют собой макромир, а объекты, на основе которых формируется квантовая физика составляют микромир. Исследования макромира и микромира взаимодополняют и взаимообуславливают друг друга. Законы и свойства микромира способствуют пониманию объектов макромира. Исследование макромира позволяет раскрыть новые свойства микрочастиц.

в) мегамир - межзвездное пространство, галактика, метагалактики, Вселенная. Современная наука рассматривает мегамир как изменяющуюся систему небесных тел. Мегамир представляет собой системную организацию в виде планет и планетных систем, формирующихся вокруг звезд и их систем (галактик). Системы галактики представляют собой Метагалактики. Материя во Вселенной состоит из сконденсировавшихся космических тел. Большую часть материи во Вселенной составляет материя в виде излучения.

Уровни живой природы. К живой природе относятся живые существа, имеющие способность к самоорганизации, к сложным формам развития и саморегуляции. Сюда можно отнести доклеточные образования (ДНК, РНК, белки, кислоты), а так же клеточные и многоклеточные организмы (растения, животные, целые популяции). Взаимодействие популяций и окружающей среды формирует биогеоценоз; отношение различных биогеоценозов образует единую систему жизни - биосферу. Биосфера имеет сложную систему. В систему биосферы входят литосфера, гидросфера и атмосфера. Необходимое равновесие между этими составляющими системы биосферы составляет условие сохранения жизни на планете.

Общество. Общество представляет собой исторически развивающуюся форму жизнедеятельности людей. Под обществом так же понимают как социальные системы различного уровня, так и объединения людей, имеющих общность происхождения, положения, интересов и целей. В широком смысле общество представляет собой обособившуюся от природы часть материального мира, совокупность исторически сложившихся форм совместной деятельности людей - человеческое общество, социум. В узком смысле общество есть сложная социальная система, основным элементом которой выступают индивиды и отношения между ними. Общество так же означает круг людей, объединенных общностью сословной принадлежности или интересов. К уровням общества относятся: отдельный индивид; семья; группа; коллективы различных уровней; социальные группы; этносы; нации; расы; отдельные общества; человечество в целом.

Состояние материи характеризуется как прерывность и непрерывность. Прерывность материи - дискретность - представляет собой пространственно-временную локализованность, различие этапов развития природных, социальных и мыслительных процессов. Непрерывность (континуальность) выражает постоянство характеристик действительности, взаимообусловленность этапов развития, механизм изменений и преемственности.

Отношение прерывности и непрерывности имело место на протяжении всей истории познания. В античности, учение о дискретном строении вещества – атома у Демокрита соперничало с континуальными представлениями Парменида и Аристотеля, позднее корпускулярные и волновые теории света Концепции прерывности и непрерывности взаимодополняют друг друга, их отношение приводит к более глубокому пониманию действительности. Благодаря развитию отношений прерывности и непрерывности возникают новые системные качества материи, усложняются формы движения и организации материи. Различают два вида материи - вещество и поле. Вещество и поле различаются по особенностям и свойствам движения. Они так же различаются между собой и массой покоя.

Движение. Движение представляет собой изменение в природе и в обществе. Движение представляет собой проявление внутренней активности материи, ее самодвижение. Внутреннюю активность материи и ее самодвижение описывали такие философы как Б.Спиноза, П. Гольбах, Дж. Толанд. Источником самодвижения выступает противоречие между устойчивостью и изменчивостью, простым и сложным, старым и новым. Для механического движения характерно противоречие между изменением состояний тела в пространстве и времени. Для живых организмов устойчивость выражается в сохранении наследственных признаков, изменчивость выражается в приспособлении организма к новым условиям среды. В современной - синергетической трактовке, под движением понимают противоречие между устойчивостью и неустойчивостью, порядком и беспорядком, организацией и дезорганизацией. В результате неустойчивых состояний материи возникает новый уровень организации материи, который характеризуется устойчивостью и порядком. Переход к одной структурной организации материи к другой характеризует процесс усложнения форм организации материи.

В период развития механики философы утверждали, что движение - это перемещение тел в пространстве. В конце CUIII - начале CIC вв. возникают новые концепции движения, которые описывают его сложный характер. Большое значение для трактовки движения имело значение открытие закона сохранения энергии, а так же создание эволюционной теории. Под движением стали понимать всякое изменение явления или предмета. Такое движение способно охватить все процессы, происходящие во Вселенной.

Современное понимание движения характеризуется так же чередованием форм прерывности и непрерывности. Это можно объяснить тем, что всякое движение происходит в пространстве и времени, с точки зрения движения в пространстве - оно (движение) непрерывно, с точки зрения движения во времени - оно дискретно. Для движения так же характерно противоречие между покоем, равновесием и изменением, нарушением покоя и стабильности

Проблема источника движения материи возникает еще в древней философии. Ряд философов усматривали источник движения в механических взаимодействиях предметов окружающего мира.

Вопрос о соотношении материи и движения решается исходя из представлений о неразрывности материи и движения. Движение - неотъемлемая характеристика материи, ее всеобщее и необходимое свойство. Движение - способ существования материи. Движение не возникает из ничего и не исчезает бесследно, оно переходит из одной формы в другую. Согласно Декарту, мера движения в мире является постоянной. Ф. Энгельс развивает данную концепцию. Он утверждает, что движение постоянно не только в своем количестве, но и в своем качестве. Материализм признает так же существование покоя, но наделяет его свойством относительности. Покой является относительным тех или иных объектов. Состояние покоя является временным, оно представляет собой момент существования объекта. Покой является характеристикой лишь отдельного вида, а не всех видов движения. Так, тело находящиеся на земле, покоится лишь относительно земной поверхности, в самом же теле в данный момент происходят разнообразные явления и процессы.

Материя обладает следующими формами движения:

§ Механическое - пространственное перемещение предметов. Это - движение микрочастиц, макрообъектов и объектов мегамира.

§ Физическое - перемещения физического типа: электромагнетизм, гравитация, теплота, свет, звук, агрегатное состояние вещества.

§ Химическое - различные химические реакции, процессы химического синтеза в неорганической и органической природе.

§ Биологическое - биологические процессы в живых организмах.

§ Социальное - изменения характерные для общества в целом, социальных групп, коллективов.

Данные формы движения взаимосвязаны между собой. Сложная форма движения возникает на основе взаимодействия с более простыми формами. Так, биологическая форма возникает на основе более простых физико-химических форм движения. В современной науке, на основе развития, химии, физики, биологии, комплексного знания появляются новые формы движения - информационно-кибернетическое, астрономическое, внутригалактическое, межгалактическое движение.

Можно сделать вывод, что движение возникает из самой материи, из заложенных в ней противоположностей и противоречий. В окружающем нас мире движется все: атомы, микрочастицы, наблюдается рост и развитие живых организмов. Таким образом, движение материи является постоянным.

Время и пространство. В пространстве и времени реализуется материя, ее структура. Пространство представляет собой закономерное расположение элементов материи вне друг друга, время - закономерное следование явлений друг за другом. Время и пространство так же содержат два момента, которые дополняют друг друга - устойчивость и изменчивость. Пространство - порядок сосуществования элементов материи. О пространстве речь идет только тогда, когда та или иная вещь окружающего мира отличается от других вещей и имеет по отношению к ним определенную границу. Условием существования пространства является его устойчивость. Еще одним условием существования пространства является устойчивость тех или иных изменений вещей и предметов.

Пространство и время обладают структурой, которая отражает движение материю. Связь пространства и времени определяется движением материи. Впервые на связь пространства и времени указал Н.И. Лобачевский (1792-1856). Лобачевскому принадлежит идея многообразия пространственных свойств окружающего мира, которое получает отражение в многообразии геометрических систем. Идеи Лобачевского стали основанием для создания новой геометрии. Теория относительности успешно реализовала идеи Лобачевского. Дальнейшее исследование отношения пространства и времени и их связи с другими свойствами материи ведет к более глубокому познанию законов материи, открытию ее новых форм движения.

В истории философии понятие времени имело разнообразные трактовки. Важной из них является концепция времени Платона, Аристотеля и Плотина. Время - форма протекания механических, органических, и психических процессов. Время - это так же условие движения, изменения и развития. Любой процесс происходит во времени. Анализ времени с самого начала греческой философии связан с решением философской проблемы - проблемы непрерывности или континуума. Время так же как пространство представляет собой континуум который можно представить в виде совокупности неделимых элементов (моментов времени, частей пространства), но так же - как делимая величина. Согласно Платону, время сотворено демиургом вместе с космосом. Время было создано с определенной целью «уподобить творение образцу». Демиург (творец) создал время как подобие вечности. Время движется от числа к числу. Время подобно вечности, потому что «бежит» по кругу по законам числа.

Платон как создатель учения об умопостигаемом мире противоположном чувственному миру, первый из философов дал философское (метафизическое) обоснование времени, сопоставив время с вечностью. Время по Платону причастно вечности. Время создано для того чтобы уподобить космос сверхчувственному образцу. Концепция времени Платона сохраняется на протяжении нескольких столетий: она получает дальнейшее развитие у Плотина, Прокла, Ямвлиха.

Обстоятельный анализ времени дал Аристотель в своем труде «Физика». Аристотель в отличии от Платона не соотносит время с вневременной вечностью. Он не принимает идею своего учителя о создании космоса демиургом (творцом). По мысли Аристотеля космос существует всегда, он не имеет начала и не имеет конца. Согласно Аристотелю, время, это такое явление без которого нельзя понять движение. Поэтому он рассматривает тему времени именно в труде «Физика». Время оказывается связанным с движением и измерением движения. В связи с этим, Аристотель обращается к апориям Зенона и предлагает свое решение тех парадоксов Зенона, которые связаны с временем.

Противоречия, возникшие у Аристотеля, в связи с анализом понятия времени обозначили то направление темы времени, по которому пошли последующие философы – неоплатоники. Наиболее полную концепцию времени среди неоплатоников дал Плотин. Он критикует Аристотеля за понимание времени как движения. Согласно Плотину Аристотель не смог определить время какое оно есть на самом деле - время само по себе. Поэтому Аристотель не смог постигнуть сущность времени. Для определения времени Плотин обращается к определению времени через вечность у Платона. Плотин пытается понять сущность времени исходя из метафизической причины его происхождения. Согласно Плотину любое движение происходит во времени, но время имеет происхождение в душе. «Душа породила время вместе с космосом» - утверждал Плотин. Учение Плотина о времени оказало огромное влияние на средневековую философию, в частности на формирование учений отцов Церкви.

В истории философии сформировались два подхода к решению вопроса от отношении пространства и времени. Это – субстанциональный и реляционный подходы. Согласно субстанциональному подходу время и пространство - особые субстанции, существующие рядом с материей, но при этом не зависят от нее. Таких взглядов придерживался Демокрит, Эпикур, Ньютон. Представители реляционного подхода понимали пространство и время как явления, образуемые с помощью взаимодействия различных объектов. Таких взглядов придерживался Аристотель, Лейбниц, Гегель.

Наиболее достоверной, с учетом достижений в естествознании, становится реляционная теория. Согласно реляционной теории времени:

§ время - форма бытия материи, выражающая длительность существования вещей окружающего мира. Время отражает последовательность изменений объектов (вещей, предметов) в процессе их развития.

§ пространство - форма бытия материи, характеризующая ее протяженность. В понятии пространства зафиксирована структура, взаимодействие элементов в материальных объектах, а так же взаимодействие материальных объектов между собой.

Таким образом, пространство и время тесно связаны между собой. Явления и процессы совершающиеся в пространстве одновременно происходят и во времени. Явления и процессы протекающие во времени одновременно происходят и в пространстве. Пространство обладает трехмерностью: оно имеет длину ширину и высоту. Время характеризуется одномерностью. Пространство является обратимым, а время характеризуется необратимостью. Пространство является равнозначным в любом своем направлении, время же является однонаправленным: время направлено от прошлого к настоящему и будущему.

Теория относительности Альберта Эйнштейна (1879-1955) доказала правильность реляционной концепции времени. Классическая физика обосновывала идею, согласно которой время является величиной абсолютной. Оно не зависит от движения тел отсчета. А. Эйнштейн отрицает абсолютность времени. Он доказывает, что наравне с относительностью одновременности следует признать также изменение пространства и времени в движущихся системах по отношению к покоящимся. Часы в движущейся системе идут медленнее, чем в покоящейся. Принципиальную роль здесь играет постоянство скорости света. Принцип относительности и постоянство скорости света оказались совместимыми. Нововведения, сделанные Эйнштейном, заключаются не в формулировании новых законов, а в принципиальном изменении точки на уже существующие законы. Лоренц предлагает ввести локальное время в качестве вспомогательной величины в математике. Локальное время является величиной противоположной абсолютному времени. Эйнштейн доказал, что абсолютное время определить невозможно. Его также невозможно отличить от бесконечного числа локальных времен в различных системах отсчета. Это означает, что абсолютное время не обладает реальным физическим смыслом. Время имеет смысл только относительно определенных систем отсчета.

Теория относительности А. Эйнштейна пришла к пониманию пространства и времени как отношений внутри материи. Пространство и время с точки зрения теории относительности перестали быть вечными, неизменными величинами. Согласно Эйнштейну, если объект двигается со скоростью, превышающей скорость света, то внутри данного объекта время и пространство начнут изменятся. Пространство станет уменьшаться, а время замедлиться. Таким образом, Эйнштейн доказал, что пространство и время являются относительными в зависимости от условий взаимодействия тел (объектов, вещей, предметов).

Самоорганизация. Одним из основных свойств материи является ее способность к самоорганизации. Самоорганизация включает воспроизводство материи самой себя без участия внешних сил. В философии сформировались две теории, в которых рассматриваются проблемы самоорганизации: диалектика и синергетика.

Исторически первой концепцией самоорганизации выступает диалектика. Идеи диалектики возникают в античной философии. Первоначально под диалектикой понимали искусство спора, а несколько позже диалектикой стали обозначать метод получения знания. Фундаментальной теорией диалектики в CUIII стала философская система Гегеля. Диалектика, согласно Гегелю, представляет собой движение Абсолютной идеи к самопознанию. Ученик Гегеля, К. Маркс переносит принципы диалектики Абсолютной идеи на общество. Развернутое определение материалистической диалектики сформулировал Фридрих Энгельс. Под диалектикой Ф. Энгельс понимал науку о всеобщих законах движения и развития природы и общества. Содержание диалектики представлено тремя законами, которые сформулировал Гегель, а Маркс и Энгельс применили эти законы по отношению к природе и обществу. Ядром диалектики является закон единства и борьбы противоположностей. Этот закон так же раскрывает закономерности источника развития. Источником развития в диалектики являются противоположные начала. Единство противоположностей образует противоречие. Суть закона заключается в следующем: всем явлениям и процессам присущи противоположности, которые составляют источник, движущую силу развития. Разделение единого целого на противоположные начала, борьба противоположностей приводит к разрешению противоречий и возникновению нового уровня развития.

Второй закон диалектики содержит переход количественных изменений в качественные. Второй закон раскрывает механизм развития. Качественные изменения приводят изменению предмета или объекта, что приводит к появлению нового предмета или объекта. Количество - философская категория отображающее нечто общее в качествах вещей, благодаря чему они могут быть сравниваемыми. Качество – философская категория выражающая свойственную объекту или предмету определенность, благодаря которой он является именно этим, а не тем объектом. Качество отражает устойчивое отношение элементов объектов, характеризующее его специфику, дающую возможность отличать один объект от другого. Единство качество и количества составляет меру. Мера определяет границы, в которых количественные отношения приводят к изменению качества предмета, явления, процесса.

Третий закон диалектики - закон отрицания отрицания. Он отражает направленность развития. Благодаря действию этого закона развитие происходит по спирали. В своем развитии объект, предмет или явление возвращаются к уже пройденным ступеням, но на более высоком уровне. Таким образом, ни одно из свойств не исчезает бесследно, но сохраняется на протяжении всего существования объекта.

Синергетика возникает в физике во второй половине CC века. Основоположниками диалектики являются Г. Хакен (1927) и И. Пригожин (1917-2003). Термин «синергетика» происходит от греческого «синергия» и означает сотрудничество, содействие. Синергетика - теория самоорганизации. Синергетика исследует способность материи к самоорганизации. Ее исходный принцип - исследование процессов в закрытых и открытых системах. В отличии от классической физики и химии, синергетика рассматривает открытые системы в качестве универсальных. Процессы в открытых системах способствуют самоорганизации окружающего мира. Основное свойство открытых систем - неустойчивость. Самоорганизация происходит на основе флуктуации - постоянные колебания и отклонения, присущие материи. В результате флуктуаций в окружающем мире появляются новые связи и отношения. Материя приобретает новое состояние («диссипативную структуру»), которая несет в себе неустойчивость.