Современная наука о строении материи

Тема № 12: Материя и ее свойства.

• Понятие материи

• Современная наука о строении материи

• Движение

• Пространство и время

Бытие, как предельно общая абстракция, объединяет по признаку существования самые различные явления, предметы и процессы: природные объекты, их свойства, связи и отношения, человеческие коллективы и отдельных людей, социальные институты и социальные ценности, состояния человеческого сознания и т.д. Оно включает в себя все существующее, - бытие и есть мир, к которому мы принадлежим.

Выделив главные сферы бытия (природу, общество, сознание), мы неявно полагаем, что многообразие явлений, событий, процессов, входящих в эти сферы, объединено некоторой общей основой. Вместе с тем возникает вопрос: имеется ли нечто объединяющее между собой сами эти сферы; иначе говоря, можно ли говорить о единстве всего бесконечного разнообразия мира?

Идея такого единства приводит к представлению об общей основе всего существующего, для обозначения которой в философии была выработана категория субстанции (от лат. substantia - то, что лежит в основе). Субстанция обозначает внутреннее единство многообразия конкретных вещей, событий, явлений и процессов, посредством которых и через которые она и существует.

Учения, объяснявшие единство мира исходя из одной субстанции, относятся к философии монизма. Но само понимание субстанции при этом может быть принципиально различным: в качестве субстанции можно мыслить как материальное начало, так и идеальное (например, абсолютная идея у Гегеля и др.), а с середины - конца XIX века на роль такой субстанциальной основы мира все чаще стали выдвигать различные иррациональные динамические силы и реальности ("жизненный порыв" А. Бергсона, "воля к власти" Ф. Ницше и др.). Монизму противостоят различные дуалистические и плюралистические концепции, с примерами которых мы познакомились раньше (дуализм Р. Декарта, монадологический плюрализм Г. В. Лейбница, плюралистическая концепция прагматизма У. Джеймса и др.).

Все философские концепции, признающие важность онтологической проблематики (проблематики бытия) и разрабатывающие ее с опорой на естественные науки, рассматривают многообразие бытия под углом зрения его материального единства. С этой точки зрения мир, в котором мы живем и частью которого являемся, - это материальный мир. Он состоит из различных предметов и процессов, которые превращаются друг в друга, возникают и исчезают, отражаются в нашем сознании, существуя независимо от него. Хотя ни один из этих предметов, взятый сам по себе, не может быть отождествлен с материей, но все их многообразие, включая их связи, составляет материальную действительность. Сознание же при таком подходе понимается как особое свойство материи, присущее не всем телам во Вселенной, а только высшим формам ее организации. Структурность, движение, пространство и время предстают как неотъемлемые характеристики материи, то есть такие ее свойства, без которых материя не существует. Вместе с тем сами эти свойства не могут быть отделены от материи. Таким образом все многообразие материалистических концепций явно тяготеет к монистическому взгляду на мир, а в качестве субстанции, то есть основы мира, в них выступает понятие материи.

Понятие материи

В многовековой истории развития материалистического мировоззрения можно выделить два основных, хотя и взаимосвязанных, но все-таки достаточно четко различающихся между собой подхода к определению понятия материи. Один из них, получивший широкое распространение уже в Новое время, идет по линии определения понятия материи в контексте того, как оно относится к сознанию. Французские материалисты эпохи Просвещения (П. Гольбах, К. А. Гельвеций и др.) выработали понимание материи как всего многообразия предметов, которые, существуя независимо от человека, доступны ему с помощью органов чувств. Как писал П. Гольбах, материя "есть все то, что воздействует каким-нибудь образом на наши чувства".

Другая традиция в подходе к определению материи, также получившая развернутое выражение у философов-материалистов эпохи Просвещения (но своими корнями уходящая значительно глубже - в эпоху формирования первых атомистических концепций античности), - это понимание материи именно как субстанции, основы всего существующего в мире. Такое понимание материи как субстанции не противоречит ее пониманию как реальности, доступной человеку через ощущения. Эти два внешне различных подхода к определению понятия материи на самом деле есть как бы два угла зрения на одну и ту же реальность, выделяемые с целью решения определенных мировоззренческих (материя основа всего) и гносеологических (материя постигается через ее проявления) проблем. Чтобы установить, какую методологическую роль способно играть понятие материи в развитии науки, научного познания природы, общества, человека, сознания, культуры, важно определить, каким конкретным содержанием может быть наполнено понимание материи в качестве субстанции. И здесь опять-таки следует выделить две, но теперь уже существенно различающиеся между собой традиции. Одна из них, наиболее древняя, склонна трактовать субстанциальность материи (роль материи как субстанции) в качестве именно исходного "субстрата", "материала", из которого как бы "построены" все другие тела во Вселенной. Классическим выражением такого понимания материи явился атомизм таких античных мыслителей, как Левкипп и Демокрит. С их точки зрения, все тела во Вселенной состоят как бы из "первокирпичиков", никем не создаваемых и неуничтожимых "атомов". Эта идея атомистического строения всех тел во Вселенной была затем воспринята наукой Нового времени и сыграла выдающуюся роль в ее развитии. Другая традиция в понимании субстанциальности материи (ярким представителем которой в эпоху Просвещения был Д. Дидро) ориентирована на понимание ее как бесконечно развивающегося многообразия мира в его единстве. С этой точки зрения материя как субстанция существует не "до" и не "наряду" с другими телами, явлениями, процессами и т.д., а только в самом этом многообразии конкретных явлений и только через них. И если в задачу конкретных наук входит исследование свойств конкретных же объектов мира (от элементарных частиц до метагалактики в целом), то в задачу философии - исследование всеобщих свойств материи, обеспечивающих единство объектов мира и, главное, делающих возможным их качественное многообразие вплоть до появления таких высших форм организации, как жизнь, разум, общество, культура, дух, ценности.

Современная наука о строении материи

Содержание:

• Уровни организации неживой природы

• Строение материи на биологическом и социальном уровнях

В основе современных научных представлений о строении материи лежит идея ее сложной системной организации. Любой объект материального мира может быть рассмотрен в качестве системы, то есть особой целостности, которая характеризуется наличием элементов и связей между ними.

Например, макротело можно рассматривать как определенную организацию молекул. Любая молекула тоже является системой, которая состоит из атомов и определенной связи между ними: ядра атомов, входящие в состав молекулы как одноименные (положительные) заряды, подчиняются силам электростатического отталкивания, но вокруг них образуются общие электронные оболочки, которые как бы стягивают эти ядра, не давая им разлететься в пространстве. Атом также представляет собой системное целое - состоит из ядра и электронных оболочек, расположенных на определенных расстояниях от ядра. Ядро каждого атома, в свою очередь, имеет внутреннюю структуру. В простейшем случае - у атома водорода - ядро состоит из одной частицы - протона. Ядра более сложных атомов образованы путем взаимодействия протонов и нейтронов, которые внутри ядра постоянно превращаются друг в друга и образуют особые целостности - нуклоны, частицы, которые часть времени пребывают в протонном, а часть - в нейтронном состоянии. Наконец, и протон, и нейтрон - сложные образования. В них можно выделить специфические элементы - кварки, которые взаимодействуют, обмениваясь другими частицами - глюонами (от лат. gluten - клей), как бы "склеивающими" кварки. Протоны, нейтроны и другие частицы, которые физика объединяет в группу адронов (тяжелых частиц), существуют благодаря кварк-глюонным взаимодействиям.

Изучая живую природу, мы также сталкиваемся с системной организацией материи. Сложными системами являются как клетка, так и построенные из клеток организмы; целостную систему представляет собой вся сфера жизни на Земле - биосфера, существующая благодаря взаимодействию своих частей: микроорганизмов, растительного, животного мира, человека с его преобразующей деятельностью. Биосферу можно рассматривать как целостный объект (как и атом, молекулу и т.д.), где есть определенные элементы и связи между ними.

Материальные системы всегда взаимодействуют с внешним окружением. Некоторые свойства, отношения и связи элементов в этом взаимодействии меняются, но основные связи могут сохраняться, и это является условием существования системы как целого. Сохраняющиеся связи выступают как инвариант, то есть устойчивые, не изменяющиеся при вариациях системы. Эти устойчивые связи и отношения между элементами системы образуют ее структуру. Иными словами, система - это элементы и их структура.

Любой объект материального мира уникален и нетождествен другому. Но при всей уникальности и непохожести объектов определенные их группы в своем строении обладают общими признаками. Например, существует очень большое разнообразие атомов, но все они устроены по одному типу - в атоме должно быть ядро и электронная оболочка. Огромное многообразие молекул - от простейшей молекулы водорода до сложных молекул белков - имеет общие структурные признаки: ядра атомов, образующих молекулу, стянуты общими электронными оболочками. Можно обнаружить общие признаки строения у различных макротел, у клеток, из которых построены живые организмы, и т.д. Наличие общих признаков организации позволяет объединить различные объекты в классы материальных систем. Эти классы часто называют уровнями организации материи или видами материи.

Уровни организации неживой природы. Все виды материи связаны между собой генетически, то есть каждый из них развивается из другого. Строение материи можно представить как определенную иерархию этих уровней.

Согласно современным научным взглядам, глубинные структуры материального мира представлены объектами элементарного уровня. Это прежде всего элементарные частицы. За исключением электрона, исследования которого начались еще в XIX веке, все остальные были обнаружены в XX столетии. Их свойства оказались весьма необычными, резко отличающимися от свойств макротел, с которыми мы сталкиваемся в повседневном опыте. Все элементарные частицы обладают одновременно и корпускулярными, и волновыми свойствами, а закономерности их движения, изучаемые квантовой физикой, отличаются от закономерностей движения макротел, описанных в классической физике.

До открытия элементарных частиц и их взаимодействий наука разграничивала два вида материи - вещество и поле.

Еще в конце XIX-начале XX века поле определяли как непрерывную материальную среду, а вещество - как прерывное, состоящее из дискретных частиц. Однако развитие квантовой физики выявило относительность разграничительных линий между веществом и полем. Только на макроуровне, когда можно не принимать во внимание квантовые свойства полей, их можно считать непрерывными средами. Но на микроуровне поля предстают как состоящие из квантов, которые можно рассматривать в качестве частиц, обладающих одновременно и корпускулярными, и волновыми характеристиками. Например, электромагнитное поле можно представить как систему фотонов, а гравитационное поле - как систему гравитонов - гипотетических частиц, которые предсказывает квантовая теория. В то же время и частицы вещества - электроны и позитроны, мезоны и другие - уже в целом ряде задач физика рассматривает как кванты соответствующих полей (электронно-позитронного, мезонного и т.п.).

Элементарные частицы участвуют в четырех типах взаимодействия - сильном, слабом, электромагнитном и гравитационном. Только два последних типа взаимодействий проявляют себя на любых сколь угодно больших расстояниях, и поэтому им подчинены процессы не только микромира, но и макротел, планет, звезд и галактик (макро- и мегамир). Что же касается сильных и слабых взаимодействий, то они характерны только для процессов микромира. Одним из самых удивительных открытий последней трети XX века было обнаружение того, что электромагнитные и слабые взаимодействия представляют собой стороны, различные проявления единой сущности - электрослабого взаимодействия.

Элементарные частицы можно классифицировать по типам взаимодействия. Адроны (тяжелые частицы - протоны, нейтроны, мезоны и др.) участвуют во всех взаимодействиях. Лептоны (от греч. leptos - легкий; например, электрон, нейтрино и др.) не участвуют в сильных взаимодействиях, а только в электрослабых и гравитационных. Гипотетические гравитоны выступают носителями только гравитационных сил. В сильных взаимодействиях многие адроны неразличимы, они как бы на одно лицо. Например, неотличимы друг от друга нуклоны - нейтроны и протоны, все П-мезоны (Пи-мезоны) выступают как одна частица. Но когда включаются электромагнитные силы, то нуклоны расщепляются на две составляющие, а П-мезоны на три (П°, П+, П-). Подобное расщепление позволяет рассматривать частицы как проявления некоторой глубинной структуры. Поиск таких структур составляет главную цель современной физики. На этом пути наука стремится обнаружить те глубинные свойства и состояния материи, которые в конечном счете определяют эволюцию Вселенной, особенности взаимодействия и развития ее объектов.

Первым большим успехом на этом пути было открытие кварковой структуры адронов. Кварки оказались весьма экзотическими объектами не только потому, что у них дробный электрический заряд (1/3 или 2/3 от заряда электрона, принимаемого за 1). Само взаимодействие кварков, осуществляемое благодаря обмену глюонами, таково, что увеличение расстояния между кварками внутри адронов приводит к резкому возрастанию связывающих их сил. Поэтому в отличие от ранее известных элементарных частиц (протонов, нейтронов, электронов и др.) кварки пока не обнаружены в свободном состоянии. Они оказываются как бы запертыми внутри адронов. Но в эксперименте их можно прозондировать: при столкновении частиц больших энергий внутри адронов обнаруживается несколько своеобразных центров, на которых происходит рассеяние частиц и которые физика отождествляет с кварками.

Кварки и лептоны выступают в качестве базисных объектов в системе элементарных частиц. Они являются главным строительным материалом для вещества нашего мира, поскольку ядра атомов существуют благодаря взаимодействию кварков, а формирование электронных оболочек вокруг ядра приводит к образованию атомов.

Современная физика пока еще не создала единой теории элементарных частиц, на пути к ней сделаны лишь первые, но существенные шаги. Выявление общих глубинных структур частиц, участвующих в сильных взаимодеиствиях, и установление единства слабого и электромагнитного взаимодействий стимулировали разработку идеи объединения сильных, электрослабых и гравитационных взаимодействий в рамках единой теории. Иными словами, речь уже идет об исследовании субэлементарного уровня организации материи, о выяснении единой природы всех элементарных частиц. По-видимому, именно в закономерностях этого уровня скрыты основные тайны нашей Вселенной, предопределившие особенности ее эволюции. Вообще для современной науки характерно, что чем глубже она проникает в микромир, тем больше возможностей открывается для понимания крупномасштабной структуры Вселенной. Последняя не является вечной и неизменной, а представляет собой результат развития материи, своеобразную реализацию тех потенциальных возможностей, которые были заложены в глубинах микромира.

Элементарный уровень организации материи включает наряду с элементарными частицами еще и такой необычный физический объект, как вакуум. Физический вакуум - не пустота, а особое состояние материи. В вакуум погружены все частицы и все физические тела. В нем постоянно происходят сложные процессы, связанные с непрерывным появлением и исчезновением так называемых "виртуальных частиц".

Виртуальные частицы - это своеобразные потенции соответствующих типов элементарных частиц, их "вакуумные корни", частицы, готовые к рождению, но не рождающиеся, возникающие и исчезающие в очень короткие промежутки времени. При определенных условиях они могут вырваться из вакуума, превращаясь в "нормальные" элементарные частицы, которые живут относительно независимо от породившей их среды и могут взаимодействовать с ней.

Первые шаги по пути исследования субэлементарного уровня материи привели к принципиально новым идеям о качественном многообразии вакуума. Выяснилось, что физический вакуум способен скачком перестраивать свою структуру. Такие переходы из одного состояния к другому, связанные с резким изменением характеристик системы, в физике называют фазовыми (известным их примером служат переходы воды в пар и лед). Физический вакуум тоже оказался способным к фазовым скачкам.

Эти новые идеи современной физики микромира послужили опорой необычных представлений о развитии нашей астрономической Вселенной, о ее возникновении путем взрыва, связанного с массовым рождением элементарных частиц в результате одного из фазовых переходов вакуума. Взаимодействие объектов субэлементарного уровня и возникающих на их основе элементарных частиц служит фундаментом для образования более сложных материальных систем. Из элементарных частиц строятся атомы, которые являются качественно специфическим видом материи.

Элементарные частицы, ядра атомов, ионы (атомы, потерявшие часть электронов на электронных оболочках) могут образовать особое состояние материи, подобие газа, которое называется плазмой. Огромные плазменные тела, стянутые электромагнитными, гравитационными полями, образуют звезды, представляющие особый уровень организации материи. В их недрах протекают ядерные реакции, в ходе которых одни частицы превращаются в другие, и за счет этого звезды постоянно излучают энергию.

Звезды выступают как своеобразные кузницы атомов. Благодаря протекающим в них превращениям элементарных частиц образуются ядра атомов, на периферии же и в окрестностях звезд при понижении температуры, а также вследствие выбросов вещества из звезд при их взрывах возникают атомы. В результате взаимодействия атомов формируется следующий уровень организации материи - молекулы. За молекулами следует уровень макротел (жидких, твердых, газообразных). Особый тип макротел, который можно считать специфическим видом материи, образуют планеты - тела со сложной внутренней структурой, имеющие ядро, литосферу, а в ряде случаев атмосферу и гидросферу. Звезды и планеты составляют планетные системы.

Огромные скопления звезд, планетных систем, межзвездной пыли и газа, взаимодействующих между собой, образуют особые объекты, которые называют галактиками. Земля принадлежит к одной из таких галактик, которая представляет собой гигантскую эллипсовидную спиралеобразную систему. Основная масса звезд, относящихся к нашей галактике, сосредоточена в диске размером 100 тыс. световых лет по диаметру и толщиной в 1500 световых лет (напомним, что скорость света около 300 тыс. км/с). Наше Солнце находится на окраине галактики и вращается вокруг ее ядра, делая полный оборот за 200 млн лет (так называемый галактический год).

Ядро галактики, состоящее из очень плотного скопления звезд, разогретого межзвездного газа и пыли, а возможно, и включающее гипотетические сверхплотные тела, мы непосредственно наблюдать не можем. Солнце движется в настоящее время в той части галактического пространства, где ядро закрыто от Земли обширной пылевой туманностью. Через несколько миллионов лет Земля выйдет из-за этого "экрана", и тогда она будет подвержена излучениям, идущим от ядра. Сейчас ядро нашей галактики спокойное; оно излучает постоянный поток энергии. Но в принципе ядра галактик могут быть и активными, способными к выбросам за короткий промежуток времени (за несколько месяцев и даже недель) чрезвычайно больших количеств энергии. Не исключено, что ядро нашей галактики через определенные (хотя и весьма длительные) промежутки времени тоже может проявлять взрывную активность. Возможно, что если бы в периоды взрывных процессов Земля не была экранирована пылевыми туманностями, а была открыта, то излучения ядра влияли бы на состояние и развитие жизни на ней. Важно осознавать, что и земная жизнь, и человечество как ее часть зависят от организации космоса. Поэтому знание принципов его организации необходимо для понимания и происхождения земной жизни и наших взаимодействий с природой.

Галактики разных типов образуют скопления - системы галактик, которые представляют собой особые объекты, обладающие свойствами целостности. Если, несмотря на огромные расстояния между галактиками (в десятки, сотни миллионов и более световых лет), провести аналогию между молекулами макротела и галактиками в скоплениях, то оказывается: такие скопления можно уподобить весьма вязкой среде.

Наконец, кроме скопления галактик есть еще более высокий уровень организации материи - Метагалактика, представляющая собой систему взаимодействующих скоплений галактик. При этом они взаимодействуют так, что удаляются друг от друга с очень большими скоростями. И чем дальше отстоят они друг от друга, тем больше скорость их взаимного разбегания. Этот процесс называется расширением Метагалактики и представляет ее особое системное свойство, определяющее ее бытие. Расширение Метагалактики началось с момента ее возникновения. Согласно представлениям современной космологии, Метагалактика возникла примерно 20 млрд лет назад в результате Большого Взрыва. Сам этот взрыв наука связывает с перестройками структуры физического вакуума, с его фазовыми переходами от одного состояния к другому, которые сопровождались выделением огромных энергий. Так что рождение нашей Вселенной (Метагалактики) - не акт ее творения из ничего (как это пытаются трактовать современные теологи), а результат развития, качественных преобразований одного состояния материи в другое.

Современная наука допускает возможность возникновения и сосуществования множества миров, подобных нашей Метагалактике и называемых внеметагалактаческими объектами. Их сложные взаимоотношения образуют многоярусную Большую Вселенную - материальный мир с бесконечным разнообразием форм и видов материи. Причем не во всех этих мирах возможно то многообразие видов материи, которое возникает в истории нашей Метагалактики.

Строение материи на биологическом и социальном уровнях. На определенном этапе развития Метагалактики, в рамках некоторых планетных систем, создаются условия для формирования из молекул неживой природы материальных носителей жизни. Как и неживая природа, жизнь имеет ряд уровней своей материальной организации. Можно выделить: системы доклеточного уровня - нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и белки; клетки как особый уровень биоорганизации, самостоятельно существующей в виде одноклеточных организмов; многоклеточные организмы (растения, животные). Особые уровни организации живой материи образуют надорганизменные структуры. К ним относятся прежде всего популяции - сообщества особей одного вида, которые связаны между собой общим генофондом, скрещиваются и воспроизводят себя в потомстве.

Любая популяция представляет собой особую системную целостность. Стая волков в лесу, стая рыб в озере, муравейник, группы размножающихся растений одного вида (например, разрастающийся кустарник) - все это популяции. Целостность популяции регулирует поведение и размножение отдельных входящих в нее организмов. Когда, скажем, биомасса стаи саранчи превышает определенный предел, учащаются соприкосновения отдельных особей в стае и включаются механизмы, тормозящие программы их размножения. При увеличении числа пчел в улье популяция начинает делиться (роение пчел). У популяций многих животных существуют сложные системы сигналов, которые определяют поведение одной особи по отношению к другой, включают определенные программы этого поведения и тем самым регулируют отношения особей в рамках соответствующего сообщества. Это могут быть звуковые сигналы, запахи, позы и т.д.

Кроме популяций к надорганизменным уровням организации живой материи относятся виды и биоценозы. Последние образуются в результате взаимодействия некоторого множества популяций между собой и с окружающей средой. В целостной системе биоценоза эти популяции связаны так, что продукты жизнедеятельности одних становятся условиями жизни других. Так, лес - это биоценоз, в котором популяции живущих в нем животных, а также растений, грибов, лишайников, микроорганизмов взаимодействуют между собой, образуя целостную систему. Благодаря такому взаимодействию, сложным обменным процессам между продуктами жизнедеятельности разных популяций создаются условия для их совместного существования. Многие популяции могут жить только в рамках определенного биоценоза.

Наконец, взаимодействие биоценозов образует глобальную систему жизни - биосферу. В этой целостной системе различные биоценозы взаимодействуют не только между собой, но и с воздушной оболочкой, через которую идет теплообмен Земли с космическим пространством, с водной средой, с горными породами. При нарушении этих взаимодействий меняется вся сфера жизни на Земле. Для того чтобы поддерживалось ее динамическое равновесие, необходимо не только воспроизводство определенных условий обитания различных организмов, популяций, биоценозов, но и некоторый уровень их разнообразия. При уменьшении этого разнообразия ниже определенного уровня вся биосфера начинает вырождаться.

Люди являются частью сферы жизни на Земле. Благодаря постоянно увеличивающемуся производственному воздействию на окружающую среду они могут внести и (чем дальше, тем больше) вносят возмущения в динамику биосферы. На современном этапе эти возмущения становятся столь существенными, что начинают грозить необратимым вырождением биосферы. Знание ее законов, понимание своего места в ее динамике является ныне одним из условий самого человеческого существования и поэтому обретает огромную мировоззренческую ценность.

Развитие биосферы, связанное с появлением в ней все новых уровней организации, является результатом ее функционирования и эволюции как целого в рамках еще более широкой целостности - развивающейся Вселенной (Метагалактики). И подобно тому как в неживой природе формирование каждого нового уровня материальных систем обусловлено целым Метагалактики, так и дифференциация биосферы на качественно специфические уровни организации живой материи обусловлена ее развитием как сложной развивающейся системы. На определенном этапе развития в биосфере возникают особые популяции живых существ, которые благодаря развивающейся орудийной деятельности трансформируют биологические формы своего существования в социальную жизнь. В рамках биосферы начинает развиваться особый тип материальной системы - человеческое общество. Здесь тоже возникают особые подструктуры - семья, классы, нация и другие, причем многие из этих подструктур исторически изменчивы, существуют только на определенных этапах человеческой истории и преобразуются в новые подструктуры усложняющегося разнообразия человеческой общественной жизни.

Как особый уровень организации материи, человеческое общество существует благодаря деятельности людей и включает в качестве обязательного условия своего функционирования и развития их духовную жизнь. Взаимодействие с окружающей природой, осуществляемое человеком в его практике, представляет собой не просто потребление вещества природы, которое преобразуется человеческой деятельностью. Само это преобразование опирается на законы развития мира и может быть представлено как реализация маловероятных для естественной природной среды линий ее развития.

Большинство предметов и процессов искусственно созданной человеком "второй природы" не могут самопроизвольно возникать в нашей Метагалактике. Природа не создала ни колеса, ни автомобиля, ни ЭВМ, хотя какие-то, иногда отдаленные, их аналоги можно обнаружить среди объектов естественной природной среды. Самосборка автомобиля или счетной машины на полупроводниках в самой природе без человека неосуществима, но как воплощение в материал природы человеческих целей, как опредмечивание человеческого духа эти объекты обретают реальное бытие. Эволюция создаваемой человеком искусственной природной среды есть особая линия развития материи, возможная только в рамках человеческого общества.

В человеческой жизнедеятельности как бы сталкиваются различные линии саморазвития материи: с одной стороны, естественная эволюция неживой и живой природы, с другой - искусственная, только в обществе реализуемая эволюция материи. Причем вторая, возникающая благодаря человеческой деятельности линия эволюции материи реализуется не только в формах развивающейся предметной среды, которую создает человек в процессе производства, но и в форме развития самого человека, который развертывает свои природные возможности, строит новые разнообразные формы общения и социальных отношений и в этом процессе изменяет самого себя.

Понимание истории человечества как особого этапа грандиозного развития материи ставит интереснейшие мировоззренческие проблемы возможности существования иных цивилизаций, путей их развития, космического будущего человечества. Эти проблемы имеют общекультурный смысл и обсуждаются в философии. Научное мировоззрение современной эпохи расширяет масштабы понимания человеческого бытия, а развитие научной картины мира дает новый и подчас неожиданный материал для философских размышлений над вечными мировоззренческими вопросами о месте человека в мире и о будущем человечества.

Движение

Содержание:

• Понятие движения. Связь движения и материи

• Основные типы движения

• Формы движения материи. Их качественная специфика и взаимосвязь

 

Понятие движения. Связь движения и материи. Существование любого материального объекта возможно только благодаря взаимодействию образующих его элементов. Так, атом существует лишь постольку, поскольку осуществляется определенное взаимодействие между ядром и электронами, образующими оболочку атома; живые организмы существуют только благодаря определенному взаимодействию составляющих их молекул, клеток и органов; общество существует благодаря обмену деятельностью между людьми, взаимодействию различных подсистем социального организма.

Кроме внутреннего взаимодействия между элементами и частями происходит и взаимодействие объектов с внешним окружением. Они могут включаться в более сложные системы, становиться их элементами. Например, ядра и электроны, входящие в атом, могут стать составными частями молекул, из молекул могут строиться макротела и т.д.

Итак, структурность материи, существование в ней определенного типа материальных систем предполагает взаимодействие как внутреннее, так и внешнее по отношению к каждому выделенному объекту. Взаимодействие приводит к изменению его свойств, отношений, состояний. Все эти изменения, рассмотренные в самом общем плане, представляют собой неотъемлемую характеристику бытия материального мира. Изменение в философии обозначается понятием движения. Под движением материи нужно понимать не только механическое перемещение тел в пространстве, но и любые взаимодействия, а также изменения состояний объектов, которые вызываются этими взаимодействиями. Движение - это и взаимное превращение элементарных частиц, и расширение Метагалактики, и обмен веществ в клетках организма, и обмен деятельностью между людьми в процессе их социальной жизни.

Материя не может существовать вне движения. Любой ее объект существует лишь благодаря тому, что в нем воспроизводятся определенные типы движения. При их уничтожении объект прекращает свое существование, переходит в другие объекты, которые, в свою очередь, характеризуются определенным набором типов и форм движения. Иначе говоря, движение внутренне присуще материи. Оно так же абсолютно, как абсолютна сама материя.

В обыденной жизни движение часто отождествляется с перемещением тел в пространстве. А так как одни тела могут перемещаться относительно поверхности Земли, а другие покоиться, то обыденное сознание противопоставляет эти два состояния - покой и движение, считая их как бы равноправными.

Однако всем, кто знаком хотя бы с общими принципами механики, ясно, что говорить о покое можно только по отношению к некоторой системе отсчета. Наш дом покоится относительно поверхности Земли, но он вращается вместе с Землей вокруг ее оси, перемещается вместе с Землей в пространстве относительно Солнца. Вместе с Землей и Солнцем он вращается вокруг центра нашей галактики, совершая движение относительно ее ядра со скоростью примерно 250 км/с. Наконец, вследствие расширения Вселенной вместе с нашей галактикой он может удаляться от других галактик. Таким образом, те предметы, которые мы называем покоящимися, на самом деле находятся в состоянии движения.

Далее, когда говорится о состоянии покоя какого-либо наблюдаемого предмета, то неявно предполагается, что предмет имеет определенную пространственную конфигурацию, сохраняет свою структуру, воспроизводит определенную организацию своих элементов. Но если посмотреть на прочно стоящий кирпичный дом в электронный микроскоп, то обнаружится, что у него нет жестких пространственных границ, что на уровне того слоя молекул кирпича, который граничит с воздухом, осуществляется постоянная диффузия, проникновение молекул воздуха в пограничный слой молекул кирпича и наоборот. Более того, как свидетельствует современная физика, между этими молекулами должен происходить обмен электронами, а в самих молекулах - движение электронов, взаимопревращение протонов в нейтроны внутри ядер и т.д. Выходит, что наблюдаемый нами дом находится в состоянии какого-то бурлящего движения, где одни частицы постоянно переходят в другие. И это можно сказать о любом объекте окружающего мира, в том числе и о нас самих, поскольку постоянно меняются не только состояния нашего духа (возникают новые ощущения, переживания, мысли), но и непрерывно происходят изменения нашего тела: через определенный промежуток времени вследствие обмена веществ молекулы нашего тела меняют свой состав.

Американский философ С. Чейз как-то сказал: когда я вижу корову, гуляющую на лугу, то это вовсе не корова, а бешеная пляска электронов. В этой метафоре заключена некоторая правильная мысль, только надо помнить, что та структура и динамика электронов, которая образует клетки, в любом живом организме воспроизводится во времени. Благодаря этому "повторению во времени" способов и видов движения, образующих предмет, он существует как качественно специфический объект, отличный от других объектов. Таким образом, понятие покоя представляет собой обозначение тех состояний движения, которые обеспечивают стабильность предмета, сохранение его качества. Поэтому покой относителен, а движение абсолютно, оно есть неотъемлемое свойство, атрибут материи.

 

Основные типы движения. Правомерно говорить о двух основных типах движения. Первый - это движение, связанное с сохранением устойчивости предмета, его качества. В предмете всегда происходят некоторые изменения, и он никогда не бывает тождествен самому себе во времени. Но можно ли говорить об устойчивости предметов, их тождественности себе, если предметы изменчивы? Это очень древняя философская проблема. Известно изречение Гераклита: в одну и ту же реку нельзя войти дважды, ибо на входящего каждый раз текут новые воды.

Другой философ античности, Кратил, довел этот тезис до крайней степени относительности, утверждая, что и один раз нельзя войти в одну и ту же реку вследствие ее постоянной изменчивости. Кратил полагал, что текучесть вещей не позволяет их даже назвать, поскольку они в момент наименования уже становятся другими. Поэтому, считал он, выделить вещь можно, только указывая на нее пальцем. Идеи относительности в понимании существования вещей не раз воспроизводились в истории философской мысли. В философии XX века они были основополагающим принципом в так называемой общей семантике. Одним из ее представителей и был упомянутый американский философ Чейз. Его рассуждения о предметах как "бешеной пляске электронов" поясняли так называемый принцип нетождественности, согласно которому любой предмет никогда не равен самому себе. И значит, обозначение словом индивидуальных объектов невозможно.

В подобных рассуждениях мы сталкиваемся с противопоставлением вещи и процесса, устойчивости и изменчивости.

Обыденное человеческое мышление, как правило, расчленяет действительность на устойчивые вещи с жестко фиксированными границами и на процессы, которые рассматриваются как взаимодействие устойчивых вещей. Но философский анализ, опирающийся на научные данные, убеждает нас в том, что любая вещь есть тоже процесс. Когда даже о таких простых предметах, как стол, стул, дом, говорится, что они сохраняют свое качество, тождественны себе, то это не значит, что в них не происходят многообразные изменения. Ни положение электронов относительно ядер в молекулах древесины, из которой сделан стол, ни состояния протонов и нейтронов в ядрах не являются одними и теми же. Даже тогда, когда стол освещают солнечные лучи, в нем происходят изменения: фотоны, падающие на поверхность стола, выбивают электроны (так называемое явление фотоэффекта). Однако при всех подобных изменениях сохраняется, воспроизводится некоторый набор признаков, который позволяет говорить о столе как об определенном предмете, отличном от других предметов.

Итак, первый тип движения - это движение, когда сохраняется качество предмета. Но кроме него существует еще один тип движения, связанный с переходом от одного качества к другому, с изменением качественного состояния предмета. Это может быть разрушение предмета, распад его на составляющие элементы, которые представляют собой особые качества, возникающие в результате преобразования исходного предмета. Но может быть и более сложный процесс, когда благодаря взаимодействию объекты образуют новый объект.

В практике мы постоянно сталкиваемся с этими процессами. В ходе развития производства человечество научается синтезировать из материалов природы все более и более сложные системы. Сквозь призму наших практических взаимодействий с миром можно рассматривать и процессы, происходящие независимо от нас в самой природе. Здесь имеются процессы, связанные с такими качественными преобразованиями, когда происходит усложнение предметов, появление более сложных состояний объекта из более простых. Процессы, связанные с преобразованием качества предметов, с появлением новых качественных состояний, которые как бы развертывают потенциальные возможности, скрытые и неразвернутые в предшествующих качественных состояниях, характеризуются как развитие. Процесс развития - это всегда переход одного качества в другое, направленное формирование новых систем, новых типов организации, которые рождаются из предшествующих им систем. При этом можно выделить две разновидности процессов развития. Первая разновидность - это процессы качественных превращений, не выходящие за рамки соответствующего вида материи, определенного уровня ее организации. Вторая - процессы перехода от одного уровня к другому. В неживой природе ярким примером первой разновидности развития может служить эволюция звезд.

С точки зрения данных современной физики и астрофизики любая звезда, в том числе и наше Солнце, проходит несколько стадий своей эволюции. Характер этих стадий зависит от начальной массы звезд. Солнце - это рядовая звезда, принадлежащая к спектральному классу желтых звезд с температурой около 6 тыс. градусов по Цельсию. В недрах Солнца температура достигает нескольких миллионов градусов, а давление - миллионов атмосфер. В этих условиях протекают процессы термоядерного синтеза, в ходе которого водород превращается в гелий. Излучаемая из недр Солнца энергия - результат такого синтеза. На этом "горючем" Солнце существует уже более 5 млрд лет и будет существовать примерно еще 10 млрд лет. За это время в его центре будет постепенно выгорать водород и накапливаться ядра атома гелия. Затем наступит момент, когда начнется сжатие центральной области Солнца, резко возрастут давление и температура, в результате чего станет возможным новый тип ядерных реакций - превращение гелия в углерод. В этот момент значительно возросшее излучение из недр Солнца станет как бы распирать его оболочку, и, распухая, Солнце превратится в красный гигант с температурой поверхностных слоев около 3-4 тыс. градусов и размерами, превышающими расстояние от Солнца до Земли. Далее, со временем произойдет сброс и остывание водородной оболочки, возникнет газовопылевая туманность, в центре которой окажется небольшая плотная звезда - белый карлик - с температурой поверхности в десятки тысяч градусов. Постепенно остывая, она превратится в красный карлик, а затем в "черный" карлик - мертвую холодную звезду с очень большой плотностью, в миллионы раз превышающей плотность воды, и размерами меньшими, чем размеры земного шара.

Большинство звезд проходит эту цепь превращений. Причем, если начальная масса звезды значительно больше солнечной, она может закончить свою эволюцию взрывом сверхновой и образованием остатка, в котором большая плотность вещества приведет к резкому возрастанию поля тяготения. При массе остатка, сравнимой с солнечной, возможно такое возрастание плотности под действием поля тяготения, при котором электроны будут вдавлены в протоны и возникнет очень маленькая звезда, всего в несколько десятков километров в диаметре, состоящая из нейтронов. Плотность вещества нейтронной звезды будет сравнима с плотностью атомного ядра. Такие звезды уже обнаружены (это так называемые пульсары). Если же в процессе взрывных сбрасываний вещества и исчерпания термоядерного горючего масса остатка звезды окажется более 2,5 солнечной массы, то ее дальнейшее уплотнение и возрастание вследствие этого поля тяготения могут привести к гравитационному коллапсированию звезды и образованию так называемой черной дыры. Вещество такой звезды будет падать к центру с возрастающей скоростью, но не превышающей скорость света. При околосветовых скоростях падения согласно теории относительности происходит замедление времени. Поэтому для внешнего наблюдателя время падения вещества к центру черной дыры будет постоянно увеличиваться по мере возрастания скорости падения, что обеспечивает стабильность черных дыр. Все эти экзотические превращения звезд являются примером развития в рамках уже сформировавшегося уровня организации материи в неживой природе.

В рамках биологической материи также можно обнаружить рассматриваемый тип. Пример тому - формирование новых видов животных и растительных организмов, последовательные стадии развития отдельных организмов и т.д. В общественной жизни в качестве образца этой разновидности развития выступает смена различных ступеней развития общества.

Наряду с данной разновидностью развития материи можно выделить вторую разновидность, связанную с переходом от качественных состояний, характерных для одного уровня организации материи, к качественному состоянию другого уровня ее организации. Формирование из элементарных частиц атомов и молекул, переход от неорганической природы к биологическим уровням организации, становление человека и его общественной жизни - все это примеры развития, сопровождающиеся усложнением уровней организации материи, появлением новых уровней организации, новых видов материи.

Формы движения материи. Их качественная специфика и взаимосвязь. Соответственно иерархии форм материи существуют качественно разнообразные формы ее движения. Открывая новые уровни организации материи, наука соответственно обнаруживает и новые формы движения.

Прежде всего формы движения можно разбить на три блока соответственно трем важнейшим этапам развития материи и трем возникшим в этом развитии сферам материального мира: неживой природе, живой природе, обществу. Неживую природу характеризует взаимосвязь физической и химической форм движения, живую - биологическая, а общество - социальная форма движения. Наиболее значительные изменения в связи с развитием науки были выявлены в соотношении механической, физической и химической форм движения. Наука XX века открыла новые формы физического движения, неизвестные в XIX столетии: процессы микромира, связанные с превращениями элементарных частиц и взаимодействиями субэлементарного уровня; процессы мега-мира - галактические взаимодействия и расширение Метагалактики. По-новому поставлена и проблема взаимоотношения физической и химической форм движения: химическая форма движения, с одной стороны, возникает из взаимодействий микромира, а с другой - является условием появления таких форм, как молекулярно-физическое движение. Она как бы обеспечивает переход от физики микромира к макрофизическим процессам.

В новом свете предстала также проблема соотношения механического и физического движения. Раньше механические процессы рассматривались как генетическая основа физической формы движения. Наука XX века изменила эти представления. Она не только отказалась от концепции мирового эфира как механической среды, свойствами которой объясняются электромагнитные взаимодействия, но и вообще перестала рассматривать механическое движение как фундамент всех физических процессов. Скорее наоборот, механическое движение тел обусловливается глубинными процессами взаимопревращения элементарных частиц, сложными переплетениями сильных, слабых, электромагнитных и гравитационных взаимодействий. Механическое движение не связано с каким-либо отдельно взятым структурным уровнем организации материи. Это скорее аспект, некоторый срез, характеризующий взаимодействие нескольких таких уровней. Причем надо различать квантовомеханическое движение, характеризующее взаимодействие элементарных частиц и атомов, и макромеханическое движение макротел.

Современная наука внесла много нового и в понимание природы биологического движения. Были уточнены представления о ее первичных материальных носителях (кроме белковых молекул в качестве молекулярного носителя жизни были выделены ДНК и РНК). Сложилось представление о целостности биосферы как условии дифференциации и развертывания всех уровней организации живой материи и соответственно формирования различных подвидов биологической формы движения.

Будущий прогресс науки приведет, бесспорно, к открытию новых форм как материи, так и движения, уточнит и разовьет современные представления. Но уже сейчас можно прийти к выводу, что высшие формы движения материи нельзя свести, редуцировать целиком и полностью к низшим формам, скажем, нельзя описать биологические процессы, исходя только из физико-химических свойств, не учитывая качественную особенность биологического уровня организации, игнорируя процессы биоэволюции, естественного отбора и т.д. Точно так же развитие человеческого общества невозможно понять, опираясь только на биологические закономерности, не принимая во внимание особенности социального развития.

Сведение сложных форм движения к простейшим называется механицизмом. Последний может выступать не только в форме сведения социальных, биологических, химических процессов к механическому движению и его законам, но и в более тонких формах. Попытки объяснить биологические процессы только из закономерностей физико-химического взаимодействия, а социальные процессы только из особенностей биологического развития человека - тоже разновидности механицизма.

Но, критикуя механицизм и его различные проявления, нельзя забывать и об органической связи между различными уровнями организации материи, о том, что каждая высшая форма рождается из низшей и поэтому ее нельзя понять, если игнорировать эти ее генетические связи с низшей формой. Игнорирование генетических связей между качественно различными формами движения может привести к серьезному искажению истины при научном исследовании тех или иных объектов материальной действительности. Например, противопоставление сторонниками т.д. Лысенко биологического исследования методам физико-химического анализа явлений жизни, одностороннее преувеличение специфики биологического движения послужило одним из оснований для запретов на исследования в области генетики и нанесло в свое время большой ущерб биологической науке. Те же методологические изъяны характерны для концепций, резко противопоставляющих биологические и социальные стороны человеческого бытия.

Прослеживание связей между различными формами движения материи на основе данных современной науки позволяет создать целостную картину их развития во Вселенной (Метагалактике). На его разных этапах возникают все новые уровни организации материи и соответствующие им формы движения, причем появление каждой новой формы движения связано с состоянием развивающейся Вселенной как целого. Например, сразу после Большого Взрыва 20 млрд лет назад не было ни молекул, ни атомов, а значит, и форм движения, присущих этим уровням организации материи. Химическая и молекулярно-физическая формы движения возникли на определенном этапе эволюции Вселенной. Точно так же на определенном этапе космической эволюции, когда сформировались планеты, планетные системы, когда возникли условия для образования сложных молекул - носителей жизни, сложились предпосылки для возникновения биологической формы движения. В этом смысле жизнь надо рассматривать не как планетарное, а как космическое явление. Она возникает только на определенной стадии развития Метагалактики, в определенном и довольно узком временном диапазоне. В свою очередь, только пройдя длительный этап эволюции, живая природа смогла породить социально организованную форму жизни, и тогда на базе биологической формы движения возникла социальная. Временной диапазон для возникновения разума во Вселенной еще более узок, чем отрезок времени, в котором развивается жизнь.

Современная наука показывает, что наша астрономическая Вселенная, мир, в котором мы живем, по-видимому, является только одним из возможных миров. Причем оказывается, что уже в особенностях взаимодействия элементарных частиц заложены определенные предпосылки, возможности для развертывания более сложных форм движения. Существуют физические величины, так называемые мировые константы, которые определяют характер действия законов тяготения, электромагнетизма, сильных и слабых взаимодействий, управляющих превращениями элементарных частиц и образованием из них более сложных материальных систем. Эти константы удивительным образом "подогнаны" друг к другу так, что они позволяют сформироваться сложным формам движения материи из более простых. Возможно, будущая наука обнаружит корреляции между мировыми константами, рассмотрит их как систему, где один элемент обусловливает другой, но пока они считаются независимыми друг от друга. От их значения зависит характер объектов, которые могут возникнуть в процессе эволюции Вселенной. Например, константа электромагнитного взаимодействия, так называемая "постоянная тонкой структуры", - это величина, численное значение которой 1/137. Если бы она была иной (допустим, несколько меньше или несколько больше), то электроны не могли бы образовывать оболочки вокруг ядра атома. Они либо падали бы на ядро и сливались с протонами, образуя нейтроны, как бы вдавливаясь в ядра атомов, либо вообще не удерживались бы на электронных оболочках. Это значит, что в таком мире, где указанная константа имела бы другое численное значение, не было бы атомов и молекул. В таком мире невозможны ни жизнь, ни человек. Точно так же если константа, которая определяет сильное взаимодействие, так называемый барионный заряд, была бы меньше известного значения, то протоны, из которых состоят ядра атомов, распадались бы за сравнительно короткое время. Тогда бы не было ядер атомов, а значит, и самих атомов, сложных молекул, жизни и человека. Оказывается, значения всех мировых констант таковы, что они в принципе позволяют в нашей Вселенной появиться химическим взаимодействиям, возникнуть жизни и человеческому обществу.

В современной космологии описанные идеи входят в содержание так называемого антропного принципа, согласно которому наш мир устроен таким образом, что он в принципе допускает возможность появления человека как закономерного итога эволюции материи. Но возможны и другие миры, с другими значениями фундаментальных мировых констант, характеризующих базисные физические взаимодействия. Современная космология допускает существование и таких миров, которые бедны, пусты, в которых есть только примитивные формы движения материи и нет высших ее форм. В этом смысле человек и человеческое общество предстают как такая организация материи и такая форма движения, которые обусловлены свойствами целого нашей Вселенной, свойствами всей Метагалактики, фундаментальными характеристиками космоса. Таким образом, социальная форма движения является космическим феноменом. И сейчас, когда большинство стран встало на путь ускорения научно-технического прогресса, когда человечество вышло в космос, оно начинает осознавать себя не просто как нечто внеположенное, противостоящее враждебному космосу, а как его органичный элемент. Возникает понимание уникальности человеческой жизни и вместе с тем - ощущение сопричастности ее всему развитию природы.

Пространство и время

Содержание:

• Понятие пространства и времени

• Реляционная и субстанциальная концепции пространства и времени

• Взаимосвязь пространства-времени и движущейся материи

• Проблема размерности пространства-времени и его бесконечности

• Качественное многообразие форм пространства-времени в неживой природе

• Особенности биологического пространства-времени

• Социальное пространство и время

 

Понятие пространства и времени. Для обыденно-житейских представлений пространство и время - нечто привычное, известное и даже в какой-то мере очевидное. Но если задуматься над тем, что же все-таки такое пространство и время, то возникают сложные вопросы, напряженно обсуждавшиеся в истории философии и естествознания. В настоящее время нельзя решать их без опоры на достижения современной науки, причем не только достижения естествознания, но и тех данных социальных, гуманитарных дисциплин, которые раскрывают различные аспекты пространственно-временных представлений, их роли, места в человеческой жизни и деятельности.

Зададимся вопросом, каков смысл категорий "пространство" и "время". В своей деятельности мы обнаруживаем такие особенности структурной организации мира, что части и элементы, из которых построены материальные объекты, определенным образом расположены друг относительно друга, образуют некоторые устойчивые конфигурации, что задает границы объекта по отношению к окружающей среде. Можно сказать, что каждый объект характеризуется своеобразной "упаковкой" входящих в него элементов, их расположенностью относительно друг друга, и это делает любые объекты протяженными. Кроме того, каждый объект занимает какое-то место среди других объектов, граничит с ними.

Все это предельно общие свойства, выражающие структурную организацию материального мира, - свойства объектов быть протяженными, занимать место среди других, граничить с другими объектами - выступают как первые, наиболее общие характеристики пространства. Если их абстрагировать из действительности, отделить от самих материальных объектов, то мы получим представление о пространстве как таковом. Именно так и складываются представление о пространстве и понятие пространства, возникающие как результат активного взаимодействия человека с внешним миром, в ходе которого выявляются перечисленные выше предельно общие особенности его структурной организации.

Понятие пространства имеет смысл лишь постольку, поскольку сама материя дифференцированна, структурированна. Если бы мир не имел сложной структуры, если бы он не расчленялся на предметы, а эти предметы, в свою очередь, не членились на элементы, связанные между собой, то понятие пространства не имело бы смысла.

Попытаемся выявить таким же образом содержание понятия времени. Материальный мир состоит не только из структурно расчлененных объектов. Эти объекты находятся в движении и развитии, они представляют собой процессы, которые развертываются по определенным этапам. В них можно выявить некоторые качественные состояния, некоторые стадии, сменяющие одна другую. Смена этих стадий может характеризоваться определенной повторяемостью. Одна стадия по сравнению с другой стадией может наступать быстрее или позже. Такие особенности процессов характеризуются понятием длительности. Сравнение различных длительностей может стать основой для количественных мер, выражающих скорость развертывания процессов, их ритм и темп. Если эти характеристики абстрагировать от самих процессов и рассмотреть отношения длительностей как некоторые самостоятельные признаки процессов, то мы получаем представление о времени как таковом. Представление о времени и понятие времени имеют смысл лишь постольку, поскольку мир находится в состоянии движения и развития; если бы материя была вне движения, понятие времени не имело бы смысла.

В обыденной жизни и в практической деятельности понятие времени образуется благодаря сравнению, сопоставлению различных процессов движения. Например, мы говорим: лекция длится полтора часа. Это значит, что сложные, развертывающиеся один за другим качественно специфические процессы (текст, который излагает лектор, запись и усвоение этого текста слушателями и т.д.), взятые как единое целое, сравниваются, сопоставляются с другим процессом - колебаниями маятника часов и вызванным этими колебаниями движением часовой и минутной стрелок.

Для того чтобы произвести отсчет времени, мы всегда находим какой-то квазипериодический, то есть повторяющийся в некоторых основных чертах, процесс, который рассматриваем как эталон и с ним сопоставляем непериодические, более сложные процессы. Периодический процесс вращения Земли вокруг своей оси делит время на сутки. Движение Земли вокруг Солнца отмеряет годы. В принципе можно ввести и более крупные единицы времени. Например, говорить о таких больших промежутках, как галактический год, - 200 млн лет, за которые Земля обращается вместе с Солнцем вокруг центра галактики. Но такая единица имеет смысл только при рассмотрении очень длительных процессов, скажем развития жизни на Земле от ее возникновения до нашего времени. Такая единица, как галактический год, может установить определенные состояния развития жизни на Земле в зависимости от положения Земли относительно ядра галактики. Важно, однако, что во всех рассмотренных случаях отсчета времени мы поступаем одним и тем же образом: сравниваем между собой качественно различные процессы движения.

Человеку свойственно и интуитивное чувство времени, не всегда им осмысливаемое. Его можно зафиксировать экспериментально. Так, в период подготовки космонавтов к полету, когда они проходят испытания в сурдокамерах (особых изолированных помещениях), проводили эксперименты по ориентации во времени без часов. Большинство испытуемых довольно точно определяли продолжительность часа (с ошибкой в 1-3 мин) и суток (с ошибкой, не превышающей получаса).

На чем же основано интуитивное чувство времени? В нашем организме существует множество периодических процессов, которые выступают в функции часов. По ним как бы измеряется длительность внешних процессов. Оказывается, что все организмы имеют как бы встроенные внутрь себя биологические часы, в функции которых выступают различные жизненные ритмы - периодически возникающая и затухающая активность клеток и отдельных органов.

Например, известно, что в разное время суток печень, почки, легкие, сердце работают с разной интенсивностью. У них есть свои ритмы. Медики отмечают где-то между двумя и четырьмя часами ночи наибольшую активность печени, очищающей организм от всяких ядовитых отходов, а в четыре часа ночи ритмы организма таковы, что активность всех органов снижается. Кстати, это самые неприятные часы для больного организма; не случайно в это время наблюдается наибольшее число смертей.

Мозг человека также обладает определенными ритмами активности. Существуют так называемые альфа-ритмы, которые характеризуют активность мозга, - это тоже своеобразные биологические часы. Творец кибернетики Норберт Винер высказывал гипотезу, что именно "тиканье" этих часов составляет основу интуиции времени. Пока точно неизвестно, какие именно типы часов играют главную роль в интуиции времени. Высказывается гипотеза, что у высших животных и человека мозг объединяет в единый сложный часовой механизм самые разные ритмы работы органов.

Весьма интересна и другая гипотеза, которая связывает чувство времени с состоянием обмена веществ. Высказывается предположение, что, поскольку в связи со старением интенсивность обмена веществ уменьшается, замедляется ход нашего внутреннего биологического "часового механизма". В молодости он "тикает" быстрее, чем в старости, а значит, с возрастом наши внутренние "секунды" как бы растягиваются. А поскольку с ними сопоставляются все внешние события, то возникает ощущение ускорения внешнего времени.

"Биологические часы", то есть периодические ритмические циклы, есть у любого организма. Они есть и у животных, и у растений. С их помощью организм приспосабливается к внешней среде, к ее ритмам: смене дня и ночи, времен года. Чувство времени развивается в процессе этого приспособления. Важно, однако, что в основе этого чувства лежит примерно тот же принцип, какой лежит и в основе образования понятия времени, - это сравнение, сопоставление различных процессов движения: одного, функционирующего как эталон, и другого, сравниваемого с этим эталоном.

Реляционная и субстанциальная концепции пространства и времени. Категории пространства и времени выступают как предельно общие абстракции, в которых схватывается структурная организованность и изменчивость бытия. Пространство и время - это формы бытия материи.

Форма является внутренней организацией содержания, и если в качестве содержания выступает материальный субстрат, то пространство и время будут формами, которые его организуют. Вне этих форм материя не существует. Но сами пространство и время также не существуют в отрыве от материи. Только в абстракции мы можем отделить их от материального мира.

В истории философии существовали различные концепции пространства и времени. Их можно разбить на два больших класса: концепции субстанциальные и реляционные. Субстанциальная концепция рассматривает пространство и время как особые сущности, которые существуют сами по себе, независимо от материальных объектов. Они как бы арена, на которой находятся объекты и развертываются процессы. Подобно тому как арена может существовать и без того, что на ней размещены определенные предметы, движутся актеры, разыгрывается какое-то представление, так и пространство и время могут существовать независимо от материальных объектов и процессов. Подобную точку зрения отстаивал, например, И. Ньютон. Встречалась она и в древней философии. Так представление древнегреческих философов-атомистов (Демокрита, Эпикура) о пустоте неявно предполагало концепцию субстанциальности пространства. В противовес субстанциальному подходу в истории философии развивалась реляционная концепция пространства и времени. Одним из наиболее ярких представителей ее был Г. В. Лейбниц, полемизировавший с И. Ньютоном по вопросам о сущности пространства и времени. Лейбниц настаивал на том, что пространство и время - это особые отношения между объектами и процессами и вне их не существуют.

Взаимосвязь пространства-времени и движущейся материи. Достижения современной науки свидетельствуют о предпочтительности реляционного подхода к пониманию пространства и времени. В этом плане в первую очередь надо выделить достижения физики XX века. Создание теории относительности было тем значительным шагом в понимании природы пространства и времени, который позволяет углубить, уточнить, конкретизировать философские представления о п