На пути к современной науке. Научная картина мира

На пути к современной науке. Научная картина мира

Мировоззрение и естественнонаучное знание

Прудников В. Н., Неделько В. И., Хунджуа А. Г.

Мировоззрение и естествознание

"Непостижимо, что Бог есть, непостижимо, что его нет; что у нас есть душа, что ее нет; что мир сотворен, что он нерукотворен..."

Блез Паскаль.

Главные для человека вопросы о цели и смысле жизни тесно связаны с его мировоззрением. Мировоззрение определяется как система обобщенных взглядов на объективный мир и место человека в нем, на отношение людей к окружающей действительности и самим себе, а также обусловленные этими взглядами их убеждения, идеалы, принципы познания и деятельности.

Несмотря на то, что мировоззрение человека сугубо индивидуально и вряд ли можно найти двух людей с тождественными взглядами на все стороны жизни, в главном все сводится к двум типам мировоззрений: теистическому и атеистическому. И разделение это основано на вере в Бога или на вере в его отсутствие. Выбор теологической системы человека (в том числе и атеизма) закладывается в первые годы жизни обычно в семье, задолго до начала его естественнонаучного образования. Изменения этой основы мировоззрения случаются редко, а если и случаются, то не под гнетом «научных доказательств», а скорее в результате жизненных потрясений.

В одних и тех же явлениях люди, в зависимости от своего мировоззрения, могут усматривать разные сущности, что касается и трактовки данных науки, например, отношения к научным гипотезам. Различия в решении основных мировоззренческих вопросов (о Боге, Вселенной в целом, планете Земля и жизни на ней) в рамках двух мировоззрений легко увидеть в атеистической и теистической формулировке антропного принципа, на котором стоит остановиться подробнее.

Антропный принцип

Мы живем на третьей из девяти планет, вращающейся по почти круговой орбите вокруг нашей звезды, Солнца, на расстоянии ~150х106 км от него. Из планет Солнечной системы наиболее удален от Солнца Плутон - радиус его орбиты составляет ~ 6х109 км. Ближайшая к Солнцу звезда - Альфа Центавра находится на расстоянии 4 световых лет (световой год - расстояние, которое свет проходит за один год, равен 9,5х1012 км). В радиусе ~ 17 световых лет находятся еще около 50 ближайших звезд. Солнце и другие ~ 1011 звезд образуют Галактику - Млечный Путь. Край наблюдаемой Вселенной приблизительно соответствует расстоянию в 109 световых лет.

Такие цифры поражают воображение, и невольно встает вопрос о нашем месте в этом Мире. Действительно ли Вселенная - наш дом или мы появились здесь благодаря стечению обстоятельств? Когда мы видим, как много случайностей работает на нас, то возникает уверенность, что само человечество не случайно. Наше присутствие предопределено именно здесь, на Земле.

Рассмотрим подробнее, что конкретно вызывает изумление в устройстве Вселенной, Солнечной системы, биосферы Земли, а далее Вам решать случайно ли все это само устроилось и само организовалось, или опирается на разумный замысел Творца.

Диапазоны науки огромны - космология, оперирующая сверхбольшими расстояниями и величинами, и физика элементарных частиц на уровне сверхмалых масс и протяженностей раскрывают поразительное строение Вселенной. Наука говорит, что тот мир, в котором мы живем, то, что мы видим вокруг и что нас окружает - все существующее, определяется тремя видами взаимодействий: гравитационным, электромагнитным, сильным и слабым (последние два определяют законы ядерной физики). Эти взаимодействия определяют законы микро- и макромиров: от ядерных реакций и строения атома до строения звезд и галактик. Интенсивность этих взаимодействий определяется так называемыми константами связи, или константами взаимодействия, иногда применяется термин мировые постоянные. Физики-теоретики проанализировали возможные последствия изменения соотношений между константами связи: оказалось, что практически любые изменения существующего соотношения разрушает наш мир, и жизнь на Земле становится невозможной. Вселенная устроена так хрупко, что малые изменения констант связи влекут за собой катастрофические последствия.

Ядерное взаимодействие определяет устойчивость ядер и процессы в недрах звезд и Солнца. Будь оно на 2% слабее и не станет устойчивых связей нейтронов и протонов, т.е. нет ядер, нет атомов и т. д. Если же оно будет на 0,3% сильнее, то вместо легких элементов водорода и гелия (два основных элемента во Вселенной) будут преобладать тяжелые металлы.

Гравитационное взаимодействие определяет движение планет в Солнечной системе, структуру и, как следствие температуру звезд. Сила тяжести, притягивающая нас к Земле, имеет гравитационную природу.

Электромагнитное взаимодействие осуществляет связь электронов и ядра в атомах и связь между атомами в молекулах и кристаллах. Электромагнитную природу имеют силы трения и упругости.

Слабое взаимодействие - скорость радиоактивного распада, будь она немного меньше - во Вселенной не было бы нейтронов, и она состояла бы исключительно из водорода, т.к. ядра всех остальных элементов содержат нейтроны.

Соотношение между константами ядерного и электромагнитного взаимодействий не может отличаться более чем на одну миллиардную долю - иначе не смогут образоваться звезды.

Не менее точно согласованы между собой константы электромагнитного и гравитационного взаимодействий. Будь их отношение другим и, при отклонении его в одну сторону, существовали бы только малые звезды, а в другую - только большие.

Жизнь на Земле немыслима без воды, и оказывается, что вода – соединение Н2О, обладает рядом уникальных, в том числе и аномальных свойств, обусловленных влиянием водородных связей, без которых жизнь на Земле была бы невозможной. Вода с точки зрения химии – молекулярный гидрид кислорода (элемента VI группы периодической системы). Гидриды других элементов VI группы серы, селена и теллура, Н2S, Н2Se, Н2Te, в отличие от воды ядовиты и их температуры плавления и кипения, лежат в области отрицательных температур, в диапазоне от –10 до -100° С.

Вода - одно из немногих веществ, которое при замерзании расширяется, в результате лёд плавает на воде, предохраняя водоемы от замерзания сверху в зимнее время. Еще одно аномальное свойство, также предохраняющее водоемы от замерзания, состоит в том, что при повышении температуры от 0 до 4° С плотность воды возрастает (обычно плотность с повышением температуры растет). Именно благодаря указанным аномалиям, а также огромной теплоемкости воды в водоемах подо льдом сохраняется жизнь.

Не следует забывать, что вода – универсальный растворитель, благодаря чему в клетках могут идти химические реакции.

Оптические свойства водяного пара приспособлены к пропусканию излучения Солнца, максимум которого лежит в области видимого спектра, и поглощению в земной атмосфере обратного потока излучения Земли (максимум – в области инфракрасного излучения). В результате температурный режим Земли существенно отличается от режима других планет солнечной системы с огромными суточными колебаниями температуры.

Сохранение жизни на Земле немыслимо и без ее аномально большого магнитного поля, ионосферы, озонового слоя.

Этот список, касающейся буквально всех аспектов жизни человека, можно продолжать и продолжать, но главный вывод можно сделать и на основании приведенных данных. Сформулируем его следующим образом: гармония мира и его приспособленность для существования в нем человека прослеживается на всех уровнях: от характеристик элементарных частиц, атомных ядер и атомов до скорости вращения Земли вокруг своей оси, строения Солнечной системы и расширения Вселенной.

Эти мысли нашли отражение в антропном принципе, который гласит: Вселенная такова, потому что в иной невозможна жизнь. А далее, формулировки антропного принципа расходятся в зависимости от мировоззрения, поскольку из антропного принципа следует либо реальность Бога и единственность нашего Мира, либо отрицание Бога и множественность миров; слепой случай, предполагающий мириады миров, или замысел Творца и единственный мир человека - Земля. Именно поэтому и существуют две формулировки антропного принципа, которые гласят:

- Творец Мира определил фундаментальные законы физики так, чтобы на Земле была возможна жизнь человека;

- Имеется множество миров, с хаотическим разбросом параметров и большинство из них необитаемо. На Земле случайно создались условия, совместимые с жизнью.

Ясно, что пропасть разделяет эти формулировки антропного принципа, и заложена она в мировоззрении. Ответы на все важнейшие вопросы человечества также определяются его мировоззрением. Так же и ответы на вопрос: что лежит за наблюдаемой Вселенной, также будут альтернативны.

Христианское мировоззрение утверждает: за материей стоит творческий Разум, Бог, не являющейся составной частью Вселенной, но определяющий ее законы и путь развития.

Атеистическое мировоззрение: не существует ничего, кроме движущейся материи, она слепа и лишена цели, при этом обладает способностью к самоорганизации и развитию, также не подчиненным никакой цели. Разнообразие природы и мира - результат случайных процессов развития материи.

Зададим более конкретный вопрос, каким образом возник наш мир? И снова получим два взаимоисключающих ответа:

Христианское мировоззрение: Вселенная, Солнечная система, Земля созданы такими с целью обеспечения возможностей жизни на Земле.

Атеистическое мировоззрение: материя сама по себе возникла в результате Большого Взрыва и со временем сформировала Солнечную систему с системой планет, на одной из которых, непостижимым образом (научно необъяснимым и не воспроизводимым) в результате самозарождения появилась органическая жизнь; в результате эволюции путем мутаций и естественного отбора (эти механизмы также никем не контролируются и не имеют конечной цели) возникло нынешнее разнообразие форм живой природы.

Какой системы ответов придерживаться, это дело свободного выбора каждого человека и не стоило бы об этом столько говорить, если бы атеистическое мировоззрение нам настойчиво не навязывалось идеологиями коммунизма и глобализма. К сожалению, приведенные здесь атеистические мировоззренческие взгляды объявляются частью научной картины мира, хотя, лежащие в их основе постулаты составляют предмет веры, т.е. к науке имеют малое отношение и должны быть выведены за ее рамки.

Научная картина мира

Во все времена осознание существования закономерностей в природе и возможности ее рационального познания приводило ученых и философов к попыткам живописать научную картину мира. При этом людям для объяснения всего на свете всегда хватало имеющихся в наличии научных знаний, составляющих ядро научной картины мира - совокупности наиболее устойчивых во времени гипотез и теорий, каковыми ныне являются начала термодинамики, законы сохранения, постоянство фундаментальных физических величин. Замена ядра научной картины мира связано с революцией в науке, в силу чего научная картина мира – устойчива, а теории, подрывающие ее, встречают ожесточенное сопротивление, как со стороны научного сообщества, так и со стороны околонаучных и далеких от науки слоев общества. Для последних господствующая картина мира успевает стать объектом веры.

Научная картина мира - модель, сформированная в результате неограниченной экстраполяции конкретных ограниченных научных знаний за пределы возможных в данный момент времени наблюдений и экспериментов. Стихийно научная картина мира распространяется на всю мыслимую действительность. Так было во все времена, не исключением был и Ньютон, создавший первую научную картину мира.

Ньютон как богослов и мыслитель крупнейшего масштаба не мог не задумываться и над проблемами, касающимися устройства Вселенной. При этом он, следуя своим правилам, применял метод индукции путем анализа следствий из установленных законов. Так, анализируя следствия из закона всемирного тяготения, в применении его ко всей Вселенной (хотя в то время закон был подтвержден движением планет лишь в пределах Солнечной системы), Ньютон пришел к выводу о бесконечности Вселенной в пространстве. Вселенная должна быть бесконечной, так как только в этом случае в ней могли бы существовать равноправные центры гравитации и множество космических объектов. В конечной же Вселенной все эти объекты рано или поздно слились бы в единое тело (центр мира). Поэтому фундаментом модели Вселенной Ньютона и многих последующих моделей (вплоть до создания общей теории относительности в начале XX века) стало представление о бесконечном пространстве и бесчисленном количестве космических объектов. Эти объекты притягиваются друг к другу силой всемирного тяготения, которая и определяет характер их движения.

Стержнем механистической картины мира Ньютона была идея материального единства небесного и земного, т. е. мира, созданного некогда Богом и существующего по естественным законам природы. Основой всех явлений и процессов виделось механическое движение, и наиболее универсальной и главной силой в Космосе считалась гравитация. Физическая картина мира рисовалась категориями абсолютного пространства и абсолютного времени, существующих независимо от материи. Сотворение же самой материи представлялось как некая отдаленная увертюра к бесконечному спектаклю, действие которого разворачивается уже по естественным законам природы под действием гравитационных сил.

Ньютона волновал и вопрос о происхождении Вселенной. Он понимал, что, ограничиваясь только механическими силами, не объяснить не только происхождения Вселенной, но и происхождения Солнечной системы. Поэтому, в вопросах происхождения Ньютон прибегал к более могучей, чем тяготение, организующей силе, каковою он мыслил Бога Творца. «Божественная рука» сообщила планетам необходимый первоначальный импульс для их орбитального движения, благодаря которому они не упали на Солнце. Затем движение планет объяснялось естественной физической причиной - законом всемирного тяготения. Однако не было никаких объяснений устойчивого характера движения планет. Более того, взаимное притяжение планет неизбежно должно было вызывать возмущение в их движении и как результат отклонения от строго эллиптических траекторий. Эти отклонения могли иметь вековой характер, нарастая со временем, и Ньютон сделал вывод о необходимости время от времени корректировать посредством божественного вмешательства механизм движения планет, расшатываемый взаимными возмущениями, т.е. заводить «мировые часы», как метко выразился Лейбниц.

Феноменологическая, но опиравшаяся на строгие количественные законы, физика Ньютона определила главные черты новой, космофизической картины мира, на два века ставшей направляющим и контролирующим фактором в развитии естествознания. Но мировоззренческие идеи Ньютона не во всем вдохновляли грядущей за веком Ньютона век XVIII - век просвещения, век возрождающихся материалистических учений. Потребовалось полвека развития не науки, а, главным образом, атеистического мировоззрения, чтобы идею божественного «начального толчка» категорически отвергли. Ее место в естествознании заняла забытая идея естественной эволюции материи в Космосе, движущей силой которой на этот раз была гравитация.

Открытие Ньютоном основных законов механики породило мнение об их универсализме, и понимание этих законов, а также открытие новых - гарантия полного понимания природы и общества и власти над ними. В таком мире, подчиненном строгим математическим законам, по мнению атеистов не находилось места Богу. Наука была призвана для объяснения происхождения Солнечной системы, – родоначальником этих идей был французский ученый Ж. Бюффон. По мысли Бюффона все планеты образовались из струи огнедышащего вещества, выбитого из Солнца при столкновении его с кометой (на возможность такого столкновения указывал сам Ньютон); далее из фрагментов струи сформировались планеты, в том числе и Земля.

Еще дальше пошел классик немецкой философии Иммануил Кант (1724-1804), не ограничившийся рассмотрением Солнечной системы, а устремивший свои мысли в просторы Вселенной. Выдвинув идеи эволюции Вселенной, Кант детально разработал космогонию Солнечной системы, включая и происхождение Солнца, получившую впоследствии название «небулярной гипотезы». Главный недостаток космогонии Канта – предположение о возможности возникновения вращательного движения системы в результате взаимодействия ее составных частей.

Многие недостатки гипотезы Канта были устранены великим французским ученым П.С. Лапласом (1749-1827). В 1796 г. Лаплас в работе «Изложение системы мира» предположил, что те же самые гравитационные силы, которые определяют движение планет, могут рассматриваться и причиной возникновения Солнечной системы и рассмотрел возможность ее формирования из первоначально вращающейся разреженной туманности. Под действием гравитационных сил охлаждение туманности сопровождалось сжатием, что привело к формированию в ее центре звезды – Солнца и одновременного к отслаиванию в экваториальной плоскости колец, из которых, в конце концов, образовались планеты и их спутники. В течение короткого времени гипотеза Лапласа стала популярной и, казалось, доказывала всемогущество рационального подхода к объяснению природы. Если Кант отводил в своей космогонии Богу роль творца материи, то безбожник Лаплас отказался от Бога вовсе. Известно, что когда Наполеон Бонапарт, проявлявший интерес к естественным наукам и, особенно к математике, спросил Лапласа о месте Бога в системе мира, тот высокомерно ответил: «Сир, я не нуждаюсь в этой гипотезе».

Таким образом, менее чем за сто лет научная картина мира Ньютона, неотъемлемой частью которой был Бог Творец и Промыслитель, сначала лишилась Промыслителя, а затем в системе Лапласа – и Творца. И нас пытаются убедить, что произошло это под давлением научных фактов. Но в этом случае такой поворот был бы окончательным и необратимым, однако, и в более поздние времена находились ученые, не менее крупные, чем Лаплас, обладающие существенно большим объемом знаний, которые не отвергали Бога и придерживались христианского мировоззрения. И в XIX начале XX веков таких ученых было большинство. Так христианского мировоззрения придерживались Ампер, Беккерель, Вольта, Гаусс, Дальтон, Джоуль, Кельвин, Кулон, Шарль, Майер, Максвелл, Ом, Планк, Фарадей. Альберт Эйнштейн хоть христианином и не был, но не был он и атеистом.

Будет ли правильным утверждать, что ученых-христиан не убедила гипотеза Лапласа в силу ряда ее существенных неустранимых недочетов, наиболее важными из которых является несоответствие распределения момента количества движения между Солнцем и планетами, обратное вращение Венеры и Урана? Вряд ли. Зададим еще один вопрос - далеко ли со времен Лапласа продвинулась наука в познании природы? Успехи науки в материальной сфере колоссальны, она основа технического прогресса, охватившего многие стороны человеческой деятельности. Наука рисует картину мира красками многих отраслей естествознания, но следует признать, что в вопросах происхождения Вселенной, Солнечной системы, Земли новые гипотезы являются скорее плодом изощренного ума, пусть и оснащенного самыми современными математическими изысками, чем отображением каких-то новых открытий и законов физики. Недаром гипотеза Лапласа, подправленная и видоизмененная, например О.Ю. Шмидтом, и поныне в ходу, хотя ее недостатки в настоящее время не только не устранены, но и стали еще более очевидными. Вывод напрашивается сам собой, – основой научной картины мира является мировоззрение, которое не исчерпывается лишь данными науки. Именно поэтому атеистам и христианам, оперируя одной и той же суммой научных знаний, удается рисовать принципиально различные научные картины мира.

Список литературы

Для подготовки данной применялись материалы сети Интернет из общего доступа