Единство мира с точки зрения научного знания

В. Ю. Кузнецов

В физике, которая долгое время была лидером естествознания, олицетворяла собой идеал научного познания природы, крупнейшие открытия всегда были тесно связаны с установлением единства различных областей мира, казавшихся ранее совершенно независимыми друг от друга. Так, Ньютон отождествил силу земного тяготения и силы небесной гравитации, описав единым законом падение на землю яблок и движение планет вокруг Солнца. Позднее теория электродинамики Максвелла завершила объединение электрических и магнитных сил природы, начало которому было положено работами Фарадея и Ампера, обнаружившими появление магнитных сил у движущихся электрических зарядов. Связь между микроскопическими характеристиками состояния коллективов атомов и молекул и микроскопическими параметрами движения каждой из частиц установил Больцман. В начале нашего столетия Эйнштейн объединил пространство и время, а гравитацию представил как кривизну пространственно-временного континуума. Последний замысел Эйнштейна и заключался как раз в объединении всех известных фундаментальных физических взаимодействий на основе того же принципа, т. е. он видел решение в том, чтобы вывести все соответствующие силы из каких-либо геометрических свойств пространства-времени.

Современные исследователи, работающие в этом направлении, создают теории многомерного пространства-времени, различные свойства которого должны отражать соответствующие специфические особенности всех физических взаимодействий и зависимых от них элементарных частиц. Несмотря на физическую природу таких размерностей, они все же не являются равноправными, так как в макроусловиях непосредственно наблюдаются только четыре классические размерности, остальные же компактифицированы, находятся в свернутом состоянии. Именно на таком подходе основана единая теория электрослабых взаимодействий Вайнберга-Салама-Глэшоу, основные следствия которой уже подтверждены экспериментально.

По мере развития научного знания казалось все более очевидным, что в основе всех явлений мира лежит некий единый, универсальный субстрат. Действительно, все непосредственно окружающие человека вещи состоят из ограниченного числа химических элементов, которые состоят опять-таки из сравнительно небольшого числа «элементарных» частиц. По современным представлениям, однако, значительный класс частиц (адроны) имеет сложную структуру, образуемую кварками и глюонами.

Разрабатываются также теоретические модели, предполагающие составную структуру всех известных частиц, в том числе даже и кварков. Теория струн, например, предлагает рассматривать точечные элементарные частицы в качестве низкоэнергетического состояния более фундаментальных объектов, выглядящих как бесконечно тонкие упругие нити.

Поскольку каждой отдельной форме движения материи, каждому отдельному структурному уровню и виду взаимодействия соответствует свой специфический объект, являющийся носителем характерных свойств и субстратом более сложных объектов и форм движения, постольку в этих границах может быть применима вещественно-субстрастная модель единства [1], предполагающая существование элементарных структурных единиц и сходство строения всех вещей. Однако эта модель не может быть применима к миру в целом, так как в соответствии с результатами, полученными современной наукой, не существует неизменных последних сущностей, которые могли бы являться универсальным субстратом всего существующего.

Для все более глубокого проникновения внутрь вещества, для исследования все более тонкого строения поля требуется все большая энергия. В силу же установленной Эйнштейном взаимозависимости массы и энергии оказывается, что получаемые в результате «части» могут быть более массивными, чем исходное «целое». Самым парадоксальным образом, например, каждая элементарная частица состоит из всех остальных частиц, причем в любой из них может одновременно заключаться целая вселенная. Именно поэтому к микрообъектам вообще не применимо, по-видимому, понятие «состоять из».

Законы классической физики соответствуют принципу дальнодействия, т. е. их формулировка не учитывает никоим образом механизма осуществления самого взаимодействия, предполагая бесконечную его скорость. Стремление прояснить, как происходит процесс воздействия тел друг на друга ставит физиков перед необходимостью перехода к принципу близкодействия: любое силовое взаимодействие, согласно квантово-релятивистским представлениям, осуществляется путем обмена специальными частицами — квантами — со скоростью, не превышающей скорость света в вакууме. Таким образом, бесконечный мир в целом не может быть адекватно описан также с помощью и структурно-функциональной модели, которая тем не менее остается вполне применимой к конечным целостным системам, изучаемым конкретными науками, к биосфере Земли например. Однако гравитационное и электромагнитное взаимодействия, убывающие обратно пропорционально квадрату расстояния (что полностью соответствует равномерному пространственному распределению поля) могут, по сравнению со слабым-сильным взаимодействиями быть отнесены к дальнодействующим. Концепция силового поля тем самым дает возможность переформулировать в духе принципа близкодействия даже законы, соответствующие дальнодействующим силам.

Всеобщностью, представляется, обладают четыре взаимосвязанных основных аспекта проявления единства мира: субстанциальный, атрибутивный, генетический и номологический. Таким образом, единство мира обусловливается в первую очередь единой его субстанцией — материей (субстанциальный аспект), которая на всех своих структурных уровнях организации и во всех своих формах движения обладает универсальными атрибутивными свойствами (атрибутивный аспект). С абсолютностью субстанции, ее несотворимостью и неуничтожимостью непосредственно связано единство происхождения всех объектов и явлений (генетический аспект). Все это определяет существование универсальных, всеобщих законов и сходство конкретных, частных законов природы (помологический аспект).

Литература:
1. Мелюхин С.Т. Материя в ее единстве, бесконечности и развитии М., 1966.

Публикуется по изданию: Вестник Московского университета №6 1992, выпуск 7 Философия

Далее: Универсальная симметрия и устойчивое равновесие

Главная   |  Научные исследования  |  Единство мира с точки зрения научного знания