Учебное пособие для студентов вузов
Вид материала | Учебное пособие |
- Учебное пособие для вузов / Г. Р. Колоколов. М.: Издательство «Экзамен», 2006. 256, 66.37kb.
- Учебное пособие для студентов медицинских вузов Волгоград 2003г, 624.61kb.
- Учебное пособие для студентов педагогических вузов Автор-составитель, 2925.54kb.
- Учебное пособие для самостоятельной работы студентов ставрополь 2007, 1394.43kb.
- Учебное пособие для студентов специальности 271200 «Технология продуктов общественного, 2012.38kb.
- Учебное пособие для студентов педагогических вузов Москва, 712.47kb.
- Учебное пособие Для студентов вузов Рекомендовано методической комиссией механического, 1136.53kb.
- Учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения Бийск, 2035.37kb.
- Практикум для вузов Москва владос губарева Л. И., Мизирева О. М., Чурилова Т. М., Практикум, 2037.65kb.
- Учебное пособие для вузов, 757.74kb.
4.1. Понятие движения. Единство материи и
движения
Одним из достижений более чем 2500-летнего раз-
вития философии является положение о неразрывной
связи материи и движения. Представление об изменчиво-
сти бытия сформировалось еще в глубокой древности.
Аристотель считал, что "незнание движения необходимо
влечет за собой незнание природы". Идея вечного абсо-
лютного движения как неотъемлемого свойства материи,
как ее способа существования высказывалась философами
XVIII в. (Дж. Толанд, П. Гольбах).
В то же время в большинстве материалистических
учений материя рассматривалась как пассивная, лишен-
ная внутренней активности субстанция, а движение - как
нечто внешнее по отношению к ней, как сила, прила-
гающаяся к телу извне. Кроме того, по сути дела, при-
знавалось только механическое движение. Даже закон
инерции толковался как закон, отрицающий активность
материи. Наряду с этим со второй половины XIX в. раз-
49
вивалась другая концепция, сводящая материю к движе-
нию. Она нашла свое выражение в таком течении, как
энергетизм, который игнорировал атомно-молекулярное
учение при анализе физико-химических явлений. Объяс-
нять электричество атомами, - то же самое, что объяснять
движение паровоза тем, что внутри его запрятана лошадь.
Энергетический способ рассмотрения, который является
необходимым компонентом естественнонаучного иссле-
дования, энергетизм возвел в философский принцип,
согласно которому все явления материи и сознания под-
водятся под понятие энергии, а сама энергия лишается
материального носителя.
Диалектический материализм (в противоположность
механицизму и энергетизму) рассматривает движение в
его бесконечном качественном многообразии как атрибут
материи, ее необходимый внутренний способ существова-
ния.
Слово "движение" знакомо каждому человеку. Ча-
ще всего в повседневном общении под ним понимают
перемещение одних тел относительно других. Такое из-
менение положения тел в физике называют механиче-
ским движением. Но в мире существует множество дру-
гих изменений. Они могут быть внутренними и внеш-
ними, структурными и функциональными, существен-
ными и несущественными, качественными или количе-
ственными, относиться к телам различных уровней и т.д.
Движение проявляется в процессе взаимодействия раз-
личных материальных образований. Перемещение тел,
их охлаждение и нагревание, электромагнитное излуче-
ние, обмен веществ в организме и между организмом и
средой, различные социальные процессы - все это дви-
жение.
Бытие без движения так же бессмысленно, как и
бытие без материи. Все формы бытия представляют собой
конкретные формы движущейся материи. Движение в
применении к материи - это изменение вообще.
Представление о движении как способе существо-
вания материи наглядно раскрывается при рассмотре-
нии материальных объектов как систем. Именно благо-
даря тому, что между элементами системы существует
определенный тип взаимодействия, вещь или процесс
существуют как таковые. Чем, скажем, отличаются аг-
50
регатные состояния кристаллического вещества? Они
отличаются характером движения молекул. В твердых те-
лах молекулы совершают колебательные движения в уз-
лах кристаллической решетки. Если сообщенная телу
тепловая энергия приводит молекулы во вращательное
движение, твердое тело превращается в жидкость. Га-
зообразное состояние обусловливается хаотическим
движением молекул, а особенности биосистем в первом
приближении - тем или иным типом обмена веществ.
Социальные системы определяются функциональными
связями между субъектами общественной жизни. Ха-
рактерным для любой материальной системы является
сохранение специфического типа внутреннего обмена
движущейся материей, благодаря которому объект
именно такой, какой он есть: атом, молекула, макроте-
ло, организм, биосфера, человек, общество.
Мало сказать, что материя и движение связаны, -
движение неотделимо от материи. Ни материя без дви-
жения, ни движение без материи не существуют. Если
бы мы попытались представить какой бы то ни было
предмет без движения и взаимодействия, то должны
были бы признать, что он никак и ни в чем не обнару-
живал бы свое существование, не имел бы структуры,
свойств, он просто не мог бы существовать реально. Ма-
терия - это не косный метафизический остаток, скры-
тый за движением. Она вся в движении. Глубокая внут-
ренняя способность к изменениям таится в ней самой.
Движение не просто присутствует в материи, оно внут-
ренне присуще ей.
Движение как способ существования материи про-
тиворечиво. Оно - единство изменения, превращения и
сохранения. Фундаментальный закон природы - закон
сохранения и превращения энергии - объединяет и вы-
ражает обе стороны. Единство устойчивости и изменчи-
вости прежде всего можно рассмотреть на примере от-
ношения "движение-покой". Казалось бы, о чем здесь
рассуждать? Покой противостоит движению. Однако
стороны этого отношения не равноправны. Движение
носит абсолютный характер; как способ существования
материи имеет место всегда и везде. А покой? Может
быть, его вообще нет? Между тем отрицается не покой
вообще, а фиксируется лишь его временный относи-
51
тельный характер. Материальные объекты, изменяясь в
одних отношениях, как правило, остаются неизменными
в других отношениях. При перемещении тела в про-
странстве структура его не изменяется, но вместе с тем в
нем совершаются внутренние движения (молекулярные,
атомные, ядерные; элементарных частиц). Относитель-
ный покой - это момент движения, необходимое усло-
вие дифференциации материи. Конечно, все предметы
в мире, независимо от их природы, преходящи. Вечна
только сама материя, но любая вещь или процесс в то
или иное время сохраняют присущие им внутренние
движения, которые определяют их качественные осо-
бенности.
Сохранение так же внутренне противоречиво, как
и изменение. Его нельзя свести к простому покою. Со-
хранение - непрерывное превращение в рамках одного
общего состояния. Не будь этого непрерывного пре-
вращения, сохранение было бы невозможно. Тело, ко-
торое не обладало бы внутренней, относительно ус-
тойчивой совокупностью превращений, не могло бы
существовать ни одного мгновения. Только такое пре-
вращение обеспечивает его относительное постоянст-
во и сохранение. В свою очередь, превращение тоже
не сплошной поток. Оно включает в себя противопо-
ложность - относительное постоянство, сохранение,
равновесие. Без постоянства и сохранения невозможно
никакое новое состояние, значит, невозможно никакое
превращение. В противном случае оно было бы сотворе-
нием из ничего.
Существует ряд форм устойчивости и изменчивости.
Например, сохранение самого состояния движения, со-
хранение самого процесса движения (сохранение процес-
са излучения света, процесса жизни, процесса производ-
ства) и изменчивость как содержание данного процесса
движения (содержанием процесса излучения света высту-
пает изменение энергетических уровней электронов в из-
лучающих атомах и испускание ими соответственно фо-
тонов).
Движение как изменение вообще следует отличать
от понятия "развитие", о чем далее будет говориться осо-
бо. Здесь же отметим лишь, что посредством категории
развития выявляются более глубинные черты движения
52
как способа существования материи. Применительно к
материи вообще развитие должно пониматься как ее са-
мообновление и самоорганизация, порождение качест-
венно иных форм бытия. Важно и то, что если в понятии
развития фиксируется необратимость изменений от низ-
шего к высшему (прогресс) или от высшего к низшему
(регресс), то категорией движения выражается направле-
ние изменений и необратимость их только от прошлого к
настоящему, от настоящего к будущему.
Необратимость всякого изменения можно видеть
на любом примере. Так, пара "электрон-позитрон" мо-
жет быть превращена в гамма-фотоны, а затем опять в
"исходные" частицы. Если же принять, что полученные
вновь частицы по своим свойствам совершенно тожде-
ственны с исходными (на самом деле это невозможно),
то все же первые были начальными, а вторые - конеч-
ными, т.е. уже другими. Маятник до и после колеба-
ния - разные маятники. Различие нелегко уловить, но
оно есть. При колебании маятник нагревается, дефор-
мируется и т.д. Вообще никакой круговорот в природе
в строгом смысле не является полным, абсолютным
кругом, это скорее спираль, в котором ни одна точка не
совпадает с другой. Необратимость изменения отчетливо
выражается в технике: прямо - в физическом и косвен-
но - в моральном износе технических средств. Физиче-
ский износ заставляет искать более стойкие материалы
и наиболее благоприятные режимы эксплуатации. Мо-
ральный износ толкает инженерную мысль на поиски
более удобных, более производительных и более эконо-
мичных орудий производства, новых технологических
решений. И тот и другой способствуют техническому
прогрессу, хотя и требуют дополнительных усилий че-
ловека. Итак, как всеобщий атрибут и способ сущест-
вования материи движение характеризуется чертами
объективности, абсолютности, противоречивости, необ-
ратимости.
4.2. Формы движения материи
Абсолютная природа движения находит свое выра-
жение в конкретных его видах и формах. Существующе-
му в материальном мире бесконечному дискретному ря-
53
ду материальных систем соответствует и бесконечный
ряд форм движения материи. Они могут быть простыми
и сложными, разделяться на типы, виды, подвиды и т.д.
В истории философии известны попытки классифици-
ровать многообразие форм движения. Так, Аристотель
выделял шесть их видов (возникновение, уничтожение,
антипатия и др.). Ф. Бекон называл уже 19 (колебание,
инерция, антипатия и др.). Целостную классификацию
форм движения материи впервые осуществил Ф. Эн-
гельс. Опираясь на достигнутый уровень научного зна-
ния, он выделил пять взаимосвязанных по восходящей
линии форм движения материи: механическую, физиче-
скую, химическую, биологическую и социальную. Каждая
из них характеризуется своим особым носителем движе-
ния, типом взаимодействия объектов, специфическими
законами.
Если мы зададимся вопросом, в чем отличие бо-
лее высокой формы движения материи от низшей, то
ответ следует искать прежде всего в обнаружении осо-
бого типа взаимодействия, которого не было, когда ма-
териальные носители более низких форм движения вы-
ступали обособленно. Молекула, например, является
более сложным структурным образованием, чем атом.
Но в молекулах нет ничего нового в вещественном от-
ношении, кроме специфическим образом взаимодейст-
вующих носителей (атомов). Движение атомов вызывает
изменение химизма вещества, который выражается в
изменении строения самих молекул, их качества. Когда
же мы рассматриваем движение молекул как целостных
образований, то мы имеем дело с физической формой
движения материи. Биологическая форма движения
материи реализуется через обмен веществ в процессах
самообновления, саморегуляции, самовоспроизведения
на основе противоречивого единства устойчивости и
изменчивости. Взаимодействие между первичными ма-
териальными носителями биологической формы движе-
ния материи, каковыми являются белковые молекулы и
молекулы ДНК и РНК, определяет как специфику раз-
личных уровней организации жизни, так и сущность
всей биосферы как целостной системы. Что касается
социальной формы движения, то она представляет со-
бой процесс и вместе с тем результат взаимодействия лю-
54
дей в формах сознательно целеполагающей деятельности.
Специфика ее состоит в том, что саморазвитие и самосо-
вершенствование человека как носителя социальной фор-
мы движения происходят только благодаря разуму.
Используя структурно-генетический принцип для
выделения форм движения материи в качестве основных,
сегодня можно говорить о таких формах движения, как
взаимодействие элементарных частиц и полей, ядерные
превращения, внутриатомные процессы, химические
процессы, молекулярные взаимодействия, геологическая,
термодинамическая, кибернетическая формы движения,
органическая жизнь, общественная жизнь, космические
процессы и др.
Наряду с формами движения материи имеет смысл
выделять и три важных типа движения: физический, био-
тический и социальный - соответственно общепринятому
делению всех явлений на три сферы (неживую, живую и
социально организованную). При таком рассмотрении все
формы движения материи, связанные с взаимодействием
уровней и систем неорганического мира, такие как меха-
ническая, ядерная, электромагнитная, химическая и дру-
гие, включаются в физический тип движения материи, на
базе которого развивается техника.
В зависимости от того, какие формы движения до-
минируют в работе той или другой технической системы,
всю технику можно разделить на соответствующие виды.
Таких видов может быть столько же, сколько форм и видов
физического движения, а также их комбинаций, доступных
человеку. Так, на базе гравитации развивается гравитаци-
онная техника. Электромагнитные формы движения обес-
печивают электрическую, радиоэлектронную, оптическую
системы. На основе ядерных процессов возникла ядерная
техника. Использование атомных процессов породило хи-
мическую технику. Движение молекул дало гидротехнику,
теплотехнику. Макромеханика твердых тел используется в
работе разнообразных механизмов и механических систем.
Орудия производства имеют столь же социальное происхо-
ждение, сколь и естественное. В них сливаются воедино
физическая, биотическая и общественная природа, причем
последняя оказывается ведущей. Техника создается и при-
водится в движение человеческим трудом.
4.3. Самодвижение, действие, отражение
Движение материи имеет сложную структуру. Эта
структура характеризуется не только бесконечным множе-
ством различных форм, которые можно объединить в от-
меченные три типа, но также особыми сторонами или
моментами в каждой из них и во всем движении. Во вся-
кой форме движения и движении материи как изменении
вообще, следует различать три взаимопроникающих мо-
мента: самодвижение, действие и отражение. Они обра-
зуют динамическую структуру движения.
Основой и началом всякого превращения является
самодвижение материи, без чего она была бы мертва.
Самодвижение, т.е. самопроизвольное, самостоятельное,
спонтанное, внутреннее движение, является импульсом
любых изменений и деятельности, жизненности вообще.
Самодвижение вещей неразрывно связано с движением
сообщенным или приобретенным. Если примерами само-
движения могут служить термоядерные реакции в недрах
звезд, самопроизвольный распад ядер радиоактивных ве-
ществ, жизнедеятельность организмов и т.д., то в качестве
примеров сообщенного движения можно назвать движение
речных потоков, ветра, нагревание и расширение тел от
действия солнечных лучей, движение электронов в элек-
трическом поле, падение под действием силы тяжести и др.
В бесконечном потоке мирового процесса сообщенное или
приобретенное движение тел является лишь выражением и
моментом самодвижения материи. В самодвижении ве-
щей - ключ к их взаимодействию.
Каждое действие того или иного тела, выражающее-
ся в изменениях его объекта, является преобразованием
форм движения материи. Всякое действие включает в се-
бя множество форм движения, которые превращаются в
процессе действия на объект во многие другие формы,
сообразно самодвижению тела, испытывающего действие.
Это можно видеть даже на совсем простых примерах. Так,
действие молота на металл включает удар, трение, сжатие,
взаимное притяжение и отталкивание, звуковые колеба-
ния, теплоту, изменение электрического состояния и т.д.
Однако обычно в этой совокупности многих форм движе-
ния преобладает какая-нибудь одна форма. Действие, как
известно, никогда не бывает односторонним. Оно всегда
56
взаимодействие. При этом всегда одна из сторон является
преимущественно действующей, другая - преимуществен-
но отражающей это действие. Три стороны динамической
структуры движения материи не только неразрывно свя-
заны между собой, но и непрерывно переходят друг в
друга, сливаясь в единый поток. Если обозначить отдель-
ные звенья этого сложного процесса движения начальны-
ми буквами слов соответствующих С (самодвижение), Д
(действие), О (отражение), то все многообразие переходов
между ними можно выразить рядом формул. Так, форму-
ла С-Д-О будет описывать процесс, который начинается с
самодвижения. Формула Д-О-С выражает процесс, кото-
рый начинается с действия, вызывающего изменения, ко-
торые в свою очередь обусловливают новое самодвиже-
ние. Формула О-С-Д дает картину движения, где началом
движения является отражение, а концом - действие.
Выделение трех сторон движения может служить од-
ним из оснований классификации техники. Собственное
самопроизвольное движение служит объективной стороной
техники самодвижения, которую принято называть энерге-
тической. Общую основу их работы представляет процесс
С-Д-О-С], где, если отвлечься от промежуточных стадий,
самодвижение одних тел (мускульная энергия, ветер, во-
да, тепловые процессы, радиоактивный распад и др.) пре-
вращается в самодвижение других (генератор, двигатель,
химический или биологический процесс...).
Пользуясь сложностью действия различных тел и
веществ, преобладанием в каждом случае одного или не-
скольких видов движения над другими - люди подбирают
такие тела (вещества и процессы), которые своими физи-
ческими свойствами наиболее эффективно (и в нужном
направлении) действуют на предметы труда. Вызванные в
них соответствующие изменения тем самым позволяют
производить материальные блага. Именно на этом ос-
нованы изготовление и употребление человеком орудий
труда второго типа, т.е. орудий действия. Для описа-
ния принципа их работы можно использовать формулу
Д-О-С-Д]. Орудия, активно воздействующие на предмет
труда при помощи физических процессов, всегда были и
остаются ядром производственной техники. Высшей фор-
мой таких машин выступают автоматические системы,
приводимые в действие энергетическими машинами.
57
Отображающие орудия можно подразделить на два
класса. Первые из них - чувствительные приборы, слу-
жащие орудиями наших органов чувств и восприни-
мающие различные действия материальных объектов,
вторые - сложные электронно-вычислительные машины,
способные перерабатывать информацию в соответствии с
логическими законами и являющиеся поэтому органами
мыслительной деятельности человека. Принцип работы
отражающих орудий можно выразить формулой О-С-Д-О].
Соединение в единый рабочий цикл орудий самодвижения,
орудий действия и орудий отражения обеспечивает автома-
тизацию высшего типа. Движение, будучи способом суще-
ствования материи, составляет содержание пространства и
времени как ее всеобщих атрибутов.
Глава 5. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ
5.1. Пространство и время — формы
существования материи
Исторически сложились два подхода в толковании
пространства и времени - субстанциональный и ре-
ляционный. Первый из них связан с пониманием про-
странства и времени как самостоятельных сущностей на-
ряду с материей. Пространство сводилось к бесконечной
пустоте, вмещающей все тела, время - к "чистой" дли-
тельности. Эта идея, в общем виде сформулированная
еще Демокритом, получила свое логическое завершение в
концепции абсолютного пространства и времени Ньюто-
на. Согласно этой концепции существует абсолютно пус-
тое пространство, вакуум, которое непрерывно по своей
природе. Именно благодаря пустоте в пространстве может
осуществляться движение дискретных материальных тел.
Пространство и время составляют абсолютную систему |
отсчета, в которой определенным образом распределены |
тела (инертные материальные образования), движение |
которых может осуществляться благодаря внешнему,
привнесенному действию. Субстанциональная концепция
пространства и времени, сформулированная Ньютоном
как физическая модель мира, приобрела в науке и фило-
58
софии XVII-XVIII вв. доминирующее значение. Идея аб-
солютного пространства и времени хорошо вписывалась в
обыденное понимание вещей и событий: наличие меха-
нического движения казалось неопровержимым доказа-
тельством существования неподвижного абсолютного
пространства.
Реляционный подход, который наметился еще у Ари-
стотеля, развивали Р. Декарт, Г. Лейбниц, Дж. Толанд.
Главное в этой концепции то, что пространство и время
рассматриваются в ней не как особые субстанции, а как
формы существования вещей. Лейбниц, например, под-
черкивая относительный характер пространства и време-
ни, называет пространство "порядком существований", а
время - "порядком последовательностей".
Субстанциональная и реляционная концепция не
связаны однозначно с материалистическим или идеали-
стическим толкованием мира, обе развивались на той и
другой основе. Диалектико-материалистическая концеп-
ция пространства и времени была сформулирована в кон-
тексте реляционного подхода.
Пространство и время являются всеобщими объек-
тивными формами координации материальных систем и
их состояний. Они не самостоятельные сущности, а уни-
версальные структуры отношений вещей и процессов.
Пространство есть форма бытия, характеризующая поря-
док сосуществования и рядоположенность материальных
образований, их структурность и протяженность. Время -
форма бытия материи, характеризующая взаимодействие
объектов и смену их состояний, последовательность про-
цессов и их длительность.
Как форма статической связи тел пространство опре-
деляет их взаимное положение, протяженность и направ-
ление сил взаимодействия. Как форма кинематической
связи время отражает направление изменений, очеред-
ность и длительность существования тел, процессов, со-
стояний. Как форма динамической связи пространство и
время в их единстве выражают организацию, структуру
движения и сосуществования всех подразделений беско-
нечного мира. Именно эта упорядоченность движения
является структурной и пространственно-временной ос-
новой техники, ее универсальной матрицей. В самом де-
ле, любая машина, любая техническая система строится
59
на основе указанных связей. Эти связи выражаются через
пространственные и временные отношения частей и дей-
ствий. Все детали и движения системы четко распределе-
ны в пространстве и времени. Малейший сдвиг в такой
структуре может привести к серьезным нарушениям. По-
этому рациональное использование пространства и вре-
мени, равно как и рациональное применение материалов
и энергии, - одно из необходимых условий технического
прогресса.
Следует различать реальное, перцептуальное и кон-
цептуальное пространство; реальное, перцептуальное и
концептуальное время. Реальное пространство и вре-
мя - объективные формы бытия движущейся материи,
всеобщие структуры сосуществования и изменения вещей
в физическом мире. Перцептуальное пространство и
время связаны с сосуществованием и последовательной
сменой наших ощущений, т.е. предстают как отражение
реальных пространства и времени человеком.
При рассмотрении психических объектов все кажет-
ся необычным, бесплотным, вне времени и пространства.
Психические образы не представляют исключения. И все-
таки можно говорить о протяженности зрительного пред-
ставления. Она зависит от поля зрения, перспективы и
умственной установки. Если большой предмет (например,
здание) находится недалеко от глаз, то в голове наблюда-
теля возникает не целостный образ предмета, а лишь его
фрагмент, отражающий часть объекта. Отдельные части
нам кажутся гораздо меньшими, чем такие же располо-
женные вблизи. Зрительный образ, подобно фотографии,
может представлять один и тот же предмет в крупном и
уменьшенном плане. Пространственное соотношение
психических образов зависит от объективных пространст-
венных отношений самих предметов, обусловливается
ими. Если бы это было иначе, то человек не смог бы пра-
вильно ориентироваться в мире. То же можно сказать и о
перцептуальном времени. Оно является отражением ре-
ального времени, смены состояний реальных процессов,
но вместе с тем зависит от состояния нашей нервной
системы, нашего организма в целом. Когда мы с нетер-
пением ожидаем долгожданное или, наоборот, нежелае-
мое событие, то время зачастую как бы растягивается, за
медляется. Иногда же нам, напротив, кажется, что время
60
ускоряет свой бег, спрессовывается. В мыслях в течение
мгновений мы можем "пролистать" события многих лет
жизни. Но тем не менее перцептуальное время соответст-
вует реальному, порядок смены ощущений определяется
порядком реальных событий.
Концептуальное время и пространство - это спо-
соб описания реальных пространства и времени, их раз-
личные теоретические модели. Примерами концептуальных
пространств являются трехмерное евклидово пространство,
четырехмерное пространство-время теории относительно-
сти, /7-мерные математические пространства и др.
У пространства и времени как форм бытия материи
выделяют ряд общих и специфических свойств, которые
могут быть представлены следующим образом:
Реальное пространство и время обладают метриче-
скими и топологическими свойствами. Первые выража-
ют пространственную и временную протяженность, они
связаны с измерением и характеризуют их количествен-
ный аспект. Метрическими свойствами пространства яв-
ляются гомогенность, изотропность, кривизна; времени -
однородность. Топологические свойства выражают
пространственную и временную упорядочность, качест-
венный аспект пространства и времени. Топологическими
свойствами пространства являются трехмерность, непре-
рывность; времени - одномерность.
61
Можно сказать, что пространство и время характе-
ризуют свойства разномерности бытия. Их фиксация свя-
зана с макроскопическим опытом человека.
Трехмерность пространства, начиная со времен
Птолемея, традиционно считалась универсальным свойст-
вом и стала важнейшим элементом концептуальной
структуры физического описания мира. Принятый за ак-
сиому опытный факт трехмерности пространства получил
теоретические подтверждения. Так, И. Кант показал, что
законы обратных квадратов для гравитационной и элек-
тростатической сил связаны с трехмерностью нашего про-
странства. В 1920 г. П. Эренфест в статье "Какую роль
трехмерность пространства играет в фундаментальных за-
конах физики?" показал, что в масштабах от атомов до
планетных систем устойчивость этих систем определяется
трехмерностью пространства. Атомная структура невоз-
можна в пространстве более или менее трех измерений,
так как электроны в таком случае тут же бы "упали" на
протоны ядра. Трехмерность обеспечивает само существо-
вание объектов на атомном, молекулярном, макроскопи-
ческом уровнях (что верно, однако, лишь тогда, когда во
Вселенной все системы строятся из известных нам эле-
ментарных частиц). Во всяком случае - для обозримой
нами части Мира - вывод о трехмерности пространствен-
ных отношений, согласно которому каждое место в нем
может быть определено тремя независимыми признаками,
верен.
Вопрос об л-мерных пространствах (меньших или
больших трех измерений) связан с математическим описа-
нием состояний систем. Можно себе представить, напри-
мер, некую двухмерную систему (плоскость) или рассуж-
дать о плоском атоме или электроне, выражать функции
изменения при помощи двух переменных (угловая ско-
рость), но представить работу, скажем, электромотора,
трансформатора или телевизора в двухмерном мире про-
сто невозможно.
Представления об и-мерных пространствах, впервые
возникшие в математике, следует рассматривать как ме-
тод, позволяющий описать структуры абстрактного про-
странства, где координатами выступают различные пара-
метры взаимодействующих систем.
62
5.2. Значение теории относительности для
философского понимания пространства
и времени
Реляционная концепция пространства и времени
оформилась .как учение, имеющее строгое математическое
обоснование в теории относительности А. Эйнштейна.
Пространство и время рассматриваются им не только в
неразрывной связи между собой, но и в соотношении с
системой материальных тел. Идея эта зрела подспудно в
математике уже давно. Лобачевский, Больяй, Риман убе-
дительно показали возможности построения непротиво-
речивой геометрии, существенно отличной от геометрии
Евклида. Эти геометрии содержали в себе утверждение о
зависимости метрических отношений от характера мате-
риальных систем. Различие в геометриях можно проил-
люстрировать путем изображения треугольника на разных
поверхностях (плоской - Еквлидова, сферической - Рима-
на, псевдосферической, седлообразной - Лобачевского).
Однако эти представления не вышли за рамки математи-
ческой теории, не распространились на понятие реаль-
ного пространства.
Эйнштейн вышел за рамки абстрактных теорети-
ческих построений. Согласно Эйнштейну, материальная
система сама формирует свои пространственно-времен-
ные отношения. В соответствии со специальной теори-
ей относительности (СТО) пространственно-временные
свойства тел зависят от скорости их движения. Простран-
ственные размеры сокращаются в направлении движения
при приближении скорости тела к скорости света в ва-
кууме, а временные процессы в быстродвижущихся сис-
темах замедляются. Пространство и время представляются
в СТО как взаимосвязанные свойства физических систем
и процессов, единство которых реализуется в понятии
"пространство-время" и описывается с помощью четырех-
мерной геометрии. Неизменным в инерциальных систе-
мах отсчета оказывается пространственно-временной ин-
тервал:
dS2 = c2di2-dx2-dy2-dz2
63
Выводы СТО подтверждаются, в частности, изме-
нением длины пробега мезонов, возникающих при
столкновении частиц первичного космического излуче-
ния с ядрами атомов на Земле. Мезоны существуют в те-
чение 10"6-10"15 с (в зависимости от типа частиц) и после
своего возникновения распадаются на небольшом рас-
стоянии от места рождения. Но если мезон движется с
околосветовой скоростью, то временные процессы в нем
замедляются, период распада увеличивается и соответст-
венно возрастает длина пробе га от рождения до распада.
В общей теории относительности (ОТО) выявлены
новые моменты зависимости пространственно-временных
отношений от материальных процессов. ОТО установила,
что под действием полей тяготения происходит искривле-
ние пространства, когда евклидова метрика уступает ме-
сто неевклидовой геометрии. Об этом свидетельствует за-
фиксированный факт искривления траектории светового
луча в поле сильного тяготения. В сильных гравитацион-
ных полях также наблюдается замедление времени.
Идеи теории относительности, хотя о ней в наши
дни ведутся острые споры, вышли далеко за рамки физиче-
ского описания мира. Они оказали влияние на различные
сферы науки и культуры, внесли существенные коррективы
в стиль мышления, изменили характер мировоззрения. Вы-
движение в качестве неотъемлемого мировоззренческого
основания принципа единства материи, движения, про-
странства и времени привело к сознательному включению
пространственно-временных отношений в изучение вешей
и процессов всех уровней: в современном научном позна-
нии наряду с физическим рассматривается химическое,
биологическое, психофизическое, социальное и другие ви-
ды пространства и времени.
5.3. Специфика пространственно-временных
свойств в различных сферах мира
Общие свойства пространственно-временных отно-
шений, сформулированные на основе изучения макропро-
цессов, не исключают, а, напротив, предполагают специ-
фику их на различных уровнях организации материи. В
неживой природе качественные особенности микро-, мак-
ро-, мегамира во многом объясняются своеобразием их
64
пространственно-временных связей. Так, в мегамире су-
щественную роль играет кривизна пространства-времени.
Эйнштейновские уравнения гравитационного поля по-
зволяют сформулировать множество космологических
решений. Одним из них является предложенная совет-
ским физиком A.A. Фридманом модель расширяющейся
Вселенной, согласно которой вещество, испытывая дейст-
вие сил тяготения, приводит к расширению Вселенной. В
соответствии с этой моделью предполагают, что вещество
Вселенной находилось в сингулярном (точечном) состоя-
нии в виде сверхплотного сверхгорячего шара с бесконечно
большим значением кривизны пространства-времени, а
"разбегание" галактик связано с "большим взрывом".
Своеобразие пространственно-временных отноше-
ний мы обнаруживаем и при рассмотрении микромира.
Существуют множество моделей дискретного пространст-
ва-времени микромира. В частности, обосновывается не
только квантовый характер пространства и времени мик-
ромира, но и указывается порядок величины соответст-
вующих квантов -10"13 см для пространства и 10~24 с для
времени. При этом квантованность пространства-времени
не означает наличие какого-то нижнего предела значений
квантов. (Так, для нуклонов называются следующие зна-
чения: А/=10~|7см, Ai = 1058c.), Определение наиболее
адекватных моделей пространства и времени мега- и мик-
ромира, безусловно, дело специалистов - физиков, астро-
номов. С позиции же философского миропонимания
важно, что пространство и время выражают в каждом
случае качественное своеобразие структурной организа-
ции материи.
Все большее значение проблема пространства и
времени занимает в химических процессах. Стереохимиче-
ские эффекты, ориентация, принцип симметрии и асим-
метрии и другие имеют прямое отношение к изучению
пространственно-временных отношений материальных
систем химического уровня строения материи. Пространст-
венные характеристики химических объектов описываются
с учетом их многоуровневого строения. Актуальность ис-
следования пространственно-временных отношений хи-
мических веществ связана не только с особенностями их
строения, но и с тем влиянием, которое они оказывают
65
на качественно отличные от них уровни строения мате-
рии. Пространственно-временная структура объектов хи-
мического уровня влияет на многие сложные явления на
уровне жизни.
Одним из первых вопрос о единстве пространства,
времени, материи и движения в биологии поставил
В.И. Вернадский. Отталкиваясь от идеи Л. Пастера, он раз-
вивает принцип единства симметричности и асимметрич-
ности пространственно-временной организации живого.
Асимметричность, которая на уровне неживой природы
предстает как случайность, на уровне жизни выступает
необходимым свойством, обеспечивающим приспособи-
тельный характер живых систем. Например, при про-
слеживании развития зародыша можно отчетливо видеть
последовательные стадии организации биологического
пространства, в каждой из которых процесс морфогенеза
проявляется тогда и там, где это позволяет координиро-
вать его со всем процессом в целом. Биологическое про-
странство функционально, в нем события представляют со-
бой процессы, локализованные во времени и пространстве, а
не просто траектории. В современной науке большинство
ученых сходятся на мысли, что. существует множество
биологических пространств. Специфические особенности
биологического времени находят свое выражение во вре-
менном ритме. "Биологические часы" являются тем меха-
низмом, благодаря которому осуществляется многоуров-
невое функционирование всех подсистем любого живого
организма.
Еще более глубокие и разнообразные связи обнару-
живаются на социальном уровне. Объективными характе-
ристиками социального взаимодействия являются соци-
альное пространство и социальное время. Жизнь человека
постоянно вносит изменения в пространственно-времен-
ные отношения человеческой деятельности. Социальное
пространство — это всеобщая форма существования раз-
личных социальных субъектов, начиная от человека и кон-
чая обществом. Оно выражает порядок сосуществования,
структурность и протяженность общественных систем, со-
циальных действий и процессов. В зависимости от места
расположения, доступности использования, размеров и
других особенностей различное социальное значение будут
иметь, например, полезные ископаемые, водные бассейны,
66
лес, земля и т.д. Социальное время - это форма обществен-
ного бытия, которая характеризует становление человече-
ской деятельности и последовательность различных стадий
в историческом развитии.
Социальное пространство и время складываются объ-
ективно в процессе жизнедеятельности общества. К соци-
альному пространству относится не просто географическая
территория, освоенная человеком. Более существенным
признаком являются локализация, сосуществование, сте-
пень совместимости различных видов деятельности чело-
века. Социальное пространство нельзя рассматривать в
отрыве от социального времени, по которому можно
судить о координации и насыщенности социальных
процессов и человеческих действий. Социальное про-
странство и время выступают активными регуляторами
общественных отношений. Пространственно-временная
организация социальной жизни связана с пространст-
вом-временем всех структурных уровней. Это наглядно
можно проследить, например, на истории градострои-
тельства и архитектуры, исследовании проблем комму-
никации и т.д. Современный город нельзя спутать с
городом античности или средневековья. В архитектуре
города своеобразно отражаются не только историческая
эпоха, но и национальные особенности, социально-
экономические и социально-политические отношения,
природные особенности.
Пространство и время - сущностные характеристики
деятельности человека, а поскольку это так, то перед че-
ловеком стоит проблема освоения пространства и време-
ни. С одной стороны, деятельность человека в настоящее
время уже вышла за рамки нашей планеты и с прогрессом
космической техники она будет расширяться. С другой
стороны, не менее важно совершенствовать пространст-
венные структуры жизнедеятельности человека, начиная с
индивидуального уровня. Сложность общественных свя-
зей и отношений обусловливает неравномерность темпо-
ральной структуры деятельности человека. Во всех сферах
деятельности - материальной и духовной, духовно-практи-
ческой - цена времени растет. Конечно, человек не может
искусственно замедлить или ускорить течение естествен-
ных процессов, но он должен стремиться эффективно ис-
пользовать время, совершенствовать временные отношения
67
различных систем общества, одной из которых является
сам человек.
Мир - это бесконечное множество систем различ-
ных порядков сложности и все они находятся в движе-
нии, взаимной связи и обусловленности. Каждой из них
соответствует своя пространственно-временная струк-
тура и вместе с тем мир един, и единство его в матери-
альности.
5.4. Материальное единство мира
Исторически проблема единства мира связыва-
лась с развитием философии и естественнонаучного
знания. Уже древние говорили о единстве мира. Фалес,
например, видел его в воде как материальном первона-
чале всего сущего, Гераклит - в огне, Анаксимен - в
воздухе, Демокрит - в том, что все состоит из атомов.
Материалисты стремились единство мира найти в
чем-то конкретном, вещественном. Религиозно-идеа-
листическое истолкование мира сводит проблему его
единства к признанию духовного первоначала (Бога,
абсолютной идеи) как демиурга (творца) всякого на-
личного бытия.
Если до XVIII в. наука шла по пути расчленения
природы, отделения одних предметов от других, исследо-
вала отдельные стороны процессов и событий, то к сере-
дине XVIII в. накопилось достаточно данных для того,
чтобы на основе частных связей сделать вывод о всеоб-
щей связи явлений и процессов. Открытия, сделанные в
XIX в., позволили сформулировать положение о матери-
альном единстве мира.
Признание однородности структуры приводило к
вещественно-субстратной модели, универсальность ко-
личественных законов - к функциональной. Но и та и
другая модель не могли быть удовлетворительными,
поскольку, в конечном счете, приводили к представле-
нию о "дурной" бесконечности. Ценным в развитии
всех предшествующих моделей мира было накопление
конкретных естественнонаучных представлений, демон-
стрирующих предметное существование этого единства.
С естественнонаучной точки зрения о материальном
68
единстве мира свидетельствуют установление одинаково-
сти физико-химического состава в строении тел, созда-
ние Коперником гелиоцентрической системы, открытие
закона сохранения и превращения энергии и др.
Вместе с тем все эти, как и многие иные, открытия
и закономерности только подводят к представлению о
материальном единстве мира, но не раскрывают сути. В
лучшем случае они могут свидетельствовать о единстве в
тех или иных локальных областях мира. Эти проявления
единства мира исследуются естествознанием и другими
конкретными науками. Философские представления о
единстве мира должны фиксировать его общие непрехо-
дящие стороны. Тогда материальное единство мира мы
обнаружим в абсолютности и вечности материи, ее несо-
творимости и неуничтожимости, в единстве материи и
ее важнейших свойств на всех структурных уровнях, в
подчинении всех явлений и процессов универсальным
диалектическим закономерностям, во взаимной связи и
обусловленности всех структурных уровней и систем, в
многообразии взаимных превращений, в историческом
развитии материи, возникновении живой и социально
организованной ее форм на основании менее сложных
видов.
Идея материального единства мира является одним
из исходных принципов диалектико-материалистической
концепции бытия. Знание форм единства мира обеспечи-
вает переход познания от неизвестного к известному, по-
зволяет через свойства конечного постичь некоторые ас-
пекты бесконечного и абсолютного. И возникает вопрос:
как согласуется этот принцип с идеей множественности
миров или вселенных, отличных от той, в которой мы
живем? Выдвигаемые современной физикой и космологи-
ей гипотезы о множественности миров связаны с такой
интерпретацией квантовой механики, согласно которой в
результате любого квантового перехода, происходящего на
Земле, звездах, галактике, космическом пространстве, со-
вершается деление Вселенной на множество самостоя-
тельных миров.
В таком общем виде эта идея не является не-
ожиданной для философии. Так, еще Г. Лейбниц в
своей теологической теории мироздания сформулиро-
вал понятие "возможные миры". Он полагал, что из
69
всего многообразия возможных миров, которые суще-
ствуют в разуме Бога, выбор может сделать сам Бог,
основываясь на принципе максимального совершенства
и оптимальности, максимального богатства явлений,
допускаемых физическими законами. В XX в. понятие
возможных миров входит в теорию с именем немецко-
американского философа Р. Карнапа, понимавшего под
логически возможными мирами такие, которые можно
описать непротиворечиво. Это могут быть различные
необычные фантастические миры. Современная же космо-
логия объективирует идею множества миров, предполагая,
что наряду с нашим миром существует множество
других, отличных от него по своим физическим харак-
теристикам. Интересными в этом отношении являют-
ся представления (М.А. Марков, К.П. Станюкович) о
квазизамкнутых космологических объектов, так назы-
ваемых фридмонах или планконах. Исследователей на-
ряду с вопросом о наличии многих миров интересует
"механизм" их реализации, т.е. проблема выбора законов
природы (Дж. Уилер, У. Хокинг и др.). Что касается
адекватности различных теорий множественности миров
внешнему миру, то этот вопрос может быть решен толь-
ко в рамках конкретных физических теорий. Философ-
ский же подход к их рассмотрению позволяет утвер-
ждать, что концепция многообразия миров соответствует
идее неисчерпаемости материи и вполне согласуется с
принципом материального единства мира.
Среди множества форм проявления материального
единства мира наиболее существенно его субстанцио-
нальное единство. Действительно, все многообразие
свойств, вещей, отношений имеет общую основу - мате-
рию. Для более глубокого раскрытия сущности материаль-
ного единства мира, равно как и для осмысления проблемы
в целом, большое значение имеют идея единственности
фундаментальной структуры Вселенной и непосредствен-
но с ней связанный антропный принцип. В современной
космологии его расценивают как "скрытый принцип, орга-
низующий Вселенную определенным образом". Появление
во Вселенной человека и человеческого разума оказывают-
ся обеспеченными уже на уровне фундаментальных зако-
нов природы.
70
Согласно этому принципу, величины астрофизи-
ческих параметров (космологические начальные усло-
вия) расширяющейся Вселенной таковы, что на опреде-
ленных ступенях своего развития природа необходимо
порождает жизнь и человека. Даже незначительные из-
менения массы электрона, константы сильного взаимо-
действия или гравитационной постоянной привели бы
к невозможности возникновения жизни земного типа.
Мировоззренческое значение антропного принципа
заключается в том, что в нем отражается далеко ухо-
дящая корнями в прошлое всепроникающая идея
взаимосвязи и взаимообусловленности микро- и мак-
рокосмоса, неразрывной связи Человека и Вселенной.
Идея материального единства мира находит все новые
и новые естественнонаучные подтверждения и философ-
ское обоснование.
Истинно революционное значение для понима-
ния единства мира имеют принципы синергетики как
теории самоорганизации. Под самоорганизацией по-
нимается процесс спонтанного и автономного струк-
турообразования в сильно неравновесных открытых
системах. До недавнего времени считалось, что само-
организация присуща лишь живой природе. Что же
касается явлений неживой природы, то классическая
физика предписывала им подчинение обратимым во
времени фундаментальным законам, согласно которым
практически невозможно различить состояние объекта в
настоящем, прошлом и будущем. "Фактор времени"
здесь просто элиминировался и об эволюции таких объ-
ектов не могло быть и речи. Это считалась само собой
разумеющимся и, казалось, не омрачало идею единства
мира. Синергетика же рассматривает необратимость
как фундаментальный принцип. Теперь обнаружено,
что неравновесные состояния несут в себе "стрелу
времени" и тем самым вносят порядок, порождая бо-
лее высокие уровни организации. Введение второго
начала термодинамики в качестве фундаментального
динамического принципа позволяет выявить в физи-
ческих процессах переход от "существующего к возни-
кающему" (И. Пригожий). Открывается также возмож-
ность описания новой целостной общенаучной картины
мира, эвристическую ценность которой трудно пере-
71
оценить. Синергетика выявляет общее как для явле-
ний разного масштаба (микромир и макромир), так и
для явлений разной природы (физических, химических,
биологических, социальных); позволяет связать в функ-
ционально-целостный процесс все три сферы - нежи-
вую, живую и социально-организованную.
Мир есть закономерное движение материи. Таков
общий вывод из изложенного в философском понима-
нии действительности. Установление единства в беско-
нечном многообразии бытия позволяет теперь перейти к
более конкретному рассмотрению закономерностей са-
моорганизации, самодвижения и развития. Совокупность
возникающих здесь проблем образует предмет теории
диалектики.
72