Министерство образования российской федерации

Вид материала

Учебник

Содержание III.5.5. Принцип материального Iii.6. четвертая научная революция первых десятилетий хх века. Антуан Анри Беккерель Эрнест Резерфорд Нильса Бора Луи де Бройль III.7. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ ХХ века И ДИАЛЕКТИКО-МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА

Подобный материал:

• Государственная программа Российской Федерации «Доступная среда» на 2011 2015 годы, 1560.95kb.
• Российской Федерации Министерство образования и науки Российской Федерации Государственный, 343.55kb.
• Российской Федерации Министерство общего и профессионального образования Российской, 41.11kb.
• Министерство образования Российской Федерации утверждаю: Заместитель Министра образования, 588.7kb.
• Министерство образования Российской Федерации утверждаю: Заместитель Министра образования, 500.97kb.
• Министерство образования российской федерации утверждаю Заместитель Министра образования, 685.06kb.
• Министерство образования российской федерации утверждаю заместитель Министра образования, 798.02kb.
• Министерство образования российской федерации утверждаю Заместитель Министра образования, 748.49kb.
• Министерство образования российской федерации утверждаю Заместитель Министра образования, 1248.34kb.
• Министерство образования российской федерации утверждаю заместитель Министра образования, 1081.02kb.

^ III.5.5. Принцип материального

единства мира

Окружающий нас мир бесконечно многообразен в своих конкретных проявлениях. Тем не менее, в философии издавна был поставлен важный вопрос: есть ли что-либо общее, что свойственно всем без исключения явлениям мира и, если это общее существует, то в чем оно состоит? Возможны следующие варианты ответа на этот вопрос: либо мир вообще лишен какого бы то ни было единства (как бы разделен на несвязанные между собой области, качественно различные и параллельно сосуществующие), либо единство мира существует, но достигается в идеальной сфере (в мышлении субъекта, в «мировом разуме»), либо, наконец, имеет место материальное единство предметов и явлений. В виде одного из двух последних вариантов решалась проблема единства мира в истории идеалистической и материалистической философии.

Естественно, что обойти данную проблему, избежать по ней полемики было невозможно в процессе создания диалектико-материалистической картины мира. Дюринг, с которым полемизировал Энгельс, не отрицал единства мира, но видел это единство в самом факте существования вещей. Единство мира, утверждал он, заключается в его бытии. Однако существование тел (без которого, разумеется, не приходится даже ставить вопрос об их единстве) само по себе еще такого единства не обеспечивает: можно представить себе тела существующими и в то же время оторванными друг от друга. «Единство мира состоит не в его бытии, - отвечал Дюрингу Энгельс, - хотя его бытие есть предпосылка его единства, ибо сначала мир должен существовать, прежде чем он может быть единым… Действительное единство мира состоит в его материальности, а эта последняя доказывается не парой фокуснических фраз, а длинным и трудным развитием философии и естествознания».¹ В данном случае позиция Энгельса, утверждающего, что единство мира состоит в его материальности, принципиально отличается от точки зрения Дюринга.

Во-первых, понятие бытия (существования) очень широкое и не выражает ни материалистической, ни идеалистической позиции. Существуют объекты материального мира. Но также существуют (обладают свойством бытия) и явления, принадлежащие к психической сфере человека: его мысли, переживания, иллюзии, сновидения и т.п. Энгельс подчеркивает не просто существование вещей, но их существование независимо от сознания человека, т.е. решает проблему единства мира материалистически. Ибо тезис «единство мира в его бытии» вполне может быть истолкован и идеалистически. Это проиллюстрировал тот же Дюринг, дополнивший первое свое положение (о единстве мира в его бытии) вторым положением откровенно идеалистического характера: мир един потому, что я мыслю его единым. С материалистической точки зрения единство мира имеет место независимо от того, существует ли человек с его сознанием, осознается ли им это единство или не осознается. Идеализм же видит «корень» единства мира либо в человеческом сознании, либо в «мировом разуме».

Во-вторых, положение о материальном единстве мира включает в себя признание не только не зависимого от сознания существования самих вещей. Кант, например, признавал объективное существование «вещей в себе», но единство мира приписывал разуму. Последовательный материализм требует, как уже отмечалось выше, также признания объективности пространства, времени, движения и, наконец, признания объективного характера связей между вещами, законов природы. Когда Энгельс говорит, что единство мира заключается в его материальности, он учитывает все эти требования материализма, делая особый упор на то, что познание философией и естествознанием объективных связей в природе дает важнейшие доказательства единства мира.

Эти доказательства наука стала доставлять во все растущих масштабах по мере того, как исследование конкретных (частных) связей постепенно подводило ее к выявлению самих общих связей, коренных законов природы. Важнейшие доказательства единства мира были получены науками о неорганической природе: физикой, химией, астрономией.

В ходе их развития обнаружилось, что некоторые виды материи и формы движения объединяются. Так, электричество, магнетизм и свет рассматривались в начале XIX века самостоятельно, отдельно друг от друга. Благодаря трудам Фарадея и ряда других ученых была сначала выяснена взаимосвязь электричества и магнетизма и выработано представление о едином электромагнитном поле. Вслед за этим Максвелл предположил, что электромагнитную природу имеет также и свет. К концу XIX века единство этих, столь различных на первый взгляд, явлений природы было полностью доказано.

Эта же тенденция – обнаружение внутреннего единства казалось бы, совершенно различных видов движущейся материи – нашла яркое проявление в открытии Д.И.Менделеевым периодического закона. Химические элементы между которыми химия еще середины XIX века усматривала только случайные совпадения свойств, оказались звеньями единой цепи, объединенными глубоким внутренним родством (причина этого родства была раскрыта наукой позднее, уже в ХХ столетии).

Важным направлением развития наук о неорганической природе, подтверждающим материальное единство мира, стало исследование глубин Вселенной. Существенные доказательства единства мира дал спектральный анализ в середине XIXв. Особо убедительным свидетельством явилось открытие такого химического элемента, как гелий, первоначально в спектре Солнца и лишь впоследствии – на Земле.

Познание внутреннего единства органического мира и его единства со всей остальной природой стало одним из важнейших приобретений науки XIXв. Биология раскрыла единство в живой природе. Открытие клеточного строения организмов проложило путь к пониманию общности всего живого, а эволюционное учение Дарвина раскрыло генетическое единство всех существующих и исчезнувших видов.

Большой вклад в понимание единства живой и неживой природы внесли успехи органического синтеза. Это дало основание Энгельсу утверждать, что органическая химия может изготовить в лаборатории любое вещество, состав которого она знает. В решении проблемы синтеза белка он видел одну из важнейших нерешенных проблем естествознания.

Определенный философский вклад в разработку проблемы материального единства мира внес известный русский философ-материалист, литератор и общественный деятель Н.Г.Чернышевский. Он обосновывал неразрывную связь между органической и неорганической природой, между растительным и животным миром, между человеком и высшими животными.

Для всех очевидна разница между минералом и растением, отмечал он, но далеко не все понимают их единство. А между тем наука доказала, что с точки зрения материального состава «разница между органическою и неорганическою комбинацией элементов несущественна, и так называемые органические комбинации возникают и существуют по одним и тем же законам и все они одинаково возникают из неорганических веществ».¹

Подобным же образом решается и вопрос о взаимоотношении растительного и животного мира. Хотя «в наиболее развитых формах своих животный организм чрезвычайно отличается от растения», но известно, что есть животные, которые почти неотличимы от растений, так что ученые нередко затрудняются, и какому «царству» их отнести. А, кроме того, «млекопитающее и птица связаны с растительным царством множеством переходных форм, по которым можно проследить все степени развития так называемой животной жизни из растительной»…²

Чернышевский считал, что сама наука подошла к установлению единства всей природы, и философия должна это принять в качестве бесспорного факта.

Еще одним направлением в научном осмыслении материального единства мира стало открытие закономерностей, общих для качественно различных видов материи и форм ее движения, а также взаимных переходов между ними. Таковыми явились законы сохранения. В этих законах содержится естественнонаучное обоснование тезиса о единстве природы, поскольку они указывают на закономерный характер превращений одних видов материи в другие и одних форм движения в другие.

В середине XYIIIв. М.В.Ломоносов в известном письме к Эйлеру следующим образом сформулировал общий закон сохранения материи и движения. «… Все изменения, совершающиеся в природе, - писал он, - происходят таким образом, что, сколько к чему прибавилось, столько же отнимается от другого. Так, сколько к одному телу прибавится вещества, столько же отнимается от другого... Этот закон природы является настолько всеобщим, что простирается и на правила движения: тело, возбуждающее толчком к движению другое, столько же теряет своего движения, сколько отдает от себя этого движения другому телу».¹

М.В.Ломоносов не только выдвинул это общее философское положение, но и заложил, так сказать, первый камень в здание естественнонаучной разработки законов сохранения, доказав сохранение массы (веса) веществ в химических реакциях. Этим самым было показано, что различные виды материи могут превращаться друг в друга, притом так, что их важнейшая характеристика (вес) остается неизменной. Следовательно, вся материя связана определенным единством.

Вторым этапом в поиске и открытии законов сохранения стал экспериментально доказанный закон сохранения и превращения энергии. Суть этого открытия Энгельс видел не просто в доказательстве сохранения движения (эта идея была выдвинута много ранее), а в доказательстве закономерного превращения одних форм движения в другие и, следовательно, раскрытии глубокой внутренней связи, существующей между всеми формами движения.

Таким образом, развитие всей совокупности естественных наук дает безусловные доказательства материального единства мира. В работе «Людвиг Фейербах и конец классической немецкой философии», ссылаясь на важнейшие открытия науки XIX века, Энгельс писал: «Благодаря… громадным успехам естествознания мы можем теперь обнаружить не только ту связь, которая существует между процессами природы в отдельных ее областях, но также, в общем и целом, и ту, которая объединяет эти отдельные области. Таким образом, с помощью данных, доставленных самим эмпирическим естествознанием, можно в довольно систематической форме дать общую картину природы как связного целого». ²


^ III.6. ЧЕТВЕРТАЯ НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ ПЕРВЫХ ДЕСЯТИЛЕТИЙ ХХ ВЕКА.

ПРОНИКНОВЕНИЕ В ГЛУБЬ МАТЕРИИ.

КВАНТОВО-РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МИРЕ


Еще в конце XIX в. большинство ученых склонялось к точке зрения, что физическая картина мира в основном построена и останется в дальнейшем незыблемой. Предстоит уточнять лишь детали. Но в первые десятилетия XX века физические воззрения изменились коренным образом. Это было следствием «каскада» научных открытий, сделанных в течение чрезвычайно короткого исторического периода, охватывающего последние годы XIX столетия и первые десятилетия XX в.

В 1896 г. французский физик ^ Антуан Анри Беккерель (1852— 1908) открыл явление самопроизвольного излучения урановой соли. Исследуя это явление, он наблюдал разряд наэлектризо­ванных тел под действием указанного излучения и установил, что активность препаратов урана оставалась неизменной более года. Однако природа нового явления еще не была понята.

В его исследование включились французские физики, супруги Пьер Кюри (1859–1906) и Мария Склодовская-Кюри (1867–1934). Прежде всего их заинтересовал вопрос: нет ли других веществ, обладающих свойством, аналогичным урану? В 1898 г. были открыты новые элементы, также обладающие свойством испускать «беккерелевы лучи», — полоний и радий. Это свойство супруги Кюрина назвали радиоактивностью. Их напряженный труд принес щедрые плоды: с 1898 г. одна за другой стали появляться статьи о получении новых радиоактивных веществ.

А годом раньше, в 1897 г., в лаборатории Кавендиша и Кем­бридже при изучении электрического разряда в газах (катодных лучей) английский физик Джозеф Джон Томсон (1856—1940) открыл первую элементарную частицу — электрон. В последующих опытах по измерению заряда электрона и получению отно­шения этого заряда к массе было обнаружено совершенно нео­бычное явление зависимости массы электрона от его скорости. Уяснив, что электроны являются составными частями атомов всех веществ, Дж. Дж. Томсон предложил в 1903 г. первую (электромагнитную) модель атома. Согласно этой модели, отрицательно заряженные электроны располагаются определенным образом (как бы «плавают») внутри положительно заряженной сферы. Сохранение электронами определенного места в сфере есть результат равновесия между положительным равномерно распределенным ее зарядом и отрицательными зарядами электронов. Но модель «атома Томсона» просуществовала сравнительно недолго.

В 1911 г. знаменитый английский физик ^ Эрнест Резерфорд (1871—1937) предложил свою модель атома, которая получила название планетарной. Появлению этой новой модели атома предшествовали эксперименты, проводимые Э. Резерфордом и его учениками, ставшими впоследствии знаменитыми физика­ми, Гансон Гейгером (1882—1945) и Эрнстом Марсденом (1889-1970). В результате этих экспериментов, показавших неприемлемость модели атома Дж. Дж. Томсона, было обнаружено, что в атомах существуют ядра — положительно заряженные микрочастицы, размер которых очень мал по сравнению с размерами атомов. Но масса атома почти полностью сосредоточена в его ядре. Исходя из этих новых представлений, Резерфорд и выдвинул свое понимание строения атома, которое он обнародовал 7 марта 1911 г. на заседании Манчестерского философского общества. По его мнению, атом подобен Солнечной системе: он состоит из ядра и электронов, которые обращаются вокруг него.¹

Но планетарная модель Резерфорда обнаружила серьезный недостаток: она оказалась несовместимой с электродинамикой Максвелла. Согласно законам электродинамики, любое тело (частица), имеющее электрический заряд и движущееся с ускорением, обязательно должно излучать электромагнитную энергию. Но в этом случае электроны очень быстро потеряли бы свою кинетическую энергию и упали на ядро. С этой точки зрения, оставалась непонятной необычайная устойчивость атомов. Кроме того, в соответствии с законами электродинамики, частота излучаемой электроном электромагнитной энергии должна бытъ равна частоте собственных колебаний электрона в атоме или (что то же) числу оборотов электрона вокруг ядра в секунду. Но в этом случае спектр излучения электрона должен быть непрерывным, так как этектрон, приближаясъ к ядру, менял бы свою частоту. Опыт же показывал другое: атомы дают электромагнитное излучение только определенных частот (именно поэтому атомные спектры называют линейчатыми, т. е. состоящими из вполне определенных линий). Такая определенность спектра, его ярко выраженная химическая индивидуальность очень труд­но совмещается с универсальностью электрона, заряд и масса которого не зависят от природы атома.

Разрешение этих противоречий выпало на долю известного датского физика ^ Нильса Бора (1885—1962), предложившего свое представление об атоме. Последнее основывалось на квантовой теории, начало которой было положено на рубеже XX в. немецким физиком Максом Плавком (1858—1947) Планк выдвинул гипотезу, гласящую, что испускание и поглощение электромагнитного излучения может происходить только дискретно, конечными порциями — квантами.

Н. Бор, зная о модели Резерфорда и приняв ее в качестве исходной, разработал 1913 г. квантовую теорию строения ато­ма. В ее основе лежали следующие постулаты: в любом атоме существуют дискретные (стационарные состояния), находясь в которых атом энергию не излучает; при переходе атома из одного стационарного состояния в другое он излучает или поглощает порцию энергии.

Предложенная Бором модель атома, которая возникла в результате развития исследований радиоактивного излучения и квантовой теории, фактически явилась дополненным и исправленным вариантом планетарной модели Резерфорда. Поэтому в истории атомной физики говорят о квантовой модели атома Резерфорда—Бора.

Следует отметить, что научные заслуги Резерфорда не ограничиваются исследованиями, приведшими к упомянутой планетарной модели атома. Совместно с английским химиком Фредериком Содди (1877—1956) он провел серьезное изучение радиоактивности. Резерфорд и Содди дали трактовку радиоактивного распада как процесса превращения химических элементов из одних в другие. «Неизменяемость свойств электронов при обычных физических и химических процессах, — писал Н. Бор, — непосредственно объясняется тем, что в таких процессах, хотя связи электронов и могут сильно меняться, ядро остается без изменений. Резерфордом была доказана и взаимная превращаемость атомных ядер под действием мощных сил. Тем самым Резерфорд открыл совершенно новую область исследований, которую часто называют современной алхимией ».¹

Как тут не вспомнить крушение стремлений и надежд многих поколений алхимиков получать одни химические элементы (чаще всего — золото) из других в связи с открытием во второй половине XVIII в. Лавуазье закона неизменности химических элементов. И вдруг, в начале XX в., оказалось, что в результате радиоактивного распада некоторые элементы самопроизвольно превращаются в другие. Это было поистине научной сенсацией.

Впрочем, наука XX века принесла немало сенсационных открытий, многие из которых совершенно не укладывались в представление обыденного человеческого опыта. Ярким примером этого может служить теория относительности, созданная в начале нашего столетия мало кому известным тогда мыслителем Альбертом Эйнштейном (1879—1955).

В 1905г. им была создана так называемая специальная теория относительности. В этой теории было установлено; что пространственно-временные свойства тел меняются с изменением скорости их движения. По мере приближения скорости движе­ния тела к скорости света его линейные размеры сокращаются в направлении движения, а ход времени замедляется. Эти выводы специальной теории относительности нашли экспериментальное подтверждение.

Новые аспекты зависимости пространственно-временных характеристик от материальных процессов раскрыла общая теория относительности (1916 г.). Согласно этой теории пространство в разных частях Вселенной имеет различную кривизну и описывается неевклидовой геометрией. Кривизна пространства обусловлена действием гравитационных полей, создаваемых огромными массами космических тел. Эти поля вызывают и замедление хода протекания материальных процессов. Выводы общей теории относительности также были подтверждены экспериментами (например, было обнаружено искривление световых лучей под влиянием полей тяготения, близкое к значению, предсказываемому общей теорией относительности).

Теория Эйнштейна получила признание далеко не сразу. Специальная теория относительности была быстро принята лишь узким кругом известных физиков-теоретиков. Но в 20-х годах, после появления общей теории относительности, этот круг существенно расширился. Эйнштейн получил полную поддержку многих выдающихся ученых, работавших в других областях физики, но обладавших широкой культурой физического мышления.

В то же время существовали и тупая ограниченность в. науке, милитаризм и расизм в политике. Не случайно теория относительности была встречена в штыки в фашистской Германии, где к хору злобных голосов, отвергших теорию Эйнштейна как «неарийскую», враждебную национальному германскому сознанию, присоединились такие известные физики-экспериментаторы, как Ленард и Штарк.

Хотя имя А. Эйнштейна по сей день в массовом сознании связывается с теорией относительности, эта теория была далеко не единственным его научным достижением. Опираясь на пред­ставление Планка о квантах, Эйнштейн еще в 1905 г. сумел обосновать природу фотоэффекта. Каждый электрон выбивается из металла под действием отдельного светового кванта, или фотона, который при этом теряет свою энергию. Часть этой энергии уходит на разрыв связи электрона с металлом. Эйнштейн показал зависимость энергии электрона от частоты светового кванта и энергии связи электрона с металлом.

Казалось, что корпускулярная теория материи торжествует. Фотон, например, явно имеет корпускулярные свойства (русский физик П. Н. Лебедев экспериментально доказал в 1899 г. существование светового давления). Но вскоре выяснилось, что определить энергию фотона (частицы света, не обладающей массой покоя) можно было, только представляя его себе в виде волны с соответствующей длиной и частотой. Получалось, что фотон—это одновременно и волна и частица. Распространяется он как волна, излучается и поглощается—как частица.

В 1924 г. произошло крупное событие в истории физики: французский ученый ^ Луи де Бройль (1892-1987) выдвинул идею о волновых свойствах материи. «Почему, если волновой материи присущи свойства корпускулярности, — писал он, — мы не вправе ожидать и обратного: что корпускулярной материи присущи волновые свойства? Почему бы не мог существовать закон, единый для всякого вообще материального образования, не важно, волнового или корпускулярного?».¹

Наиболее убедительное подтверждение существования волновых свойств материи было получено в результате открытия (наблюдений) дифракции электронов в эксперименте, поставленном в 1927 г. американскими физиками Клинтоном Дэвиссоном (1881-1958) и Лестером Джермером (1896-1971). Быстрые электроны, проходя сквозь очень тонкие пластинки металла, вели себя подобно свету, проходящему мимо малых отверстий или узких щелей. Другими словами, распределение электронов, отражавшихся от пластинки и летевших лишь по некоторым избранным направлениям, было таким же, как если бы на пластинку падал пучок света с длиной волны, равной длине волны электрона, вычисленной по формуле де Бройля.

Экспериментально подтвержденная гипотеза де Бройля превратилась в принципиальную основу, пожалуй, наиболее широкой физической теории — квантовой механики. У объектов микромира, рассматриваемых с ее позиций, обнаружились такие свойства, которые совершенно не имеют аналогий в привычном нам мире. Прежде всего — это корпускулярно-волновая двойственность, или дуализм элементарных частиц (это и корпускулы и волны одновременно, а точнее — диалектическое единство свойств тех и других). Движение микрочастиц в пространстве и времени нельзя отождествлять с механическим движением макрообъекта. Например ,положение элементарной частицы в пространстве в каждый момент времени не может быть определено с помощью системы координат, как для привычных нам тел окружающего мира. Движение микрочастиц подчиняется законам квантовой механики.

Об абсолютной непригодности законов классической механики в микромире свидетельствует, например, установленное видным немецким физиком Вернером Гейзенбергом(1901—1976) соотношение неопределенностей: если известно место положения частицы в пространстве, то остается неизвестным импульс (количество движения), и наоборот. Это одно из фундаментальных положений квантовой механики.

Все вышеизложенные революционные открытия в физике перевернули ранее существующие взгляды на мир. Исчезла убежденность в универсальности законов классической механики. Теперь уже вряд ли можно найти физика, который считал бы, что все проблемы его науки можно решить с помощью механических понятий и уравнений. Рождение и развитие атомной физики, таким образом, окончательно сокрушило прежнюю механистическую картину мира.²

Вместе с этим закончился прежний, так называемый классический период в развитии естествознания, характерный для эпохи Нового времени. Наступил новый этап неклассического естествознания XX века, характеризующийся, в частности, новыми, квантово-релятивистскими представлениями о физической реальности.


^ III.7. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ ХХ века И ДИАЛЕКТИКО-МАТЕРИАЛИСТИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА


Наука ХХ века существенно дополнила, конкретизировала диалектико-материалистическую картину мира, созданную во второй половине XIX столетия.

Новые открытия в естествознании (прежде всего, в физике) уже в начале ХХ века подтвердили правильность отказа от какого бы то ни было естественнонаучного истолкования материи и перехода к философскому ее пониманию. Крушение существовавших в XIX веке представлений об абсолютной неделимости атома, о постоянстве массы (была обнаружена зависимость массы электрона от его скорости), о неизменяемости химических элементов (оказалось, что, например, химический элемент радий может превращаться в другой элемент - гелий) опровергло все прежние представления о материи, отождествлявшие ее то с неделимыми атомами, то с неизменной массой, то с веществом и т.д. В ХХ веке окончательно утвердилось философское понимание материи как объективной реальности. Это понимание не зависит от каких-либо существующих на данном историческом этапе представлений естествознания.

Научные исследования физических, химических, биологических, социальных явлений существенно расширили, углубили прежние представления о структуре и свойствах материи. Самая укрупненная классификация систем материального мира сводит последние к трем основным типам: к системам неорганической природы, органической (живой) природы и общества. В соответствии с достижениями науки в них выделяют различные структурные уровни.

В неживой природе – это уровни элементарных частиц, атомов, молекул, макротел (на Земле также – и геологических систем), планет, звезд, галактик и метагалактик. Если на рубеже XIX и ХХв.в. была известна лишь одна элементарная частица – электрон, то на рубеже ХХ и XXIв.в. количество известных элементарных частиц исчисляется сотнями. Во второй половине ХХ века было выяснено, что элементарные частицы, образующие ядра атомов, сами обладают внутренней структурой и состоят из «еще более элементарных» частиц – кварков. Последние имеют весьма необычные свойства: они обладают дробными электрическими зарядами, что не характерно для других микрочастиц материи, и по-видимому, не могут существовать в свободном, не связанном виде. Кварковая гипотеза позволила предсказать существование ряда новых частиц, которые были затем обнаружены. Вместе с тем,на многие вопросы, касающиеся природы кварков, характера их взаимодействия и т.д. наука пока еще не дала ответа.

Наряду с успехами в исследовании микромира, современная наука имеет значительные достижения и в познании мегамира. В XYIII-XIXв.в. и даже в первой половине ХХв. Господствовала теория стационарной Вселенной, которая представлялась статичной, не изменяющейся в пространстве. Такое понимание во второй половине ХХв. было отброшено и заменено теорией расширяющейся Вселенной. Существует также гипотеза, что силы гравитационных полей в конце-концов остановят расширение Вселенной, которая затем начнет снова сжиматься до состояния бесконечно большой плотности (концепция «пульсирующей Вселенной»). Современная астрофизика внесла много нового в понимании эволюции звезд, открыла совершенно новые, неизвестные ранее космические объекты (пульсары, квазары).

Существенно расширились в ХХ столетии представления и о структурных уровнях органической природы, которые включают молекулярный уровень жизни, клеточный уровень (микроорганизмов, тканей и органов), уровни целого живого организма, сообществ организмов, биологических видов, биогеоценозов (совокупности видов различных организмов в единстве с природными условиями их существования) и, наконец, биосферы в целом, т.е. области распространения жизни на Земле. Прогресс в биологии еще в первой половине ХХв. Привел к введению понятий гена (как единицы наследственного материала, ответственного за передачу по наследству определенного признака) и хромосомы (как структурного ядра клетки, обозначаемую ДНК, и являющуюся высокомолекулярным соединением – носителем наследственных признаков). Расшифровка молекулы ДНК в середине ХХв. Послужила началом интенсивных исследований в области молекулярной биологии, которые к концу ХХв. Вплотную подвели к расшифровке генома человека.

В социальных системах исследуются уровни: человека, семьи, различных социальных групп, народов, общества в целом. Развитие философской антропологии, социологии, философии истории и других социальных дисциплин внесло немало нового в понимание социальной формы движения материи, сущности человека, в осмысление общественного прогресса (об этом речь пойдет в других разделах).

Успехи научного познания в ХХв. потребовали внесения определенных корректив в выработанные Энгельсом представления о формах движения материи. Это коснулось, прежде всего, представлений о тех формах движения, которые изучаются физикой. Уже во времена Энгельса было ясно: предмет физики включает механическую, тепловую и электромагнитную формы движения, качественно различающиеся между собой. Представления о них расширялись в связи с дальнейшим прогрессом физики. Теплота, например, уже не связывается (как при Энгельсе) только с движением молекул; ее носителями могут быть и электронный газ, и фотонный газ и другие ансамбли однотипных частиц материи.

Уже в начале ХХв. физика столкнулась с особенностями движения микрообъектов, обладающих корпускулярно-волновой природой. К их движению оказалось неприменимым, например, понятие траектории, которое употребляется при движении материальных объектов, обладающих только корпускулярными свойствами. В результате были вскрыты специфические, квантово-механические закономерности движения микрообъектов. Таким образом, развитие физики привело к пониманию того, что движение микрообъектов является особой формой движения, не сводимой к электромагнитному, а тем более к механическому движению.

Дальнейший прогресс атомной физики показал, что и квантовая механика имеет ограниченную область применения. Если в начальный период развития квантовой механики многие физики полагали, что она явится универсальной, всеобъемлющей теорией микропроцессов, то затем стало ясно, что внутриядерные процессы не могут быть объяснены, исходя из законов квантовой механики. Проникнув внутрь атомного ядра, физика встретилась с еще одной новой формой движения, не сводимой не только к механическому, тепловому и электромагнитному движению, но и квантово-механической форме движения. Квантовая механика, например, не может объяснить процессы, связанные со структурой элементарных частиц (ибо квантовая механика является теорией движения микрообъектов, в том числе элементарных частиц, но она не отражает внутренние связи, структуру этих микрообъектов).

Многообразие изучаемых физикой классов объектов материального мира и видов материального движения настолько велико, что не существует какой-то единой, нерасчлененной (как в классификации Энгельса) «физической» формы движения материи. Существует также точка зрения, отвергающая представление о единой, нерасчлененной биологической форме движения и утверждающая существование ряда специфических биологических форм движения материи, связанных с разными ступенями и уровнями жизни (эта идея особенно актуальна в связи с бурным развитием молекулярной биологии).

Во второй половине ХХв. были выдвинуты идеи о существовании двух новых форм движения материи, которые отсутствуют в классификации Энгельса. Это – геологическая и кибернетическая формы движения. Существование первой обусловлено тем, что развитие Земли и земной коры представляет собой единый процесс, подчиненный общим фундаментальным закономерностям. Кибернетическая форма движения материи связывает воедино функционирование живых (биологических) систем и специфических технических устройств, созданных человеком, по критерию способности к восприятию, переработке и передаче информации. Неорганические материальные объекты в наших земных условиях не имеют «сами по себе» той организации, которая обеспечивала бы им какие-либо информационные возможности. И лишь во второй половине ХХв. в результате деятельности человека появились особые неорганические объекты, в которых начали осуществляться (как и в живых системах) процессы приема, хранения, переработки и выдачи информации.

Сложившуюся в конце ХХв. концепцию форм движения материи нельзя признать завершенной. Предстоит дальнейший анализ связи между формами движения материи и соответствующими классами материальных объектов, исследование соотношений между формами движения и структурными уровнями материи, изучение границ несводимости высших форм движения материи к низшим и т.д.

Крупнейшее достижение науки начала ХХв. – создание теории относительности явилось естественнонаучным подтверждением важнейшего положения диалектико – материалистической картины мира о единстве материи, движения, пространства и времени. Творцу теории относительности удалось показать не просто единство, но зависимость свойств пространства и времени от движущейся материи и друг от друга. Когда А.Эйнштейна попросили выразить суть теории относительности в одной, по возможности понятной фразе, он ответил: «Раньше полагали, что если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы, теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы также пространство и время».¹

Кроме того, специальная теория относительности связала закон сохранения массы с законом сохранения энергии по существу в один закон природы. Философское значение этого открытия состоит в том, что теперь взаимопревращение видов материи и взаимопревращение форм движения рассматриваются как две стороны одного и того же акта – качественного превращения одних видов движущейся материи в другие.

Огромные по масштабам научные исследования, проводившиеся в ХХв., существенно дополнили и обогатили представление о материальном единстве мира. Современная физика, исследуя спектроскопические данные, касающиеся космических объектов, находит в них такие же химические элементы, что и на Земле. В космических излучениях, приходящих к нам из глубин Вселенной, обнаруживаются те же самые элементарные частицы, что и в земных условиях. Причем некоторые из них, будучи предсказаны теоретически, были сначала открыты именно в космических лучах, а уж потом найдены в эксперименте (позитроны, мезоны).

Если важнейшими доказательствами единства органического мира в XIX веке стали открытие клеточного строения организмов и эволюционная теория Дарвина, то в ХХ веке такими доказательствами явились открытия в области молекулярных основ наследственности в живой природе.

Еще одно направление развития науки, доказывающее единство мира, оказалось связанным с математикой. Именно математика позволила обнаружить в мире некоторые общие связи, – поскольку она, отвлекаясь от качественных различий тел, исследует общие для различных тел и форм движения количественные закономерности. Естествоиспытателей не раз поражало сходство тех уравнений, которые применяются для описания процессов самой различной природы. Последнее свидетельствует об объективно существующем единстве мира, одним из проявлений которого и является наличие общих связей, отображаемых средствами математики.

Начавшийся еще в XIX веке переход физической науки к изучению электромагнитного поля, а затем в начале ХХ столетия – и к изучению весьма сложных явлений микромира потребовал математизации физики. А это, в свою очередь, повлекло за собой потерю прежних наглядных представлений, которыми характеризовалась классическая механика. Многие новые результаты в физике стало возможным получить только математическим путем. Как отмечал А.Эйнштейн, физическая реальность до Максвелла мыслилась в виде материальных точек, изменения которых состоят только в движении. После Максвелла физическая реальность мыслилась уже в виде непрерывных, не поддающихся механическому объяснению полей, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных.

Потеря прежней наглядности, которой характеризовалась механика, имевшая дело с медленными движениями и большими массами объектов макромира, и углубление в весьма сложные, совершенно необычные для «здравого смысла» процессы микромира, потребовали изменения стиля научного мышления. По этому поводу известный американский физик Ричард Фейнман писал следующее: «Раз поведение атомов так не похоже на наш обыденный опыт, то к нему очень трудно привыкнуть. И новичку в науке, и опытному физику – всем оно кажется своеобразным и туманным. Даже большие ученые не понимают его настолько, как им хотелось бы, и это совершенно естественно, потому что весь непосредственный опыт человека, вся его интуиция – все прилагается к крупным телам. Мы знаем, что будет с большим предметом; но именно так мельчайшие тельца не поступают. Поэтому, изучая их, приходится прибегать к различного рода абстракциям, напрягать воображение и не пытаться связывать их с нашим непосредственным опытом».¹

Классический этап естествознания, ограниченный рамками Нового времени, привел (в конце этого этапа) к формированию диалектико-материалистической картины мира. Этап неклассического естествознания ХХ века заставил пересмотреть некоторые ее положения. Однако появившиеся новые естественнонаучные данные о физической реальности в целом не подорвали диалектико-материалистических представлений об окружающем нас мире. Более того, они укрепили их, существенно обогатив новым содержанием.