Приставка «микро» означает отношение к очень малым размерам. Таким образом, можно сказать, что микромир - это что-то небольшое. В философии в качестве микромира изучается человек, а в физике, концепции современного естествознания в качестве микромира изучаются молекулы.
Микромир имеет свои особенности, которые можно выразить так:
1) единицы измерения расстояния (м, км и т. д.), используемые человеком, применять просто бессмысленно;
2) единицы измерения веса человека (г, кг, фунты и т. д.) применять также бессмысленно.
Так как была установлена бессмысленность применения единиц измерения расстояния и веса по отношению к объектам микромира, то, естественно, потребовалось изобрести новые единицы измерения. Так, расстояния между ближайшими звездами и планетами измеряются не в километрах, а в световых годах. Световой год - это такое расстояние, которое солнечный свет проходит за один земной год.
Изучение микромира вместе с изучением мегамира способствовало крушению теории Ньютона. Таким образом, была разрушена механистическая картина мира.
В 1927 г. Нильс Бор вносит еще один свой вклад в развитие науки: он сформулировал принцип дополнительности. Причиной, послужившей для формулировки данного принципа, стала двойственная природа света (так называемый корпускулярно-волновой дуализм света). Сам же Бор утверждал, что появление данного принципа было связано с изучением микромира из макромира. В качестве обоснования этого он приводил следующее:
1) предпринимались попытки объяснить явления микромира посредством понятий, которые были выработаны при изучении макромира;
2) в сознании человека возникали сложности, связанные с разделением бытия на субъект и объект;
3) при наблюдении и описании явлений микромира мы не можем абстрагироваться от явлений, относящихся к макромиру наблюдателя, и средств наблюдения.
Нильс Бор утверждал, что «принцип дополнительности» подходит как для исследования микромира, так и для исследования в других науках (в частности, в психологии).
В заключение данного вопроса стоит сказать, что микромир является основой нашего макромира. Также в науке можно выделить «микромикромир». Или, по-другому, наномир. Наномир, в отличие от микромира, является носителем света, точнее, всего спектра электромагнитных процессов, фундаментом, поддерживающим структуру элементарных частиц, фундаментальных взаимодействий и большинства явлений, известных современной науке.
Таким образом, предметы, окружающие нас, а также само тело человека не являются единым целым. Все это состоит из «частей», т. е. молекул. Молекулы, в свою очередь, также делятся на более мелкие составляющие части - атомы. Атомы тоже, в свою очередь, делятся на еще более мелкие составляющие части, которые именуются элементарными частицами.
Всю эту систему можно представить как дом или здание. Здание не является цельным куском, т. к. оно построено, допустим, с помощью кирпичной кладки, а кирпичная кладка состоит непосредственно из кирпича и раствора цемента. Если же начнет разрушаться кирпич, то, естественно, рухнет и все строение. Так и наша Вселенная - разрушение ее, если это произойдет вообще, также начнется с наномира и микромира.
2. Макромир
Естественно, есть объекты, которые по своим размерам гораздо больше объектов микромира (т. е. атомов и молекул). Эти объекты и составляют макромир. Макромир «населяют» только те объекты, которые по своим размерам соизмеримы с размерами человека. К объектам макромира можно отнести и самого человека. И, что естественно, человек является самой главной составляющей макромира.
Что же такое человек? Древний античный философ Платон как-то сказал, что человек - это двуногое животное без перьев. В ответ на это его оппоненты принесли ему ощипанного петуха и сказали: вот, Платон, твой человек! Изучение человека как объекта макромира с точки зрения его физических данных неправильно.
Прежде всего отметим, что человек - это целая совокупность различных систем: кровеносной, нервной, мышечной, костной системы и т. д. Но помимо этого, одной из составляющих человека является его энергия, которая тесно связана с физиологией. Причем энергия может рассматриваться в двух смыслах:
1) как движение и способность производить работу;
2) «подвижность» человека, его активность.
Также энергию называют аурой или ци. Энергию (или ауру) можно, как и физическое тело, развивать и укреплять.
Нервная система, мышечная система, другие системы, энергия - еще не все составляющие человека. Самой главной такой «составляющей» является сознание. Что такое сознание? Где оно находится? Можно ли его потрогать, подержать в руках, посмотреть на него?
До сих пор на эти вопросы ответов нет, да и, скорее всего, не будет. Сознание - это нематериальный объект. Сознание нельзя взять и отделить от человека - оно неотделимо.
Но вместе с этим можно попытаться выделить ингредиенты, которые составляют человеческое сознание:
1) интеллект;
2) подсознание;
3) сверхсознание.
Интеллект - это мыслительная и умственная способность человека. Психологи утверждают, что главной функцией интеллекта является память. Действительно, мы не можем себе представить, что же было бы с нами, если бы памяти у нас не было вообще. Просыпаясь каждое утро, человек бы начинал соображать: кто я? Что я здесь делаю? Кто меня окружает? и т. д.
К подсознанию относятся все наши «рабочие» навыки. Навыки складываются из многократно повторяемых и однообразных действий. Для того чтобы проиллюстрировать, что такое навыки, достаточно вспомнить, что мы умеем писать и читать. Видя какой-то текст, мы не думаем: а это что за буква, а это что за знак? Мы просто складываем буквы в слова, а слова в предложения.
Сверхсознание. К сверхсознанию относится прежде всего душа человека.
Душа - это также нематериальный объект (ее нельзя ни увидеть, ни подержать в руках). Совсем недавно было заявлено, что ученые узнали, сколько весит душа. Некоторые ученые утверждают, что в момент смерти человека его вес немного уменьшается, т. е. отлетает душа человека. Но данное утверждение необоснованно, так как какой разумный врач положит умирающего на весы и будет сидеть и ждать, когда же больной умрет? В клятве Гиппократа, которую дает каждый начинающий врач, говорится о том, чтобы не навредить человеку. Врач будет не сидеть, а спасать человеческую жизнь. И вообще узнать вес души нереально, так как нематериальные объекты не имеют никакого веса.
Человеческая душа - это религиозная ценность. Все мировые религии направлены на то, чтобы дать людям возможность спасти свою душу после смерти (т. е. жить вечно после физической смерти бренной оболочки души - тела человека). Борьбу за душу всегда ведут Добро и Зло. Например, в христианстве это Бог и Сатана.
3. Мегамир
Если микромир - это мир тех объектов, которые не подходят под единицы измерения человека, макромир - это мир объектов, которые сопоставимы с единицами измерения человека, то мегамир - это мир объектов, которые несоизмеримо больше человека.
Проще говоря, вся наша Вселенная - это мегамир. Ее размеры огромны, она безгранична и постоянно расширяется. Вселенную заполняют объекты, которые значительно больше нашей планеты Земля и нашего Солнца. Нередко бывает, что разница между какой-либо звездой за пределами Солнечной системы в десятки раз превосходит Землю.
Исследование мегамира тесно связано с космологией и космогонией.
Наука космология является очень молодой. Она родилась сравнительно недавно - в начале XX в. Можно выделить две главные причины рождения космологии. И, что интересно, обе причины связаны с развитием физики:
1) Альберт Эйнштейн создает свою релятивистскую физику;
2) М. Планк создает квантовую физику.
Квантовая физика изменила взгляды человечества на структуру пространства-времени и структуру физических взаимодействий.
Также очень важную роль сыграла теория А. А. Фридмана о расширяющейся Вселенной. Эта теория очень недолго оставалась недоказанной: только в 1929 г. ее доказал Э. Хаббл. Вернее, он не доказывал теорию, а обнаружил то, что Вселенная действительно расширяется. Причем следует отметить, что в то время причины расширения Вселенной установлены не были. Они были установлены гораздо позже, в наши дни. Они были установлены тогда, когда к ранней Вселенной применили результаты, полученные посредством изучения элементарных частиц в современной физике.
Космогония. Космогония - это раздел науки астрономии, который изучает происхождение галактик, звезд, планет, а также других объектов. На сегодня космогонию можно разделить на две части:
1) космогония Солнечной системы. Эту часть (или вид) космогонии по-другому называют планетной;
2) звездная космогония.
Во 2-й половине XX в. в космогонии Солнечной системы утвердилась точка зрения, согласно которой Солнце и вся Солнечная система образовались из газо-пылевого состояния. Впервые такое мнение было высказано Иммануилом Кантом. В середине XVIII в. Кант написал научную статью, которая называлась: «Космогония, или попытка объяснить происхождение мироздания, образование небесных тел и причины их движения общими законами развития материи в соответствии с теорией Ньютона». Молодой ученый захотел написать эту работу, потому что он узнал: Прусская академия наук предложила конкурс на аналогичную тему. Но Кант не смог собраться с духом и издать свой труд. Спустя какое-то время он пишет вторую статью, которая называлась: «Вопрос о том, стареет ли Земля с физической точки зрения». Первая статья была написана в сложное время: Иммануил Кант уехал из родного Кенигсберга, пытаясь подработать домашним учителем. Не получив ничего ценного (кроме своих познаний), Кант возвращается домой и в 1754 г. издает эту статью. Обе работы позже были объединены в единый трактат, который был посвящен проблемам космологии.
Теорию Канта о происхождении Солнечной системы в дальнейшем стал развивать Лаплас. Француз подробно описал гипотезу образования Солнца и планет из уже вращающейся газовой туманности, учел основные характерные черты Солнечной системы.
Введение
1 Объекты микромира
2 Концепции микромира и квантовая механика
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Становление теории атомно-молекулярного строения мира приходится на начало 19 века, хотя еще Демокрит предполагал, что Вселенная слагается из мельчайших неделимых частиц, однако доказать экспериментально, что каждый химический элемент состоит из одинаковых атомов, удалось лишь в 1808 году. Сделал это английский химик и физик Дж.Дальтон - создатель химического атомизма, а в 1811 году итальянский физик и химик А.Авогадро выдвинул гипотезу молекулярного строения веществ (в частности, простых газов).
В конце XIX - начале XX вв. физика вышла на новый уровень исследований. Понятия и принципы классической физики оказались неприменимыми не только к изучению свойств пространства и времени, но еще в большей мере к исследованию физических свойств мельчайших частиц материи или микрообъектов, таких, как электроны, протоны, нейтроны, атомы и подобные им объекты, которые часто называют атомными частицами. Они образуют невидимый нами микромир.
В первое время физики были поражены необычными свойствами тех мельчайших частиц материи, которые они изучали в микромире. Попытки описать, а тем более объяснить свойства микрочастиц с помощью понятий и принципов классической физики потерпели явную неудачу. Поиски новых понятий и методов объяснения, в конце концов, привели к возникновению новой квантовой механики, к окончательному построению и обоснованию которой значительный вклад внесли Э. Шредингер (1887 – 1961), В. Гейзенберг (1901 – 1976), М. Борн (1882 – 1970). В самом начале эта механика была названа волновой в противоположность обычной механике, которая рассматривает свои объекты как состоящие из корпускул, или частиц. В дальнейшем для механики микрообъектов утвердилось название квантовой механики.
Все вышесказанное обосновывает актуальность данной темы.
Цель работы: всестороннее изучение и анализ микромира и его объектов.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы. Общий объем работы 14 страниц.
1 Объекты микромира
Все многообразие известных человечеству объектов и свойственных им явлений обычно разделяется на три качественно различные области - микро-, макро- и мегамиры (см. таблицу).
Понятие «Микромир» охватывает фундаментальные и элементарные частицы, ядра, атомы и молекулы.
Элементарные частицы – это частицы, входящие в состав прежде «неделимого» атома. К ним относят также и те частицы, которые получают при помощи мощных ускорителей частиц. Есть элементарные частицы, которые возникают при прохождении через атмосферу космических лучей, они существуют миллионные доли секунды, затем распадаются, превращаются в другие элементарные частицы или испускают энергию в форме излучения. К наиболее известным элементарным частицам относятся электрон, фотон, пи-мезон, мюон, нейтрино. В строгом смысле слова элементарные частицы не должны содержать в себе какие-либо другие частицы. Однако далеко не все из наиболее известных элементарных частиц удовлетворяют этому требованию. Было обнаружено, что элементарные частицы могут взаимно превращаться, т.е. не являются «последними кирпичиками» мироздания. В настоящее время уже известны сотни элементарных частиц, хотя согласно теории их число не должно быть особенно большим. Новейшие исследования, в частности, подтверждают выдвинутую ранее гипотезу о существовании еще «более элементарных» частиц – кварков.
Первой элементарной частицей, открытой в физике, стал электрон, который в 1897 году, изучая газовые разряды открыл английский физик Джозеф Томсон и измерил отношение его заряда к массе. Электрон - один из основных структурных элементов вещества; электронные оболочки атомов определяют оптические, электрические, магнитные и химические свойства атомов и молекул, а также большинство свойств твердых тел.
В обычном употреблении физики называют элементарными такие частицы, которые не являются атомами и атомными ядрами, за исключением протона и нейтрона. После установления сложной структуры многих элементарных частиц потребовалось ввести новое понятие – фундаментальные частицы, под которыми понимаются микрочастицы, внутреннюю структуру которой нельзя представить в виде объединения других свободной частиц.
Во всех взаимодействиях элементарные частицы ведут себя как единое целое. Характеристиками элементарных частиц являются, кроме массы покоя, электрического заряда, спина, также такие специфические характеристики (квантовые числа), как барионный заряд, лептонный заряд, гиперзаряд, странность и т.п.
В настоящее время достаточно много известно об атомарном строении вещества и элементарных частицах. Поскольку элементарные частицы способны к взаимным превращениям, это не позволяет рассматривать их, так же как и атом, в качестве простейших, неизменных «кирпичиков мироздания». Число элементарных частиц очень велико. Всего открыто более 350 элементарных частиц, из которых стабильны лишь фотон, электронное и мюонное нейтрино, электрон, протон и их античастицы (каждая элементарная частица, за исключением абсолютно нейтральных, имеет свою античастицу). Остальные элементарные частицы самопроизвольно распадаются за время от 10 3 с (свободный нейтрон) до 10 -22 - 10 -24 с (резонансы).
Существует несколько групп элементарных частиц, различающихся по своим свойствам и характеру взаимодействия, которые принято делить на две большие группы: фермионы и бозоны (см. рисунок).
Фермионы составляют вещество, бозоны переносят взаимодействие.
Лептоны (от греч. легкий) - частицы со спином 1/2, не участвующие в сильном взаимодействии и обладающие сохраняющейся внутренней характеристикой - лептонным зарядом, могут быть нейтральными. Заряженные лептоны могут, как и электроны (относящиеся к их числу) вращаться вокруг ядер, образуя атомы. Лептоны, не имеющие заряда могут проходить беспрепятственно через вещество (хоть через всю Землю) не взаимодействуя с ним. У каждой частицы есть античастица, отличающаяся только зарядом.
Адроны - элементарные частицы, участвующие во всех фундаментальных взаимодействиях, включая сильное; характерным для адронов сильным взаимодействиям свойственно максимальное число сохраняющихся величин (законов сохранения). Адроны делятся на барионы и мезоны. По современным представлениям, адроны имеют сложную внутреннюю структуру: барионы состоят из трех кварков; мезоны - из кварка и антикварка.
Отдельную «группу» составляет фотон.
При столкновениях элементарных частиц происходят всевозможные превращения их друг в друга (включая рождение многих дополнительных частиц), не запрещаемые законами сохранения.
Атомом (от греч. atomos - неделимый) называют часть вещества микроскопических размеров и массы, мельчайшую частицу химического элемента, сохраняющую его свойства. Атомы состоят из элементарных частиц и имеют сложную внутреннюю структуру, представляя собой целостную ядерно-электронную систему. В центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома; вокруг движутся электроны, образующие электронные оболочки, размеры которых (~10-8 см) определяют размеры атома. Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Число электронов в атоме равно числу протонов в ядре (заряд всех электронов атома равен заряду ядра), число протонов равно порядковому номеру элемента в периодической системе. Атомы могут присоединять или отдавать электроны, становясь отрицательно или положительно заряженными ионами. Химические свойства атомов определяются в основном числом электронов во внешней оболочке; соединяясь химически, атомы образуют молекулы.
Важная характеристика атома - его внутренняя энергия, которая может принимать лишь определенные (дискретные) значения, соответствующие устойчивым состояниям атома, и изменяется только скачкообразно путем квантового перехода. Поглощая определенную порцию энергии, атом переходит в возбужденное состояние (на более высокий уровень энергии). Из возбужденного состояния атом, испуская фотон, может перейти в состояние с меньшей энергией (на более низкий уровень энергии). Уровень, соответствующий минимальной энергии атома, называется основным, остальные - возбужденными. Квантовые переходы обусловливают атомные спектры поглощения и испускания, индивидуальные для атомов всех химических элементов.
Под ядром атома понимается его центральная часть, в которой сосредоточена практически вся масса атома и весь его положительный заряд. Ядро состоит из нуклонов – протонов и нейтронов (обозначение p и n). Масса протона m P = 1,673×10 -27 =1,836m e , m n = 1,675×10 -27 = 1835,5m e . Масса ядра не равна сумме масс протонов и нейтронов, входящих в него (т.н. «дефект масс»). Протон несет элементарный положительный заряд, нейтрон – частица незаряженная. Число электронов в атоме равно порядковому номеру Z элемента в таблице Менделеева, а число протонов, поскольку в целом атом нейтрален, равно числу электронов. Тогда число нейтронов в ядре определяется следующим образом: N P = A – Z , где А – массовое число, т.е. целое число, ближайшее к атомной массе элемента в таблице Менделеева, Z – зарядовое число (число протонов). Для обозначения ядер применяется запись Z X A , где Х – символ химического элемента в таблице Менделеева. Ядра с одинаковыми Z, но разными А называются изотопами. Сейчас известно более 300 устойчивых и более 1000 неустойчивых изотопов. С неустойчивыми изотопами связано явление радиоактивности – ядерного распада.
о Микромире, Микрокосме, об Атомах
Микромир – это молекулы, атомы, элементарные частицы - мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная разномерность которых исчисляется от 10-8 до 10-16 см, а время жизни - от бесконечности до 10-24 с.
Макромир - мир устойчивых форм и соразмерных человеку величин, а также кристаллические комплексы молекул, организмы, сообщества организмов; мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время - в секундах, минутах, часах, годах.
Мегамир - это планеты, звездные комплексы, галактики, метагалактики – мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет.
МИКРОКОСМ (от микро... и космос) - человек как подобие, отражение, зеркало, символ Вселенной - макрокосма. Учение о микрокосме было распространено в древнегреческой философии (Платон, перипатетическая школа, стоицизм), философии Возрождения (Николай Кузанский, Дж. Бруно, Т. Кампанелла, Парацельс), оно присуще пантеистическим учениям И. В. Гете и немецкого романтизма. В философии Г. В. Лейбница - монада .
МОНАДА (от греч. monas - род. п. monados - единица, единое) - понятие, обозначающее в различных философских учениях основополагающие элементы бытия: число в пифагореизме; единое в неоплатонизме; единое начало бытия в пантеизме Дж. Бруно; психически активная субстанция в монадологии Г. В. Лейбница, воспринимающая и отражающая др. монаду и весь мир ("Монада - зеркало Вселенной").
МАКРОКОСМ(ОС) (от макро... и космос) - Вселенная, универсум, мир в целом, в отличие от микрокосм(ос)а (человека).
Микрургия (от микро... и греч. érgon - работа), микродиссекция (от лат. dissectio - рассечение) - совокупность методических приёмов и технических средств, позволяющих производить под микроскопом операции на очень мелких объектах - микроорганизмах, простейших, клетках многоклеточных организмов или внутриклеточных структурах (ядрах, хромосомах и др.). Микрургия включает в себя также микроизоляции, микроинъекции, микровивисекционные и микрохирургические вмешательства (например, операции на глазном яблоке). Большое развитие Микрургия получила в 20 в. в связи с усовершенствованием микроманипуляторов и специальных микроинструментов - игл, микроэлектродов и др.
Объект помещают в камеру, заполненную физиологическим раствором, вазелиновым маслом, сывороткой крови или другой средой. При помощи Микрургии возможно выделение отдельных клеток , в том числе микробных, разрезание их на части, удаление и пересадка ядер и ядрышек, разрушение отдельных участков и органоидов клетки, введение в клетку микроэлектродов и химических веществ, извлечение из неё органоидов. Микрургия позволяет изучать физико-химические свойства клетки, её физиологическое состояние, пределы реактивности. Особое значение Микрургия приобретает в связи с возможностью пересадки ядер соматических клеток в яйцевые и обратно. Так, Дж. Гёрдон (1963) перенёс ядро из эпителиальной клетки кишечника земноводного в яйцевую клетку того же вида. При Микрургии резко нарушаются строение и жизнедеятельность клетки, поэтому необходим строгий контроль физиологичности производимых операций.
Микро..., микр... (от греч. mikrós - малый, маленький):
1) составная часть сложных слов, указывающая (в противоположность макро...) на малые размеры или малую величину чего-либо (например, микроклимат, микролит, микроорганизмы).
2) Приставка для образования наименований дольных единиц, по размеру равных одной миллионной доле исходных единиц. Обозначения: русское мк, международное m. Пример: 1 мксек (микросекунда) = 10-6сек.
Их главные характеристики следующие. 1) Микромир. Его объекты (реальные и виртуальные элементарные частицы, отдельные атомы и молекулы) имеют микроскопические размеры, т.е. в целом несоизмеримо меньше человека и социальных систем, живых организмов на планете и их сообществ- систем.
2) Макромир. Его объекты представлены биотическими и социальными системами Земли, начиная от отдельных организмов микробов,
растений, животных, человека и т.п. и до наиболее сложных систем - биосферы и социосферы. 3) Мегамир. Включает объекты, несоизмеримо больших размеров, чем биотические и социальные системы. Это планеты, звезды, галактики, их разнообразные скопления, а также вся обозримая (к настоящему времени) Вселенная, или Метагалактика. Данная типология Мира-Системы довольно широко распространена в научной и философской литературе по НКМ и по философии . Кроме этого, в ряде случаев выделяются и некоторые другие формы Миров на аналогичной основе, например, Мидимир, Мезомир (о которых пойдет речь ниже). Следует подчеркнуть, что метрические формы Мира отличаются друг от друга не просто размерами, но и характерными метрическими, т.е пространственно-временными параметрами и связанными с этим свойствами. Это, например, хорошо показано в монографии A.M. Мосте-паненко «Пространство и аремя в макро-, мега- и микромире» .
На первый взгляд, объекты, которые могут познаваться сегодня наукой, не сопоставимы. Своим пытливым взором человек проникает в миры молекул, атомов, элементарных частиц, размеры которых, по сравнению с человеком меньше в 10 IS -10 IS раз. С другой стороны, изучает космические просторы и объекты Космоса - планеты, звезды, галактики, их скопления, обозримую Вселенную, которая примерно в 10 2 S -1Q 26 раз больше самого исследователя и общества. Сравнивая познавательные возможности современной науки, известный астроном Б А. Воронцов-Вельяминов в своей книге «Очерки о Вселенной» (М., 1980, с. 598) пишет. «Изучая системы., человек дошел до атомного ядра, имеющего диаметр 10~ 13 см, т.е. примерно в 10 IS раз меньшего, чем он сам. Изучая системы, частью которых он является сам, он встречает в 10 15 раз большую систему уже в виде Солнечной системы (известный нам сейчас диаметр нашей Солнечной системы, строго говоря... только 10 15 см). Диаметр известной нам сейчас части Метагалактики составляет около 10 28 см. В области Космоса мы проникли, другими словами, в 100 миллионов раз дальше, чем в области Микромира мельчайших частиц. Тем не менее, свойства величайших мировых систем делаются доступными астрономам лишь на основе изучения мельчайших частиц, исследуемых физикой. Но и в деле изучения этого Микромира огромную помощь приносит наблюдение процессов в Космосе, заменяющих неосуществимые в лаборатории опыты. Великое и малое слиты в единстве природы».
Пространственные масштабы Вселенной и размеры основных познаваемых систем Мира можно представить таблицей, где размеры даны в метрах, с использованием приближенных чисел в пределах одного порядка (Карпен-ковС.Х. Концепции современного естествознания. М., 1997, с. 65 и др источники):
Радиус видимой нами Вселенной,
или космологического горизонта 10 26
Диаметр нашей Галактики 10 21
Расстояние от Земли до Солнца 10 11
Диаметр Солнца 10 9
ДиаметрЗемли 10 7
Размер человека 10 0
Диаметр клетки 10 -4 -10 -5
Длина волн видимого света 10 -6 -10 -7
Размер вирусов 10 -6 -10 -8
Диаметр атома водорода 10 -10
Диаметр атомного ядра 10 -15
Минимальное расстояние, доступное
сегодня нашим измерениям 10 -18
Таким образом, отношение самого большого к самому малому размеру, доступному сегодняшнему научному наблюдению, составляет 44 порядка. С отмеченных пространственных позиций, Макромир как мир соизмеримых с человеком объектов - биотических и социальных систем - представляет собой весьма неоднородное, широкое образование. Он включает биосистемы от клеток до биоценозов и биосферы как поверхностной сферы всей Земли, а также социальные системы от человека до государств и социосферы. Следовательно, только в Макромире расстояния оказываются сравнимыми, с одной стороны, с размерами клеток или даже вирусов (живых органических кристаллов), а с другой - с диаметром Земли (биосфера и социосфера), и простираются от 10" -10" 6 до 10 7 м, т.е. включают примерно 12 порядков. Для Микромира отношения самого большого (начиная с 1(Г 5 м, т.е. размера клетки) и самого малого (Ю~ 18) составляют 13 порядков, а в Мегамире, соответственно, от 10 до 10 26 м-19 порядков!
Для столь различающихся микро-, макро- и мега-расстояний используются соответствующие меры длины. Так, в мире микрообъектов используются миллиметры, микроны, ангстремы. Если миллиметр составляет 0,001 м, то микрон - это 0,001 мм или Iff* м. Ангстрем же составляет 10""° м. В Макромире используются в основном миллиметры, метры и километры. А в мире космических объектов применяются такие единицы расстояний, как астрономическая единица, световой год и парсек. Астрономическая единица (а.е.), используемая чаще при изучении Солнечной системы, представляет собой расстояние от Земли до Солнца, равное 149 600 000 км, или примерно 1,5 10 1 " м. Световой год - это такое расстояние, которое световой луч, двигаясь со скоростью 300 000 км/сек, проходит за год, что соответствует 9,46 10 17 км, или примерно 10 000 млрд. км, или 10 16 м. Парсек (пс) - единица космологических измерений, равная 3,26 светового года (Физика Космоса. М., 1986).
Для примера, диаметр нашей Галактики, называемой Млечный путь, составляет около 100 000 световых лет, а толщина ее в 10-15 раз меньше В нее входит около 150 млрд. звезд. В этих масштабах наша Солнечная система предстает лишь мельчайшей клеточкой подобной космической суперсистемы. Количество звезд в Галактике в целом сопоставимо с количеством клеток в многоклеточном организме, например, человека. Поэтому с данных позиций Галактика может рассматриваться как огромный космический суперорганизм,
а различные скопления галактик - как популяции и космоценозы (сообщества) таких суперорганизмов. В хорошо исследованной области пространства, на расстояниях до 1500 Мпк, находится несколько миллиардов галактик (для сравнения, человечество по количеству людей в конце XX в. приближается к 6 миллиардам человек)
Очень широко изменяются диапазоны времени в изучаемых системах, которое может измеряться в секундах, минутах, часах, годах, веках, миллионах и миллиардах лет. Если время жизни человека измеряется несколькими десятками лет, микроба - десятками минут, то возраст обозримой Вселенной определяется примерно в 20 миллиардов лет, а срок существования многих элементарных частиц составляет примерно 10 -6 - 10 - "° сек. С другой стороны, в Микромире времена жизни разных элементарных частиц имеют колоссальные различия. Среди них есть очень короткоживушие частицы, например, группа резонансных элементарных частиц. Время их существования - 10 - 3 сек. За это время они успевают пролететь расстояние порядка 10- 13 см. (что соответствует размеру протона), а затем гибнут. Время жизни нейтрона - несколько минут (около %0 с). Протон считается долгоживущей стабильной частицей, его время жизни оказывается более 10 31 лет. А фотон - стабильная частица - проходит в Космосе огромные расстояния и позволяет астрономам получить информацию о космических объектах, существовавших миллиарды лет тому назад Как правило, срок существования частицы «определяется природой сил, вызывающих распад, и зависит от величины энерговыделения в распаде Чем слабее взаимодействие, вызывающее распад, тем больше время жизни частицы Так, мезоны и барионы. распадающиеся за счет процессов сильного взаимодействия, имеют аномально малое время жизни – 10 -22 -10 -23 с. Время жизни частиц, распадающихся за счет электромагнитного взаимодействия - 10- 16 -10- 20 с. Время жизни частиц, распадающихся по слабому взаимодействию, еще больше - 10-"° - 10- 8 с, мюона 2"10 6 с, а нейтрона -- 10 3 с» (Физика космоса, с. 186).
Наши органы чувств без помощи приборов способны воспринимать лишь очень малую часть Мира-Системы, преимущественно в виде окружающих веществ Земли и излучений видимой части солнечного спектра. Так, А.В. Светлов пишет: «Успехи таких наук, как квантовая физика и физика элементарных частиц в исследовании Микромира дают основание ученым с полной уверенностью заявить, что наиболее компактным из всех агомов вещества является атом водорода. Для того, чтобы представить себе соотношение размеров этой структуры, увеличим ее в 1 000 миллиардов раз! Тогда в центре будет гипотетический шарик диаметром 16 мм, а второй «шарик», отождествляющий собой электрон (центральную плотную часть электронного облака -Е.У.), будет иметь диаметр 5,6 мм и «облетать» ядро по орбите радиусом 53 метра. Выходит, что на 99,999. % атом состоит из пустоты. И это самый «плотный», если можно так выразиться, атом. Следовательно, плотность и непроницаемость, окружающих нас предметов не более чем иллюзия (Майя), создаваемая особым устройством наших органов чувств» . Дифференцированные органы чувств устроены так, что каждый из них настроен на
вибрации среды определенной частоты, работая по принципу камертона. Наука прекрасно знает, что существует большое число вибраций (флуктуации) выше и ниже этих групп волн, частот и т л
Следовательно, есть много света, которого мы не можем видеть, много звуков, которые не воспринимает наше ухо, а также множество других не воспринимаемых нашими органами чувств сигналов и мировых сущностей разного порядка. «Таким образом, мы начинаем понимать, что вибрации, с помощью которых мы видим и слышим, подобны двум маленьким группам небольшого количества струн, взятых из огромной арфы, величина которой бесконечна: и когда мы подумаем, как много мы смогли узнать и скочько мы сделали выводов с помощью этих небольших отрывков, мы смутно представим себе, какие возможности могли бы лежать перед нами, если мы были б в состоянии пользоваться обширным и чудесным целым. . Опыты с рентгеновскими лучами дакл нам примеры тех поразительных результатов, которые получаются, когда даже очень немногие из этих добавочных вибраций становятся доступны человеку Научиться видеть с помощью рентгеновских лучей в добавление к тем, которыми мы обычно пользуемся достаточно для того, чтобы дать возможность каждому сделать магический фокус в этом роде» [там же, с. 25] Или, например, наличие у человека свойства эхолокации, присущего летучим мышам, или чувства инфракрасного видения, имеющегося у ряда рептилий, позволило бы ему свободно ориентироваться и активно действовав в полной темноте.
При постижении новых возможностей проникновения в неизведанные еще области Универсума перед взором человека открываются удивительные миры, называемые исследователями по-разному (в том числе «параллельные», виртуальные, «анти-миры» и пр.) Но, как отмечает Ч Лидбитер. «Мы не должны, думая о них, воображать себе какой-ниб\дь новый и странный вид материи, но должны просто представить себе обыкновенную физическую материю, которая так разряжена и действует так быстро, что вводит нас в совершенно новые условия и свойства» [цит по 254, с. 25].
В качестве общей специфики Микро-, Макро- и Мегамира следует отметить, что они изучают разные части и состояния Мира-Системы, а потому, если проблемы каждого такого Мира рассматривать «изнутри», с узких позиций, то на первый план выступает явная противоречивость, несоизмеримость выводов о свойствах разных метрических Миров, абсолютная невозможность интеграции, на первый взгляд, несопоставимого материала. Как отмечает А.В. Светлов, в качестве иллюстрации этой мысли можно привести известную притчу о трех слепых, которые пытались описать, что такое слон, подойдя к нему с трех разных сторон Первый подошел к ноге животного и ощупывая его сказал: «Слон - это нечто массивное, подобное колонне!» Второй подошел к хоботу и заме!ил «Слон - это нечто гибкое и подвижное, подобное змее!» А третий, потрогав хвост, воскликнул: «Друзья, вы оба не правы. Слон - это веревочка» . Если же проблему рассматривать в целом, с системно-синтетических позиций, то оказывается, что в разных науках, с различных сторон познавались отдельные части, участки Единого Мира-Системы. А
главная задача сегодня состоит в философско-научной интеграции разрозненных частей в Целое.
При этом следует подчеркнуть, что специфика Микромира и Макромира заключается в следующем. Знания о Микромире вышли в основном в область познания Мира энергий, или Рассеянной материи, Бестелесной субстанции (в объективном и субъективном плане). Здесь действуют законы Мира энергий. Напротив, в Макромире изначально изучался Мир веществ (причем, исходно в пассивном варианте, в виде механицизма) своими способами и методами, что наложило естественный отпечаток на все полученные при этом знания. Но исходя из признания неразрывности, целостности Универсума следует признать, что между разными сторонами Единого существуют многочисленные взаимопереходы Активной Мировой субстанции, взаимодействия частей. Наука все более проникает в эти пограничные, стыковые области, выявляет инвариантные формы в преобразовании знаний. Именно эти пограничные области и оказываются наиболее эвристичными, формируют основу всеобщей интеграции в ОНКМ и в Синтетической КМ.
Специфика Мегамира заключается в том, что здесь почти в статичном (по нашим земным меркам) состоянии познаются огромные части обозреваемого Универсума. Но если принять, что в большом и малом познается Единое, данная специфика оказывается не препятствием, а еще одной плодотворной ступенью в раскрытии Великих тайн Космоса. При этом возможная динамика суперструктуры Мегамира подсказывается Макромиром, а Микромир в своих мельчайших вакуумных (пра-энергийных) структурах, в их совокупности, вновь «выходит» на Мегамир и определяет часть свойств огромного Универсума, показывая, как «чистая» энергия закономерно превращается в «чистое» вещество и наоборот. Поэтому все более эвристичными и плодотворными становятся не исследования «борьбы» направлений «до победного (т.е. гибельного в своей односторонности) конца», а познавательные синтетические направления. Последние являются исходно гуманными и терпимыми. Здесь исследователи не опускаются до взаимного охаивания даже при творческом анализе противоположных взглядов, учитывают познавательную ценность драгоценных зерен аномальных фактов, из которых, как известно, наиболее вероятно рождение нового знания Отметим очень кратко особенности выделенных Миров.
В Микромире пространства существования отдельных систем (микро-объектов) имеют предельно малые, микроскопические размеры. Скорости же их распространения чрезвычайно велики н сравнимы со скоростью света -300000 км/сек, а согласно некоторым научным гипотезам, могут существовать и движения со скоростями еще большими (так называемые сверхсветовые движения тахионов и т.п. частиц, в том числе, сверхсветовые скорости перемещения в мировой энергетической среде - физическом вакууме). Здесь не действуют классические законы физики (механики и др.) Макромира, а существование микрообъектов - энергетических волн, отдельных элементарных частиц, атомов, молекул описываются законами релятивистской физики, квантовой физики, физики элементарных частиц и ядерной физики. В Микромире,
в отличие от Макромира и Мегамира, действует принцип Гейзенберга, согласно которому для микрообъекта невозможно сразу точно определить его основные параметры - импульс, скорость, координаты. Чем точнее определяется даже один из двух параметров, тем неопределеннее становится другой и наоборот. По-видимому, данный парадокс определяется тем, что в микрообъектах интегральная материя значительно более, чем в Макро- и Мегамире, представляет собой неразрывное единство, с одной стороны, массовой части (телесной субстанции, или концентрированной материи с выраженной массой покоя), но в исчезаюше малых количествах, а с другой - энергетической безмассовой части (бестелесной субстанции, рассеянной материи с отсутствующей или почти отсутствующей массой покоя). Указанное динамическое единство (с околосветовыми скоростями изменения состояний и параметров) приводит к тому, что в «точечных» участках Микромира непрерывно массовое переходит в безмассовое и наоборот. Именно поэтому невозможно в исследовании применять характеристики «чисто массовые» (например, импульс) или «чисто безмассовые» (например, пространственные - вакуумные характеристики) Здесь эти характеристики постоянно переходят друг в друга, взаимно изменяя крайние полярные «классические» параметры.
Поэтому в подобных исследуемых точках Микромира, по-видимому, нельзя четко определить отдельно пространство и отдельно время, поскольку они отчасти сливаются в динамическом взаимодействии. Само пространство микрочастицы (соответствующий ей участок физического вакуума) может настолько плавно, без четко выраженной границы, переходить в пространство окружающей энергетической среды (физического вакуума), что становится весьма проблематичным определение границы раздела фаз «микрочастица -энергетическая среда» А там, где удается относительно определенно рассчитать импульс частицы, теряет смысл пространственная определенность, и наоборот. Часть пространства (безмассовой энергии физического вакуума) концентрируется, переходит из виртуального состояния в реальное и включается микроквантами в потенциальную энергию микрочастицы, т.е. в массовую, телесную часть, а также идут обратные процессы. Поэтому по необходимости нарушаются законы «чисто» концентрированной (массовой, вещества) и «чисто» рассеянной (безмассовой, энергии) материи. Например, массовая часть субстанции вдруг «ниоткуда» получает дополнительную энергию. Создается впечатление, что «из ничто рождается нечто». На самом деле, общая энергия интегральной материи не исчезает и не появляется ниоткуда. Она просто переходит из одной качественной формы в другую альтернативную форму (бестелесное переходит в телесное и наоборот). На макроскопическом уровне это выражается универсальной формулой Е = mс 2 .
Таким образом, кажущееся нарушение законов сохранения на микроуровне объясняется несостоятельностью соответствующего гносеологического подхода к явлениям Микромира. А именно, в исследовании учитывается лишь одна сторона существования объективного мира - массовой материи, но неявно постулируется отсутствие другой (безмассовой материи). Последняя совершенно неправомерно (явно или неявно) приравнивается в основном к «пус-
тоге» или к нулю, что приводит к алогичным результатам. По-видимому, этот пробел начинает преодолеваться в современных концепциях физического вакуума.
Кроме того, принципиальное значение имеет корпускулярно-волновая двойственность объектов. Для познания микрообьектов сформировались такие науки, как квантовая и волновая физика. У элементарных частиц трудно различимы или вовсе не различимы (с помощью современных методик) система и среда, где отсутствует четкий раздел фаз, как в Макромире. Например, электрон лишь в некоторых моделях (Бора и т.п.) представлен четко отграниченной частицей. На самом деле он существует в виде постоянно перемещающегося (даже на электронных орбитах атома) электронного облака, с разной степенью плотности его частей, где наибольшая плотность и характеризует в целом местопребывание данного микрообъекта. Тем более почти не представляется возможным зафиксировать точные координаты микрообъектов в излучениях. Поэтому в основном физика для их познания применяет не динамические методы (как в большинстве случаев в Макромире или Мегамире), а вероятностно-статистические.
Совсем по-иному предстает проблема наблюдаемости явлений. Даже с помощью совершенных методик, используемых в Микромире, непосредственно не только наблюдать, но даже обнаружить отдельные частицы (например, всепроникающее нейтрино или резонансные частицы) представляется весьма сложным. Чаще всего, обнаружение и изучение микрообъектов происходит с помощью косвенных методов (например, в виде отпечатков на фотографиях). Поэтому очень сильное влияние в эксперименте оказывает методика наблюдения, используемая аппаратура и исследовательские действия самого наблюдателя, которые могут кардинально изменять объективные характеристики природных микрообъектов и значительно уводить познание от истины. Возникает специфическая для Микромира проблема чистоты наблюдения и эксперимента, возможности выявить истинные, не искаженные характеристики наблюдаемого предмета.
Кроме того, в нашем обычном «макроскопическом» понимании реальности, Микромир - это мир парадоксов. С одной стороны, для него характерны микрообъекты колоссальной плотности, как нейтрон и протон, а также состоящие из них ядра атомов. С другой стороны - это предельно рассеянная субстанция - физический вакуум, о котором шла речь выше и свойства которого еще во многом не ясны. С одной стороны, в Микромире существуют предельно малые объекты - атомы, элементарные частицы, а с другой - его рассеянная материя распространяется в виде Мировой энергетической среды по всему Универсуму, заполняя его и смыкаясь таким образом с Мегамиром.
Но именно в данном мире парадоксов появилась возможность объединять, казалось бы, «не объединнмое». Квантово-релятивистские представления показали классический пример синтеза полярных корпускулярной и волновой теорий света в концепции корпускулярно-волнового дуализма.
Именно с Микромиром связан ряд современных синтетических направлений объединения некогда не сопоставимых взаимодействий - объе-
динения электромагнитного и слабого взаимодействий в концепцию электрослабых взаимодействий, далее - творческие поиски Великого объединения с гравитационными и сильными взаимодействиями, а в самые последние годы -Великого Синтеза всех взаимодействий в теориях Физического Вакуума,
В отличие от Микромира, Макромир, в силу того, что он соизмерим с познающим субъектом - человеком, наиболее полно изучен наукой. Он включает природные и социальные объекты, размеры которых колеблются от величины до-клеточных форм (например, вирусов), живой клетки и одноклеточного организма до биосферы и социосферы как целостных планетарных образований. Большинство предметов Макромира можно отражать с помощью непосредственных наблюдений (за исключением одноклеточных и субклеточных структур). Это области преобладания концентрированной материн на планете, или Мира веществ. Поэтому основу здесь составляет вещественная структура объектов, а специфические энергии также связаны с определенным качественным состоянием вещества. Область Макромира - это область органической природы на поверхности Земли, сферы биотической и социальной жизни.
Хотя для всех органических веществ характерно атомно-молекулярпое строение (как проявление единой физико-химической основы Микромира), здесь формируется специфическая молекулярная основа из органических веществ, неметаллов - углерода, водорода, кислорода, азота, серы и др. За счет свойства атомов углерода образовывать разнообразные, прямые или разветвленные цепи, кольцевые структуры и т.п., органические молекулы достигают гигантских (по масштабам Микромира) размеров, некоторые из них (например, длина «нити» молекулы жизни ДНК) оказываются соизмеримыми с субклеточными структурами - органоидами, например, клеточным ядром, особенно в периоды наибольшей активности (например, в фазе деления клетки). В результате биотические (биологические) молекулы становятся специфическими носителями биотической и социальной активности - органической жизни.
Обладая высокой активностью, биомолекулы приобретают способность аккумулировать в разных формах солнечную космическую энергию и преобразовывать ее в особые виды энергии разнообразных живых организмов, а также в биотическую энергию молекул ДНК и РНК, определяющую деление клеток, размножение биотических и социальных организмов, а в целом - биотическую и социальную жизнь. Прогрессивное развитие механизмов поглощения свободных видов энергий внешней среды у животных, а затем социальных организмов формирует особый энергообмен живых организмов со средой, определяет появление энергетически насыщенных структур в виде нервных клеток и нервной системы животных и человека, а за счет этого, активное перемещение биосистем в пространстве . В нервной системе образуются наиболее сложные виды энергии - психическая (у животных) н психическая и духовная (у человека). Психическая и духовная энергия человека определяют сознательно-практическую деятельность в обществе [там же, с.230-275] и в целом - новые качества социальной материи .
Органические системы биосферы (а затем и социосферы) выполняют особую космическую роль на планете, поскольку, наряду с другими поверхностными геосферами трансформируют разнообразные космические энергии окружающего космического пространства (космической среды) в «земные» вещественные и энергетические формы и представляют особые воспринимающие подсистемы Земли . Временные параметры систем Макромира также в целом соизмеримы с жизнью человека, могут измеряться годами (шире - столетиями, тысячелетиями, миллионами лет) или, напротив, более короткими промежутками - сутками, минутами, секундами.
Изучение эволюционных филогенетических процессов в органической природе в виде эволюционного учения проводится в науке уже около двух столетий. За это время формировались разные концептуальные взгляды, которые в целом исходили из двух различных позиций. С одной стороны, важное значение в эволюции придавалось взаимодействию организмов с окружающей средой - как первичному (начиная с учения Ламарка, а в современных концепциях - экологические представления). С другой стороны, главная роль придавалась внутренним факторам организмов - их изменчивости и наследственности (начиная с учения Дарвина, а в современных условиях - генетические представления). В целом следует отметить, что оба направления страдали односторонностью, каждое из них шло к пониманию целого - эволюционного процесса - преимущественно со своей стороны, отрицая другую. С этим была связана многолетняя дискуссия, переходящая порой а «ожесточенную борьбу», особенно, когда верх одерживали не научные, а политические интересы. Данным вопросам посвящена очень обширная литература как в нашей стране, так и за рубежом. В частности, анализ данного явления в нашей стране провел американский исследователь Л.Р. Грэхэм . Теоретические аспекты разных подходов и их системный анализ даны нами в .
Биологической наукой на рубеже XXI в. накоплен обширный материал по обоим направлениям - генетическому и экологическому, а также важные результаты системного синтетического характера. Поэтому, по-видимому, наступает время не конфронтации и конфликтогенеза, а широкого системного синтеза лучших достижений эволюционно-генетического, эволюционно-экологического направлений и системных биологических концепций (структурной организации, системности, самоорганизации биосистем и т.п.) в единую системно-синтетическую экогенетическую концепцию филогенеза. Предпосылки и главные ориентиры для такого синтеза показаны, например, в монографии Г.А. Югая «Общая теория жизни» (М., 1985). Важной особенностью Макромира является также то, что метрические характеристики его объектов позволяют подробно исследовать структуру систем, функции их частей, общую динамику и онтогенетические циклы систем. Данные результаты играют неоценимую роль в развитии общих системных представлений, а также позволяют экстраполировать, с помощью метода аналогий, часть наиболее важных результатов в другие области познания.
В отличие от первых двух Миров, Мегямир - это Мир огромных космических объектов, где действуют свои метрики. Расстояния измеряются по-
рядками ~ 10 7 ~10 М метров, а время - миллионами и миллиардами лет. Также, как и в Микромире, необычные, с позиций обыденных представлений, метрические свойства Мегамира раскрывают особые законы Космоса, всей обозримой Вселенной. Первые субъективные представления об объектах Мегамира давали выводы еб их неподвижности и об отсутствии различий в расстояниях до разных звезд и галактик (например, в созвездия, выделенные древними наблюдателями, с современных позиций, попадают светящиеся объекты, находящиеся на огромных расстояниях друг от друга, из разных звездных или галактических ассоциаций). То, что в Мегамире обычно называется космической эволюцией, в целом представляет собой не филогенез (по сравнению с биологией или социологией, в виде множественных смен видов аналогичных систем - в течение сотен тысяч и миллионов лет), а онтогенез, т.е. в основном описание циклов саморазвития и самораспада отдельных космических систем - звезд, планет, галактик. Именно онтогенетические циклы космических систем и их отдельные фазы длятся миллионы и миллиарды лет, а филогенез разных видов таких систем занимает многие миллиарды лет и становится предметом особой области космогонии - эволюции Метагалактики, обозримой Вселенной. Таким образом, если проводить широкие научно-философские аналогии в познании систем Макромира и Мегамира, то космическая эволюция звезд и планет предстает здесь как онтогенез космических систем и сравнима с онтогенетическими циклами биотических и социальных систем, а не с филогенезом. Следовательно, именно онтогенез системы (ее самоорганизация, саморазвитие, самополяризация и самораспад, с последующей вторичной самоорганизацией и новыми циклами) становится базой для научно-философского сравнения и выявления всеобщих системных закономерностей в различных Мирах и в целом в Универсуме.
Несопоставимые- (в первых формах научного знания) метрики Макромира и Мегамира привели к разным способам их познания и к принципиально несопоставимым первым научным выводам. Так, еще в Новое время на Космос были распространены представления классической механики: единственной формой движения казалась механическая, а силой - гравитационная («неживые» механические силы притяжения и отталкивания). Данные представления легли в основу механистической космологической картины Мира, где Космос представал как неживая природа, в отличие от живой органической природы - Биоты, а также Социума. Данное принципиальное различие легло в основу космогенеза, где главными (исходными) силами космической эволюции оказались «пассивные, неживые» гравитационные взаимодействия, т.е. не внутренние, собственные силы космической системы, характеризующие ее собственную активность, а внешние по отношению к ней силы взаимодействия системы с окружающей пространственной средой. Такие космогонические представления о Неживом Космосе легли в основу всех традиционных космологических концепций и просуществовали вплоть до наших дней. Они же послужили основой расхожему представлению о разделении всей природы на «неживую» (Космос, Земля) и живую (Биота, Социум).
Иное же, гениальное интуитивное представление древних мудрецов об Активном Мире-Системе с едиными законами самодвижения (концентрирования и рассеивания) мировой интегральной материи, в том числе, об Активном Живом Космосе в принципе противоречило механистическим «традиционным» физикалистским представлениям и потому отвергалось физикой. Однако в XX в уже на базе нового накопившегося эмпирического и теоретического материала вновь возник рад идей, которые по существу строились на новой научной парадигме, которая в целом, как показывают исследования последних лет, наиболее близка взглядам об Активном Космосе (Активной неорганической природе). Результаты, получаемые в рамках новой научной парадигмы, основа которой в астрономии заложена бюраканской концепцией, были в целом противоположны традиционным космогоническим представлениям (Амбарцумян, Маркарян, Джвджян, Казютинский, Дмитриев и др. ). Данная (бюраканская) концепция в астрономии была обозначена В.А, Амбарцумяном как нетрадиционная космогоническая концепция. И действительно, асе более глубокие исследования показывают, что многие выводы нетрадиционных космологических взглядов соотносятся с традиционными с точностью «до наоборот». Поэтому в большинстве источников научной, учебной и научно-популярной астрономической литературы, как правило, описываются лишь традиционные взгляды, а противоположные или вообще не упоминаются, или очень кратко даются в основном лишь в плане критики.
Так, всеобщие представления об Активной (живое) космической, биотической и социальной материи, с универсальными мировыми законами самоорганизации, саморазвития, самораспада (с «размножением», т.е. появлением новых поколений аналогичных систем) и новыми онтогенетическими циклами никак не вписывались в традиционные космогонические представления. И лишь новые научные достижения в XX в. позволили по-новому взглянуть на динамику Космоса. В первую очередь, это общенаучные достижения, показывающие универсальное единство структурно-динамической организации материи, ее разных структурных уровней (космических, биотических и социальных систем Микромира, Макромира и Мегамира). Это результаты общенаучного синергетического направления, показавшие универсальность природных и социальных процессов самоорганизации космических, биотических и социальных систем и, следовательно, единство законов их самодвижения. Кроме того, в наблюдательной астрономии накопилось большое количество фактического материала, начиная с фундаментальных исследований школы пулковских астрономов (Санкт-Петербург), затем школы Амбарцумяна и других астрономов-исследователей в разных странах, который оказался прямо противоположным выводам традиционных космогонических построений (рождение звездных скоплений, активность ядер галактик, взрывающиеся и разбегающиеся галактики, движения токов материи в рукавах галактик в направлениях, противоположных предсказаниям традиционных теорий и пр.). Более подробно, с научно-философских позиций данная проблема рассмотрена нами в .
Таким образом, на новой современной научной основе достижений XX в. возродились представления о самодвижении Мировой субстанции и об Активном Космосе, об Активной (живой) неорганической природе Мегамира и Микромира. Формируются нетрадиционные космогонические взгляды, которые, по-видимому, по сравнению с традиционными построениями, являются более адекватными современным научно-философским представлениям. Но это отнюдь не значит, что, в случае наибольшего признания концепций Активного Космоса весь научный багаж традиционных взглядов будет «подвергнут уничтожающей критике» и отброшен. Напротив, следует подчеркнуть, что в рамках «традиционной» астрономии и астрофизики накоплен богатейший эмпирический и теоретический материал. Значительная часть его, в случае применения иного, более широкого методологического подхода, прекрасно «работает» и в нетрадиционной парадигме. Поэтому скорее всего в недалеком будущем предстоит диалектический синтез альтернативных взглядов на природу и динамику Космоса и Мегамира на новой, более широкой методологической основе. Как уже не раз отмечалось, науке известен целый ряд некогда альтернативных взглядов, которые затем оказались взаимодополнительными частями более широкой концептуальной целостности. Вспомним хотя бы лапласовский детерминизм и вероятностные представления, синтезированные в современных детерминистских взглядах; альтернативные представления о корпускулярной и волновой сущности микрообъектов, интегрированные в концепции корпускулярно-аолнового дуализма; противоборство генетических и экологических взглядов на биологическую эволюцию, которые все более интегрируются в новых экогенетических представлениях и т.п.
В целом можно сказать, что несмотря на кардинальное различие метрических характеристик Микромира, Макромира и Мегамира, они, вероятнее всего, подчиняются единым законам самодвижения Универсума.
Кроме отмеченной и в целом общепринятой типологии Миров, можно отметить, как нам кажется, плодотворные и весьма актуальные идеи некоторых авторов о несколько более дифференцированном подходе к данному вопросу. Например, Б.М. Кедров, а также другие ученые, следующие в русле данных идей, при описании основных форм движения материи предлагали особо выделять геологическую форму движения, связанную с совокупным движением нашей планеты . В комплексных исследованиях биологов, экологов, геологов и географов выделяются системно-структурные комплексы, отражающие не только характеристики биосистем, но и разных частей геосистем (например, биогеоценозы, социобиогеоценозы; уровни организации геосистем; поверхностные и внутренние концентрические слои планеты, или геосферы - ядро, мантия, лито-, гидро-, био-, социо-, атмосфера и т.д., в целом отражающие ее структурно-функциональную организацию, и т.п.)- Реальные исследования процессов и механизмов эволюции биотических и социальных систем возможны лишь с учетом того, что известная нам биотическая и социальная жизнь появилась и развилась на особой космической системе - планете Гее или Земле, за счет животворной энергии Солнца в процессе
солнечно-земных взаимодействий Кроме того, научные результаты последних лет показывают возможность исследования планет и звезд как открытых систем Космоса, в которых активно проявляются механизмы космической эволюции и космической жизни (в соответствующих пространственно-временных масштабах)
На базе отмеченных идей, теоретической и практической значимости познания особых (материнских для Биоты и Социума) космических систем -космических мегасистем планет и звезд, в первую очередь, Земли и Солнца, А Н Дмитриевский, И А. Володин и Г И Шипов предлш-ают выделять дополнительную градацию при изучении Вселенной А именно, дифференцировать не только макси-Вселенную (как совокупность всех наблюдаемых космических мега-объектов), мини-Вселенную (чикрообъекты Космоса), но также и мнди-Вселенную, в первую очередь, нашу планету Авторы обосновывают данную дифференциацию развитием нового эволюционного подхода, в котором планета может играть роль не пассивного, но активного космического объекта, системно преобразующегося в соответствии с законами космической эволюции и законами системного движения материи (СДМ, как обозначают их авторы ).
Так, авторы пишут, что в представлениях об изменении Земли как целостного космического тела традиционно применялись две развитые в современной физике теории - астрофизики и квантовой теории поля «Действительно, с точки зрения астрофизики Земля была объектом неинтересным, так как, согласно традиционным представлениям, ее масса мала для возникновения существенных релятивистских эффектов общей теории относительности, лежащих в основе астрофизических моделей» [там же, с 124]. «Однако в последние годы получен целый ряд новых синергетических эффектов, позволяющих по-новому, с учетом квантовых релятивистских процессов, рассматривать геодинамику и структурные преобразования Земли В современной физике существуют разделы, изучающие макси-Вселенную (космология и астрофизика) и мини-Вселенную (микромир, квантовая теория поля) Здесь мы пытаемся сформулировать некоторые основы будущего раздела физики, изучающего «миди-Вселенную», включающую планетологию (в частности, строение и динамику Земли)» [там же, с 124]
«Следует заметить, что в науках о Земле начали широко применяться физические теории Главной проблемой для их применения является отсутствие фундаментальных физических основ и, в частности, отсутствие модели Земли как целого на основе современной нелинейной теории поля Это открыло бы дорогу к применению системного подхода к изучению Земли (курсив наш - Е У) на более глубоком теоретическом уровне Попытка построения такой модели (см ) потребовала формулирования целого ряда принципиально новых положений При этом выводы из них хорошо согласуются с экспериментальными данными и создают довольно стройную картину, которую можно положить в основу системных представлений о геодинамике» [там же, с 125] Полагаем, что целый пласт разнообразных специальных научных исследований о Земле и Солнечной системе (Володин, Дмитриев, Дмит-
риевский, Казначеев, Шипов и др) в последние годы подтверждает правомерность подобных высказываний о необходимости выделения особой формы реальности, подлежащей глубокому всестороннему изучению
На основе изложенного, в общей градации Миров можно выделить еще один - Мидимнр, отражающий мир отдельных космических мегасистем звезд и планет, а в их числе - Земли (Геи) и Солнца, имеющих наиболее важное теоретическое и практическое значение в жизни человека Познанием Мидимира как системного образования (Геи как целостности и Солнечной системы как целого) занимается большая группа геолого-географических наук, астрономических наук (планетология, планетная космогония, гелиоастрономия), экологических наук (учение о солнечно-земных связях, геоэкологические проблемы и т п.), а также целый ряд прикладных знаний (поиск, разработка и добыча полезных ископаемых - минеральных, органических ресурсов, разнообразное практическое использование осадочных, магматических и метаморфических пород, использование ресурсов и энергии воды, ветра, Солнца и т д)
С учетом описанного, общую типологию Миров можно представить следующим образом Микромир - Мндимир - Макромир - Мегамнр (или то же примерно в обратном порядке, в зависимости от целей познания Мега-мир - Мидимир Макромир - Микромир)
Значение представленных типологий частей Мира заключается в том, что они, во-первых, помогают в определенной мере систематизировать бесконечное количество объектов общества и природы Во-вторых, выявить определенные соотношения Микро-, Макро- и Мегамира (или более подробно, Микро-, Миди-, Макро- и Мегамира). В этом случае Микромир, по отношению к Макромиру, раскрывает глубокое структурное содержание последнего Мега-мир представляет, в самом широком смысле, геологическую и космическую среду (ближний и дальний Космос) бытия живых организмов, человека и общества, А Миднчир позволяет более предметно познать тот непосредственный космический базис, на котором сформировалась биотическая и социальная жизнь Земли и Солнечной системы В-третьих, уже в данных метрических соотношениях просматривается не только бесконечное многообразие, но связь и взаимодействие, казалось бы, на первый взгляд, несопоставимых объектов Мира.
Кроме того, в ряде системных исследований выделяется также Мезо-мир (Каган, Клир, Кузьмин, Малиновский, Рапопорт, Садовский, Урманцев и др) Он рассматривается как промежуточный между Микромиром (элементарных частиц, атомов и т п) и Макромиром окружающих человека и сравнимых с ним по величине биотических и социальных систем То есть к Мезомиру, как правило, относят крупные молекулы, например, биополимеры белков, нуклеиновых кислот, органоиды клетки, микроскопические (одноклеточные) формы и организмы Но наибольшую эври-стичность представляет рассмотрение мировых частей - Микромира, Макромира и Мегамира, а также Мидимира или Мезомира не только само по себе, а во взаимодействии с иерархическими частями Мира и с соответствующей структурной организацией Мира, в виде структурных уровней организации
материи . Поэтому вопросу общей иерархии Мира-Системы посвящен специальный, следующий раздел главы.
Макромир - это часть реальной объективности мира, в котором существует человек. Оглянитесь вокруг, макромир - это все, что вы видите, и все, что окружает вас. В нашей части объективной реальности существуют как объекты, так и целые системы. Они включают также живые, неживые и искусственные объекты.
Существует еще одно, очень интересное, определение макромира.
Макромир - это мир, который существовал до появления науки квантовая физика. В макромире объекты и предметы исследовали старыми методами физики, которые не давали полного представления о том или ином предмете. материальный макромир космологический вселенная
Например, сапог - считали предметом, который сделан из кожи и сшит нитками. Ученые не знали, что кожа состоит из молекул, которые в свою очередь состоят из атомов, которые опять же состоят из множества частиц. Такой сапог - предмет из макромира. Однако такое определение используют только ученые физики.
Объекты макромира - макрообъекты, образуют сложные системы, функционирование которых зависит от множества входящих в них элементов. Так, например, закон сохранения энергии не работает в квантовой физике. В целом же, физика макромира это совокупность тех физических законов, согласно которым происходят те или иные явления, создаются машины и механизмы.
Но макромир не может существовать вне мегамира и микромира. Человечество живет на планете Земля, которая является одной из планет Солнечной системы, относящейся к бесконечно огромному космосу.
Частицами, связывающими микро- и макроуровни материи, считают молекулы. Они, состоящие из атомов, построены аналогично, но объем, занимаемый здесь электронными орбиталями, несколько больше, и молекулярные орбитали ориентированы в пространстве. В результате каждая молекула имеет определенную форму. Для сложных молекул, особенно органических, форма имеет решающее значение. Состав, пространственное строение молекул определяют свойства вещества. Виды связей ионов, структуру веществ и молекул, химические системы и химические реакции рассмотрим позже при изучении темы «Химические системы и процессы».
При определенных условиях однотипные атомы и молекулы могут собираться в огромные совокупности -- макроскопические тела (вещество). Вещество -- вид материи; то, из чего состоит весь окружающий мир. Вещества состоят из мельчайших частиц -- атомов, молекул, ионов, элементарных частиц, имеющих массу и находящихся в постоянном движении и взаимодействии. Существует огромное множество веществ, различных по составу и свойствам. Вещества делятся на простые, сложные, чистые, неорганические и органические. Свойства веществ можно объяснить и предсказать на основе их состава и строения.
Вещество простое состоит из частиц (атомов или молекул), образованных атомами одного химического элемента. Например, 0 2 (кислород), 0 3 (озон), S (сера), Ne (неон) -- простые вещества.
Вещество сложное состоит из частиц, образованных атомами различных химических элементов. Например, H 2 S0 4 (серная кислота); FeS (сульфид железа); СН 4 (метан) -- сложные вещества.
Вещество чистое -- вещество, состоящее из одинаковых частиц (молекул, атомов, ионов), обладающее определенными специфическими свойствами. Для очистки веществ от примесей используют различные методы: перекристаллизацию, дистилляцию, фильтрование.
Вещества неорганические -- это химические соединения, образуемые всеми химическими элементами (кроме соединений углерода, относящихся к органическим веществам). Неорганические вещества образуются на Земле и в космосе под воздействием природных физико-химических факторов. Известно около 300 тысяч неорганических соединений. Они образуют практически всю литосферу, гидросферу и атмосферу Земли. В их состав могут входить атомы всех химических элементов, известных в настоящее время, в различных сочетаниях и количественных соотношениях. Кроме того, огромное количество неорганических веществ получают в научных лабораториях и на химических предприятиях искусственно. Все неорганические вещества делятся на группы со сходными свойствами (классы неорганических соединений).
Вещества органические -- это соединения углерода с некоторыми другими элементами: водородом, кислородом, азотом, серой. Из соединений углерода к органическим не относятся оксиды углерода, угольная кислота и ее соли, являющиеся неорганическими соединениями. Название "органические" эти соединения получили в связи с тем, что первые представители этой группы веществ были выделены из тканей организмов. Долгое время считалось, что подобные соединения нельзя синтезировать в пробирке, вне живого организма. Однако в первой половине XIX в. ученым удалось получить искусственно вещества, которые ранее извлекали только из тканей животных и растений или продуктов их жизнедеятельности: мочевину, жир и сахаристое вещество. Это послужило доказательством возможности искусственного получения органических веществ и началом новых наук -- органической химии и биохимии. Органические вещества обладают рядом свойств, отличающих их от неорганических веществ: они неустойчивы к действию высоких температур; реакции с их участием протекают медленно и требуют особых условий. К органическим соединениям относятся нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, липиды, гормоны, витамины и многие другие вещества, играющие основную роль в построении и жизнедеятельности растительных и животных организмов. Пища, топливо, многие лекарства, одежда -- все это состоит из органических веществ.
