Общая характеристика современной естественнонаучной
Картины мира
Как это ни удивительно, вся материя одинакова. Материя, из которой сделаны звезды, такая же, как и материя, из которой сделана Земля …. Лягушки сделаны из того, же материала, что и камни, только материал этот по-разному использован.
Р. Фейнман
Рассмотренные в предыдущих главах положения важнейших естественнонаучных теорий служат фундаментом для построения современной картины мироздания - системы представлений о мироустройстве, свода наиболее общих законов Природы.
Картина мира, как мы могли видеть, постоянно совершенствуется, дополняется, углубляется, вбирает в себя новейшие достижения естественных наук и их философское осмысление. Каркасом картины мироздания являются фундаментальные понятия, такие, как материя, пространство-время, движение, а также наиболее общие законы Природы, такие, как законы сохранения.
Природа чрезвычайно многообразна, и кажется, что абсолютно невозможно постичь законы, управляющие физической реальностью: от взаимопревращения элементарных частиц до рождения и гибели звезд. Однако естествознание все глубже проникает в тайны Природы, раскрывая новые и новые закономерности мироустройства. На этом бесконечном пути познания проявляется естественное стремление человека создавать такие модели явлений, такие теории, которые объясняли бы сложное через простое, давали бы описание Природы через ограниченное число неких фундаментальных частиц, участвующих в ограниченном числе фундаментальных взаимодействий. Вместе с тем попытки понять мироустройство приводят к необходимости поиска основных, коренных, всеобщих свойств Природы.
Глава 5. Многообразие и единство природы
Вещество и поле. Иерархия объектов в Природе
Окружающий нас мир есть движущаяся материя. Движение здесь понимается в общем смысле как всякое изменение материи, любой происходящий в Природе процесс.
В классической физике считается, что материя существует в виде вещества и в виде поля, причем эти виды материи строго разделены и не переходят друг в друга. В современной естественнонаучной картине мира понятия вещества и поля сближаются. Так, например, элементарная частица рассматривается как материализованная доза энергии, черпаемая из соответствующего физического поля.
Опыт многих веков исследования Природы утверждает, что все материальные тела имеют структуру. Одной из главнейших целей познания является анализ этой структуры, т.е. поиск все более «мелких» структурных единиц вещества. Сегодня твердо установлено, что вещество состоит из молекул, молекулы из атомов, атомы из электронов и ядер, ядра из нуклонов.
Другой важнейший вопрос касается синтеза объектов Природы и элементов низших иерархических групп - как и почему нуклоны образуют ядро, электроны - атом, атомы - молекулу и т. д.
Прежде чем подробно рассматривать вопросы анализа и синтеза. целесообразно каким-либо образом классифицировать объекты Природы. Наиболее естественным и наглядным классификационным признаком является характерный размер объекта, а также его масса. Выделяют микромир с характерными размерами ≤ 10-8 м (элементарные частицы, ядра, атомы, молекулы, т.е. микрочастицы), макромир (макромолекулы, кристаллы, жидкости, газы, живые организмы, человек, объекты техники, т.е. макротела), а также мегамир (планеты, звезды, галактики). Характерные размеры и массы объектов Природы и техники представлены в виде диаграмм на рис. 5.1 и 5.2. Границы раздела микро- и макромира условны и подвижны, и в принципе не существует отдельного «макромира» и отдельного «микромира». Важно понимать, что макрообъекты построены из микрообъектов, а в основе макроявлений лежат микроявления. Следовательно, речь идет лишь о различных уровнях рассмотрения вещества.
Рис. 5.1.
Рис. 5.2.