Концепції сучасного природознавства - Бобильов Ю.П. -
Розділ 1. МОВА НАУКИ І МОВА ПРИРОДИ

Даний посібник служить добрій справі. Він містить не тільки послідовне викладення навчальної дисципліни, але й є запрошенням до змістовної бесіди з приводу найбільш цікавих, значних проблем сучасного природознавства, зокрема фізики, біології, антропології. При написанні посібника орієнтиром слугували найважливіші "вузли", поворотні віхи історії науки, з яких можна зрозуміти, глибше усвідомити сутність природознавства як єдиної науки в її цілісності, взаємозв'язку історії, теорії, методів і, відповідно, світоглядних аспектів. Більш конкретно у посібнику розглядаються й аналізуються проблеми виникнення Всесвіту, його еволюції, саморозвитку, саморегуляції й самоорганізації. Осмислюється взаємозв'язок матерії, простору і часу, законів природи, принципів детермінізму, світу в його нескінченному різноманітті, у все більш усвідомлюваній його глибині. За такими ж принципами розглядаються актуальні питання сучасної біології, елементи антропогенезу в єдності діяльної і розумової сторін саморозвитку людства. Центральним для всієї роботи є обговорення ідей В. І. Вернадського про ноосферу. Виходячи з принципової позиції – справжньої свободи поглядів і оцінок, вважається за можливе коротко викласти деякі теоретичні міркування з приводу біблійного тлумачення створення світу. У цілому позиція авторів посібника очевидна: нескінченній різноманітності світу відповідає невичерпне його пізнання, що розвивається. Більше того, самі знання, наука, як результати творчої діяльності мислячого людства, стають реальними компонентами пізнання процесу саморозвитку і самовдосконалення природи. І ще одна особливість даного посібника. Він значною мірою базується на ідеях, поглядах і оцінках найбільших вчених і дослідників природи. Автори прагнули передати їх гранично близько до оригінальних текстів. Читачі одержують справжню науку, як говорять, "з перших рук". Мова йде про таких діячів науки, істориків і популяризаторів, як І. Р. Пригожин, В. І. Вернадський, М. М. Мойсеєв, С. Хокінг, М. М. Постников, А. К. Айламазян, В. Є. Жвірбліс, Ю. О. Шрейдер, В. Л. Ушаков, Б. М. Мєдников, С. Рєзник, С. С. Фейгельман та інші. Як говориться, "перевірка" пирога – у його з'їданні. Читайте, осягайте сучасне природознавство, як результат творчого, розумового освоєння світу. Учіться більше знати, більше розуміти і самостійно мислити! Успіхів вам, дорогі друзі!

Розділ 1. МОВА НАУКИ І МОВА ПРИРОДИ

Що таке час, знають начебто всі. Але жодна людина не може дати поняттю "час" однозначне словесне визначення, не вдаючись до формулювань типу "масляне масло". І в цьому полягає глибокий науковий зміст: відповідно до відомої теореми Геделя про неповноту аксіоматичного опису подібні тавтологічні конструкції являють собою неминучу особливість будь-якого кінцевого словника. Відомий філософ Августин (354–430 pp. до н. е.) писав: "Я прекрасно знаю, що таке час, поки не думаю про це. Але варто задуматися – і от я вже не знаю, що таке час".

Чи не правда, кожен, хто намагається відповісти на це питання, відчуває подібне утруднення? Коли ми задумуємося про час, то виникає відчуття, що це нестримний потік, у який захоплено всі події. Тисячолітній людський досвід показав, що потік часу незмінний. Здавалося б, його не можна ні сповільнити, ні прискорити. І звичайно ж, його не можна повернути назад.

Довго поняття часу залишалося лише інтуїтивним уявленням людей і об'єктом абстрактних філософських міркувань. А от Річард Фейнман дав у своїх лекціях з фізики дуже просте "визначення" часу: "Час – це годинник"...

Видатний філолог академік Л. В. Щерба придумав забавну фразу, що швидко стала хрестоматійною: "Глокая куздра булданула бокра и кудрячит бокренка". Ця фраза звучить абсолютно зрозуміло, абсолютно зрозуміло звучать усі слова, з яких вона складається; більше того, ми абсолютно ясно розуміємо зміст відбитого в ній образу. І це – незважаючи на те, що жодне слово, узяте саме по собі, ніякого змісту не має. Зміст цієї фрази нам удається зрозуміти тому, що будь-яка мова – це не просто набір слів, кожне з яких має певне значення, а набір слів, які мають певну конструкцію і сполучаються одне з одним за певними правилами, що додають мові в цілому смислову структуру. "Глокую куздру" неможливо буквально перекласти ні на одну мову світу; але на будь-якій мові світу можна придумати фразу, що має той же зміст.

Природа теж "говорить своєю мовою", але в ній роль слів виконують різні матеріальні об'єкти, що взаємодіють один з одним за правилами, які ми називаємо законами. Ці закони й дозволяють передавати мовою науки зміст того, що говорить природа, незважаючи на те, що жодне з її слів не піддається буквальному перекладові на людську мову. Тобто будь-який учений схожий на перекладача, який володіє лише правилами граматики іноземної мови і завзято намагається передати своєю мовою неперекладну гру слів природи (В. Є. Жвірбліс).

Час – форма послідовної зміни явищ і станів матерії. Час і простір – загальні атрибути матерії, невіддільні від неї, нерозривно пов'язані з рухом і один з одним. От максимум того, що ми можемо сказати про час, не впадаючи в тавтологію.

З досвіду ми знаємо, що час спливає тільки в одному напрямку, від минулого до майбутнього, і тому говоримо про "стрілу часу". Чому не можна повернути час назад? А якщо це можливо, то що відбудеться у світі, де минуле і майбутнє поміняються місцями? Звичайно гіпотетичний світ, у якому час спливає назад, порівнюють з кінофільмом, пущеним задом наперед. Адже кінопроектор зі стрічкою, що рухається в ньому, – це своєрідний годинник, що володіє здатністю наочно фіксувати послідовність реальних явищ.

Однак це стосується далеко не всіх подій. Наприклад, горіння свічки, що демонструвалося в прискореному темпі спочатку в часі "туди", а потім у часі "назад". Коли на екрані час спливав у прямому напрямку, у звичайному напрямку плинув і час, вимірюваний палаючою свічкою – її висота зменшувалася; коли ж екранний час повертався назад, повертався назад і час, відлічуваний свічкою, – вона сама собою виростала з калюжки воску.

І все-таки щось було не так. Адже, незважаючи на те, що час плинув назад і в кінопроекторі (плівка рухалася в зворотному напрямку), і на екрані (свічка не танула, а росла), полум'я, як і раніше, освітлювало все навколо! Просте механічне повернення ходу часу ніяк не вплинуло на хід часу, напрямок якого задається процесом перетворення енергії з однієї форми в іншу і визначається законами термодинаміки.

Виходить, щоб на екрані повернути термодинамічну "стрілу часу", потрібно демонструвати задом наперед не позитив, а негатив фільму! Тоді чорне полум'я свічки буде, як "чорна діра", ніби всмоктувати в себе електромагнітні хвилі, що випускаються всіма навколишніми тілами. Але як ці хвилі довідаються, у якому напрямку їм слід поширюватися, та ще суворо узгоджено одна з одною? Виходить так, що повернути термодинамічний час назад узагалі неможливо!

1.1. Категорії "мікро" і "макро"
1.2. "Порядок з хаосу"
1.3. Поняття системи
1.4. Нескінченність: потенційна й актуальна
1.5. Закони Ньютона
1.6. Теорема Дж. Белла
Розділ 2. ВІД ФІЗИКИ НЕОБХІДНОГО ДО ФІЗИКИ МОЖЛИВОГО
2.1. Сучасна космологія і космогонія
2.2. Криза сучасної космології
2.3. Час і простір