Федор Константинов - Диалектика природы и естествознания

• Название: Диалектика природы и естествознания
• Автор: Федор Константинов
• Издательство: Мысль
• Жанр: Философия
• Год: 1983

В третьем томе рассматривается диалектика природных процессов и ее отражение в современном естествознании, анализируются различные формы движения материи, единство и многообразие связей природного мира, уровни его детерминации и организации и их критерии. Раскрывается процесс отображения объективных законов диалектики средствами и методами конкретных наук (математики, физики, химии, геологии, астрономии, кибернетики, биологии, генетики, физиологии, медицины, социологии). Рассматривая проблему становления человека и его сознания, авторы непосредственно подводят читателя к диалектике социальных процессов.

---

Первой космологической моделью, которая возникла в рамках общей теории относительности, была стационарная модель Вселенной, разработанная в 1917 г. А. Эйнштейном. В этой модели метрика пространства-времени рассматривалась как не зависящая от времени, и теория не учитывала эволюцию материи. В 1922 г. советский физик А. Фридман предложил нестационарную модель, в которой метрика пространства-времени изменялась. Так возникла теория нестационарной вселенной, которая была подтверждена экспериментально американским астрономом Хабблом. В 1929 г. он открыл явление «красного смещения», которое означало, что скорость движения удаленных галактик прямо пропорциональна расстоянию до них. Согласно теории расширяющейся однородной модели, на первых этапах после «большого взрыва» в развитии Вселенной образовались атомы легких элементов (водород и гелий), затем — звезды и галактики с атомами более тяжелых элементов, планетные системы и, наконец, на некоторых из них создались условия для возникновения живых организмов. Число таких сверхплотных участков (особых точек) в эволюции Вселенной может быть бесконечно велико. В этом случае периоды ее расширения от некоторого сверхплотного вещества (протоатома) сменяются периодами сжатия («красное смещение» сменяется «фиолетовым») — так возникает пульсирующая модель Вселенной.

Что касается вопроса о том, конечна или бесконечна Вселенная, то в рамках теории А. А. Фридмана возможны два варианта его решения: а) открытая модель с отрицательной кривизной и б) закрытая модель с положительное кривизной. Причем выбор между открытой и закрытой моделью в рамках космологии в принципе можно сделать на основе учета средней плотности вещества и полей во Вселенной. Если средняя плотность окажется больше некоторой критической плотности Ркр, то реализуется закрытая (пульсирующая) модель Вселенной. При средней плотности материи меньше критической получается открытая модель Вселенной (расширяющаяся Вселенная). Существуют различные оценки средней плотности материи. По данным Оорта, она в 30 раз меньше критической, согласно данным Я. Б. Зельдовича с учетом нейтрино и квантов, средняя плотность Рср = (0,2–0,1) Ркр, т. е. в 10–20 раз ниже критической. Однако эти данные также нельзя считать окончательными, поскольку горизонты астрономических наблюдений постоянно расширяются.

В последнее время А. Л. Зельманов разрабатывает теорию анизотропной (неоднородной) Вселенной[98]. В ней Вселенная рассматривается как имеющая абсолютное вращение. При подобном подходе модель Вселенной не имеет единого пространства-времени, и в разных точках этой системы темп времени различный. Не существует в подобной системе и единой одновременности. Впрочем, ее не существует и на Земле — как вращающейся системе, но неопределенность одновременности в земных условиях составляет всего одну пятимиллионную долю секунды, и ею можно пренебречь. В условиях же космологических масштабов эта неопределенность достигает многих лет.

Таким образом, классификацию основных современных космологических моделей Вселенной можно представить в следующем виде:

Модели Вселенной:

1) нестационарные 2) стационарные

1а) однородные 1б) неоднородные

1а1) открытые 1а2) закрытые

Стационарная модель Вселенной не может считаться адекватной космологической моделью. Таковыми могут быть лишь различные варианты нестационарных моделей, рассматривающие Вселенную как эволюционирующую. В этих моделях реализуется диалектический принцип развития.

С представлением об эволюции Вселенной тесно связан вопрос о происхождении и развитии галактик. Согласно общим космогоническим гипотезам — так называемой классической (небулярной) и неклассической (бюраканской), образование галактик возможно двумя различными путями: а) путем расширения, дезинтеграции и распада некоторого первоначального сверхплотного тела (некоего нестационарного астрономического объекта — протогалактики, обладающей собственной активностью); б) путем сжатия первоначально однородной и разреженной протогалактики. Первую концепцию разрабатывает В. А. Амбарцумян[99], вторую — Дж. Джине[100].

Согласно первой гипотезе, галактики образуются из сверхплотных тел неизвестной природы путем их расширения. Согласно второй гипотезе, вещество протогалактики (в общем случае — протовселенной, или протомета-галактики) вначале принимает участие в общем космологическом расширении Вселенной, но после достижения метагалактикой некоторого максимального расширения начинает сжиматься под действием гравитации. Физическая эволюция галактик, а также вопросы об эволюции галактик с химической и динамической точек зрения в настоящее время усиленно изучаются[101].

Классификацию галактик в разное время предлагали многие астрофизики. Так, согласно Э. Хабблу, галактики делятся на спиральные, эллиптические и неправильные (иррегулярные). В указанной последовательности представляется и путь эволюции галактик. Когда господствовала концепция «холодной» Вселенной, астрономы, исследуя строение галактик, часто ограничивались их классификацией на основе лишь внешних морфологических особенностей и почти не обращали внимания на строение центральных областей галактик. В настоящее время высказывается точка зрения о том, что фундаментальную роль в эволюции галактик играют их ядра. Эта концепция опирается на следующие данные: 1) отождествление одного из мощных радиоисточников Лебедь А со слабой галактикой, имеющей два ядра; 2) двойственную структуру и у радиоисточника Персей А; 3) голубые спутники у эллиптических галактик, связанные с их ядрами тонкими струями[102]; 4) истечение вещества из центра нашей Галактики; 5) открытие сейфертовских галактик, в ядрах которых обнаружены турбулентные движения газовых облаков с огромными скоростями.

Дальнейшее изучение распределения галактик показало, что тенденция к группированию выражена у них намного сильнее. В частности, наша Галактика (со своими спутниками — Магеллановыми облаками) вместе с туманностью Андромеды и ее четырьмя спутниками и рядом карликовых галактик входит в местную систему галактик, содержащую почти все типы галактик по классификации Хаббла.

Говоря о двух космогонических концепциях — классической и бюраканской, необходимо отметить, что с философской точки зрения обе они связаны с идеей конечности развития космической материи, с представлением об одностороннем пути ее развития. Источник дозвездной материи должен быть либо конечным, а следовательно, исчерпаемым, либо — бесконечным, что являлось бы «дурной» бесконечностью.

Следовательно, основное противоречие современной космогонической теории заключается в том, что в ней учитываются два противоположных момента в развитии материи: концентрация и рассеивание вещества во Вселенной. Эти противоположные моменты учитываются в двух различных концепциях. Взятые отдельно, абстрактно, они отражают одну из сторон развития материи, а вместе — процесс развития космической материи в целом, в его конкретности. Синтез этих концепций возможен лишь в рамках релятивистской картины мира и при создании релятивистской космогонии. Попытку синтезировать эти концепции предпринял К. X. Рахматуллин, выдвинувший гипотезу о двусторонней генетической связи между сверхплотным и диффузным веществом[103].

Основы такого рода фундаментальной теории, в полном объеме отражающей противоречие движущейся материи, в настоящее время уже разрабатываются. Основная идея ее состоит в том, что исключение сингулярностей из теории, требуемое первой концепцией, должно означать тем самым создание модели сверхплотного тела, необходимой для бюраканской концепции[104].

Итак, происходит коренная ломка астрономических представлений, которые в целом имеют громадное мировоззренческое значение. И можно согласиться с мнением В. А. Амбарцумяна и В. В. Казютинского, предполагающих, что революция в современной астрономии в конечном счете, возможно, «не уступит великому коперниканскому перевороту»[105].

Рассмотрим теперь вопрос о происхождении и развитии звезд и планетарных систем. Современное состояние исследования системы планет основано на выявлении общих закономерностей их движения, закона планетных расстояний, особенностей распределения момента количества движения между планетами и Солнцем.

Как целостное образование. Солнце не является изолированным астрономическим объектом, а образует сложную систему. В нее входят 9 больших планет с 32 спутниками, около 1700 малых планет (астероидов), 1011 — 1012 комет, метеорная материя, межзвездный газ, космическая пыль и различные физические поля.

Среди проблем эволюции планет необходимо выделить следующие: 1) химической конденсации вещества в околосолнечной туманности; 2) аккумуляции твердого вещества вследствие гравитационной неустойчивости и 3) динамики «слипания» вещества в планету. Строго определенные закономерности в распределении планет приводят к выводу, что вся планетная система образовалась, по-видимому, в результате какого-то единого и мощного эволюционного процесса, который привел к современному состоянию планетных объектов[106]. В целом космогония планет определяется космогонией Солнечной системы, а последняя — единым процессом формирования и развития звезд и галактик.