Лебедев С.А. Основы философии науки

Подождите немного. Документ загружается.

Тема 5

282

книгу «Природа реальности», предложил назвать этот

непрерывно ветвящийся мир мультиверсом (multiverse

от английского слова universe, Вселенная). Смысл этой

гипотезы он комментирует следующим образом: «Кто

такие "мы" ? Пока я пишу эти строки, множество "тене-

вых" Дойчей делают то же самое и не одна копия этих

Дойчей не занимает в мультиверсе привилегированно-

го положения. Между собой Дойчи-двойники никак не

взаимодействуют, а потому нам никогда не узнать, раз-

деляют ли они взгляды "нашего" Дойча на проблему

реальности». Именно этот более чем странный мир опи-

сывает, по его словам, квантовая механика.

«Это не бред сивой кобылы, — говорит по этому

поводу патриарх отечественной физики академик

В.Л. Гинзбург. — Но я лично в это не верю, хотя есть

серьезные ученые, которые верят».

Значительно более простую и понятную интерпре-

тацию парадоксов квантовой механики можно предло-

жить, используя методологию торсионной физики. Если

фотон — квант электромагнитного поля — представля-

ет собой возмущенную под действием электрического

заряда «нить» поляризованных фотонов, то при взаи-

модействии этой «нити» с материальным объектом —

парой щелей — происходит ее расщепление, что и

объясняет возникающее в итоге явление интерферен-

ции. Точно таким же образом можно объяснить и дру-

гой парадоксальный эффект — квантовую телепорта-

цию, которая была предсказана Эйнштейном в его

совместной работе с Розеном и Подольским и недавно

осуществлена де Мартини (Рим) и Цайлингером (Вена).

Записав основное уравнение квантовой механики —

волновое уравнение, — Шредингер не смог разъяснить

непосредственный физический смысл волновой функ-

ции. Ответ на этот вопрос дает торсионная физика. Из

теории физического вакуума Г.И. Шипова следует, что

волновая функция определяется через реальное торси-

онное поле — поле кручения физического пространства.

Источниками торсионного поля являются элементарные

частицы, обладающие ненулевым спином, макроскопи-

ческие тела — измерительные приборы, а также опера-

торы, проводящие эксперимент с этой частицей. Одна-

ко торсионные поля приборов и операторов при прове-

Современиая научная картина мира

дении эксперимента никак не контролируются, а пото-

му вносят в его результат элемент случайности. Резуль-

тат опыта с квантовым объектом зависит, таким обра-

зом, от взаимодействия торсионных полей, созданных

тремя различными источниками, два из которых подчи-

няются законам случая. По этой причине результаты

опытов носят вероятностно-статистический характер.

Торсионная интерпретация квантовой механики значи-

тельно более наглядна, чем копенгагенская или неоклас-

сическая, а тем более, чем «многомировая».

Философия теории относительности

Последние 40 лет своей жизни Эйнштейн потра-

тил на то, чтобы понять мир материи как форму про-

явления пустого искривленного пространства-време-

ни. Один из ведущих специалистов по космологии

Дж. Уилер сформулировал эту мечту Эйнштейна в виде

рабочей гипотезы: «Материя есть возмущенное состо-

яние динамической геометрии».

Основная категория относительности — это мет-

рика, т. е. число, которое сопоставляется с двумя точ-

ками (событиями). Суть общей теории относительнос-

ти и всей геометрической картины мира состоит в

обобщении теории Евклида по двум направлениям —

во-первых, по увеличению размерности, а во-вторых,

по переходу к искривленным пространствам.

В 1916 г. на базе уравнений ОТО К. Шварцильд

рассчитал метрику пространства —времени вокруг

сферически симметричного материального объекта.

Этот расчет послужил основой последующего раз-

вития теории черных дыр — одного из наиболее инте-

ресных объектов современной космологии. Из-под

гравитационного радиуса этих удивительных объектов

не может выйти ничто — ни у света, ни у каких-либо

других тел не хватит энергии, чтобы преодолеть силу

притяжения черной дыры.

В 1921 г. Т. Калуца обобщил уравнения ОТО на

случай пятимерной метрики.

Пятая координата оказалась замкнутой на планков-

ском масштабе 10~

см. Главным достижением тео-

рии Калуцы оказалась геометризация электромагнит- 283

Тема 5

Современная

картина мира

284

ного поля: его пятимерные уравнения содержали урав^

нения Максвелла.

В связи с увеличением размерности ОТО возника-

ет вопрос, почему реальное пространство нашего мира

подчиняется трехмерной геометрии Евклида. В 1919 г.

эту проблему исследовал П. Эренфест. Все классичес-

кие физические поля — гравитационное, кулоновское

электрическое, магнитное, производимое магнитным

зарядом, — убывают обратно пропорционально квад-

рату расстояния. В мирах более высокой размерности

эти зависимости оказались бы совершенно иными и,

как следствие, и атомы, и планеты потеряли бы устой-

чивость.

Философский подход к проблемам топологии про-

странства развивался М.А. Марковым. Исходный тезис

его рассуждений — в сопоставлении двух линий ан-

тичной философии на проблему делимости материи —

линии Демокрита, который был сторонником идеи не-

делимых атомов, и линии Эмпедокла, по мнению кото-

рого число первоэлементов бесконечно велико. Мар-

ков предложил третью концепцию, альтернативную по

его мнению двум классическим.

Концепция Маркова основана на двух принципи-

ально новых идеях. Первая из них состоит в том, что

структурные части материи могут строиться из элемен-

тов не меньшей, а большей массы: избыточная масса в

соответствии с законом сохранения массы — энергии

трансформируется в жесткое излучение. Заметим, что

эту же идею использовал А.Е. Акимов в фитонной те-

ории квантового вакуума.

Вторая идея — это так называемая «ядерная демок-

ратия»: способность элементарных частиц превращать-

ся друг в друга, спонтанно исчезать и вновь возникать

из вакуума. Классическая атомная теория не знала

ничего подобного.

Используя эти идеи, Марков предложил представить

элементарные частицы в виде почти замкнутых автоном-

ных вселенных, которые он назвал фридмонами. Из-за

большого гравитационного дефекта масс полная масса

замкнутой вселенной равна нулю. А если она замкнута

не полностью, то ее масса может быть сколь угодно

малой, например, равной массе элементарной частицы.

С точки зрения внешнего наблюдателя эта малая масса

будет заключена внутри сферы таких же микроскопи-

ческих размеров, как и элементарная частица.

«Фридмон с его удивительными свойствами, —

пишет академик Марков, — не является порождением

поэтической фантазии — без всяких дополнительных

гипотез система уравнений Эйнштейна —Максвелла

содержит фридмонные решения... Вселенная в целом

может оказаться микроскопической частицей. Микро-

скопическая частица может содержать в себе целую

Вселенную».

Идея фридмоновской вселенной угадана В. Брю-

совым в известном стихотворении «Мир электрона»:

Быть может, эти электроны —

Миры, где пять материков,

Искусство, знания, войны, троны

И память сорока веков!

Общая теория относительности имеет дело с искрив-

ленным пространством —временем. Но пространство

обладает еще одним свойством — кручением. Поскольку

спиновые характеристики — одно из фундаментальных

свойств всех элементарных частиц, учет кручения совер-

шенно необходим при выполнении программы создания

геометризированной квантовой теории путем совершен-

ствования теории относительности.

Эту задачу решил Г.И. Шипов, разработавший те-

орию, в которой учитывается движение систем отсче-

та не только в трансляционных, но также и во враща-

тельных координатах. Рассматривая четырехмерные

вращающиеся системы отсчета, он получил десятимер-

ное пространство событий (поскольку у трансляцион-

ных координат x,y,z имеется шесть вращательных ко-

ординат). Такое пространство обладает, очевидно, не

только кривизной, как в ОТО, но и кручением.

Естественным проявлением физических свойств

такого пространства являются торсионные поля. По-

мимо предсказания этого феномена, из теории физи-

ческого вакуума следует также вывод о природе сил

инерции, которая после их введения в механику Га-

лилеем и Ньютоном оставалась загадочной более трех-

сот лет. Некоторые теоретики и до сих пор утвержда-

285

Тема 5

ют, что силы инерции в действительности фиктивны и

вводятся только в некоторых системах координат. Вряд

ли с ними согласятся пассажиры резко затормозивше-

го автобуса, которые рискуют по инерции расшибить

себе лоб. Из теории физического вакуума следует, что

эти силы вполне реальны и обусловлены проявлением

в повседневной жизни торсионных полей.

1 ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ

НАУЧНОЙ КАРТИНЫ МИРА

Универсальная теория Вселенной

По мнению С. Хокинга, в настоящее время на

вопрос о том, может ли существовать единая теория

всего реально существующего, следует дать три аль-

тернативных ответа:

1. Полная теория существует и когда-нибудь будет

построена.

2. Окончательной теории Вселенной нет, а есть бес-

конечный набор все более совершенных теорий.

3. Такой теории не существует, имеется граница,

за которой нельзя предсказать что-либо опреде-

ленное.

За этими рассуждениями Хокинга скрывается

неявный постулат, который состоит в том, что сам

объект теоретизирования — Вселенная — в своих наи-

более фундаментальных свойствах остается неизмен-

ным. Между тем, если вспомнить основные принципы

нелинейной науки и рассматривать Вселенную как

большую самоорганизующуюся систему, то можно

прийти к выводу, что у нас нет достаточных оснований

считать этот постулат истиной в последней инстанции.

Несмотря на эти сомнения, многие теоретики убеж-

дены, что такая теория будет в конце концов создана.

«Физика представляет собой единое целое, — пишет

по этому поводу Р. Пенроуз, — и правильная кванто-

Q0D вая теория гравитации, когда она, наконец, будет пост-

Соврвменная научная картина

••' •—

роена, должна стать основой нашего досконального

понимания законов природы».

Полностью солидарен с ним и С. Хокинг, который

утверждает, что «если мы действительно откроем пол-

ную теорию..., тогда все мы, философы, ученые и про-

сто обычные люди, сможем принять участие в дискус-

сии о том, почему так произошло, что существуем мы и

существует Вселенная. И если будет найден ответ на

такой вопрос, это будет полным триумфом человеческо-

го разума, ибо тогда нам станет понятным замысел Бога».

Теоретики продолжали упорно работать над этой

проблемой. А. Салам и С. Вайнберг создали единую

теорию слабых и электромагнитных взаимодействий.

На очереди теория Великого объединения, которая

будет описывать также и сильные взаимодействия, а о

теории суперструн думают как о прообразе еще более

общей теории — супергравитации. На этом пути по-

мимо больших теоретических трудностей физиков ждет

еще одна тяжелая проблема — экспериментальная

невесомость: предсказания теорий становится все

труднее проверить на опыте.

Скорее всего, однако, до триумфа, о котором меч-

тают теоретики, еще далеко. К тому же есть много

фундаментальных вопросов, на которые эта теория,

даже если она будет создана, не может дать убедитель-

ных ответов.

Проблема антивещества

Вселенная состоит из вещества — главным обра-

зом из протонов, электронов и нейтронов — и антиве-

щества, т. е. антипротонов и позитронов, имеющих

противоположные электрические заряды. Ни теория

относительности, ни квантовая механика не дают от-

вета, почему при происхождении Вселенной из вакуу-

ма возникла такая асимметрия.

Внести ясность в этот парадокс можно с помощью

модели «фитонного моря». Согласно существующим

космологическим моделям, когда закончилась самая

ранняя инфляционная стадия расширения Вселенной,

287

I Тема 5

ее температура была очень высока— 10

эВ. При

такой температуре в плазме должны были начаться

процессы генерации частиц и античастиц, причем

практически в равных количествах. Однако вследствие

эффекта аннигиляции они должны были сразу же

превращаться в фитонные ансамбли, что сопровожда-

лось испусканием жесткого излучения.

Анализируя протекание этих процессов, А.Д. Са-

харов предположил, что скорости рождения частиц и

античастиц должны немного различаться, а процессы

разбаланса их концентрации должны протекать быст-

рее, чем их взаимная аннигиляция.

Достаточно, таким образом, предположить, что в

силу неких нелинейных эффектов процесс генерации

материи шел с небольшим переносом в пользу веще-

ствами тогда в итоге часть вещества осталась «невос-

требованной» и составила материальную основу всех

ныне существующих объектов во Вселенной, а другая,

причем подавляющая часть, вместе со всем антивеще-

ством оказалась «связанной» в форме фитонов.

Что касается жестких гамма-квантов, испущенных

при формировании фитонного «моря», то они сохра-

нились к настоящему времени в форме реликтового из-

лучения с температурой 3° К, открытого А. Пензиасом

и Р. Вильсоном. Количество этих реликтовых фотонов

в миллиард раз превосходит суммарную численность

протонов, из которых состоят все материальные объек-

ты во Вселенной. Этот факт — прямое подтверждение

того, что в момент своего рождения концентрации ча-

стиц и античастиц различались весьма мало, разница

между ними составляла порядка 10~

в пользу веще-

ства. Именно из этих «избыточных» протонов и элек-

тронов и развились позднее галактики, звезды и пла-

неты, включая те, на которых затем зародилась жизнь.

Будущее Вселенной

Стандартная фридмановская модель предсказыва-

ет два варианта конца современной Вселенной — либо

«тепловая смерть» в результате непрерывного расши-

той рения, либо последующее сжатие (Big Crush — Боль-

Современная научная картина мира |

шой Хлопок). Согласно теории, первому сценарию

соответствует средняя плотность материи меньше, чем

10~

г/см

, второму— больше этой величины. По

данным астрофизики, современные оценки плотности

как раз дают 10

_29

г/см

, поэтому выбор между обо-

ими эволюционными сценариями, оба из которых

«хуже», остается как будто неопределенным.

Однако наблюдения над аномалиями в движении

звезд и галактик привели астрономов к выводу, что,

кроме видимого вещества, во Вселенной должна суще-

ствовать недоступная прямым наблюдениям темная

материя, содержание которой намного превосходит

количество вещества. Вопрос о природе этой материи

неясен. Возможно, это холодный межзвездный газ, бе-

лые карлики, нейтрино или другие странные частицы.

Отличный от стандартных прогнозов взгляд на

будущее Вселенной можно получить, используя идеи

нелинейной науки. Факт рождения Вселенной из ваку-

ума означает, что ее нельзя рассматривать как замкну-

тую систему и, следовательно, ее эволюция подчиня-

ется закономерностям теории самоорганизующихся си-

стем. И следовательно теория Всего, о которой мечтают

физики, должна включать динамическую неустойчи-

вость. А это означает, по мнению И.Р. Пригожина, что

по мере того, как Вселенная эволюционирует, обстоя-

тельства создают новые закономерности.

Одно из таких нестандартных обстоятельств —

возможность рождения дочерних вселенных. Исход-

ный постулат этой гипотезы состоит в том, что суще-

ствует пространственно-временная пена — квантовые

флуктации на уровне планковских масштабов. Суще-

ствование этой пены можно проверить эксперимен-

тально, наблюдая реакцию на нее мощных гамма-кван-

тов с энергией порядка 10*6 ГэВ, излучаемых ядрами

галактик или квазарами. Если зоны такой пены суще-

ствуют, то становится возможным спонтанное рожде-

ние обособленных пространственно-временных обла-

стей, гравитационно отделенных от Вселенной-матери.

Наблюдать их можно по мощным вспышкам излуче-

ния, идущего «ниоткуда».

10 Лебедев С. А.

Тема 5

Возможен индукционный механизм возникновения

таких областей вследствие столкновения двух частиц

сверхвысокой энергии (файербол).

Антропный принцип

Антропный принцип — это одна из наиболее ост-

рых и спорных проблем современного миропредстав-

ления. Область его применения — роль и место разум-

ной жизни во Вселенной, а более конкретно — человека.

Существуют три исторические парадигмы, дающие

ответ на этот вопрос:

1. Вселенная антропоморфна, она — целостный орга-

низм, а человеком управляют высшие космические

силы (Аристотель, Птолемей).

2. Вселенная — механизм, созданный Богом, который

сотворил человека по своему образу и подобию

(Декарт, Ньютон).

3. Стандартная космологическая модель, в рамках

которой возникновение разумной жизни — прояв-

ление законов случая.

Анализ этих проблем привел к «антикоперникан-

скому» перевороту в космической философии. Оказа-

лось, что во Вселенной существует очень точная под-

гонка фундаментальных физических констант, и даже

малые отклонения от стандартных значений привели

бы к такому изменению свойств Вселенной, что воз-

никновение в ней человека стало бы невозможно. Эту

проблему исследовал Г.М. Идельс, A.M. Зельманов,

Б. Картер, Ф. Хойа, Н.Л. Розенталь, Дж. Уилер, Ф. Тип-

лер, С. Хокинг и другие ученые. Эта удивительная при-

способленность Вселенной к существованию в ней че-

ловека получила название антропного принципа (АП).

В наиболее парадоксальной форме так называемо-

го сильного АП эту идею сформулировал в 1973 г.

Б. Картер, использовавший парафраз известного афо-

ризма Декарта: «Cogito, ergo mundus talis est» («Я мыс-

лю, следовательно, Вселенная такова, какова она есть»).

Есть и другие, не менее парадоксальные формулиров-

ки АП. С. Хокинг: «Вселенная такова, какой мы ее

наблюдаем, по той причине, что существует человек».

Современная научная картина мира

—

ф. Хойа: «Здравая интерпретация фактов дает возмож-

ность предположить, что в физике, а также в химии и

биологии экспериментировал "сверхинтеллект" и что

в природе нет слепых сил, заслуживающих внимания».

Дж. Уилер: «В некотором странном смысле это являет-

ся участием Бога в Создании Вселенной».

Ф. Типлер предложил финалистскую версию АП,

в основе которой лежит постулат вечности жизни, точ-

нее реализации программы производства информации,

физическая природа носителей информации при этом

несущественна, это вовсе не обязательно человек. Цель

этого процесса состоит в управлении крупномасштаб-

ной структурой Вселенной, а его финал — точка Оме-

га, бесспорный Разум, потенциально владеющий бес-

конечно большим объемом информации.

На основании своей концепции Типлер утвержда-

ет, что Вселенная должна быть закрытой. Она потен-

циально содержит точку Омега как финал, в котором

сливаются все мировые линии событий.

Этот всеохватывающий эволюционизм Типлера —

не что иное, как тотальная колонизация Космоса ант-

ропоморфным «развертывающимся богом». Сточки

зрения синергетики это несомненно модель эволюци-

онного туника.

Значительно более рационалистическая интерпре-

тация АП принадлежит Н.Л. Розенталю, который пред-

ставил его как принцип целесообразности. Наши ос-

новные физические законы, считает он, подчиняются

гармонии, которая обеспечивает существование основ-

ных состояний. На конкретных примерах варьирова-

ния величиной фундаментальных констант Розенталю

удается показать конструктивную роль АП.

Близкую точку зрения разделяют СП. Курдюмов и

Б.Н. Князева. Сложное, отмечают они, связано с иерар-

хическим принципом строения и с необходимостью

должно рассматриваться в эволюционном аспекте. На

этом основании они формулируют эволюционный по-

стулат АП: сложный спектр структур-аттракторов су-

ществует лишь для узкого, уникального класса сцена-

риев с нелинейными зависимостями. Недостаток си-

нергетической интерпретации АП состоит в том, что

Тема 5

авторы не смогли указать решения задачи морфогене-

за, т. е. усложнения, перехода от простых структур к

сложным.

Проблема внеземного разума

Один их активных пропагандистов гипотезы ши-

рокого распространения разумной жизни во Вселен-

ной И.С. Шкловский под влиянием систематических

неудач ее поисков в конце жизни сменил былой энту-

зиазм на самую пессимистическую точку зрения. «Не

является ли тупик возможным финалом эволюции ра-

зумных видов во Вселенной, — писал он в одной из

последних своих работ, — что естественно объяснило

бы ее молчание? » Быть может, пояснил он свою мысль,

разум — это всего лишь одно из бесчисленных «избы-

точных» изобретений эволюционного процесса, такая

же гипертрофия развития, как рога и панцирь трице-

ратопса или гигантские клыки саблезубого тигра, ко-

торая приводит вид, награжденный ею, к эволюцион-

ному тупику.

Основанием для подобных высказываний послу-

жили 40-летние бесплодные исследования по програм-

ме SETI (Search of the Extraterrestrial Intelligence —

Поиск внеземного разума). Но были ли реальные шан-

сы на успех этой программы? В основе этой програм-

мы лежала убежденность, что в природе не существу-

ет более подходящих способов связи на межзвездных

расстояниях, чем передача радиосигналов в децимет-

ровом и миллиметровом диапазоне длины волны, а

заниматься этим могут космические цивилизации, ос-

воившие в процессе своей технологической эволюции

энергопотребление в масштабах энергии, получаемой

планетой от своего солнца, затем всей энергией, излу-

чаемой солнцем, и, наконец, всеми звездами Галакти-

ки. Не растративший еще своего энтузиазма Шклов-

ский называл процесс возникновения таких цивили-

заций распространением ударной волны разума по

косной материи.

Но таких суперцивилизаций не существует почти

наверняка: к такому выводу можно прийти на основа-

Сойременная научная картина мира

,—

нии экологических соображений и принципов синер-

гетики. А использование радиосвязи во всех случаях

неэффективно. Во-первых, для этого требуются радио-

маяки планетарной мощности, а во-вторых, при рас-

стояниях между цивилизациями порядка сотен или

тысяч световых лет информационная ценность обмена

сигналами близка к нулю.

Радиосвязь — тупиковое направление межзвезд-

ных контактов. Если обитатели иных миров достигли

достаточно высокого уровня научно-технологического

развития, то они скорее всего используют для этих

целей торсионные системы коммуникации. Их преиму-

щества известны уже сегодня: крайне низкое потреб-

ление энергии, отсутствие зависимости интенсивнос-

ти от квадрата расстояния, сверхсветовая скорость

распространения (точнее, мгновенная передача инфор-

мации вследствие эффекта квантовой нелокальности —

см. формулы (4) — (5).

Первые опыты по испытанию торсионных систем

связи были успешно осуществлены в России около двад-

цати лет назад. Именно в этом направлении целесооб-

разно продолжать исследования по программе SETI.

Семантика квантового вакуума

Специфика торсионных взаимодействий состоит в

том, что в силу их информационного характера связан-

ная с ними поляризация вакуума по спину не приво-

дит к изменению его энергетических характеристик.

Это означает, что в соответствии с соотношениями нео-

пределенности Гейзенберга (4) действующий локально

источник торсионного поля вызывает нелокальное воз-

мущение вакуума, а его фантомный «след» может со-

храняться очень долго после прекращения действия ис-

точника, вызвавшего возмущение. Нелокальность тор-

сионного возмущения можно интерпретировать как

квантовую информационную телепортацию.

Удивительные физические свойства торсионного

поля позволяют рассматривать его как универсальную

информационную сеть, охватывающую всю Вселенную

и обеспечивающую коммуникационное взаимодей- ZflG

284

Твма_5

ствие между всеми материальными объектами незави-

симо от их физической природы и масштаба. А вслед-

ствие указанного эффекта атемпоральности торсион-

ного фантома это поле может обеспечивать передачу

пакетов информации не только на больших расстояни-

ях, но и между объектами, разделенными значитель-

ными промежутками времени. С этим связано и третье

фундаментальное свойство торсионного поля: эффект

торсионного фантома придает вакууму свойство квази-

стационарного банка семантической информации.

Чтобы понять механизм считывания этой информа-

ции, удобно воспользоваться концепцией семантичес-

кого пространства В.В. Налимова. Согласно гипотезе

Налимова, параллельно и независимо от мира материи

существует семантическое пространство. Изначально

все смыслы имеют одинаковый статистический вес, не

проявлены, иными словами, их множество представля-

ет собой семантический вакуум.

Механизм считывания смыслов Налимов предло-

жил описывать с помощью интеграла Байеса. Процес-

сор, выполняющий эту функцию, выступает в роли

оператора смыслов, в памяти которого находится се-

мантический фильтр. Этот фильтр вместе с пакетом

информации, поступающей из семантического вакуу-

ма, входит в подинтегральное ввержение формулы

Байеса, а в левой ее части стоит новый текст. Фильтр,

которым располагает процессор, — это нечто вроде

окна, через которое открывается вид на ту или иную

область семантического пространства.

Если в роли оператора смыслов выступает чело-

век, то функцию процессора берет на.себя его мозг.

Суть смысла раскрывается через триаду смысл —

текст—язык.

Физическим референтом семантического про-

странства является квантовый вакуум, а в качестве

переносчика информации к процессору выступает

торсионное поле. Этот механизм можно использовать

для объяснения феномена интуиции и явлений экстра-

сенсорного восприятия. Немало ученых относятся к

этим явлениям скептически, но есть большая группа

авторитетных ученых, которые располагают достовер-

Современная научная картина мира |

ной экспериментальной информацией в пользу их

реальности. Среди них академики Н.П. Бехтерева,

Ю-В. Гуляев, Ю.Б. Кобзарев, профессора Г.Н. Дульнев,

Д.Л. Дубров, А.Г. Ли, А.Н. Петров, видные зарубежные

ученые Р. Джан, С. Гроф и другие.

«Где находится физика ума?» — задает вопрос

член Лондонского королевского общества, профессор

математики Оксфордского университета Р. Пенроуз.

У нас появилась возможность подсказать ему ответ.

Можно утверждать, что наиболее фундаментальной

материальной основой, поддерживающей функциони-

рование сознания, является не нейронная сеть голов-

ного мозга, а связанные с ней по информационным

каналам топологические протоструктуры квантового

вакуума.

Оценивая фундаментальное значение физики ва-

куума для построения научной картины мира, один из

самых авторитетных и изобретательных интерпрета-

торов физики и космологии Дж. Уилер заявляет: «Все

есть Ничто». Сходную оценку высказал академик

Г.И. Наан: «Вакуум есть все, и все есть вакуум».

Что касается торсионной физики и гипотезы се-

мантики квантового вакуума, то один из наиболее ав-

торитетных специалистов по нелинейной науке Э. Лас-

ло дал ей такую оценку: «Вселенная, описываемая те-

орией с передачей сигнала по вакууму, значительно

более взаимосвязана, чем мир теории относительнос-

ти Эйнштейна. Открытие этого поля означает фунда-

ментальный сдвиг в картине мира».

Универсальная история

•

И. Пригожину, Э. Янгу и Н.Н. Моисееву принадле-

жит идея универсального эволюционизма. Структура

современной общепризнанной картины мира носит как

бы мозаичный характер: она состоит из автономных бло-

ков — физика, космология, биология, геохимия и др., —

которые хотя и связаны между собой, но не выдержаны

в духе единой универсальной эволюционной парадигмы.

Смысл принципа универсального эволюционизма

состоит в том, чтобы представить все эволюционные 235

296

TBMajj

процессы, происходящие в мире, начиная с возникно-

вения Вселенной, образования вещества, звезд и галак-

тик и до социокультурной динамики как целостный

процесс самоорганизации всего сущего, подчиняю-

щийся общим фундаментальным закономерностям и

развивающийся в целостном многомерном онтологи-

ческом пространстве.

Концепция универсального эволюционизма пока

далека от завершения и существует скорее в виде

исследовательской программы. Это, однако, не умень-

шает ее онтологического, гносеологического и этичес-

кого значения. Третий из числа этих аспектов при

обсуждении проблемы может вызвать недоумение,

однако именно он занимает центральное место во всей

концепции.

Дело в том, что из концепции универсального эво-

люционизма в качестве следствия можно получить

принцип коэволюции человеческого социума и среды

обитания, включая космическое пространство. Этот

принцип — прямой результат применения методов

нелинейного мышления. Для поддержания устойчиво-

го, неразрушающегося режима социальной эволюции

этот принцип играет фундаментальную роль. Он явля-

ется прямой антитезой классического принципа меха-

нистического миропредставления — «природа не храм,

а мастерская, и человек в ней— хозяин»,— следова-

ние которому и привело к экологическому кризису.

На основе идей универсального эволюционизма в

настоящее время ведутся разработки программы уни-

версальной истории. Есть основания предполагать, что

фундаментальным фактором, который определяет он-

тологическое единство всех эволюционных процессов,

развивающихся на разных уровнях реальности, явля-

ются нелокальные и атемпоральные семантические

протоструктуры квантового вакуума. В роли перенос-

чика антиэнтропийных семантических импульсов, по-

ступающих из этих протоструктур ко всем эволюцио-

нирующим объектам живой и неживой природы, выс-

тупает торсионное поле. Можно, таким образом,

говорить о существовании универсальной космологи-

ческой эволюционной триады «семантические прото-

Современная научная картина мира

структуры квантового вакуума — поле кручения про-

странства — процессоры эволюционирующих объек-

тов». В случае человека функции такого процессора

принимает на себя его мозг — носитель сознания.

Один из принципов универсального эволюциониз-

ма и программы универсальной истории модно сфор-

мулировать в виде постулата: в мире ничего не проис-

ходит, кроме кручения пространства и изменения его

кривизны.

| Словарь ключевых терминов

Бифуркация — нарушение устойчивости эволюционного режи-

ма системы, приводящее к возникновению после точки би-

фуркации квантового спектра альтернативных виртуальных

сценариев эволюции. Бифуркации возникают в условиях не-

линейности и открытости системы.

Вследствие потери системной устойчивости в зоне бифур-

кации фундаментальную роль приобретают случайные

факторы. Это обстоятельство имеет важное значение в

процессах социокультурной динамики и приводит к ново-

му, нелинейному пониманию соотношения необходимости

и свободы воли. В рамках нелинейного мышления свободу

следует понимать не как осознанную необходимость, а как

возможность выбора среди виртуальных альтернатив, но

одновременно и нравственную ответственность за этот вы-

бор.

;

Большой Взрыв— сингуляртность пространства —времени,

приведшая к возникновению 13,7 миллиардов лет назад и

последующей эволюции нашей Вселенной. Согласно стан-

дартной космологической модели, Вселенная возникла

как результат этой сингулярности. Теоретическим обо-

снованием этой теории явилось решение нестационар-

' ных уравнений относительности, полученное в 1922 г.

А.А. Фридманом. В пользу этой теории свидетельствуют

два экспериментальных факта. Во-первых, это открытие

разбегания далеких галактик, сделанное в 1929 г. на основа-

нии регистрации красного смещения в спектрах их излу-

чений. Во-вторых, это открытие реликтового фонового

излучения с температурой 3,5 °К, равномерно заполняю-

щего космос. Это открытие было сделано в 1964 г. А. Пен-

зисоми Р. Вильсоном. В 1948 г. Г. Гамов теоретически по-

казал, что если на ранних стадиях после Большого взрыва /и/

238

Тема 5

i —• •

Вселенная была очень горячей, то впоследствии в процес-

се ее расширения свободный фотонный газ должен был

охладиться примерно до 5° К, что и наблюдалось на экспе-

риментах.

Согласно современным космологическим теориЯхМ, воз-

никновение Вселенной явилось следствием фазового пере-

хода квантового вакуума. Ее первоначальные размеры со-

ответствовали планковским масштабам — 10~

см, 10~

с.

А. Гут, С. Хокинг, А.Д. Линде показали, что в промежуток

времени от 10~

до 10 ~

с Вселенная испытывала стадию

сверхбыстрого, или инфляционного, расширения, когда

ее размеры увеличились в 10

раз. В процессе расшире-

ния Вселенной началось формирование элементарных

частиц, а ко времени порядка 100 миллионов лет звезд и

галактик.

Вакуум — в житейском понимании пустота, отсутствие реаль-

ных частиц. Но даже в классическом понимании сосуд, из

которого откачали воздух, заполнен электромагнитным

излучением, поступающим с его стенок.

В квантовой механике вводится понятие физического ва-

куума как основного состояния квантовых полей, обла-

дающих минимальной энергией и нулевыми значениями

импульса, углового момента, электрического заряда, спи-

на и др.

Физический, или квантовый, вакуум также не является

пустотой: он содержит виртуальные частицы, которые

рождаются в нем за промежутки времени порядка Ю

-22

как следствие квантовых флуктаций в соответствии с со-

отношениями неопределенности Гейзеиберга. Хотя инди-

видуально виртуальные частицы (электроны, протоны и

др.) наблюдать нельзя, как ансамбль они оказывают при-

борно регистрируемое воздействие на свойства реальных

частиц.

Вакуум — фундаментальное понятие, т. к. его свойства

определяют свойства всех относительных состояний мате-

рии. Все, что происходит в нашем мире, обусловлено в ко-

нечном счете измерениями геометрических характерис-

тик квантового вакуума.

Гносеология — общее учение о познании, его структуре, ме-

тодах, принципах, закономерностях функционирования и

развития.

Квантовая механика — теория, описывающая свойства и за-

коны движения физических объектов, для которых раз-

мерность действия (эрг х с) сопоставима с планковским

масштабом h = 6,62 х 10~

эрг х с. Этому условию удовлет-

Современная научная картина мира

———

воряют микрочастицы, а потому можно сказать, что кван-

товая механика — это наука, описывающая свойства мик-

ромира.

Квантовая механика включает в себя систему специальных

понятий и соответствующий им математический аппарат.

Законы квантовой механики образуют фундамент наук о

строении вещества. Методы квантовой механики позволи-

ли решить большое количество научных задач: расшиф-

ровка атомных спектров, объяснение периодической сис-

темы элементов Д.И. Менделеева, строение и свойства

атомных ядер, теория фотоэффекта, физики твердого тела

и полупроводников, ядерные и термоядерные реакции и др.

В области макромасштабов уравнения квантовой меха-

ники переходят в уравнения обычной классической ме-

ханики.

Космология — наука, изучающая Вселенную как единое це-

лое, ее строение и эволюцию.

Термин «космология» образован из греческих kosmos —

мир, гармония и logos — учение, слово. Теоретическим ба-

зисом космологии является физическая теория, а ее экспе-

риментальные методы основаны на использовании астро-

номических наблюдений и специальных космических

аппаратов.

Первой научной системой мира явилась геоцентрическая

система, разработанная К. Птолемеем (II в. н. э.). В XVI в.

Н. Коперник проанализировал недостатки этой модели и

обосновал необходимость перехода к гелиоцентрической

системе.. Открытие Коперника стимулировало развитие

физической теории. Впервые использовав телескоп для

наблюдения небесных явлений, Г. Галилей получил много-

численные экспериментальные свидетельства в пользу ге-

лиоцентрической системы мира. И. Ньютон открыл закон

всемирного тяготения и разработал классическую меха-

нику, с помощью которой удалось теоретически описать

большинство небесных явлений.

В начале 1922 г. А. А. Фридман нашел нестационарные ре-

шения общей теории относительности, а в 1929 г. Э. Хаббл

открыл эффект красного смещения в спектрах излучения

далеких галактик. Из открытий Фридмана и Хаббла следо-

вало, что Вселенная расширяется, причем этот процесс

начался 13,7 миллиардов лет назад в процессе так называе-

мого Большого Взрыва, когда Вселенная имела микроско-

пические размеры.

Современная космология опирается на мощную экспери- -

ментальную базу: радиоастрономические, инфракрасные, L и и

Тема а

рентгеновские и другие методы наблюдения. При исследо-

вании планет и их спутников, астероидов и комет активно

используются специализированные космические зонды,

оснащенные богатой измерительной аппаратурой. Разра-

ботаны космические аппараты для наблюдений с около-

земной орбиты, крупнейшим из которых является теле-

скоп «Хаббл».

Открытия в области космологии для развития физической

теории имеют принципиальное значение для совершен-

ствования современного миропредставления.

Натурфилософия — общее учение о природе, законах ее су-

ществования и развития как одной из «сфер» бытия, суще-

ственно отличающегося от других его «сфер» — обще-

ства, культуры, сознания, человека.

Научная картина мира — совокупность общих представле-

ний науки определенного исторического периода о фун-

даментальных законах строения и развития объективной

реальности.

Нелинейная наука — научное направление, исследующее

процессы в открытых нелинейных системах. Нелинейная

наука включает в себя комплекс близко родственных

смежных научных дисциплин: термодинамику необрати-

мых процессов (И. Пригожий), теорию катастроф (Р. Том,

В.И. Арнольд), синергетику, или теорию самоорганизую-

щихся систем (Г. Хакен, СП. Курдюмов).

Методы нелинейной науки находят широкое применение

не только в естественно-научных исследованиях, но также

в сфере гуманитарных научных дисциплин (социо- и фу-

туросинергетика, демография, образование и др.). По сво-

ему влиянию на культуру и развитие цивилизации в XX в.

нелинейная наука занимает третье — в порядке очередно-

сти, но не по важности — место вслед за теорией относи-

тельности и квантовой механикой.

Нелинейная наука послужила основой существенного

уточнения современной общенаучной парадигмы и приве-

ла к возникновению нового феномена в рамках системы

научного миропредставления — нелинейного, или синер-

гетического, мышления.

Онтология — философское учение о бытии, его основных ви-

дах, подсистемах, «сферах», общих закономерностях их

строения, функционирования, динамики и развития.

Самоорганизация — фундаментальное понятие синергетики,

означающее упорядочивание, т. е. переход от хаоса к

структурированному состоянию, происходящее спонтан-

но в открытых нелинейных системах. Именно свойства

Современная научная картина мира

открытости и нелинейности являются причиной этого

процесса. Открытость — это свойство систем, проявляю-

щееся в их способности к обмену веществом, энергией и

информацией с окружающей средой, а нелинейность —

многовариантность путей эволюции. Математически не-

линейность проявляется в наличии в системе уравнений

величин в степенях выше первой либо в зависимости ко-

эффициентов от свойств среды.

Процесс, альтернативный самоорганизации — автодезор-

ганизация, или диссипация. Диссипация — это процесс

рассеяния энергии, ее превращение в менее организован-

ные формы — в конечном счете в тепло. Эти процессы

диструкции могут иметь разную форму: диффузия, вяз-

кость, трение, теплопроводность и т. д.

Самоорганизация может вести к переходу системы в ус-

тойчивое состояние — аттрактор (attrahere на латыни

означает притяжение). Отличительное свойство состоя-

ния аттрактора состоит в том, что оно как бы притягива-

ет к себе все прочие траектории эволюции системы, оп-

ределяемые различными начальными условиями. Если

система попадает в конус аттрактора, она неизбежно

эволюционирует к этому состоянию, а все прочие про-

межуточные состояния автоматически диссипируют,

затухают.

Теория относительности — наука, основной смысл которой со-

стоит в утверждении: в нашем мире не происходит ничего,

кроме кручения пространства и изменения его кривизны.

Возникновение теории относительности связано с неудачей

обнаружить движение Земли относительно эфира, который,

согласно представлениям классической физики, должен был

заполнять космическое пространство. Соответствующий

эксперимент был в 1887 г. поставлен А. Майкельсоном и

Э. Морли и неоднократно повторен впоследствии.

Чтобы объяснить этот результат, X. Лоренц выдвинул ги-

потезу о сокращении длины тел вдоль направления их дви-

жения. Но это была всего лишь теория ad hoc. Решение

проблемы было найдено в 1905 г. А. Эйнштейном в его ра-

боте по специальной теории относительности. В основе

этой теории лежат два постулата: 1. Все законы физики

имеют один и тот же вид во всех инерциональных системах

отсчета. 2. Во всех системах скорость света постоянна.

Развивая эту теорию, в 1918 г. Г. Минковский показал, что

свойства нашей Вселенной следует описывать вектором в

четырехмерном пространстве-времени. В 1916 г. Эйнш-

тейн сделал следующий шаг и опубликовал общую теорию