М.М.Шугаев
Совершим небольшой экскурс в историю и философию естествознания. Некоторые дисциплины современного естествознания (математика, астрономия, механика…) были созданы до Рождества Христова. Но методически познание в античном мире отличалось от современного. В античном естествознании существовало противопоставление небесного и земного миров, что не допускало применения в физике математики.
Для поиска истины, которая как считали греки благо, они использовали созерцательный метод познания -феорию. Истину невозможно, считали они доказать, истину можно показать.
Античные философы описывали процесс познания окружающего мира так. Представим себе бесконечную плоскость. Кружочек на плоскости -- это часть познанного нами. В процессе познания круг увеличивается, поглощая предыдущее знание, но растет и граница с непознанным. Познание рождает все новые и новые вопросы. Процесс бесконечен.
В работе П.П.Гайденко [1] детально рассмотрены различия в античном и западноевропейском естествознаниях.
Начиная со второй половины XVI века снимаются жесткие разделения между естественным (природным) и искусственным (созданным человеком, т.е. техникой), снимается не переходимый с античности водораздел между математикой и физикой. Основатели новоевропейского естествознания, в частности Декарт, предложили рассматривать лишь разницу в размерах, между механизмами, сделанными руками мастеров, и природными телами. Декарт говорил о том, что в механике нет правил, которые не принадлежали бы физике, и все искусственные предметы вместе с тем предметы естественные: часам не менее естественно показывать время с помощью колесиков, чем дереву приносить плоды. Важен эффект. Поэтому, говорит Декарт, нет нужды при познании природы доискиваться, как устроены "колеса" ее "часов". Достаточно, чтобы вещи сконструированного нами мира вели себя так, как ведут себя вещи в мире реальном. В этом - принцип эксперимента. Декарт сформулировал положение, которое легло в основу науки: отождествление естественного и сконструированного, природы и машины.
Одной из проблем, волновавших научную и философскую мысль XVI - XVIII века, была проблема обоснования объективности научного знания [или средневековекового принципа adaequatio mentis et rei (соответствие разума реальному положению вещей)]. Прежде всего - механики, основанной на математике и эксперименте, предполагавших конструирование идеального объекта. В какой мере идеальная конструкция может быть отождествлена с природным объектом и процессом? Нужно было доказать, что деятельность конструирования имеет некоторый аналог в самой природе; в противном случае непонятно, как наше знание согласуется с объективным предметом вне нас. В частности Лейбниц считал, что за совпадение знания и предмета отвечает некая гармония. И.Кант в работах [2],[3] дал ответ на целый ряд трудностей, возникших в философии естествознания XVII -первой половины XVIII в., с которыми не сумели справиться представители докантовского рационализма и эмпиризма.
I Плоды западноевропейского естествознания
"До сих пор считали, - пишет Кант, - что всякие наши знания должны сообразовываться с предметами. При этом, однако, кончались неудачей все попытки через понятия что-то априорно установить относительно предметов, что расширяло бы наше знание о них. Поэтому следовало бы попытаться выяснить, не разрешим ли мы задачи метафизики более успешно, если будем исходить из предположения, что предметы должны сообразоваться с нашим познанием".
"Природа есть существование вещей, поскольку оно определено по общим законам. Если бы природа означалa существование вещей самих по себе, то мы никогда не могли бы ее познать ни a priori, ни a posteriori.
Этo было бы невозможно a priori; в самом деле, как мы узнаем, что присуще вещам самим по себе, когда с помощью расчленения наших понятий (аналитических положений) мы никак не можем этого узнать, так как я хочу знать не о том, что содержится в моем понятии о вещи (это ведь относится к его логическому существу). А о том, что присуще этому понятию в действительности вещи, и чем сама вещь определяется в своем существовании вне моего понятия. Мой рассудок и те условия, единственно при которых он может связывать определения вещей в их существовании, не предписывают самим вещам никаких правил; не вещи преобразуются с моим рассудком, а мой рассудок должен был бы сообразоваться с вещами; следовательно, они должны бы быть мне даны заранее, чтобы взять у них эти определения; но тогда они не были бы познаваемы a priori.
И a posteriori было бы невозможно такое познание природы вещей самих по себе. В самом деле, если опыт должен учить меня законам, которым подчинено существование вещей, то эти законы, поскольку они касаются вещей самих по себе, должны были бы необходимо быть присущи этим вещам и вне моего опыта. Между тем опыт хотя и учит меня тому, что существует и как оно существует, но никогда не научает тому, что это необходимо должно быть так, а не иначе. Следовательно, опыт никогда не даст познания природы вещей самих по себе."
"Мы имеем дело не с вещами самими по себе (noumena), вопрос об их свойствах оставляем нерешенным, а только с вещами как предметами возможного опыта (phaenomena), и совокупность этих предметов и есть, собственно, то, что мы называем природой."
Деятельность субъекта впервые выступает, таким образом, как основание, а предмет исследования - как следствие: в этом и состоит специфика кантовского переворота.
Философское открытие Канта состоит именно в том, что в основе западноевропейского научного познания лежит не созерцание умопостигаемой сущности предмета, а деятельность по его конструированию - та самая деятельность, которая, собственно, и порождает идеализированные объекты. И.Кант, таким образом, в корне изменил точку зрения на процесс познания, положив в его основу принцип деятельности.
"Но среди основоположений общей физики находятся некоторые, действительно обладающие требуемой всеобщностью; таковы положения: субстанция сохраняется и постоянна; все, что происходит, всегда заранее определено некоторой причиной по постоянным законам и т. д. Это действительно общие законы природы, существующие совершенно a priori. Таким образом, в самом деле имеется чистое естествознание; спрашивается лишь: как оно возможно?..
Опыт получает единство только от того синтетического единства, которое рассудок первоначально и самопроизвольно сообщает синтезу воображения в отношении к апперцепции и с которым явления … должны уже a priori находиться в связи и согласии".
Первым шагом в достижении синтетического единства стало введение понятий физических величин и единиц их измерения.
И.Кант в работе [2] дал следующее определением величины: "величина есть определение вещи, благодаря которому мы можем мыслить, сколько раз в вещи дана единица. Однако это "сколько раз" основывается на последовательном повторении, стало быть, на времени и синтезе (однородного) в нем". Ввод единиц измерения синтезирует однородность объекта относительно измеряемой величины и проводит разделение на измеряемую (однородную) часть предмета, и недоступную (неоднородную). Интересно отметить, что в современном естествознании существует разделение любой физической величины на среднее значение и флуктуацию [4]: "Самопроизвольное отклонение любых физических величин от их средних значений, обусловленное тепловым движением называют флуктуациями."
Разделение физической величины на среднее значение и флуктуации существует не в природе, а возникает при вмешательстве в тепловое движение существующего объекта (измерении) человеком. Соответственно и разделение любой физической величины на среднее значение и флуктуацию имеет место лишь в сознании человека и связано с введением исследователем физических величин и единиц их измерения.
Равновесное состояние объекта обеспечивает взаимосвязь величин, т.н. уравнение состояния объекта. Изменение одной из величин у объекта, вызывает изменения остальных составляющих уравнение состояния величин.
Используя методологию И.Канта можно сказать, что синтез единства подходов "a posteori" и "a priori ", кроме разделения природы на феноменальную и ноуменальную часть приводит к моделированию и наличию проблемы идеальных и реальных тел в современной физике: Все теории используют в качестве базовых идеальные объекты (материальные точки, волны, осцилляторы, абсолютно упругие стенки ...) и описывают идеальные (или теоретические) тела (идеальные газы, идеальные кристаллы..) , [определение идеального газа из Физической энциклопедии:" Идеальный газ, теоретическая модель газа, в которой пренебрегается взаимодействием частиц газа (средняя кинетическая энергия частиц много больше энергии их взаимодействия)"]. Все эксперименты проводятся с реальными телами.
Необходимо отметить, что развитие идеализации удачных моделей, путем добавления размеров упругим сферам, или ангармонизма осцилляторам это также модель.
Естественно, и электромагнитное и гравитационное поля, присутствуют в природе. Но создаются эти поля не точечными источниками, а реальными объектами. Наложение внешних или введение действия электромагнитных и гравитационных сил между модельными объектами не приводит к решению проблемы идеальных и реальных тел. Улучшается лишь точность моделирования. Соотношению рационального (идеального) и эмпирического (реального) моментов в современном естествознании посвящены труды [5],[6],[7].
Вот что, например, пишет об этом соотношении И.Барбур[8] "Теории позволяют нам устанавливать соотношения между различными аспектами проявлений мира в разных экспериментальных ситуациях. С точки зрения критического реализма, модели представляют собой абстрактные и избирательные, но совершенно необходимые попытки изобразить структуры мира, которые порождают эти взаимодействия." Многие авторы, аналогично работе [7], считают полученные от современного естествознания плоды - вероятностным знанием, а положения доминирующей сегодня парадигмы изложенные в виде "научной картины" мира, - истиной по соглашению. Применять плоды естествознания для увеличения комфортности жизни человека, длительности жизни вполне уместно. Использовать плоды естествознания, изучающего только часть (phaenomena), уже существующего мира в вопросе о происхождении мира по меньшей мере - легкомысленно.
II Флуктуации и научная картина мира
Более подробно рассмотрим роль флуктуаций в естественнонаучной картине происхождения мира. Физические величины (расстояние, напряжение, частота, температура, сила и т.д), имеют размерность и приборы для измерения. Флуктуации [самопроизвольное отклонение любых физических величин от их средних значений, обусловленное тепловым движением называют флуктуациями] характерны для любой физической величины. Тепловое движение характерно для любого объекта во вселенной.
Разделение любой физической величины на среднее значение и флуктуацию отсутствует в природе, оно имеет место лишь в сознании человека. Введение исследователем физических величин и единиц их измерения привело к разделение природы на доступную для наблюдений - феноменальную часть и недоступную для наблюдений ноуменальную часть. Соответственно в научных теориях (более точно, вероятно - исследовательских программах) непознаваемая для естествознания часть любого природного объекта, присутствует в виде флуктуаций. Флуктуация -это безразмерный параметр. Не существует однозначной единицы измерения флуктуаций и, следовательно, приборов для их измерений. Если определена модель и даны граничные условия, можно оценить среднестатистические модельные флуктуации определенной физической величины. Некоторыми приборами можно провести измерение среднеквадратичного значения величины. Но из приведенного определения флуктуаций следует, что среднестатистические модельные флуктуации физических величин, составляют лишь подмножество из множества определенного как флуктуации. Уникальная ответственность в современных редукционных теориях и гипотезах сочетается с отсутствием знания об их природе - только условная связь с тепловым движением в объекте, и случайность (или самопроизвольность) возникновения флуктуаций "нужного" масштаба. Физические теории строятся на определенных предположениях, а применяются с заданием начальных условий и использованием экспериментальных параметров.
Числовые значения параметров, например в гипотезе возникновения Солнечной системы, появляются в следствии действия последовательной цепочки флуктуаций.
В редукционных исследовательских программах флуктуации ответственны за:
- Возникновение нашего мира. (Квантовая флуктуация)
- Возникновение галактик и неоднородное распределение вещества во вселенной на всех уровнях астрономической иерархии. (Согласно доминирующей сегодня парадигме, в результате Большого взрыва 94 % сформированного вещества это атомы водорода, оставшиеся 6 % атомы гелия).
- Реальные дискретные размеры Солнца, Земли - например, радиус 6370 км. [Современная гипотеза образования Солнечной системы лишь разработка гипотезы Лапласа формирования из газопылевого облака "нужных размеров". Напомню, что все существующие во Вселенной материальные частицы(10^80 нуклонов), возникают в результате Б.В.. Астрономических объектов, помимо газопылевого облака для гипотез по формированию Солнечной системы в распоряжении редукционистов нет.]
- Отсутствие тепловой смерти вселенной (II закон термодинамики)
- Ряд последовательных флуктуаций отвечает за образование жизни.
Более подробно этапы развития вселенной в таблице 1. [8]
Основные космологические этапы
| время | температура | этап |
| 15 миллиардов лет | | (современный) |
| 12 " | | Микроскопическая жизнь |
| 10 " | | Формирование планет |
| 1 " | | Формирование галактик (тяжелые элементы) |
| 500 000 лет | 2000° | Формирование атомов (легкие элементы) |
| 3 минуты | 109 | Формирование ядер (водород, гелий) |
| 10-4 секунды | 1012 | Формирование протонов и нейтронов |
| 10-10 " | 1015 | Разделение слабой и электромагнитной сил |
| 10-35 " " | 1028 | Выделение сильных взаимодействий |
| 10-43 " | 1032 | Выделение гравитационной силы |
| начало | | |
Последовательность событий редукционной программы начала мира примерно такова: формирование ядер атомов водорода и гелия произошло в течении примерно 3 минут от начала. Затем в течении 500000 лет формировались атомы водорода и гелия. Звезды и галактики сформировались около 1 млрд. от начала, причем источником формирования всех химических элементов тяжелее гелия явились процессы в недрах звезд. Планеты, Земля в том числе, формировавшиеся из тяжелых элементов, рассеянных по галактикам в результате процессов типа взрыва сверхновых, появились во вселенной через время порядка 10 млрд. лет от начала. Жизнь на Земле около 12 млрд лет, а современное состояние вселенной относится ко времени около 15 млрд лет от начала.
Необходимо заметить, что в этой программе используется термин "сингулярная точка" в качестве некоего "прообраза" вселенной. Но доминирующая сегодня теория связи пространства-времени говорит о невозможности существования такого объекта как "сингулярная" точка при действии установленной этой теорией связи. Однозначно, при отсутствии времени (t=0) отсутствует пространство. Кроме того до появления материальных частиц в сингулярной точке уже действует некое скалярное поле, или присутствует некая информация в виде связи между параметрами.
Более подробно рассмотрим роль флуктуаций в парадигме Б.В.. Квантовые флуктуации ответственны за наличие у вселенной начала и за формирование начального спектра возмущений, необходимых для формирования структур во Вселенной.
И.Барбур в [8] пишет: "Квантовые флуктуации иногда представляются светской версией творения ex nihilo, которая обходится без идеи Бога. Эта теория отталкивается от вакуума, который представляется "ничем". Однако, на самом деле, эта теория должна предполагать существование квантового поля и законов квантовой физики. Как мы можем объяснить систему, в которой происходит гигантская квантовая флуктуация?"
В современной парадигме Б.В. крупномасштабная структура Вселенной (галактики, скопления галактик, войды (пустоты с размерами 100 Мпк)) возникает из малых возмущений плотности. Ведущая роль в формировании реальных размеров всех объектов во вселенной принадлежит случайным процессам, различных астрономических масштабов. Относительно причин возникновения случайных факторов существует несколько версий - например, в инфляционной теории масштабный фактор растет экспоненциально со временем до времен расширения порядка секунд. В дальнейшем развитие вселенной происходит по инерции (или первые секунды инфляции вселенной из сингулярной точки обеспечили наличие случайных факторов различного масштаба). Распространена также гипотеза о гравитационной природе масштабных случайных флуктуаций, превышающих критическое значение по -Джинсу. Но во всех гипотезах за наличие сегодняшних размеров у всех астрономических объектов ответственны именно флуктуации.
Второй закон термодинамики прогнозирует неизбежность тепловой смерти вселенной. Классик термодинамики Л.Больцман вынужден был возложить именно на флуктуации (термином гигантская флуктуация) ответственность и за отсутствие тепловой смерти в существующей вселенной, и за наличие всех существующих в ней объектов. Более подробно взаимосвязь флуктуаций и второго начала термодинамики показана в [9].
Остановимся на положении о возникновении живой материи из неживой. Гипотеза [точнее набор слов] о таковом возникновении говорит: в океанах земли, под действии электрических разрядов, радиации,..химические элементы C, N, O, стали соединяться, путем флуктуаций, в некие органические вещества ( типа полученных в экспериментах Миллера). При достижении органическими веществами "предельной концентрации" произошло, в результате последовательности случайных флуктуаций, самообразование первой клетки.
Однако никому из ученых не удалось опровергнуть вывод французского биолога Л. Пастера, сделанный им в XIX веке: создать живую материю из неживой материи невозможно. Предлагаемые советскими "учеными" типа Опарина, Лепешинской и др.. гипотезы, фигурировавшие в советских учебниках, оказались обманом. Не существует сегодня даже гипотез теоретически способных наметить путь решения этой проблемы - абиогенеза.
Действительно различие живой и неживой материи существенно. Живая материя (или материальная система) обладает свойствами самовоспроизведения, саморегуляции, отграничения от внешней среды, примерно одной температурой в системе..., и смерти, и является замкнутой и устойчивой системой.
Выберем простейшую биосистему, которая будет обладать свойствами живого. Вирусы не могут приниматься в расчет, так как для размножения им необходимо использовать как минимум аппарат трансляции белков клетки-хозяина. Простейшими из известных живых организмов являются микоплазмы - мельчайшие бактерии размером 100-300 нанометров, не имеющие клеточной стенки, внеклеточные паразиты растений и животных . Вид Микоплазма гениталиум имеет наименьший геном в 580 000 пар оснований и 480 генов. Сначала теоретически в 1996 году , а затем и экспериментально в 1999 г. было определено подмножество из 250-256 генов, абсолютно необходимых для функционирования микоплазм и, следовательно, всей остальной материи.[10]
Если уменьшить нужное число компонент в белке до сотни, то число различных 100-членных пептидов составит 20100, или 10130. Соответственно, вероятность нахождения "нужного" пептида среди 100-членных белков равна 10-130.Проблема все же в том, что во всей нашей гигантской вселенной всего 1080 частиц (нуклонов). А с учетом того, что в атмосфере Земли всего около 1044 молекул азота, вероятность этого события на Земле за 1 миллиард лет практически не отличается от 0. Для наглядности можно привести следующее сравнение : Количество устойчивых материальных частиц нуклонов во всей известной вселенной, радиусом в 5х109 световых лет, оценивается числом 1080 . Эти частицы, в различных сочетаниях и чередованиях, составляют все структуры, все процессы, все системы, все "события", какие только есть в мире.
Сколько событий может произойти в одну секунду в одном месте? Не будем скупиться, и предположим, что каждая из этих частиц может участвовать в 1020 (т. е. в ста миллиардах миллиардов) событий в секунду. Возраст вселенной составляет на сегодняшний день около 15 миллиардов лет. Выразив это в секундах, получим примерно 1018 секунд. Тогда наибольшее мыслимое количество отдельных событий, которые могли случиться во всем пространстве за все это время, составит: 1080 х 1020 х 1018 = 10118 событий. Всей материи вселенной и всего времени существования вселенной недостаточно для появления хотя бы одного пептида.
Но пептид только один компонент клетки. Для всех этих моделей предпреджизненного (предпредбиологического) и преджизненного (предбиологического) состояния материи (рибозимы, алюмосиликаты, соли тяжелых металлов, белково-нуклеиновые гибриды), остается принципиально нерешенным вопрос о механизме возникновения биологической информации, которая, последовательно передаваясь от объекта (предка) объекту (потомку) обеспечивает стабильность всех существующих жизненных форм.
Принимая во внимание вывод Л.Пастера и оценку вероятности "случайного самозарождения" живого из неживого, следует признать невозможным самопроизвольность такого образования. О чем и свидетельствует эксперимент.
Отметим, указанные моменты являются следствием наличия метафизического принципа - редукционизма в ядре теорий происхождения вселенной и жизни. О несостоятельности редукционизма в последнее время появилось много работ, например [8] .
Холистический взгляд на происхождение вселенной будет примерно следующим : информъемкость вселенной остается постоянной, практически где-то с 3й минуты начала, а теоретически не менее 14 млрд лет. Для того, чтобы получить некий порядок, необходимо введение не только энергии, но и информации. При постоянной информъемкости вселенной, программы ее развития привнесенные с трансцендентных носителей (сингулярность - это нарушение нормы), являются альтернативой совокупности случайных процессов. Наиболее вероятно, информация существует во всех современных нам астрономических объектах и их устойчивое состояние (мин. последние 3000 лет) свидетельствует о ее сохранности в объектах. Вероятно, трансформация и объектов и информации возможна.
III Редукционизм и хаос, отсутствие формы у материи
Современное естествознание и античное познание все же имеют много общего. В работах [5], [6] посвященных структуре современной науки отмечается наличие некоего метафизического принципа в парадигме (программе) исследований. Различные метафизические принципы составляют конкурирующие научно-исследовательские программы.[5] Конкуренция или борьба двух основных метафизических принципов идет со времен Демокрита и Платона. Основатель материалистической традиции Демокрит, учил, что все в мире состоит из атомов и пустоты. Здесь не только утверждение о существовании предела делимости материи, но важнейший метафизический принцип, согласно которому все сущее суть агрегаты различной степени сложности. Такой подход получил название редукционизма. Здесь любое целое в конечном счете сводится к сумме своих частей. Части предшествуют целому. Вселенная по Демокриту - совокупность механистического движения атомов.
Платон предложил принципиально иной - холистический взгляд на мир. Платон постулировал существование таких уникальных бытийных объектов, принцип устройства которых прямо противоположен агрегатному. В них целое предшествует своим частям и определяет их свойства. Целостность, по Платону, - фундаментальное свойство, не сводимое ни к какому взаимодействию частей. Объекты, в которых это свойство проявляется с наибольшей полнотой и наглядностью, Платон называл целое. По греческие это слово звучит как холон. Демонстрационным образцом холона для Платона служит живое существо. Вселенная по Платону - есть холон холонов, сознание есть также холон.
В агрегатах целостность --- есть следствие взаимодействия. Нет взаимодействия частей, нет и целостности.
В холоне целостность "первична" а то, что порой выглядит как взаимодействие есть лишь корреляция поведения частей, в которых эта целостность наиболее наглядно и проявляется.
Можно, аналогично И.Барбуру, проследить наличие метафизического принципа редукционизма в ядре научно-исследовательской программы "классическая механика" Ньютона и наличие метафизического принципа холизма в ядре научно-исследовательской программы "квантовая механика" Н. Бора.
"Рассмотрим атом гелия, состоящий из двух протонов и двух нейтронов (составляющих его ядро), а также двух орбитальных электронов. В планетарной модели он описывался как ядро, вокруг которого вращаются два отдельных и различимых электрона; предполагалось, что все части атома четко разграничены, а законы его общего поведения выводимы из поведения этих компонентов. Однако в квантовой теории атом гелия рассматривается как целое, у которого нет различимых частей. Его волновая функция отнюдь не является суммой двух отдельных электронных волновых функций. Электроны потеряли свою индивидуальность. Мы говорим теперь не об электроне А и электроне В, а лишь о состоящем из двух электронов объекте, составные части которого утратили свою индивидуальность. (В статистике классической физики утверждалось, что атом, где электрон А находится в возбужденном, а В - в нормальном состоянии, имеет иную конфигурацию, нежели атом, в котором электроны А и В меняются местами, но в квантовой теории это не так.)
В случае гелия и более сложных атомов с большим числом электронов мы считаем, что их конфигурации управляются принципом запрета Паули, который относится к атому в целом и не может быть выведен из законов, имеющих дело с отдельными электронами. Этот принцип утверждает, что никакие два электрона в одном атоме не могут находиться в одинаковом состоянии (с теми же квантовыми числами, определяющими энергию, орбитальный момент и спин). Этот замечательный и далеко идущий принцип, по сути, определяет периодическую таблицу и химические свойства элементов. Когда к данному атому добавляется еще один электрон, он должен находиться в состоянии, отличном от состояний всех уже существующих электронов. Если следовать классической модели, то надо допустить, что новый электрон каким-то образом подвергается воздействию со стороны всех остальных электронов. Однако этот "запрет" не похож ни на какие представимые силы и поля. Квантовая теория отбрасывает любые попытки описать поведение составляющих атом электронов. Свойства атома как целого анализируются на основании новых законов, не связанных с законами, управляющими его отдельными "частями", которые теперь утратили свою индивидуальность. Связанный электрон - это состояние системы, а не независимая единица..
Энергетические уровни совокупности атомов в твердом состоянии (например, в кристаллической решетке) - это свойства всей системы, а не ее компонентов. Кроме того, некоторые переходы от беспорядка к порядку и так называемые кооперативные явления не поддаются атомистическому анализу, например, групповое взаимодействие элементарных магнитных единиц при охлаждении металла или совместное поведение электронов в сверхпроводнике. Такие ситуации "требуют новых принципов организации при переходе от отдельного объекта к системе", что приводит к "качественно новым явлениям". Мы видим здесь системные законы, которые невозможно вывести из законов, управляющих компонентами; для объяснения высших уровней организации необходимы особые понятия Основными образами природы вместо самодостаточных и внешне связанных частиц становятся взаимопроникающие поля и интегрированные целостности. Существование любого объекта определяется его взаимодействиями с другими и его участием в более общих системах. Без подобных холистических квантовых явлений не было бы ни химических свойств, ни транзисторов, ни сверхпроводников, ни ядерной энергии, ни самой жизни. Этот холизм противостоит редукционизму ньютоновой физики." [8]
Одна из разновидностей редукционизма - логический редукционизм методологический принцип науки, сформулированный Декартом в XVII веке: познание сложного, составного, многофакторного явления сводится к разделению его на части и изучения каждой части по отдельности. Таким образом, в качестве исследовательской стратегии предполагается последовательное сведение сложного явления к более простым и, в конечном счете, к наиболее простым и ясным, свойства которых в их совокупности определяют все явление. Этот принцип, в какой-то мере, сопровождает любую научную деятельность. Тем не менее следует различать логический редукционизм от масштабного, который распространяет иерархию простоты логического редукционизма, на строение любых материальных объектов. Например, строение реальных микрообъектов (атомов), составляющих всю материю вселенной, холистично. О приоритетности холизма и несостоятельности редукционизма, как метафизических принципов мироздания свидетельствует и тонкая настройка физических констант, известная как антропный принцип. [11]
Необходимо заметить, что основным следствием применения редукционизма в кинетической теории является постулат о хаотичности теплового движения в природе. В работе [9] продемонстрирована несостоятельность постулата о хаотичности теплового движения.
Интересно отметить, что последовательное применение кинетической теории с постулатом о хаотичном движении частиц, как справедливо отмечено в работе екатеринбургского ученого Павлова [12], приводит исключительно к кристаллизации по модели "жидких" кристаллов. Для перехода от жидкого состояния среды к твердому необходим (наблюдаемый в экспериментах) рост коэффициента вязкости на ~ 17 порядков и снижение коэффициента диффузии на ~ 11 порядков. Что теоретически невозможно, при постулате о хаотичности движения.
Но жидкость не имеет независимой (самопроизвольной) формы, форма жидкости вызвана внешними условиями или окружающей средой.
Да и уравнение состояния, основанное на хаотическом исполнении законов сохранения импульса и энергии частиц и связывающее макроскопические статистические параметры - температуру, давление - с внутренней энергией системы удовлетворительно описывает только газообразное состояние веществ, для жидкостей и твердых тел применяются полуэмпирические уравнения состояния, в форме Ми-Грюнайзена.
Последовательное применение постулата о хаотичности приводит к отсутствию формы у материи. Но среди наших современников распространена точка зрения о том, что форма понятие - скорее философское, чем физическое. В рамках доминирующей сегодня парадигмы, проблема возникновения формы у материи была преобразована в проблему возникновения "порядка из хаоса ".
Масштабно-редукционно ориентированные научные школы (например брюссельская школа Пригожина) разрабатывают парадигму самостоятельного зарождения порядка из хаоса. Одной из характеристик этой парадигмы является высокая математическая сложностью и относительно длинный набор последовательных теоретических посылок. В которых беспорядок на одном уровне ведет к порядку на другом, более высоком уровне. И случайность на одном уровне ведет к динамическим моделям на другом уровне. Например - сложные структуры конвекционных ячеек формируются при циркуляции жидкости, нагреваемой снизу. В подобных случаях маленькая флуктуация (случайное изменение) усиливается и приводит к появлению нового и более сложного порядка, который сопротивляется дальнейшим флуктуациям и поддерживает себя, получая энергию из окружающей среды. Порой имеет место "бифуркация", т.е. разветвление путей [(например, ячейки конвекции могут двигаться как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки), причем выбор пути представляется результатом крайне незначительных случайных флуктуаций]. Достоверность теорий по возникновению порядка из хаоса, весьма сомнительна, тем более что все эксперименты проводятся с реальными телами.
Кроме того, в трудах школы встречаются и подмены понятий. В работе [13] показана несостоятельность сформулированной данной школой теории образования структур в неравновесных процессах, и подмена понятий, например, в эксперименте по термодиффузии, который приводится в литературе в качестве исходного пункта концепции брюссельской школы, процессу диффузии была ошибочно приписана роль источника упорядочения, в то время как истинной причиной возникновения порядка служили внешние воздействия.
Часто проводимая аналогия между броуновским движением и тепловым движением частиц-атомов не совсем корректна. Экспериментальное подтверждение формулы Эйнштейна для хаотического движения наблюдалось Ж.Перреном при броуновском движение частиц диаметром порядка 0,5 мкм в жидкости.[4] И в основном уравнении и в финальном виде формулы Эйнштейна присутствует экспериментально полученный коэффициент трения реальной жидкости.
Хаотичность теплового движения атомов является всего лишь постулатом, принимаемым по соглашению. Вероятно использование метафизического принципа редукционизма привело к наличию постулата о хаотичности теплового движения в кинетической теории.
Холистическая альтернатива редукционному хаосу - информация. Согласно утверждению Норберта Винера, основателя теории информации и кибернетики, информация не имеет физической природы, хоть и передается физическими средствами: "Информация - это информация, она - ни вещество, ни энергия".
Информация передается с помощью набора символов (статистический уровень), упорядоченных использованием кода (синтаксический уровень), для передачи значащего сообщения (семантический уровень), которое вызывает ответную реакцию (цель). Мы имеем дело с информацией на каждом шагу: в информационных технологиях, системах связи, системах управления, в языках, биологических системах, в информационных системах живых клеток. При передаче информации сам код столь же важен, как и используемые в нем символы. Наличие в какой-либо системе основного кода свидетельствует о заложенной в ней разумной идее и опровергает возможность случайного ее возникновения.
Наличие информации (передающейся по роду) в живых объектах природы, не вызывает сомнений.
Последовательность символов и синтаксические правила формируют необходимые предпосылки для представления информации. Но основной аспект сообщения, однако же, состоит не в выбранном коде, форме символов или методе передачи (письменных, оптических, акустических, электрических, тактильных или обонятельных сигналах), но в его значении (семантике). Этот центральный аспект информации не играет никакой роли в ее хранении или передаче.
О возможности присутствия информации в тепловом движении, связи информации с энтропией, флуктуациями в движении, неоднородностей в иерархии структур, постоянстве скоростей (света, звука) передачи информации … изложено в работах [7],[9].
К. Шенон обратил внимание на связь энтропии и информации в работе [14] . Формула Больцмана (H= - SUM (p [i] * log (p [i]))), определяющая относительную неупорядочность статистически - вероятностного движения частиц или энтропию, совпадает по виду с формулой Шенона (I=- SUM(p [i] *log (p [i]))) , определяющей информационную емкость системы.
Но шенноновское определение информации относится исключительно к статистическим взаимосвязям последовательностей символов и полностью игнорирует их семантический аспект. Термодинамика и физика рассматривают только одну из компонент понятия информации -статистическую.
О наличии зазора между нашим "объективным" знанием о мире и и глубинным устройством бытия мира в XVIII веке писал И.Кант. Современное естествознание, методологически разделяет сложное, составное, многофакторное явления на части и изучает каждую часть по отдельности. Если рассматривать сложное явление как лист книги, составленный иероглифами либо буквами, то применение естествознания может дать лишь некую усредненную букву либо иероглиф текста. А флуктуации будут ответственны за отличие реальных букв-иероглифов от объективного "усредненного" иероглифа-буквы. Вспомним об отсутствии у флуктуаций единиц измерения и наличие теплового движения, и соответственно флуктуаций у любого реального объекта. Можно сказать, что естествознание, используя понятие флуктуации на статистическом уровне, производит подмену полного понятия информации - частичным [последовательность бессмысленных, случайных флуктуаций -это расчленение на "усредненные" буквы-иероглифы разумного Слова или команды Творца]. Наряду с флуктуациями термины типа "звук, шум" , также на языке естествознания, используются в этих целях. Синтаксис языка творения, недоступный для современного естествознания, вошел в мир после произнесения первого Слова или програмы.
IV Творец не писал уравнений
Современное естествознание, как было показано И.Кантом, познает лишь часть, (phaenomena), любого уже существующего объекта и соответственно природы, оставляя непознанным как часть объекта (noumena), так и соответственно природу в целом. Важно отметить и объективный характер естествознания. Естественнонаучная регистрация процесса или природного явления возможна при повторном наблюдении в природе, или при воспроизведении независимым наблюдателем в лаборатории. Уникальные (трансцендентные) в природе или невоспроизводимые человеком процессы или явления естествознание не изучает. Ограничения свидетельствуют о несовершенстве "плодов" естествознания, в качестве базы для строительства онтологической картины бытия уже существующего мира.
Применения плодов "объективного" метода познания на области прошлого нашего мира, невозможно для сторонников кодекса чести ученого [5], требующего воздерживаться от необоснованных высказываний. Вспомним знаменитое "гипотез я не измышляю" И.Ньютона. Естествознание изучает уже существующий мир. Любое моделирование прошлого, связано с постулатом о неизменности действия существующих причин и их следствий в прошлом. Но доказать/опровергнуть этот постулат невозможно (Вселенная -1экз.) творение повторить невозможно. Существующие сегодня естественнонаучные представления [т.н. эволюционное учение ] о прошлом нашего мира основаны только на расширении области применения удачных моделей. Что приводит к отсутствию однозначности при использовании научных терминов. Например, лежащее в основе исследовательских программ на базе Большого Взрыва, положение о постоянстве скорости света в вакууме (как однородной пустоте) вынужденно совмещается с отсутствием самой сущности вакуума (как пустоты) в строении нашего мира. В квантовомеханических представлениях об атомах, как устойчивых гармониках супперпозиции физических полей, понятию вакуума (как пустоты) нет места. Учитывая постулирование Эйнштейном однородности вакуума (как пустоты) во Вселенной, и отсутствие однородности вакуума во Вселенной (как непустоты) в квантовомеханических представлениях, можно сказать, что корректной области действия данной гипотезы, не существует в природе. Следует принять во внимание и неспособность естествознания создать хотя бы 1 атом или из сингулярной точки, или из вакуума (непонятно пустоты или непустоты).
Попытки теоретически решить вопрос о соотношение рационального (идеального) и эмпирического (реального) в структуре естествознания (предметом которого являются причинно-следственные связи уже существующего мира), были предприняты в конце 20х-начале 30х годов XX века. Наиболее квалифицированной считается попытка Венского кружка, под руководством Л.Витгенштейна. Но даже этой группе не удалось сформулировать набор положений, способных обеспечить действие принципа верификации в "плодах" естествознания. На практике действие принципа верификации обеспечивается однозначной формулировкой области применения модели.
Гипотезы о происхождении нашего мира, являются только распространением на область прошлого наиболее удачных моделей естествознания. Верифицировать эволюционное учение невозможно. Соответсвенно это учение имеет рациональную(идеальную)природу - точнее метафизический принцип редукционизм согласно которому части предшествуют целому. Весьма прозорлив был о.Серафим Роуз[15], говоривший о философской сущности это учения.
Можно ли совместить православное учение о происхождении мира и "плоды" естествознания? Более 200 лет назад, православный ученый М.В. Ломоносов точно выразил путь совмещения словами: "Создатель дал роду человеческому две книги: в одной показал свое величество, в другой свою волю. Первая книга - видимый сей мир. Им созданный чтобы человек, смотря на огромность, красоту и стройность его зданий, признал Божественное всемогущество, по вере ему дарованного понятия. Вторая книга - Священное Писание. В ней показано Создателево благословение к нашему спасению. В сих пророческих и апостольских боговдухновенных книгах истолкователи и изъяснители суть церковные учители. В оной книге сложения видимого мира сего физики, математики, астрономы и прочие изъяснители Божественных в натуру влиянных действий суть то же, что в книге Священного Писания пророки, апостолы и церковные учители."
И сегодня после внимательного анализа структуры естествознания: понятия о флуктуациях, их связи с тепловым движением, энтропии и информации в реальных объектах, несложно видеть, каким образом непознаваемые для физики кантовские "вещи в себе", наиболее вероятно, присутствуют в современной научной картине мира. Информация присутствует в тепловом движении, которое характеризует все реальные объекты во вселенной. Именно флуктуации в движении и неоднородности в структуре объектов природы, индивидуальные для всех реальных объектов, вероятно, составляют "вещи в себе", любого объекта на языке современной физики.
Действительно после ввода "a priori" понятий физических величин и единиц их измерения, исследователи научились сравнивать, введенные произвольно величины, в различных объектах (например килограмм стали стали и килограмм персика). На основе таких актов - измерений "a posteori" установили корреляционные математические связи между величинами типа уравнения состояния. Затем синтезировали достаточно общие теории, заменив "неизмеряемую часть noumena" понятием флуктуации. Синтез общих теорий, в виде теоретических представлений, "a priori" привел к существующей сегодня научной картине мира.
Физика по сфере деятельности неспособна, не только познать но и как - либо комментировать синтаксическую (упорядоченное использование кода), семантическую (значащее сообщение) и целевую (ответная реакция) составляющие информации, например теплового движения.
Возвращаясь к истории создания научного метода изучения мира, необходимо обратить внимание на одновременное возникновение метафизики и физики. Для метафизики 17-18 веков, было характерно противопоставление между внутренним миром и противоположный этому " объективной реальности " (так называемый "картезианский дуализм").
Прежде всего метафизика необходима для ученых - физиков, которые имеют представления о некой "внешности" объективного знания, для творческих поисков или создания хороших теорий. Не случайно одна из классических теорий принадлежит Лейбницу. Он полагал, что объективное знание описывающее "внешнюю сторону" природы, представляет инертную материю, подчиняющуюся механическим законам.
С другой стороны, в природе имеется скрытая от внешнего наблюдателя некоторая внутренняя активность, вложенная в природу Творцом.
Обычный путь познания выражается в том, что познавательная способность человеческого разума, направленная вовне, встречается с бесчисленным разнообразием явлений, видов, форм и с бесконечным дроблением всего происходящего. При онтологических построениях картины происхождения мира и бытия разум, настойчиво ища единства, прибегает к синтезу, всегда и неизбежно искусственному. Единство, которое он достигает на этом пути, не есть нечто реальное и объективно существующее, но лишь свойственная ему форма отвлеченного мышления. Такое объективное познание никогда не достигает ни полноты ни реального единства.
Альтернативный путь познания бытия лежит через обращение человеческого разума внутрь себя, а затем к Богу. Это субъективное познание. Книги Библии и Святоотеческое наследие, наименее искаженно передают информацию, данную Творцом через пророков и единородного Сына, людям.
Православная традиция, именует логосами программы Творца, высказанные в библейский Шестоднев. Алгоритмы взаимодействия логосов поставлены самим Создателем. В таком случае и процесс сотворения можно рассматривать как высказывание логосов вовне. Естественно, никаких "объективных" уравнений Творец не писал. Уравнения это лишь доступная для "объективного" человека часть информации о мироустройстве. "Вначале было Слово и Слово было у Бога, и Слово было Бог. Оно было вначале у Бога. Все чрез Него начало быть, и без Него ничто не начало быть, что начало быть. …"
В Бытие 1-2 перед тем как Господь произнес первое Слово "Земля была безвидна и пуста и Дух Божий носился над водою". Св. Василий Великий в "Беседах на Шестоднев" [16] использует аналоговые значения "носился" как согревал, оживотворял. Сотворенная Земля, до произнесения первого Слова, не имела формы (безвидна), в том виде как мы знаем сейчас( формы ,обусловленной внутренним структурным строением). Жидкое состояние, согласно современным научным исследованиям составляет и сегодня [17] более 90% массы Земли. Несложно видеть, что из 6371 км усредненного радиуса Земли ,твердое состояние имеют только 70-100км литосферы и часть астеносферы до глубин порядка 400-600км. Даже без учета массы океанов, составляющих 2/3 поверхности Земли, максимальная оценка твердых (жестких) составляющих массы Земли, с учетом распределения плотности по радиусу, дает величину порядка 12% .
На отсутствие информации , необходимой для внутреннего структурного состояния, в первый день творения также есть указание в приведенном предложении - Земля пуста. И только внешнее (над водою) действие (согревающее и оживотворяющее ) Духа Божьего позволяют Земле иметь форму, как внешние условия в нашем сегодняшнем мире определяют форму жидкости. Слова ( логосы, программы), обращенные к Земле , были высказаны Творцом позже и составили в тепловом кинетическом движении то, что на языке науки называется "информационным полем" (набор флуктуаций) ,а материальная печать команд Творца в структуре самой Земли - иерархические уровни неоднородностей.
В шестидневном процессе творения, которому посвящены первые главы книги Бытия, высказываемые логосы формировали наш мир. Происходил процесс одновременного строительства и материального мира и "информационного" мира. В седьмой день строительство закончилось. Естественно, и материя, и логосы (информация) в настоящее время не образуются, а взаимодействуя преобразуются или трансформируются. Ни материя ни информация в современном нам мире не образуются (из ничего), только трансформируются на основе уже существующих материальных частиц и логосных программ. Ограниченное число элементов таблицы Менделеева удивительно похоже на ограниченное число букв (операторов) в алфавите любого языка (элементы таблицы Менделеева, не хотят "эволюционировать" более 10млр.лет). Конечное число частиц - элементов таблицы Менделеева во вселенной порядка 10*80 нуклонов, сообщает об ограниченности объема "книги" природы, написанной Творцом в библейский Шестоднев. Современное научное знание сообщает о сохранности материи 10*80 нуклонов и, соответственно написанный конечным числом букв, текст ограничен в размерах. Информационная емкость системы из конечного числа материальных элементов хранит и обеспечивает взаимодействие, на основе поставленных приоритетов, логосов со времен библейского Шестоднева. Трансформация семантической (смысловой) части информации с изменением числа букв - операторов в предложении в рамках книги возможна. Новые предложения и слова создаются на базе существующего алфавита и правил (программ) лингвистики.
"Эволюционное" развитие вселенной, жизни, разума - не более чем трансформация при сохранении общих объемов как материи так и информации в нашем мире. Неорганизованная (безинформационная) материя Земли просуществовала всего один день творения. За шесть дней творения вся материя в нашем мире была организована, и мир приобрел привычный для нас вид. Законы сохранения ,открытые учеными и лежащие в основе научного знания о мире, наиболее вероятно, являются лишь следствием окончания творения и Созидания в шесть дней ( ..почил от всех дел Своих, которые Бог творил и созидал. Бытие 2-3) Ограничение для любых перемещений и возмущений значениями скоростей упругих и электромагнитных волн в реальных средах, свидетельствует о приоритетности распространения информации, относительно иных движений в природе. Самоорганизация материи без информации (от простого к сложному ) не имела места при возникновении нашего мира - естественно не существует и сейчас.
Рассматривая научные понятие флуктаций и возмущений(в движении) как информационное воздействие (Слово), а неоднородности в структуре как материальную печать информационного воздействия (Слова) , несложно увидеть совместимость и отсутствие противоречий у современного научного и Святоотеческого Православного религиозного знаний о мироустройстве. Святоотеческое наследие сообщает христианам знание о мироустройстве " Бог вси созданные вещи знает, и проницает их…Бог небо и землю исполняет, и на всяком месте есть. И всякий человек, что ни делает, все перед ним делает. Он на всякое наше дело , начинание и помышление смотрит и всякое слово слышит…"[18]
Иерархичность "информационного поля" и направленность Слова (команды) к структуре ее исполняющей, означает отсутствие как детерминизма, так и хаоса, и случайности в строении мироздания на каждом уровне иерархии структур. Равновесный обмен информацией, происходящий в любом микрообъеме пространства - позволяет Творцу "проницать все созданные вещи". По молитве христианина, Господь может исполнить прошение. Смысл ежедневно происходящего во многих христианских Храмах , основного Таинства - Евхаристии (преосуществление хлеба и вина в Кровь и Плоть Господню ) это подключение души и тела человека, приступившего к Таинству Евхаристии , к неповрежденному вирусом (грехом) Божественному Логосу.
Наши молитвы и обращения к Господу - это иллюстрация наличия информационного взаимодействия человека с Творцом.
Библия, несколько тысяч лет назад сообщала о информационно-материальном строительстве вселенной, предназначенности человека на Земле для Рая и вечной жизни, грехопадении человека .
Кроме того Святоотеческое наследие сообщает христианам о методах получения трансцендентных знаний. Для этого необходимо наличие веры в Христа, церковная жизнь, взятие на себя персональных обетов, ограничений (послушаний). Религиозное знание имеет субъективный характер.Православный катехизис [Пространный христианский катехизис Православной кафолической Восточной Церкви М.,1998,с.14 ] предлагает следующие признаки богодухновенности:
- Высоту этого учения, свидетельствующую о том, что оно не могло быть изобретено разумом человека.
- Чистоту этого учения, показывающую, что оно происходило от чистейшего ума Божия.
- Пророчества
- Чудеса
- Могущественные воздействия этого учения на сердца человеческие, свойственные только Божией силе.
Самостоятельные попытки угадать команды (Слова), ввиду полярности духовного мира называются магией и имеют только видимость самостоятельности для человека. Естествознание не угадывает команды (Слова) и является нейтральным относительно духовного мира. Но использовать "плоды" естествознания в вопросе происхождения мира некорректно.
Литература
- Гайденко П.П.. История новоевропейской философии в ее связи с наукой
- Кант И. Критика чистого разума
- Кант И. "Пролегомены ко всякой будущей метафизике, могущей появиться как наука".
- Cивухин Д.В. Общий курс физики Термодинамика и Молекулярная физика М.Наука, 1980
- Лакатош И.Фальсификация и методология научно исследовательских программ
- Кун Т Логика и методология науки. Структура научных революций.
- Шугаев М.М. Божий мир глазами физика М.Альянс, 2002
- И.Барбур Религия и Наука. История и современность. М.ББИ.2000
- Шугаев М.М. Тепловое движение: хаос или информация, Альманах "Божественное откровение и современная наука" в.2 (в печати)
- Виолован К., Лисовский А. Проблемы абиогенеза как ключ к пониманию несостоятельности эволюционой гипотезы
- о. Олег Петренко Уверение Фомы (Cимфония веры и знания) Из-во Спасо-Преображенского Валаамского монастыря 1996г
- Павлов В.В. О "кризисе" кинетической теории жидкости и затвердевания (необходимое изменение традиционной молекулярной модели жидкости и твердого тела). -Екатеринбург, 1997г
- Майорова С.А., Ткачева А.Н., Яковленко С.И., УФН, 1994. т. 164, № 3
- Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. М.: Ил., 1963 .
- Иеромонах Серафим (Роуз).Православный взгляд на эволюцию,М.,из-во Свято-Введенской Оптиной пустыни, 1997
- Св. Василий Великий Беседы на Шестоднев М.из-во подворья Св. ТСЛ 1999г
- Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет М. Наука1983
- Схиархимандрит Иоанн(Маслов) Симфония по творениям святителя Тихона Задонского. М,1996
|
Начало мира: квантовая флуктуация или Слово Божье
