«Сегодня, в основе современного научного мировоззрения лежат достижения Квантовой Механики – начала я рассказывать вопрос, вынесенный на семинар – к сожалению, популяризация науки в настоящее время и в настоящем месте слаба, в сравнении с Европой и Америкой, и, по этому, всё же небольшое количество людей имеют какое-то представление о Квантовой Механике. В основе современной концепции естествознания лежит представление о рождении Вселенной из Большого Взрыва. Считается, что белковая жизнь произошла путем реакций неорганических элементов, из которых и возникла органика. Развитие видов, по мнению большинства ученых, и происхождение человека, наиболее полно отражает теория эволюции.
Говоря о современной концепции естествознания, стоит учитывать, что она сформировалась к настоящему времени в ходе длительных научных взысканий многочисленных ученых и философов, среди которых нельзя не упомянуть художников, поэтов и писателей. Рассматривая развитие наук, часто говорят о смене научных парадигм. То есть некой единой концепции, которая максимально объективно и четко объясняет все происходящие явления. Примечательно, в научном сообществе считается, что двигателем науки часто являются открытия именно физиков и астрономов.
Стоит отметить, что нынешняя картина мира представляет собой научное мировоззрение, которое, в отличие от религиозного, изменчиво и гибко.
Мы выделим три научные парадигмы: ньютоновская механика, ОТО
и Квантовая парадигма.
Эти концепции менялись, благодаря накоплению знаний. Как происходил слом? Вначале научная парадигма теряла способность давать ответы на множество новых вопросов, растущих как грибы после дождя, а затем, появлялся ученый или группа ученых, которые вдруг открывали что-то, что в корне меняло старое научное мировоззрение, парадигму.
За последние сто лет, в науке, в частности, в физике, произошли серьёзные изменения. Поменялась сама структура научного мышления, и тут целесообразно применять термин «революция». Эксперимент вкупе с точным описанием того или иного явления как научный метод формировался со времен начала развития ньютоновской механики. Поэтому эта точка развития науки – открытие известных физических законов Ньютоном, можно считать отправной точкой. Надо сказать, что методология – важнейшая часть любой науки. Основа. Методология – это устойчивое представление о необходимых действиях, которые нужно совершить, чтоб добыть новое объективное знание. А философия призвана сказать нам, что считать фактом и объективностью. Так что философию можно отнести к началам наук.
Считалось, что критериями ньютоновской физики можно объяснить все происходящие явления. То есть, я говорю о конкретных критериях – масса, скорость, тело, место, ускорение, сила. Ньютоновская механика какое-то время расширялась, накапливая новые знания, сохраняя главные понятия. В пример приведем гидродинамику, которую можно было легко вывести из ньютоновской механики. Вода не является твердым телом, но если принять во внимание её элементы, то есть конкретные атомы, или объем, то можно было считать воду телом, соответственно, математически следовать ньютоновской механике и не идти вразрез с ней.
В девятнадцатом веке стало появляться гораздо больше вопросов. Основные из них касались двух аспектов: физика электричества и учение о теплоте. Фарадей указал на то, что явление электричества мы сможем лучше понять, если будем считать силу – функцией пространства и времени. С точки зрения физики Ньютона это было бы возможным лишь в том случае, если утвердить понятие повсеместного эфира или поля напряжений. Это и взорвало ньютоновскую физику. Появились вопросы, на которые стало невозможно ответить в рамках прежней науки. Что касается теплоты, то в рамках механики Ньютона, теплоте можно было приписать движение большого числа молекул. Однако, гипотеза о неупорядочности частиц не входила в рамки прежней науки.
В двадцатом веке теория Квантовой Механики и Теория Относительности произвели настоящую революцию в научном мышлении. После создания Эйнштейном ОТО, выяснилось, что понятие времени не подходит для изучения тел, имеющих большие скорости. В ньютоновской механике понятия пространства и времени были независимыми, и этот постулат в структуре научного мышления пришлось изменить. Потерпело крах и понятие одновременности. ОТО провозгласила, что всё зависит от положения наблюдателя и наблюдаемого относительно друг друга. Возьмём частицу, летящую со скоростью, близкой к скорости света. Для неё наша планета будет иметь форму блина. Так что, теория о Плоской Земле имеет право на существование.
Квантовая механика произвела еще более глубокую революцию в научном мышлении, чем ОТО. Кто-то покончил жизнь самоубийством. Пришлось распрощаться с объективностью в описании явлений (объективностью, с точки зрения механики Ньютона). Такие характеристики системы, как место, скорость и энергия заменило описание вероятностей тех или иных результатов. Мы не можем сказать, где находится электрон, вращающийся вокруг ядра атома, мы можем лишь сказать, что в том или ином месте он находится с большей вероятностью. Законы макромира, того мира, в котором мы живём понятны и школьнику, прогулявшему уроки физики, осознаваемы на интуитивном уровне. А законы квантовых частиц не понятны, они чужды нам. Поэтому и приходится выдумывать аналогии. К примеру, что электрон у атома – не шарик, а облако вероятностей. Когда человек пытается осознать, что живёт на планете, летящей за своей звездой, в свою очередь несущейся в бесконечном пространстве, или представляет себе, что было до Большого Взрыва, или думает о том, что состоит из молекул, атомов, субатомных частиц, их энергий и взаимодействий – разве не сводит ли это с ума? Изменения принимаются человеческим мозгом с изрядной долей консерватизма, и на ОТО, и на Теорию Квантовой Механики, случались многочисленные нападки тех ученых, которые не желали менять структуру научного мышления. Даже такие ученые, как Эйнштейн и Шрёдингер, не восприняли многих перемен, которые повлекли за собой новые открытия. Изменения в структуре мышления всегда болезненны. Докажи человеку, что Аллах не Бог, тот впадёт в депрессию или повесится.
Если подробнее говорить о ходе революционного переворота в физике, то нужно начать с М. Планка, который опровергнул классическую механику Ньютона, совершенно безумной на то время теорией о «черном теле». Далее, Эйнштейн заметил, что квантовая теория Планка распространяется на атомарную структуру, отсюда и на химию и физику. На тот момент Квантовая Механика была полна противоречий. Это момент становления новой научной парадигмы, некого кризиса, переломного момента в научном мышлении.
ОТО возникла благодаря следующим переменам. Волны считались колебаниями повсеместно распространенного эфира, это рассматривалось еще в системе ньютоновских понятий. И возникал вопрос: что произойдет с телами, движущимися относительно этого эфира? Было выдвинуто большое количество теорий. И результатом стало то, что эфира не обнаружилось. Тогда Лоренс предложил ввести для движущихся систем отсчета кажущееся время, связанное со временем, измеренным в системе отсчета, которая находится в покое. Фарадей и Максвелл ввели понятие поля, что заменило понятие эфира. При этом ни один из физиков или группы физиков не ставили перед собой задачу радикально перестроить систему убеждений.
В основе сегодняшней картины мира лежит, пожалуй, Квантовая Механика. Мир представляется хаосом вероятностей. В современном научном мире бытует точка зрения, что, что вселенная расширяется сама в себя, и нет никакого «места», куда расширяется вселенная. Звучит парадоксально, однако, современные физики считают эту идею состоятельной. Предположим, вначале была некая точка сингулярности (бесконечности), где почти как в плазме, электроны были отделены от атомов, а сами протоны и нейтроны (барионы) разделены на кварки. То есть температура и плотность вещества были бесконечными. И Большой Взрыв произошел в каждой точке вселенной. То есть мнение о том, что вселенная существовала вначале как точка, а потом расширилась – не совсем верно. Пространство стало расширяться всюду. Отчего? Фиг знает. Ой, пардон, заговорилась. Итак. Гравитационные силы стягивают материю во вселенной, а тёмная материя (то есть то, что расширяется) отдаляет космические тела друг от друга. Тёмная материя – субстанция, возникающая во вселенной каждую долю секунды. От чего? Тоже не ясно. Это та сила, которая не взаимодействует ни с электрическим, ни с электромагнитным полем, ни вообще с чем либо. Только с гравитацией».
Аспирант, подняв глаза на меня от парты и опустив руку от подбородка вниз, сказал:
