Мир законов природы. Законы явлений природы Неизменные естественные законы подчиняющие все природные явления

Наука о природе имеет конечною целью определение З., управляющих явлениями. З. здесь называется количественная зависимость одного явления от другого или нескольких других, служащих причиною первого или совместных с ним явлений; также - количественно выраженная взаимная зависимость свойств тел. Напр. электрический ток, проходящий по некот. проволоке, возвышает ее темпер.; количественная зависимость нагревания проволоки от силы тока и есть З. ее нагревания. Измеряя размеры проволоки различных материалов, силу электрических токов, проходящих по проволокам, и соответственные нагревания последних, находят зависимость между тремя явлениями: электрическим током (его силою), отделением теплоты из проволоки и явлением так называемого сопротивления проволоки гальваническому току. В этом заключается следующий З. Джоуля-Ленца: количество теплоты, отделяемой проводником, пропорционально произведению из квадрата силы тока на сопротивление проволоки. З. Бойля-Мариотта, говорящий, что объем некоторого весового количества газа изменяется обратно пропорционально упругости этого газа, выражает численное отношение между явлениями - изменение объема и изменение упругости. Без измеренных отношений между величинами, характеризующими явление, выражение З. неполно. Верно было бы сказать, что уменьшение объема газа сжатием при неизменной его температуре сопровождается увеличением его упругости, а увеличение объема того же количества газа влечет за собой уменьшение его упругости, но З., таким образом высказанный, был бы неполон, выражая собою только характер или качество явления. Однако и качественные З. неизбежно необходимы в науке, как предшественники числовых, количественных З. Есть много числовых зависимостей между явлениями или свойствами тел, которые заслуживают, однако, только название правил. Напр. нет сомнения, что упругость паров в закрытом котле возрастает с температурой этого котла (качественный З.); сделанные измерения позволяют выразить формулою численную зависимость между температурою пара и его упругостью, но - формулою, в математическом отношении весьма сложною, тогда как простота количественных соотношений считается признаком действительного закона. Во многих случаях с успехами науки представляется возможность a priori доказать необходимость существование З., каковы, напр., З. Бойля-Мариотта, З. Ома, З. Снеллиуса и Декарта. Однако же одновременные успехи экспериментальной части тех же наук указывают на так наз. отступления от найденных З. Газы не следуют З. Бойля-Мариотта ни при очень сильных давлениях, ни при очень слабых, вообще этот З. приложим между довольно тесными пределами; кроме того, и характер отступлений от названного З. неодинаков для различных газов. На этом основании говорят, что З. Мариотта относится к идеальному газу; причины же отступлений от этого З., по крайней мере в сторону больших давлений, более или менее ясны и представляют также законность, хотя численно а priori до сих пор невыясненную. Другой пример подобного рода может быть взят из кристаллографии. Все существующие в природе кристаллы или получаемые искусственно какими бы то ни было способами при всем разнообразии форм этих кристаллов могут быть отнесены к немногим основным геометрическим формам кристаллографических систем. Однако многочисленные измерения углов между гранями кристаллов, относимых к какой-либо типичной форме, убеждают, что отступления (небольшой величины) от типа гораздо чаще встречаются в природе, чем кристаллы точно выраженного типа. Таким образом, тип представляет идеальную форму тел (результат явления кристаллизации), которую они могут принимать только при отсутствии всех препятствующих тому обстоятельств. Кристаллизование групп тел, определенных по химическим и физическим свойствам каждой - по тому или другому геометрическому типу, - есть З., связывающий кристаллизование тел в определенную форму с внутренним их строением. Этот закон а priori не выводится, необходимость его чисто фактическая. В настоящей своей форме З. кристаллизации может быть причислен только к качественным. З. Снеллиуса и Декарта - показатель преломления света в однородной среде есть постоянное отношение синуса угла падения луча к синусу угла преломления - в сущности, представляет связь между скоростями распространения света в двух различных средах; скорости эти зависят от свойств светового эфира и вещества среды.

З. всеобщего тяготения, состоящий в том, что все тела взаимно притягиваются и притом так, что сила взаимного притяжения двух тел пропорциональна произведению из их масс и обратно пропорциональна квадратам расстояний между телами, справедлив не только для небесных тел нашей солнечной системы, но и для самых отдаленных миров (двойных звезд), из которых некоторые видимы только в наиболее сильные оптические инструменты. Этому же закону следуют притяжения тел Землею, взаимные притяжения тел на Земле и даже частичные притяжения, по крайней мере на известных расстояниях, так что он составляет основу механического учения о вселенной. Однако, с точки зрения философско-физической, взаимное действие тел в зависимости единственно от расстояния, т. е. величины геометрической, не представляется вполне ясным. Доказано, что взаимное действие наэлектризованных тел зависит не только от расстояния между ними, но и от свойств среды, их разделяющей, т. е. что действие передается постепенно, из слоя в слой, и что промежуточная среда может видоизменять окончательный результат, который, по прежнему взгляду, представляется зависящим только от величины крайних тел и расстояния, их разделяющего. С отвлеченной точки зрения, не имеющей, однако, пока никакой опоры в опыте, возможно, что и З. всеобщего тяготения подлежит отклонениям. Во всяком случае отыскание типических З., подобных названным, составляет цель всего естествознания, всего механического изучения природы. С увеличением числа твердо обоснованных законов облегчается объяснение явлений, происходящих под совместным и одновременным влиянием нескольких законов. Но возможность объяснения многих явлений сильно ограничена трудностью численного определения совместного действия многих причин. Астрономия представляет нам пример трудности численных выражений взаимного действия нескольких тел только по одному закону притяжений. Вычисление орбит комет, подвергающихся на своем пути притяжению планет, мимо которых они проходят, представляет колоссальную работу. З. движения частичек, этих предполагаемых материальных единиц, нам вполне неизвестны, разве с слабым исключением для газов, а от рода этих движений должны зависеть свойства тел и взаимные их отношения. Наука чрезвычайно далека от знания З., по которым тела вообще обладают принадлежащими им различными свойствами (упругостью, теплопроводностью, плотностью, цветом и т. п.), и еще более далека от априористического вывода явлений, от взаимных действий тел происходящих. Наибольшая трудность толкований явлений встречается в биологических науках. Большим успехом считается всякое толкование, связывающее какое-либо явление с другим, к нему ближайшим. Все наиболее обоснованные биологические З. в этих науках принадлежат еще к качественным; априорные же З. численного характера вовсе неизвестны. Всякий естествоиспытатель, занимающийся изысканием З. природы, стремится в своих исследованиях устранить, когда то возможно, все, по его предположению, закрывающее проявление главного З.; в тех же случаях, когда натуралисту недоступен опыт и он должен ограничиться лишь одним наблюдением, открытие З. совершается с необыкновенною медленностью. Тем не менее, естествоиспытатель и теперь с основанием может отвергать действие случая в явлениях природы, потому что, с его точки зрения, случай есть необычайное и весьма редко повторяющееся по своим особенностям явление, слагающееся из множества действий, совершающихся по простым основным З. Опираясь частью на количественные, частью на качественные З. натуралист может, хотя и в общих чертах, представить себе не только строй вселенной, строение нашей планеты и кругооборот явлений, на ней происходящих, но и дать отчет о многих явлениях, происходящих в отдельных телах природы, в мире незримых частиц. Возможность дальнейшего успеха в познании З. природы всецело основана на предположении, что эти З. неизменны; нельзя решиться на отыскание соотношений между явлениями без уверенности, что они настолько же постоянны, насколько вещество неистребимо и на наших глазах не созидаемо. Уверенность в законности явлений природы и в неизменности законов основана на правильной повторяемости целого ряда явлений в продолжение многих веков и на возможности предсказаний некоторых явлений, как на основании закона повторяемости их, так и на том основании, что некоторые найденные физические, химические, механические и др. З. уже указали на существование явлений, которые без открытия этих законов могли бы оставаться неизвестными еще неопределенно долгое время. Так, напр., Гамильтон путем вычисления открыл явление конического лучепреломления, Леверье - существование неизвестной до того времени планеты (Нептун), периодический закон элементов Менделеева привел к открытию некоторых новых простых тел (химических элементов).

Стихийные бедствия, наносящие ущерб сельскому хозяйству. Сельскохозяйственные угодья занимают примерно треть суши, и поэтому почти любой вид природных стихийных бедствий так или иначе влияет на них. Но все же особая роль принадлежит явлениям, которые непосредственно воздействуют на сельскохозяйственные культуры. К ним относятся засухи, градобития, заморозки. Засухи периодически охватывают аридные и семиаридныеобласти Земли, однако в отдельные годы могут возникать ив гумидныхрайонах – северо-восток США, Британские острова, лесной пояс

России и др.

Засуха – это длительный и значительный недостаток атмосферных осадков по сравнению с нормой для данного региона, в результате чего иссякают запасы влаги в почве и создаются неблагоприятные условия для нормального развития растений. Для естественной растительности засуха представляет меньшую угрозу, поскольку в ходе длительной эволюции растения приспосабливаются к природной динамике. Сельскохозяйственные культуры обладают меньшими приспособительными возможностями и резко снижают урожай во время засух. Поражение сельскохозяйственных растений зависит не только от степени отклонения погодных условий от нормы, но и от характера и способов ведения сельскохозяйственного производства: набора сортов культур, применяемой агротехники, количества используемых удобрений и др. Различают атмосферную засуху (состояние атмосферы с дефицитом осадков, высокой температурой и пониженной влажностью) и почвенную засуху, т.е. иссушение почвы, наступающее как следствие атмосферной засухи. Атмосферная засуха является следствием процессов атмосферной циркуляции, а почвенная засуха – результат атмосферной засухи, но в большой степени зависит и от характера почвы, местоположения, применяемых агротехнических приемов и вида сельскохозяйственной культуры.

Одним из древнейших способов преодоления последствий засухи и обеспечения устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур является орошение. В конце XX века, в связи с ростом технических и экономических возможностей, площадь орошаемых земель резко возросла, достигнув в 1970 г. 188 млн. га, в 1980 – 236 млн. га, в 1990 – 259 млн. га. По прогнозам, рост площадей орошаемых земель скоро прекратится, так как уже достигнут потолок эколого-экономической рентабельности орошения: наряду с ростом доходов от увеличения урожайности орошаемых культур, возникло много проблем экологического характера – вторичное засоление, слитизация и дегумификация почв, ирригационная эрозия.

Наиболее надежными и безупречными в экологическом отношении являются другие методы преодоления последствий атмосферной засухи: ландшафтная мелиорация (создание лесных полос, применение кулис для накопления влаги, мульчирование и др.), использование систем земледелия, приспособленных к засушливым условиям (безотвальная вспашка, комбинированные посевы сельскохозяйственных культур, ландшафтно-контурное земледелие, выведение засухоустойчивых сортов растений и т.д.).

Для поддержания производителей селькохозяйственнойпродукции введено страхование урожая от засухи.

Другое бедствие, приносящее большой ущерб сельскому хозяйству, – градобитие. Особенно сильно страдают от града виноградники, плодовые и овощные культуры. Характерно, что даже при наличии прогноза выпадения града ущерб трудно предотвратить. Град обычно связан с мощными кучево-дождевыми облаками. Наибольшей повторяемостью и интенсивностью выпадения града отличаются Скалистые горы и Великие равнины в США, Предкавказье, Закавказье, многие тропические районы. Для борьбы с градом применяют засев облаков йодистым серебром, что вызывает выпаде-ние осадков из облаков еще до того, как в них образуются крупные градины.

Одним из самых распространенных неблагоприятных погодных явлений являются заморозки. Под ними понимается понижение температуры воздуха и / или почвы ночью ниже нуля градусов в тот период, когда средние суточные температуры положительны. Различают весенние и осенние заморозки. Весенние заморозки воздействуют на растения в тот момент, когда последние уже приспособились к достаточно высоким температурам. Поэтому действие заморозков (обычно при температуре от 0°С до-10°С) гораздо опаснее, чем низких температур зимой. Заморозки связаны с определенными погодными условиями (ясная тихая ночь – радиационные заморозки, приход холодной массы воздуха – адвективные заморозки) и местоположением – чаще заморозки наблюдаются в понижениях рельефа, особенно в замкнутых. Заморозкам способствуют грунты, имеющие плохую теплопроводность: заболоченные участки, песчаные почвы.

Существуют достаточно эффективные методы прогноза заморозков. Однако наличие прогноза еще не гарантирует защиту сельскохозяйственной культуры. Зная о заморозке, необходимо выбрать методы, позволяющие не допустить значительного понижения температуры. К ним относятся:

Укрытие растений пленками, картоном и т.д. (можно использовать прежде всего для защиты овощных культур);

Создание дымовой завесы (она препятствует радиационному излучению почвы);

Обогрев участков с помощью костров, нефтяных горелок и другими способами.

Но наиболее действенным и одновременно дешевым способом предотвращения заморозков является выбор места для выращивания соответствующей культуры: природа растения и условия микроклимата должны быть приспособлены друг для друга.

Общие закономерности проявления природных стихийных бедствий

Рассмотренные выше природные стихийные явления, как и многие другие (например, карст, обильные снегопады, сильные морозы, разрушение морских берегов), имеют определенные закономерности территориального распределения и проявления во времени.

Такие явления, как землетрясения и вулканические извержения, приурочены к активным геотектоническим зонам. Характерно, что в последние десятилетия территориальная картина проявления землетрясений претерпела некоторые изменения. Землетрясения все чаще стали проявляться в районах большой техногенной нагрузки.

Зоны проявления техногенных (наведенных) землетрясений обычно локализуются в районах крупных (более 1 куб. км) водохранилищ, добычи газа, нефти, угля (на Украине в пределах шельфа Черного и Азовского морей и восточного Донбасса), законтурного обводнения на нефтяных месторождениях (Башкирия, Россия) и в других районах, где происходит нагнетание жидкости в скважины. Наиболее яркий пример – скважина в районе г. Денвера (США) глубиной 3671 м, куда с 8 марта 1962 года начали нагнетать сточные воды. После нагнетания сразу были зафиксированы толчки, число и сила которых увеличивались при увеличении объема закачки (февраль – март 1963 г., то же – в июне – сентябре 1965 г.). Эпицентры этих землетрясений располагались в небольшой зоне в районе скважины. За период с 1962 по 1967 г. было зарегистрировано более 1500 толчков (Киссин, 1982).

Аналогичные примеры можно привести и по другим районам. В частности, в районе г. Грозного при закачке воды для поддержки пластового давления в 1971 г. произошло землетрясение с магнитудой 4,1 (до 7 баллов). С 1955 г. в этом районе отмечались периодические вспышки сейсмической активности.

Законы природы – это утверждения, которые выражают постоянное свойство или постоянную связь каких-либо явлений в живой или в неживой природе . Например, законом природы является закон сообщающихся сосудов, закон притяжения, теплопроводность металлов и т.п.

Существенной характеристикой закона природы является его всеобщность . Описание единого факта не является законом природы. Законр всегда служит для выражения свойств, являющихся общими для целого ряда явлений или объектов. Например, то, что сегодня идет дождь – это не закон природы, а указание на единичный факт. Но то, что вода в состоянии пара составляет существенную часть атмосферы и участвует в круговороте воды в природе – это закон природы.

Другая существенная черта закона природы – его необходимость . Само явление природы, либо связь между явлениями или связь между объектами должна быть обязательной. Одно должно определять другое или вытекать из другого, т.е. должна быть строгая причинно-следственная связь. Если хотя бы в одном случае такая связь не прослеживается, то закон природы перестает быть таковым, либо, по крайней мере, к нему формулируют исключение, и закон из абсолютного становиться относительным. Например, утверждение, что повышение температуры жидкости увеличивает скорость ее испарения, является законом природы. Между этими явлениями – увеличением температуры и скоростью испарения жидкости – существует жесткая зависимость. Но если однажды будет обнаружена жидкость с уникальным свойством безразличия к испарению вследствие любого повышения температуры, сформулированный нами закон природы перестанет быть таковым, либо будет сформулировано исключение из него.

Если говорить кратко, что законами природы являются существенные, необходимые и повторяющие связи между объектами реального мира .

В законах природы раскрывается сущность объектов, характер их существования и развития.

Законы природы объективны , они существуют до нас и вне нас. Они не являются субъективным порождением нашей фантазии.

По своему методологическому уровню законы природы деляться на эмпирические и теоретические . Эмпирические законы выражают связи между объектами и явлениями, которые мы можем наблюдать и оценивать опытным путем, в том числе с использованием специальной научной аппаратуры. Теоретические законы открывают нам более глубокие внутренние связи явлений. Мы формулируем теоретические законы общелогическими и специльно научными методами, в том чисе математическими, посредством введения теоретических понятий.

Законы природы можно также классифицировать в зависимости от той области научного знания , в которой такие законы познаются. Так, можно говорить о физических законах, биологических законах, законах человеческой психики.

Кто установил законы природы или ято является их причиной? На этот вопрос материалисты отвечают, что причиной этих законов является сама сущность объектов и явлений, их объективные свойства. Например, причиной закона электропроводности металлов является наличие свободных электронов в атомных оболочках. Другой ответ на поставленный вопрос заключается в том, что законы природы установлены Богом непосредственно в момент сотворения мира. Этой точки зрения придерживаются религиозные философы . В качестве сверхъестественной силы, установившей законы природы может фигурировать Высший Разум или Абсолют. Это – точка зрения идеалистов . Изначально в философии выражение «законы природы» использовалось именно для противопоставления «божественным законам».

Среди законов природы имеются такие, в которые человек способен вмешиваться. Эта тема является сегодня исключительно актуальной в связи с проблемами экологии на планете. Также следует упомянуть важные этические аспекты вмешательства человека в законы наследственности живых организмов. Возможность и необходимость вмешательства человека в действие законов природы должна оцениваться с точки зрения морали, нравственности, а также вопроса о самом выживании человечества на планете.

Человеческое общество также имеет свои законы. Законы общества – это законы человеческой деятельности, но не индивидуальной, а общественной, коллективной. Это – законы взаимодействия человеческих коллективов самого разного масштаба. Их можно подразделить на экономические законы и социальные законы . Например, к экономическим законам относятся законы денежного обращения (количество денег в обращении в целом должно соответствовать количеству производимого и импортрируемого товара), законы покупательной способности населения и инфляции (увеличение покупательной способности населения неизбежно влечет инфляцию, т.е. падение стоимости денег и соответствующий этому падению рост цен). К числу социальных законов можно отнести законы народонаселения (увеличение материального благосостояния всегда влечет снижение темпов прироста населения или даже уменьшение населения).

Законы общества могут иметь объективную форму , быть выражены в юридических законах, либо не иметь такой формы выражения.

В отличие от законов природы, которые в целом действуют независимо от человеческого сознания, законы общества имеют очень сильный субъективный заряд. Ведь общество не является механическим агрегатом, поэтому действие законов общества зависит от деятельности человека. Причем как от коллективных действий, так и от индивидуальных действий лиц, облеченных властью. Например, закономерное (постепенное и последовательное) развитие капиталистических отношений в России в 1917 году было насильно и искусственно нарушено октябрьским переворотом большевиков. При этом огромную роль в этом сыграл один-единственный человек – В.И.Ленин, без которого такой переворот не мог бы состояться.

Поскольку человек имеет возможность прямо влиять на действие законов развития общества, эти законы следует более правильно называть закономерностями или тенденциями . Ведь всегда есть вероятность того, что вследствие усилий людей, закон будет на какое-то время нарушен.

Важно понять, что действие законов общества как тенденций развития общественных отношений не зависит от воли людей . Однажды нарушенная общественная закономерность все равно вернет развитие человеческих отношений на прежний путь.

Также важно понять, законы общества являются продуктом сознательной деятельности самих людей . Вне человеческого общества никаких законов общества быть не может.

Законы общества могут иметь всеобщий характер – действовать на протяжении всей истории человечества и распространяться на все человечество. Например, закон общего увеличения народонаселения на планете. Законы могут быть частными – т.е. действовать только на каком определенном отрезке человеческой истории. Например, феодальный закон о праве феодала на присвоение аграрных продуктов в обмен на военную защиту крестьян. Законы могут быть специфическими , т.е. проявляющимися в каком-то конкретном социальном образовании. Например, закон партийной дисциплины и подчинения меньшинства партии большинству.

В наше время стало модой говорить о законах природы и общества. Применительно к природе это, строго говоря, неверно. Природа не знает законов. Это мы придумываем их, пытаясь хотя бы как-то систематизировать происходящее. Термин “закон природы” следует понимать в том смысле, что природные явления повторяемы и, следовательно, предсказуемы. Как бы-то ни было, повторяемость природных явлений дает возможность науке формулировать законы, которые принято называть законами природы. В их исследовании человечество руководствуется некоторыми чрезвычайно общими принципами, облегчающими процесс изучения природных явлений.

Один из наиболее общих естественнонаучных принципов — принцип причинности , утверждающий, что одно природное явление порождает другое, являясь его причиной.

Существование цепочки причинно-следственных связей позволяет иногда сделать выводы общего характера. Так, опираясь только на непрерывность цепочки причин и следствий, немецкий судовой врач Роберт Майер сумел сформулировать закон сохранения и превращения энергии, являющийся фундаментальным законом современного естествознания.

Обратите внимание на то, что вопрос “почему”, строго говоря, неправомерен. Мы не знаем и, по-видимому, никогда не узнаем конечной причины ни одного природного явления. Правильнее было бы спрашивать “как”. Какой закономерностью описывается данное явление?

Наука в своем развитии работает над выявлением все более и более глубоких причин природных явлений. Этот процесс дает теологам основание утверждать, что в конечном итоге научный процесс должен привести к определению конечной причины, т. е. Бога, и в этом пункте наука и религия сольются.

Другим общим принципом является принцип Кюр и. Он назван по имени того самого Пьера Кюри, который вместе со своей женой Марией Склодовской - Кюри открыл химический элемент радий. Кроме этого Пьер Кюри за свою недолгую жизнь сделал еще довольно много научных открытий. По-видимому, важнейшим из них является принцип Кюри.

Представьте себе некоторое качество А. Например, электрический заряд или, скажем, рыжий цвет волос, или еще какое-нибудь качество. Вряд ли оно будет равномерно распределено в пространстве. Вероятнее всего в пространстве будет существовать градиент (Градиентом скалярной функции называют вектор, направленный в сторону скорейшего возрастания этой функции. Величина градиента равна производной от этой функции, взятой по направлению ее скорейшего возрастания) этого качества.

Принцип Кюри утверждает, что если существует градиент некоторого качества А, то неизбежно возникнет перенос этого качества в сторону его недостачи, причем поток качества А, т. е. его количество, переносимое через единичную площадку в единицу времени, пропорционален величине этого градиента.

Представьте себе пространственное распределение товара под названием лавровый лист в нашей стране. Максимум его приходится, конечно же, на субтропические зоны Кавказа, а минимум его, что вполне естественно, приходится на районы Крайнего Севера. Налицо градиент лаврового листа. Согласно принципу Кюри существование такого градиента приведет к возникновению переноса лаврового листа с районов Кавказа на Север.

Существует огромное число эмпирических законов из области физической и химической кинетики от закона Ома и до классического уравнения диффузии, являющихся следствиями принципа Кюри. Мне кажется, что экономистам следует очень внимательно отнестись к этому принципу. Ясное его понимание позволит избежать массы ошибок.

Чрезвычайно продуктивным в научном отношении является уже упоминавшийся ранее принцип двойственности (дополнительности) . Он основан на двойственной природе познания. Вы, наверное, уже обратили внимание на существование парных понятий, совместно определяющих взаимоисключающие стороны целого. Выделение таких частей является существенной частью процесса познания.

Описывая что бы то ни было, мы прибегаем к абстракции - выделению сторон изучаемого, важных в данном отношении. Несущественные стороны обычно опускаются из рассмотрения. В дальнейшем, если выбранная абстракция оказывается плодотворной, она замещает исходное представление об изучаемом явлении. При этом отброшенные стороны явления опускаются из рассмотрения, даже если они являются весьма существенными.

Принцип двойственности

Принцип двойственности предписывает нам при описании чего бы то ни было одновременно рассматривать две взаимоисключающие стороны. В зависимости от обстоятельств более существенной может оказаться одна из них. В других обстоятельствах важнее окажется другая. Если, пытаясь решить какую-нибудь задачу, вы встретились с непреодолимыми трудностями - попробуйте подход, основанный на альтернативных представлениях. Весьма вероятно, что он окажется удачным.

Кто из вас скажет, что такое свет? В школе вам объясняли, что это электромагнитная волна. Это представление принято в классической парадигме и в общем неплохо описывает свойство света. Однако, как вы знаете, свет состоит из отдельных частиц - фотонов. Без этого представления невозможно объяснить фотоэффект, эффект Комптона и многое другое. Так что же такое свет - это волна или поток частиц? При изучении свойств света допустима и та и другая абстракция. Согласно принципу двойственности избежать ошибок в описании возможно, проводя и то и другое описание параллельно

Принцип суперпозиции

Принцип суперпозиции утверждает, что результат воздействия на материальную систему двух факторов может быть представлен в виде суперпозиции (наложения) воздействия каждого из этих факторов, действующих независимо друг от друга. В этом принципе неявно предполагается, что при наложении факторы не возмущают друг друга. Принцип обладает меньшей степенью общности, чем принцип Кюри. Однако во многих случаях оказывается весьма полезным.

Принцип симметрии

Принцип симметрии основан на изначальных представлениях об однородности и изотропности пространства. Предполагает инвариантность природных процессов к преобразованиям симметрии. Основываясь на принципе симметрии, Эмми Нетер показала, что основополагающие физические законы сохранения энергии и импульса (количества движения) являются следствием однородности и изотропности пространства.

Принцип симметрии использует интуитивное представление о полном равноправии правого и левого. Тем более удивительной должна показаться вам “левая” ориентированность живой природы. Вам, по-видимому, известно, что молекулы многих природных соединений закручены наподобие пружины. Такую закрученную структуру имеет, например, сахар или входящий в ваши организмы холестерин. Спиральную структуру имеют многие ферменты растительного и животного происхождения. Если получать такие соединения путем химического синтеза, то в полном соответствии с принципом симметрии получается примерно одинаковое количество молекул, закрученных по правой и по левой спирали. Так вот, все живое на нашей планете состоит из молекул, закрученных по левой спирали. Обратите внимание, что и сердце у вас смещено влево, а не вправо. Почему это так, науке еще предстоит выяснить. Пока же отметим, что принцип симметрии, сколь бы соблазнительно очевидным он ни выглядел, является весьма и весьма ограниченным.

Еще более ограниченным, хотя от того и не менее плодотворным является принцип подобия. Согласно этому принципу после известного преобразования уравнения, описывающие подобные системы, оказываются одинаковыми.

Возьмем, к примеру, так называемые малые колебания. Оказывается, что после некоторых математических преобразований колебание груза, подвешенного на ниточке, и электрического тока в колебательном контуре могут быть описаны одним и тем же уравнением. Принцип подобия удается применить, увы, не всегда. Однако, если в процессе своей практической деятельности вы сумели обнаружить подобие между какими-то группами явлений, - считайте, что успех вам обеспечен.

Принцип относительности

Согласно принципу относительности не существует абсолютного движения. А следовательно, не существует и абсолютного пространства, абсолютного времени и т. п. Этот принцип подразумевает, что протекание природных процессов не зависит от того, какую точку зрения занимает наблюдатель, их описывающий. Был выдвинут Альбертом Эйнштейном в качестве одной из основ частной теории относительности. Оспаривался многими учеными. В настоящее время прочно вошел в инертное ядро современной научной парадигмы.

Прямым следствием принципа относительности является принцип инвариантности законов природы к преобразованиям системы отсчета, в которой они были сформулированы. Принцип инвариантности утверждает, что вид основных уравнений, описывающих природные явления, не зависит от преобразования координат и времени, входящих в эти уравнения.

Философио.Ру

Философский уголок

Принципы и законы развития бытия

Развития бытия осуществляется не спонтанно, а подчиняется определенным принципам и законам. Под принципом понимается исходное базисное правило, которое определяет содержание и направление деятельности. К примеру, принцип объективности при рассмотрении спорных случаев третейским судом предполагает, что рассматриваться будет только существо дела, но не особенности какой-либо из сторон. Когда о каком-то человеке говорят, что он принципиален, имеют в виду, что он всегда следует в своих оценках и действиях строго определенным принципам.
Окружающий мир разнообразен и многообразен в своих проявлениях, его «населяет» бесконечное множество предметов, явлений и процессов и каждый из них — уникален, обладает только ему присущими чертами и свойствами. Но, несмотря на это многообразие, на первый взгляд предстающее как хаотическое нагромождение вещей и событий, бытие представляет собой космос, порядок, организованное целое. Это означает, что между различными объектами, образующими бытие, существует связь. Принцип связи является ключевым для понимания сущности, содержания и направления развития.
Связь — это такое отношение между разделенными в пространстве и времени объектами, когда изменения в одном из них влекут за собой изменения и в другом. Связи классифицируются по разным основаниям: по направлению действия (прямые и обратные), по формам обусловленности (однозначные, вероятностные и корреляционные), по результату (преобразование, порождение, воспроизводство), по силе (жесткие и слабые), по содержанию (перенос вещества, энергии или информации) и другие. Универсальной причиной, побуждающей объекты вступать в связь друг с другом, является нарушенное равновесие внутри объекта или между объектом и средой его существования. Это может проявляться в потере энергии, утрате какого-то компонента, недостатке жизненно важной информации. Вступая в связь с другими объектами, данный объект восполняет свою полноту и целостность.
Из разнообразных типов связей наибольшую ценность имеют причинные связи, то есть такие, которые устанавливают генетическую зависимость между отдельными состояниями объектов в ходе их развития и функционирования. Согласно принципу причинности возникновение любых объектов и систем и изменение их свойств во времени имеют свои основания в предшествующих состояниях; эти основания называют причинами, а вызываемые ими изменения — следствиями. Сущность причинности — порождение причиной следствия; следствие, определяясь причиной, оказывает обратное воздействие на нее. На основе причинности организуется деятельность человека, вырабатываются научные прогнозы.
В философии и науке существует два противоположных взгляда на характер причинных связей между объектами: детерминизм и индетерминизм. Детерминизм (от лат. determino — определяю) утверждает, что вся явления в мире взаимосвязаны и причинно обусловлены и поэтому причинное объяснение играет первостепенную роль в познании. Индетерминизм (на латинском приставка in- означает отрицание) — это учение, отрицающее всеобщий и объективный характер причинной связи природных и социальных явлений и, как следствие, игнорирующее ценность причинного объяснения в науке.
Повторяющиеся, устойчивые и необходимые причинно-следственные связи называются законами. Содержание законов отражает объективную связь реальных явлений и процессов, происходящих в природе и в обществе. Известный физик и математик А.Пуанкаре считал, что законы являются наилучшим выражением гармонии мира. Философия классифицирует законы по степени общности (универсальные, общие и частные), по сфере регулирования (законы природы, законы мышления, социальные законы), по содержанию (законы развития и законы функционирования). В современной науке принято различать динамические и статистические (вероятностные) законы.
Динамический закон управляет поведением индивидуального объекта и позволяет установить однозначную связь его состояний. Иными словами, динамический закон описывает возможность, которая обязательно должна реализоваться. Предсказания, делаемые на основе динамических законов являются абсолютно точными и однозначными.
Статистический закон регулирует взаимоотношения больших совокупностей объектов, и результаты его не являются однозначными. Он определяет широкий диапазон возможных реализаций для каждого из совокупности объектов. Прогнозы на основе статистических законов носят вероятностный характер. Вероятностные законы описывают поведение людей в больших коллективах, взаимоотношение между молекулами газа, взаимосвязи между элементарными частицами в микромире.
Долгое время в науковедении и в философии считалось, что только динамические законы являются «настоящими» законами, то есть выражают объективные, всеобщие и необходимые связи между объектами. Однако создание квантовой механики и наблюдение за микромиром дали основания для вывода о том, что статистические законы не менее важны и существенно расширяют наши знания о причинности. В современной физике считают, что динамические законы являются первым, низшим этапом познания мира, а статистические законы отражают связи между объектами более глубоко и всесторонне. Вероятностное описание мира является не показателем незнания и невежества, а следствием сложного, многоуровневого устройства бытия. Примерами динамических научных теорий являются: классическая механика, классическая электродинамика, общая и специальная теория относительности. К статистическим теориям относят все квантовые теории, статистическую механику, генетику.
В диалектической философии Гегеля были выработаны три закона, которые, по утверждению этого мыслителя, отражали целостный процесс развития природы, общества и человеческого познания. Это закон единства и борьбы противоположностей, закон взаимного перехода количественных изменений в качественные и закон отрицания отрицания. Сердцевину указанных законов образует идея противоречия как универсальной причины развития. Несмотря на познавательную ценность этих законов, которые в общих чертах отражают источники, механизмы и направление развития, они не годятся для детального объяснения причинно-следственных взаимодействий. Поэтому их используют для иллюстрации исторического процесса, эволюции живой природы, противоречивого характера процесса познания. Более подробно о них будет сказано ниже.

Божественная философия! Отведав раз твоих плодов, уже вечно можно вкушать на твоем пиру тот сладкий нектар, от которого нет пресыщения.
Джон Мильтон

www.filosofio.ru

Почему существуют законы природы?

Как утверждает закон биогенеза: жизнь всегда происходит от жизни. И эмпирическая наука и Бытие 1 говорят нам о том, что все организмы на земле воспроизводят себе подобные виды. Этот закон, как и другие законы природы существуют потому, что вселенная имеет своего Создателя, который является логическим и который установил в Своей вселенной порядок.

Вселенная подчиняется определенным правилам - законам, которых должны придерживаться все существующие вещи. Это очень точные законы и многие из них имеют математическую природу. Законы природы являются по своему характеру иерархическими; второстепенные законы природы основываются на основных законах природы, которые должны быть очень точными и правильными для того, чтобы существование нашей вселенной было вообще возможным. Но, откуда взялись эти законы, и почему они существуют? Если вселенная является всего лишь случайным продуктом большого взрыва, то почему в основе её существования должны лежать упорядоченные принципы - или если уж на то пошло какие-либо принципы вообще? Подобные законы согласуются с библейским сотворением . Законы природы существуют потому, что вселенная имеет своего Создателя Бога, который является логическим, и который установил в Своей вселенной порядок (Бытие 1:1). Существует ли Бог? Давайте поразмышляем.

Слово Бога

Абсолютно все, что существует во вселенной — каждое растение и животное, каждая горная порода, каждая частица вещества и световой волны, связано законами, которым они просто должны придерживаться. Библия говорит нам о том, что существуют законы природы - « уставы неба и земли » (Иеремия 33:25). Эти законы описывают нам то, каким образом Бог обычно совершает Свою волю во вселенной.

Божья логика вложена во вселенную и поэтому вселенная не является случайной или произвольной. Она подчинена законам химии, которые логически вытекают из законов физики, многие из которых могут логически вытекать из других законов физики и законов математики. Наиболее фундаментальные законы природы существуют только потому, что Бог позволяет им существовать; они являются логическим, организованным способом, с помощью которого Бог поддерживает и подкрепляет вселенную, которую Он сотворил. Атеист не способен объяснить логическое и упорядоченное состояние вселенной. Зачем вселенная должна подчиняться законам, если не существует того, кто дал эти законы? Но законы природы идеально согласуются с библейским описанием сотворения. В действительности, Библия является основанием законов природы.

Законы жизни (биогенез)

Существует один, очень хорошо известный закон жизни: закон биогенеза. Этот закон просто гласит, что жизнь всегда происходит от жизни. Вот что говорит нам об этом наблюдательная наука: организмы воспроизводят другие себе подобные организмы. Если заглянуть в историю, то мы увидим, что Луи Пастер опроверг один предположительный случай спонтанного зарождения; он показал, что жизнь происходит от существующей ранее жизни. С тех пор прошло много времени, и мы видим сегодня, что этот закон является универсальным - без исключений. Это, конечно же, именно то, о чем говорит Библия. Как говорится в Бытие 1, Бог сверхъестественным образом сотворил первые разнообразные виды жизни на земле и сделал так, чтобы они воспроизводили себе же подобных. Обратите внимание на то, что эволюция от молекулы до человека нарушает этот закон биогенеза . Эволюционисты верят в то, что жизнь (по крайней мере, однажды) образовалась спонтанно из неживых химических веществ. Но это полностью противоречит закону биогенеза. Истинная наука лишь подтверждает Библию.

Абсолютно все, что существует во вселенной — каждое растение и животное, каждая горная порода, каждая частица вещества и световой волны, связаны законами, которым они просто должны придерживаться.

Законы химии

Для жизни необходимы специфические химические законы. Наши тела приводятся в действие благодаря химическим реакциям и зависят от законов химии, которые действуют постоянно. Даже информация, из которой состоит каждое живое существо, хранится в длинной молекуле, называемой ДНК. Как нам известно, жизнь не могла бы существовать, если бы химические законы были бы другими. Бог создал законы химии именно такими, какими они должны быть для того, чтобы жизнь на земле была возможной.

Законы химии дают различные свойства различным элементам (каждый состоит из определенного типа атомов) и соединениям (состоящим из двух или более типов атомов, которые связаны вместе) во вселенной. Например, при достаточной энергии активации, самый легкий элемент (водород) вступает в реакцию с кислородом и образует воду. Вода сама по себе обладает очень интересными свойствами, такими как способность удерживать необычно большое количество тепловой энергии. Когда вода замораживается, она образует кристаллы с шестиугольной симметрией (именно поэтому снежинки имеют шестиугольную форму). В отличие от этого кристаллы соли (хлорид натрия) образуются в форме куба. Благодаря шестиугольной симметрии замороженной воды в её кристаллах образуются «дырочки», в результате чего кристаллы воды имеют меньшую плотность, чем её жидкая форма. Именно поэтому лед плавает в воде (тогда как, по сути, все замороженные соединения тонут в своей собственной жидкой форме).

Свойства соединений и элементов не случайны. В действительности, на основе своих физических свойств элементы можно логически выстроить в периодическую таблицу. Вещества в одной колонке таблицы обладают схожими свойствами. Это происходит потому, что элементы в вертикально расположенной колонке имеют одинаковые структуры внешних электронов. Эти отдаленные от центра электроны и определяют физические характеристики атома. Периодическая таблица возникла не случайно. Атомы и молекулы обладают разнообразными свойствами потому, что их электроны связаны законами квантовой физики. Другими словами, химия основана на физике. Если бы законы квантовой физики хоть чуть-чуть были бы другими, то атомы вообще не могли бы существовать. Бог создал законы физики именно такими, какими они должны быть для того, чтобы законы химии проявлялись так, как Он хочет.

Законы движения планет

Ученый-креационист Иогеннес Кеплер обнаружил, что планеты нашей солнечной системы подчинены трем законам природы. Он установил, что планеты вращаются по овалу (а не по правильным окружностям, как считалось ранее), при этом солнце находится в центре этого овала; таким образом, определенная планета в какой-то момент времени находится ближе к солнцу, чем в остальное время. Кеплер также обнаружил, что планеты проходят равные расстояния за равное время - другими словами, скорость вращения планет по их орбитам увеличивается по мере того, как они приближаются к солнцу. И, в-третьих, Кеплер установил точную математическую связь между расстоянием от планеты до солнца (a) и её периодом обращения по орбите (p); планеты, которые находятся дальше от солнца, вращаются по орбите медленнее, чем планеты, находящиеся ближе к солнцу (это можно выразить, как p 2 =a 3). Законы Кеплера также применяются к орбитам спутников, вращающихся вокруг определенной планеты. 1

Для законов химии, эти законы движения планет не являются фундаментальными. Они скорее являются логическим следствием других законов природы. Кстати, другой ученый-креационист (Сэр Исаак Ньютон) обнаружил, что законы Кеплера можно математически вывести из определенных законов физики - а именно, из законов гравитации и движения (которые сам Ньютон и сформулировал).

Законы физики

Область физики описывает поведение вселенной на её наиболее фундаментальном уровне. Существует множество разных законов физики. Все они касаются того, каким образом происходят сегодня все процессы во вселенной. Некоторые законы физики описывают, каким образом распространяется свет, как передается энергия, как действует сила тяжести, как материальные тела движутся в пространстве и многие другие явления. Законы физики, как правило, имеют математический характер; некоторые законы физики можно описать с помощью краткой формулы, такой как E=mc 2 . Простая формула F=ma показывает, как скорость объекта с массой (m) будет увеличиваться (a), когда на неё действует равнодействующая сила (F). Это просто удивительно, что каждый предмет во вселенной постоянно подчиняется этим правилам.

В физике существует иерархия: некоторые законы физики можно вывести из других законов физики. Например, известная формула Эйнштейна E=mc 2 может быть выведена из принципов и уравнений специальной теории относительности. И наоборот, существует множество законов физики, которые нельзя вывести из других законов физики; считается, что многие из этих законов являются производными принципами, но ученые еще не установили их происхождение.

А вот некоторые законы физики могут быть, несомненно, фундаментальными (а не основываться на других законах); они существуют только потому, что Бог позволяет им существовать. Фактически это касается, по меньшей мере, одного закона физики (а возможно и нескольких) - наиболее фундаментального. Если рассуждать логически, то если бы наиболее фундаментальный закон основывался на каких-либо других законах, он не был бы наиболее фундаментальным законом.

Законы физики (вместе со своими сопутствующими константами) точно и правильно установлены для того, чтобы жизнь, особенно человеческая жизнь, могла существовать. Этот факт называется «антропный принцип». 1

1. Слово антропный происходит от греческого слова anthropos , что означает человек.

Законы математики

Обратите внимание на то, что законы физики имеют чрезвычайно математический характер. Они бы не работали, если бы не было законов математики. Математические законы и принципы включают правила сложения, транзитивности, свойство коммутативности сложения и умножения, бином Ньютона, и многие другие правила. Подобно законам физики, некоторые законы и свойства математики можно вывести из других математических принципов. Но в отличие от законов физики, законы математики являются абстрактными; они не «связаны» с какой-либо особенной частью вселенной. Можно представить вселенную, в которой отличаются законы физики, но трудно представить себе согласующуюся вселенную с отличающимися законами математики. 2

Законы математики являются примером «трансцендентной истины». Они должны быть истинными независимо от того, какую вселенную сотворил Бог. Это может быть следствием того, что Божья природа является логичной и математической; таким образом, какой бы ни была вселенная, которую Бог сотворил бы, она обязательно была бы математической по своей природе. Неверующий натуралист не может объяснить законы математики. Он определенно верит в математику и пользуется математикой, но он не способен объяснить существование математики в рамках натуралистического мировоззрения, поскольку математика не является частью физической вселенной. Однако Христианин понимает, что над вселенной существует Бог и что математика отображает мысли Господа. Понимание математики, в некотором смысле является «пониманием Божьих мыслей» 3 (конечно же, в ограниченном и предельном смысле).

Некоторые думают, что математика является человеческим изобретением. Говорят, что если человеческая история была бы другой, была бы разработана совершенно другая форма математики - с альтернативными законами, теоремами, аксиомами и так далее. Но подобное мышление является противоречивым. Неужели мы должны верить в то, что вселенная не подчинялась законам математики до того, как люди их обнаружили? Неужели планеты вращались по своим орбитам как-то по-другому до того, как Кеплер установил, что p 2 =a 3 ? Несомненно то, что математические законы являются чем-то, что человечество обнаружило, а не придумало. Единственное, что могло бы быть другим (и человеческая история пошла бы в другом направлении), так это записывание - способ, с помощью которого мы выбираем выражать математические истины через символы. Но эти истины существуют независимо от того, как мы их выражаем. Математику по праву можно назвать «языком сотворения» .

Законы логики

Все законы природы, от физики и химии до закона биогенеза, зависят от законов логики. Как и математические законы, законы логики являются трансцендентными истинами. Мы не можем представить, что законы логики могли бы отличаться от тех, что существуют. Возьмем, к примеру, закон непротиворечивости. Согласно этому закону вы не можете одновременно и в одинаковом соотношении иметь предмет «A» и предмет «не A». Без законов логики, рассуждение было бы просто невозможным. Но откуда же взялись эти законы логики?

Атеист не может объяснить законы логики, даже, несмотря на то, что он или она вынуждены принимать, что они существуют, чтобы рациональное мышление имело смысл. В соответствии с Библией, Бог логичен. Несомненно, закон непротиворечивости отображает природу Бога; в Боге нет лжи (Числа 23:19) и Он не может быть искушен злом (Иакова 1:13), поскольку эти понятия противоречат Его совершенной природе. Поскольку мы были сотворены по образу Божьему, мы инстинктивно понимаем законы логики. Мы способны рассуждать логически (хотя в результате ограниченного ума и греха мы не всегда думаем полностью логично).

Согласованность природы

Законы природы являются согласованными. Они не изменяются (произвольно), и их действие распространено на протяжении всего космоса. Законы природы действуют в будущем так же, как они действовали в прошлом; это одно из самых основных предположений во всей науке. Без этого предположения, наука была бы невозможной. Если законы природы внезапно и без достаточных оснований изменятся завтра, то результаты прошлых экспериментов не скажут нам ничего о будущем. Почему же так получается, что мы можем верить в то, что законы природы согласованно применяются всегда и во все время? Неверующие ученые не могут доказать это важное предположение. Но Христианин может, потому что Библия дает нам ответ. Бог есть Господь всего творения, и Он удерживает вселенную постоянным и логичным образом. Бог не изменяется, и поэтому Он всегда поддерживает вселенную согласованной и неизменной (Иеремия 33:25).

Заключение

Мы увидели, что законы природы зависят от других законов природы, которые, в конечном счете, зависят от Божьей воли. Таким образом, Бог сотворил законы физики точными и подходящими для того, чтобы законы химии были правильными, и чтобы могла существовать жизнь. Вряд ли какому-либо человеку было бы под силу решить такую сложную задачу. И, тем не менее, Господь это сделал. Атеист не может объяснить эти законы природы (хотя он и соглашается с тем, что они должны существовать), поскольку эти законы не согласуются с понятием натурализма. Однако они идеально согласуются с Библией. Мы думаем, что вселенная образована логическим и упорядоченным образом и подчиняется неизменным законам потому, что вселенная была сотворена Божьей силой.

Доктор Джейсон Лисли получил докторскую степень в области астрофизики в университете Колорадо в г. Боулдер-Сити. Доктор Лисли – популярный автор и исследователь миссии Ответы Бытия. Он использует свои знания о небе для того, чтобы свидетельствовать о рукотворной работе Бога и предлагает свои лекции на DVD, такие как Свет далеких звезд и Астрономия сотворения .

Однако константа пропорциональности отличается для третьего закона. Это потому, что масса солнца отличается от массы планеты. Вернуться к тексту.
При условии, что существуют различные системы исходных определений и аксиом, которые допускают некоторое изменение в математических системах мысли (альтернативная геометрия, и так далее). Но большинство основных принципов остаются неизменными. Вернуться к тексту.
Эта фраза приписывается астроному-креационисту Иоганнесу Кеплеру. Вернуться к тексту.

www.origins.org.ua

Как правильно сдать анализы: рекомендации для пациента Практически все исследования проводятся натощак (не менее 8 часов после последнего приема пищи), поэтому чтобы провести анализы утром можно выпить небольшое количество воды. Чай и кофе - это не вода, пожалуйста, потерпите. […]
Налоговая система в Великобритании, налогообложение в Англии, налоги в Англии Cовременная система подоходного налогообложения в Великобритании была заложена реформой 1973 г. В результате этой реформы подоходный налог был унифицирован и приведен в стройную единую систему. Субъекты […]
Солнечный коллектор - энергия Солнца в доме! СОЛНЕЧНЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ. Обзор видов солнечных коллекторов. Достоинства и недостатки. Во время нынешнего кризиса у всех на слуху новое слово - «коллектор». Английское слово collect многозначно, но основное его значение - собирать что-либо. […]
Медицинская страховка для шенгенской визы: цены и особенности страхования для туристов Если вы решили съездить в одну из стран Европы, для поездки вам потребуется медицинская страховка для шенгенской визы. Страховой полис входит в обязательный список документов для получения […]
Как стать ремесленником: пошаговая инструкция для тех, кто решил превратить хобби в заработок Как стать ремесленником и какие виды деятельности могут считаться ремеслом, объяснили в федерации профсоюзов Беларуси. Фото: Дмитрий Брушко, TUT.BY. Фото носит иллюстративный характер Как […]

С той знаменитой январской ночи 1610 года, когда Галилей навёл свой телескоп на небо и открыл спутники Юпитера, многие учёные и энтузиасты последовали его примеру и открыли немало планет и звёзд, существование которых в настоящее время не подтверждается. И задолго до Галилея необъяснимые явления в космосе ставили в тупик мыслителей и будоражили умы обывателей. Сегодня – в XXI веке, несмотря на то, что современная наука продвинулась далеко вперёд, в астрономии накопилось множество открытий и наблюдений, которые требуют для своего объяснения новых теоретических построений. Все они, на первый взгляд, кажутся чрезвычайно сложными, но, учитывая опыт прошлого, ученые не спешат отступать.

О самых волнующих загадках современной астрономии рассказывает очередная книга серии.

Книга:

<<< Назад

Вперед >>>

Мы видим, что мир живет по определенным правилам, именуемым «законами природы». Ученые открывают эти законы и формулируют их. Прогресс в науке тесно связан с подобными открытиями. Они помогают обобщать факты, объяснять происходящее, прогнозировать будущее. Многим кажется естественным, что в хаосе явлений, окружающем нас, угадывается стройный порядок, который ощутим на всех уровнях от Микрокосма до Макрокосма. Все мироздание живет по законам, скрепляющим его, как тело – скелет.

Но откуда взялись эти законы? Вечны ли они или со временем меняются? Слепо ли подчиняется им природа или может их нарушить?

На протяжении веков люди отвечали на эти вопросы, не задумываясь. Законы природы придумал Бог. Они действуют вечно. Стало быть, они возникли в момент сотворения мира, – говоря научным языком, во время Большого взрыва. И, очевидно, уже тогда они были «идеальными».

Но верится в такое с трудом. Можно ли предусмотреть все заранее? Для чего в момент зарождения Вселенной нам нужен закон, который «следил» бы за тем, чтобы некоторые металлы при температуре, близкой к нулю по шкале Кельвина, теряли свое электрическое сопротивление? О каких сверхнизких температурах шла речь в тот миг?

А если ответить по-другому? Может быть, законы природы «не сотворены» никем? Что если они исподволь формировались на протяжении многих миллионов лет? Мы знаем, что природа претерпевает эволюцию. Живые организмы приспосабливаются к окружающему их миру и соответственно меняются. Возможно, подобная эволюция происходит и в космосе. Элементарные частицы (протоны, электроны, нейтроны и иже с ними) каким-то образом «приноравливаются» друг к другу. Возникают определенные «правила общежития» этих частиц.

Может быть законы природы возникли в момент Сотворения мира,?– говоря научным языком, во время Большого взрыва

Однако подобные идеи противоречат фактам, накопленным астрофизикой. Свет отдаленных галактик доносит до нас вести о том, какие законы действовали вскоре после «сотворения мира». Спектральные линии световых лучей свидетельствуют, что звезды в ту эпоху подчинялись тем же законам, что и теперь.

В спорах о сущности законов природы выделяется несколько партий.

Реалисты полагают, что законы природы существуют независимо от наших формулировок и определений. Они реальны, как стулья, полемически писал в своей книге «Мечта о единстве Вселенной» Стивен Вайнберг.

Разумеется, законы природы заслуживают куда большего уважения, чем любые предметы. Ведь последние все же не могут ускользнуть из-под нашей власти. Мы вольны переставить стул, передвинуть стрелку часов, раздробить каменную глыбу, а вот повлиять на законы природы не можем. Сколько мы ни наблюдаем за Солнцем, мы не в силах изменить, например, силу его притяжения. Мы зависим от законов природы, а они от нас – нет. Эти законы не выдуманы нами, а открыты. И подобно тому, как пустынный остров, затерянный в океане, существовал задолго до того, как его увидел человек, так и законы природы излагались на языке математики еще во время оно, а не только с тех пор, как их открыли. В этом убеждены и некоторые другие современные ученые, например, Александр Виленкин: «Надо полагать, что законы физики существовали “еще до того”, как возникла Вселенная». По его мнению, сам факт рождения Вселенной априори предполагает наличие определенных законов, по которым будет протекать ее развитие. Эта точка зрения близка традиции Платона, который верил в то, что за пределами видимого нами мира реально существует мир идей.

Позитивисты и номиналисты убеждены в обратном. «Физические теории – это лишь математические модели, которые мы конструируем, – заявляет Стивен Хокинг. – Мы не можем задаться вопросом, что такое действительность, ведь мы не в силах проверить, что реально, а что нет, не прибегая к помощи разного рода моделей». Подобное мнение не ново. Физик и философ Эрнст Мах, ставший когда-то объектом нападок первого классика ленинизма, призывал ограничиваться лишь простыми математическими описаниями эмпирических процессов, а философ Людвиг Витгенштейн в «Логико-философском трактате» полемично заявлял, что «в основе всего современного мировоззрения лежит ошибочное убеждение в том, что так называемые законы природы суть объяснения явлений природы».

Прагматики, избегая крайностей, присущих сторонникам обоих научных лагерей, считают законы природы неким полезным подспорьем, помогающим довольно точно описать природные феномены. «Меня интересует модель, которая наиболее эффективно объяснит наблюдаемые факты, – подчеркивает Пол Стейнхардт. – Соответствует ли она реальности, это пустой вопрос. Модели всегда упрощают реальность. По сути дела, нам не очень даже важна реальность сама по себе. Мы нуждаемся, прежде всего, в модели, которая описывает многообразие сложных феноменов с помощью самых простых концепций, понятных нашему разумению и позволяющих прогнозировать происходящее». Выступая перед студентами, Стейнхардт часто приводит следующий пример. По телевизору идет трансляция футбольного матча. В таком случае, пробуя предсказать, что произойдет в следующий момент, лучше всего полагать, что красочные пятна на экране – это подобия футболистов, и дальше руководствоваться знанием футбольных правил, нежели вспоминать об электронных схемах, электромагнитных полях – обо всем том, что порождает цветовые сигналы на экране монитора. «Реальность – это не всегда то, что вам хотелось бы, а вам хотелось бы понимания».

Простейшие законы природы – такие, как «зависимость силы тяготения от квадрата расстояния», – мы еще можем представить себе чисто геометрически. Но что прикажете делать с общей теорией относительности или квантовой физикой? С какой стати Матушке-Природе ведомы столь сложные конструкции, что они не доступны разумению большинства людей? Что если мы заблуждаемся, считая, что природа следует каким-то формулам? Закономерности ведь можно разглядеть в любом нагромождении случайных фактов.

Возможно, многие закономерности, принимаемые нами за неумолимые законы, являются лишь следствием нашей способности отыскивать определенные схемы в наблюдаемых процессах. На практике мы вынуждены пренебрегать многими факторами, мешающими проявлению этих законов. Зачастую законы идеализируют природу и следуют особенностям нашего мышления. Порой мы готовы скорее придумать их, чем открыть.

Что будет, если «закон сохранения энергии» перестанет вдруг соблюдаться – в Микромире ли, в Макромире? Нас это не смутит. В его незыблемости мы уверены. Мы тут же, походя, выдумаем новую форму энергии – какую-нибудь «энергию темного вакуума», – избавляющую нас от любых сомнений. И вот энергетический баланс восстановлен.

Так уже было недавно, когда масса видимой Вселенной оказалась недостаточной, чтобы соблюдались известные нам законы. Тогда логика рассуждений заставила нас признать, что мироздание на 95 % состоит из темного вещества и темной энергии. Подобные открытия побуждают некоторых заявлять, что вся физика – фикция.

На фоне этих сомнений наиболее практичными выглядят соображения «реалистов». Ведь, с их точки зрения, можно объяснить, почему одни научные теории являются истинными, а другие – ложными. Природа – вот безжалостный, неподкупный судья, решающий, верна теория или нет. Не бывает нескольких отличных друг от друга, но одинаково истинных теорий, описывающих некий феномен. Непременно одна из них берет верх, а другие, несмотря на всю свою убедительность, оказываются ложными.

<<< Назад

Вперед >>>