Теория развития Вселенной

Теория развития Вселенной

ВОЛГОГРАДСКАЯ АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ

КАФЕДРА ФИЛОСОФИИ И КУЛЬТУРОЛОГИИ

ПРЕДМЕТ : КОНЦЕПЦИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: ТЕОРИЯ РАЗВИТИЯ ВСЕЛЕННОЙ

ВЫПОЛНИЛ:

СТУДЕНТ ГРУППЫ УЗ-304

ЗОЛОТОВЕРХОВА Н.Б.

ПРОВЕРИЛ:

МУХА Т.П.

г. ВОЛГОГРАД, 1997

Одним из важнейших революционных сдвигов естествознания XX века

является прочно вошедшая в арсенал современного естествознания идея

эволюции материи на всех уровнях, идея развития Вселенной как целого.

Еще 40-50 лет назад астрофизики изучали типы небесных тел, известные

с глубокой древности, - планеты, звезды, рассеянное (диффузное) вещество.

Они интересовались в первую очередь равновесными состояниями космических

объектов, например звезд. Конечно, и тогда были известны отдельные

нестационарные, взрывающиеся объекты, но они рассматривались как нечто

аномальное и случайное. Однако прогресс современной астрофизики показал,

что одной из наиболее характерных черт охваченной наблюдениями области

Вселенной является колоссальное качественное многообразие объектов и типов

их изменений. Особенно существенными были открытия объектов, качественно

отличных от всех ранее известных, например, ядер галактик - массивных и

сверхплотных тел, в которых часто протекают активные нестационарные

процессы.

Со всей очевидностью выяснилось, что взрывные процессы во Вселенной

представляю собой закономерные фазы развития многих типов небесных тел; в

одних случаях они связаны с рождением новых небесных объектов, в других - с

переходом таких объектов ( например звезд ) в новые физические состояния,

сопровождающиеся перестройкой их структуры.

Подобное истолкование нестационарных объектов во Вселенной было

подсказано диалектической концепцией развития, особенно представлениями о

внутренних противоречиях как источнике развития и переходе количественных

изменений в качественные.

Таким образом, один из наиболее принципиальных результатов

современной астрофизики состоит в том, что свойства космических объектов и

их внутреннее строение обусловлены развитием этих объектов, т.е. могут быть

объяснены лишь с эволюционной точки зрения. А это означает, что принципы

единства и развития материи в исследованиях Вселенной выступают как

методологические ориентиры, неотделимые друг от друга.

Многие черты эволюционных процессов во Вселенной пока еще не

прояснилось в достаточной мере. Например, многие астрономы считают, что

галактики, звезды, планеты образуются из рассеянного, диффузного вещества,

путем его уплотнения, тогда как, по мнению других, эволюционные процессы

развертываются в противоположном направлении - от плотного или

сверхплотного состояния к менее плотному. Ясно, что вопрос о природе

вещества, из которого сформировались наблюдаемые нами космические системы и

механизмы этих процессов, является естественнонаучным, астрономическим и

астрофизическим вопросом. Он должен решаться и будет решен на основе

анализа наблюдательных данных, причем можно надеяться, что это произойдет в

не слишком отделанное будущем. Не исключено, что в какое - то время одержит

верх одна из конкурирующих в астрономии эволюционных концепций, а возможно

в какой-то форме осуществится их синтез.

Но обсуждаемая проблема имеет и существенный философский аспект. В

самом деле, для материалистической диалектики как теории развития

представляет большой интерес вопрос - какова общая направленность процессов

космической эволюции : совершается ли она только всегда только в одном

каком-то направлении или во всей Вселенной имеет место диалектическое

взаимодействие противоположных направлений эволюционного процесса?

В свое время Ф.Энгельс нарисовал в “Диалектике природы” грандиозную

картину круговорота материи во Вселенной. Это круговорот не означает

непрестанного повторения или воспроизведения одного и того же. Напротив,

круговорот материи во Вселенной включает бесконечные качественные

преобразования состояний и форм движущейся материи. Прогрессивное развитие

от некоторого первоначального состояния материи до высшего - мыслящего

духа, согласно Энгельсу, пробивало себе дорогу в ходе взаимодействия

различных процессов.

Дальнейшие исследования показали, что круговорот материи во Вселенной

взаимосвязан с необратимостью процессов космической эволюции, выражаемой

принципом развития энтропии. Логично предположить, что необратимая эволюция

иерархии структурных уровней космических систем, образующих нашу

Метагалактику, при одних условиях совершается от более плотных состояний к

менее плотным ( одним из примеров такого процесса может служить переход от

сверхплотного состояния, в котором находилась Метагалактика в начальной

стадии своей эволюции, к ее последующим состояниям), в других - она

происходит, вероятно, в направлении уплотнения вещества.

Именно исследование диалектики этих противоположно направленных

процессов в их взаимосвязи позволит понять, например, как именно возникают

плотные и сверхплотные состояния космических объектов, которые как сейчас

выясняется, представляют собой одно из чрезвычайно распространенных

состояний материи во Вселенной. Разумеется, конкретные детали этих

процессов будут установлены, исходя из анализа фактических данных.

В этой связи особое место занимает вопрос о философском статусе

второго начала термодинамики. Это закон в прошлом неоднократно вызывал

философские дискуссии именно с материалистической точки зрения, так как

казалось, что он неизбежно приводил к пресловутой тепловой смерти мира. Но

релятивистская космология показала, что наша Вселенная, находящаяся в

нестационарных внешних условиях, в качестве каковых выступают метрические

свойства пространства-времени (т.е. гравитационное поле), несмотря на

действие второго начала, не достигает полного равновесия (тепловой смерти)

Второе начало термодинамики ( принцип увеличения энтропии) выражает

необратимость всех известных реальных процессов, а тем самым необратимые

изменения самых общих, известных современной науке форм материи. В такой

трактовке принцип увеличения энтропии можно рассматривать как

естественнонаучное выражение общефилософского принципа развития. Как закон

сохранения и превращения энергии является естественнонаучным выражением

общей идеи несотворимости и неуничтожимости материи, так второе начало

является одним из естественнонаучных выражений идеи развития.

Для современной науки характерно, что чем глубже она проникает в

микромир, тем больше возможностей открывается для понимания

крупномасштабной структуры Вселенной. Последняя не является вечной и

неизменной, а представляет собой результат развития материи, своеобразную

реализацию тех потенциальных возможностей, которые были заложены в глубинах

микромира.

Элементарный уровень организации материи включает наряду с

элементарными частицами еще и такой необычный физический объект как вакуум.

Физический вакуум - не пустота, а особое состояние материи. В вакуум

погружены все частицы и все физические тела. В нем постоянно происходят

сложные процессы, связанные с непрерывным появлением и исчезновением так

называемых “виртуальных частиц”.

Виртуальные частицы - это своеобразные потенции соответствующих типов

элементарных частиц, их “вакуумные корни”, частицы, готовые к рождению, но

не рождающиеся, возникающие и исчезающие в очень короткие промежутки

времени. При определенных условиях они могут вырваться из вакуума,

превращаясь в “нормальные” элементарные частицы, которые живут относительно

независимо от породившей их среды и могут взаимодействовать с ней.

Первые шаги по пути исследования субэлементарного уровня материи

привели к принципиально новым идеям о качественном многообразии вакуума.

Выяснилось, что физический вакуум способен скачком перестраивать свою

структуру. такие переходы из одного состояния к другому, связанные с резким

изменением характеристик системы, в физике называют фазовыми (известным их

примером служат переходы воды в пар и лед). Физический вакуум тоже оказался

способным к фазовым скачкам.

Эти новые идеи современной физики микромира послужили опорой

необычных представлений о развитии нашей астрономической Вселенной, о ее

возникновении путем взрыва, связанного с массовым рождением элементарных

частиц в результате одного из фазовых переходов вакуума. Взаимодействие

объектов субэлементарного уровня и возникающих на их основе элементарных

частиц служит фундаментом для образования более сложных материальных

систем. Из элементарных частиц строятся атомы, которые являются качественно

специфическим видом материи.

Элементарные частицы, ядра атомов, ионы ( атомы, потерявшие часть

электронов на электронных оболочках) могут образовать особое состояние

материи, подобие газа, которое называется плазмой. Огромные плазменные

тела, стянутые электромагнитными гравитационными полями, образуют звезды,

представляющие особый уровень организации материи. В их недрах протекают

ядерные реакции, в ходе которых одни частицы превращаются в другие, и за

счет этого звезды постоянно излучают энергию.

Звезды выступают как своеобразная кузница атомов. Благодаря

протекающим в них превращениям элементарных частиц образуются ядра атомов,

а на периферии и в окрестностях звезд, при понижении температуры, а также в

результате выбросов вещества из звезд при их взрывах, возникают атомы. В

результате взаимодействия атомов формируется следующий уровень организации

материи - молекулы. За молекулами следует уровень макротел (жидких,

твердых, газообразных). Особый тип макротел, который можно считать

специфическим видом материи, образуют планеты - тела со сложной внутренней

структурой, имеющие ядро, литосферу, а в ряде случаев атмосферу и

гидросферу. Звезды и планеты составляют планетные системы. Огромные

скопления звезд, планетных систем, межзвездной пыли и газа,

взаимодействующих между собой, образуют особые объекты, которые называют

галактиками . Земля принадлежит к одной из таких галактик, которая

представляет собой гигантскую эллипсовидную спиралеобразную систему.

Основная масса звезд, относящихся к нашей галактике, сосредоточена в диске

размером сто тысяч световых лет по диаметру и толщиной в тысячу пятьсот

световых лет . Наше Солнце находится на окраине галактики и вращается

вокруг ее ядра, делая полный оборот за 200 млн. лет ( так называемый

галактический год). Ядро галактики, состоящее из очень плотного скопления

звезд, разогретого межзвездного газа и пыли, а возможно, и включающее

гипотетически сверхплотные тела, мы непосредственно наблюдать не можем.

Солнце движется в настоящее время в той части галактического пространства,

где ядро закрыть от Земли обширной пылевой туманностью. Через несколько

млн. лет Земля выйдет из-за этого “экрана” и тогда она будет подвержена

излучениям, идущим от ядра. Сейчас ядро нашей галактики спокойное; оно

излучает постоянный поток энергии. Но в принципе ядра галактик могут быть и

активными, способными к выбросам за короткий промежуток времени ( за

несколько месяцев и даже недель) чрезвычайно больших количеств энергии. Не

исключено, что ядро нашей галактики через определенные промежутки времени

тоже может проявлять взрывную активность. Возможно, что если бы в периоды

взрывных процессов Земля не была экранирована пылевыми туманностями, а была

открыта, то излучения ядра влияли бы на состояние и развитие жизни на ней.

Важно осознавать, что и земная жизнь и человечество как ее часть зависят от

организации космоса. Поэтому знание принципов его организации столь

необходимо для понимания и происхождения земной жизни, и наших

взаимодействий с природой.

Галактики разных типов образуют скопления- системы галактик, которые

представляют собой особые объекты, обладающие свойствами целостности. Если,

несмотря на огромные расстояния между галактиками ( в десятки, сотни млн. и

более световых лет), провести аналогию между молекулами макротела и

галактиками в скоплениях, то оказывается: такие скопления можно уподобить

весьма вязкой среде.

Наконец, кроме скопления галактик есть еще более высокий уровень

организации материи - Метагалактика представляющая собой систему

взаимодействующих скоплений галактик. При этом взаимодействуют они так, что

удаляются друг о друга с очень большими скоростями. И чем дальше отстоят

они друг от друга, тем больше скорость их взаимного разбегания. Это процесс

называется расширением Метагалактики и представляет ее особое системное

свойство, определяющее ее бытие. Расширение Метагалактики началось с

момента ее возникновения. Согласно представлениям современной космологии,

Метагалактика возникла примерно 20 млрд. лет назад в результате Большого

Взрыва. Сам этот взрыв наука связывает с перестройками структуры

физического вакуума, с его фазовыми переходами от одного состояния к

другому, которые сопровождались выделением огромных энергий. Так что

рождение нашей Вселенной (Метагалактики) - не акт ее творения из ничего (

как это пытаются трактовать современные теологи), а результат развития

качественных преобразований одного состояния материи в другое.

Современная наука допускает возможность возникновения и

сосуществования множества миров, подобных нашей Метагалактике и называемых

Внеметагалакическими объектами. Их сложные взаимоотношения образуют

многоярусную Большую Вселенную - материальный мир с его бесконечным

разнообразием форм и видов материи. Причем не во всех этих мирах возможно

то многообразие видов материи, которое возникает в истории нашей

Метагалакики.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ :

1.Введение в философию. Учебник для вузов. В 2 ч. Ч.2/ Фролов И.Т., Араб-

Оглы Э.А. и др. - М.:Политиздат, 1989. - 639с.

2.Федосеев П.Н. “Философия и научное познание”.-М., 1983