Мечты об окончательной теории: Физика в поисках самых фундаментальных законов природы

Затем, если такие аргументы существуют, следует проанализировать, каким образом эволюция фундаментальных законов природы можно адекватно выразить в научном языке. Иными словами, проблема соотношения изменчивости и устойчивости, как мы уже замечали в начале статьи, имеет два аспекта — онтологический и гносеологический. Какие же могут быть онтологические основания для суждения о возможной изменчивости фундаментальных законов природы? За время, прошедшее с 1911 года, когда была написана замечательная статья Пуанкаре об эволюции законов, в научной картине мира произошли грандиозные изменения. Мы имеем ввиду не только создание релятивистской и квантовой физики, но и радикальный поворот “от бытия к становлению”, с которым связан принципиальный пересмотр роли изменчивости в природных процессах . Сам факт объективного существования динамической нестабильности и возможность самоорганизации неравновесных систем свидетельствуют, что наука не может быть отражением лишь “статичной рациональности”. Успехи структурно–ориентированного мышления вплотную подвели к тому пределу, когда на “дне” широкого класса явлений “проступает” становление. Существование таких явлений, в которых становление важнее “бытия”, не вызывает сомнений, например, в биологических процессах.

Наряду со свойствами идеального бытия в виртуальной реальности воспроизводятся и свойства материального бытия: воздействие виртуального бытия на органы чувств человека практически полностью идентично воздействию реальных материальных объектов. Наука пока еще далека от каких-либо окончательных выводов, но одно можно сказать с уверенностью, что виртуальная реальность не имеет своей собственной сущности, даже хотя бы относительно независящей от других форм бытия. Ее существование является результатом взаимодополняемости и взаимодействия материальных и идеальных форм бытия. Новое понимание антропоцентризма в соединении с современными взглядами на развитие нашло свое воплощение в теории устойчивого развития, ядром которой является идея коэволюции природы и общества. Сущность последней состоит в том, чтобы определить согласованные с фундаментальными законами природы параметры и механизмы развития человеческой цивилизации. При этом следует учитывать то обстоятельство, что развивается не только явление, но и сущность, лежащая в его основе. Так, например, сегодня констатируется, что период становления и развития постиндустриального общества характеризуется интенсивным обменом между людьми не веществом и энергией, а информацией, которая становится основным объектом человеческой деятельности.

Этот вывод Пуанкаре, а также вся его аргументация действительно придает проблеме эволюции законов, а значит и вопросу о соотношении изменчивости и устойчивости в картине природы, наиболее принципиальную и полемически заостренную форму. Допускается, что от изменчивости не застрахованы даже самые фундаментальные законы. Но ее фактическое обнаружение считается “ратифицированным” лишь в том случае, если уже “готов” еще более фундаментальный закон, задающий изменчивость первого (который, тем самым, лишается фундаментального статуса и переходит в разряд “наблюдаемых”), но сам по себе неизменный. В противном случае, по Пуанкаре, рушатся сами основания науки. Согласно тезису, который можно назвать “принципом Пуанкаре”, фундаментальные законы природы неизменны по определению. Постоянство законов можно всегда спасти переходом на новый уровень фундаментальности. Пуанкаре проанализировал, по–видимому, все логические измерения проблемы и предвидел все возможные возражения. Его вывод выглядит как будто окончательным. Тем не менее, с ним, как представляется, можно и нужно полемизировать, ибо никакая сколько–нибудь серьезная теоретико–познавательная проблема не исчерпывается своими логическими аспектами.

Сейсмологи работают во всех развитых, а также во многих развивающихся странах. Они интересуются, почему и как происходят землетрясения. Изучая волны, проходящие через Землю при землетрясениях, ученые воссоздают существенные детали ее внутреннего строения. Разработанные для такого изучения методы оказались полезными также при поисках нефти и других полезных ископаемых. В странах, где землетрясения происходят часто, возникают важные социальные и экономические проблемы, специальные задачи должны решать архитекторы и инженеры. Таким образом, сейсмология служит как практической деятельности человека, так и познанию фундаментальных законов природы. Сейсмология – это часть более широкой науки - геофизики, возникшей как пересечение и связующее звено двух более старых наук – геологии и физики. Геология в широком смысле слова занимается всесторонним изучением Земли, однако в настоящее время ее предметом, как правило, считают преимущественно описательное изучение происхождения и свойств горных пород и содержащихся в них ископаемых, а также преобразований земной поверхности под воздействием высоких температур, давления, электричества и других сил.

Уже на начальных этапах биофизика была тесно связана с идеями и методами физики, химии, физической химии и математики. Проникновение и применение законов физики для описания различных закономерности живой природы встретило целый ряд трудностей. Ещё в прошлом веке делались попытки использовать методы и теории физики для изучения и понимания природы биологических явлений. Причём исследователи рассматривали живые ткани и клетки как физические системы и не учитывали того факта, что основную роль в этих системах играет химия. Именно поэтому попытки решать задачи оценки свойств биологического объекта с чисто физических позиций носили наивный характер. Основным методом этого направления являлись поиски аналогий. Биологические явления, сходные с явлениями чисто физическими трактовались, соответственно, как физические. Например эффект мышечного сокращения объясняли по аналогии с пьезоэлектрическим эффектом, на основании только того факта, что при наложении потенциала на кристалл происходило изменение длины кристалла, примерно так же как происходило изменение длины мышцы при сокращении.