Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Реферат на тему: Материя, пространство, время, движение: проблемы понимания

Содержание:

Введение

Видимо, понятие материя возникло из стремления раскрыть изначальное единство всего сущего в мире, свести все многообразие вещей и явлений к какой-то общей, исходной основе. Предположим, мы знаем много разных видов глиняных или деревянных предметов. Они могут быть сколь угодно разнообразными, но их объединяет исходная основа, материал, из которого они сделаны. Таким образом, можно сказать, что мир вокруг нас, все, что существует вокруг нас, - это материя, идентичная реальности. Материя - это все, что прямо или косвенно влияет на человеческие чувства и другие объекты. Он не существует в бесформенном состоянии. Он образует сложную иерархическую систему материальных объектов, различающихся масштабом и сложностью.

Представления об иерархии структурных уровней материи, а также фундаментальные физические представления о единстве природы являются ключевыми как в области естественнонаучного знания, так и в философии. Суть философского понимания материи состоит в выявлении такого универсального, универсального свойства, как объективность бытия.

Понятие материи служит для обозначения объективной реальности в целом. Однако материя существует не в виде сплошной однородной массы, а в виде расчлененного целого, части которого, находясь во всеобщей взаимосвязи, действуют как самостоятельные материальные образования. Материальные образования, составляющие лишь часть материи, не обладают свойствами, присущими материи. Итак, если материя вечна и бесконечна, то материальное образование не вечно и занимает ограниченное место в пространстве.

Формирование и эволюция философской концепции материи

Категория материи важна, поскольку она отражает источник знания. Он был разработан философией для обозначения объективной реальности, а также ее свойств, таких как независимость от человека и всего человечества. Представление о материальном единстве мира имеет довольно долгую историю. Подробное и полное определение материи в разных философских системах давалось не всегда, но если речь шла об основах Вселенной, об одной субстанции, которая лежит в основе видимого разнообразия вещей и которая порождает этот мир, то фокус философа была именно материей. Итак, какие свойства должна иметь материя, чтобы стать веществом? Материя должна вести свое независимое существование, должна быть причиной самой себя; должен объяснять существование мира - природы, человека, общества, вещей, культурных явлений; ответить на вопрос, каковы причины изменений в мире (появление и исчезновение, трансформация в процессе взаимодействия); решить вопрос о единстве всего сущего и возможности его познания. Чтобы решить все эти проблемы, сама материя должна быть связана с этим миром, должна быть связана с ним.

В античной философии поиск такого вещества велся с использованием натурфилософского подхода. Его характерная черта - непризнание каких-либо важных различий между философским и частнонаучным изучением природы. Натурфилософский подход - это своего рода продукт определенной исторической эпохи.

При отсутствии развитой системы специальных наук (в древности развивались только астрономия и некоторые разделы математики, накапливались эмпирические знания в области анатомии, физики, географии, ботаники) философия превратилась в теорию природы, взяв на себя некоторые функции еще не сформировавшегося частного знания. Такая философия природы была стимулом для развития теоретического мышления. Она стремилась не возвыситься над наукой, а подняться, рационализировать исторически ограниченный опыт человека, извлечь из него богатство связей, оставленных скрытыми для наблюдателя. При решении проблемы субстанции натурфилософия воспроизводила схему особого научного мышления, задача заключалась в том, чтобы найти единый закон, который бы контролировал эмпирически подтвержденное разнообразие какой-либо части бытия, при этом изменялся бы только уровень обобщения.

По той же причине материя изначально приблизилась к материи. Вещество - элемент физической реальности, наделенный, в отличие от поля, массой покоя. В науке обычно выделяют четыре состояния вещества: твердое, газовое, жидкое, плазменное. Но под давлением логики понятия субстанции и материи претерпели значительные трансформации. Известно, что Фалес считал основополагающим принципом воду, Анаксимен - воздух, Анаксимандр - алейрон (неопределенное, но единственное вещество), Гераклит - огонь, Демокрит - единичные неделимые частицы и т. д. При всей кажущейся наивности такие взгляды в модернизированный вид просуществовал до 19-20 веков.

Так, взгляды Фалеса в 17 веке развивал Р. Бойль, а в 19 веке - Л. Н. Мечников, автор океанской концепции. А. Лавуазье в 18 веке вслед за Анаксименом называл воздух (кислород) веществом, взгляды Анаксимандра развивались в натурфилософской интерпретации единой теории поля. Однако первые натурфилософы, которые были сторонниками субстанциальной концепции материи, столкнулись с некоторыми трудностями в отождествлении материи и материи. Материя должна иметь связь с миром вещей (это условие считается выполненным, когда материя редуцируется до материи, это сама вещь), но в то же время она должна вести независимое от вещей существование, иначе она будет не стать веществом. Чтобы решить эту проблему, первые философы сделали следующую поправку: они отделили воду как субстанцию от воды в ее видимом проявлении и передний огонь от обычного огня. Именно такая субстанция становится только постижимой, невидимой для зрения, не данной нам в восприятии.

Наконец, как может такая материя - изначальная материя - объяснить все разнообразие мира, постоянную изменчивость мира? Чтобы ответить на этот вопрос, древние возродили материю и наделили ее душой, придали ей внутренний динамизм. Материя - это не просто изначальная материя, это еще и живое космическое существо. Оттенок гилозоизма (гилозоизм - учение, признающее жизнь неотъемлемым свойством материи во всех ее проявлениях) в идеях первых материалистов ставит под сомнение их принадлежность к линии материализма. В то же время материя как источник зарождения всего сущего приобретает статус мифического существа. Следовательно, для материи первых материалистов характерно скорее слитное субстанциальное единство, сочетающее такие свойства материи, как материал, из которого построено все вокруг, и материя как источник всех изменений в мире, структура самого мира. Чтобы решить эту проблему, некоторые философы вообще отказывались признавать реально существующее разнообразие вещей, т.е. от поиска основы их единства - субстанции (Парменид).

В интерпретациях других философов изначальное субстанциальное единство распадается. Для Платона материя - это своего рода универсальный материал, материальность без каких-либо специфических свойств. Благодаря ей появляются отдельные вещи, а также мировая душа, своего рода энергетическое начало. Единый - это последний синтезирующий момент этого сложного процесса умиротворения. Аристотель сохранил для материи только одну функцию материи. Источник движения, структурирование материального мира для него лежит в форме, соединенной с материей в отдельные вещи. Поскольку отдельная вещь имеет основу для собственного существования, Аристотель назвал ее субстанцией (в смысле независимого существования, которое содержит свои собственные предпосылки).

Благодаря Аристотелю философия освободилась от необходимости выводить существование каждой вещи из единственного источника: цель философии - найти общий принцип этого поколения. Трудности, связанные с пониманием материальной природы материи-субстанции, привели представителей современной европейской философии к определенной модернизации представления о материи как субстанции.

Для них материя перестала быть специфическим типом субстанции, а лишь свойством вещей, обладающим все теми же традиционными признаками субстанциальности: протяженностью, непроницаемостью, длиной, движением, весом, фигурой и т. д. Носителем, субстратом этих свойств. чаще атомы. Декарт, стремясь быть последовательным, полностью устранил проблему субстрата, отождествив материю с ее единственным свойством - протяженностью: Природа материи... состоит не в том, что она является твердой, тяжелой, цветной или какой-то иначе это возбуждает наши чувства, но только в том, что это вещество, увеличенное в длину, ширину и глубину. Такое понимание субстанции сохранилось и в более позднее время: Д.И. Менделеев, например, считал таким существенным свойством вес. Материя в сознании современных философов - это, прежде всего, неизменные свойства материи в ее различных проявлениях. Такая материя ничего не движется, у нее нет энергетического потенциала интегральной праведности древних, из нее ничего не может возникнуть, потому что она не имеет производящей силы. Это абстракция, обособленная от мира вещей, обычная. Это общее является фундаментальным для материального мира, в первую очередь, это его важнейшее свойство в сознании современных европейских философов. Свойства растяжения и веса существуют независимо от нас объективно, но они нужны нам, нашим познавательным способностям. Без уверенности в том, что изменчивость явлений, с которыми мы имеем дело, имеет общие характеристики, открытые для нашего знания. Человеку невозможно выработать твердые правила познания, потому что очень трудно вступить на путь познавательной деятельности. Так началась эпистемологизация понятия субстанции. Вещество начало терять те качества бытия, которые не поддавались человеческим познавательным способностям. Но противоречия, возникшие в философской теории с пониманием материи как фундаментального свойства или совокупности свойств материального мира, не были сглажены с помощью такого когнитивного оптимизма.

Необходимо было решить вопрос о генетическом примате материи по отношению к материальному миру: как материальная субстанция могла дать начало окружающему разнообразию. Из-за того, что материя, как общее свойство вещей, лишена порождающей силы, философ вынужден либо отказаться от решения этого вопроса, исключив его из философских, либо признать, что материя не удовлетворяет всех характеристики вещества. Так возникает идея двух субстанций - мышления и протяженности, идеи сотворенной и нетварной субстанции, идеи третьей бесконечной субстанции (Декарт). Идеи соединения в одной субстанции свойств протяженности и мышления (Спиноза) возрождаются в рационализированной форме. Такая субстанция обладает бесконечно производящей силой, но она больше не является материальной субстанцией, это возрожденное существенное единство древних принимает более сложную форму пантеизма у Спинозы. Толкование материи сталкивается с большими трудностями при попытке объяснить человека и его способности. Хотя в материалистической философии XVII и особенно XVIII веков уже утвердилась идея о первичности материи не только по отношению к материальному миру, но и по отношению к человеку, наделенному сознанием, сама специфика поколения Сознание не раскрылось: человек с его познавательными способностями либо рассматривался как элемент природного мира, либо его сознание было извлечено из природного и объяснено из других предпосылок. Наконец, из-за такого понимания материи возникли трудности в интерпретации когнитивных способностей человека.

Для познающего субъекта реальность, которую он пытается познать, как бы раскололась на две половины, две независимые части, что не позволило сформировать единого представления о субъекте. Вкус, цвет, запах - результат искажения сущности объекта нашими органами чувств, это второстепенные качества.

Конфигурация, размер, вес - существенные качества, в которых достаточно выражена сущность познаваемого объекта, т. е. это первичные качества. Но второстепенные качества не могут быть выведены из первичных качеств, так же как от них нельзя отказаться, потому что в своей практике человек должен ими руководствоваться.

Это противоречие подрывает когнитивный оптимизм философов материалистической ориентации, отнимает у теории познания универсальный и надежный инструмент. В рамках этой теории когнитивные способности человека как бы разделяются на две независимые части, действующие независимо друг от друга: рациональное (истинное) и сенсорное (ложное) познание. Признание превосходства рационального в рамках материалистически ориентированной теории познания неизбежно сближает материализм с учением Р. Декарта о врожденных идеях. Недаром субъективный идеалист Дж. Беркли критиковал своих современников-материалистов за удвоение мира в представлении о материи как субстанции: за вещами, которыми мы действуем, которые мы видим, стоит мир чистые геометрические формы постигаются разумом и не помогают чувственному усвоению мира. Так не лучше ли, - спрашивает Беркли, - отрезать этот второй план вещей и считать, что его не существует, и признать существующим для человека только то, что он может воспринимать чувствами. Таким образом, ограниченное понимание материи укрепило позиции философов субъективно-идеалистической ориентации. Все противоречия и слабости в понимании материи как единого и неизменного фундаментального принципа мира с особой силой проявились на рубеже XIX и XX веков. Тесная связь теории материи с научными представлениями его времени оказалась для него несчастливой. Развитие естествознания (теория электромагнетизма, открытие поля, термодинамика, делимость атома, непостоянство массы и прерывность движения и т. д.) Ясно показало, что претензии философии на роль универсального знания, которое была основана на теории субстанции, безосновательны. Те качества вещей, которые в XVII-XVIII веках считались существенными (длина, конфигурация, вес), на самом деле лежат на поверхности нашего исследования мира и не могут дать нам ничего или почти ничего для понимания более сложных материальных законов.

Строение вещества

Наука широко использует понятие структурных уровней материи, конкретизирующих формы движения и типы материи. Структурные уровни материи образуются из предметов определенного набора и любого класса. Характерной чертой этих предметов является особый тип взаимодействия между составляющими их элементами. Критерием для выделения различных структурных уровней могут служить следующие признаки: пространственно-временные масштабы, набор важных свойств и законов изменения, степень относительной сложности, возникающей в процессе исторического развития материи в данной области Мир.

Элементами строения материи являются:

неодушевленная природа;
природа;
общество (общество).

Каждый элемент материи имеет несколько уровней. Уровни неживой природы:

субмикроэлементаль (мельчайшие единицы вещества, меньше атома);
микроэлемент (адроны, состоящие из кварков, электронов);
ядерный (атомное ядро);
атомарный (атомы);
молекулярные (молекулы);
уровень отдельных вещей;
уровень макротел;
уровень планет;
уровень планетных систем;
уровень галактик;
уровень систем галактик;
уровень метагалактики;
уровень Вселенной, мира в целом.

Уровни дикой природы включают:

доклеточные (ДНК, РНК, белки);
сотовый (сотовый);
уровень многоклеточных организмов;
видовой уровень;
уровень населения;
биоценозы;
уровень биосферы в целом.

Уровни общества включают:

отдельное лицо;
семья;
Группа;
команды разного уровня;
социальные группы (классы, слои);
этнические группы;
нации;
гонка;
отдельные общества;
состояния;
союзы государств;
человечество в целом.

Кроме того, в современном естествознании материя делится на три типа: материя, физическое поле и физический вакуум. Одно из основных свойств материи - движение. Без движения нет материи, и наоборот. Движение материи - это любые изменения, происходящие с материальными объектами в результате их взаимодействия. типы материи: материя, физическое поле и физический вакуум. Основной тип материи - это вещество с массой. Материальные объекты включают элементарные частицы, атомы, молекулы и различные материальные объекты, образованные из них. В химии вещества делятся на простые (они состоят из атома одного химического элемента) и сложные, называемые химическими соединениями.

Свойства вещества зависят от внешних условий и интенсивности взаимодействия атомов и молекул. Это вызывает различные агрегатные состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. При достаточно высокой температуре образуется плазма. Переход материи из одного состояния в другое можно охарактеризовать как один из видов движения материи. В природе существуют разные типы движения материи. Их можно классифицировать с учетом изменения свойств материальных объектов и воздействия на окружающий мир. Волновое и колебательное движение, механическое движение (относительное движение тел), распространение и изменение различных полей, тепловое (хаотическое) движение атомов и молекул, фазовые переходы между агрегатными состояниями (испарение, плавление и др.), равновесные и неравновесные процессы в макросистемах, радиоактивном распаде, ядерных и химических реакциях, развитии живых организмов и биосферы, эволюции звезд, галактик и Вселенной в целом - все это служит примерами различных типов движения материи. Особый тип материи, обеспечивающий физическое взаимодействие как материальных объектов, так и их систем, - это физическое поле.

К физическим полям относятся гравитационные и электромагнитные поля, поле ядерных сил, а также квантовые (волновые) поля, соответствующие различным частицам (например, электрон-позитронное поле). Частицы служат источником физических полей, например заряженные частицы для электромагнитного поля. Физические поля, создаваемые частицами, передают взаимодействие между ними с конечной скоростью. В квантовой теории взаимодействие является следствием обмена квантами поля между частицами.

Общими универсальными формами существования движения материи считаются пространство и время. Движение материальных объектов, а также различные реальные процессы осуществляются в пространстве и во времени. Особенность естественнонаучного понимания этих понятий сводится к тому, что пространство и время можно количественно охарактеризовать с помощью инструментов. Время - объективная характеристика любого явления или процесса, оно определяет порядок изменения физических состояний. Время - это все, что можно измерить множеством инструментов. Принцип действия этих устройств заключается в различных физических процессах, среди которых наиболее удобными считаются периодические процессы: электромагнитное излучение возбужденных атомов, вращение Земли вокруг своей оси и т. д.

Многие крупные достижения естествознания связаны с разработкой более точных инструментов для измерения времени.

Существующие сегодня стандарты позволяют измерять время с достаточно высокой точностью, при этом относительная погрешность измерения составляет не более 10-11%. Временная характеристика реальных процессов основана на постулате времени: абсолютно идентичные явления происходят в одно и то же время. Несмотря на то, что постулат времени кажется естественным и очевидным, его истинность все же относительна, поскольку не может быть проверена экспериментально даже с помощью самых идеальных часов, поскольку, во-первых, они характеризуются своей точностью, а, во-вторых, в природе невозможно создать в разное время абсолютно одинаковые условия. В то же время достаточно продолжительная практика естественнонаучных исследований позволяет не сомневаться в справедливости постулата времени в пределах точности, достигнутой в данный момент. Создавая классическую механику, И. Ньютон ввел понятие абсолютного (истинного) математического времени, протекающего всегда и везде равномерно, и относительного времени, которое выступает в качестве меры продолжительности, используемой в повседневной жизни и означающей определенный временной интервал: час, день, месяц и т. д.

С современной точки зрения время всегда относительно. Из теории относительности следует, что со скоростью, стремящейся к скорости света в вакууме, время замедляется, то есть происходит релятивистское замедление времени, а сильное гравитационное поле приводит к гравитационному замедлению времени. В обычных земных условиях эти эффекты крайне малы.

Главное свойство времени - его необратимость. В реальной жизни невозможно снова воспроизвести прошлое во всех его деталях и деталях, так как оно забыто. Необратимость времени объясняется сложным взаимодействием многих природных систем и символически обозначается стрелой времени, которая, кажется, всегда летит из прошлого в будущее. Необратимость реальных процессов в термодинамике связана с хаотическим движением атомов и молекул. Понятие пространства намного сложнее, чем понятие времени. В отличие от одномерного времени, реальное пространство имеет три измерения, то есть трехмерно. В трехмерном пространстве есть атомы и планетные системы, выполняются фундаментальные законы природы. Но есть гипотезы, согласно которым пространство Вселенной имеет много измерений, но из них наши органы чувств способны ощущать только три.

Самые первые представления о космосе возникли из очевидного существования в природе твердых тел, занимающих определенный объем. Исходя из этого, мы можем сказать, что пространство выражает порядок сосуществования физических тел. Более 2000 лет назад была создана полная теория космоса - геометрия Евклида, которая до сих пор считается моделью научной теории. По аналогии с абсолютным временем И. Ньютон ввел понятие абсолютного пространства, которое существует независимо от физических объектов в нем и, возможно, совершенно пусто. Он представляет собой как бы мировую арену, где происходят различные физические процессы. Свойства пространства выражаются евклидовой геометрией. Именно это представление о пространстве лежит в основе практической деятельности людей. Хотя идеальным является пустое пространство, тогда как реальный мир вокруг нас заполнен различными материальными объектами. Без материальных объектов идеальное пространство не имеет смысла даже, например, при описании механического движения тела, для которого нужно взять другое тело, выступающее в качестве системы отсчета. Механическое движение тел относительно. В природе нет ни абсолютного покоя, ни абсолютного движения тел. Пространство, как и время, относительно.

Специальная теория относительности объединила пространство и время в единый континуум пространство-время. В основе такой комбинации лежит постулат о максимальной скорости передачи взаимодействий материальных объектов и принцип относительности. Эта теория предполагает относительность одновременности двух событий, происходящих в разных точках пространства, и относительность измерений длин и временных интервалов, которые производятся в разных системах отсчета, движущихся друг относительно друга. Согласно общей теории относительности, свойствам пространства-времени подчиняются материальные объекты. Любой тепловой объект искажает пространство, которое можно описать не геометрией Евклида, а сферической геометрией Римана или гиперболической геометрией Лобачевского. Считается, что вокруг массивного тела с очень высокой плотностью материи искажение становится настолько значительным, что пространство-время как бы локально замыкается на себя, отделяет это тело от остальной Вселенной и образует черную дыру. который поглощает электромагнитное излучение и материальные объекты... На поверхности черной дыры для внешнего наблюдения кажется, что время остановилось. Можно предположить, что в центре нашей Галактики находится огромная черная дыра. Но есть и другая точка зрения. По мнению академика РАН А.А. Логунова, искажения пространства-времени нет, но есть искажение траектории движения объектов, вызванное изменением гравитационного поля. Он утверждает, что наблюдаемое красное смещение в спектре излучения далеких галактик, возможно, можно объяснить не расширением Вселенной, а переходом излучения, которое они посылают из среды с сильным гравитационным полем, в среду со слабым гравитационным полем, в котором наблюдатель находится на Земле.

Теперь следует учитывать, что материя, как и другие виды материи (физический вакуум и физическое поле), имеет прерывную структуру. Согласно квантовой теории поля, время и пространства очень малых масштабов образуют хаотически изменяющуюся пространственно-временную среду. Квантовые ячейки чрезвычайно малы, поэтому их можно игнорировать при описании свойств атомов, нуклонов и т. д., Учитывая, что время и пространство непрерывны.

Основной тип вещества - это вещество, которое находится в твердом или жидком состоянии и обычно воспринимается как сплошная сплошная среда. Для описания и анализа свойств такого вещества в большинстве случаев учитывается только его непрерывность. Однако это вещество используется для объяснения химических связей, тепловых явлений, электромагнитного излучения и т. д., Рассматривается как дискретная среда, состоящая из взаимодействующих атомов и молекул. Дискретность и непрерывность присущи другому типу материи - физическому полю. Магнитное, электрическое, гравитационное и другие поля считаются непрерывными при решении многих физических задач. Но в квантовой теории поля физические поля считаются дискретными.

Дискретность и непрерывность характерны для одних и тех же видов материи. Для свойств материальных объектов и классического описания явлений природы достаточно учитывать непрерывные свойства материи, а для характеристики различных микропроцессов - ее дискретные свойства. Неотъемлемые свойства материи - дискретность и непрерывность. Важнейшим свойством материи является ее структурная и системная организация, которая выражает упорядоченность существования материи в виде самых разнообразных материальных объектов разного уровня и масштаба, связанных между собой единой системой иерархии. Наблюдаемые нами тела состоят из молекул, молекул атомов, атомов ядер и электронов, ядер атомов нуклонов, нуклонов кварков. Теперь следует предположить, что электроны и гипотетические частицы кварков не содержат более мелких частиц.

С биологической точки зрения биосфера - самая большая живая система. Он состоит из биоценозов, в которых обитает множество популяций живых организмов разных типов. Популяции образуются отдельными особями, живой организм которых состоит из клеток со сложной структурой, включающей ядро, мембрану и другие компоненты.

Сегодня многие материальные системы условно делятся на микрокосм, макромир и мегомир. Микромир включает молекулы, атомы и элементарные частицы. Материальные объекты, состоящие из большого количества атомов и молекул, образуют макромир. Самая большая система материальных объектов - мегамир - это мир планет, звезд, галактик и Вселенной. Материальные системы микро-, макро- и мегамира отличаются друг от друга размерами, характером преобладающих процессов и законами, которым они подчиняются.

Итак, каждая из трех областей материальной реальности формируется из ряда особых структурных уровней, которые находятся не в своем хаотическом наборе в составе какой-то области реальности, а в определенной связи, порядке. Переход из одной области в другую связан с усилением и усложнением множества факторов, обеспечивающих целостность систем (в неживой природе - электромагнитные, ядерные и другие силы, в обществе - производственные отношения, национальные, политические и т. д.). Внутри каждого из структурных уровней материи существуют отношения подчинения: молекулярный уровень включает атомарный (но не наоборот); организменный - клеточный, тканевой уровень общества - уровни, представленные нациями, классами и другими социальными уровнями. Закономерности новых уровней специфичны, они не сводятся к закономерностям уровней, на основе которых они возникли, и являются ведущими для данного уровня структурной организации материи. Способ существования материи - структурное разнообразие, то есть постоянство. Исходным понятием в представлении материи как структурно упорядоченного образования является понятие система. Он может быть связан с представлениями о мире в целом (в согласованном, конечно, значении этого термина), формах движения материи, структурных уровнях организации материи, отдельных целостных объектах внутри структурных уровней материи, разные уровни, аспекты, разрезы этих материальных объектов. Вся картина общей структурированности материи строится на этом понятии как исходном.

Материальное единство природы

В ХХ веке проблема самоорганизации материальных систем стала одной из важнейших проблем науки. Основной вклад в решение данной проблемы внесли информационный и системный подходы. По направлениям этих исследований была разработана терминология, которая приобрела общенаучный характер при описании и объяснении процессов самоорганизации. Но обе эти области исследований имеют дело в основном с материальными системами достаточно высокого уровня организации: социальными системами, техническими, биологическими и т. д. Процессы самоорганизации в неживой природе остаются за пределами интересов этих подходов. Решение этой проблемы берет на себя научная дисциплина синергетика. Его учредителями являются Г. Хакен и И. Пригожин. Синергетика открывает законы явлений самоорганизации, которые не ограничиваются областью неодушевленной природы, поскольку они применимы ко всем материальным системам. Г. Хакен и И. Пригожин уделяют внимание процессуальности материальных систем. Все процессы, происходящие в разных материальных системах, делятся на два типа. Первый тип - это процессы, происходящие в закрытых системах. Они приводят к установлению равновесия, стремясь при определенных условиях к максимальной степени беспорядка или хаоса. Второй тип - это процессы, происходящие в открытых системах, где при определенных условиях упорядоченные структуры могут спонтанно возникать из хаоса. Это то, что характеризует стремление к самоорганизации. Основными характеристиками процессов первого типа являются равновесие и линейность, а основными характеристиками процессов второго типа, в которых наблюдается способность к самоорганизации и возникновение диссипативных структур, являются неравновесность и нелинейность. Природные процессы неравновесны и нелинейны; именно эти процессы являются предметом синергетического исследования.

По мнению некоторых ученых, появление синергетики знаменует собой начало новой научной революции, поскольку она не только вводит новую систему понятий, но и меняет стратегию научного познания. Именно синергетика способствует развитию новой научной картины мира, приводит к новой интерпретации многих фундаментальных принципов естествознания. Суть предлагаемых изменений в стратегии научного познания заключается в следующем. Традиционная наука в изучении мира сосредоточилась на закрытых системах, уделяя особое внимание однородности, порядку и стабильности. Все эти установки как бы характеризуют парадигматическую основу и подход к изучению природных процессов в традиционной науке. Синергетический подход привлекает внимание ученых к открытым системам, беспорядку, нестабильности, неравновесию, нелинейным отношениям. Это не только дополнительный взгляд на мир в боровском смысле, но и доминирующий взгляд, характеризующий науку будущего.

И. Пригожин связывает свое понимание явления самоорганизации с концепцией диссипативной структуры, то есть структуры, спонтанно возникающей в открытых неравновесных системах. Примерами таких структур могут быть такие явления, как, например, химические часы (реакция Белоусова - Жаботинского), турбулентное движение и др. В своей книге Порядок из хаоса И. Пригожин и И. Стенгерс объясняют процесс возникновения Возникновение диссипативных структур происходит следующим образом. Когда система находится в состоянии термодинамического равновесия, ее элементы (например, молекулы газа) не зависят друг от друга. Авторы условно назвали их генами. Такие элементы не могут образовывать упорядоченные структуры из-за такой независимости. Однако если эта система под действием энергетических взаимодействий с окружающей средой теряет равновесное состояние, то ситуация меняется: ее элементы переходят в возбужденное состояние и начинают действовать согласованно. Между ними происходит согласованное взаимодействие, в результате которого рождается то, что Пригожин называет диссипативной структурой. После своего появления такая структура не теряет порождающего ее резонансного возбуждения. Одно из самых ярких свойств этой конструкции - повышенная чувствительность к внешним воздействиям. Факторы отбора и фактор образования различных структурных конфигураций - это изменения, происходящие во внешней среде. Материальная система этого типа включается в процесс самоорганизации или структурного генезиса. Если предположить, что именно неравновесность является естественным состоянием всех процессов действительности, то стремление к самоорганизации как главному свойству неравновесных процессов оказывается естественным. Схематическое описание происхождения диссипативных структур и связанного с ними процесса структурного генезиса можно объяснить названием дисциплины. Термин синергетика происходит от греческого слова синергия, которое можно перевести как помощь или сотрудничество. Именно совместное действие или согласованное поведение элементов диссипативных структур является явлением, характеризующим процессы самоорганизации.

Значение синергетического подхода к изучению природных процессов трудно переоценить. Благодаря такому подходу можно ответить на вопрос, который не давал покоя основоположникам термодинамики: почему, несмотря на действие закона возрастания энтропии, характеризующего естественную склонность материальных систем к состоянию теплового равновесия и беспорядка, окружающий мир демонстрирует высокую степень организованности и порядка. Именно на этот вопрос в свое время пытался ответить Л. Больцман с помощью своей флуктуационной гипотезы. Синергетический подход дает конкретную научную основу умозрительным философским постулатам о внутренней активности материи, ее стремлении к структурной самоорганизации. Это основа для развития эволюционной концепции или, как говорит И. Пригожин, революционной парадигмы в физике на всех уровнях описания. По словам И. Пригожина, жизнь с нашим подходом перестает сопротивляться обычным законам физики. Сходным образом оценивает перспективы синергетического подхода Г. Хакен. Он обсуждает возможность развития концепции обобщенного дарвинизма, действие которого распространяется не только на органический, но и на неорганический мир...

Появление синергетики сильно стимулировало исследования в области теории происхождения жизни. Так, западный ученый М. Эйген, опираясь на исследования И. Пригожина, разработал принципиально новую теорию биогенеза. В настоящий момент синергетика является наиболее общей теорией самоорганизации, поскольку формулирует общие принципы самоорганизации, верные для всех структурных уровней материи, в ее рамках способность к самоорганизации является атрибутивным свойством материальные системы.

Американский ученый Н. Винер, один из основоположников кибернетики, в своей книге Кибернетика и общество, опубликованной в Лондоне в 1954 году, писал, что в нашей небольшой части Вселенной происходят отдельные процессы неэнтропийного характера. По его мнению, весь мир обречен. Н. Винер считает, что концепция тепловой смерти Вселенной справедлива как с мировоззренческой, так и с научной точек зрения. Он был разработан в середине прошлого века специалистами по термодинамике У. Томпсоном и Р. Клаузиусом. Эта теория была основана на попытке экстраполировать второй закон термодинамики или закон увеличения энтропии на всю Вселенную. Энтропия - это физическая величина, характеризующая процессы преобразования энергии. Согласно закону увеличения энтропии в реальных термодинамических процессах энтропия замкнутой системы увеличивается. Благодаря этому закону можно определить поток преобразований энергии: в закрытых системах все они текут в одном направлении. Достижение состояния с максимальной энтропией термодинамической системой соответствует достижению состояния теплового равновесия. Это означает, что в системе, предоставленной самой себе, рано или поздно происходит выравнивание температуры, и тепловая энергия в качественном отношении ухудшается. Она теряет способность превращаться в другие формы энергии.

Распространение действия второго начала термодинамики на всю Вселенную привело к выводу, что через какое-то время все виды энергии превратятся в тепло, которое из-за выравнивания температур потеряет способность передаваться другим видам. энергии. Вселенная войдет в состояние теплового равновесия, из которого естественным путем выйти будет невозможно. Наступление состояния теплового равновесия будет означать тепловое разрушение Вселенной. Теория теплового разрушения Вселенной не отрицает количественного сохранения энергии, но отрицает качественную неуничтожимость энергии и движения. Несмотря на внешнее соответствие фундаментальным физическим законам, теория теплопотери приводит к противоречивым выводам. Вселенная существует бесконечно долго и, в принципе, давно должна была достичь состояния теплового равновесия. Однако мы наблюдаем существование различных видов энергии и движения в мире, и это невозможно объяснить с точки зрения сторонников теории тепловой смерти Вселенной. Можно предположить два варианта: во-первых, наша Вселенная существует ограниченное время, которого недостаточно для достижения состояния теплового равновесия. Во-вторых, либо оно уже неоднократно достигало этого состояния, но какая-то сила, еще неизвестная науке, время от времени выводила Вселенную из нее. Оба эти допущения приводят к идее сотворения мира или вмешательства в течение физических процессов сверхъестественных сил.

На сегодняшний день в науке накоплено множество данных, подтверждающих несостоятельность этой концепции с естественнонаучной точки зрения. Прежде чем критиковать теорию теплового разрушения Вселенной с точки зрения естествознания, следует отметить, что, несмотря на то, что сторонники этой теории обращаются ко второму закону термодинамики, теории теплового разрушения Вселенной. Вселенную нельзя отождествлять с законом возрастания энтропии. Закон увеличения энтропии - это хорошо обоснованный закон физики, который нельзя критиковать. Теория теплового разрушения Вселенной - мировоззренческая концепция, основанная не столько на втором принципе, сколько на попытке экстраполировать его на всю Вселенную, что допускает ряд произвольных предположений о структуре Вселенной. Естественнонаучная критика этой теории направлена не против самого второго закона термодинамики, а против правомерности его экстраполяции на всю Вселенную.

Сейчас естественнонаучная критика теории тепловой смерти Вселенной основана на нескольких предположениях. Второй закон термодинамики был сформулирован для замкнутых изолированных систем. Кроме того, статистическая интерпретация закона возрастающей энтропии обязательно предполагает, что система должна состоять из большого, но конечного числа частиц. Только при таких условиях можно говорить о повышении энтропии как о переходе от менее вероятных к более вероятным состояниям системы. Но Вселенная не является изолированной системой и состоит из бесконечного числа частиц. Последний говорит, что все состояния в нем равновероятны, и понятие термодинамического равновесия не может быть использовано для его характеристики. Можно сделать вывод, что рассматриваемая теория основана на незаконной экстраполяции второго закона термодинамики с конечных замкнутых систем на бесконечную Вселенную.

Как утверждают многие ученые, решающий аргумент против теории тепловой смерти Вселенной следует из релятивистской термодинамики, которая учитывает действие гравитационных полей во Вселенной. Гравитационные поля переменны по своей природе, зависят от времени и координат и являются своего рода внешними условиями протекания термодинамических процессов во Вселенной. Термодинамическая система достигает состояния термодинамического равновесия, только если она находится в стационарных, т.е. не зависящих от времени, условиях. Из-за наличия внешних нестационарных условий, которыми являются гравитационные поля, увеличение энтропии во Вселенной не приводит к достижению ее термодинамического равновесия. В свете данных релятивистской термодинамики теория тепловой смерти Вселенной теряет свой окончательный характер и обнаруживает свою несостоятельность.

Концепция самоорганизации, которая сейчас разрабатывается, также убеждает нас в существовании природных сил неэнтропийной природы.

Материя нерушима как качественно, так и количественно. Все известные формы движения и уровни структурной организации материи содержатся в самой материи, присущи ей внутренне, взаимосвязаны и способны при определенных условиях переходить друг в друга. Материя неотделима от движения, разнообразия, самоорганизации.

Последовательность

Подобно пространству, времени, движению, системность - универсальное неотъемлемое свойство материи, ее атрибут. Будучи отличительной чертой материальной реальности, последовательность определяет важность в мире организации над хаотическими изменениями. Последние не изолированы резко от образовавшихся образований, но включены в них и в конечном итоге подчиняются действию гравитационных, электромагнитных и других материальных сил, действию общих и частных законов. Отсутствие формализации изменений в одном отношении оборачивается упорядоченностью в другом. Организация характерна для материи в любом ее пространственно-временном масштабе.

В последнее десятилетие в связи с изменением представлений астрофизиков о галактиках и их взаимосвязи с окружающей средой активно обсуждается вопрос о крупномасштабной структуре Вселенной. Было высказано предположение, что самым важным утверждением, касающимся крупномасштабной структуры Вселенной, является то, что в самом большом масштабе структуры вообще нет. С другой стороны, в меньшем масштабе существует большое разнообразие структур. Это скопления и сверхскопления галактик. Эта идея имеет некоторые противоречия. Возможно, необходимо уточнить понятия, и прежде всего понятие структуры. Если иметь в виду только некоторые структуры макромира или микрокосма, то, возможно, мегомир бесструктурен. Структурность - это внутренняя фрагментация материального существования. И каким бы широким ни был спектр мировоззрения науки, он постоянно связан с открытием все новых и новых структурных образований. Если раньше взгляд на Вселенную был закрыт галактикой, а затем расширился до системы галактик, то сейчас изучается Метагалактика, которая считается особой системой со специфическими законами внешних и внутренних взаимодействий. Концепция структуры расширилась до масштабов до 20 миллиардов световых лет. Речь идет не о спекулятивно сконструированной структуре (как, например, в случае гипотезы бесструктурной Вселенной), а о системной природе Вселенной, которая устанавливается средствами современной астрофизики. Самые общие соображения указывают на несостоятельность этой гипотезы: если большее лишено структуры, то структура меньшего не может быть принята. Следствием должно стать согласие об отсутствии структуры части той же Вселенной, чего пытается избежать эта гипотеза. Также можно варьировать степень структурированности отдельных масштабов и сфер Вселенной, а за бесструктурность принять слабо выраженную структурность относительно высокоразвитых структурных образований. Философские соображения и конкретные научные данные говорят в пользу предположения, что в целом неорганическая природа представляет собой самоорганизующуюся систему, состоящую из взаимосвязанных и развивающихся систем различных уровней организации, не имеющую начала и конца.

В структурном отношении и в масштабе микромира материя бесконечна. Сегодня все больше подтверждений получает квартовая модель строения адронов, что приводит к преодолению представлений о бесструктурности элементарных частиц (протонов, нейтронов, гиперонов и т. д.). Это вовсе не означает, что структурную бесконечность материи следует понимать как бесконечную делимость материи. Современная физика подошла к тому моменту, когда вопрос можно интерпретировать по-новому. Например, академик М.А. Марков отмечает трудность, связанную с дальнейшей экстраполяцией понятия состоит из... на микромир. Если частицу малой массы, пишет он, поместить в пространство с очень маленьким объемом, то, согласно коэффициенту неточности Гейзенберга, ее кинетическая энергия будет увеличиваться с уменьшением этой площади таким образом, что при неограниченном уменьшении в этом пространстве кинетическая энергия частицы, а следовательно, и ее общая масса будут стремиться к бесконечности. Таким образом, оказывается, что невозможно построить бесконечно тонкую структуру данного объекта данной массы, пытаясь построить ее механически из частиц меньшей массы, которые занимают все меньшие объемы в структуре данного объема. Возникла идея построить частицы из более фундаментальных частиц с большими массами. Уменьшение массы образовавшейся системы происходит из-за сильного взаимодействия тяжелых частиц, составляющих систему. Материя во всех своих масштабах обладает формообразующей активностью. Нет бесструктурной материи.

Но что это за система? Из всего разнообразия выделим основное определение, которое считается наиболее правильным и простым, что важно для дальнейшего изучения этого понятия. Это может быть определение, данное одним из основоположников общей теории систем Л. Берталанфи: система - это совокупность взаимодействующих элементов.

В понимании того, что такое система, значение слова элемент играет главную роль. Без этого само определение можно считать тривиальным, не содержащим значительной эвристической ценности. Критериальное свойство элемента сводится к его необходимому и непосредственному участию в создании системы: без него, то есть без какого-либо одного элемента, система не может существовать. Элемент далее является неразложимым компонентом системы в данном способе его рассмотрения. Если, например, взять человеческий организм, то отдельные клетки, молекулы или атомы не будут действовать как его элементы; это пищеварительная система, кровеносная и нервная системы и т. д. (применительно к системе организм правильнее было бы называть их подсистемами). Что касается отдельных внутриклеточных образований, то их можно рассматривать как подсистемы клеток, но не организм; по отношению к системе организм они являются составной частью ее содержания, но не элементом или подсистемой.

Понятие подсистема было разработано для анализа саморазвивающихся, сложно организованных систем, когда между системой и элементами существуют более сложные промежуточные комплексы, чем элементы, но менее сложные, чем сама система. Они объединяют в себе различные части, элементы системы, которые в совокупности способны выполнять единую программу системы. Подсистема, являясь элементом системы, в свою очередь, оказывается системой по отношению к элементам, составляющим ее. То же самое и с отношениями между понятиями система и элемент: они переходят друг в друга. Другими словами, система и элемент относительны. С этой точки зрения вся материя представляется как бесконечная система систем. Системы могут быть системами отношений, определений и т. д. Идея любой системы включает в себя не только представление об элементах, но и представление о ее структуре. Структура - это набор устойчивых отношений и связей между элементами. Сюда входит общая организация элементов, их пространственное расположение, связи между стадиями развития и т. д.

По важности для системы связи элементов неодинаковы: одни несущественны, остальные существенны, естественны. Конструкция - это, прежде всего, правильные соединения элементов. Среди естественных наиболее значимыми являются интегрирующие связи (или интегрирующие конструкции), определяющие интеграцию сторон объекта. Например, в системе производственных отношений существуют связи трех видов: связанные с формами собственности, с распределением и обменом деятельностью.

Все они естественны и существенны, несмотря на то, что интегрирующую роль в этих отношениях играют отношения собственности (иначе - формы собственности). Интегрирующая структура - это центральное ядро системы.

Возникает вопрос - как определить качество системы - структур или элементов? По мнению некоторых философов, качество системы определяется, прежде всего, структурой, отношениями, связями внутри системы. Представители школы структурно-функционального анализа во главе с Т. Парсонсом основывали концепцию общества на социальных действиях и сосредоточились на функциональных связях, их описании и выявлении структурных явлений. При этом причинно-следственные связи и субстратные элементы оставались вне поля зрения. В области лингвистики также можно найти направление, которое абсолютизирует роль структуры в генезисе качества систем.

В исследовательских целях бывает, наверное, и нужно на какое-то время абстрагироваться от материальных элементов, сосредоточиться на анализе конструкций. Однако одно дело временная абстракция от материального субстрата, а совсем другое - абсолютизация этой односторонности, построение целостного мировоззрения на такой абстракции.

С помощью научно-философского подхода можно выявить зависимость систем от структур. Примером этого является явление изомерии в химии. Это положение также подтверждается относительной независимостью структур от природы их носителей-подложек (например, электронные импульсы, нейтроны и математические символы могут быть носителями одной и той же структуры). Один из основных методов современной науки - метод кибернетического моделирования - основан на использовании свойства подобия структур или изоморфизма.

Но как бы ни была значима роль структуры в определении характера системы, первое значение принадлежит элементам. Это должно означать невозможность создания определенного набора взаимодействующих элементов. Элементы описывают сам характер коммуникации в системе. То есть характер и количество элементов определяют способ их взаимосвязи. Одни элементы определяют одну структуру, другие - другую. Элементы являются материальным носителем отношений и связей, они составляют структуру системы. Таким образом, качество системы определяется, во-первых, элементами (их свойствами, природой, количеством) и, во-вторых, структурой, то есть их взаимодействием, связью. В материальных системах нет и не может быть чистых структур, как не может быть чистых элементов. С этой точки зрения структурализм как мировоззрение одностороннее, а значит, ошибочное видение мира.

Материальное единство мира

Как известно, идея материального единства мира имеет довольно долгую историю. Стремление установить единство разнообразного получило одно из своих воплощений в атомистических догадках мыслителей Древней Греции и Рима, Древнего Востока. Следует отметить, что эти догадки, а затем и гипотезы представляли собой единство философского и естественнонаучного подходов к анализу действительности.

Борьба между идеализмом и материализмом по вопросу о единстве мира продолжается уже более двух тысяч лет.

Согласно современной науке и философии, материальный мир - это внутренне расчлененная целостность. При всем разнообразии составляющих его объектов и явлений наш мир структурно, энергетически и материально едино.

Формы проявления такого единства разнообразны. Они включают:

материальный состав всех известных материальных объектов одинаков;
их системная организация;
генетическое родство и иерархическая последовательность структурных уровней организации материи (в формировании каждого более высокого уровня задействовано нижележащее и существует только с ним);
наличие небольшого количества типов фундаментальных взаимодействий, раскрывающих единую природу;
включение всех материальных объектов (включая Вселенную в целом) в глобальный эволюционный процесс;
существование одного механизма эволюции - самоорганизации сложных материальных систем;
возможность различных типов материи и форм ее движения к взаимным переходам и взаимопревращениям и др.

Даже при таком неполном списке становится ясно, что весь материальный мир имеет безусловное единство и целостность. Где-то в этой целостности находится и разумный человек - существо, с одной стороны, наделенное сознанием, т.е. идеальное, а с другой - материальное. В материальной части человек никак не нарушает упомянутого единства мира: он состоит из обычных атомов, подчиняется всем законам природы и даже эволюционирует. Но идеальная сторона человеческого существования, на первый взгляд, выпадает из этого единства. Действительно, идеальные объекты не имеют материального состава, не участвуют в фундаментальных взаимодействиях, не локализованы в пространстве и т. д. Означает ли это, что наряду с материальным миром следует говорить о существовании параллельного и независимого идеального мира, который существует? по своим законам? Так в конце концов, мир один или два? Видимо, у философии разные ответы на этот вопрос.

Материалистическая философия уверена в единстве нашего мира. Это единство состоит в его материальности, потому что в мире нет ничего, кроме движущейся материи, и это не могло бы быть каким-либо образом обусловлено материальными взаимодействиями и причинами. Идеал с этих позиций интерпретируется только как свойство материала, возникающее на высших структурных уровнях организации материи.

Заключение

В свете вышеизложенного совершенно очевидно, что материя является фундаментальным понятием философии. Важно определить понятие материи, понимая последнюю как неисчерпаемую для построения научной картины мира, решения проблемы реальности и познаваемости объектов и явлений микромира и мегамира.

Категория материи и категория бытия не тождественны друг другу, как и понятие природы. Материя - это часть бытия.

Мир, в котором мы живем и частью которого являемся, является материальным миром.

Он состоит из различных объектов и процессов, которые переходят друг в друга, возникают и исчезают, отражаются в нашем сознании, существуют независимо от него. Хотя ни один из этих объектов, взятых отдельно, не может быть отождествлен с материей, все их разнообразие, включая их связи, составляет материальную реальность.

Сознание при таком подходе понимается как особое свойство материи, присущее не всем телам во Вселенной, а только высшим формам ее организации.

Структурность, движение, пространство и время выступают как неотъемлемые характеристики материи, то есть такие ее свойства, без которых материя не существует. В то же время сами эти свойства неотделимы от материи. Точно так же не может быть материальных объектов, не обладающих пространственно-временными характеристиками. Таким образом, понятие материи выступает в них как субстанция, то есть основа мира.

Большой вклад в изучение материи внесли не только величайшие философы, но и ученые из других областей науки, и это происходило на протяжении всей истории развития человеческого знания.

Понятие материи является результатом обобщения всех представлений о материальном мире, начиная с обычных понятий, а также научных понятий (технических, гуманитарных и естественных наук). И все же философское понимание этой категории оказывается наиболее обобщающим.

Список литературы

Кедров Б.М. Эволюция концепции материи в естествознании и философии. Вопросы философии. - М.: Высшее. шк., 1988.
Алексеев П.В., Панин А.В. Философия: М.: Проспект, 2012.
Карпенков С.Х. Основные понятия естествознания. - М.: Академический проспект, 2019.
Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. - М.: Альфа-М, 2015.
Муминов И.М. Философские проблемы естествознания. -Т.: Фан, 1986.
Мелюхин С.Т. Философские проблемы естествознания. - М.: Высшее. шк., 2010.
Бабосов Е.М. Философско-методологические проблемы взаимодействия наук. - Минск: Наука и техника, 1993.
Баженов Л.Б. Философия естествознания. - М.: Политиздат, 1975.