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.
Возможно вы искали - Реферат: Кометы и метеоры
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.
Похожий материал - Реферат: Главный персонаж Вселенной
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.
Очень интересно - Реферат: Теории и гипотезы о Луне
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.
Вам будет интересно - Реферат: История исследований космоса
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 Метагалактики.
Список 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