Поиск по базе сайта:
Проблема времени в современной науке геохимия и время icon

Проблема времени в современной науке геохимия и время




Скачати 474.35 Kb.
НазваПроблема времени в современной науке геохимия и время
Сторінка1/3
Дата конвертації11.12.2012
Розмір474.35 Kb.
ТипДокументи
  1   2   3

ПРОБЛЕМА ВРЕМЕНИ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ


1. ГЕОХИМИЯ И ВРЕМЯ


1. Проблема времени ставится сейчас в научном сознании со­всем по-новому в той новой отрасли геологических наук, какой является геохимия.

Конечно, геологические науки, занимающиеся историей на­шей планеты, все без исключения рассматривают изучаемые ими явления в разрезе времени. Это та их особенность, которая, с одной стороны, связывает их с гуманитарными науками, а с другой, заставляет по-особому относиться к ним философ­скую мысль. Развитие в XIX в. геологических наук поставило в теории познания проблему времени в новые рамки в тот мо­мент, когда время не сознавалось в философии в настоящем его значении. Лишь в XX в. благодаря огромным успехам научного знания философская мысль подошла к проблеме времени и вхо­дит, наконец, в ту область явлений, которая вскрыта геологическими науками.

Среди всех геологических наук ни одна не проникает так глубоко и так по-своему в проблему времени, как геохимия. Это обусловлено тем, что геохимия занимается историей химиче­ских элементов, сводимой к истории атомов – основных единиц научно выраженного мироздания. Рассмотрение атомов в разре­зе времени определяет своеобразие и глубину понимания време­ни в геохимии, вскрывает новую и неожиданную картину миро­вого бытия.

Но геохимия не только этим путем подходит к проблеме вре­мени. Она подходит к ней и другой стороной своего содержа­ния – изучением жизни как одного из основных факторов хими­ческого механизма биосферы. Жизнь сводится в ней в первую очередь к изучению строящих ее атомов – их истории, т. е. проявляется в том же разрезе времени.

Время связано в нашем сознании с жизнью. Это ярко про­является в новой философской мысли в отождествлении времени-дления с жизнью. В этом основа влияния идей Анри Берг­сона, жизненной философии Георга Зиммеля.

2. Рассмотрение атомов в разрезе времени сказывается резче всего в закономерной бренности их существования.

Это точно и с несомненностью количественно мы пока знаем для 14 химических элементов из 92. Но весь огромный точный эмпирический материал, лежащий в основе химии, ясно указы­вает, что мы имеем здесь дело с таким глубоким проявлением строения атомов, которое должно быть общо им всем. С другой стороны, сейчас, как только мы входим в области материаль­ной среды, в которых сказываются большие интервалы времени, мы неизбежно, я бы сказал стихийно правильно, [считаемся] с этим научно недоказанным, но эмпирически из фактов вы­текающим – как чрезвычайно реально вероятное – свойством материи.

Дело в том, что закономерная бренность атомов, взятая в це­лом, ясно видна только в большой мере времени. Поэтому она исчезает из кругозора химика, в обычной работе имеющего дело с химическими элементами в пределах человеческого или исто­рического времени. Она уже ясно проявляется для геохимии в пределах геологического времени и приобретает основное значение для истории атомов в реальном мире, взятом в его наиболее об­щем выражении, в пределах космического времени, в космохимии, части астрофизики – науки, быстро созидающейся на наших гла­зах. Геохимия – часть космохимии.

В химии Космоса проблема закономерной бренности атомов является основной. Без этого допущения теряется почва совре­менного научного изучения Космоса.

3. Закономерная бренность химических элементов, их генети­ческая связь, происхождение одного из другого выявляется толь­ко при изучении их как атомов.

Поэтому основное свойство материальной среды, научно изу­чаемой, – закономерная бренность всех ее проявлений – в его наиболее глубоком выражении является объектом изучения наук об атомах, сложившихся в XX в. в физике атомов, в радиохимии, в геохимии и, наконец, в космохимии.

Мысль о закономерной бренности атомов может быть выраже­на в другом образе, более удобном для философского мышления, более общем: время есть одно из основных проявлений вещества, неотделимое от него его содержание.

Это определяет огромное, далеко выходящее за пределы нау­ки значение для мысли тех областей знания, где это свойство материи выражено наиболее резко, в первую голову – будущей космохимии и сейчас сложившейся геохимии.

4. На основных чертах закономерной бренности атомов преж­де всего мне необходимо здесь остановиться.

Выясняется, что для каждого рода атомов есть определенное время их бытия. В среднем каждый атом существует, сохраняя свое определенное строение, строго определенное время.

Минимальное среднее время существования, сейчас учитываемое для одной из атомных форм химического элемента полония – для атома ThC1, равно немногим стобиллионным долям секунды. Это число не может считаться окончательно установ­ленным1. Но для другой формы того же полония, для атомов RaC1 оно установлено точно: эти атомы в среднем существуют каждый в течение около трех миллионных долей секунды (P. Joliot, 1930). С другой стороны, наибольшая измеренная средняя длительность для химического элемента – для тория – его бы­тие приближается к 50 биллионам лет. Для всех других хими­ческих элементов, кроме сильно радиоактивных, средняя продол­жительность бытия много больше. Для земных элементов она, исходя из тепловых эффектов, прикидывается в 1017 лет (J. Jeans, 1928), 1023 лет (J. Poole, 1928). Пока мы только это и можем утверждать.

Диапазон бытия атомов, таким образом, огромен: стобиллионные или миллионные доли секунды, с одной стороны, – десятки биллионов, а может быть больше квинтильонов лет – с другой. В действительности большая цифра вероятнее, ибо научно най­денная, верхняя граница явно минимальная и далекая от конца.

5. Для каждого рода атомов есть своя неизменная чреда. Это есть основное эмпирическое обобщение. Есть и другое. Про­цесс закономерной бренности атомов неизбежно и непреоборимо происходит. Темп его среднего хода не меняется. Мы не знаем ни одного явления природы, ни одной силы, которая влияла бы на темп его существования – могла бы его остановить или по­вернуть. Есть серьезные основания думать, что проявления энер­гий, для этого необходимых, не могут иметь места в Солнечной системе, не говоря уже о Земле.

Это показывает, что данный процесс является в нашем науч­ном понимании мира одним из основных. Он определяет основ­ные свойства неделимых, строящих научно выявляемый Кос­мос, – свойства материи.

6. Процесс, определяющий бренность атомов, идет неизбежно и непреодолимо в строго определенном направлении, всегда в од­ном и том же. Мы выражаем это, говоря, что это необратимый процесс.

Выражая такой процесс в пространстве, которому отвечает совокупность атомов, в функции времени – время неизбежно вы­разится в форме прямой линии определенных свойств. Это будет полярный вектор, т. е. для данной линии между точками А и В направление АВ физически резко отлично от направления ВА, ибо процесс идет только в направлении АВ.

Беря историю любого атома в космическое время, мы видим, что он через определенные промежутки времени, сразу, одинако­выми скачками, в направлении полярного вектора времени переходит в другой атом, другой химический элемент. Процесс этого перехода, таким образом, ритмический.

7. Те же явления наблюдаются и для неделимых жизни – другого объекта геохимии.

И здесь для каждой формы организмов есть закономерная бренность ее проявления: определенный средний свой срок жизни отдельного неделимого, определенная для каждой формы своя ритмическая смена ее поколений, необратимость процесса.

Для жизни время – с геохимической точки зрения – выража­ется в трех разных процессах: во-первых, время индивидуального бытия, во-вторых, время смены поколений без изменения формы жизни и, в-третьих, время эволюционное – смены форм одновре­менно со сменой поколений.

В отличие от бренности атома для бренности жизни ясно влияние внешней среды на время, для жизни характерное. Но это влияние ограниченно. Индивидуальная жизнь многоклеточ­ного имеет предел: он может быть отодвинут в благоприятных ус­ловиях, но конец неизбежен и неотвратим. Для одноклеточных как будто нет предела бытия, связанного с неделимым, но, живя во внешней среде – в мире «случайностей», – неизбежно и здесь индивидуальная жизнь рано или поздно кончается под влиянием внешних условий. В благоприятных условиях можно неизбежный конец только отодвинуть.

В ничтожных отдельных случаях, как и в отдельных атомах, отдельные неделимые – одноклеточные – могут зайти далеко за пределы среднего бытия. Они могут быстро погибнуть, могут да­леко пережить современников, но средняя величина – порядок явления – от внешних явлений не зависит. Он зависит или от строения самого организма (и атома), или от всей совокупности научно выявляемых явлений – целокупной для нашего понима­ния реальности всего мира.

Явное отсутствие для явлений жизни абсолютной неизменно­сти, отсутствие ее независимости от внешней среды, что наблюда­ется для атомов, может быть связано с нашим мыслительным ап­паратом: в явления жизни мы проникаем глубже, чем в мир атомов. Мы к ним ближе. Ибо, являясь сама частью жизни, на­учная мысль обладает в этой области такой мощью проникнове­ния в окружающее, какой она не имеет в далеких от организма проявлениях мира. Возможно, что и там нет абсолютной неиз­менности – она лишь временно скрыта от нашего аппарата познания. Но в пределах Солнечной системы, а по-видимому, и галаксии, она есть.

В процессы, связанные с временем, мы, часть явлений жизни, не только проникаем из научного изучения внешней природы: мы их переживаем.

8. Интервалы времени, характеризующие бренность атомов и бренность организмов, различны по величине, но эти различия меньше, чем можно было бы думать, если бы в явлениях этих не было чего–то общего.

Разница между наиболее короткой средней длительностью – длением – атома и его, пока допустимым максимальным сред­ним бытием, равна десяткам окталлионов раз, порядок 1038, для минимально реально наблюденных – 1021.

Ясно, что минимальная величина не отвечает действительно­сти, так как несомненно, что для таких элементов, как железо или кремний, например, средняя длительность их бытия в десятки раз превышает среднюю длительность атома тория, здесь приня­тую во внимание. Она не выражает еще всего явления, отвечает преходящей, но не прошедшей неполноте нашего знания. Мало, однако, вероятно, чтобы эта неполнота знания изменила макси­мальное число Джона Пуля (§4).

9. Для неделимых жизни – для времени индивидуального бытия – тоже можно дать сейчас точно только минимальные чис­ла. Ибо размножающиеся делением одноклеточные организмы нам представляются не имеющими предела существования. Они ограничиваются в нем только воздействием внешней среды, и, принимая это воздействие как проявление случайных причин, приходится допустить, что в реально наблюдаемом случае, в био­сфере, размножение одноклеточного делением без умирания длится столько, сколько длится жизнь в биосфере, т. е. 1,5 – 2 млрд. лет. Самый краткотечный многоклеточный индивид живет часы.

Размах времени достигает десятков триллионов, 1013.

И здесь коэффициент 13 изменится при дальнейшем изуче­нии. Возможно, что это изменение будет много больше, чем для такого же коэффициента в атомах, ибо допустимо предположение о безграничности бытия одноклеточного организма.

Для эволюционного времени жизни мы тоже пока имеем для размаха число минимальное, так как есть формы жизни, неизменные с кембрия или даже, может быть, с альгонгка, т. е. порядка 108 – 109 лет. Но это число недостаточно для оценки размаха существования вида, ибо мы не умеем пока оценивать его длительность в отдельных случаях, не знаем минимальной естественной длительности вида или расы. Для времени смены поколений размах отвечает всего миллио­нам [лет].

Хотя числа для неделимых мира [атомов] и для неделимых жизни [клеток] получаются резко разного порядка, но порядки чисел сравнимы. Явление явно имеет общие черты: большую ве­личину размаха, неизбежность и неотвратимость бренности бы­тия, необратимость процесса.

Такое сходство особенно бросается в глаза при разнородности сравниваемых тел. Атомы суть элементы мира; они строят всю реальность, – неделимые жизни на немногих теряющихся в Кос­мосе планетах, в их поверхностных пленках, в биосферах состав­ляют их ничтожную по массе вещества часть.

10. Можем ли мы в этих сходных проявлениях времени, в столь глубоко нам представляющихся различными явлениях природы видеть свойства времени или нет?

Еще недавно в сознании ученых на этот вопрос мог быть толь­ко один ответ – ответ отрицательный. И его в аналогичном слу­чае незадолго до своей смерти, в 1912 г., ярко и определенно выразил великий ученый и глубокий мыслитель Анри Пуанкаре, категорически утверждавший, что наука не изучает время, но изучает проявление природных процессов в ходе времени, от яв­лений абсолютно независимого.

В таком случае сходные черты в проявлении времени в обоих основных неделимых в области, изучаемой геохимией, указыва­ли бы на сходства самих объектов, но не на свойства времени.

Сейчас мы научно так просто и так категорически ответить, как ответил недавно Пуанкаре, не можем.

Для того, чтобы оправдать это утверждение, мне необходимо, конечно, во–первых, вкратце остановиться на основных чертах, характеризующих научное знание в отличие от других его форм, и, во–вторых, выявить резкое и коренное изменение, какое про­изошло в научном понимании времени после того, как Анри Пу­анкаре исчез из круга живых.


^ 2. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ.

ПОЛОЖЕНИЕ В НЕМ ПРОБЛЕМЫ ВРЕМЕНИ


11. Прежде всего об особенностях научного знания, отличаю­щего его от других форм знания.

Научное знание в двух своих проявлениях резко и определен­но отличается от всякого другого знания: философского, религи­озного, от «народной мудрости», «здравого смысла» – бытового, векового знания человеческих обществ. Оно отличается тем, что определенная, значительная и все растущая его часть является бесспорной, общеобязательной для всех проявлений жизни, для каждого человека. Она аксиоматична для человеческого общества, ибо она логически обязательна для человеческого сознания. И во–вторых, научное знание отличается особой структурой значитель­ной части своих понятий, как способом их получения, так [и] их мыслительным анализом.

В основе научного знания стоит проникающее всю сущность науки – аксиома – сознание реальности объектов изучения, со­знание реальности для нас проявляющегося мира. Только в этих пределах наука существует и может развиваться.

Это сознание обусловливает непреложность, логическую непре­оборимость правильно сделанных научных выводов для всех лю­дей без исключения, для всех случаев без исключения. Оно яв­ляется скрытой основой социального бытия, ибо и жизнь и быт людей тоже проникнуты до конца сознанием реальности того же мира, который изучает наука. Создается единый общеобязатель­ный, неоспоримый в людском обществе комплекс знаний и поня­тий для всех времен и для всех народов.

Мы сейчас переживаем исторический опыт, это доказываю­щий, яркое проявление такого единства, такой общеобязатель­ности научного знания.

После долгого периода, в течение которого прошло около сот­ни поколений, научные достижения нашей цивилизации охвати­ли людей чуждых нам древних великих культур – индийского и китайского центров. И мы видим, что они в этой, чуждой их быту, духовной обстановке не только осознали единый язык науч­ных понятий, но сразу вошли в научную работу, оказались в пер­вых рядах, оказались мастерами дела.

12. Эта общеобязательность и непреложность выводов охваты­вает только часть научного знания – математическую мысль и эмпирическую основу знаний – эмпирические понятия, выражен­ные в фактах и обобщениях. Ни научные гипотезы, ни научные модели и космогонии, ни научные теории, возбуждающие столь­ко страстных споров, привлекающие к себе исторические и фи­лософские искания, этой общеобязательностью не обладают. Они необходимы и неизбежны, без них научная мысль работать не может, но они преходящи и в значительной, неопределимой для современников степени всегда неверны и двусмысленны; как Протей художественной отчеканки, они непрерывно измен­чивы.

Общеобязательны и основны для картины научной реальности эмпирические понятия – эмпирические факты и такие же обоб­щения2. Они строят научное мироздание, «Природу» ученых XVIII столетия.

Эмпирические понятия резко отличаются от обычных поня­тий, от понятий философии в частности, тем, что они в науке непрерывно подвергаются не только логическому анализу как словá, но и реальному анализу опытом и наблюдением как телá реальности.

Слова, такой реальности отвечающие, в словах изреченный научный факт и фактам отвечающая научная мысль – научное понятие, всегда подвергаются не только логическому анализу на­шего мыслительного аппарата, неизбежно проникнутого лич­ностью, – они одновременно подвергаются в течение поколений, непрерывно опыту и наблюдению; ими, а не одной логикой исправляются; при этом в опыте и в наблюдении стирается прояв­ление индивидуальности, личности.

«Мысль изреченная есть ложь» в великом образе в стихотво­рении «Silentium» сказал Федор Иванович Тютчев. В науке мысль, выраженная в изречении, непрерывно соприкасается – реальным научным трудом – со своим исходом, с землей–матерью, говоря образно, с тем, от чего она отнята в момент, когда она рассматривается только как изречение.

Верный и глубокий образ Тютчева к научной мысли не отно­сится. Изречение ее не всю охватывает. Динамически опыт и на­блюдение непрерывно восстанавливают ее связь с реальностью.

Эта особенность эмпирического понятия есть такое же логи­ческое следствие признания реальности мира, как общеобязатель­ность научных выводов.

В этом, основном ее свойстве заключается отличие научной мысли от всякой другой – философской в том числе.

13. В какую же часть научного мировоззрения попадет науч­ное понятие времени? Является ли оно частью сменяющегося и преходящего построения научных моделей, гипотез, теорий? Или же оно является частью реальности мира в научном ее понима­нии, одним из основных эмпирических обобщений, на которых строится все наше научное знание?

Мне кажется, здесь сомнений быть не может: понятие времени есть одно из основных научных эмпирических обобщений. Если оно и не было открыто научным мышлением, оно в течение не­скольких тысяч лет проверяется и обрабатывается научным опы­том, наблюдением, научной мыслительной работой.

На опыте и на наблюдении оно основано, и во всяком эмпи­рическом факте и обобщении мы прямо или косвенно с ним, так же как с пространством, сталкиваемся.

На этом научная мысль стоит незыблемо, хотя в ходе ее ис­тории представление о времени резко меняется, прежде всего под влиянием философской и религиозной мысли.


^ 3. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ

В ПОНИМАНИИ НЬЮТОНА И В НАУКЕ XVIII – XIX ВВ.


14. Научное представление о времени, царившее в эпоху эл­линской научной мысли, было потеряно в нашем центре цивили­зации в начале второй половины первого тысячелетия нашей эры. Оно было заменено более далеким от научной реальности ложным построением. Последнее проявление более правильных представлений, правда неполное, известно в христианской среде в VI столетии у Иоанна Филопона, теолога, ученого и философа, стоявшего вне господствующей церкви.

Две черты, позже потерянные или ослабленные, характерны для эллинской науки: во-первых, ясное представление о времени физическом или математическом как мере движения; во-вторых, убеждение в безграничности времени.

С торжеством христианства эти представления исчезли или ослабли в нашем центре цивилизации.

В ослабленной степени они держались некоторое время в те века, когда научная работа еще шла в нашем центре цивилиза­ции, в мусульманской среде, так как мусульманская религиозная мысль не приняла как догму древнееврейского представления о кратковременности научной реальности, окружающей нас приро­ды, о близости конца мира.

В своеобразной форме древние эллинские представления о без­граничности мира сохранялись в идеях о бессмертии личности и вечности мира, но не мира, о котором говорят ученые, не той реальности, «природы», которая единственно является объектом изучения науки. Конца этого мира, этой реальности ждали, к нему готовились столетия. Больше полутора тысяч лет науч­ная работа в нашем центре цивилизации шла в среде, с часу на час иногда ожидавшей конца той реальности, которая составляет объект изучения науки, в среде, верящей в бренность мира, в близкий конец научного искания.

Вплоть до середины прошлого века наука вынуждена была реально считаться с представлением о времени, отвечающим об­ласти ее изучения, равным немногим тысячелетиям.

Это принимал Ньютон, и это пытался научно сделать понят­ным Эйлер через поколение после него, опираясь на быстроту размножения организмов, на чрезвычайную геохимическую энер­гию жизни3.

В сущности, вплоть до середины XIX в. Европейско-американ­ская научная мысль вращалась в чуждой и во враждебной ей обстановке понимания длительности реальности, объекта своего изучения.

В эти века правильное представление о длительности реаль­ности было живо в философски и религиозно мощной среде ин­дийского культурного центра. Но здесь глубокая работа фило­софской мысли, ее господство заглушили к этим столетиям науч­ное творчество.

Рост геологических наук, сложившихся в первой половине XIX в., и на фоне их новое научное построение явлений жизни, приведшее к эволюционному пониманию ее форм, положили ко­нец исторически создавшемуся тяжелому для науки положению, ярко проявившемуся в глубоком трагизме, в каком пришлось жить многим поколениям ученых и бороться с религией и с фи­лософией за свободу научного искания, за истину в научном ее выражении.

Научная мысль расчистила поле своей работы, вернулась к исходным достижениям эллинской науки, быстро двинулась даль­ше, когда геологические науки в XIX в. заставили и религию и философию силой логики и жизненных приложений склониться перед научным фактом и переделать свои построения.

15. Эллинская обстановка для научной работы о времени воз­родилась в науке в XVI – XVII столетиях. Длительность – без­граничность времени была ярко выражена в натурфилософских концепциях Джордано Бруно, проникших в науку, а понимание времени как меры движения было вновь в неизвестном для древ­ности совершенстве введено в науку Галилео Галилеем (1581 – 1591).

Он реально впервые ввел время в научное миропонимание как великую координирующую научную мысль силу в выявленных им математически законах движения.

Это галилеево представление о времени независимо от того, какое царило позже в науке XIX в., оно самодовлеюще. Отдель­ные умы держались его и в течение прошлого столетия, оставаясь в стороне от господствующих представлений. Так, его придержи­вался и в мышлении, и в преподавании в Казанском университе­те в первой половине XIX столетия Николай Иванович Лобачев­ский. В записях его лекций сохранилось его определение време­ни: «Движение одного тела, принимаемое за известное для срав­нения с другим, называется временем».

16. Через столетие после Галилея Исаак Ньютон ввел то по­нимание времени, которое наложило печать на всю научную мысль и научную работу вплоть до наших дней.

В 1686 г. кембриджский профессор И. Ньютон определил вре­мя следующим образом: «Абсолютное, настоящее и математиче­ское время само по себе и по своей природе равномерно течет безотносительно ко всему окружающему».

В этом определении ясно для современников (что мы сейчас можем точно исторически выявить) отразились два искания жиз­ненной правды, глубочайшим образом охватившие его великую личность. Он стремился выразить время так, чтобы можно было точно вычислять и научно представлять систему мира и выра­зить время Галилея в форме, отвечающей духовному началу мира, сознанием существования которого была охвачена вся жизнь Ньютона. Ибо он сознательно провел всю свою жизнь в искании Правды, а для него ею не была только научная истина. Он был не только великим ученым, но и ученым теологом. В его научных концепциях ярко отразилось его религиозное сознание в рационалистическом его выражении.

Для Ньютона абсолютное время и абсолютное пространство были атрибутами, непосредственным проявлением Бога, духовного начала мира. Это ярко проявилось и в его переписке с Ричардом Бентлеем в конце XVII в., и в начавшемся в 1715 г. публичном споре, охватившем в первой половине XVIII в. европейскую мысль, между близким Ньютону математиком–теологом Самуилом Кларком, отвечавшим Лейбницу вместо Ньютона, и Готфридом Лейбницем, обвинявшим [ньютоновское] направление и понима­ние мира Ньютоном и его последователями в атеизме.

Сейчас научно выявилась историческая сложная структура теории всемирного тяготения, включающей как неразрывную часть новое для человечества ньютоново понимание времени. Она сложилась из трех элементов: 1) из научных эмпирических обоб­щений и фактов, в том числе галилеева понимания времени как меры движения, 2) из логически глубоко продуманного представ­ления о едином Боге-творце, отвечавшем пониманию наиболее свободных протестантских сект, близких к арианству, и 3) из ре­лигиозно–философских идей кембриджских платоников, в том числе близкого Ньютону Генри Мора.

17. К середине XVIII в., через несколько десятков лет, нью­тоново представление об абсолютном времени,
  1   2   3




Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації