Научные конструкции Вселенной и философские представления о месте человека в мире. — Студопедия
Поделись с друзьями:
УЧЕБНОЕ ЗАНЯТИЕ
по дисциплине Основы философии
специальности 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
Группа ТО – 183
02.06.2020
Преподаватель: Столярова Н.В.
Воронеж 2020
Г.
Тема лекции: Объективный мир и его картина. Философские представления о месте человека в космосе.
Цель занятия: выявить основные представления о месте человека и космоса в воззрениях философских школ..
Научные конструкции Вселенной и философские представления о месте человека в мире.
Проблема начала вселенной, подобна старому вопросу: что произошло первым цыпленок или яйцо. Другими словами, какая сила создала вселенную. И что создало эту силу. Или возможно, вселенная, или сила, которая создавало все это, существовали всегда, и не имели начала.
Вселенная бесконечна во времени и пространстве. Каждая частичка вселенной
имеет свое начало и конец, как во времени, так и в пространстве, но вся Вселенная бесконечна и вечна, так как она является вечно самодвижущейся материей.
Вселенная — это всё существующее. От мельчайших пылинок и атомов до огромных скоплений вещества звездных миров и звездных систем. Вплоть до недавнего времени, ученые имели тенденцию не касаться вопросов таких сфер потому, что они принадлежали к метафизике или религии, а не к науке. Тем не менее, в последнее время возникло учение о том, что законы науки могут быть даже в начале вселенной. В этом случае, вселенная могла определяться полностью Законами Науки.
Таким образом, перед учеными вставала проблема выбора между верой в бога и материальной верой. Они еще не знали первопричин происхождения вселенной, так как у них не было в то время достаточной научной базы. Вера в Бога была более предпочтительна. Исторически христианство было старше, чем наука и естественно немногие воспринимали науку серьезно, но со временем она набирала силу, и все чаще люди поворачивали голову в ее сторону.
В момент, который был назван Большим Взрывом, плотность вселенной была равна 1000 000 г/м (куб), а температура равнялась 10 в 32 степени градусов С. Этот момент был назван точкой сингулярности, то есть была точка, было начало, возникла масса, абсолютное пространство и все законы, которым сейчас подчиняется вселенная.
Бог сотворил мир за шесть дней, но если исходить из теории Большого Взрыва, возраст образования вселенной равен примерно 15-20 млрд. лет. Сейчас теоретические физики пытаются, как бы свернуть вселенную, чтобы точнее узнать ее возраст. Но для нас же важен сам факт, что вселенная имела начало.
Если исходить из фактов, то теория Большого Взрыва кажется очень убедительной, но так как мы до сих пор не знаем, что же было до него, это напускает немного тумана на эту проблему.
Но все-таки наука продвинулась гораздо дальше, чем это было раньше и как любая революционная теория, теория Большого Взрыва дает хороший толчок развитию научной мысли. Модель «горячей» Вселенной, сопряженная с концепцией «Большого взрыва», является наиболее распространенной в настоящее время и требует особого внимания и осмысления.
Согласно концепции «Большого взрыва», Вселенная возникла из одной точки,
радиусом равной нулю, но с плотностью равной бесконечности. Что это за точка, именуемая сингулярностью, каким образом из ничего появляется вся неисчерпаемая Вселенная и что находится за пределами сингулярности — об этом сторонники и пропагандисты данной гипотезы умалчивают. «Большой взрыв» произошел 10-20 миллиардов лет назад (точный возраст зависит от величины постоянной Хаббла, вводимой в соответствующую формулу). Эта величина, в свою очередь, может иметь различные значения в зависимости от методов, применяемых для измерения расстояния от Земли до галактик.
Похоже на то, что в теперешней интеллектуальной атмосфере огромным преимуществом космологии «Большого взрыва» служит то, что она является оскорблением здравого смысла.
Когда ученые сражаются против астрологических бессмыслий вне стен «храмов науки», неплохо было бы припомнить, что в самих этих стенах подчас культивируется худшая бессмыслица. В рамках теории «Большого взрыва» отрицается вечность и бесконечность Вселенной, так как Вселенная имела начало во времени и по прошествии даже максимального срока в 20 миллиардов лет успела расшириться (раздуться) на ограниченное расстояние. Что находится за пределами радиуса расширяющейся Вселенной — тоже запретная тема для обсуждения. Обычно отделываются ничего не объясняющими утверждениями, смысл которых примерно следующий: Вселенная такова, потому что это вытекает из математических формул.
Итак, модель «Большого взрыва» — всего лишь одна из возможных воображаемых конструкций, плод игры теоретической мысли.
Философские представления о месте человека в мире.
Философы античности, особенно натурфилософы, рассматривали человека как образ космоса, как «малый мир», микрокосм. Эта точка зрения, конечно, на новой основе, воспроизводится и в наши дни.
Начиная с Сократа философы античности считали человека двойственным существом, состоящим из тела и души. Платон соотносил душу с идеей, Аристотель считал душу формой.
В средневековой философии главное размежевание проходит не столько между телом и душой человека, сколько между «плотским человеком» и «духовным человеком». Природа человека понимается как трехчастная: тело — душа — дух. Духовность человека состоит в его совести, совести с Богом, реализуется в высоких чувствах Веры, Надежды и Любви.
Философский стиль православия восходит к Платону и Плотину, в нем много интуитивно-чувственного, подчеркивания единства истины, красоты и добра, без установления в этом триединстве, равно как в триединстве Бога-отца, Бога-сына и Бога-Святого Духа, каких-либо приоритетов.
Философский стиль католицизма восходит к Аристотелю, Августину и Фоме Аквинскому. По сравнению с православием здесь больше рационального, человек понимается как субъект воли.
В Новое время специфика человека усматривается в разуме, в мышлении, рациональности. Ясное содержание души — это сознание. Такова позиция Декарта. Кант привносит в эту концепцию много нового, но и он ставит в конечном счете превыше других познавательные способности, каковых у него три — рассудок, способность суждения, разум.
В Новое же время наряду с только что рассмотренной концепцией «хомо сапиенс» (человек разумный) господствующие высоты завоевывает концепция «хомо фабер» (человек деятельный). Главное в человеке — это реализация способности к действию. Либо просто утверждается, что суть каждого отдельного человека состоит в его действиях, либо это действие, как у Маркса, понимается в общественном смысле. Главное в обществе — труд (деятельность), а отдельный человек есть «атом» общества, в котором «пересекаются» всеобщественные отношения.
Последнее изобретение философии Нового времени -это «сверхчеловек» Ницше. Теперь разум понимается как болезнь, заблуждение, омертвляющее человека. Во главу угла ставится страсть, лидерство, вино, курение, буйство фантазии и импровизации, протест против послушания и вообще всякой хилости.
Философия XX века продолжает поиск подлинности человека. Феноменолог Гуссерль провозглашает подлинной природой человека опыт его сознания — образование эйдосов, понимание в соответствии с ними мира предметов, жизни.
Герменевтики считают, что истинность человека реализуется в его существовании в мире, понимании мира, преодолении потаенности вещи, слияния ее границ с границами человека, каковыми выступают его временность, забота, страх и реализуемая в этой связи активность.
Философы-аналитики видят в человеке существо, активно реализующее свои языковые способности.
Согласно постмодернистам, человек — существо, бунтующее в поисках возвышенного и избавления от удушающих объятий однообразного, одномерного, скучного, коллективного, тоталитарного.
Человек может понять существующие общественные нормы лишь в том случае, если он постоянно от них отодвигается, иначе говоря, деконструирует их.
Человек — это соотношение внутреннего и внешнего. Духовный мир человека это его внутренняя жизнь, но она символизируется в различных формах деятельности, в игре, труде, художественном творчестве. В итоге человек оказывается существом общественным.
Вопросы к лекции:
1. Что такое объективный мир и его картина?
2. Каковы основные воззрения об окружающем мире в Античное время?
2. Каковы научные конструкции Вселенной и философские представления о месте человека в мире.
Задание:
1. Написать конспект лекции в тетради (фото конспекта прислать указанным способом)
2. Включить презентацию в конспект лекции.
Срок выполнения задания до 06.06.2020!
Ответы на задания присылать в электронном виде документом формата Word название документа должно содержать: Фамилию, инициалы студента и номер группы.
Ответы присылаются на электронную почту или личным сообщением в социальной сети Вконтакте: [email protected], https://vk.com/natalli_st
Список литературы:
1. Горелов А.А. Основы философии. Учебник. — М, «Академия»,2014.– 320 с.
.2.Куликов Л. М. Основы философии (СПО). Учебное пособие. – М.: Кнорус, 2019. – 294 с.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
«Научные конструкции Вселенной и философские представления о месте человека в космосе»
#Учебно-методические материалы #Презентация #Все учителя #Среднее профессиональное образование
«Научные конструкции Вселенной и философские представления о месте человека в космосе» Макарова Надежда Игоревна, преподаватель
ПЛАН ТЕМЫ:
1. Объективный мир и его картина.
2. Мир Аристотеля, мир Галилея.
3. Основные категории научной картины мира и их философское обоснование в разные эпохи.
4.Научные конструкции Вселенной и философские представления о месте человека в космосе.
Объективный мир и его картина формируются в философии в зависимости от различных мировоззренческих принципов: религиозных, мифологических.
Научная картина мира — одно из основополагающих понятий в философии науки — особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий. существует как сложная структура, включающая в себя в качестве составных частей общенаучную картину мира и картины мира отдельных наук.
Картина мира- совокупность основанных на мироощущении, мировосприятии, миропонимании и мировоззрении, целостных и систематизированных представлений, знаний и мнений человеческих общностей и отдельного человека (мыслящего субъекта) о мире (Земле) и мироздании (Вселенной), а также о познавательных и творческих возможностях, смысле жизни и месте человека в нём.
В истории науки выделяют три научных революции, по именам трёх учёных, которые приводят к определенным картинам мира.
Аристотелевская научная революция
Период: VI—IV века до нашей эры (Аристотель)
Обусловленность:
Отражение в трудах:
Наиболее полно — Аристотеля: создание формальной логики (учение о доказательстве, главный инструмент выведения и систематизации знания, разработал категориально-понятийный аппарат), утверждение своеобразного канона организации научного исследования (история вопроса, постановка проблемы, аргументы за и против, обоснование решения), дифференциация самого знания (отделение науки о природе от математики и метафизики)
Результат: возникновение самой науки. отделение науки от других форм познания и освоения мира. создание определённых норм и образцов научного знания.
Земля — центр мироздания. Мир объяснялся умозрительно.
Ньютоновская научная революция
Классическое естествознание.
Период: XVI—XVIII века (Ньютон)
Исходный пункт: переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической.
Обусловленность:
Отражение в трудах:
Открытия: Н.
Коперника, Г. Галилея, И. Кеплера, Р. Декарта. И. Ньютон подвёл итог их исследованиям, сформулировал базовые принципы новой научной картины мира в общем виде.
Черты Ньютоновской картины мира: являются астрономические и физические представления, потому что они рисуют цельный образ мироздания, охватывают своим вниманием всю Вселенную. Поэтому в естествознании главными науками являются астрономия и физика.
Основные изменения: Язык математики, выделение строго объективных количественных характеристик земных тел (форма величина, масса, движение), выражение их в строгих математических закономерностях. Методы экспериментального исследования. Исследуемые явления — в строго контролируемых условиях.
Отказ от концепции гармоничного, завершённого, целесообразно организованного космоса.
Представления: Вселенная бесконечна и объединена только действием идентичных законов.
Доминанта: механика, все соображения, основанные на понятиях ценности, совершенства, целеполагания, были исключены из сферы научного поиска.
Познавательная деятельность: чёткая оппозиция субъекта и объекта исследования.
Итог: появление механистической научной картины мира на базе экспериментального математического естествознания.
Эйнштейновская научная революция (рубеж XIX – XX вв.) Эйнштейновская революция Период: рубеж XIX—XX веков (Эйнштейн). Обусловленность: Открытия: сложная структура атома явление радиоактивности дискретность характера электромагнитного излучения
«Материя и излучение, согласно специальной теории относительности, являются только особыми формами энергии, распределенной в пространстве; таким образом, весомая масса теряет своё особое положение и является лишь особой формой энергии».— Альберт Эйнштейн, 1920 г. Итог: была подорвана важнейшая предпосылка механистической картины мира — убеждённость в том, что с помощью простых сил, действующих между неизменными объектами, можно объяснить все явления природы.
Антимеханицизм в эйнштейновской картине мира:
Основа картины мира – теория относительности и квантовая механика.
Релятивизм – вся научная картина мира относительна.
Наука отказалась от центризма.
Гелиоцентризм и геоцентризм -у Вселенной существует центр, границы. В настоящее время ученые придерживаются мнения, что Вселенная безграничная. Глобальный эволюционизм — основу современной общенаучной картины мира и форму научного знания о глобальной (универсальной) эволюции. антропный принцип (от греч. anthropos — человек).
научные картины мира были одинаково важны. Каждая из научных картин мира соответствовала определенному уровню развития человечества.
Наше место во Вселенной, с картины Алана Лайтмана
Моя самая яркая встреча с необъятностью природы произошла много лет назад на Эгейском море. Мы с женой зафрахтовали парусник для двухнедельного отпуска на греческих островах. Выйдя из Пирея, мы направились на юг и обогнули побережье, которое держали в трех-четырех милях от нашего порта. В густом летнем воздухе далекий берег казался туманной бежевой лентой — не совсем цельной, но обнадеживающей линией отсчета.
В бинокль можно было разглядеть лишь поблескивания домов, обломки построек.
Затем мы миновали оконечность мыса Сунион и повернули на запад в сторону Гидры. В течение пары часов и земля, и все остальные лодки исчезли. Оглядевшись вокруг, мы увидели только воду, простирающуюся во всех направлениях, пока не соединилась с небом. Я чувствовал себя незначительным, неуместным, крошечной странной безделушкой в пещере океана и воздуха.
Натуралисты, биологи, философы, художники и поэты потрудились, чтобы выразить качества этого странного мира, в котором мы находимся. Некоторые вещи колючие, другие гладкие. Одни круглые, другие зубчатые. Люминесцентные или тусклые. Лиловый цвет. Pitter-топот в ритме. Из всех этих аспектов вещей ни один не кажется более непосредственным или жизненно важным, чем 9.Размер 0007. Большой против маленького. Сознательно и бессознательно мы соизмеряем свои физические размеры с размерами других людей, с животными, деревьями, океанами, горами. Какими бы умными мы себя ни считали, размер нашего тела, наш размер, наш простой объем и массивность — это то, что мы впервые представляем миру.
Где-то в нашем постижении космоса мы должны вести ментальную инвентаризацию простого размера и масштаба, переходя от атомов к микробам, к людям, к океанам, к планетам и звездам. И некоторые из самых впечатляющих дополнений к этому инвентарю произошли в верхнем сегменте. Проще говоря, космос становится все больше и больше. На каждом новом уровне расстояния и масштаба нам приходилось бороться с иной концепцией мира, в котором мы живем9.0003
Приз за исследование наибольшего расстояния в космосе получает человек по имени Гарт Иллингворт, который работает в офисе размером десять на пятнадцать футов в Калифорнийском университете в Санта-Круз. Иллингворт изучает галактики настолько далекие, что их свет путешествовал в космосе более 13 миллиардов лет, чтобы попасть сюда. Его офис забит столами и стульями, книжными полками, компьютерами, разбросанными бумагами, номерами Nature, , а также небольшим холодильником и микроволновой печью, чтобы подпитывать исследования, которые могут продолжаться до самого утра.
Как и большинство профессиональных астрономов в наши дни, Иллингворт не смотрит прямо в телескоп. Он получает изображения с помощью дистанционного управления — в его случае весьма удаленного. Он использует космический телескоп «Хаббл», который делает один оборот вокруг Земли за девяносто семь минут, высоко над искажающими эффектами земной атмосферы. Хаббл делает цифровые фотографии галактик и отправляет изображения на другие орбитальные спутники, которые передают их на сеть наземных антенн; они, в свою очередь, передают сигналы в Центр космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. Оттуда данные загружаются на защищенный веб-сайт, к которому Иллингворт может получить доступ с компьютера в своем офисе.
Самая далекая галактика, которую до сих пор видел Иллингворт, называется UDFj-39546284 и была задокументирована в начале 2011 года. Эта галактика находится примерно в 100 000 000 000 000 000 000 000 миль от Земли, плюс-минус. Он кажется тусклым красным пятном на фоне пятнистой ночи далекой вселенной — красным, потому что свет растягивался до все более и более длинных волн по мере того, как галактика совершала свое одинокое путешествие в космосе в течение миллиардов лет.
Фактический цвет галактики — синий, цвет молодых горячих звезд, и она в двадцать раз меньше нашей галактики Млечный Путь. УДФж-39546284 была одной из первых галактик, образовавшихся во Вселенной.
«Эта маленькая красная точка чертовски далеко», — сказал мне недавно Иллингворт. В свои шестьдесят пять он похож на дружелюбного медведя, с румяным лицом, густыми светло-каштановыми волосами, в очках в проволочной оправе и с широкой улыбкой. «Иногда я думаю про себя: каково это быть там и оглядываться вокруг?»
Одним из показателей прогресса человеческой цивилизации является увеличение масштаба наших карт. Глиняная табличка, датируемая примерно двадцать пятым веком до н.э. найденный недалеко от того места, где сейчас находится иракский город Киркук, изображает речную долину с участком земли, обозначенным как 354 iku (около тридцати акров) размером. В самых ранних зарегистрированных космологиях, таких как вавилонская Энума Элиш, примерно 1500 г. до н.э., океаны, континенты и небеса считались конечными, но не было никаких научных оценок их размеров.
Древние греки, в том числе Гомер, рассматривали Землю как круглую плоскость с окутывающим ее океаном и Грецией в центре, но у них не было понимания масштаба. В начале шестого века до нашей эры греческий философ Анаксимандр, которого историки считают первым картографом, и его ученик Анаксимен предположили, что звезды прикреплены к гигантской кристаллической сфере. Но опять же не было оценки его размеров.
Первым крупным объектом, когда-либо точно измеренным, была Земля, созданная в третьем веке до нашей эры. Эратосфен, географ, владелец Александрийской библиотеки. От путешественников Эратосфен услышал интригующее сообщение о том, что в полдень летнего солнцестояния в городе Сиена, к югу от Александрии, солнце не отбрасывает тени на дно глубокого колодца. Очевидно, в это время и в этом месте солнце находится прямо над головой. (До изобретения часов полдень в каждом месте можно было определить как момент, когда солнце было высоко в небе, независимо от того, было ли оно строго вертикально или нет.
) Эратосфен знал, что в Александрии солнце не находится над головой в полдень. На самом деле он был наклонен на 7,2 градуса от вертикали, или примерно на одну пятидесятую окружности — факт, который он мог определить, измерив длину тени, отбрасываемой палкой, воткнутой в землю. То, что Солнце могло быть прямо над головой в одном месте, а не в другом, было связано с кривизной Земли. Эратосфен рассудил, что если он знает расстояние от Александрии до Сиены, то полная окружность планеты должна быть примерно в пятьдесят раз больше этого расстояния. Торговцы, проходившие через Александрию, сказали ему, что верблюды могут добраться до Сиены примерно за пятьдесят дней, а было известно, что верблюд может пройти сто стадий (почти одиннадцать с половиной миль) за день. Таким образом, древний географ подсчитал, что расстояние между Сиеной и Александрией составляет около 570 миль. Следовательно, полная окружность Земли, по его расчетам, составляет около 50 × 570 миль, или 28 500 миль. Это число было в пределах 15 процентов от современных измерений, что является удивительно точным, учитывая неточность использования верблюдов в качестве одометров.
Какими бы изобретательными они ни были, древние греки не смогли рассчитать размеры нашей Солнечной системы. Это открытие пришлось ждать до изобретения телескопа почти две тысячи лет спустя. В 1672 году французский астроном Жан Рише определил расстояние от Земли до Марса, измерив, насколько сместилось положение последнего на фоне звезд с двух разных точек наблюдения на Земле. Двумя точками были Париж (конечно) и Кайенна, Французская Гвиана. Используя расстояние до Марса, астрономы также смогли вычислить расстояние от Земли до Солнца, примерно 100 миллионов миль.
Через несколько лет Исааку Ньютону удалось оценить расстояние до ближайших звезд. (Только такой совершенный человек, как Ньютон, мог быть первым, кто выполнил такой расчет и оставил его почти незамеченным среди других своих достижений.) Если предположить, что звезды — это объекты, подобные нашему солнцу, равные по собственной светимости, — спросил Ньютон, — как далеко должно быть наше солнце, чтобы казаться таким же тусклым, как близлежащие звезды? Записывая свои вычисления паучьим почерком, с пером, смоченным в чернилах дубовых галлов, Ньютон сделал правильный вывод, что ближайшие звезды находятся примерно в 100 000 раз дальше от Земли до Солнца, то есть примерно в 10 триллионах миль.
Расчет Ньютона содержится в коротком разделе его Principia под названием «На расстоянии звезд».
Оценка Ньютоном расстояния до ближайших звезд была больше, чем любое расстояние, воображаемое ранее в истории человечества. Даже сегодня ничто в нашем опыте не позволяет нам соприкоснуться с ним. Самая быстрая скорость, на которой путешествовало большинство из нас, составляет около 500 миль в час, крейсерская скорость реактивного самолета. Если мы отправимся к ближайшей звезде за пределами нашей Солнечной системы с такой скоростью, нам потребуется около 5 миллионов лет, чтобы добраться до места назначения. Если бы мы путешествовали на самом быстром ракетном корабле, когда-либо построенном на Земле, путешествие длилось бы 100 000 лет, по крайней мере, тысячу человеческих жизней.
Но даже расстояние до ближайшей звезды ничтожно мало по сравнению с измерениями, проведенными в начале двадцатого века Генриеттой Ливитт, астрономом из обсерватории Гарвардского колледжа. В 1912 году она разработала новый метод определения расстояний до далеких звезд.
Известно, что яркость некоторых звезд, называемых переменными цефеидами, колеблется. Ливитт обнаружил, что время цикла таких звезд тесно связано с их собственной светимостью. Более яркие звезды имеют более длинные циклы. Измерьте время цикла такой звезды, и вы узнаете ее внутреннюю светимость. Затем, сравнивая его внутреннюю яркость с тем, насколько ярко он выглядит в небе, вы можете сделать вывод о расстоянии до него, точно так же, как вы могли бы измерить расстояние до приближающегося автомобиля ночью, если бы знали мощность его фар. Переменные цефеиды разбросаны по всему космосу. Они служат космическими знаками расстояния на космической магистрали.
Используя метод Ливитта, астрономы смогли определить размер Млечного Пути, гигантского скопления около 200 миллиардов звезд. Чтобы выразить такие ошеломляющие размеры и расстояния, астрономы двадцатого века ввели новую единицу измерения, называемую световым годом, расстояние, которое свет проходит за год — около 6 триллионов миль.
Ближайшие звезды находятся на расстоянии нескольких световых лет. Диаметр Млечного Пути был измерен примерно в 100 000 световых лет. Другими словами, лучу света требуется 100 000 лет, чтобы пройти от одной стороны Млечного Пути до другой.
За пределами нашей есть галактики. У них есть такие названия, как Андромеда (одна из ближайших), Скульптор, Мессье 87, Малин 1, IC 1101. Среднее расстояние между галактиками, опять же определенное по методу Ливитта, составляет около двадцати галактических диаметров, или 2 миллиона световых лет. Гигантскому космическому существу, неторопливо блуждающему по вселенной и не ограниченному ни расстоянием, ни временем, галактики показались бы освещенными особняками, разбросанными по темной местности космоса. Насколько нам известно, галактики являются самыми большими объектами в космосе. Если бы мы рассортировали длинный перечень материальных объектов в природе по размеру, мы бы начали с субатомных частиц, таких как электроны, и закончили бы галактиками.
За последнее столетие астрономы смогли исследовать космос все глубже и глубже, заглядывая на расстояния в сотни миллионов световых лет и дальше. Естественно возникает вопрос: может ли физическая вселенная иметь бесконечные размеры? То есть по мере того, как мы строим все большие и большие телескопы, чувствительные к все более и более слабому свету, будем ли мы продолжать видеть объекты все дальше и дальше, как третий император династии Мин, Юнлэ, который осмотрел свой новый дворец в Запретном городе и прошел пешком из комнаты в комнату в комнату, никогда не доходя до конца?
Здесь мы должны принять во внимание любопытную связь между расстоянием и временем. Поскольку свет распространяется с большой (186 000 миль в секунду), но не бесконечной скоростью, когда мы смотрим на удаленный объект в космосе, мы должны помнить, что между испусканием света и его приемом на нашем конце прошло значительное количество времени. Изображение, которое мы видим, — это то, как выглядел объект, когда он излучал этот свет.
Если мы посмотрим на объект на расстоянии 186 000 миль, мы увидим его таким, каким он появился секундой раньше; на расстоянии 1 860 000 миль мы видим его таким, каким он появился десятью секундами ранее; и так далее. Что касается очень удаленных объектов, мы видим их такими, какими они были миллионы или миллиарды лет назад.
Теперь второе любопытство. С конца 1920-х годов мы знали, что Вселенная расширяется и при этом истончается и остывает. Измеряя текущую скорость расширения, мы можем точно оценить момент в прошлом, когда началось расширение — Большой взрыв, который произошел около 13,7 миллиардов лет назад, время, когда не существовало ни планет, ни звезд, ни галактик, а вся Вселенная состоял из фантастически плотного самородка чистой энергии. Какими бы большими ни были наши телескопы, мы не можем видеть дальше расстояния, пройденного светом с момента Большого взрыва. Дальше, и с момента рождения Вселенной просто не хватило времени, чтобы свет добрался оттуда сюда. Эта гигантская сфера, максимальное расстояние, которое мы можем видеть, составляет всего наблюдаемая Вселенная .
Но Вселенная может простираться намного дальше этого.
В своем офисе в Санта-Круз Гарт Иллингворт и его коллеги нанесли на карту и измерили космос до края наблюдаемой Вселенной. Они протянулись почти настолько далеко, насколько позволяют законы физики. Все, что существует в познаваемой вселенной — океаны и небо; планеты и звезды; пульсары, квазары и темная материя; далекие галактики и скопления галактик; и большие облака звездообразующего газа — были собраны в космическом сенсориуме, измеряемом и наблюдаемом людьми.
«Время от времени, — говорит Иллингворт, — я думаю: Боже мой, мы изучаем вещи, к которым мы никогда не можем прикоснуться физически. Мы сидим на этой несчастной маленькой планете в галактике среднего размера и можем охарактеризовать большую часть Вселенной. Меня поражает безмерность ситуации и то, как относиться к ней в терминах, которые мы можем понять».
Идея Матери Природы была представлена в каждой культуре на Земле. Но до какой степени новая вселенная, намного больше, чем все, что представлялось в прошлом, является частью природа ? Интересно, как чувствует Иллингворт связь с этой поразительно большой космической территорией, с галактиками и звездами, настолько далекими, что их изображениям потребовались миллиарды лет, чтобы достичь наших глаз.
Являются ли маленькие красные точки на его картах частью того же ландшафта, который описали Вордсворт и Торо, частью того же окружения гор и деревьев, частью того же цикла рождения и смерти, который управляет нашей жизнью, частью нашего физического и эмоционального восприятия? мира, в котором мы живем? Или такие вещи являются оцифрованными абстракциями, безмолвными и неприкасаемыми, родственными нам только в их (гипотетическом) составе атомов и молекул? И до какой степени мы, люди, живущие на маленькой планете, вращающейся вокруг одной звезды среди миллиардов звезд, являемся частью той же самой природы?
Небесные тела когда-то считались божественными, состоящими из совершенно другого материала, чем объекты на Земле. Аристотель утверждал, что вся материя состоит из четырех элементов: земли, огня, воды и воздуха. Пятый элемент, эфир, он приберег для небесных тел, которые считал бессмертными, совершенными и нерушимыми. Только с зарождением современной науки в семнадцатом веке мы начали понимать сходство неба и земли.
В 1610 году, используя свой новый телескоп, Галилей заметил, что на Солнце есть темные пятна и пятна, что свидетельствует о том, что небесные тела несовершенны. В 1687 году Ньютон предложил универсальный закон всемирного тяготения, который в равной степени применим к падению яблока с дерева и к обращению планет вокруг Солнца. Затем Ньютон пошел еще дальше, предположив, что все законы природы применимы к явлениям на небе, а также на Земле. В более поздние века ученые использовали наше понимание земной химии и физики, чтобы оценить, как долго солнце может продолжать светить, прежде чем истощит свои энергетические ресурсы; определять химический состав звезд; составить карту образования галактик.
Но даже после Галилея и Ньютона оставался еще один вопрос: отличались ли живые существа от камней, воды и звезд? Отличались ли живая и неживая материи каким-то фундаментальным образом? «Виталисты» утверждали, что одушевленная материя имеет некую особую сущность, неосязаемый дух или душу, а «механики» утверждали, что живые существа представляют собой сложные машины и подчиняются точно тем же законам физики и химии, что и неодушевленная материя.
В конце девятнадцатого века два немецких физиолога, Адольф Ойген Фик и Макс Рубнер, начали проверять механистическую гипотезу, тщательно составляя таблицы энергий, необходимых для сокращения мышц, тепла тела и других физических действий, и сравнивая эти энергии с химической энергией, хранящейся в организме. еда. Каждый грамм жира, углеводов и белков имел свой энергетический эквивалент. Рубнер пришел к выводу, что количество энергии, используемой живым существом, в точности равно энергии, потребляемой им с пищей. Живые существа должны были рассматриваться как сложные механизмы биологических шкивов и рычагов, электрических токов и химических импульсов. Наши тела состоят из тех же атомов и молекул, что и камни, вода и воздух.
И все же у многих осталось ощущение, что люди каким-то образом отделены от остальной природы. Такой вид нигде лучше не проиллюстрирован, чем на картине « Водопад Таллула » (1841 г.) Джорджа Кука, художника, связанного со школой реки Гудзон. Хотя эта группа художников прославляла природу, они также считали, что люди отделены от мира природы.
На картине Кука изображены крошечные человеческие фигурки, стоящие на небольшом мысе над глубоким каньоном. Люди кажутся карликами на фоне покрытых деревьями гор, массивных скалистых уступов и водопада, стекающего в каньон внизу. Человеческие существа не только ничтожны по размеру по сравнению с окружающей их средой, но и являются простыми свидетелями сцены, частью которой они не являются и никогда не могли быть. Всего за несколько лет до этого Ральф Уолдо Эмерсон опубликовал свое знаменитое эссе «Природа», посвященное миру природы, которое, тем не менее, отделяло людей от природы, по крайней мере, в моральной и духовной сфере: «Человек пал; природа возвышается».
Сегодня, когда различные движения за возвращение к природе пытаются противостоять потрясениям, вызванным современностью, а наше осознание ненадежного состояния окружающей среды Земли постоянно растет, многие люди испытывают новую симпатию к миру природы на этой планете. Но гигантский космос за его пределами остается далеким.
На каком-то уровне мы могли бы понять, что эти крошечные точки света в ночном небе подобны нашему солнцу, состоят из атомов, идентичных атомам в наших телах, и что пещера космического пространства простирается от нашей звездной галактики до других звездных галактик. , на расстояния, на преодоление которых потребуются световые миллиарды лет. Мы можем понимать эти открытия в интеллектуальных терминах, но они представляют собой сбивающие с толку абстракции, даже тревожные, как представление о том, что каждый из нас когда-то был размером с точку, без разума или мысли. Наука значительно расширила масштабы нашего космоса, но наша эмоциональная реальность по-прежнему ограничена тем, к чему мы можем прикоснуться своим телом за время нашей жизни. Джордж Беркли, ирландский философ восемнадцатого века, утверждал, что весь космос — это конструкция нашего разума, что вне наших мыслей не существует материальной реальности. Как ученый, я не могу принять это убеждение. Однако на эмоциональном и психологическом уровне я могу разделять взгляды Беркли.
Современная наука открыла мир, столь же далекий от нашего тела, как цвета от слепых.
Самые последние научные открытия придали еще один аспект вопросу о нашем месте в космосе. Впервые в истории науки мы можем сделать правдоподобные оценки скорости возникновения жизни во Вселенной. В марте 2009 года НАСА запустило космический корабль под названием Kepler , задачей которого был поиск планет, вращающихся в «обитаемой зоне» других звезд. Пригодная для жизни зона — это область, в которой температура поверхности планеты не настолько низкая, чтобы замерзать вода, и не настолько высокая, чтобы ее кипятить. По многим причинам биологи и химики считают, что для возникновения жизни требуется жидкая вода, даже если эта жизнь может сильно отличаться от жизни на Земле. Были найдены десятки кандидатов в такие планеты, и мы можем сделать грубый предварительный подсчет, что около 3 процентов всех звезд сопровождаются планетой, потенциально пригодной для жизни. Совокупность живого вещества на Земле — люди и животные, растения, бактерии и прудовая пена — составляет 0,00000001% массы планеты.
Объединив эту цифру с результатами Kepler , и предполагая, что на всех потенциально пригодных для жизни планетах действительно есть жизнь, мы можем оценить, что доля материи в видимой Вселенной, которая существует в живой форме, составляет примерно 0,0000000000000001 процента, или одна миллионная от одной миллиардной от 1. процент. Если бы некий космический разум создал вселенную, казалось бы, что жизнь возникла лишь в последнюю очередь. А если жизнь возникает в результате случайных процессов, то для каждой частицы жизни требуется огромное количество безжизненного материала. Такие числа не могут не касаться вопроса о нашем значении во вселенной.
Десятилетия назад, когда я плыл с женой по Эгейскому морю, посреди бесконечной воды и неба, у меня было легкое предчувствие бесконечности. Это было ощущение, которого я раньше не испытывал, сопровождавшееся чувством благоговения, страха, величия, дезориентации, отчуждения и неверия. Я взял курс на 255°, полагаясь на свой компас — крошечный диск с нарисованными цифрами и кусочком вращающегося металла — и надеялся на лучшее.
Через несколько часов, как по волшебству, впереди показалась бледно-охристая полоска земли, что-то, что подходило все ближе и ближе, место с домами, кроватями и другими людьми.
Возможно, мы никогда не узнаем, насколько на самом деле огромен космос
Наука
Даже если бы жизнь существовала на каждой планете, которая могла бы ее поддерживать, живое вещество во Вселенной составляло бы лишь несколько песчинок в пустыне Гоби.
Алан Лайтман Эрик Картер / The Atlantic; Getty
Saved Stories
Как и многие люди на планете Земля, я был очарован первыми снимками, сделанными космическим телескопом Джеймса Уэбба: кружевоподобные извилины галактик, абрикосовые нити туманностей, остатки взорвавшихся звезды. Менее живописная, но все же революционная часть миссии Уэбба — поиск признаков жизни в других местах Вселенной. Телескоп выполняет этот важный поиск, анализируя свет звезд, проходящий через атмосферы далеких планет.
Каждый тип молекулы оставляет свои характерные отпечатки при прохождении света, а некоторые молекулы, такие как кислород, углекислый газ и метан, могут указывать на формы жизни на планете внизу. Действительно, Уэбб уже нашел доказательства наличия углекислого газа по крайней мере на одной планете за пределами нашей Солнечной системы.
Принимая во внимание миллиарды планет в нашей галактике и миллиарды галактик в наблюдаемой Вселенной, немногие ученые верят, что наша планета является единственным местом обитания жизни. Тем не менее, обнаружение определенных свидетельств существования живых существ где-либо еще в космосе имело бы глубокое эмоциональное и психологическое значение, а также философское и теологическое значение. Такое открытие заставит нас, людей, пересмотреть некоторые из наших фундаментальных убеждений: как мы определяем «жизнь»? Каковы возможные разновидности жизни? Откуда взялись мы, живые существа? Существует ли какое-то космическое сообщество?
Фактически, недавние научные исследования показывают, что жизнь во Вселенной встречается редко.
Несколько лет назад, используя данные со спутника Кеплер для оценки доли звезд с потенциально обитаемыми планетами, я подсчитал, что, даже если на всех потенциально обитаемых планетах действительно есть жизнь, доля материи во Вселенной в живой форме чрезвычайно велика. маленький: около одной миллиардной одной миллиардной. Это как несколько песчинок в пустыне Гоби. Очевидно, мы, живые существа, представляем собой совершенно особое расположение атомов и молекул.
Жизнь может быть еще более редкой. В середине 1970-х годов австралийский физик Брэндон Картер отметил, что наша Вселенная, по-видимому, особенно хорошо приспособлена для возникновения жизни. Например, если бы ядерная сила, удерживающая центры атомов вместе, была бы немного слабее, то сложные атомы, необходимые для жизни, никогда бы не образовались. Если бы он был немного сильнее, весь водород в молодой Вселенной слился бы, превратившись в гелий. Без водорода вода (H 2 O) не существовала бы, и большинство биологов считают, что вода необходима для жизни.
В качестве еще одного примера тонкой настройки: если наблюдаемая «темная энергия», наполняющая космос, открытая в 1998, были бы немного больше, чем есть на самом деле, Вселенная расширилась бы так быстро, что материя никогда не смогла бы собраться воедино, чтобы образовать звезды, необходимые питомники для всех сложных атомов, которые считались необходимыми для жизни. Но при чуть меньшем значении темной энергии Вселенная расширилась бы и снова сжалась так быстро, что звезды не успели бы сформироваться.
Наблюдение Картера о том, что наша Вселенная идеально приспособлена для возникновения жизни, было названо антропным принципом. Глубокий вопрос, поднятый принципом: почему? Почему вселенная должна заботиться о том, содержит ли она живую материю? Теологический ответ на этот вопрос — космическая форма разумного замысла: наша вселенная была создана всемогущим и целеустремленным существом, которое хотело, чтобы в ней была жизнь. Другое объяснение, более научное, заключается в том, что наша Вселенная является лишь одной из огромного числа вселенных, называемых мультиверсом, которые имеют широкий диапазон значений силы ядерного взаимодействия, количества темной энергии и многих других фундаментальных параметров.
. В большинстве этих вселенных эти значения не лежат в узком диапазоне, позволяющем зародиться жизни. Мы живем в одной из благоприятных для жизни вселенных, потому что иначе нас бы здесь не было, чтобы задать вопрос. Наше существование и сама наша Вселенная — это просто случайность, один бросок космической кости.
Подобный ход мыслей мог бы объяснить, почему планета Земля имеет такие благоприятные условия для жизни: жидкая вода, умеренные температуры (на данный момент), обилие кислорода для метаболизма более высокого уровня. Очевидное объяснение состоит в том, что даже в нашей Солнечной системе есть много планет, на которых нет жидкой воды, приятной температуры или кислородной атмосферы. На этих планетах нет жизни. Мы здесь для того, чтобы строить дома, писать романы и задавать вопросы о собственном существовании, потому что живем на одной из немногих планет, где есть подходящие условия для жизни. В общем, живая материя не только редко встречается в нашей конкретной вселенной, но и кажется несуществующей в большинстве возможных вселенных.
В то время, когда Картер опубликовал свою статью, я недавно закончил свою дипломную работу и занимался исследованиями в области астрофизики в Корнельском университете.
В течение двух лет в Корнелле я жил в квартире с большим панорамным окном, выходящим на озеро Каюга. Каждый день озеро выглядело по-новому, словно нарисованное новым художником. Я проводил часы, когда должен был обдумывать уравнения, глядя на озеро, его изменчивые цвета и текстуры.
В Корнелле я познакомился с несколькими титанами науки, такими как Эдвин Солпитер, Томас Голд и Ганс Бете. Голд, астрофизик-теоретик и биофизик, родился в Вене в 19 г.20, я узнал довольно хорошо. Томми не был особенно силен в математических расчетах, но был блестящим и смелым интуитивистом. Круглая грудь и румяное лицо, когда я его знал, с широкой улыбкой, он почти обо всем имел твердое мнение и не гнушался ткнуть носом в научный истеблишмент. Он быстро бросал новые идеи, как дротики в мишени. Большинство из них не попали в цель, но не все.
В 1948 году Голд объединился с другими астрофизиками, чтобы бросить вызов теории Большого взрыва с помощью контртеории, называемой космологической теорией «стационарного состояния». Эта теория предполагала, что у Вселенной никогда не было начала. Он кажется неизменным даже при расширении из-за предполагаемого постоянного создания новой материи. Стационарное состояние в конечном итоге оказалось ошибочным. В 1968, Голд правильно предположил, что недавно обнаруженные пульсирующие радиоволны из космоса были созданы быстро вращающимися нейтронными звездами. В 1970-х Голд утверждал, что нефть, обнаруженная на Земле, возникла не в результате разложения органического материала, как считает большинство геологов, а присутствовала глубоко под землей, когда планета только сформировалась. Он даже убедил Шведскую национальную энергетическую компанию пробурить разведочную скважину в метеоритном кратере. Интерпретация полученного ила была весьма спорной, и компания обанкротилась.
У меня есть яркие воспоминания о том, как я стоял в кабинете Томми, пытаясь решить задачу с уравнениями на доске, когда он раздраженно отмахивался от меня и произносил ответ, просто визуализируя задачу в своей голове.
Такую физическую интуицию можно найти у большинства ученых, но Томми обладал ею в поразительной степени.
У Томми тоже были хорошие руки. Однажды он показал мне красивый трехногий стул, который сам спроектировал и построил, и объяснил, что все стулья должны быть такими. Даже если три ножки разной длины, их концы будут устойчиво стоять на полу, потому что три точки (концы ножек стула) определяют уникальную плоскость (пол). Добавьте четвертую ногу — четвертую точку — и, если она не обрезана точно до нужной длины, ее конец не будет лежать в той же плоскости, что и первые три. Затем стул может раскачиваться взад и вперед между своими четырьмя ножками, причем концы любых трех из них лежат в плоскости пола, а четвертая находится не на своем месте. Другими словами, три ножки допускают только одно решение положения стула, а четыре допускают несколько.
Вспоминая трехногий стул Томми, я понимаю, что это была идеальная метафора единственной и уникальной вселенной, о которой мечтало большинство ученых.
Физики, и особенно физики-теоретики, хотели бы думать, что существует только одна возможная вселенная, соответствующая фундаментальным законам природы, как единственное решение кроссворда или стул только на трех ножках. Если это так, мы сможем вычислить, почему наша Вселенная должна быть такой, какая она есть.
Возможность того, что может быть много других вселенных с другими свойствами, много разных решений тех же фундаментальных законов природы, глубоко беспокоит многих ученых. Это как зайти в обувной магазин и обнаружить, что размер 3 вам подходит, но размеры 6 и 11 подходят одинаково хорошо.
Современные физики очень гордятся тем, что могут рассчитать все, исходя из «первых принципов», то есть из нескольких фундаментальных законов. Например, физик может рассчитать скорость удара мяча об пол при падении с высоты трех футов, используя принцип, известный как «сохранение энергии»: полная энергия в замкнутой системе постоянна, даже если эта энергия может изменяться.
форма. Сохранение энергии, в свою очередь, следует из еще более глубокого принципа, называемого «временной инвариантностью»: законы природы не меняются от одного момента к другому.
Используя основные принципы, физики смогли рассчитать цвет неба, подробные орбиты планет, силу магнетизма в электроне и многие другие явления. Но если существует множество различных вселенных, соответствующих одним и тем же исходным принципам и законам, то фундаментальная природа нашей вселенной неисчислима . Некоторые основные свойства нашей Вселенной должны быть случайными. Физики ненавидят случайности. Если бы было слишком много несчастных случаев, ничего нельзя было бы предсказать. Тачки могут внезапно взлететь в воздух. В некоторые дни солнце может всходить, а в другие нет. Мир был бы пугающим местом.
Есть еще один тревожный аспект идеи мультивселенной. Даже если это множество других вселенных реально, вполне может быть, что нет никакого способа доказать или опровергнуть их существование.
По определению, Вселенная — это автономная область пространства и времени, которая не может послать сигнал в другую такую же область даже в бесконечное будущее. Таким образом, вселенная не может общаться с другой вселенной. Гипотетическая лодка вселенных должна быть принята или отвергнута как вопрос веры. Точно так же, как ученые не любят случайностей, они не любят, когда их заставляют принимать вещи, которые они не могут доказать. Но мультивселенная и другие аспекты этого странного космоса, в котором мы находимся, могут быть не только неизвестны нам в данный момент, но и принципиально неизвестны.0007 неизвестно . Хотя такое представление идет вразрез с давними научными традициями, оно предлагает немного смирения, которое является хорошим лекарством для любой профессии.
Гипотезу мультивселенной принимают не все ученые. Но одно можно сказать наверняка: жизнь в нашей Вселенной крайне редка. Я уже объяснял, что жизнь в космосе редка — лишь небольшая часть материи существует в живой форме.