Тема 7. ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

АСТРОНОМИИ И КОСМОЛОГИИ

Основное содержание темы

Научный статус астрономии и космологии, их взаимосвязь и место в культуре. Проблема объективности знания в астрономии и космологии. Основания научного метода в астрономии и космологии. Эволюционная проблема в астрономии и космологии.

Эволюция и строение Галактики. Эволюция галактик. Источники энергии Солнца и звёзд. Эволюция и типы звёзд. Философские вопросы происхождения и структуры солнечной системы, Земли их эволюции и будущего. Человек и вселенная. Антропный космологический принцип и его роль в формировании представлений о месте и укорененности человека в мире. Развитие представлений о Вселенной. Космологические модели Вселенной. Объяснение образования структур во Вселенной. Самоорганизация Вселенной. Концепция бесконечности и космологическая эволюция. Парадокс «скрытой массы» и проблема обоснования системы знаний о Вселенной.

План семинарского занятия № 6
Мировоззренческие проблемы астрономии и космологии.

1. Объект и предмет астрономии и космологии. Взаимосвязь астрономии и космологии и их место в культуре. Научные методы в астрономии и космологии.

2. Философские вопросы происхождения и структуры солнечной системы. Антропный принцип: его виды и философское значение. Эволюционная проблема в астрономии и космологии.

Также возможны следующие и другие темы для самостоятельной подготовки сообщений, исходя из темы семинара и интересов студента:

1. Научный статус астрономии и космологии, их место в культуре

2. Открытие реликтового микроволнового фонового излучения (Р. Пензиас и Р. Уилсон).

3. Будущее Вселенной.

4. В чем сущность проблем космологии?

5. Космология Античности.

6. Космология Платона.

7. Мир по И. Ньютону.

8. Особенности астрономии ХХ века.

9. Роль физики, философии, астрономии в решении актуальных проблем космологии.

Краткое изложение теоретических вопросов

Астрономия занимается исследованием Вселенной, ее прошлого и будущего. Различают два основных понятия Вселенной: а) наблюдаемая Вселенная; б) Вселенная как целое, как объект космологии. Существуют разные точки зрения на отношения астрономии и космологии. Космология считается либо разделом астрономии, либо самостоятельной наукой, в силу специфики ее объекта.

Наблюдаемая Вселенная ограничивалась сначала Солнечной системой и ближайшими звездами (природа Млечного Пути еще не была известна). В XVIII в. В. Гершель открыл Галактику – гигантскую звездную систему, и высказал предположение о существовании других подобных систем. В 20-е гг. XX в. Э. Хаббл открыл метагалактику, грандиозного мира звездных систем. Наблюдаемая Вселенная охватывает сейчас огромную по своим пространственно-временным масштабам часть Метагалактики, достигающую 9-12 млрд световых лет. Вселенная – это структурный уровень мегамира, самая крупная материальная система. Современная физика трактует пустоту как физический вакуум. Современное изучение Вселенной оперирует такими категориями, как расширяющаяся, пульсирующая, стационарная модели Вселенной, вводятся классификации галактик (туманностей), их типы.Вселенная как целое – объект космологии – в отличие от наблюдаемой Вселенной эмпирически не выделена. Модель Вселенной как целого может быть получена в эмпирической интерпретации модели, сравнении ее с наблюдаемой Вселенной. Такие интерпретации часто они вызывают острые философские дискуссии.

Космология как один из важнейших разделов философской онтологии входила в системы Платона и Аристотеля, Николая Кузанского и Дж. Бруно, Лейбница и др. Научный, физический образ мира как целого, т.е. физической Вселенной, возник в астрономии классической эпохи. В системе Ньютона он формировался на уровне научной картины мира. Физическая космология как теоретическая дисциплина рождена научной революцией XX в.
Эмпирически единственная Вселенная долгое время отождествлялась с нашей Метагалактикой, которая и выступала всеобъемлющим мировым целым. Считалось (по определению), что не может быть других метагалактик. Это порождало многочисленные философские недоразумения. А.А. Фридман, который разделил философское понимание мира и объект космологической теории. Фридман часто употреблял выражение «наш физический мир», чтобы отличить его от философского образа мира. Мир – это всеобщность в некотором абсолютном смысле (так сказать, «вся мыслимая действительность»). Вселенная как объект космологии – это «все существующее» лишь с точки зрения данной теории или модели Вселенной, т.е. относительная и преходящая граница познаваемого космологией. Появление новых теорий в физике и космологии должно расширять объем понятия «физическая Вселенная» (И. Пригожин, И.Л. Розенталь и др.). Особый мировоззренческий интерес представляет собойкосмогоническая модель Большого взрыва, когда всю Вселенную можно было условно рассматривать как сверхплотную ядерную каплю (сингулярная точка). Модель «горячей Вселенной» Г.А. Гамова, основана на обязательном слабом электромагнитном реликтовом и о её первоначальном водородно-гелиевом составе. Популярна теория становления Вселенной через адронную, лептонную и фотонную эры. Теории раздувающейся Вселенной. Эта теория рисует образ непредставимо огромной по своим масштабам суперсистемы - Метавселенной (Большой Вселенной), в пределах которой возникает множество минивселенных, подобных нашей Метагалактике. В научную картину мира они входят пока на правах захватывающих воображение гипотез. Ситуация осложняется тем, что другие вселенные – объекты, принципиально не наблюдаемые. Способа убедиться в их реальности космология пока не знает. Разрабатываются представления о «кротовых норах», связывающих разные вселенные. Но и они не могут быть пока верифицированы стандартными для науки способами.

К современным актуальным проблемам космологии относятся и загадки квазаров и пульсаров (энергия излучения которых при сравнительно малых размерах превосходит в сотни раз энергию излучения самых крупных Галактик). Современная астрофизика выдвигает гипотезу «черных дыр», существование которых считается уже почти доказанным, и которые, по предположению некоторых исследователей, составляют до 90% массы всей Вселенной в силу колоссальной их плотности, что в конечном счете вызывает гравитационный коллапс.Сама Вселенная гипотетически возникла из особой физической формы материи илипраматерии – физического вакуума, который принципиально отличается от философского понимания пустоты или Ничто. Физический вакуум представляет собой невозбужденное состояние квантовых полей с минимальной энергией поля и отсутствием сформировавшихся реальных элементарных частиц. Частицы вещества представляют собой «возбуждение» вакуума, а сама природа вакуума современной наукой трактуется противоречиво – как бытие и небытие одновременно.Отсюда Вселенную современная наука воспринимает как некий безграничный во времени и пространстве материальный мир, и в этом подобная трактовка сближается с философским восприятием бесконечного безграничного мира. Вселенная, которая родилась из хаотичного бесконечного перемещения элементарных частиц, кварков, фотонов и т.п., в процессе эволюционного развития приобретает структурированный характер. Она включает в себя громадные звездные системы – Галактики, различные типы звезд (обычные, гиганты, красные гиганты, нейтронные, белые и желтые карлики и т.д.). Кроме того, к небесным телам относятся и кометы, планеты, астероиды и т.п. Актуальны проблемы взаимодействия космоса, природы, мира в целом и места человека в нем. Эта проблематика получила названиекоэволюции.

Значительную эволюцию претерпели в истории науки отношения астрономии, космологии и физики. В античной философии особым влиянием пользовалось сформулированное Аристотелем противопоставление «небесного» и «земного», т.е. космологии (в которой Вселенная была вечной и неизменной) и физики (трактовавшей о различных типах изменений в подлунном мире). Это противопоставление медленно расшатывалось в культуре позднего Средневековья и особенно эпохи Возрождения. Так, Николай Кузанский, Н. Коперник, Дж. Бруно выдвинули в разных формулировках принцип единообразия Вселенной, согласно которому между «земным» и «небесным» никакой пропасти нет. Принцип единообразия соединяет земную, лабораторную физику и космические феномены. Научная революция, совершенная Коперником, Кеплером, Галилеем и Ньютоном, выявила единство физических законов как в небесных, так и в космических масштабах, и это полностью укладывалось в принципы классической механики. В середине XIX в. возникает и начинает стремительно развиваться астрофизика. Новый этап взаимодействия философии, астрономии и космологии с физикой начинается в 70-х гг. XX в. Современное космологическое направление науки можно характеризовать как самостоятельную науку синтеза естественнонаучного и философского подходов изучения Вселенной, а космогония, в свою очередь, разрабатывает проблему генезиса Вселенной. В основаниях современной астрономии и космологии лежат следующие ключевые принципы. 1. Принцип единообразия Вселенной позволял экстраполяцию неклассических физических теорий во Вселенной. Он положил начало тотальной физикализации астрономии. Вселенная предстала как космическое продолжение земных физических лабораторий. Процессы во Вселенной, по своей энергетической мощности не сравнимые с земными, позволяют получать знания, в земных условиях недостижимые. Так, выявлена тождественность свойств одних и тех же фундаментальных физических объектов (элементарных частиц) повсюду во Вселенной и на всех этапах ее развития. 2. В XX в. проявился принцип, дополнительный принципу единообразия Вселенной, – принцип ее потенциально бесконечного многообразия. Феномен многообразия проявляется в Метавселенной. Согласно некоторым современным оценкам, она включает до 50 внеметагалактических объектов (других вселенных), каждая из которых характеризуется иными размерностями пространства, свойствами элементарных частиц, величиной энергии вакуума.
3. Эволюционный принцип связывает в единое саморазвивающееся целое все бесчисленное многообразие состояний, наблюдаемых и ненаблюдаемых объектов в нашей расширяющейся Вселенной. Возникают контуры грандиозного синтеза, в котором связи физики, астрономии, космологии и других наук становятся все более тесными. Роль физики в описании и объяснении Вселенной возрастает.

Проблемы космологии, их философская интерпретация приобрели в настоящий момент новое актуальное звучание. философская проблематика определяется мировоззренческой позицией исследователя, ведь нам на данный момент доступно лишь 5-7% видимой Вселенной, остальное – «скрытая масса». В настоящее время космологические и космогонические исследования базируются на философских основаниях, и в рамках этих новых подходов выдвигаются идеи глобального эволюционизма, когда эволюционные процессы во Вселенной рассматриваются неотделимыми от эволюции самой Вселенной как целого.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите основные исторические этапа становления космологии.

2. Какой смысл вкладывается в понятие самоорганизации Вселенной?

3. Дайте характеристику современным проблемам астрофизики и каково их мировоззренческие и методологическое значение.

4. В чем смысл понятия «самоорганизация» Вселенной?

5. В чём суть модели Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной?

6. Назовите теории происхождение солнечной системы.

7. Каковы основные этапы истории Земли?

8. Как влияет солнечная активность на изменение климата на Земле?

9. Какие существуют теории и сценарии будущего Земли и Солнечной системы?

10. Строение и эволюция Вселенной: научно-философские аспекты.

Глоссарий

Астрономия – наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем.

Астеро́ид – относительно небольшое небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам планетам, имеют неправильную форму, и не имеют атмосферы

Астрофизика – раздел астрономии, изучающий физические явления, происходящие в небесных телах, их системах и в космическом пространстве, а также химические процессы в них.

Вселенная – это окружающее нас пространство, в котором содержится все вещество и вся энергия, от мельчайших элементарных частиц до гигантских галактик.

Звезды – горячие светящиеся небесные тела, подобные Солнцу. Звезды различаются по размеру, температуре и яркости. По многих параметрам Солнце – типичная звезда, хотя кажется гораздо ярче и больше всех остальных звезд.

Квазар – мощное и далёкое активное ядро галактики. Квазары являются одними из самых ярких объектов во Вселенной — их мощность излучения иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша.

Космология –раздел астрономии, изучающий свойства и эволюцию Вселенной в целом.

Коэволюция – соразвитие взаимодействующих систем, рядоположенных на одном уровне организации материи или включенных друг в друга в силу принадлежности к разным уровням ее организации.

Метагалактика – часть Вселенной доступная для прямых астрономических наблюдений.

Планеты – это тела, вращающееся вокруг звезды и достаточно массивные, чтобы иметь шарообразную форму под воздействием собственной гравитации. Планеты широко распространены в космосе, практически вокруг каждой звезды по орбите вращаются планеты.

Пульса́р – космический источник радио-, оптического, рентгеновского и/или гамма- излучений, приходящих на Землю в виде периодических всплесков (импульсов).

Тестовые задания для самостоятельной подготовки

1. Суть «антропного принципа» заключается в утверждении:

А) человека как цели, ради которой развивалась Вселенная;

Б) человека как следствия, ставшего возможным благодаря наличию сочетающихся фундаментальных констант, характеризующих нашу Вселенную;

В) божественного происхождения человека;

Г) человека как центра Вселенной.

2. Кто из перечисленных астрономов открыл законы движения планет, опроверг наличие круговых орбит, равномерного движения планет:

А) Галилей;

Б) Ньютон;

В) Кетлер;

Г) Тихо Браге.

3. Какие из перечисленных положений являются аргументами в пользу концепции Большого Взрыва:

А) кривизна пространства;

Б) теория относительности;

В) расширение Вселенной;

Г) реликтовое излучение;

Е) эффект Допплера.

4. Что означает термин «тонкая подстройка» Вселенной:

А) креацианистскую концепцию рождения Вселенной;

Б) корреляцию свойств наблюдения и свойств мира;

В) согласованность фундаментальных констант;

Г) антропный принцип.

5. Древнейшей из наук, «первой наукой людей» является:

А) математика;

Б) астрономия;

В) физика;

Г) биология.

6. Какая теория противостоит концепции Клаузиуса о тепловой смерти Вселенной:

А) теория неограниченного прогресса А.Завадского;

Б) теория синергетики И. Пригожина;

В) теория флуктуационной Вселенной Больцмана.

7. Число больших планет в Солнечной системе - …

8. Наша Вселенная образовалась из:

А) хаоса;

Б) вещества;

В) протовакуума;

Г) воды.

9. Величайшими учеными были: 1) И. Кеплер; 2) И. Ньютон; 3) Г. Галилей; 4) П. Лаплас; 5) Ч. Дарвин; 6) И. Кант. Кто из них создал:

А) космогоническую гипотезу;

Б) теорию происхождения видов;

В) математические начала натуральной философии.

Рекомендуемая литература

Основная

1. Даннеман Ф. История естествознания. В 3-х кн. Пер. нем. /Под ред. М.Л.Левина, О.Ю. Шмидта. Изд 2-е. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ, 2011.

2. История и философия науки. (Философия науки): учебное пособие для студентов вузов / под ред. Ю. В. Крянева, Л. Е. Моториной. – М.: Альфа-М.: ИНФРА-М, 2011. – 416 с.

3. Современная космология: философские горизонты /Под ред. В.В. Казютинского. – М.: «Канон+»» РООИ «Реабилитация», 2011. – 258 с.

4. Философия и естествознание. – М.: Идея-Пресс, «Канон+» РООИ «Реабилитация», 2010. – 640 с.

Дополнительная

1. Наука глазами гуманитария / Отв. Ред. В.А. Лекторский. – М.: Прогресс-Традиция, 2005. – 688 с.

2. Наука о жизни и современная философия /Отв. ред. И.К.Лисеев. – М.: «Канон+» РООИ «Реабилитация», 2010. – 362 с.

3. Философия и естествознание. – М.: Идея-Пресс, «Канон+» РООИ «Реабилитация», 2010. – 640 с.

4. Философия: энциклопедический словарь / под ред. А. А. Ивина. – М.: Гардарики, 2006. – 1072 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: