Становление механической картины мира

Становление механической картины  мира связывают с именами Г. Галилея, И. Кеплера, и особенно И.Ньютона. Формирование механической картины мира потребовало нескольких столетий; практически оно завершилось лишь в середине XIX в. Механическая картина мира возникла на основе классической механики, обобщении законов движения свободно падающих тел и движения планет, а также создания методов количественного анализа механического движения в целом. Эту картину следует рассматривать как важную ступень в познании человеком окружающего мира. 
 
Рассмотрим основные ее черты. Основу механической картины мира составляет идея атомизма, т.е. все тела (твердые, жидкие, газообразные) состоят из атомов и молекул, находящихся в непрекращающемся тепловом движении. Взаимодействие тел происходит как при их непосредственном контакте (трение, силы упругости), так и на расстоянии (силы тяготения). Все пространство заполняет всепроникающий эфир - среда, в которой распространяется свет. Атомы рассматриваются как некие цельные, неделимые "кирпичики"; сцепляясь друг с другом, они образуют молекулы и в конечном счете все тела. Природа этого сцепления не исследовалась, не было понимания сущности эфира. 
 
Эта картина мира основана на четырех принципиальных моментах. 
 
1. Мир в этой картине построен на едином фундаменте - на 
законах механики Ньютона. Все наблюдаемые превращения в 
природе, а также тепловые явления сводились на уровне микро 
явлений к механике атомов и молекул - их перемещениям, столк 
новениям, сцеплениям, разъединениям. Открытие закона сохране 
ния и превращения энергии, казалось, окончательно доказывало 
механическое единство мира - все виды энергии можно свести к 
энергии механического движения. 
 
С такой точки зрения мир выглядел стройной гигантской машиной, построенной по законам механики и по тем же законам функционирующей. В это время развернулись исследования электрических и магнитных явлений, которые сначала не подрывали, а лишь только усложняли и дополняли механическую картину мира. Например, под этим углом зрения рассматривалось внешнее сходство закона Кулона с законом всемирного тяготения. 
 
2. Механическая картина мира исходила из представлений, что 
микромир аналогичен макромиру. 
 
Механика макромира была хорошо изучена; считалось, что точно такая же механика описывает движение атомов и молекул. Как движутся и сталкиваются обычные тела, точно так же движутся и сталкиваются атомы. Также считалось, что и неживая, и живая материя "сконструированы" из одних и тех же "механических деталей", различающихся только размерами. Как человек конструирует разные механизмы из относительно крупных деталей, так и 
 
118 
 
Бог конструирует живые объекты, используя более мелкие детали. Но в основе мира одни и те же "механические детали". Таким образом, механическое мировоззрение видело в малом то же, что и в большом, но лишь в меньших размерах. Это порождало представление о мире, похожем на вставленных одна в другую матрешек. 

3.  
   В механической картине мира отсутствует развитие, т.е. 
   мир считался в целом таким, каким он был всегда. Ф. Энгельс 
   отмечал, что для данной психологии было характерно мировоз 
   зрение, центром которого являлось представление об абсолютной 
   неизменности природы. Ведь все наблюдаемые процессы и превра 
   щения сводились только к механическим перемещениям и столк 
   новениям атомов. Поэтому в биологии данного периода господ 
   ствовала концепция преформизма, согласно которой в яйцеклет 
   ке любого живого существа уже содержится в миниатюре буду 
   щий взрослый организм; в зародышах заключены свои зародыши и 
   т.д. (матрешечная теория). Таким образом, механическая картина 
   фактически отвергала качественные изменения, сводя их к чисто 
   количественным. И в этом виделся залог незыблемости природы.
4.  
   В механической картине мира все причинноследственные 
   связи - однозначные, здесь господствует лапласовский детерми 
   низм, согласно которому, если известны начальные данные си 
   стемы, то можно точно предсказать ее будущее. В результате 
   мир функционирует с точностью отлаженного часового механизма: 
   огромный космический механизм подчинен законам классической 
   механики, которые и управляют движением всей Вселенной. Хо 
   тя в середине XIX в. Д. Максвелл, а затем Л. Больцман, ввели в 
   физику вероятность, но ученые это не считали принципиальным, 
   полагая, что использование вероятностей связано лишь с нашим 
   незнанием всех деталей сложного механизма природы.

 
Данная парадигма господствовала в естествознании до середины второй половины XIX в. По своей сути эта картина мира является метафизической, поскольку в ней отсутствуют внутренние противоречия и качественное развитие, все происходящее в мире жестко предопределено, а все разнообразие мира сведено к механике. В механической картине мира понимание сводится к построению механической модели: если я могу представить такую модель - я понимаю, если не могу - значит, не понимаю его.

Рационально механический образ этого мира демонстрирует 
 
119 
 
нам мир как единый и единственный: мир твердой материи, который подчинен жестким однозначным законам. Сам по себе он лишен духа и свободы. Жизнь и разум в механической картине мира не обладают никакой качественной спецификой. Такая действительность не несет в себе никакой необходимости появления человека и сознания. Человек в этом мире - ошибка, курьезный случай, побочный продукт звездной эволюции. Полагая человека случайностью, механистическая наука не интересуется его судьбой, его целями и ценностями, которые выглядят смешными в грандиозной машине Вселенной, похожий на огромный полностью детерминированный часовой механизм, в котором действует непрерывная цепь взаимосвязанных причин и следствий.

Электромагнитная картина  мира начала формироваться во второй половине XIX в. на основе исследований в области электромагнетизма. Основную роль здесь сыграли исследования М. Фарадея и Д. Максвелла, которые ввели понятие физического поля. В процессе формирования этого понятия на смену механической модели эфира пришла электромагнитная модель: электрическое, магнитное и электромагнитные поля трактовались первоначально как разные "состояния" эфира. Впоследствии необходимость в эфире отпала. Пришло понимание того, что электромагнитное поле само есть определенный вид материи для его распространения не требуется какая то особая среда эфир. 
 
Электромагнитная картина мира продолжала формироваться в течение трех десятилетий XX в. Она использовала не только учение о магнетизме и достижения атомистики, но также и некоторые идеи современной физики (теории относительности и квантовой механики). После того как объектом изучения физики наряду с веществом стали разнообразные поля, картина мира приобрела более сложный характер, но все равно это была картина классической физики. 
 
Основные ее черты следующие. Согласно этой картине материя существует в двух видах - веществе и поле, между которыми имеется непроходимая грань: вещество не превращается в поле и наоборот. Известны два вида поля - электромагнитное и гравитационное, соответственно - два вида фундаментальных взаимодействий. Поля, в отличие от вещества, непрерывно распределяются в пространстве. Электромагнитное взаимодействие объясняет не только электрические и магнитные явления, но и другие - 
оптические, химические, тепловые. Теперь все стремятся свести к электромагнетизму. Вне сферы господства электромагнетизма остается лишь тяготение. 
 
В качестве элементарных "кирпичиков", из которых состоит вся материя, рассматриваются три частицы - электрон, протон и фотон. Фотоны - кванты электромагнитного поля. Корпускулярно-волновой дуализм "примиряет" волновую природу поля с корпускулярной, т.е. при рассмотрении электромагнитного поля используются, наряду с волновыми, и корпускулярные (фотонные) представления. Элементарные "кирпичики" вещества - электроны и протоны. Вещество состоит из молекул, молекулы из атомов, атом имеет массивное ядро и электронную оболочку. Ядро состоит из протонов. Силы, действующие в веществе, сводились к электромагнитным. Эти силы отвечают за межмолекулярные связи и связи между атомами в молекуле; они удерживают электроны атомной оболочки вблизи ядра; они же обеспечивают прочность атомного ядра (что оказалось неверным). Электрон и протон - стабильные частицы, поэтому атомы и их ядра тоже стабильны. Картина, на первый взгляд, выглядела безупречно. Но в эти рамки не вписывались такие, как считалось тогда, "мелочи", например, радиоактивность и др. Скоро выяснилось, что эти "мелочи" являются принципиальными. Именно они и привели к "краху" электромагнитной картины мира. 
 

Электромагнитная картина мира по сравнению с механистической представляла огромный шаг вперед в познании мира. Многие ее детали сохранились и в современной естественнонаучной картине: понятие физического поля, электромагнитная природа сил, отвечающих за различные явления в веществе (но не в самих атомах), ядерная модель атома, дуализм (двойственность) корпускулярных и волновых свойств материи и др. Но и в этой картине мира также господствуют однозначные причинноследственные связи, все таким же образом жестко предопределено. Вероятностные физические закономерности не признаются фундаментальными и поэтому не включаются и в нее. Эти вероятности относили к коллективам молекул, а сами молекулы все равно следовали однозначным ньютоновским законам. Не менялись представления о месте и роли человека во Вселенной. Таким образом, и для электромагнитной картины мира также характерна метафизичность мышления, где все четко разграничено, внутренние противоречия отсутствуют.

Как видим, электромагнитная картина мира отличается от механической картины. Но все же между ними много  общего. Так, если в механической картине мира окончательными элементами, моделирующими физическую реальность, были неизменные, не имеющие структуры частицы - их можно назвать материальными точками), движение которых предопределялось начальными условиями и законами механики, то в электромагнитной картине мира роль таких частиц выполняют точечные электрические заряды и электромагнитные характеристики каждой точки эфира, но «поведение» тех и других также предопределено начальными условиями и строгими физическими законами, т. е. в электромагнитной картине мира физические процессы также считаются однозначно детерминированными. Единственное, что противопоставляет эти картины мира,- это представление о материи: в механической картине мира она дискретна, в электромагнитной - непрерывна. Частицы, играющие роль кирпичиков мироздания, взаимодействуют посредством окружающего их электромагнитного поля, имеющего непрерывный характер. Атомы химических элементов уже не неделимые частицы, они обладают внутренней структурой, но они сохраняют свое название атомов и электрически нейтральны. 
 
Читать полностью:http://www.km.ru/referats/D638B20E018D456DA86C3E476BBF6DDD