Образование в условиях информационных изменений в науке, меняющих прежние глобальные мировоззренческие представления

Ровинский Реомар, проф., Израиль

Образование в условиях информационных изменений в науке, меняющих прежние глобальные мировоззренческие представления

      Конференция инициирована объединением «Alfa-Ashdod-Prosperity» при поддержке Центра абсорбции в науке Министерства Абсорбции и Муниципалитета города Ашдод.
      Дата проведения – 19 ноября 2008г.

Биосфера и её составная часть – человечество – на современном этапе эволюции вступили в период жесточайшего кризиса, выход из которого, как утверждает синергетика, неоднозначен и научно непредсказуем. Нависла реальная угроза выживанию человечества. Для реализации надежды на благоприятный выход из кризиса необходимо объединение и мобилизация всего человечества для проведения в жизнь далеко идущих преобразований [1]. В частности, возникшая ситуация требует кардинального изменения существующего образования в соответствие с требованиями наступившей космической эры. Наука дала нашей культуре новые знания, на базе которых формируются новые глобальные мировоззренческие представления, а они, как правило, не входят в существующие школьные программы. Между тем возникшая ситуация требует, чтобы эти знания и мировоззренческие представления в доступной форме стали достоянием каждого человека на Земле, понимающего необходимость нашего выживания. Образование обязано включать важнейшие элементы воспитания: необходима перестройка господствующей ментальности, препятствующей расширению сознания и росту духовности; в процессе воспитания необходимо прививать нравственность, обучать искусству мышления. В новых условиях и сама наука без нравственности и расширения сознания развиваться не может. Безнравственный ученый перестает быть сотрудником эволюции. Учитель должен стать одним из первых деятелей страны, недопустимо наблюдать униженного учителя.
Поговорим о тех истоках новых мировоззренческих представлений, которые заставляют по-новому взглянуть на Мир, породивший нас, в котором мы существуем.
Во второй половине ХХ века в физической науке сделаны важнейшие открытия, меняющие ранее сложившиеся представления об устройстве и функционировании нашего Мироздания. Принципиально новым моментом стало понимание активной роли информации в протекании таких процессов. В частности, без такого понимания невозможно объяснить наблюдаемое направленное развитие сложных систем, порождаемых в ходе эволюции вещественной Вселенной [2]. Серьезно задуматься над возможным участием информации в системах более высокого уровня заставило открытие генного механизма, определяющего биологическое развитие любого земного организма. Но прежде, чем обсуждать пока еще далеко не прояснившиеся проблемы роли информации в направленном развитии иерархии сложных систем Вселенной, нам следует ознакомиться с теми открытиями последних десятилетий, которые привели к предреволюционной ситуации прежде всего в космической науке.
Начнем с двух важнейших астрономических открытий [3]. Первое из них наблюдательно выявило, что во Вселенной кроме хорошо известных сил гравитационного притяжения присутствуют силы гравитационного отталкивания. Второе открытие обнаружило существование ранее незамечавшейся субстанции, получившей название темной энергии, которая господствует во Вселенной. Научное сообщество безоговорочно признало открытие гравитационного отталкивания, но пока остается неразгаданной природа темной энергии, и вокруг этой проблемы идут серьезные споры. Здесь позволительно строить предположения, опирающиеся на знания сегодняшнего дня.
Прежде всего, договоримся о том, что будем понимать под термином «материя». В реальном мире материя проявляется совместно со своей формой. Во Вселенной науке пока известны две формы материи – вещество и физический вакуум. В физике веществом называют любые образования, основу которых составляют элементарные вещественные частицы трех классов – класс кварков, класс лептонов и класс бозонов. Это так называемая «плотная» материя, образующая галактики, звезды, планеты, более мелкие объекты такой же природы, а также конкретные поля и излучения. Физический вакуум, а вместе с ним и темная энергия, не имеют в своей основе элементарных вещественных частиц, их следует считать энергетическими образованиями, «тонкой» формой материи во Вселенной. Теоретики напрямую связывают темную энергию с присущими вакууму антигравитационными свойствами, иначе говоря, с гравитационным отталкиванием. Тем самым два, казалось бы, независимых астрономических открытия объединяются в новое единое мировоззренческое представление о нашем Мире.
Вся предшествовавшая история астрономии основана на результатах изучения вещественной Вселенной, образуемой вещественной формой материи. Но теперь выяснилось, что суммарная тяготеющая масса вещества составляет не более 5% от суммарной тяготеющей массы всей Вселенной. А господствует в мире некая темная материя, вклад тяготеющей массы которой достигает 95%. Из этой массы выделяют скрытую вещественную часть, по разным причинам не обнаруживаемую в настоящее время, её предполагаемая тяготеющая масса оценивается в 20%. А тяготение порядка 75% вносит субстанция, названная темной энергией. Такая ситуация заставляет коренным образом пересмотреть существовавшую до сих пор космологическую парадигму. В частности, термин «Вселенная» приобретает двойственный смысл. В общем представлении Вселенная включает в свой состав все известные и, возможно, неизвестные формы материи. А темная энергия способна породить вещество, и вместе с ним вещественную вселенную.
Такие предположения вполне согласуются с тем, что раскрывает пока незавершенная теория суперструн [4]. На протяжении прошлого века шло проникновение физической науки во всё более глубинные области материи. Такое проникновение завершилось после создания в квантовой механике стандартной модели вещества в микромире. Пределом проникновения вглубь стали элементарные частицы вещества – кварки, лептоны и бозоны. Размер этих частиц меньше, чем 10-15 см. В стандартной модели их принято считать точечными. Но точечность элементарных частиц создает проблемы, вызванные необходимостью проникать на еще более глубинные уровни материи. На таких уровнях обнаруживаются квантово-гравитационные состояния материи. Их описание требует объединить квантовую механику с гравитацией. Но объединить квантовую механику с современной теорией гравитации – общей теорией относительности – пока не удавалось. Оказывается такую проблему невозможно решить, если придерживаться точечности элементарных частиц. Необходима новая теория, учитывающая размерность таких частиц. Одним из предлагаемых решений стала теория суперструн. При этом физика вступает в область, в которой в современных условиях невозможно проводить экспериментальные исследования. Используются теоретические построения и очень сложные, до конца не разработанные математические подходы. Пока предполагаемая глубина проникновения доходит до планковской длины, то есть до размера 10-33 см. Здесь теория наталкивается на предполагаемую зону, в которой бушуют мощные квантовые флуктуации. Существование вещественных частиц там невозможно, но именно оттуда рождаются струны, которые становятся основой вещества во Вселенной.
В своем большинстве струны рассматриваются как одномерные образования размером существенно меньшим, чем размер элементарных частиц. Они находятся в натянутом состоянии и непрерывно вибрируют с определенными частотами. В зависимости от частоты вибрации на уровне стандартной модели вещества каждой отдельной колебательной моде струны отвечает одна из известных элементарных частиц. Следовательно, вскрывается основа элементарных частиц, а вместе с ними и всего вещества, это элементарные сгустки энергий, вибрирующие с разными частотами. К этому необходимо добавить, что струны существуют в многомерном пространстве. Для нашей темы важно рассмотреть то, что принесла теория струн в формирование современных мировоззренческих представлений.
Прежде всего, она намечает путь проникновения науки в глубины материи, а это прямой путь к осознанию беспредельности эволюционирующего Мира. Далее, подобно тому, как на протяжении прошлого столетия наука осваивала открытую для изучения область микромира, настало время двигаться еще глубже, в область, где вещество в явном виде отсутствует, но откуда оно рождается. Вполне возможно, что это область постоянного нахождения темной энергии. Здесь существует мощнейший источник практически беспредельной энергии, о существовании которого наука подозревала, но ничего конкретного не знала. Скорее всего, темная энергия и есть такой источник. Задачей космологической науки становится определение природы темной энергии, ее взаимодействия с веществом помимо известного гравитационного взаимодействия. Пока неясно, как можно будет проводить такие исследования, но на этом пути удастся прояснить самую начальную стадию рождения вещественной вселенной с участием темной энергии.
Всё сказанное еще не завершает наступающих мировоззренческих перемен. Следующее открытие, способное принципиально преобразовать мировоззрение сегодняшнего дня, произошло в квантовой механике [5]. За последние годы в этом важнейшем разделе физики получены результаты, рассматриваемые как начало второй квантовой революции, как шаг к качественно новому более глубокому пониманию окружающего мира. Экспериментально и теоретически в квантовой науке установлено, что в нашей реальности присутствуют состояния особого типа, не имеющие классического аналога и потому не находящие понимания в рамках классической физики. Они получили название квантовой запутанности. Такие состояния возникают в системе, состоящей из двух или большего числа взаимодействующих между собой подсистем даже в условиях, когда подсистемы пространственно разделены любыми расстояниями. Не имеет значения, относятся ли эти подсистемы к микромиру или к макромиру, во всех случаях на них распространяются все выводы квантовой механики. Суть открытия, в том, что изменение состояния одной из подсистем мгновенно сопровождается соответствующим изменением состояний всех других подсистем и это определено экспериментально.
Нет оснований сомневаться в реальном существовании квантовой запутанности, тем более, что это явление уже используется в некоторых технических приложениях. Поэтому возникает ряд недоуменных вопросов, прежде всего вызванных мгновенным распространением взаимодействия на любые расстояния вопреки представлению о существовании предельной скорости распространения информации, не превышающей скорости распространения света. В физике известны четыре разновидности фундаментальных взаимодействий между объектами, не вступающими в контакт друг с другом путем прямого соприкосновения – это гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия. Экспериментально и теоретически установлено, что такие взаимодействия осуществляются не мгновенно, а со скоростью, не превышающей скорости распространения света. Чем от таких представлений отличается открытие квантовой запутанности?
На этот вопрос квантовая теория отвечает так: запутанность – это особый тип взаимосвязи между составными частями системы, между которыми есть только квантовые нелокальные корреляции, когда в каждой части системы содержится информация об остальных частях, и все они ведут себя согласованно. Это означает, что квантовая запутанность является пятым фундаментальным взаимодействием, осуществляемым без необходимости переноса информации об изменении в любой ее части к другим взаимосвязанным частям. Это принципиально иной тип взаимодействий. Такое отличие ведет к далеко идущим следствиям, способным коренным образом изменить представления о нашем Мире.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Шапошникова Л.В., Познание космической реальности, «Труды ОНЦ КС», т.1, М.: Мастер- Банк, 2007, 288 с.
[2] Ровинский Р.Е., Развивающаяся Вселенная, издание второе, Ерушалайм, 2001, 191
[3] Ровинский Р.Е., Загадка темной энергии, Ж. «Вопросы философии», №12, с.103-108, 2004
[4] Грин Б. Элегантная Вселенная, М.: Эдиторал УРСС, 2004, 288 с.
[5] Доронин С.И., Квантовая магия, М.: ИГ «Весь», 2007, 336 с.

Источник: Электронный научный семинар

Tags: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Добавить комментарий

You must be logged in to post a comment.