Криминология

Диалектическую взаимоопределительную  корреляцию понятийного содержания утвердил как норму мышления Гегель. Он конкретно это сделал в анализе  ряда категорий, в частности, причины  и следствия, также конечного  и бесконечного: "...Дурная, или отрицательная бесконечность... есть не что иное, как отрицание конечного, которое, однако, снова возникает и, следовательно, не снимается... Очень важно уразуметь понятие истинной бесконечности и не остановиться на дурной бесконечности бесконечного прогресса. Когда говорят о бесконечности пространства и времени, то обычно имеют в виду именно бесконечный прогресс".

 

3. Масштабы расстояний  и временных интервалов во  Вселенной

В школьных учебниках, в  научных статьях и книгах, в  железнодорожных расписаниях и рекламных буклетах - всюду встречается множество чисел, обозначающих размеры и расстояния. Каждый из читателей хранит некоторые из этих чисел в памяти. Диаметр Земли - 13 тыс. км, размер атома водорода - 10-8 см, расстояние до Солнца - 150 млн. км, а до ближайшей к нам галактики М31 (она же туманность Андромеды) - 2 млн. световых лет.

Между тем реальная шкала расстояний, на которых разыгрывается вселенский спектакль, простирается как минимум на 40 порядков - отношение размеров Вселенной к размерам атомного ядра выражается 41-значным числом. На такой шкале разница между размерами большого города и типографской точкой в тексте, который вы сейчас читаете, выглядит незначительной.

Для начала пройдемся <вниз> по лестнице масштабов. Чтобы мы могли хорошо разглядеть какой-либо предмет, его размеры должны быть порядка сантиметра. Если пропорционально увеличить все существующие размеры так, чтобы размеры атомов и состоящих из них молекул лежали в сантиметровом диапазоне (истинные размеры атомов составляют около 10-9 м, одну миллиардную от размеров человека), то человеческий рост был бы равен примерно 200 тыс. км, то есть половине расстояния от Земли до Луны! В этом масштабе размер типичных шаровидных бактерий (одноклеточных организмов, видимых в неувеличенном виде только под сильным микроскопом) составлял бы 100-200 м. Такой мысленный эксперимент дает наглядное представление о разнице в размерах всего в миллиард раз (9 порядков величины). Даже если бы атомы увеличились до размеров едва заметных точек, которые можно изобразить очень острым карандашом на листе бумаги, человеческий рост был бы равен расстоянию от Москвы до Парижа. Но это только первая ступенька вниз.

Сделаем еще один шаг  вниз и рассмотрим атомные ядра. Роль молекул и атомов - формировать  химические свойства веществ. Последние зависят от числа электронов, которое определяется электрическим зарядом атомного ядра. Помимо этого, ядра, состоящие из протонов и нейтронов, играют и другую важную роль - они участвуют в термоядерных реакциях, происходящих в центральных областях звезд. Если размер атомного электронного облака 10-9 м, то ядро на четыре-пять порядков меньше: 10-(13-14) м. Если размер ядра увеличить до одного сантиметра, то размер атома будет составлять несколько сот метров. Другими словами, крохотное ядро почти незаметно в существенно превышающем его по размерам атоме - это впервые заметил 94 года назад Эрнест Резерфорд в своих знаменитых опытах по облучению золотой фольги пучком альфа-частиц. В этом масштабе человеческий рост возрастет до размеров земной орбиты - 150 млн. км. Если мы внимательно рассмотрим протоны и нейтроны (еще одна ступенька), из которых состоит сантиметрового размера атомное ядро, то заметим, что это сложное образование; оно состоит из еще меньших объектов - кварков и склеивающих их глюонов.

Таким образом, спустившись  по лестнице расстояний на три ступеньки вниз, мы прошли примерно 15 порядков по шкале масштабов, дошли до структуры нуклонов и увидели, что события, происходящие на каждой ступеньке, так или иначе влияют на свойства наблюдаемого мира. При этом для того, чтобы все хорошенько разглядеть, нам пришлось вырасти до размеров орбиты Земли. Вернемся теперь на исходную позицию и попробуем подняться по лестнице вверх.

Пусть первой ступенькой вверх будет Солнечная система - 9 планет, обращающихся вокруг центральной звезды, Солнца. Попытаемся изобразить ее в реальном масштабе. Для этого сделаем Солнце (диаметр которого на самом деле 1,4 млн. км) точкой размером 0,1 мм, то есть уменьшим Солнце в четырнадцать триллионов раз, более чем на 13 порядков. Человек при этом уменьшился бы до такой степени, что атомы (если бы они остались прежних размеров) казались бы ему объектами километровой величины, а атомные ядра - размером с крупные виноградины. Диаметр земной орбиты на таком рисунке будет чуть больше 2 см, а диаметр орбиты одной из самых удаленных от Солнца планеты - Плутона - составлял бы 80 см. То есть даже при таком уменьшении одного листа бумаги для изображения Солнечной системы не хватило бы.

Ближайшая к Солнцу звезда - Проксима Центавра - в этом масштабе оказалась бы на расстоянии 3 км, а в радиусе 100 км находилось бы всего около 10 000 звезд (примерно одна десятимиллионная часть всех звезд нашей Галактики) - десять тысяч точек размером в 0,1 миллиметра, разбросанных по территории Московской области!

Это упражнение с масштабированием показывает, что космос состоит в  основном из пустоты: размеры звезд  ничтожны по сравнению с разделяющими их расстояниями, однако пустота космоса даже внутри галактик неизмеримо выше пустоты атома с его малюсеньким центральным ядром и огромными электронными оболочками.

Галактики представляют собой <островки> вещества - именно в них сосредоточены звезды, которые  распределены во Вселенной крайне неравномерно. Каждая галактика насчитывает десятки и сотни миллиардов звезд. Вещество, которое образуется в процессе звездной эволюции, остается в галактике и служит тем материалом, из которого образуются новые звезды и планеты. Если бы звезды были равномерно рассеяны по всему объему Вселенной, их формирование шло бы неизмеримо медленнее и Земли, а вместе с ней и нас могло бы и не существовать.

Пространство между  галактиками характеризуется еще  более высокой степенью пустоты, чем в галактиках, поскольку звезд  там нет совсем. Наша Галактика - Млечный Путь - имеет форму диска толщиной 1016 км, а ее диаметр - 1018 км. Диаметр Галактики оказывается, таким образом, в триллион раз больше диаметра Солнца (изображенного нами в виде точки размером в 0,1 мм) и в нашем масштабе составляет 100 тыс. км, что примерно равно одной четверти расстояния от Земли до Луны.

Сделаем диаметр Галактики  равным человеческому росту, то есть пройдем еще 8 порядков по шкале расстояний. Тогда диаметр земной орбиты будет чуть больше размеров атома водорода. С этой ступеньки можно заметить, что галактики, как и звезды, собираются в островки. Наша Галактика входит в так называемую местную группу, состоящую примерно из 20 галактик, ближайшая из которых - туманность Андромеды, удаленная от нас на расстояние 2 млн. световых лет (это означает, что мы видим ее такой, какой она была 2 млн. лет назад). В нашем масштабе это расстояние равно 35 м. Интересно, что это первая ступенька на пройденной нами лестнице шкалы масштабов, на которой пустота пространства становится не такой заметной - расстояние между двумя соседними объектами всего в 20 раз больше, чем их размеры. Ни в мире атомов, ни в мире планет и звезд нет ничего похожего. Местная группа, в свою очередь, входит в большое скопление, состоящее из нескольких тысяч галактик, центр которого находится в созвездии Девы. Размер этого скопления в нашей шкале составит около 600 м.

Еще одна ступенька вверх. Уменьшим наше скопление галактик в 1000 раз, до 60 см. Земная орбита станет всего  в 10 раз больше размеров атомного ядра. Наша Галактика (которую в действительности даже свет, движущийся со скоростью 300 тыс. км в секунду, пересекает за 100 тыс. лет) окажется диаметром 2 мм. Мы с вами на самой верхней ступеньке, с которой можно уже разглядеть границу Вселенной - до этой границы всего около 400 м. Все пространство заполнено скоплениями галактик. Размеры скоплений около метра, тогда как размер составляющих их галактик исчисляется миллиметрами. Скопления эти образуют трехмерную ячеистую структуру - она похожа на пену из тесно примыкающих друг к другу пузырьков. В стенках пузырьков много скоплений, в середине - почти нет.

Так выглядит пространственная структура нашего мира, увидеть которую  мы смогли, опустившись сначала на три ступеньки вниз по шкале масштабов и пройдя 15 порядков величины, а потом поднявшись по трем ступенькам, ведущим вверх через 25 порядков¹⁸. Однако сцена вселенского спектакля формируется не только пространством, но и временем. Как же выглядит временная составляющая сцены вселенского спектакля, о котором мы говорим?

Временной аспект

Около 14 млрд. лет, или 400 млн. млрд. секунд, назад случился Большой взрыв, в результате которого Вселенная начала расширяться и расширяется до сих пор. Все временные интервалы в нашем мире - от самых больших до самых маленьких - неизбежно вложены в этот максимальный интервал. Американский астроном Карл Саган предложил календарь, который позволяет наглядно представить себе взаимоотношение разных временных масштабов. Возраст Вселенной приравнен в ней к одному году, а все остальные интервалы пропорционально уменьшены.

Вот основные даты этого  календаря. Большой взрыв - 1 января 0ч 0м 0с. Образование галактик - 10 января. Образование Солнечной системы - 9 сентября. Образование Земли - 14 сентября. Возникновение жизни на Земле - 25 сентября. Появление бактерий - 9 октября. Первые клетки с ядром - 15 ноября. Дальнейшие события, связанные с развитием жизни на Земле, вынесены в отдельный <декабрьский> блок, расписанный по дням. Заметим, что человек в этом временном масштабе существует только последние полтора <предновогодних> часа. А средняя человеческая жизнь длится чуть больше чем 0,1 секунды.

Пространство и время  никак нельзя считать независимыми друг от друга. Постоянная Планка h (порядка 10-34Дж/с) - минимальный квант действия - включает в себя обе компоненты: и времени, и пространства. Эта фундаментальная константа определяет минимально возможное изменение состояния материи в пространстве и времени, которое можно сравнить с кадром в киноленте. Подобно тому, как кинематографические кадры, сменяя друг друга, создают у нас впечатление непрерывно и плавно меняющегося изображения, действительность вокруг нас состоит из мельчайших скачкообразных изменений, совокупность которых мы воспринимаем как непрерывный процесс - просто потому, что наши размеры и воспринимаемые чувствами интервалы времени слишком велики.

Связь времени и пространства в нашем макромире можно заметить на астрономических масштабах. Наблюдая, например, квазары - объекты, отстоящие от Земли на миллиарды световых лет - мы, по сути, видим не только отдаленные в пространстве области Вселенной, но и ее далекое прошлое. И чем дальше космический объект от нас, тем глубже удается в это прошлое заглянуть. Электромагнитное излучение, принимаемое от наиболее далеких квазаров сегодня, было рождено в эпоху, когда звезды только-только начинали формироваться. Другими словами, мы наблюдаем юную Вселенную¹⁹.

Солнце мы видим таким, каким оно было восемь минут назад. Самые яркие звезды на небе посылают нам свет из прошлого <глубиной> в несколько лет или несколько  десятков лет. По звездному каталогу можно выбрать звезду, расстояние до которой, выраженное в световых годах, примерно равно нашему возрасту. А потом найти эту звезду на небе и посмотреть, что происходило во Вселенной, когда мы пришли в этот мир...

Средняя продолжительность человеческой жизни составляет, как мы видели, одну десятую секунды в масштабах космического года и немногим более 2 млрд. секунд по реальной шкале. Двойка и девять нулей. Из них около 700 млн. секунд мы спим, а 200 млн. секунд приходится на раннее детство. Как мы потратим оставшийся миллиард - зависит от нас.

 

Заключение

В мировоззренческом  плане, Естествознание как система  научных знаний играет фундаментальную  роль и состояние Естествознания в конкретно исторический период определяет доминирующую систему взглядов в обществе на природу, в широком смысле слова, и методы ее познания.

Знания можно  разделить на отрасли, в каждой из которых выделить конкретные направления  познания, так познания человечества по отраслям подразделяются на:

- естественные (физика, химия, биология и т.д.)

- технические  (машиностроительные, архитектурные,  микроэлектроника и т.д.)

- социальные  и гуманитарные науки (культурологические  знания, социологические, политологические  и т.д.)

Как видно из приведенной выше классификации познаний, знания в области физики, формируют блок естественных знаний человечества о природе и в силу этого играют решающую роль в формировании мировоззрения, с учетом конечно развития других отраслей знания, в совокупности формируя идеологическую надстройку общества, которая формирует "современное" видение картины мира.

Изучение становления  и развития современной физической картины мира имеет не только мировоззренческое  значение, но и познавательное, а  синтез современных концепций физической картины мироздания, закладывает базис для качественных шагов в познании.

 

Список литературы

1. Горелов А.А. «Концепции современного естествознания» - курс лекций., М.: Центр, 1977.
2. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов., М., Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997.
3. Свиридов В.В. Введение в естествознание. Воронеж: Изд-во Воронеж. педуниверситета, 1996.
4. Кузнецов Б.Г. Эволюция картины мира. – М.: Издательство АН СССР, 1961.
5. Тимирязев К. А., Витализм и наука, Соч., т. 5. М., 1938;
6. Дриш Г., Витализм. Его история и система, М., 1915.

¹ Концепции современного естествознания: Учебник для вузов., М., Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, с.132

² Концепции современного естествознания: Учебник для вузов., М., Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, с.135

³ Концепции современного естествознания: Учебник для вузов., М., Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, с.139

⁴ Кузнецов Б.Г. Эволюция картины мира. – М.: Издательство АН СССР, 1961, с.134

⁵ Концепции современного естествознания: Учебник для вузов., М., Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, с.158

⁶ Концепции современного естествознания: Учебник для вузов., М., Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, с.160

⁷ Концепции современного естествознания: Учебник для вузов., М., Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997, с.163