Современное естествознание

Какие выводы мы можем сделать из современного естествознания

Святитель Лука (Войно-Ясенецкий)

Наши рассуждения о соотношениях между телом, душой и духом начнем издалека. До конца XIX века система точных наук поражала ясностью и точностью всего, о чем они трактуют. До недавнего времени царила безусловная вера в основные догматы науки, и только немногие избранные умы видели трещины в величественном здании классического естествознания. И вот великие научные открытия в самом конце прошлого и в начале нынешнего столетия неожиданно расшатали самые устои этого здания и заставили пересмотреть основные идеи физики и механики. Принципы, которые казались имеющими самую достоверную математическую базу, оспариваются теперь учеными. Книги, подобные глубокому сочинению Анри Пуанкаре "Наука и гипотеза", дают доказательства этому на каждой странице. Этот знаменитый математик показал, что даже математика живет множеством гипотез и условностей. Один из наиболее выдающихся его коллег по институту математики Эмиль Пикер в одной из своих работ показывает, насколько бессвязны принципы классической механики – этой основной науки, претендующей формулировать общие законы Вселенной.

Эрнст Мах в своей "Истории механики" высказывает аналогичное мнение: "Основы механики, по-видимому, наиболее простые, на самом деле чрезвычайно сложны; они базируются на опытах неосуществимых, и ни в коем случае не могут быть рассматриваемы как математические истины". Физик Люсьен Пуанкаре пишет: "Не осталось больше великих теорий, всеми признанных, относительно которых существовало бы еще единодушное согласие исследователей; известная анархия царит в области естественных наук, ни один закон не представляется подлинно необходимым. Мы присутствуем при ломке старых понятий, а не при завершении научного труда. Идеи, казавшиеся предшественникам наиболее солидно обоснованными, подвергаются пересмотру. Теперь отказываются от мысли, что все явления могут быть объяснены механически. Самые основы механики оспариваются; новые факты расшатывают веру в абсолютное значение законов, которые считались основными".

Но если 30-40 лет тому назад можно было говорить, что физика (и механика) поверглись в состояние анархии, то сейчас это уже не соответствует действительности. Революционная ломка основных физических принципов и представлений привела к созданию новых концепций, более глубоких и более точных, чем прежние.

Причем эти концепции не просто отвергают старую классическую механику, но рассматривают ее как приближенную теорию, имеющую свои вполне определенные границы применимости. Так, например, оказалось, что в мире мельчайших известных нам объектов - молекул, атомов, электронов и т. д. – классическая механика перестает быть справедливой и должна уступить место более точной, хотя в то же время более сложной и более отвлеченной теории – квантовой механике. При этом квантовая механика не есть нечто совершенно противоречащее классической механике: она включает в себя последнюю как некоторое приближение, пригодное при рассмотрении объектов с достаточно большой массой.

С другой стороны, для процессов, характеризующихся большими скоростями движения, приближающихся к скорости света, классическая механика тоже перестает быть справедливой и должна быть заменена более строгой теорией – релятивистской механикой, базирующейся на теории относительности Эйнштейна.

Законы неизменяемости элементов более не существуют, ибо непреложно доказано превращение одних элементов в другие.

Установлено, что существуют элементы с одинаковыми атомными весами, но неодинаковыми химическими свойствами. Подобное явление немного лет тому назад вызвало бы среди химиков насмешки (Т.Сведберг).

Имеются надежды доказательства сложной природы атомов; поэтому не приходится более сомневаться в том, что тяжелые атомы построены из более легких. Вероятно даже, что все элементы, в конечном счете, построены из водорода. Атом гелия по этой гипотезе состоит из четырех очень близко расположенных атомов водорода. В свою очередь, атом водорода состоит из двух частиц – электрона и протона.

Атом перестал быть первичной единицей материи, ибо установлено, что его строение весьма сложно. Мельчайшими известными в настоящее время частицами материи являются электроны и позитроны. И те, и другие имеют совершенно одинаковую массу, но различаются электрическими зарядами: электрон заряжен отрицательно, а позитрон – положительно.

Кроме этих частиц, существуют более тяжелые частицы - протоны и нейтроны, входящие в состав ядер. Их масса также примерно одинакова (в 1840 раз больше массы электрона), но, в то время как протон заряжен положительным электричеством, нейтрон не несет в себе никакого заряда.

В последнее время в составе космических лучей, попадающих в нашу атмосферу из межзвездного пространства, была обнаружена целая серия новых частиц, масса которых меняется в очень больших пределах (от 100 до 30000 электронных масс). Эти частицы носят различные наименования: мезоны (или мезотроны), варитроны и т.д. Установлено также, что все эти частицы не являются абсолютно неизменными. Протоны могут переходить в нейтроны и обратно; электроны, соединяясь с позитронами, могут прекращать свое существование в виде частиц, превращаясь в электромагнитное излучение.

С другой стороны, при известных условиях электромагнитное поле может "породить" пару электро