Антропологический принцип в современной картине мира. Антропный принцип

Антропный принцип в последние десятилетия занимает все больше внимания в такой науке, как космология, которая отличается своей склонностью задавать вопросы, выходящие далеко за рамки самой этой науки. Фундаментальная монография Барроу и Типлера зафиксировала интерес к подобного рода теориям и была опубликована в ряде ведущих биологических, физических, философских, религиозных, теологических и научно-популярных изданий. В чем же причина такого повышенного внимания?

Почему все устроено именно так

Это первая причина популярности такого явления, как антропный принцип в космологии. Многие видят в нем ответ на вечный вопрос: почему все (природа в частности) устроено вот так, как сейчас, а не как-то иначе? Антропный принцип утверждает, что Вселенная по умолчанию обладает всеми свойствами, которые мы наблюдаем. Это происходит по той причине, что в другой Вселенной с другими свойствами наблюдаемого не было бы самого наблюдателя, поэтому просто никто бы не мог задавать такие вопросы про устройство мироздания. Это ведет к заключению, что существует некий «скрытый принцип», который и организует наш Универсум определенным образом. Антропный принцип рассматривается как основная попытка объяснить научно-таинственную структуру мира.

Философский мотив космологии

Существует ли единство человека и природы (Вселенной)? Антропный принцип затрагивает эту вечную философскую тему, а также задает вопрос о природе подобного единства (если оно существует). Ответы на этот вопрос всегда были диаметрально противоположны и часто выражены в парадоксальной и эпатирующей окружающих форме. Многие авторы вообще обходят антропный принцип стороной, а некоторые и вовсе критикуют и высказываются в негативном духе.

Влияние Коперника и Бруно

Антропный принцип, как считает один из его авторов - Картер, основан на реакции против слепого чрезмерного следования Копернику. Этот ученый в свое время утверждал, что мы не должны полагать, что занимает центральное и привилегированное положение в мире, не имея для этого веских оснований. Строго говоря, более правильно следовало бы называть этот принцип именем Джордано Бруно. Коперник лишил право Земли на особенное положение во Вселенной, но наделил Солнце таким статусом. Миропонимание, основанное на эквивалентности всех точек и мест в мире, пришло к нам от идей Бруно, например о «множественности Вселенных». Коперник же расширил данный идейный принцип до догмы, которая весьма сомнительна и заключается в том, что наше положение априори не привилегированно. Антропный космологический принцип считает эту теорию несостоятельной, так как Вселенная развивается и не является однородной в пространстве, а также потому, что благоприятные условия - прямая предпосылка к нашему появлению (температура, давление и так далее). Отсюда следует, что наше положение хоть и не привилегированное, но обязательно центральное. В чем это заключается? Антропный принцип Вселенной гласит, что именно сложные процессы организации разумных структур (человека) не что иное, как связь со свойствами расширения и эволюции нашей Вселенной.

Развитие теории

Антропный принцип имеет длинную мировоззренческую историю, истоки которой теряются в глубинах истории и культуры. Идея единства Вселенной и человека разрабатывалась во многих религиозных и философских учениях. В философии Востока, например, эта идея приняла форму «растворения» индивида в окружающем мире. В других направлениях, наоборот, был популярнее принцип антропоцентризма (например, у Аристотеля) или же «предустановленная гармония» Лейбница. В двадцатом веке проблематика единства Вселенной и человека стала привлекать внимание ученых все больше. Изначально антропный принцип разработан благодаря исследованиям Уоллеса, в которых можно найти попытку возродить телеологию и антропоцентризм. Также из его трудов можно вынести важнейший момент и основную идею о том, что человек - это венец органической сознательной жизни и не мог развиться просто так, по случайности. Уоллес писал о том, что огромное количество Вселенных вполне может существовать в бесконечном пространстве.

Современное становление

Антропный принцип семимильными шагами развивался на рубеже шестидесятых. Именно в это время выяснилось макроскопическое и микроскопическое строение Вселенной, без понимания которых сложно было бы детально говорить о том, как появился человек и почему. Отмечалась связь между длительным и быстрым расширением Универсума и условий, которые допускают развитие разума и цивилизации. Такой известный астроном, как Идлис, проанализировал проблемы, касающиеся возникновения жизни, с астрономической точки зрения. Были сделаны выводы, что расширение Вселенной благоприятствует протекающим в ней эволюционным процессам, что в конечном счете привело к заключению, что мы наблюдаем не произвольные области Мегагалактики, а только те, чья особая структура стала пригодной для развития и возникновения в ней жизни. Антропный космологический принцип, несомненно, впитал в себя все эти выводы.

Теория о слабом принципе

Сильный и слабый антропный принцип - фундаментальные и классические формулировки, выведенные ученым Картером в 1973 году благодаря полемике с его коллегой Дикке. Что это такое? Слабый принцип гласит, что наше положение в Мультиверсуме привилегированно, так как является совместным с нашим существованием в качестве непосредственных наблюдателей. Речь идет об объяснении выделенности эпохи, в которой живут разумные существа, существование которых не противоречит фундаментальным законам природы, а также характеру эволюции. Слабый антропный принцип в космологии утверждает, что если бы мы жили в другую эпоху, то просто отсутствовали бы по ряду физических причин, которые бы не совпали и, как следствие, не могли бы быть зафиксированы. Таким образом, этот фундаментальный закон признает природу как данность и все ее свойства, констатируя наше привилегированное положение во Вселенной.

Теория о сильном принципе

Сильный антропный принцип гласит, что фундаментальные параметры Вселенной должны быть таковы, чтобы на определенном этапе эволюции могли существовать наблюдатели. Специфичность Мультиверсума заключается в очень тонкой «подгонке» целого ряда чисел и физических констант для того, чтобы образовались и устойчиво существовали основные элементы высокоорганизованного мира (ядра, атомы, галактики, звезды и так далее). Даже минимальное отклонение привело бы к потере устойчивости и выпадению звена эволюции, которое могло бы быть критическим. Сильный и слабый антропный принцип взаимосвязаны друг с другом, нельзя рассматривать один в отрыве от другого. При таком подходе можно утверждать, что, так как «наблюдатель» существует, то Вселенная априори есть такая, какой она есть. В противном случае ее некому было бы наблюдать, и поэтому она не существовала бы вовсе ввиду отсутствия наблюдателя и свидетеля ее существования.

«Ансамбль» Вселенных

Антропный принцип в современной космологии связан с такой концепцией, как «ансамбль» Вселенных. В нем постулируется множество вариаций универсумов, в которых (в результате схоластических процессов) реализуются без исключения все комбинации параметров (как переменных, так и фундаментальных констант). Антропный принцип утверждает, что в этом всем множестве будут Вселенные, у которых развились благоприятные обстоятельства для рождения разумной жизни на определенном этапе эволюции. И наш Универсум как раз принадлежит к такому типу. Подобный взгляд на антропный принцип в философии приводит к здравому объяснению эффекта тончайшей «подгонки» всех параметров в нашем мире и в космосе в целом. Уже в 1957 году ученый-физик Эверетт разработал свою «многомировую» концепцию в квантовой механике, где утверждается, что в каждый момент времени существуют и реализуются все возможные варианты развития состояния той или иной системы. Унтропный принцип в космологии утверждает, что физическая Вселенная имеет бесконечное количество так называемых «ветвей» - копии изолированных миров. В то же время наблюдатель может находится только в одном и не знает о существовании других миров. Устойчивость Вселенной и антропный принцип становятся гораздо более объяснимы с научно-физической точки зрения, если к ним применить концепцию Эверетта.

Уникальная Вселенная

Если антропный принцип верен, то самоотбора быть не может, так как «выбора» у природы как такового нет. Именно поэтому данной теорией заинтересовались теологи, религиозно настроенные ученые и философы. Антропный принцип имеет много параллелей с «аргументом замысла»: тонкая и сложная «подогнанность» всех частей Вселенной вполне может свидетельствовать о существовании некого разумного творца. Разработанный не так давно ученым Дж. Уилером «принцип участия» говорит о том, что наблюдатель так же необходим для появления Вселенной, как и наоборот. Универсум существует посредством наличия наблюдений, которые осуществляются разумными существами на определенной стадии эволюции.

Физические вопросы

Но почему природа из всего возможного массива решений выбрала именно такое, которое привело к созданию нас? Почему начальные условия были таковы? Согласно «антропной констатации», теория о которой появилась в начале восьмидесятых, существует этап «раздувания» Вселенной - ее быстрого расширения, инфляции. В это время происходят процессы сглаживания любых начальных однородностей и, как следствие, обесценивание этих предварительных условий. Антропный космологический принцип утверждает, что нынешнее состояние Универсума не зависит от первоначальных условий и является «аттрактором» для эволюционных траекторий. Таким образом с помощью такой теории, как антропный принцип в космологии, стало возможным описать субстратные параметры - плотность вещества, наличие спина элементарных частиц, характер распределения веществ во Вселенной и так далее.

Сущность антропного принципа

В самом широком плане интересующий ученых вопрос звучит так: почему наша Вселенная такова, какова она есть? Какую роль в существовании Вселенной играет или должен играть человек? Более строго данный вопрос формулируется иначе: почему физические постоянные - гравитационная, Планка, скорость света, заряд электрона и протона - имеют такие, а не иные значения, и что случилось бы со Вселенной, если бы они оказались другими?

Правомерность такого вопроса определяется тем, что численные значения физических констант никак не обоснованы теоретически, они получены экспериментально и независимо друг от друга.

Неопределенная ситуация с физическими постоянными вызвала желание проверить, какими окажутся для Вселенной последствия изменения значений отдельных физических констант или целой их группы. Проведенный анализ привел к ошеломляющему выводу. Оказалось, что достаточно совсем небольших, в пределах 10-30% отклонений значений констант в ту или другую сторону, и наша Вселенная окажется настолько упрощенной системой, что ни о каком направленном ее развитии не сможет быть и речи. Не смогут существовать основные устойчивые состояния - ядра, атомы, звезды и галактики.

Например, увеличение постоянной Планка более чем на 15% лишает протон возможности объединяться с нейтроном, т.е. делает невозможным протекание первичного нуклеосинтеза. Тот же результат получится, если увеличить массу протона на 30%. Изменение значений этих физических констант в меньшую сторону открыло бы возможность образования устойчивого ядра гелия, следствием чего явилось бы выгорание всего водорода на ранних стадиях расширения Вселенной. Таким образом, приходится признать, что существуют очень узкие «ворота» подходящих значений физических констант, в границах которых возможно существование знакомой нам Вселенной.

Но на этом «случайные» совпадения не заканчиваются. Напомним о других случайностях, с которыми мы уже встречались выше, когда говорили об эволюции Вселенной:

небольшая асимметрия между веществом и антивеществом позволила на ранней стадии образоваться барионной Вселенной, без чего она выродилась бы в фотонно-лептонную пустыню;

остановка первичного нуклеосинтеза на стадии образования ядер гелия, благодаря чему смогла возникнуть водородно-гелиевая Вселенная;

наличие у ядра углерода возбужденного электронного уровня с энергией, почти точно равной суммарной энергии трех ядер гелия, открыло возможность для протекания звездного нуклеосинтеза. В ходе этого процесса образовались все элементы таблицы Менделеева, более тяжелые, чем водород и гелий;

расположение энергетических уровней у ядра кислорода опять же случайно оказалось таким, что не позволяет в процессах звездного нуклеосинтеза всем ядрам углерода превратиться в кислород, а ведь углерод - это основа органической химии и, следовательно, жизни.

Совокупность многочисленных случайностей такого рода П. Девис метко назвал «тонкой подстройкой» Вселенной.

Таким образом, наука столкнулась с большой группой фактов, раздельное рассмотрение которых создает впечатление о необъяснимых случайных совпадениях, граничащих с чудом. Вероятность каждого подобного совпадения очень мала, а их совместное существование и вовсе невероятно. Тогда вполне обоснованной представляется постановка вопроса о существовании пока непознанных закономерностей, со следствиями которых мы столкнулись, способных организовать Вселенную определенным образом.

Итак, наличие «тонкой подстройки», определенных физических законов, свойств элементов и характера взаимодействий между ними определяют устройство нашей Вселенной. В ходе ее развития появились структурные элементы нарастающей сложности, а на одном из этапов развития - наблюдатель (разумное существо, человек), способный обнаружить существование «тонкой подстройки» и задуматься о породивших ее причинах.

У наблюдателя, обладающего нашей системой восприятия мира и нашей логикой, неизбежно возникнет вопрос: случайна ли обнаруженная им «тонкая подстройка» Вселенной, или она предопределена каким-то глобальным процессом самоорганизации? А это означает, что всплывает старая проблема, волновавшая человечество на протяжении всей его сознательной истории: занимаем ли мы особое место в этом мире или же это положение является результатом случайного развития. Признание «тонкой подстройки» закономерным природным явлением приводит к заключению, что с самого начала во Вселенной потенциально заложено появление «наблюдателя» на определенном этапе ее развития. Принятие такого вывода равносильно признанию существования у природы определенных целей. Иными словами, мы вновь возвращаемся к телеологиз-му, бывшему основой средневекового мировоззрения, а в Новое время отброшенному, как тогда казалось, навсегда.

В такой ситуации был выдвинут и в настоящее время широко обсуждается антропный принцип. В 1970-е гг. его в двух вариантах (слабом и сильном) сформулировал английский ученый Б. Картер.

Слабый антропный принцип

Слабый антропный принцип - то, что мы предполагаем наблюдать во Вселенной, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя.

Этот принцип интерпретируется так, что в ходе эволюции Вселенной могли существовать самые разные условия, но человек-

наблюдатель видит мир только на том этапе, на котором реализовались условия, необходимые для его существования. В частности, для появления человека понадобилось, чтобы в ходе расширения вещества Вселенная прошла все те стадии, о которых говорилось выше. Понятно, что человек не мог наблюдать их, так как физические условия тогда не обеспечивали его появления. Но, с другой стороны, все эти стадии могли протекать только в мире, где существовала «тонкая подстройка». Поэтому сам факт появления человека уже предопределяет то, что он должен увидеть - и современную Вселенную, и наличие в ней «тонкой подстройки». Короче говоря, раз человек есть, то он увидит вполне определенным образом устроенный мир, ибо ничего другого ему увидеть не дано.

Итак, слабый антропный принцип претендует на объяснение привилегированности той космологической эпохи, в которую мы живем (в которой во Вселенной существуют разумные существа). Правда, он в качестве условия предполагает, что появление разумных существ в принципе возможно в ту или иную эпоху, т.е. не противоречит законам природы и общему характеру космологической эволюции.

Сильный антропный принцип

Более серьезное содержание заложено в сильном антропном принципе.

Сильный антропный принцип - Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать наблюдатель.

По существу, в нем идет речь о случайном или закономерном происхождении «тонкой подстройки» Вселенной. Признание закономерного устройства Вселенной влечет за собой признание принципа, организующего ее. Если же считать «тонкую подстройку» случайной, то приходится постулировать множественное рождение вселенных, в каждой из которых случайным образом реализуются случайные значения физических постоянных, физические законы и т.п. В какой-то из них случайно возникнет «тонкая подстройка», обеспечивающая появление на определенном этапе развития наблюдателя, и он увидит вполне благоустроенный мир, о случайном возникновении которого первоначально не будет подозревать. Иными словами, в ансамбле вселенных реализуются все логически представимые типы физического устройства, а значит, существование хотя бы одного мира с благоприятным для эволюции жизни и

разума набором параметров становится вполне тривиальным. Наше появление в любом другом мире исключено.

Интересно отметить, что данная интерпретация сильного ан-тропного принципа напоминает слабый антропный принцип. Действительно, в слабом принципе идет «отбор» эпохи и места во Вселенной, пригодных для жизни. А в сильном случае из ансамбля миров «отбирается» подходящая для жизни Вселенная.

Если мы признаем «тонкую подстройку» изначально заложенной во Вселенной, то линия ее последующего развития предопределена, а появление наблюдателя на соответствующем этапе - неизбежно. Из этого следует, что в родившейся Вселенной потенциально было заложено ее будущее, а процесс развития приобретает целенаправленный характер. Появление разума не только заранее «запланировано», но и имеет определенное предназначение, которое проявит себя в последующем процессе развития. Это - телеологическая интерпретация сильного антропного принципа, возрождающая старые теологические споры о божественном замысле.

Существует финалистский антропный принцип, предложенный Ф. Типлером.

Финалистский антропный принцип - во Вселенной должна возникнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится.

Это очень необычное для физика предсказание, основанное на идее, что природе небезразлична судьба разума. В таком случае можно допустить, что существуют некие, пока неизвестные нам природные механизмы, обеспечивающие успешное прохождение Вселенной через все ключевые пункты эволюции вплоть до образования в ней Сознания. Данный принцип является еще более жестким, чем сильный антропный принцип. Ведь в соответствии с ним устройство Вселенной должно обеспечивать необходимые условия не только для возникновения жизни и разума, но и для их вечного существования. А ведь мы помним, что все существующие космологические модели говорят о неизбежности гибели жизни и разума или в конечной сингулярности (закрытая модель), или в холоде почти пустого пространства (открытая модель).

Пока мы еще слишком мало знаем о Вселенной, ведь земная жизнь - это только малая часть гигантского целого. Но мы имеем право строить любые догадки, если они не противоречат познанным законам природы. И вполне возможно, если человечество продолжит свое существование, решив современные глобальные проблемы, если его способность познавать себя и окружающий мир сохранится, то одной из главных задач будущего научного поиска станет осознание своего предназначения во Вселенной.

Литература для самостоятельного изучения

Антропный принцип в структуре научной картины мира (история и современность). Л., 1989.

Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Экология. Тверь, 1993.

Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988.

Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. М., 1987.

Гиренок Ф.И. Экология, цивилизация, ноосфера. М., 1987.

Девис П. Случайная Вселенная. М., 1985.

Казначеев В.П. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Новосибирск, 1989.

Комов С.В. Введение в экологию. Десять общедоступных лекций. Екатеринбург, 2001.

Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М., 1990.

Радкевич В.А. Экология. Минск, 1997.

Урсул А.Д., Урсул Т.А. Эволюция, космос, человек. Кишинев, 1986.

Чижевский A .Л. Земное эхо солнечных бурь. М., 1973.

Чижевский A .Л. Космический пульс жизни. М., 1995.

Заключение

Содержание нашей работы показывает, что естествознание представляет собой весьма разветвленную область научного знания, затрагивающего широкий спектр вопросов о самых разных аспектах жизнедеятельности природы. Природа как объект изучения естествознания сложна и многообразна в своих проявлениях: она непрерывно изменяется и находится в постоянном движении. Соответственно это многообразие нашло свое отражение в большом количестве концепций, посвященных практически всем природным процессам и явлениям. Внимательное их изучение показывает, что Вселенная регулярна и предсказуема; материя состоит из атомов и элементарных частиц; свойства материальных объектов зависят от того, какие атомы входят в их состав и как они там расположены; атомы состоят из кварков и лептонов; звезды рождаются и умирают, как и все остальное в мире; Вселенная возникла в далеком прошлом и с тех пор она расширяется; все живое состоит из клеток, а все организмы появились в результате естественного отбора; природные процессы на Земле происходят циклами; на ее поверхности постоянно происходят изменения и нет ничего вечного и др. В целом мир одновременно един и удивительно многообразен, он вечен и бесконечен в беспрестанном процессе взаимопревращения одних систем в другие, при этом каждая его часть относительно самостоятельна, будучи неизбежно зависимой от общих законов бытия.

В то же время общее состояние знаний о мире логично ведет к выводу, что он еще далеко не познан. Многие явления природы не получили научного объяснения и поэтому носят загадочный, таинственный характер. Так, например, не исследованы в достаточной мере основные оболочки Земли: гидросфера, атмосфера и литосфера. Это вполне естественно, так как было бы наивно полагать, что естествознание может решить все проблемы познания. В своем современном состоянии оно образно представляет незавершенное, недостроенное здание, в котором все непознанное будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие предпосылки. Но и в этом случае процесс познания не остановится, поскольку на смену одним непознанным вопросам придут другие, не менее интересные и загадочные, ведь природа безгранична и бесконечна.

Библиографический список

Бааде В. Эволюция звезд и галактик. М., 2002.

Барг О.А. Живое в едином мировом процессе. Пермь, 1993.

Биомедицинская этика. Минск, 2003.

Биоэтика: принципы, правила, проблемы. М., 1998.

Буянов B . C . Научное мировоззрение. Социально-философский аспект. М., 1987.

Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. М., 1981.

Васильева Т.С., Орлов В.В. Химическая форма материи. М., 1983.

Войткевич Г.В. Возникновение и развитие жизни на Земле. М., 1988.

Гаврилов В.П. Путешествие в прошлое Земли. М., 1987.

Глобальный эволюционизм. М., 1994.

Григорьев В.И. Наука в контексте культуры. М., 1981.

Гроф С. Космическая игра. Исследование рубежей человеческого сознания. М., 1997.

Доброе Г.М. Наука о науке. Киев, 1989.

Естествознание: Энциклопедический словарь / Сост. В.Д. Шол-ле. М., 2002.

Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.И. Естествознание. М., 1996.

Линде А.Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космогония. М., 1996.

17. Маслоу А. Дальние пределы человеческой психики. СПб., 1997.

Миронов В.В. Образы науки в современной культуре и философии. М., 1997.

Небель Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир. М., 1993.

Основы науковедения. М., 1985.

Пахомов Б.Я. Становление современной физической картины мира. М., 1985.

Радкевич В.А. Экология. Минск, 1997.

Фоули Р. Еще один неповторимый вид. М., 1990.

Франкфурт У.И., Френк A . M . У истоков квантовой теории. М., 1975.

Хокинг С. От Большого взрыва до черных дыр: Краткая история времени. СПб., 2000.

26.Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М., 1998.

Глоссарий

АБИОГЕНЕЗ - теория возникновения живых организмов из веществ неорганической природы.

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ - совокупность условий (химических, физических, космических, геолого-географических, климатических и др.) неорганической среды, влияющих на организмы.

АБСТРАГИРОВАНИЕ - способ образования научных понятий; мысленное отвлечение от всех свойств, связей и отношений изучаемого объекта, которые представляются нам несущественными для данной теории.

АВТОКАТАЛИЗ - явление, при котором продукты химической реакции выступают в качестве катализаторов, ускоряющих дальнейшее протекание реакции.

АВТОТРОФЫ - организмы, осуществляющие питание посредством фотосинтеза.

АДАПТАЦИЯ - приспособление функций и строения организмов к условиям существования.

АДРОНЫ - общее название элементарных частиц, состоящих из кварков и участвующих в сильном взаимодействии.

АККЛИМАТИЗАЦИЯ - приспособление живых организмов к изменившимся географическим условиям существования.

АККРЕЦИЯ - слипание частичек вещества во все более крупные тела при их падении на космическое тело из окружающего пространства.

АКСИОМА - исходное положение какой-либо теории, лежащее в основе доказательств других положений этой теории, в пределах которой оно принимается без доказательств.

АЛХИМИЯ - в Средние века тайное знание о всеобщем превращении веществ и элементов; поиск философского камня, превращающего простые металлы в золото и серебро, а также дающего его владельцу вечную жизнь и молодость.

АМИНОКИСЛОТЫ - класс органических соединений, играющих большую роль в жизни организмов; основной элемент для построения растительных и животных белков.

АМФОБОЛИЗМ - процесс образования в ходе катаболизма мелких молекул, которые затем принимают участие в строительстве более сложных молекул.

АНАБОЛИЗМ (АССИМИЛЯЦИЯ) - разветвленная система процессов биосинтеза сложных молекул.

АНАЛИЗ - метод научного познания, мысленное или реальное расчленение предмета на составляющие его части и их раздельное изучение.

АНАЛОГИЯ - метод научного познания, перенос знания, полученного при рассмотрении какого-либо одного объекта, на другой, менее изученный, но схожий с первым по каким-то существенным свойствам объект.

АНАЭРОБЫ - организмы, живущие в отсутствие свободного кислорода (многие бактерии, некоторые черви, моллюски).

АНИЗОТРОПИЯ - неоднородность структуры вещественных тел, их способность расщепляться в одном направлении лучше, чем в других.

АННИГИЛЯЦИЯ - превращение частиц и античастиц при их столкновении в фотоны и мезоны больших энергий; превращение вещества в излучение.

АНТИСЦИЕНТИЗМ - идеология, мировоззрение, считающее науку вредной и опасной, ведущей к гибели человечества.

АНТИЧАСТИЦЫ - элементарные частицы, во всем подобные обычным частицам, но имеющие противоположный знак электрического заряда и магнитного момента.

АНТРОПОЛОГИЯ - общее учение о происхождении и эволюции человека, образовании человеческих рас и вариациях физического строения человека.

АНТРОПОЦЕНТРИЗМ - мировоззрение, согласно которому человек есть центр Вселенной и конечная цель всего мироздания.

АРГУМЕНТ - логический довод, служащий основанием доказательства.

АРЕАЛ - область распространения на земной поверхности какого-либо явления, видов растений или животных, полезных ископаемых и т.д.

АСИММЕТРИЯ - состояние отсутствия симметрии.

АСИМПТОТИЧЕСКАЯ СВОБОДА - свойство кварков, которое проявляется на малых расстояниях, когда они перестают влиять друг на друга и ведут себя как свободные частицы.

АСПЕКТ - точка зрения, с которой рассматривается предмет, явление, понятие.

АСТЕНОСФЕРА - нижняя часть верхней мантии; подстилающий верхнюю мантию и литосферу слой; располагается на глубине около 100 км под материками и около 50 км под дном океана; в ее пределах лежат очаги питания вулканов и осуществляется перемещение подкорковых масс, являющееся причиной тектонических процессов.

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА - среднее расстояние от Земли до Солнца, принятое за 150 млн. км.

АТАВИЗМ - появление у взрослых организмов свойств и признаков, характерных для их далеких предков; доказательство эволюции органического мира.

АТМОСФЕРА - газообразная оболочка Земли и других небесных тел (планет, Солнца и звезд).

АТОМ - мельчайшая неделимая частица вещества (в классическом понимании); сложная квантово-механическая система, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов (в современном понимании).

АТОМИЗМ - точка зрения, в соответствии с которой весь мир, включая человека, понимается как совокупность огромного числа неделимых частиц - атомов.

АФФЕКТ - кратковременное, сильно и бурно протекающее эмоциональное переживание; в это время человек не способен прислушиваться к голосу разума и действует только под влиянием эмоций.

АЭРОБЫ - организмы, которые могут существовать только при наличии свободного молекулярного кислорода.

БАКТЕРИИ - группа микроскопических, преимущественно одноклеточных организмов, обладающих клеточной стенкой, но не имеющих оформленного ядра и размножающихся делением.

БАРИОНЫ - «тяжелые» элементарные частицы-адроны с массой более тысячи масс электрона и полуцелым спином.

БИНАРНЫЙ - двойной, состоящий из двух частей, компонентов и т.д.

БИНОКУЛЯРНОЕ ЗРЕНИЕ - зрение, осуществляемое двумя глазами; дает возможность видеть мир объемно.

БИОГЕНЕЗ - концепция, утверждающая, что между живой и неживой материей лежит непреодолимая преграда, а следовательно, все живое может происходить только от живого.

БИОГЕННЫЙ - происходящий от живого организма, связанный с ним.

БИОГЕОХИМИЯ - раздел геохимии, изучающий геохимические процессы, происходящие в биосфере при участии живых организмов.

БИОГЕОЦЕНОЗ (ЭКОСИСТЕМА) - взаимообусловленный комплекс живых и абиотических (неживых) компонентов, связанных между собой обменом вещества и энергии.

БИОМАССА - общая масса особей одного вида, группы видов или сообщества в целом на единицу поверхности или объема местообитания.

БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ - совокупность влияний, оказываемых на организмы жизнедеятельностью других организмов.

БИОЦЕНОЗ - сообщество организмов разных видов, населяющих определенную территорию с более или менее однородными условиями.

БИОСФЕРА - область распространения жизни на Земле; совокупность живых организмов планеты и пространства, в котором они обитают и которое они преобразуют. Состав, структура и энергетика биосферы определяются деятельностью живых организмов. Включает в себя населенную организмами верхнюю часть литосферы, гидросферу и нижнюю часть атмосферы.

БИОСФЕРОЦЕНТРИЗМ - новый тип мировоззрения, ставящий интересы человека и человечества в зависимость от потребностей всей планеты и всего живого на ней.

БИОЭТИКА - система новых этических стандартов в сфере экспериментальной и теоретической деятельности, биологии и медицине, а также при практическом применении результатов данных исследований; изменение традиционных норм морали и этических принципов под влиянием НТР.

БИФУРКАЦИЯ - разветвление, раздвоение в траектории движения системы в определенной точке; точка выбора дальнейшего пути развития системы.

БЛИЗКОДЕЙСТВИЕ - 1) передача физического взаимодействия полем от точки к точке, с конечной скоростью (вариант М. Фарадея); 2) передача взаимодействия каждого типа собственным полем со скоростью, не превышающей скорости света в вакууме (современный принцип близкодействия).

БОЗОНЫ - элементарные частицы с целочисленным спином, в конечном пределе являющиеся волнами, полями.

БОЛЕЗНЬ - нарушение оптимального психосоматического состояния.

ВАКУУМ - реальная физическая система, пространство, в котором отсутствуют реальные частицы и выполняется условие минимума плотности энергии в данном объеме.

ВАЛЕНТНОСТЬ - способность атома к образованию химических связей; количественной мерой валентности принято считать суммарное число неспаренных электронов, неподеленных электронных пар и вакантных орбиталей, участвующих в образовании химических связей.

ВЕРОЯТНОСТНЫЙ ДЕТЕРМИНИЗМ - более глубокая форма детерминизма, учитывающая существование случайных процессов и событий. Признание случайности не означает отрицания причинной обусловленности всех процессов и явлений.

ВЕЩЕСТВО - в классической физике вид материи, имеющий массу покоя.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ - развертывающийся во времени и в пространстве процесс воздействия одних объектов на другие путем обмена материей и движением.

ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ - частицы, существующие в промежуточных, имеющих малую длительность состояниях, для которых не выполняются обычные соотношения между энергией, импульсом и массой. Другие характеристики - спин, электрический и барионный заряды - такие же, как у реальных частиц.

ВИРУСЫ - возбудители инфекционных болезней растений, животных и человека, размножающиеся только внутри живых клеток.

ВИТАЛИЗМ - учение, рассматривающее жизнь как особое явление, подчиняющееся не законам мироздания, а влиянию особых сил, присутствующих в организме (жизненной силы, души и др.).

ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ - общество разумных существ, которые могут возникать и существовать вне Земли.

ВУЛКАН - геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым извергаются постоянно или периодически из магматических источников на земную поверхность лава, обломки горных пород, горячие газы; чаще всего вулкан представляет собой конусообразное или куполообразное образование, на вершине которого имеется кратер в виде воронки.

ВЫВЕТРИВАНИЕ - процесс преобразования горных пород в приповерхностной части земной коры под действием температурных колебаний, химического воздействия воды, газов и органических веществ.

ГАЗ - агрегатное состояние вещества, в котором силы отталкивания молекул превышают силы межмолекулярного взаимодействия, в связи с чем молекулы движутся свободно, занимая в отсутствие внешних полей весь предоставленный объем.

ГАЛАКТИКА - Млечный Путь - наша звездная система, в том числе и Солнце со всеми планетами.

ГАЛАКТИКИ - гигантские звездные системы, подобные нашей Галактике.

ГАМЕТЫ - половые клетки организма.

ГЕЛИОЦЕНТРИЗМ - картина мира, представляющая центром Вселенной Солнце, вокруг которого вращаются все планеты, в том числе и Земля.

ГЕН - участок молекулы ДНК или РНК; материальный носитель наследственности; единица наследственной информации, способная к воспроизведению и расположенная в определенном участке хромосомы.

ГЕНЕЗИС - процесс образования и становления какого-либо природного или социального явления.

ГЕНОБИОЗ - методологический подход в вопросе происхождения жизни, основанный на убеждении в первичности молекулярной системы со свойствами первичного генетического кода.

ГЕНОМ - совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом данной животной или растительной клетки.

ГЕНОТИП - наследственная основа организма, совокупность всех генов организма.

ГЕНОФОНД - состав и численность разных форм различных генов в популяциях или виде в целом.

ГЕОГРАФИЯ - система естественных и общественных наук, изучающая природные и производственно-территориальные комплексы и их компоненты.

ГЕОИД - геометрическая фигура, отражающая форму Земли; представляет собой не вполне правильный шар, немного сжатый у полюсов и несколько вытянутый к Северному полюсу.

ГЕОКРИОЛОГИЯ (МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЕ) - наука о мерзлых почвах и горных породах, процессах их образования, развития и условиях существования.

ГЕОЛОГИЯ - комплекс наук о земной коре и более глубоких сферах Земли; наука о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых.

ГЕОСИНКЛИНАЛЬ - обширный линейно вытянутый участок земной коры со сложным внутренним строением, характеризующийся большой интенсивностью тектонических движений и магматических процессов, высокой степенью деформации горных пород.

ГЕОСФЕРЫ - концентрические, сплошные или прерывистые оболочки Земли, различные по физическим свойствам и химическому составу; в направлении от центру к периферии выделяются ядро, мантия, литосфера, гидросфера, атмосфера, магнитосфера.

ГЕОХРОНОЛОГИЯ - геологическое летоисчисление - учение о хронологической последовательности формирования и возрасте горных пород, слагающих земную кору.

ГЕОЦЕНТРИЗМ - картина мира, представляющая центром Вселенной Землю, вокруг которой вращались Луна, Солнце, пять известных в древности планет и сфера неподвижных звезд.

ГЕРБИЦИДЫ - химические препараты из группы пестицидов, предназначенные для уничтожения сорной растительности.

ГЕТЕРОГЕННЫЙ - неоднородный по составу.

ГЕТЕРОЗИГОТНОСТЬ - присущее всякому гибридному организму состояние, при котором его гомологичные хромосомы несут разные формы того или иного гена.

ГЕТЕРОТРОФЫ - организмы, питающиеся органическими веществами (грибы, многие микроорганизмы, животные и человек).

ГИДРОСФЕРА - совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, подземных вод, ледников и снежного покрова.

ГИПОТЕЗА - предположение (догадка), которое выдвигается для устранения ситуации неопределенности в науке.

ГЛОБАЛЬНЫЙ ЭВОЛЮЦИОНИЗМ - убеждение в том, что как Вселенная в целом, так и отдельные ее элементы существуют в постоянном развитии, которое происходит по единому алгоритму - от простого к сложному, путем самоорганизации.

ГЛЯЦИОЛОГИЯ - наука о природных льдах на поверхности Земли, в атмосфере, гидросфере и литосфере; изучает режим и динамику развития льдов, их взаимодействие с окружающей средой, роль льда в развитии Земли.

ГНОСЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ НАУКИ - те упрощения, огрубления отображаемой действительности, которые принимаются той или иной наукой на определенной стадии ее развития при ее построении, обосновании и применении.

ГОЛОБИОЗ - методологический подход в вопросе происхождения жизни, основанный на идее первичности структур, наделенных способностью к элементарному обмену веществ при участии ферментного механизма.

ГОМЕОСТАЗ - совокупность сложных приспособительных реакций организма животного и человека, направленных на сохранение постоянства динамического состояния его внутренней среды (температуры тела, кровяного давления и др.).

ГОМОГЕННЫЙ - однородный по составу.

ГОМОЗИГОТНОСТЬ - однородность наследственной основы организма, происходящего от родителей, идентичных по тому или иному наследственному признаку.

ГОМОЛОГИЧНЫЙ - соответственный, подобный, родственный.

ГОРМОНЫ - биологически активные вещества, вырабатываемые в организме специализированными клетками или органами и оказывающими целенаправленное влияние на деятельность других органов и тканей.

ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС - катастрофическое сжатие звезды под действием сил тяготения после исчерпания в ее недрах источников ядерной энергии и прекращения термоядерных реакций; приводит к рождению нейтронных звезд (пульсаров) или черных дыр.

ДАЛЬНОДЕЙСТВИЕ - мгновенное действие тел друг на друга на любом расстоянии без каких-либо посредствующих звеньев, через пустоту.

ДЕДУКЦИЯ - метод научного познания, процесс получения частных выводов на основе общих знаний, вывод от общего к частному.

ДЕИЗМ - философская концепция, признающая идею творения мира Богом, но отрицающая его дальнейшее вмешательство в дела и процессы созданного им мира.

ДЕМОГРАФИЯ - наука о народонаселении и закономерностях его изменения.

ДЕТЕРМИНИЗМ - философский подход, признающий объективную закономерность и причинную обусловленность всех явлений природы и общества; отрицание беспричинных явлений.

ДЕФЕРЕНТ - вспомогательная окружность в геоцентрической модели мира К. Птолемея, в центре которой находилась Земля. Считалось, что по деференту обращаются эпициклы, по которым, в свою очередь, двигаются планеты.

ДИВЕРГЕНЦИЯ - расхождение признаков организмов в результате естественного отбора, приводящее к появлению новых видов.

ДИНАМИЧЕСКИЙ ЗАКОН - физический закон, отображающий объективную закономерность в форме однозначной связи физических величин, выражаемых количественно; совокупность динамических законов составляет динамическую теорию.

ДИСКРЕТНОСТЬ - прерывность.

ДИССИПАТИВНОСТЬ - особое динамическое состояние, при котором процессы, протекающие с элементами неравновесной системы, приводят к проявлению на уровне всей системы качественно новых свойств и процессов.

ДИФРАКЦИЯ - огибание препятствий волнами света.

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ НАУКИ - выделение внутри какой-либо науки более узких, частных областей исследования и превращение их в самостоятельные науки.

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота, биополимер клетки, хранящий и передающий наследственную информацию.

ДОМИНАНТНЫЙ ПРИЗНАК - признак, который более развит, преобладает у потомства.

ЕВГЕНИКА - учение о наследственном здоровье человека и возможных методах влияния на эволюцию человечества целью совершенствования его природы.

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР - особый механизм отбора живых организмов в природе, приводящий к избирательному уничтожению организмов, оказавшихся неприспособленными к условиям окружающей среды, и выживанию, воспроизведению организмов, наиболее приспособленных к условиям этой же среды.

ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ - наука о Природе как единой целостности; комплекс отдельных наук о природе, тесно взаимосвязанных между собой.

ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО - в концепции В.И. Вернадского совокупность всех живых организмов планеты, включая человека.

ЖИДКОСТИ - тела, имеющие определенный объем, но не имеющие упругой формы.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ - совокупность фаз развития, пройдя которые организм достигает зрелости и становится способным дать начало следующему поколению.

ЗАКОН - отражение в сознании чкловека объективных закономерностей, существующих в природе.

ЗАКОНОМЕРНОСТЬ - устойчивые, повторяющиеся связи между предметами и явлениями, существующие в действительности.

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ - утверждения, согласно которым численные значения некоторых физических величин не изменяются со временем в любых процессах или определенных классах процессов.

ЗАПРЕТ ПАУЛИ - закон квантовой механики, согласно которому частицы-фермионы не могут находиться вместе, если у них одинаковые параметры.

ЗВЕЗДЫ - раскаленные газовые (плазменные) шарообразные небесные тела, находящиеся в гидродинамическом и тепловом равновесии.

ЗДОРОВЬЕ - нормальное психосоматическое состояние, чувство полного физического, психического и социального комфорта, способность человека оптимально удовлетворять систему материальных и духовных потребностей.

ЗИГОТА - биологическая клетка, образующаяся в результате слияния двух половых клеток в процессе оплодотворения у растений и животных.

ИДЕАЛИЗАЦИЯ - способ получения научных понятий, операция мысленного выделения какого-либо одного, важного для данной теории свойства или отношения, после чего возникает представление о существовании объекта, в действительности не существующего, но имеющего прообраз в действительности (например, абсолютно черное тело, идеальный газ).

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СОПОДЧИНЕННОСТЬ - отношения между объектами разного уровня, представляющие собой упорядоченную связь от низшего к высшему, в которой каждая ступень является фундаментом для следующей за ней и, в свою очередь, основывается на предшествующей ступени.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ - разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени родства; различают наследственную и ненаследственную, индивидуальную и групповую, количественную и качественную, направленную и ненаправленную изменчивость; наследственная изменчивость обусловлена возникновением мутаций, ненаследственная - воздействием факторов внешней среды.

ИЗМЕРЕНИЕ - метод научного познания, определение количественных характеристик изучаемых сторон или свойств объектов с помощью специальных технических устройств.

ИЗОМЕРЫ - химические соединения, одинаковые по молекулярной массе и составу, но различающиеся по своему строению.

ИЗОТОПЫ - атомы одного и того же химического элемента, ядра которых содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов; имеют разные атомные массы; обладают одними и теми же химическими свойствами, но различаются по физическим свойствам. Существуют стабильные (устойчивые) и нестабильные (радиоактивные) изотопы.

ИЗОТРОПНОСТЬ - отсутствие выделенных направлений; независимость свойств тел, движущихся по инерции, от направления их движения.

ИМПУЛЬС - физическое понятие, характеризующее количество движения.

ИНВАРИАНТНОСТЬ - неизменность какой-либо величины при изменении физических условий, способность не изменяться при определенных преобразованиях.

ИНГИБИТОР - вещество, замедляющее химическую реакцию.

ИНДЕТЕРМИНИЗМ - философский подход, отрицающий объективную причинную обусловленность явлений природы, общества и человеческой психики.

ИНДИВИД - каждый самостоятельно существующий организм; человек как единичный представитель человеческого рода.

ИНДУКЦИЯ - метод научного познания; формулирование логического умозаключения путем обобщения данных наблюдения и эксперимента; получение общего вывода на основании частных посылок, движение от частного к общему.

ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ - системы, покоящиеся или движущиеся друг относительно друга равномерно и прямолинейно.

ИНЕРЦИЯ - свойство тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока какая-либо внешняя сила не выведет их из этого состояния. При действии на тело внешней силы изменение состояния покоя или движения происходит постепенно, тем медленнее, чем больше масса данного тела.

ИНСЕКТИЦИДЫ - химические препараты группы пестицидов, применяемые для борьбы с насекомыми - вредителями сельскохозяйственных растений.

ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ - проявление синтетических тенденций в развитии науки, выражающееся в появлении новых наук на стыках старых.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ - сложение в пространстве двух или нескольких волн, в результате чего получается картина из чередующихся светлых и темных полос.

ИНТРУЗИЯ - внедрение в земную кору расплавленной магмы, образующей при застывании различные формы магматических тел, в том числе горные породы.

ИОН - электрически заряженная частица, образующаяся при потере или приобретении избыточных электронов атомами или группами атомов.

ИОНИЗАЦИЯ - превращение атомов и молекул в ионы.

ИРРАЦИОНАЛИЗМ - направление в философии, отрицающее возможность разумного логического познания действительности и признающее основным видом познания инстинкт, откровение, веру.

КАТАБОЛИЗМ (ДИССИМИЛЯЦИЯ) - процесс расщепления сложных органических соединений, сопровождающийся выделением химической энергии.

КАТАЛИЗ - изменение скорости химической реакции в присутствии особых веществ (катализаторов), не участвующих непосредственно в реакции и не входящих в состав конечных продуктов.

КАТАЛИЗАТОР - вещество, увеличивающее скорость химической реакции; в реакции не расходуется и не входит в состав конечных продуктов.

КВАЗАР - космический объект сравнительно небольшого размера (не более 1 светового месяца), излучающий энергии больше, чем наша Галактика. Возможно, что это особо активные ядра огромных галактик, представленные черными дырами в 10 9 -10 12 масс Солнца.

КВАНТ - частица - носитель свойств какого-либо физического поля, например квант электромагнитного поля - фотон.

КВАРК - элементарная частица с дробным электрическим зарядом; соединение кварков приводит к образованию адронов.

КИБЕРНЕТИКА - наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в сложных целесообразных системах с обратной связью (машинах, живых организмах и обществе).

КЛАССИЧЕСКИЙ ЭВОЛЮЦИОНИЗМ - научная концепция, согласно которой весь мир находится в постоянном развитии. Но при этом считается, что живая природа эволюционирует от простого к сложному, а неживая материя - путем разрушения существующей упорядоченности, от современного сложного состояния к простейшему состоянию термодинамического равновесия.

КЛЕТКА - основная структурная единица жизни.

КЛИМАТ - многолетний статистический режим погоды, характерный для данной местности в силу ее географического положения.

КЛОНИРОВАНИЕ - точное воспроизведение того или иного живого объекта в определенном количестве копий путем бесполого размножения; при этом новый организм выращивается из соматических клеток и генетически неотличим от родительского организма.

КОАЦЕРВАТНЫЕ КАПЛИ - коллоидные системы, ставшие, по мнению А.И. Опарина, доклеточными предками живых организмов.

КОДОН - единица генетического кода, состоящая из трех азотистых оснований (нуклеотидов) и кодирующая синтез одной аминокислоты.

КОММЕНСАЛИЗМ - взаимоотношения организмов, при которых один вид получает пользу от сожительства, а другому это безразлично.

КОМПЛЕМЕНТАРНОСТЬ - взаимное соответствие в химическом строении двух макромолекул, обеспечивающее их взаимодействие - спаривание двух нитей ДНК.

КОНТИНУУМ - сплошная материальная среда, свойства которой изменяются в пространстве непрерывно.

КОНФАЙНМЕНТ (БЕСЦВЕТНОСТЬ) - условие, требующее, чтобы при соединении кварков в адроны они компенсировали свои цветовые заряды и удовлетворяли признаку бесцветности.

КООПЕРАЦИЯ - взаимовыгодное сожительство живых организмов.

КОРПУСКУЛА - очень малая частица вещества.

КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ - наличие у каждой частицы материи свойств волны и частицы одновременно.

КОСМИЗМ - представление о связи природы и космоса, человека и космоса, общества и космоса.

КОСМОГОНИЯ - наука о происхождении и развитии космических тел и их систем.

КОСМОЛОГИЧЕСКИЙ ГОРИЗОНТ - область Вселенной, которую может в данный момент видеть наблюдатель; граница той части пространства, от которой свет до нас пока не дошел, поэтому она принципиально ненаблюдаема.

КОСМОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП - предположение об изотропности и однородности Вселенной, выдвинутое А. Фридманом, на основе которого он предложил модель расширяющейся Вселенной.

КОСМОЛОГИЯ - астрофизическая теория структуры и динамики изменения Метагалактики, включающая в себя и определенное понимание свойств всей Вселенной.

КОЭВОЛЮЦИЯ - совместное развитие человечества и природы, учитывающее интересы обеих сторон.

КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ - смещение линий к красному концу спектра при спектральном анализе по сравнению с линиями эталонных спектров.

КРЕАЦИОНИЗМ - направление в биологии, считающее, что возникновение мира, жизни и человека есть результат божественного творения, отрицающее изменение видов в их историческом развитии.

КРИСТАЛЛ - тело (твердое или жидкое), частицы которого (атомы, ионы или молекулы) расположены в определенном, периодически повторяющемся порядке, образуя пространственную кристаллическую решетку.

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ - наука о формах и условиях залегания кристаллических пород.

КРИТЕРИЙ - признак, на основе которого производится оценка, определение или классификация чего-либо.

КРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ - состояние крайней неустойчивости, достигаемое открытой неравновесной системой в ходе предшествующего периода плавного эволюционного развития.

ЛАБИЛЬНОСТЬ - неустойчивость, изменчивость.

ЛАМАРКИЗМ - концепция исторического развития органического мира, созданная Ж.Б. Ламарком, согласно которой все виды животных и растений постоянно изменяются под прямым воздействием меняющихся условий жизни.

ЛАНДШАФТ - природный географический комплекс, в котором все основные компоненты (рельеф, климат, воды, почвы, растительность и животный мир) находятся в сложном взаимодействии и взаимообусловленности, образуя единую систему.

ЛЕПТОНЫ - легкие элементарные частицы со спином 1/2, не участвующие в сильном взаимодействии.

ЛИТОСФЕРА - верхняя твердая оболочка Земли, располагающаяся на мантии.

ЛИЧНОСТЬ - человек, обладающий уникальными, присущими только ему качествами характера, знаниями и опытом.

МАГМА - расплавленная масса, преимущественно силикатного состава, богатая газами, образующаяся в глубинных зонах Земли и дающая при застывании магматические горные породы; в вулканических областях магма, достигая земной поверхности, изливается в виде лавы или выбрасывается с газами в виде раздробленного материала (вулканические бомбы, пеплы и др.).

МАКРОМИР - мир макрообъектов, соизмеримых с человеком и его опытом. При этом пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время - в секундах, минутах, часах и годах.

МАКРОЭВОЛЮЦИЯ - эволюционные преобразования за длительный исторический период, приводящие к возникновению новых надвидовых форм организации живого.

МАЛЬТУЗИАНСТВО - теория, согласно которой бедственное положение людей обусловлено действием закона абсолютного перенаселения, т.е. тем, что численность населения растет быстрее, чем количество средств к существованию.

МАНТИЯ - оболочка Земли, располагающаяся между земной корой и ядром Земли.

МЕГАМИР - мир космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами и парсеками, а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет.

МЕЗОНЫ - средние по массе неустойчивые элементарные частицы-адроны с целочисленным спином.

МЕТАБОЛИЗМ - обмен веществ, совокупность процессов катаболизма и анаболизма в живом организме.

МЕТАГАЛАКТИКА - доступная наблюдению часть Вселенной со всеми находящимися в ней галактиками, квазарами и другими космическими объектами.

МЕТАМОРФИЗМ - процесс изменения структуры, минералогического, иногда химического состава горных пород в земной коре под влиянием температур, давлений и химической активности глубинных растворов.

МЕТОД - совокупность приемов и операций практического и теоретического познания действительности.

МЕХАНИЦИЗМ - представление мира в качестве машины, гигантского механизма, четко функционирующего на основе вечных и неизменных законов механики. Универсальный метод изучения окружающего мира, сводящий любые процессы к простым механическим перемещениям.

МЕХАНИЧЕСКИЙ ДЕТЕРМИНИЗМ - черта классической науки, отрицание случайностей любого рода, абсолютизация динамических законов.

МИКРОБЫ - общее название всех микроорганизмов (бактерий, дрожжевых и плесневых грибов), исключая микроскопические водоросли и простейшие организмы.

МИКРОМИР - мир предельно малых, непосредственно ненаблюдаемых микрообъектов (молекул, атомов, элементарных частиц), пространственная размерность которых исчисляется от 10 -8 до 10 -16 см, а время жизни - от бесконечности до 10 -24 с.

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ - совокупность эволюционных изменений, происходящих в генофондах популяций за сравнительно небольшой период времени и приводящих к появлению нового вида.

МИНЕРАЛ - физически и химически индивидуализированное тело, возникшее в результате естественных физико-химических процессов в земной коре; большинство минералов - твердые кристаллические соединения; являются составными частями руд, горных пород и других геологических тел.

МИНЕРАЛОГИЯ - наука о природных химических соединениях (минералах), их составе, свойствах, особенностях строения и условиях образования.

МОДЕЛИРОВАНИЕ - метод научного познания, изучение объектов посредством их моделей с дальнейшим переносом полученных данных на оригинал. Между оригиналом и моделью должно существовать существенное сходство по ряду признаков.

МОЛЕКУЛА - наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИРАЛЬНОСТЬ (ДИСИММЕТРИЯ) - отсутствие зеркальной симметрии у молекул живой материи, проявляющееся в способности отклонять поляризованный луч света.

МУТАГЕНЫ - физические, химические и биологические факторы, вызывающие мутации.

МУТАЦИЯ - внезапно возникающее естественное или искусственное стойкое изменение наследственных структур, ответственных за хранение и передачу наследственной информации.

МУТУАЛИЗМ - взаимополезное сожительство организмов, при котором присутствие партнера становится обязательным условием выживания для каждого из организмов.

НАБЛЮДЕНИЕ - метод научного познания, целенаправленный строгий процесс восприятия предметов действительности, которые не должны быть изменены.

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ - свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена веществ и индивидуального развития в целом.

НАТУРФИЛОСОФИЯ - умозрительное истолкование природы, восприятие ее как единого целого.

НАУКА - часть культуры, представляющая собой совокупность объективных знаний о бытии, процесс получения и применения этих знаний на практике.

НАУЧНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ - кардинальный переворот в знаниях о мире, связанный со сменой научной картины мира.

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПРОГРАММА - то же, что парадигма; совокупность предпосылок, определяющих конкретное научное исследование и признанных на данном этапе развития науки.

НЕГЭНТРОПИЯ - мера упорядоченности системы, принимающая только отрицательные значения.

НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ - системы, движущиеся друг относительно друга с ускорением или замедлением.

НЕОДАРВИНИЗМ - совокупность новейших эволюционных концепций, основанных на признании естественного отбора основным фактором эволюции.

НОМОГЕНЕЗ - недарвиновская концепция развития живой природы, согласно которой эволюция совершается под действием неких внутренних, заранее определенных причин.

НООСФЕРА - по Вернадскому, новое состояние биосферы, преобразованной человеческой мыслью и трудом; при этом разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором динамики общества и природы.

НОРМА - функциональный оптимум биологической системы.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - биополимеры, построенные из большого числа нуклеотидов; играют ведущую роль в биосинтезе белка и передаче наследственных признаков и свойств организмов.

НУКЛОН - общее название протона и нейтрона - частиц, из которых построены атомные ядра.

НУТАЦИЯ - периодические небольшие колебания в положении полюсов мира.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ - реакция системы на воздействие окружающей среды.

ОЗОН - соединение, образованное тремя атомами кислорода в атмосфере под воздействием электрических разрядов или ультрафиолетовых лучей.

ОНТОГЕНЕЗ - индивидуальное развитие живого организма от момента зарождения до окончания жизни; согласованная реализация наследственных признаков и функций в пределах одного организма.

ОРГАНОГЕНЫ - химические элементы, обеспечивающие основу жизнедеятельности организмов (углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера).

ОХРАНА ПРИРОДЫ - комплекс мероприятий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и сохранение природных ресурсов Земли и космического пространства.

ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ - наука, изучающая природные условия,

существовавшие на поверхности Земли в древние геологические эпохи (распределение древних материков и морей, характер рельефа, климата и т.д.), и их закономерные изменения в истории Земли.

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ - наука об ископаемых животных и растениях.

ПАНСПЕРМИЯ - гипотеза о появлении жизни на Земле в ре зультате переноса зародышей жизни с других планет.

ПАРАДИГМА (то же, что научно-исследовательская программа) - признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают научному сообществу модель постановки проблем и их решение.

ПАРСЕК - астрономическая единица измерения межзвездных расстояний, равная 3,26 световых лет.

ПАССИОНАРНОСТЬ - в концепции Л.Н. Гумилева, повышенная тяга к действию у людей, возникающая из-за их специфической способности усваивать больше энергии, чем необходимо для нормальной жизнедеятельности; является результатом мутации.

ПАТОЛОГИЯ - нарушение нормы, функционального оптимума биологической системы.

ПЕСТИЦИДЫ - химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями (инсектициды), болезнями (фунгициды) культурных растений.

ПЕТРОГРАФИЯ - наука о горных породах, их составах, условиях залегания, закономерностях распространения и происхождения.

ПЛАЗМА - частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы.

ПЛАНЕТА - несамосветящееся небесное тело, по форме близкое к шару, получающее свет и тепло от Солнца и обращающееся вокруг него по эллиптической орбите.

ПЛАНЕТЕЗИМАЛИИ - зародышевые ядра, образованные путем аккреции из мелких частиц газово-пылевого облака. Их объединение образует планеты.

ПЛАТФОРМА ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ - одна из основных структурных форм земной коры, характеризующаяся малой интенсивностью тектонических движений и магматических процессов; сложена горизонтально залегающими осадками (платформенный чехол), под которыми находятся сильно метаморфизированные и смятые в складки более древние породы.

ПОЛИМЕРЫ - химические соединения с высокой молекулярной массой; молекула полимера состоит из большого числа повторяющихся звеньев; полимеры являются основой для изготовления пластмасс, резины, лакокрасочных материалов, клеев; из полимеров состоят все натуральные и химические волокна; из биополимеров построены клетки живых организмов и межклеточное вещество.

ПОЛИЦЕНТРИЗМ - картина мира, считающая Вселенную бесконечной в пространстве и вечной во времени, с бесконечным количеством звезд, вокруг которых вращалось множество планет, населенных разумными существами.

ПОЛЮСЫ МИРА - точки пересечения небесной сферы так называемой осью мира, вокруг которой происходит ее видимое суточное вращение. Северный полюс мира теперь расположен вблизи Полярной звезды.

ПОНЯТИЕ - отражение предметов и явлений со стороны их существенных свойств и отношений, форма мышления, которая обобщает и выделяет предметы по их общим признакам.

ПОПУЛЯЦИЯ - совокупность особей одного вида, населяющих определенную территорию, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других особей своего вида.

ПОЧВА - наружные горизонты горных пород, естественно измененные совместным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов, включая их остатки.

ПРЕЦЕССИЯ - перемещение точек весеннего и осеннего равноденствий с востока на запад вследствие медленного поворота в пространстве земной оси.

ПРИНЦИП ВЕРИФИКАЦИИ - один из принципов в методологии науки, позволяющий отличить науку от псевдонауки, утверждающий, что если какое-то понятие или суждение сводимо к непосредственному опыту, то оно имеет смысл.

ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (КЛАССИЧЕСКИЙ) -принцип, согласно которому между покоем и равномерным прямолинейным движением нет никакой разницы, они описываются одними и теми же законами. Никакими механическими опытами, проведенными внутри системы, невозможно установить, покоится данная система или движется равномерно и прямолинейно.

ПРИНЦИП СООТВЕТСТВИЯ - теории, справедливость которых была экспериментально установлена для определенной группы явлений; с построением новой теории для той же области явлений старая теория не отбрасывается, но сохраняет свое значение для прежней области явлений как предельный, частный случай новой теории.

ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ - допущение, согласно которому результирующий эффект представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым воздействующим явлением в отдельности.

ПРИНЦИП ФАЛЬСИФИКАЦИИ - один из принципов в методологии науки, сформулированный К. Поппером. В соответствии с ним на статус научного может претендовать только принципиально опровержимое знание.

ПРОДУЦЕНТЫ - автотрофные организмы (в основном растения), которые могут производить пищу из простых неорганических веществ.

ПРОКАРИОТЫ - клетки, лишенные оформленного ядра (вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли).

ПРОТОБИОНТ - доклеточный предок живых организмов на Земле.

ПСЕВДОНАУКА - лженаука, набор фрагментарных знаний, скрывающихся под маской науки.

ПУЛЬСАРЫ (нейтронные звезды) - звезды очень небольших размеров (около 20 км в диаметре) с высокой плотностью, являю-

шиеся источниками космического радио-, оптического, рентгеновского, гамма-излучения, которое приходит на Землю в виде периодически повторяющихся импульсов.

ПУНКТУАЛИЗМ - современная концепция недарвиновской эволюции, согласно которой развитие идет путем редких и быстрых скачков в небольших популяциях в течение одного или нескольких поколений.

РАБОТОСПОСОБНОСТЬ - способность индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени.

РАДИКАЛ - устойчивая группа атомов в молекуле, переходящая без изменения из одного химического соединения в другое.

РАДИОАКТИВНОСТЬ - самопроизвольное превращение нестойких атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием ядерных излучений.

РАСА - исторически сложившаяся группа людей, объединенных общностью происхождения, выражающейся в общности наследственных, передаваемых потомству второстепенных внешних физических особенностей (цвет кожи, глаз, волос, форма черепа и т.п.).

РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ - возможность управления природными экосистемами с целью обеспечения и дальнейшего улучшения существования человеческого общества, максимального использования всех необходимых природных ресурсов, предотвращения и снижения возможных вредных последствий человеческой деятельности.

РАЦИОНАЛЬНОСТЬ - свойство научного знания, требующее при познании мира опираться только на человеческий разум и его возможности.

РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ - химическая активность химического элемента, зависящая от количества электронов на внешнем электронном уровне.

РЕДУКЦИОНИЗМ - методологический подход, сводящий высшее к низшему, объясняющий сложное через простое.

РЕЗОНАНС - явление сильного возрастания амплитуды колебаний (электрических, механических, звуковых и т.д.) под влиянием внешних воздействий, когда частота собственных колебаний системы совпадает с частотой колебаний внешнего воздействия.

РЕЗОНАНСЫ - неустойчивые элементарные частицы, характеризующиеся крайне малым временем жизни - 10 -25 -10 - 26 секунды.

РЕКАПИТУЛЯЦИЯ (биогенетический закон) - воспроизведение основных этапов развития предковых форм (филогенеза) в ходе индивидуального (зародышевого) развития (онтогенеза) у ныне живущих организмов.

РЕКОМБИНАЦИЯ ГЕНОВ - перераспределение генетического материала родителей в потомстве, обусловливающее изменчивость живых организмов.

РЕЛИКТ - организм, предмет или явление, сохранившееся как пережиток от древних эпох.

РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ - изменения пространственно-временных характеристик тел, заметные на больших скоростях, сравнимых со скоростью света.

РЕПЛИКАЦИЯ - синтез на каждой из нитей молекулы ДНК парной ей нити; лежит в основе передачи наследственной информации от клетки к клетке и от поколения к поколению.

РЕФЛЕКС - ответная реакция организма на те или иные воздействия, осуществляющаяся с участием нервной системы.

РЕЦЕССИВНЫЙ ПРИЗНАК - тот из родительских признаков, который не проявляется у потомков первого поколения, является подавленным; данный признак начинает проявляться у второго и последующих поколений.

РНК - рибонуклеиновая кислота, одна из нуклеиновых кислот, характерная составная часть цитоплазмы животных и растительных клеток.

РУДИМЕНТ - недоразвитый орган, утративший свою функцию в течение исторического развития организма и находящийся на пути к исчезновению.

САЛЬТАЦИОНИЗМ - одно из направлений антидарвинизма, основано в 1860-1870-е гг. А. Зюссом и А. Келликером. Утверждает, что весь план будущего развития жизни возник еще в момент ее появления, а все эволюционные события происходят в результате скачкообразных изменений (сальтаций) эмбриогенеза.

САМООРГАНИЗАЦИЯ - скачкообразный природный процесс, переводящий открытую неравновесную систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем упорядоченности по сравнению с исходным.

САПРОФИТЫ - гетеротрофные организмы, питающиеся за счет разложения мертвых тканей или растворенного органического вещества и превращающие их в простые минеральные соединения.

СЕЛЕКЦИЯ - выведение новых и улучшение существующих сортов растений и пород животных путем применения научных методов отбора.

СИМБИОЗ - форма совместного взаимовыгодного существования двух организмов разных видов.

СИММЕТРИЯ - однородность, пропорциональность, гармония каких-либо объектов.

СИММЕТРИЯ В ФИЗИКЕ - свойство физических величин, детально описывающих поведение системы, оставаться неизменными при определенных преобразованиях этих величин. Лежат в основе законов сохранения физических величин.

СИНГУЛЯРНОСТЬ - точечный объем с бесконечно большой плотностью, иногда так называют начальное сверхплотное состояние Вселенной.

СИНЕРГЕТИКА (кооперативность, сотрудничество) - наука о самоорганизации простых систем, превращении хаоса в порядок.

СИНТЕЗ - метод научного познания, соединение разрозненных элементов предмета в единое целое и познание этого целого в единстве и взаимной связи его частей.

СИСТЕМА - внутреннее или внешнее упорядоченное множество взаимосвязанных элементов, определенная целостность, проявляющая себя как нечто единое по отношению к другим объектам или внешним условиям.

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД - представление о мире как о совокупности разноуровневых систем, связанных отношениями иерархической соподчиненности.

СКАЧОК - крайне нелинейный процесс, при котором даже малые изменения управляющих параметров системы вызывают ее переход в новое качество.

СОЗНАНИЕ - свойство высокоорганизованной материи отражать объективные свойства предметов и явлений окружающего мира, планировать свои действия и оценивать полученные результаты; часть психики, которая может произвольно направляться на определенный реальный или идеальный объект, возбуждаться или тормозиться самим субъектом. В сознании выделяют процессы внимания, восприятия и переработки информации, память, мышление, а также моменты творчества.

СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ГЕЙЗЕНБЕРГА -принцип современной физики, утверждающий, что чем точнее фиксирован импульс, тем большая неопределенность будет в значении координаты элементарной частицы, и наоборот.

СПЕКТРОСКОПИЯ - раздел физики, в котором изучаются спектры электромагнитного излучения атомов, атомных ядер, молекул, кристаллов и т.д.

СПИН - собственный механический момент количества движения (импульса) элементарной частицы, ее внутренняя степень свободы, всегда присущая данному виду частиц. Определяет их свойства, обусловлена квантовой природой этих частиц. Может равняться целому (0, 1, 2) и полуцелому (1/2, 3/2) числу.

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ - физические законы, отражающие объективные закономерности в виде однозначной связи статистических распределений физических величин.

СТИЛЬ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ - принятый в научной среде способ постановки научных проблем, аргументации, изложения научных результатов; регулирует вхождение новых идей в науку, формирует соответствующий тип исследователя.

СТРАННОСТЬ - квантовое число, характеризующее адроны.

СТРАТИГРАФИЯ - раздел геологии, изучающий последовательность формирования горных пород, их первичные пространственные взаимоотношения и относительный возраст с целью установления геологического строения местности и последовательности событий геологической истории Земли.

СТРУКТУРА - относительно устойчивая система связей элементов, образующих единое целое; включает в себя элементы системы, отношения между ними и систему этих отношений.

СТРУНЫ - протяженные одномерные объекты длиной 10 - 33 см, которые являются синонимом элементарных частиц в теории суперструн. Ныне известные нам элементарные частицы считаются в этой теории возбужденными состояниями таких струн.

СУКЦЕССИЯ - процесс закономерного изменения биоценозов на одном участке среды.

СЦИЕНТИЗМ - мировоззрение, основанное на вере в науку как в единственную спасительную силу.

ТАКСОН - группа дискретных объектов, связанных той или иной степенью общности свойств и признаков и благодаря этому дающих основание для присвоения им определенной таксономической категории.

ТВОРЧЕСТВО - деятельность, направленная на познание и создание качественно нового, неизвестного до сих пор в материальной и духовной сферах культуры.

ТЕКТОНИКА - отрасль геологии, изучающая структуру земной коры и ее изменения под влиянием механических движений и деформаций, связанных с развитием Земли в целом.

ТЕЛЕОГЕНЕЗ - направление антидарвинизма, основанное на убеждении в заранее предначертанном ходе эволюции.

ТЕЛЕОЛОГИЗМ - представление о том, что у любого предмета или явления действительности есть изначально заложенное предназначение.

ТЕЛЕСНОСТЬ - поток жизни, жизнедеятельность человека в целом.

ТЕЛОМЕРЫ - особые структуры, расположенные на концах хромосом; играют важную роль в репликации ДНК.

ТЕОРИЯ - высшая форма научного знания, совокупность обобщенных положений, образующих какую-либо науку или ее раздел.

ТЕОЦЕНТРИЗМ - представление о Боге как о единственной подлинной реальности; основа средневекового мировоззрения.

ТЕРМОДИНАМИКА - раздел физики, в котором изучаются наиболее общие свойства систем, находящихся в состоянии теплового равновесия, и процессы перехода между такими состояниями, сопровождаемые превращением теплоты в другие виды энергии.

ТЕРМОЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ - реакция синтеза (слияния) атомных ядер, эффективно протекающая при сверхвысоких температурах и способствующая поддержанию этих температур за счет большого энерговыделения.

ТЕХНОЛОГИЯ - совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката в процессе производства.

ТЕХНОСФЕРА - совокупность технических устройств и систем вместе с различными видами технической деятельности человека на планете; появилась в результате антропогенного преобразования биосферы.

ТИПОЛОГИЯ - классификация предметов или явлений по принципу общности каких-либо признаков.

ТОЧКА БИФУРКАЦИИ - критическое значение параметров системы, при которых возможен ее неоднозначный переход в новое состояние.

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - невидимое глазом электромагнитное излучение, располагающееся в спектре между фиолетовыми и рентгеновскими лучами; отличается сильным химическим и биологическим действием.

УНИФИКАЦИЯ - приведение чего-либо к единой системе, форме, к единообразию.

УПРАВЛЯЮЩИЕ ПАРАМЕТРЫ - важнейшие показатели, от которых зависит само существование системы.

ФАГОТОРОФЫ - гетеротрофные организмы, питающиеся другими организмами.

ФАЗА - отдельная стадия в развитии какого-либо явления или процесса в природе или обществе.

ФАУНА - совокупность всех видов животных какой-либо местности или геологического периода.

ФЕНОТИП - совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития.

ФЕРМЕНТЫ - биокатализаторы - вещества белковой природы, содержащиеся в животных и растительных организмах, направляющие, формирующие, регулирующие и многократно ускоряющие биохимические процессы в них.

ФЕРМИОНЫ - элементарные частицы с полуцелым спином, в конечном пределе выступающие как частицы вещества; подчиняются действию запрета Паули.

ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА - представление о мире с точки зрения физики; итог развития физического знания; самое общее теоретическое знание в физике; система понятий, принципов и гипотез, служащих исходной основой для построения теорий.

ФИЛОГЕНЕЗ - историческое развитие организмов, или эволюция органического мира, различных типов, классов, отрядов, семейств, родов и видов.

ФЛОГИСТОН - от греч. «горючий»; особое горючее вещество, содержащееся во всех горючих телах и обеспечивающее процесс горения; ошибочное представление, господствовавшее в химии XVIII в.

ФЛОРА - исторически сложившаяся совокупность видов растений какой-либо местности или геологического периода.

ФЛУКТУАЦИЯ - случайное отклонение системы от равновесного положения.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ - метод научного познания, использование специальной символики вместо реальных объектов.

ФОТОСИНТЕЗ - образование в клетках зеленых растений, водорослей и некоторых микроорганизмов углеводов и кислорода из углекислоты и воды под действием света.

ФОТОЭФФЕКТ - «выбивание» электронов из вещества при воздействии на него электромагнитным излучением (фотонами).

ФУНГИЦИДЫ - химические препараты для уничтожения или предупреждения развития патогенных грибов - возбудителей болезней сельскохозяйственных растений.

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ - вид взаимодействия между отдельными атомами или атомно-молекулярными частицами, который обусловлен совместным использованием их электронов; важнейшие виды связи - ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая, водородная.

ХИМИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ - вещество, состоящее из одного или нескольких химических элементов, атомы которых за счет совместного использования электронов объединены в частицу, обладающую устойчивой структурой, - молекулу, комплекс, монокристалл или иной агрегат.

ХРОМАТОГРАФИЯ - способ разделения смесей, основанный на том, что разные вещества в жидкой или газообразной фазе обладают разной прочностью связи с поверхностью, с которой они находятся в контакте.

ХРОМОСОМА - самовоспроизводящаяся структура, постоянно присутствующая в ядрах клеток животных и растений. Число, размеры и форма хромосом - кариотип - строго специфичны для каждого вида. Играют важную роль в передаче наследственных свойств организма.

ЦЕФАЛИЗАЦИЯ - развитие мозга в эволюционном процессе.

ЦИТОЛОГИЯ - наука о строении, химическом составе, функциях, индивидуальном и историческом развитии животных и растительных клеток.

ЧЕРНАЯ ДЫРА - физическое тело, создающее столь сильное тяготение, что красное смещение для света, испускаемого вблизи него, способно обратиться в бесконечность, поэтому эти объекты ничего не излучают. Считается, что черными дырами становятся сколлапсировавшие звезды.

ЭВОЛЮЦИОНИЗМ - теория, понимающая развитие только как постепенное количественное изменение, отрицающее скачкообразные переходы.

ЭВОЛЮЦИЯ - процесс длительного, постепенного изменения, приводящий к появлению новых видов.

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ - химическая реакция, протекающая с выделением тепла.

ЭКОЛОГИЯ - наука об отношениях организмов и образуемых ими сообществах между собой и окружающей средой.

ЭКСПЕРИМЕНТ - метод научного познания; целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на интересующий его объект для изучения различных его сторон, связей и отношений.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ - возникновение тока в проводнике вблизи движущегося магнита.

ЭЛЕМЕНТ ХИМИЧЕСКИЙ - все атомы, имеющие одинаковый заряд ядра; в свободном состоянии являются простыми веществами, неразложимыми на еще более простые вещества.

ЭМЕРДЖЕНТНОСТЬ - свойство, отсутствующее у отдельных элементов системы, но появляющееся у системы в целом.

ЭМОЦИИ - реакции человека или животных на воздействие внутренних или внешних раздражителей, имеющие ярко выраженную субъективную оценку и охватывающие все виды чувственных переживаний.

ЭМПИРИЗМ - учение, признающее чувственный опыт единственным источником знаний.

ЭМПИРИЧЕСКОЕ ЗНАНИЕ - знание, полученное опытным путем, проверенное на практике.

ЭМПИРИЧЕСКОЕ ОБОБЩЕНИЕ - общее правило, которому подчиняются непосредственно наблюдаемые явления.

ЭНДОТЕРМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ - химическая реакция, протекающая с поглощением тепла.

ЭНТРОПИЯ - мера неупорядоченности (хаоса) системы, принимающая только положительные значения. В термодинамике известен принцип возрастания энтропии - стремление любой системы к состоянию термодинамического равновесия (состояния с наименьшей упорядоченностью движения частиц), или хаоса.

ЭПИГЕНЕЗ - концепция в эмбриологии, трактующая образование организма как его постепенное развитие из бесструктурной, неоформленной изначальной субстанции.

ЭПИЦИКЛ - вспомогательная окружность в геоцентрической системе мира К. Птолемея, введенная для объяснения сложных движений планет. Предполагалось, что планета движется не просто вокруг Земли, а по эпициклу, центр которого, в свою очередь, двигается по второй вспомогательной окружности - деференту.

ЭТНОГЕНЕЗ - происхождение народа.

ЭТОЛОГИЯ - наука о поведении животных.

ЭУКАРИОТЫ - все высшие организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, отделенное от цитоплазмы ядерной мембраной.

ЭФИР - в классической науке вид в высшей степени разреженной и упругой материи, не фиксируемый известными человеку физическими приборами.

ЭФФЕКТ ДОППЛЕРА - изменение частоты колебаний или длины волн из-за движения источника волн и наблюдателя по отношению друг к другу.

ЭФФУЗИЯ - медленное истечение газа через малые отверстия; относительно спокойное излияние лавы на поверхность Земли из жерла вулканов или трещин.

ЯТРОХИМИЯ - направление в медицине XVI-XVII вв, ставившее своей задачей поиски философского камня для нахождения панацеи - лекарства от всех болезней.

Место человека во Вселенной в науке 20 в. часто рассматривается на основе антропного принципа (от греч. antropos - человек), который утверждает, что существование и развитие человека обусловлено закономерностями Вселенной, что он занимает во Вселенной привилегированное положение, т.е. Вселенная – дом человека. Истоки этого принципа связывают с идеями К.Э.Циолковского. По его мнению, материя породила человека в ходе эволюции, чтобы двигаться к высшему уровню своего развития и при помощи человека познать себя. Согласно Циолковскому, социально организованное человечество, накопив большой запас знаний, вступит в космическую эру. Циолковский выделяет в ней 4 эпохи. В результате развития по повторяющимся космическим циклам, человек достигнет высочайшего уровня (абсолютного знания), а космос будет представлять собой великое совершенство.

Идея о сверхразуме развивалась французским палеонтологом и философом П. Тейяром де Шарденом в его книге «Феномен человека». Он также исходил из принципа антропоцентризма (человек – центр мира) и писал о «концентрации сознания» отдельных индивидов в коллективный разум – точку Омега. Он считал, что человек, как ось и вершина эволюции раскрывает все, что заложено в материи, он «микрокосм», содержащий в себе все возможности космоса. Жизнь и человек неразрывно связаны с космическими процессами. Неживая материя только кажется на «мертвой», но, по Шардену, она лишь «дожизненна», в ней имеются потенции стать живой.

Само понятие «антропный принцип» появилось уже во второй половине 20-го века. По современным представлениям этот принцип вытекаетиз взаимосвязи мировых констант (скорость света, гравитационная постоянная, постоянная Планка, масса электрона и др.). Он был сформулирован в 1961 г. Антропный принцип утверждает, что мир таков, каков он есть, потому что в противном случае некому было бы спрашивать, почему он таков .

Действительно, свойства окружающего нас мира явились результатом определенной согласованности соответствующих фундаментальных констант, и надо отметить, что интервал возможных значений этих фундаментальных констант, обеспечивающих нам мир, пригодный для жизни, очень мал.

Так, например, ослабление на несколько порядков константы сильных взаимодействий привело бы к тому, что на ранних стадиях расширения Вселенной образовывались, в основном, только тяжелые элементы, и в мире не было бы источников энергии (водорода и его соединений).

Если бы гравитационная постоянная была бы на несколько порядков меньше, то не возникло бы условий (достаточного сжатия протозвезды) для начала ядерных реакций в звездах.

Усиление слабых взаимодействий превратило бы на ранних этапах эволюции Вселенной все вещество в гелий, а значит, отсутствовали бы реакции термоядерного синтеза в звездах.

Усиление электромагнитного взаимодействия на несколько порядков привело бы к заключению электронов внутри атомных ядер и невозможности вследствие этого химических реакций и превращений.

Наконец, если бы первоначальная скорость расширения Вселенной была хотя бы на 0,1% меньше критической скорости расширения, то Вселенная расширилась бы лишь до трех миллионных долей своего нынешнего радиуса, после чего начала бы сжиматься.

В настоящее время говорят о слабой и сильной версии антропного принципа. В слабой версии утверждается о благоприятных локальных условиях для жизни человека. Суть слабой версии можно выразить так: то, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования как наблюдателей. Или, другими словами, свойства Вселенной таковы, что в ней могла появиться жизнь и разум («наблюдатели»). По сильной версии считается, «что человек не просто наблюдает Вселенную, а придает ей смысл существования. Человек не просто является мерой всех вещей, но и их творцом».

Антропный принцип по сей день является предметом дискуссий. Креационисты, т.е. сторонники божественного сотворения мира, используют его в своих целях. Это обстоятельство повлияло на то, что многие ученые порой настороженно, порой иронично относятся к антропному принципу, рассматривая его как ненаучный. Наиболее разумно антропный принцип может быть истолкован следующим образом:

Инфляционные сценарии (т.е. сценарии «раздувания», расширения Вселенной) не исключают возможности разделения Вселенной в процессе своего рождения на неограниченно большое число мини-вселенных. Приставка «мини», разумеется, всего лишь условность, на самом деле речь идет об огромных областях, внутри которых реализуются свои типы физических вакуумов и размерностей пространства-времени. Тогда можно говорить о вероятности (отличной от нуля!) возникновения в числе этих вселенных и таких, которые подобны нашей. Т.е. можно сказать, что мы живем во вселенной с определенными свойствами пространства-времени и материи не потому, что другие вселенные невозможны, а потому, что вселенные подобно нашей существуют. В других же вселенных жизнь нашего типа невозможна.

Итак, развитие Вселенной, согласно современным представлениям, характеризуется некоторой направленностью. В результате происходит рост и разнообразия и сложности материальных образований и на определенном этапе происходит образование живого вещества. Оно служит основой для появления разумной жизни, человека. С появлением человека Вселенная стала познавать себя и благодаря разуму целенаправленно развиваться. Период от Большого Взрыва до целенаправленного развития Вселенной является одним из этапов ее эволюции. Из принципов эволюционной теории (принцип потенциальной многонаправленности) следует, что во Вселенной могут быть различные формы жизни и разума, различные внеземные цивилизации. Тем не менее, продолжающиеся эксперименты по прослушиванию Вселенной с целью поиска внеземных цивилизаций пока не дали положительных результатов. Эта ситуация получила название «феномена молчания Вселенной».

Подводя итог, можно сказать, что современное естествознание, используя антропный принцип, рассматривает человека как уникальный и вместе с тем естественный результат эволюции Вселенной.

Контрольные вопросы

1. Назовите специальные единицы, использующиеся для оценки расстояний в мегамире.

2. Кратко опишите строение Солнечной системы.

3. Назовите особенности планет земной группы?

4. Назовите особенности планет-гигантов?

5. Дайте краткую характеристику Солнцу.

6. Что подразумевается под понятием «солнечная активность»?

7. Чему равен период солнечной активности?

8. Чем обусловлено появление солнечных пятен, что они представляют из себя?

9. Как можно визуально отличить на небосводе планету Солнечной системы от звезды?

10. Перечислите важнейшие характеристики звезд.

11. Что характеризует диаграмма Герцшпрунга-Рессела?

12. К какому спектральному классу относится Солнце?

13. Что такое галактика? Что означает это слово в переводе с греческого?

14. Какую форму имеет наша галактика?

15. Что такое Метагалактика?

16. В каком созвездии можно увидеть ближайшую к нам галактику?

17. Поясните термин «красное смещение».

18. Что такое «эффект Доплера»?

19. Запишите и объясните закон Хаббла.

20. Можно ли говорить о том, что вещество во Вселенной распределено равномерно …

a. а) на уровне сверхскоплений галактик,

b. б) в масштабах всей Вселенной?

21. В чем состоит суть нестационарных моделей Вселенной?

22. Какая физическая величина определяет судьбу нестационарной Вселенной?

24. Какой элемент является самым распространенным во Вселенной?

25. Опишите процесс образования звезды.

26. От чего зависит эволюционный путь звезды?

27. Что является источником энергии звезд?

28. Как проходит эволюция звезды с массой, не превышающей 1,4М С?

29. Как проходит эволюция звезды с массой более 1,4М С?

30. Опишите финальные этапы развития звезды с массой 2…10 М C .

31. При каких условиях образуется нейтронная звезда?

32. При каких условиях образуется «черная дыра»?

33. Может ли Солнце вспыхнуть как сверхновая? Поясните свой ответ.

34. Опишите основные свойства «черной дыры».

35. Опишите суть теории Большого Взрыва.

36. Перечислите аргументы в пользу теории Большого Взрыва.

37. В чем состоит суть антропного принципа?

38. Поясните «сильную» и «слабую» версию антропного принципа.

Литература

1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. - М.: Изд. ИЭМПЭ, 1998.

2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 1997.

3. Маров М.Я. Планеты солнечной системы. – М.: Наука, 1986.

4. Зигель Ф.Ю. Астрономическая мозаика. - М.: Наука, 1987.

5. Дж.Мэрион. Физика и физический мир. - М.:Мир, 1975. – 623 с.

6. Шкловский И.С. Вселенная, Жизнь, Разум. М.: Наука, 1980. – 285 с.

7. Волков А.В. Впишите в хронологии слово «вечность». - Знание-Сила, 2000г., №1.

Корона – самый обширный и разреженный слой атмосферы Солнца

Хромосфера – самый близкий к видимой поверхности Солнца – фотосфере, плотный и тонкий слой атмосферы Солнца

Протосолнце (<греч. prōtоs первый) – «первичное» солнце, звезда в начальной стадии развития.

Как известно, существует понятие второй космической скорости. Эта скорость равна (для Земли) 11,2 км/с. Такую скорость должен приобрести космический летательный аппарат, чтобы отправиться с поверхности Земли в космической путешествие. Представим, что радиус Земли уменьшается, а ее масса остается неизменной. Тогда отлет в космос по мере уменьшения Земли становится все труднее и труднее – ведь ускорение силы тяжести g и вторая космическая скорость при этом возрастают. Когда, наконец, радиус Земли станет равным 0,44 см (т.е. земной шар уменьшится до размеров вишни, вторая космическая скорость станет равной скорости света. Это означает, что не только ракета, но и что угодно, в том числе свет не смогут оторваться от поверхности Земли. Радиус r = 0,44 см и будет гравитационным радиусом Земли. Для разных тел гравитационный радиус различен. Например, для Солнца он равен 3 км. Если бы Солнце приобрело такой радиус, оно перестало бы излучать и превратилось бы в черную дыру. Это, однако, невозможно: звезда должна быть как минимум в два раза массивнее Солнца, чтобы оказался возможным гравитационный коллапс.

В этой статье речь пойдет о хорошо известном мировоззренческом понятии, связанном с самим фактом нашего существования. Термин «антропный принцип» фигурирует довольно часто, но столь же часто он трактуется некорректно и путается с антропоцентризмом. Начнем с того, что существуют как минимум два антропных принципа - сильный и слабый. Это написано в любой «Википедии», хотя подавляющее большинство, произнося «антропный принцип», имеет в виду его слабый вариант. Поэтому мы сначала «разделаемся» с сильным антропным принципом, чтобы больше к нему не возвращаться.

Человек - творец и вершитель?

К его формулировке приложил руку замечательный физик Джон Уилер (John Wheeler ), создатель многих прекрасных метафорических терминов, в том числе таких популярных, как «черная дыра», «квантовая пена», «кротовая нора» (в оригинале - „wormhole“ - «червоточина»). Вот фраза, приписываемая Уилеру: «Наблюдатели необходимы для обретения Вселенной бытия» (1983). То есть, чтобы Вселенная реализовалась, в ней должен появиться разумный наблюдатель. Следовательно, возможны только такие вселенные, которые подходят для возникновения жизни и разума. По крайней мере с первого взгляда выглядит чепухой. По мнению авторов данной статьи, это и есть чепуха. Таково наше консолидированное мнение, невзирая на то что статус выдающегося физика Уилером честно заслужен. С кем не бывает... Причем понятно, откуда у этой концепции растут ноги - из интерпретации квантовой механики, включающей наблюдателя как вершителя исхода взаимодействий в микромире.

Этой проблеме посвящен знаменитый парадокс про кота Шрёдингера. Сам Шрёдингер выдвинул его, чтобы показать: существующая интерпретация квантовой механики неадекватна. Если ее строго придерживаться, то возникает подобная чушь - суперпозиция живого и мертвого котов, разрушаемая лишь наблюдением того, кто откроет ящик.

Откуда взялась эта зловредная роль наблюдателя? Видимо, это связано с проблемой коллапса (редукции) волновой функции - действительно сложного и плохо понимаемого явления. Для ознакомления с проблемой можно порекомендовать и его же статью в УФН . Наиболее сильное высказывание Липкина по поводу роли наблюдателя:

«Что такое сознание - никто толком не знает, но именно поэтому на него можно свалить всё».

Мы явно переоцениваем свое значение, когда берем на себя роль вершителя что судьбы кота, что судьбы Вселенной. Кстати, а кто был первым наблюдателем, реализовавшим Вселенную? Галилей? Древние греки? Некий Homo erectus или волк, воющий на Луну 20 млн лет назад? У него ведь тоже есть сознание, не такое уж и примитивное.

Над сильным антропным принципом можно издеваться долго и смачно, но лучше мы с экономим место для слабого антропного принципа - серьезной и в каком-то смысле плодотворной концепции. Дальше мы опускаем эпитет «слабый» и говорим просто об антропном принципе.

Наше хрупкое благополучие

Начнем с хорошо известных доводов в пользу того, что наша Вселенная будто специально подогнана под наше существование и вообще под существование сложных систем и процессов.

Наш мир сформирован значениями физических констант. Константы электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий, гравитационная постоянная, массы частиц, которые, в свою очередь, определяются константами взаимодействий с полем Хиггса. Они не выводятся (пока?) из каких-либо более общих принципов. Их значения выглядят совершенно произвольными - мы знаем их из измерений, но не из формул. От них зависит всё.

Например, возможны ли в природе большие молекулы? Для этого должен существовать легкий электрон (много легче протона), а константа электромагнитного взаимодействия должна быть достаточно мала. Масса протона напрямую зависит от константы сильных взаимодействий; разница в массе протона и нейтрона - от масс кварков.

От соотношения масс электрона, протона и нейтрона вместе с электромагнитной постоянной зависят плотности всех веществ, возможность сложной химии, существование жидких и твердых тел, планет и гор на них, размеры живых существ и так далее. Эти зависимости прекрасно разобраны в книге «The Anthropic Cosmological Principle» , к сожалению, не переведенной на русский. Ниже приведены некоторые примеры, заимствованные из этой книги.

Стоит хоть немного «пошевелить» константы взаимодействий, как мир меняется. Причем, как правило, он меняется настолько, что получится не просто иная среда обитания и виды живых существ, - вся Вселенная становится непригодной для любой формы жизни.

Согласимся, что если нет химических элементов и атомов или если таблица Менделеева сводится всего лишь к четырем-пяти заполненным клеткам, если не горят звезды и не конденсируются небесные тела, если Вселенная представляет из себя однородный разреженный газ, то невозможна любая жизнь.

Проблема в том, что диапазон констант (точнее, объем в многомерном пространстве констант), в котором возможны сложные системы и жизнь, удручающе мал.

1. Если бы нейтрон был чуть полегче или протон чуть потяжелей, то во Вселенной после Большого взрыва протоны бы распались и остались бы одни нейтроны. Не было бы ни сложных структур, ни атомов вообще. Пустыня!
2. Если бы нейтрон был немного тяжелее, чем на самом деле, то нейтроны в атомных ядрах распадались бы, т. е. ядер бы попросту не было. Никакой таблицы Менделеева, никакой химии, один водород был бы стабилен.
3. Хрестоматийный пример, фигурирующий в : если немного увеличить константу сильных взаимодействий, появляется стабильный дипротон (2 He). Существование дипротона ужасно тем, что он очень легко добирает барионы до гелия-4, который очень крепко связан. Весь водород Вселенной перешел бы в гелий - и мир остался бы без основного термоядерного горючего. До подобной катастрофы в потенциале взаимодействия двух протонов не хватает всего 92 кэВ . На самом деле пример не совсем верный. Дело в том, что, как сейчас известно, мы не можем произвольно изменить потенциал взаимодействия протонов - он зависит от константы квантовой хромодинамики, от которой также зависят массы барионов. Если ее изменить - «поплывет» всё. Тем не менее, пример демонстрирует, насколько хрупко наше благополучие. Он же показывает, насколько аккуратным и осторожным надо быть даже в мысленных экспериментах.
4. Довольно удивительный факт: у ядра углерода есть резонанс, предсказанный Фредом Хойлом (Fred Hoyle ), который на порядки повышает вероятность синтеза ядра углерода из трех ядер гелия. Энергия резонанса складывается из комбинации сильной и электромагнитной констант, а также зависит от массы кварков. Если немного изменить эту энергию, то цепочка синтеза элементов обрывается. Во Вселенной почти исчезнет углерод, кислород и прочие элементы, на которых основана жизнь, которые составляют космическую пыль, из которой, в свою очередь, конденсируются планеты земного типа.
5. Идем в самую раннюю Вселенную. После Большого взрыва остались неоднородности от предшествующей стадии ее эволюции, будь то стадия космологической инфляции или что-либо еще. Исходная величина этих неоднородностей в момент образования горячей Вселенной ~ 10– 5 (относительно средней плотности). Если бы амплитуда неоднородностей была в несколько раз меньше, галактики не успели бы образоваться. Если бы она была в несколько раз больше, галактики оказались бы слишком массивными и плотными, что тоже фатально - частые взрывы сверхновых, большая вероятность отрыва планет от родительских звезд. При этом амплитуда неоднородностей ниоткуда не следует. В рамках теории космологической инфляции неоднородности возникают как квантовые флуктуации «тяжелого» вакуума и зависят от природы последнего - от его плотности, от формы потенциала. Эти параметры тоже не вытекают из каких-либо известных принципов.

Видимо, этих хрестоматийных примеров достаточно, чтобы убедить читателя, что нам удивительно повезло. Возможно, это натолкнет кого-то на мысль, что константы взаимодействий устанавливал некий заботливый Творец. Однако существует гораздо более прозаичное объяснение. Оно и называется «антропный принцип».

Бесконечное множество вселенных

Представим себе, что существует огромное (даже бесконечное) множество вселенных. Тут есть некая терминологическая неоднозначность. Можно понимать под словом «Вселенная» всё сущее, и тогда мы должны говорить о разных частях Вселенной. Однако эти разные части Вселенной, скорей всего, при рождении «окуклились» в замкнутые, причинно не связанные друг с другом пространства, к которым тоже применяют термин «вселенные» (только с маленькой буквы). Ниже мы будем следовать второму варианту терминологии, понимая под «Вселенной» наше связное замкнутое пространство 3+1 измерений, а под «вселенными» понимать аналогичные образования не обязательно той же размерности.

Далее представим себе, что во множестве вселенных - разные константы взаимодействий, разные наборы частиц. В том числе где-то, включая нашу Вселенную, набор констант оказался благоприятным для появления жизни. В одной из таких вселенных появился разумный наблюдатель, разобравшийся в местной физике, и удивляется, как всё хорошо настроено. А там, где всё настроено плохо, никто и не появился. Значит, любой наблюдатель будет видеть набор физических констант, благоприятных для своего появления, сколь бы ни был мал благоприятный объем в пространстве параметров.

Это очень похоже на историю нашего появления в Солнечной системе на Земле. Здесь тоже немало удачных совпадений: нужное расстояние до звезды, нужное количество воды, глобальная тектоника, крупный спутник, планета-гигант на нужной орбите - всё это благоприятные условия. Но в данном случае мы точно знаем, что существует великое множество разных планетных систем с разными планетами, и не удивляемся благоприятным совпадениям.

Значит ли это, что антропный принцип сам по себе намекает на существование огромного множества разных вселенных? Конечно! Не доказывает в строго математическом смысле, но служит сильным доводом.

А есть ли в современной физике другие указания на множественность вселенных? Да, существует концепция вечной космологической инфляции, которая как раз описывает механизм рождения неограниченного числа вселенных. Что такое космологическая инфляция? Ей посвящена целая книга одного из авторов данной статьи под научной редакцией другого автора .

Если коротко, это механизм образования огромной однородной и изотропной вселенной из микроскопического зародыша. И этот самый механизм в большинстве вариантов теории плодит бесконечное множество вселенных, будучи не в силах остановиться. Это становится ясным, если к уравнениям общей теории относительности добавить квантовые эффекты. Это будет еще не то, что называется «квантовой гравитацией», здесь всё гораздо проще, так как квантовые эффекты относительно слабы.

На вечную инфляцию натолкнулся Пол Стейнхардт (Paul Steinhardt) в начале 1980-х, когда теория космологической инфляции еще только формировалась. Он обратил внимание на то, что космологическая инфляция в том варианте, который был популярен в то время, не может благополучно закончиться образованием вселенной. Мешают квантовые флуктуации вакуума - инфляция продолжается раздуванием новых и новых областей пространства. Стейнхардт решил, что это фатальный недостаток теории.

В 1986 году Андрей Линде обнаружил, что тот же самый эффект происходит и в более реалистичном варианте теории под названием «хао тическая инфляция». Но в отличие от Стейнхардта он осознал, что это важнейшее явление, объясняющее фундаментальную мировоззренческую проблему.

Итак, если верна теория космологической инфляции (а в ее пользу говорят несколько фактов, обнаруженных с помощью космических микроволновых телескопов WMAP и «Планк»), то в качестве неизбежного приложения к этой теории мы имеем вечную инфляцию - процесс рождения бесконечного числа вселенных.

В этой статье, посвященной антропному принципу, мы не можем детально объяснить, как работает космологическая инфляция в обычном и вечном вариантах. Об этом достаточно много написано, в частности, в упомянутой книге . Рекомендуем прочитать интервью с Андреем Линде , где он среди прочего рассказывает, как натолкнулся на вечную инфляцию; оно опубликовано в той же книге и еще в ТрВ-Наука .

Где Бог играет в кости?

Итак, в физике есть прямые указания на бесконечное множество вселенных. Но еще нужно, чтобы они имели разные наборы физических констант: вселенные-клоны, скорее всего, будут одинаково непригодны для жизни. Где-то на каком-то этапе «сотворения» вселенных Бог должен играть в кости. Где именно?

Здесь просматривается две возможности. Первая - фазовые переходы в ранних вселенных. Они меняют физику, как изменил ее фазовый переход с полем Хиггса - многие частицы приобрели массы, и мир стал сложен и интересен. То был фазовый переход с предопределенным концом, но в самой ранней Вселенной есть место для других фазовых переходов, основанных на новой, еще не известной нам физике. И у них может быть непредсказуемый исход, как непредсказуем ледяной узор на стекле.

Вторая, более популярная возможность связана с теорией струн. Струны «живут» как минимум в одиннадцатимерном пространстве. Иначе теория страдает неустранимыми противоречиями. Чтобы получить из 11 измерений наши 3+1, надо свернуть лишние измерения в трубочки микроскопического радиуса, например планковского ~ 10 –33 см (это сворачивание называется «компактификацией»). Это можно сделать гигантским числом способов, причем каждый способ дает свой вариант вакуума, в котором возникает своя физика со своими константами взаимодействий. Оценка числа альтернатив - 10 500 ! Кстати, если вы встречаете в СМИ утверждения типа «британские ученые доказали, что число вселенных равно 10500», не удивляйтесь, это просто в одном из звеньев испорченного телефона по недосмотру технического редактора степень съехала в строку.

Но как встроить в вечную инфляцию это случайное бросание костей, как устроить перестройку теоретико-струнного вакуума? Вроде бы теория струн дает такой механизм. Вечная инфляция возможна потому, что квантовые флуктуации могут увеличивать плотность вакуума. Когда она приближается к планковской (10 95 г/см 3), квантовые флуктуации могут быть столь сильными, что меняется топология пространства, меняется вариант компактификации, а с ним и физика в некой микроскопической области пространства, которая потом разовьется в большую вселенную. Это как раз то самое «бросание костей», необходимое для претворения антропного принципа в жизнь.

На теорию струн возлагаются очень большие надежды, но она до сих пор остается висеть в воздухе: из нее нельзя вывести ни одного проверяемого предсказания. Беда заключается именно в неимоверном числе 10 500 . Мы не знаем, в каком именно варианте из 10 500 вакуумов мы живем, и нет никаких инструкций, как найти этот вариант. И все-таки эта теория так или иначе намекает на богатство и разнообразие бытия.

Когда антропный принцип оказывается капитуляцией

В приведенных выше примерах с тонкой подстройки физических констант последние принимают ничем не примечательные значения. Что такое константа электромагнитного взаимодействия 1/137? Это число ничем не выделяется кроме того, что в сочетании с другими константами благоприятно для жизни. А если какая-то величина принимает какое-то выделенное значение? Например, оказывается удивительно близка к нулю или к единице (что-то равно чему-то). Казалось бы, надо искать какой-то закон, объясняющий, почему это произошло. А если такой закон не удается найти?

Плотность энергии вакуума (темной энергии) в нашей Вселенной очень мала - 10 –8 эрг/см 3 . Именно от этой плотности зависит ускоренное расширение Вселенной. А какой она должна быть из теоретических соображений? Любой, вплоть до планковской плотности - на 120 порядков больше, чем она есть. Каким образом она оказалась столь малой? Непонятно. И здесь возникает соблазн...

Если бы плотность энергии вакуума (космологическая постоянная) была близкой к своему естественному теоретико-струнному значению, то нас бы не существовало. Вселенная либо продолжала бы вечно расширяться с огромным ускорением, либо бы мгновенно схлопнулась. Допустимое значение плотности темной энергии всего на порядок выше, чем она есть на самом деле.

А не привлечь ли антропный принцип для объяснения этой малости? Пусть где-то в ходе вечной инфляции случайным образам выпадает космологическая постоянная будущей вселенной - равномерно от 10 120 до -10 120 от ее нынешнего значения. Тогда в одной из 10 120 вселенных она окажется достаточно малой, чтобы в ней мог появиться наблюдатель. Расточительно? Да, но у нас есть 10 500 вариантов, скинем 120 порядков, всё равно остается гигантское число! Многих космологов этот аргумент вполне удовлетворяет.

Возразить нечего. Впрочем, недавно такой же загадкой казалась близость плотности Вселенной к критической. Это требовало тонкой настройки в ранней Вселенной с точностью 10 -60 . Почему бы и здесь не воспользоваться антропным принципом? Ведь если сбить эту настройку, Вселенная бы уже сколлапсировала или разлетелась на отдельные атомы. Но решение было найдено - космологическая инфляция автоматически дает плотность, равную критической.

Здесь нет твердых аргументов, есть только некоторые стратегические соображения. По нашему убеждению, пока не все возможности отвергнуты, пока остается надежда найти ответ - надо искать, не полагаясь на антропный принцип. Свалить 120 порядков величины на антропный принцип - это своего рода капитуляция! Упование на антропный принцип с отказом от поисков конкретного объяснения в некотором смысле противоречит духу науки.

Наконец, совсем свежий пример. Почему масса бозона Хиггса оказалась столь «человеческой», что ее удалось измерить? Тут дело даже не массе бозона, а в энергетическом масштабе нарушения электрослабой симметрии, в массах W- и Z-бозонов. По идее, если нет каких-то специальных механизмов, энергетический масштаб поля Хиггса должен быть порядка планковского. Такой механизм понижения масштаба изобрели, он называется «суперсимметрия» и предполагает существование новых элементарных частиц - суперсимметричных партнеров для известных частиц со спином, измененным на половину. Фотино со спином ½ - для фотона, скварки со спином 0 - для кварков и т. д. Чтобы суперсимметрия правильно работала, массы этих неизвестных пока частиц тоже должны быть «человеческими» - большими, но достижимыми для Большого адронного коллайдера.

Открытие суперсимметричных партнеров было второй после бозона Хиггса большой надеждой, возлагаемой на БАК. Но она пока не оправдалась и, похоже, уже не оправдается. Почему же тогда бозон такой легкий? И тут опять возникает соблазн применения антропного принципа. Действительно, если увеличить массу бозона Хиггса, все массы элементарных частиц увеличатся, а это, как мы уже знаем, опасно для жизни. Вселенная станет либо необитаемой, либо вовсе несуществующей. Так почему бы не положиться на старый добрый принцип?! Здесь ведь надо принести ему в жертву всего 17 порядков величины, а не 120, как в случае с космологической постоянной.

И всё же антропный принцип имеет полное право на существование - мы же присутствуем в этой Вселенной, данный экспериментальный факт учитывать необходимо. Вопрос, по-видимому, в том, какие именно свойства природы определяются из антропных соображений, а какие имеют другое, более «рациональное» объяснение. Просто не надо антропным принципом злоупотреблять и использовать его как повод для прекращения поиска.

Современная наука выдвинула антропный космологический принцип, который заключается в том, что жизнь во Вселенной возможна лишь при тех значениях универсальных физических констант, которые имеют место в действительности. Этот принцип расшифровывается как «тонкая подстройка» Вселенной: если бы значения физических констант отклонялись бы от существующих, возникновение жизни было бы невозможно в принципе. Значит, возможность жизни заложена в начальных физических условиях существования Вселенной.

В некоторых случаях «чувствительность» Вселенной к изменению констант просто поразительна. Так, например, достаточно изменить так называемую константу сильного взаимодействия всего на несколько процентов, чтобы Вселенная состояла только из гелия, а более тяжелых элементов в ней попросту не было бы.

Таким образом, факты говорят о том, что Вселенная устроена удивительно удобно для человека. При несколько ином наборе констант человек как наблюдатель не мог бы и возникнуть. В этом и заключается так называемый «антропный принцип», сформулированный Б. Картером в форме афоризма: «Я мыслю, следовательно, мир таков, какой он есть». На волне дискуссий о правомерности этого принципа появилось множество его разнородных формулировок. Обычно говорят о слабой и сильной версиях антропного принципа, отличающихся весьма значительно друг от друга. Суть слабой версии состоит в следующем: «То, что мы ожидаем наблюдать, должно быть ограничено условиями, необходимыми для нашего существования как наблюдателей» (Б. Картер). Здесь самим своим существованием наблюдатель ограничивает предмет наблюдения.

Сильная версия антропного космологического принципа постулирует, что биологический отбор фундаментальных констант определяет специфику и структуру Вселенной, что возникновение Вселенной в значительной мере детерминировано существованием человека. Сильного принципа придерживаются Б. Картер, Ф. Холл, Б. де Витт. Американский физик Дж. Уиллер развивает антропный принцип в его сильной версии в рамках концепции «о соучаствующей Вселенной»: «Человек не просто наблюдает Вселенную, а придает ей существование». Эту концепцию он иллюстрирует явлением поляризации фотона, порожденного в самый ранний период существования Вселенной после Большого взрыва.

Основной недостаток антропного принципа заключается в том, что из него не выводится какой-либо предсказательный факт, позволяющий сохранить теорию или отбросить ее. Физики очень надеются на то, что в будущем, в рамках теоретической физики будут найдены способы объяснения совпадения чисел без привлечения биологического факта существования живых существ и человека.

Типы пищеварения
В зависимости от происхождения гидролитических ферментов различают: 1) собственное пищеварение - оно идет за счет ферментов, вырабатываемых челове­ком или животным; 2) симбионтное - за счет ферментов симбионтов, например, ферментов микр...

Краткая историческая справка изучения протеолитических ферментов нервной ткани
Прогресс в изучении протеолитических ферментов мозга, а также других органов и тканей, наметившийся в последние годы, обусловлен тем, что на смену традиционным представлениям о роли пептидгидролаз, как внутриклеточной системе деградации б...

Непонятное явление: лучи-икс
Рентген решил исследовать непонятное яв­ление. Что заставляет бумагу светиться? Индукционная ли катушка, по обмотке которой бежит электрический ток, или стеклянный баллон, в котором ток проходит сквозь разреженный газ? Для проверки Рентг...