Научный метод познания. Антропный принцип

Волчкова В. Б.

Галилео Галилей первым в основу научного знания положил незыблемый фундамент – эксперимент. Ученый-богослов Исаак Ньютон построил на этом фундаменте классическую механику. Совместными трудами многих ученых строилось здание современной физики. Полезно вспомнить, что путь развития науки – это разработка гипотез – рабочих моделей, огромное количество которых, выполнив свою функцию накопления экспериментальных данных, были отброшены, как только появлялся хотя бы один эксперимент, опровергающий данную гипотезу. На смену одному утверждению приходило другое и так до становления теории, которая в границах своей применимости могла объяснить все экспериментальные результаты.

Основные понятия физики – пространство, время, материя, электрический заряд, магнитное поле, поле тяготения и т.д., если задуматься, не ясны, и часто одно определяется через другое. Например, поле – особый вид материи, обладающий определенным набором свойств. Исчерпывающих представлений об этих понятиях не существует. Законы природы, в отличие от юридических законов, существуют независимо от человека, могут быть установлены человеком, но человек не может их изменить или нарушить.

Все теории имеют границы применимости, так как в основе каждой теории лежит "модель". (Материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальный газ и т.д.)

Кроме того, следует отдавать себе отчет, что теория следует за экспериментом. Теория только тогда приобретает право на законное существование, когда она подтверждена абсолютно всеми экспериментами, которые ставились в границах ее применимости, достаточно одного "необъяснимого" факта, чтобы объявить ее ошибочной. Тем не менее, в настоящее время многие рабочие гипотезы гордо именуются теориями, даже когда их можно назвать только фантастическим романом, особенно это часто встречается в астрофизике. По телевизору мы "видим" как за секунды развиваются процессы, которые, по мнению авторов реально происходили тысячи, а то и миллионы лет. Компьютерная графика достигла огромных успехов, но достоверность этих "картин" близка к нулю, они не подтверждены никакими экспериментальными фактами и существуют лишь на бумаге, экране и умах их авторов.

Измерение любой физической величины – это сравнение ее с некоторой величиной, "принятой" за единицу. (Тема урока в седьмом классе.) Начиная изучать физику, ученик должен уяснить и запомнить, что любое измерение не может быть абсолютно точным. Т.е. "абсолютная точность" принципиально невозможна. Физика – "точная наука" только внутри четко обозначенных границ.

Закон сохранения энергии никогда не нарушался в материальном мире, но откуда взялась материя и весь наш мир – наука принципиально не может дать ответ. Человеку это знание дано в Священном Писании, которое указывает нам последовательность событий: Сотворение Земли, Солнца, Луны и звезд, отделения вод от суши, возникновения обитателей вод и земли и, наконец, сотворения человека. Известно из Божественных откровений и время сотворения мира. Вот тут и начинаются кажущиеся противоречия между наукой и Писанием.

Антропный принцип

Наука установила, что тот материальный мир, в котором мы живем, все в нем существующее, определяется четырьмя видами взаимодействий: гравитационным, электромагнитным, сильным и слабым.

Эти взаимодействия определяют законы микро- и макромиров: от ядерных реакций и строения атома до строения звезд и галактик. Интенсивность этих взаимодействий можно оценить значениями так называемых констант связи, или констант взаимодействия (иногда применяется термин мировые постоянные). Физики-теоретики проанализировали возможные последствия изменения соотношений между константами связи: оказалось, что практически любые изменения существующего соотношения разрушают наш мир, и жизнь на Земле становится невозможной. Вселенная "настроена" так точно, что малые изменения констант связи влекут за собой катастрофические последствия.

Гравитационное взаимодействие определяет движение планет в Солнечной системе и всей Вселенной, структуру и, как следствие температуру звезд.

Электромагнитное взаимодействие осуществляет связь электронов и ядра в атомах и связь между атомами в молекулах и кристаллах.

Ядерное взаимодействие определяет устойчивость ядер и процессы в недрах звезд и Солнца. Будь оно на 2% слабее и не станет устойчивых связей нейтронов и протонов, т.е. не будет ядер, атомов и т. д. Если же оно будет на 0,3% сильнее, то вместо легких элементов водорода и гелия (два основных элемента во Вселенной) будут преобладать тяжелые металлы.

Слабое взаимодействие регулирует скорость радиоактивного распада, будь оно немного меньше - во Вселенной не было бы нейтронов, а, следовательно, единственным элементом был бы водород, т.к. ядра всех остальных содержат нейтроны.

Соотношение между константами ядерного и электромагнитного взаимодействий не может отличаться более, чем на одну миллиардную долю - иначе не смогут образовываться звезды.

Не менее точно согласованы между собой константы электромагнитного и гравитационного взаимодействий. При отклонении их отношения в одну сторону, существовали бы только малые звезды, а в другую - только большие.

Вернемся из космоса на землю. Жизнь на Земле немыслима без воды, и оказывается, что вода – соединение Н2О, обладает рядом уникальных, в том числе и аномальных свойств, без которых жизнь на Земле была бы невозможной. (Указанные свойства обусловлены, в частности, наличием водородных связей). Вода с точки зрения химии – молекулярный гидрид кислорода (элемента VI группы периодической системы). Гидриды других элементов VI группы серы, селена и теллура, Н2S, Н2Se, Н2Te, в отличие от воды ядовиты и их температуры плавления и кипения, лежат в области отрицательных температур, в диапазоне от –10 до -1000 С.

Вода - одно из немногих веществ, которое при замерзании расширяется, поэтому лёд плавает на воде, предохраняя водоемы от замерзания сверху в зимнее время. Еще одно аномальное свойство, также предохраняющее водоемы от замерзания, состоит в том, что при повышении температуры от 0 до 40 С плотность воды возрастает, а затем, как обычно, уменьшается. Именно благодаря указанным аномалиям, а также огромной теплоемкости воды и удельной теплоте кристаллизации в водоемах подо льдом сохраняется жизнь. Кроме того, эти свойства "смягчают" смену времен года, т.е. избавляют нас от наводнений и резких похолоданий.

Не следует забывать, что вода – универсальный растворитель, благодаря чему в клетках могут идти химические реакции.

Оптические свойства водяного пара приспособлены к пропусканию излучения Солнца, максимум которого лежит в области видимого спектра, и поглощению в земной атмосфере обратного потока излучения Земли (максимум – в области инфракрасного излучения). В результате температурный режим Земли существенно отличается от режима других планет солнечной системы с огромными суточными колебаниями температуры.

Сохранение жизни на Земле немыслимо и без ее аномально большого магнитного поля, ионосферы, озонового слоя.

Этот список, касающейся буквально всех аспектов жизни человека, можно продолжать и продолжать, но главный вывод можно сделать и на основании приведенных данных. Сформулируем его следующим образом: гармония мира и его приспособленность для существования в нем человека прослеживается на всех уровнях: от характеристик элементарных частиц, атомных ядер и атомов до скорости вращения Земли вокруг своей оси, ее места в Солнечной системе и расширения Вселенной.

Когда мы видим совокупность всех этих "совпадений", то возникает уверенность, что это не случайно.

Для человека, верующего в Творца, в его совершенную Любовь к Человеку в этом "совпадении" нет ничего удивительного. Господь создал этот Мир, "увидел, что он хорош", сотворил и "поселил" в нем человека.

Удивительно то, что огромное количество людей разделяет другую точку зрения: Вселенная случайно обладает перечисленным набором свойств. Имеется множество миров, с хаотическим разбросом параметров и большинство из них необитаемо. На Земле случайно создались условия, совместимые с жизнью, возможно, что в других Галактиках тоже есть разумные существа, поиски которых безрезультатно ведутся многие годы. Если вспомнить о большом количестве фактов, свидетельствующих о том, что возраст земли и Вселенной исчисляется тысячами, а не миллионами или миллиардами лет, то удивление превращается в полное недоумение…

Каких взглядов придерживаться, это дело выбора каждого свободного человека и не стоило бы об этом даже говорить, если бы атеистическое мировоззрение нам настойчиво не навязывалось идеологами коммунизма и глобализма и не объявлялось частью научной картины мира.