Все природные стихийные явления подчиняются ряду общих закономерностей. Под закономерностями природного процесса в науках о Земле понимаются его пространственные и временные связи и отношения со средой развития, внешними воздействиями и другими процессами, установленные в качественном или количественном виде.

Первая из них выражается в специфической пространственной приуроченности природных процессов и явлений. Возникновение любого опасного природного процесса и явления, характер и механизм его развития, масштабы и интенсивность проявления определяются особенностями структурно-геологического строения дан­ного конкретного района, участка или массива, историей его геологического раз­вития, климатическими и гидрометеорологическими условиями и их изменениями, а также уже реализованными воздействиями и процессами.

Вторая закономерность относится к повторяемости опасных природных про­цессов и явлений и заключается в том, что чем интенсивнее (сильнее) природное явление, тем реже оно повторяется с той же интенсивностью.

Третья закономерность касается зависимости разрушительного воздействия природного процесса от его интенсивности и продолжительности. Здесь отмечается прямая зависимость увеличения экономических и социальных ущербов (потерь), а также ухудшения свойств окружающей среды (биоты, почв, грунтов, подземных и поверхностных вод и др.) с ростом интенсивности и (или) продолжительности реализации процесса.

Еще одна закономерность - синергизм процессов и явлений. Отличительной особенностью синергетических процессов является взаимоусиление их негативных эффектов (воздействий). Это наиболее характерно для начальных стадий активного развития, до формирования на заключительной стадии развития событий уже других качественно новых природных систем, относительно устойчивых к аналогичным внешним воздействиям. Продолжительность такого усиления составляет от несколь­ких секунд и минут у редко повторяющихся одномоментных событий (крупные оползни, землетрясения и т. п.), до нескольких лет - у перманентных процессов, имеющих мощный источник возбуждения, и выражается в существенном (много­кратном) увеличении общего эффекта воздействия двух или несколько одновремен­но или последовательно действующих процессов. Например, при землетрясениях в горных районах главные бедствия приносят не сами сейсмические колебания, а об­валы, оползни, сели, лавины и другие склоновые процессы. Синергизм природных процессов проявляется в обусловленности развития одного или нескольких процессов другим процессом.

Эти процессы, часто имеющие парагенетические связи, еди­ную среду и территорию развития, нельзя смешивать с простым наложением двух или более природных процессов, реализующихся в одно время на одном простран­стве. В последнем случае обусловленность развития одних процессов другими, а так­же их парагенетические связи не очевидны и необязательны, хотя усиление инте­грального эффекта (ущерба) их проявления, по сравнению с простым суммировани­ем эффектов (ущербов) от каждого из них в отдельности, также отмечается.

В качестве характерных примеров последовательных синергетически связанных природных событий, приводящих совместно к более опасным последствиям, чем при их раздельном проявлении, можно назвать:

Подтопление территорий и развитие просадок в лёссах;

Сейсмические толчки и образование оползней, обвалов и лавин;

Модель – это материальный или идеальный объект, замещающий исследуемую систему и адекватным образом отображающий ее существенные стороны. Модель объекта отражает его наиболее важные качества, пренебрегая второстепенными .

Компьютерная модель (англ. computer model), или численная модель (англ. computational model) – компьютерная программа, работающая на отдельном компьютере, суперкомпьютере или множестве взаимодействующих компьютеров (вычислительных узлов), реализующая представление объекта, системы или понятия в форме, отличной от реальной, но приближенной к алгоритмическому описанию, включающей и набор данных, характеризующих свойства системы и динамику их изменения со временем.

Говоря о компьютерной реконструкции, мы будем подразумевать разработку компьютерной модели определенного физического явления или среды.

Физическое явление – процесс изменения положения или состояния физической системы. Физическое явление характеризуется изменением определенных физических величин, связанных между собой. Например, к физическим явлениям относятся все известные виды взаимодействия материальных частиц.

На рисунке 1 представлена компьютерная динамическая модель изменения магнитного поля, образованного двумя магнитами, в зависимости от положения и ориентации магнитов относительно друг друга.

Рисунок 1 - Компьютерная динамическая модель изменения магнитного поля

Представленная компьютерная модель отражает динамику изменения параметров магнитного поля методом графической визуализации изолиниями. Построение изолиний магнитного поля осуществляется в соответствии с физическими зависимостями, учитывающими полярность магнитов при их определенном расположении и ориентации в плоскости.

Рисунок 2 иллюстрирует компьютерную имитационную модель течения воды в открытом русле, ограниченном стенками длинного стеклянного лотка.

Рисунок 2 - Компьютерная имитационная модель течения воды в открытом русле

Расчет параметров открытого потока (формы свободной поверхности, расхода и напора воды и др.) в данной модели выполняется в соответствии с законами гидродинамики открытых потоков. Расчетные зависимости составляют основу алгоритма, согласно которому производится построение модели потока воды в виртуальном трехмерном пространстве в реальном времени. Представленная компьютерная модель позволяет произвести геометрические замеры отметок поверхности воды в различных точках по длине потока, а также, определить расход воды и другие вспомогательные параметры. На основании полученных данных можно исследовать реальный физический процесс.

В приведенных примерах рассматриваются компьютерные имитационные модели с графической визуализацией физического явления. Однако компьютерные модели могут и не содержать визуальной или графической информации об объекте исследования. Тот же самый физический процесс или явление можно представить в виде набора дискретных данных, причем используя тот же алгоритм, на котором строилась имитационная визуальная модель.

Таким образом, основной задачей построения компьютерных моделей является функциональное исследование физического явления или процесса с получением исчерпывающих аналитических данных, а уже второстепенных задач может быть много, в том числе и графическая интерпретация модели с возможностью интерактивного взаимодействия пользователя с компьютерной моделью.

Механическая система (или система материальных точек) – совокупность материальных точек (или тел, которые по условию задачи оказалось возможным рассматривать как материальные точки).

В технических науках среды разделяют на сплошные (непрерывные) и дискретные среды. Данное разделение является в некоторой степени приближением или аппроксимацией, поскольку физическая материя по своей сути дискретна, а понятие непрерывности (континуума) относится к такой величине, как время. Другими словами, такая «сплошная» среда как, например, жидкость или газ состоит из дискретных элементов – молекул, атомов, ионов и т.д., однако математически описать изменение во времени этих структурных элементов крайне сложно, поэтому к таким системам вполне обосновано применяются методы механики сплошных сред.

– Дворецкий С.И., Муромцев Ю.Л., Погонин В.А. Моделирование систем. – М.: Изд. центр «Академия», 2009. – 320 с.

"Белов, В.В. Компьютерная реализация решения научно-технических и образовательных задач: учебное пособие / В.В. Белов, И.В. Образцов, В.К. Иванов, Е.Н. Коноплев // Тверь: ТвГТУ, 2015. 108 с."

В понятие Природы многие исследователи, вкладывают зачастую разный и достаточно противоречивый смысл 1. Поэтому, на наш взгляд, необходимо дать некоторые пояснения тем составляющим этого емкого понятия, которые закрепились в современной научной и популярной литературе.

Необходимо расчленение термина «природа» на понятия: природа – как сущность, природа как объекта восприятия, природа как объекта пользования и природа как среда.

В понятие сущности Природы предлагается вкладывать следующий смысл:

Природа как сущность – совокупность интегрированных законов, представляющих собой наблюдаемые разумом регулярности, которым следует материальный мир в пространстве-времени в непрерывном поиске более совершенных самоорганизованных структур, способных на определённых этапах провоцировать возникновение разумной самоорганизации. Последняя способна к познанию как Природы, так и самой себя. То есть, в принятом представлении в науке – это весь мир во всем его многообразии состояний и движений. Употребляется в одном ряду с понятиями материя, Универсум, Вселенная. Таким образом, Природа (здесь мы отождествляем термин с именем собственным) есть неразрывное и бесконечное, всеобъемлющее и взаимопроникающее всё: микро-, мезо,- макро,- мега,- супермир 2. Это Всё между Ничем и Всем, единение Начала и Конца, основанные на квантовой сущности материи, вещества, энергии, взаимодействия и информации в пространстве-времени.

В этом представлении «Природы», в ней нет понятия конкретного объекта, а есть то, что представляет собой материально-пространственно-временное единство части и целого – континуум. Для него не существует миг, который можно остановить, изучить и относительно которого мы сможем сказать, что Мир прекрасен. В Природе все пронизано движением, обменом веществом, энергией и информацией. Она и любая ее часть подвержена самоорганизации, выравнивающей возмущающие факторы, стремящаяся к состоянию динамического равновесия и … никогда не достигающая его равновесности. Природа превращает хаос в структурированную конструкцию, а порядок ниспровергает в хаос по основному ее свойству – самоорганизации. А мы заставляем себя (в который раз!) искать в ней Высшее Начало и смысл. Начало, которого нет, потому что этого начала никогда не существовало, поскольку смысл существования Природы заключен в законах сохранения, в непрерывности движения, изменения, взаимодействия, в её самоорганизации. Толчок, как спусковой механизм, как триггер, провоцирующий начало (извне) или как зарождение движения в природе, не имеет смысла, поскольку является следствием непрерывных флуктуаций хаоса не способного быть абсолютным, потому что перед нами распростёрт Мир, выросший из него. Хаос в критических состояниях всегда провоцирует бесконечные фазовые переходы материи и вещества: от беспорядочного к упорядоченному, структурному и пространственному состояниям материи и вещества, мерой изменчивости которых является время.

Природа – это не размытая поверхность осознания эфемерности объекта (с позиции квантовой механики), это нечто большее, к чему стремится человек, чтобы понять устройство мира. Это живое и неживое в единстве. Это отсутствие любых граничащих эффектов, поскольку они всегда временные. Это все, что заставляет сознание трепетать от восхищенного многообразия быть, существовать, двигаться, жить.

Движение есть покой! когда-то заметил Зенон из Элеи 3. И оказался прав, потому что нет грани между движением и покоем в предельных случаях. Но Природа это и не Колесо, которое подминает под себя Время, но вихрь, увлекающий материю, вещество и сознание в непрерывный процесс возбуждения Хаоса, способного с такой же непринужденностью во времени и пространстве формировать структуры, с какой разрушать их, чтобы создавать новые.

Что же до человека, то ей, Природе, безразлично, что он «творит» на пути познания ее законов, которых нет. А есть только познанная человеком ничтожная преходящая частность, меняющаяся с о[сознанием] многообразия форм состояний в Природе, движений, взаимодействий; есть некая сущность, способная в бесконечном разнообразии явлений, состояний и взаимодействий проявлять периодичность в зависимости от случайных флуктуаций, внутренних свойств. Природе даже не важно то, что именно ее самоорганизацией запущен механизм самоорганизованного разума, в который она одинаково, как и в неосознанную часть мира, вложила созидание и разрушение как антиподы (истины и заблуждений), без которых не может существовать движения к познанию ее (Природы) и самого себя (разума).

Место же человека в Природе заключается в своевременности в разрушительном в ней заметить созидательное начало и творить, сообразуясь со своими потребностями видеть мир таким, как он ему видится – непрерывно меняющимся; и в способности понять свое место в Природе, свою роль в ней и всякий раз открывать самого себя в ней.

Человек – феномен, как и феноменальна его деятельность и способность к познанию Природы как сущности. Но это единственная в обозримой вселенной случайно или закономерно выделившая себя из неё разумная часть, способная не только изучать Природу, но и к самопознанию.

Красота спасет мир… Но ведь нет ничего прекраснее и гармоничнее Природы, в которой даже дисгармоничность звучит гимном Случаю, которым хочется восхищаться. Природа является объектом не только искусства, но науки, сущности которых не разделимы ни в сознании, ни в творении человеком. Кажется, что человек познает и может познать только небольшую часть Природы. Но, познав её, перед ним раскрывается бездна других частей, ограничивая бесконечность своим восприятием Начал (математики, физики и др.) которые изобрел сам, и в которых увидел собственную бесконечность восприятия их сущности, а потому понял, что Природа познаваема в рамках поставленной человеком конкретной проблемы – как формы знания о незнании.

Природа бесконечна и в гармонии и без нее, в части и целом, в своем непрерывном творении и превращении, несмотря на ограниченность числа атомов в Периодическом законе Д.И. Менделеева, частиц, из которых состоят атомы. Несмотря на всего четыре типа фундаментальных физических взаимодействий в ней. Красота природы в видимой части спектра это лишь часть красоты, но как бесконечна палитра звуков в семи нотах, так бесконечно многообразие оттенков всего в семи спектрах видимой части света…

Природа, сотворив в человеке биологическую, не создавала его социальную сущность. Её он сотворил сам, вначале выделив себя из Природы, а затем неизбежно пришел к созданию структуры общественных отношений (производство – потребление – искусство – история – право – наука – технологии). То есть, разумным человек сделал себя сам. На этой основе по эстафетному принципу начал накапливать и передавать последующим поколениям знания о Природе и своей истории, формируя, таким образом, накопленный интеллект 4. Он доставался ему тяжело, поскольку единственный метод, который сопровождал тернистый путь начала познания им Природы – был метод проб и ошибок. Несоответствие знания природе вещей каждый раз стимулировали в человеке снова и снова ставить новые проблемы, пока он не поставил главную – проблему своего смыла в ней. И это, кажется, сегодня та самая вершина, на которую поднялся человек за долгие скитания своего сознания между неразумностью (животным) и знанием (интеллектом).

Природе свойственно развитие по закону множеств. Множества, в свою очередь, делятся на свои противоположности: частицу – античастицу, положительное – отрицательное, порядок – хаос, симметрию – асимметрию, разумное – неразумное… Но парадокс заключается в том, что хаос множества не приводит к хаосу вообще.

Другие исследователи 5 под понятием «Природа» подразумевают существование единой универсальной сущности (всеобщей связи всего со всем), которая образует единую систему, совокупную связь тел, сводя понятие по существу к фундаментальному принципу причинности. Пространственно-временная структура Мира определяется системой всевозможных материальных воздействий одних мировых явлений на другие). Принцип причинности представляет собой необходимую и достаточную основу для последовательного (систематического) описания Мира. В этом смысле резонна постановка вопроса, что понимать под единой универсальной сущностью? Единство взаимодействий Всего? Тогда что представляет Всё? – открытую или закрытую систему? Использование же принципа причинности отсылает нас к проблеме происхождения… Всего. Если не творение, тогда что?

Мы долго будем ещё биться над понятием Сущности Природы, и нам ничего не останется, кроме как принять Вечность превращений и движений материального Мира, в котором на каком-то витке случайных превращений появился социум, являющийся мерой всех этих представлений о Мире.

Уровень организации самой Природы – самый сложный вопрос. Если вообще можно его ставить в таком виде. В авторском представлении он заключается в следующем. Где начинается и заканчивается «творение» самой Природы, а где начинается (эволюция) объектов её «творения»? И вообще, что такое «творение» Природы? Существует ли оно?

С позиции философии Природа, как мы уже отмечали выше, это сущность, которая представляет собой процесс вечных движений, превращений материального мира в пространстве и времени. Каждое мгновение пространство, время и материя, бесконечно интегрированные в континуум, – другие, опосредованные движением и превращением в новые состояния и формы. Тогда представление о Начале не имеет смысла. Природа вечна, а её состояния – следствие её самоорганизации, флуктуирующей между сингулярностью и энтропией вселенной. Бесчисленные другие вселенные могут возникать снова и снова из флуктуаций первичного вакуума, но физика в них, возможно, другая. Между сверхплотным, упорядоченным горячим состоянием материи, сконцентрированной в сверхмалом объеме и хаосом (физическим вакуумом в бесконечном пространстве-времени сверхнизкой плотности и температуры, близкой к абсолютному нулю 6). Самоорганизации, которая порождает новую, другого уровня и состояния в рамках существующих законов сохранения. В этом смысле уровень организации Природы определяется возникновением новых структур в пространстве-времени, способных к развитию и эволюции. Такими уровнями структур являются следующие.

Первый уровень. Существует в условиях так называемой сингулярности – момента, из которого возникает вселенная. Элементарная часть материи – квант электромагнитного поля. Началом являются квантовые флуктуации извечного физического вакуума. При этом он представляет собой наинизшее энергетическое состояние квантовых полей. А в рамках Теории Всего – четыре типа фундаментальных взаимодействий слиты в одно – супергравитацию.

Флуктуации первичного вакуума, по представлениям многих современных теоретиков, дают начало множеству (порядка 1050!) вселенных с самыми разными значениями физических констант в них. Заметим, что концепция вечного первичного вакуума в некотором смысле соответствует давней философской идее извечной самоидентичности Мироздания.

Второй уровень. Существует в рамках Стандартной модели (Большого взрыва) образования вселенной:

• элементарные частицы и их производные;
• кварки;
• частица Хиггса;
• ядра атомов водорода и гелия и атомы.

Третий уровень. Существует в рамках эволюции вселенной в условиях галактик и образования звёзд населения-I,II:

• производные ядер атомов (изотопов) тяжелее водорода;
• производные атомов.

Четвёртый уровень. Существует в рамках эволюции планетарных туманностей:

• молекулы и производные молекул;
• ионы и производные ионов;
• кластеры и производные кластеров (включая элементарные ячейки кристаллов);
• космическая пыль (примитивные по составу минеральные образования и химические соединения, рождённые звёздами):

Пятый уровень. Существует в рамках планет и планетных систем до биологического этапа формирования:

• минералы разного и сложного состава;
• породы сложного состава;
• геосферы (для Земли);
• замерзшие газы, вода в твёрдом состоянии;
• примитивные органические соединения, предшествующие жизненным формам (преджизненные формы);

Шестой уровень. Существует в рамках геологической истории планет с биологической формой жизни:

• газы разного состава;
• жидкая вода, лёд;
• сложные по составу и генезису минералы, породы, комплексы, формации;
• клетка (жизнь, биосфера)

Седьмой уровень. Разум. Использует то, что уже создано природой на каждом из обозначенных уровней в рамках вселенского, галактического, звёздного и планетарного круговорота вещества и эволюции самоорганизующихся систем.

Таким образом, в дальнейшем можно считать, что переход состояний вселенной зависит только от принятой модели её развития и функция природы предстаёт в виде эволюции самоорганизующихся систем обозначенных семи уровней. То есть, поддержание условий всеобщей самоорганизации Мира зависит от каждого её уровня в их взаимосвязи и взаимозависимости и не зависит уже от первичного состояния самой Природы после возникновения самоорганизующихся структур нового поколения. Ибо всё может вернуться в исходное состояние в обозначенном интервале действия законов сохранения Природы: сингулярность – физический вакуум – сингулярность. То есть бесчисленные другие вселенные могут возникать снова и снова из флуктуаций физического вакуума, но физика в них может быть другой 7. Эта последовательность закреплена на всех уровнях организации материи и вещества: рождение – жизнь – смерть – рассеяние – флуктуации – концентрация – рождение и т.д. Принцип самоорганизации (как всеобщий закон Природы) изначален. Он сохранялся, сохраняется, и будет сохранять своё действие (значение) бесконечно, в любых пространственно-временных измерениях, изменяя лик самой Природы, частных её законов, а посему фундаментальные константы должны изменяться во времени и при формировании других вселенных. И в ином Творце действительный Мир действительно не нуждается.

Природа как объект восприятия – это окружающий мир человека. Мир экологически завершенного единства. Это река, лес, звезда, галактика, пчела, облака, земля, дом, город и т.д. И это всегда только часть той самой сущности Природы. Часть, отделяемая человеком от Неё своим сознанием и осознанием происходящего в Ней. Часть сущности, которая подвластна наблюдению, изучению, созерцанию, использованию. Часть, которая вмещает человеческую жизнь, сознание и т.д. В этом смысле это понятие может быть как субъективным, так и объективным, а точнее способно к раздвоению сущности объекта восприятия на объективную и субъективную сущности. Нет человека, отсутствует восприятие им не только сущности Природы, её объекта, но и природной среды. Объект восприятия не равен, не тождественен сущности объекта. Восприятие человеком всегда богаче формы объекта, но беднее его сущности и структуры. Сознание всегда наделяет объект свойствами и качествами, которыми не обладает ни Природа, ни ее объект. Оно стремится либо к упрощению, либо усложнению объекта восприятия, но никогда не будет истинным по отношению к его сущности, исходя, хотя бы, из принципа дополнительности Бора. Потому как к восприятию подключается сознание человека, которое способно наделить объект несуществующей реальностью и парить своим сознанием в этой нереальности (виртуальности) до тех пор, пока восприятие не обернется голой сущностью. Например, ощутить реальность падения (как проявление гравитации) и разбить голову вместо парения через восприятие красоты полета в мечтании о нём, не заметив, что тропинка, по которой шёл, оборвалась…

Поэтому часто возникает вопрос: где начинается тот момент, когда окружающая нас природа отказывается подчиняться вмешательству человека? Ответ лежит на поверхности. Нужно знать, то есть, рассчитать возможности биосферы, конкретного природного комплекса, какова их способность воспроизводства вне хозяйственной деятельности человека. Другими словами, рассчитать ассимиляционный потенциал биосферы или конкретного природно-хозяйственного комплекса. То есть тогда нам нужно заново разобраться с тем, что же представляет собой собственно окружающая природа человека. И этот вопрос, скорее, не столько философский 8, сколько естественнонаучный.

Природа как объект пользования – это отделяемая от окружающей человека природы ее часть, отвечающая потребности человека, обладающая полезными для него свойствами и качествами, которые он использует для своего социального развития, познания самой природы через взаимодействие с ней.

Природа как среда – это часть Природы изменчивого во времени динамического экологического единства, круговорота (обмена) вещества, энергии, информации. Совокупность объектов во взаимодействии, движении, изменении состояний, обеспечивающих гомеостаз составных элементов среды: биотопов, биоценозов, экосистем, человека. На глобальном уровне это структура и функция биосферы в единстве круговорота вещества атмосферы, гидросферы, литосферы. Место обитания, эволюции жизни и творения человека.

Эстетическое понимание природы включает в себя специфику ощущений в зависимости от душевного состояния человека, его сознания, культуры. В самой природе нет красоты и гармонии. Есть только непрерывный процесс созидания и разрушения через флуктуации качества и количества, через стремление к хаосу и убегания от него путём создания временных структур, не воспринимающих ни красоты, ни гармонии. Это человек в силу своих душевных переживаний и видений замечает в ней прекрасное через каприз своих ощущений, наделяет ее своими качествами.

Взаимодействие человека и природной среды есть те, влияющие друг на друга факторы, которые влекут за собой новое качество и новое состояние среды, неизбежно стремящейся к равновесию между стремлением быть естественной, модифицированной, трансформированной под влиянием хозяйственной деятельности человека. Другими словами – человек не способен вернуть естественное качество среды, поскольку его хозяйственная деятельность является одним из постоянно действующих возмущающих (внутренних!) факторов, провоцирующих непрерывное изменение её качества. А естественную функцию биосферы он переводит в новое состояние – ноосферы. Сферы разумного влияния на состояние биосферы, обеспечивающего возможность неограниченного во времени существования человечества в ней.

Таким образом, в процессе своей эволюции человек непрерывно меняет структуру отношений в системе Природа – Человек – Общество.

На каком уровне развития находится общество, таковы и представления о Природе и её законах. Но окружающий нас мир Природы изучает не общество, а конкретные люди, учёные. Общество может способствовать изучению действительной картины мира или нет. Конкретные исследователи занимаются изучением конкретных областей знания (естественнонаучное, гуманитарное) и делают выводы о конкретных закономерностях явлений, состояний окружающего нас мира. В этом смысле знание как таковое представляется обществу в двух его аспектах: естественнонаучное и гуманитарное.

Естественнонаучное знание должно отражать естественное состояние материального мира, а гуманитарное – как отражение представлений об этом мире в сознании людей. Раздвоение знания на две сущности связано с двойственной природой человека, способного принимать естественные законы таковыми, какими они есть, а общественные – изменять под потребности своего развития. И возникает удивительный вопрос. Если социальная сущность человека способна менять законы в угоду своих потребностей развития, то не изменяет ли таким же образом Природа своих законов в процессе своего развития? Другими словами, соблюдаются ли фундаментальные законы в самой Природе в условиях вечности движения и преобразования в ней материи? Да и понятие фундаментальный, всеобщий, частный закон – условное. Поскольку в частных законах должны соблюдаться всеобщие законы Природы! В этом смысле деление законов на частные и всеобщие – условно.

В самом понятии «закон» человечество сознательно ввело ограничения, дабы ни шагу от того, завоёванного знания в сторону до того, как они позволят обществу говорить, что они не частные, не общие и…, может быть, не фундаментальные, а изменчивые. Поэтому в самом определении закона, данного философией, как категории объективно существующей, необхо­димой, существенной, устойчивой, повторяющейся связи между явле­ниями в природе и обществе заложены, на самом деле, ограничения (!). Так должно быть в силу, например, ныне существующих представлений о самой Природе. Которая, на самом деле – ни на одно мгновение не повторяющееся следствие собственного развития. Поэтому, если всё-таки обнаруживается, что всеобщий закон становится частным, говорят об области его действия или применения…

Ну, во-первых. С общественными (институциональными) частными законами как раз всё понятно. Уж, не говоря, об основном законе каждого народа – Конституции. Мы их можем совершенствовать, менять и отменять. При этом у кормила формирования таких законов стоит, с одной стороны, народ, а с другой – власть. Противоречия между властью и народом во всей истории их сосуществования не устранимые (вполне применим всеобщий закон единства борьбы противоположностей в философии). Но именно эта противоречивость и является двигателем демократических преобразований и обе стороны должны на каждом историческом рубеже достигать так называемого консенсуса, чтобы двигаться дальше в своём развитии. Стало быть, общество, если не хочет прекратить своё развитие просто обязано менять общественные законы в изменившихся политических, экономических и социальных условиях.

Во-вторых, бесконечный мир превращений и движений материи в природе, базирующийся на частных законах (физики, химии, биологии и т.д.) и всеобщих законах (эволюции) также должен приспосабливаться к изменяющимся условиям высоких и малых энергий; высокой и малой плотности; малых и больших масс; низких и высоких скоростей; разбавленным и концентрированным растворам и т.д.

В-третьих, если мы говорим о единстве окружающего нас мира, то это единство должно основываться на единстве принципов развития – изменчивости всего: материи, пространства, времени, законов. Но нам в процессе познания окружающего нас мира и приближения к истине приходится использовать существующие подходы к категории представлений об аксиоме и постулате, гипотезе и теории, наконец, о законе. Но движение в сторону формулировки закона сопряжено с необходимостью на каком-то уровне представлений об объекте познания ограничиться аксиомой или гипотезой, теорией или частным законом. Наконец создать всеобъемлющую теорию Всего 9, осмысление которой может нас привести к формулировке фундаментального и всеобщего закона.

1.1 Частные и всеобщие законы Природы

Сегодня принято уже говорить о том, что процесс научного познания окружающего мира развивается в соответствии с принципом соответствия Нильса Бора. Его сущность сводится к тому, что теории, справедливость которых доказана для той или иной области физических явлений, с появлением новых более общих теорий сохраняют свое значение как предельная форма или как частный случай новых теорий. Однако делаются попытки относить некоторые законы к разряду основных всеобщих законов Природы (Вселенной, Мироздания). Большей частью такая постановка вопроса абсурдна, поскольку, как мы уже упоминали выше понятие «Природа» тождественны представлениям о Вселенной и Мироздании. Так что речь идёт о Природе.

Ниже мы будем говорить о всеобщих законах Природы в современном существующем представлении о неизменности их во времени и пространстве, хотя и велики сомнения в этом.

Существует устоявшее деление законов на частные, общие, и всеобщие.

В частных законах, как мы упоминали уже, проявляются действия общих и всеобщих законов. А вусеобщие законы познаются путем обобщения конкретных явлений, состояний, движений, включая частные и общие законы. Проявление частных законов зависит от состояния среды, масштаба объектов в среде, наличия соответствующих условий, которые обеспечивают переход состояний, вытекающих из закона, из сферы возможного в сферу действительного. Это как раз свидетельствует об изменчивости частных законов, поскольку на них накладываются большие ограничения параметров самого объекта (явления, состояния, движения и т.д. в микро, – и макромире); среды (плотность, структура); области применимости закона.

Универсализм применительно понятию «закон» неприемлем. Поэтому желание выдать какие-то законы за универсальные, – ничто иное как попытка «уверовать в него», навязывая исследователям мысль не заниматься его сущностью и описываемых им явлений. Подчинять сознание его действию. Подчинять его сущности все формы состояний, движений и изменений в любых системах, средах, на любом уровне организации вещества, материи, в любых пространственно-временных связях. Поэтому резонно относить подобные законы не к универсальным, а к всеобщим, которые одинаково действуют на всех уровнях организации материи в пространстве и времени. Хотя, как мы уже обратили внимание и они, в процессе познания Природы, имеют свою область действия. В этом смысле единственным всеобщим законом является развитие. Или, как принято называть – эволюция 10. В силу периодически меняющихся условий движения от максимальной плотности информации, заключённой в единице объема с наименьшей сложностью к минимальной плотности информации в единице объема с невероятной сложностью конструкции в нём 11.

Примером таких явлений может служить происхождение и эволюция вселенной. В ней на начальном этапе (в состоянии сингулярности) в единице объема концентрируется максимальная плотность энергии, материи, максимум плотности информации о будущем состоянии Метагалактики при минимальной сложности самой сингулярности 12. В современном же виде Метагалактика предстаёт перед нами как структура невероятной сложности при низкой плотности вещества (около 1·10-31 г/см3), заключённой в её бесконечном объеме.

Другим примером может являться клетка многоклеточного организма (например, человека). В клетке сосредоточена информация о структуре будущего организма при более простом строении клетки 13 в сравнении со сложностью будущего организма. В условиях её развития из неё «выдавливается» сложнейшая структура необычной информационной сложности при понижении плотности информации в единице объема, оказывающего влияние на состояние самой окружающей среды.

В изложенном виде необходимо говорить о законе сохранения информации в эволюции. В начале развития естественных объектов природы в единице объема максимальная плотность информации заключена в структуре меньшей сложности. В процессе развития природных объектов плотность информации в единице объема уменьшается при увеличении её сложности и сложности самой структуры. Следствием этого закона может быть: периодичность превращений самой природы из состояния сверхвысокой плотности материи при малой сложности к состоянию минимальной плотности материи и невероятной сложности; невозможность в действительном мире достичь абсолютного порядка или хаоса. Абсолютный порядок невозможен в силу всеобщей изменчивости движения, в силу действия всеобщего закона превращений хаоса – в порядок – хаос и т.д. Это и есть формула непрерывности, дискретности, периодичности и вечности движения и превращений объектов материального мира и самой Природы. Мир бесконечен в многообразии превращений материального мира.

Философия к всеобщим законам Природы пытается относить следующие.

Закон единства и борьбы противоположностей. Он как раз и раскрывает источник самоорганизации и развития объективного мира и познания его. Он исходит из положения, что основу всякого развития составляет противоречие – борьба противоположных сторон и тенденций, находящихся вместе во внутреннем единстве и взаимопроникновении. Но ведь это и есть закон развития (эволюции), основанный на непрерывности движения и «борьбы» хаоса и порядка. Это происходит и в познании в форме противоборства знания и заблуждения.

Закон отрицания отрицания. Он характеризует направление, форму и результат процесса развития. Согласно этому закону развитие осуществляется циклами (в эволюции – периодами), каждый из которых состоит из трех стадий: исходное состояние объекта, его превращение в свою противоположность (отрицание), превращение этой противоположности в свою противоположность (отрицание отрицания). Отрицание – это условие изменения объекта, при котором некоторые элементы не уничтожаются, а через следующее отрицание сохраняются в новом качестве. Этот закон также естественно вписывается во всеобщий закон развития (эволюции), потому как периодически возникают условия отрицания в преобразовании состояний и движений. Весьма близок к всеобщим законам сохранения. Новое всегда отрицает старое, будущее – прошлое. Сын – отца. А во внуке (в третьем поколении) проявятся наследственные признаки отца или матери или того и другой. Но в представлении отрицания сыном отца не заложено низведение этой формулы к этической и моральной сущности общественных отношений.

Закон перехода количественных изменений в качественные. Он как раз вскрывает наиболее общий механизм развития, то есть эволюции. Согласно этому закону количественные изменения объекта, достигнув определенного уровня, приводят к перестройке его структуры, формы в результате чего образуется качественно новая система. Это и фазовые переходы и бифуркации, возникающие в условиях критических состояний, например, среды.

Физические «всеобщие» законы

Законы сохранения: энергии, массы, вещества, количества движения. Также относят к всеобщим. Но в изложенном определении каждый из них представляет собой частный закон: закон сохранения энергии, закон сохранения массы, закон сохранения вещества, закон сохранения количества движения. Например, мера сохранения массы может быть выражена мерой сохранения энергии. То есть закон сохранения энергии в современном представлении фактически является законом сохранения энергии-массы и может быть выражена уравнением А. Эйнштейна. Он указывает на то, что сумма массы вещества системы и массы эквивалентной энергии, полученной или отданной той же системой – постоянна.

Закон сохранения энергии в рамках отдельной замкнутой системы не является строгим, так как абсолютно замкнутых (изолированных) систем в природе просто не существует. Все они являются в той или иной степени открытыми, способными обмениваться веществом, энергией и информацией.

Закон резонанса. Это возбуждение колебаний одного тела колебаниями другого той же частоты. С физической точки зрения, резонанс представляет собой резкое возрастание амплитуды установившихся вынужденных колебаний при приближении частоты внешнего гармонического воздействия к частоте одного из собственных колебаний объекта (системы).

Явление резонанса, как известно, наблюдается и используется в физике, химии, биологии, обществе, а настройка в резонанс может осуществляться путем изменения параметров системы (с помощью так называемых управляющих параметров).

Резонанс, лежащий в основе любых взаимодействий, способен в неживых и живых системах как к их разрушению, так и созиданию новых, устойчивых в новой среде.

Закон (принцип) действия и противодействия. Сила действия равна силе противодействия или: сила противодействия равна силе воздействия. В принципе этот закон есть выражение принципа Ле Шателье – Брауна или закона динамического равновесия. Если на систему оказывается давление, то система либо противостоит ему, либо изменяет свои свойства в соответствии с новыми свойствами среды. В этом смысле еще раз подчеркнём, что развитие систем связано не только с их приспособительностью к существующим условиям среды, но изменяют саму среду.

Закон причинно-следственных связей: каждое следствие вызвано определенной причиной или определенной совокупностью нескольких причин. Его действие ограничено детерминизмом Лапласа, как и закона (принципа) обратной связи, который может быть переформулирован в принцип действия и противодействия.

В неравновесной термодинамике в процессе эволюции открытых систем хаос непредсказуем. В принципе, мы не можем дать «долгосрочный прогноз» поведения огромного количества даже сравнительно простых механических, физических, химических и экологических систем.

Прогноз их поведения систем может быть дан на любое желаемое время для предсказуемых систем. Для стохастических (вероятностных) систем (например, бросание монетки и ожидание, что будет: решка или орёл). То, что выпадает в данный момент, никак не связано с предысторией процесса. Здесь нельзя говорить о детерминированности и можно иметь дело лишь со статистическими характеристиками – средними значениями, отклонениями от среднего, дисперсиями, распределениями вероятностей.

Есть ограничения этого закона и в квантовой механике, поскольку в ней доминируют вероятности состояний. В этом смысле закон причинно-следственных связей, скорее всего, может быть отнесён к принципу, действие которого ограничено условиями вероятности. К тому же все взаимодействия (действия и противодействия) являются энергоинформационными, стало быть, используя выше представления о законах сохранения, мы можем говорить также об их не всеобщности. Это касается и закона (принципа) корпускулярно-волнового дуализма, подобия и др.

Согласно И.Канту, законы природы устанавливает познающий её человек, (поскольку Природа не познаёт самою себя, авт.). И иных способов познания просто не существует, кроме познания разумом Природы и себя в ней. Но непримиримым противником научного реализма выступает традиция, восходящая к шотландскому философу Д.Юму. В соответствие с ней формулируемые законы Природы являются ничем иным, как описанием наблюдаемых регулярностей. По представлениям же С. Вайнберга законы Природы не только основаны на человеческой логике их осмысления, но и материальны, как камень. И в перечислении этих отношений в области познания возникает главный вопрос: являются ли наблюдаемые разумом закономерности в природных явлениях необходимыми и всеобщими?

1.2 Изменчивость самой Природы

Существующие представления о вечности вселенной до недавнего времени базировались на неизменности фундаментальных постоянных. Таких постоянных физики насчитывают 29, включая постоянную гравитации, постоянную Планка, скорость света, постоянную тонкой структуры альфа и другие.

Значимость постоянной тонкой структуры альфа, введённой физиком-теоретиком А.Зоммерфельдом, состоит в описании электромагнитного взаимодействия. Оно отвечает за силу, с которой атомные ядра притягивают и удерживают окружающие их электроны и вероятность поглощения фотона атомом. Другой важнейшей особенностью постоянной альфа является её безразмерность, или независимость от земных единиц измерения.

Однако тончайшие измерения фундаментальных постоянных привело к неожиданному результату. Во времени они не представляют собой постоянные и также подвержены изменениям 14. Например, G – гравитационная постоянная (6,67259·10-11 м3/кг·см2), измеренная с точностью 0,01%, возможно не является фундаментальной постоянной, как и постоянная альфа. Одни учёные связывают это с изменчивостью их значений во времени, а другие уповают только на ошибки в точности их измерений…

Что может стоять за непостоянностью фундаментальных констант? А то, что если допустить, например, увеличение гравитационной постоянной во времени, то это приведёт к сжатию Земли. Луна переместится ближе к планете, а сама Земля переместится ближе к Солнцу. Это спровоцирует повышение температуры поверхности Земли и станет причиной уничтожения жизни на нашей планете. Постоянная гравитации как бы «подогнана» к возможности существования жизни на нашей планете.

Изменение постоянной структуры альфа на 4% (равной 1/137) может привести к прекращению синтеза углерода в звёздах, что не привело бы к появлению углеродной жизни во вселенной. А поскольку окружающий нас мир таков, какой мы его наблюдаем, стоит только удивляться, насколько идеально фундаментальные константы согласованы все друг с другом. Ибо изменение одной неизбежно приведёт к изменению других констант.

В этом смысле возникает самый сложный вопрос, почему значения фундаментальных постоянных такие, а не другие? Это случайность или порядок, «установленный» сверхразумностью, сотворившей наш Мир? Скорее закономерность…

Исследованием постоянной структуры альфа учёные, улавливая далёкий свет, идущий от квазаров, отстоящих от нас на расстоянии 12 – 13 млрд. световых лет пытаются выяснить, изменчива ли она во времени или нет? Считается, что, если она изменчива, то в прошлом её значение могло быть другим.

Таким образом, если изменчивость фундаментальных констант во времени будет доказана, то есть они на самом деле окажутся переменными, то сами законы Природы, да и она сама, должны быть подвержены эволюции. Именно в этой изменчивости может скрываться вся сущность её самой в направлении увеличения её сложности в рамках непрерывного тиражирования в ней самоорганизованных структур.

На сегодня наиболее логически непротиворечивой является модель многокомпонентной вселенной. То есть вселенная состоит из бесконечного количества Начал по типу Большого взрыва, из множества вселенных, которые независимо возникают в разные моменты времени, и пены сверхплотного скалярного поля между ними. Поэтому вселенная (в представлении Супермира – множества вселенных) бесконечна и в пространстве и во времени. Даже допускается, что в разных вселенных могут существовать разные законы, разные элементарные частицы.

1.3 О познаваемости окружающего мира

Как известно, на пути развития материального мира термодинамика поставила барьер в форме так называемого принципа возрастания энтропии (хаоса) во вселенной или Второго начала термодинамики. Этот барьер означает, что во времени любые системы должны стремиться к равновесному состоянию, а, стало быть, к уменьшению сложности. И хотя это находится в вопиющем противоречии с наблюдаемой картиной мира, когда мы во времени видим непрерывное усложнение организации мира неживой и живой материи, тем не менее, этот принцип не может быть опровергнут ни каким образом, если мы будем рассматривать замкнутые (закрытые) термодинамические системы. В них не происходит обмен веществом, энергией и информацией. По отношению к таким системам Л. Больцманом математическим выражением Второго начала термодинамики установлено, что в замкнутом объеме никакими уловками (например, типа «Демона Максвелла» 15) невозможно разделить, газ на горячий и холодный в изолированной системе.

Но дело как раз состоит в том, что в Природе не существует замкнутых (закрытых) систем. В ней доминируют открытые системы, способные к обмену веществом, энергией и информацией. Следовательно, в них невозможно достичь условий абсолютного хаоса (энтропии), поскольку любые флуктуации в нём приведут к усложнению открытых систем. И здесь нет никакого нарушения закона возрастания энтропии, поскольку понижение энтропии (упорядочивание) в одной системе, сопровождается повышением энтропии (хаоса) в другой, связанной с первой 16.

В рамках подобных рассуждений можно сделать вывод, что вселенная (Природа) в условиях непрерывного движения и изменения состояния материи в ней может находиться только в условиях динамического равновесия в рамках непрерывного тиражирования в ней самоорганизованных структур, характеризующихся разной степенью сложности в пространстве-времени. Предвосхитить появление саморганизованных структур во времени и пространстве невозможно в силу непредсказуемости самоорганизации, в которой правят случайные флуктуации. В этом смысле мы можем, казалось бы, говорить о непознаваемости окружающего нас мира. На самом деле мир всякий раз открывается нам новыми гранями ранее недоступного знания о нём, поскольку мы непрерывно познаём его в рамках возникающих проблем – этой формы знания о незнании. Незнание мироустройства на каком-то историческом этапе существования рода человеческого – главный двигатель познания заметить, выделить проблему. А, выделив её, разум непременно стремится решить её, опираясь на накопленный опыт человечества, который зиждется на эстафетном принципе передачи информации (накопленного знания) из поколения в поколение.

«Мир бесконечен, но самое поразительное заключается в том, что он познаваем», – говорил А.Эйнштейн. И в этом заключается не только главная сущность научного знания, опирающегося на созданную им методологию познания, но и ключевая особенность разумной материи во вселенной, возникшая по случаю на волне самоорганизации, а, стало быть, закономерно. И, цитируя Луция Аннея Сенеки: «Природа не раскрывает свои тайны раз и навсегда», можно говорить о том, что познание её бесконечно, поскольку «своих тайн» даже Природа не знает, потому что, изменяясь по принципу самоорганизации, не может предвидеть то, что с ней произойдёт завтра.

Природа развивается по законам непрерывного усложнения систем (т.е. неизбежного возникновения систем более высокого уровня), если они обладают свойством воспроизводства себе подобных. Стало быть, наш разум – одна из ступеней формирования разумности во вселенной и самой Природе.

Поговаривают о появлении в будущем не биологического, а электронного разума, который сможет обладать электронными мозгами, а позже появится и электронное общество и цивилизации. Вряд ли самоорганизованная сущность природы пойдет по этому пути. Ибо зачем-то нужно было обладать разуму чувственностью, способностью созерцать, любоваться творением как самой природы, так и своими. Создавать искусство, литературу и нравственность. Видеть и замечать то, что не могла и не может «осознавать» Природа.

Знание как элемент приращения представлений об объекте, его состоянии, явлениях, движениях лежит в основе выделенности сознанием объектов, состояний явлений и движений. Стало быть, в методологии научного познания важная роль принадлежит наблюдению, основывающемуся на возможности замечать, выделять. Но это возможно только на уровне достигнутой образованности и культуры видеть, созерцать, воспринимать чувственно.

Озарение состоянием замеченной (выделенной сознанием) проблемы это самое главное, что делает обывателя от наблюдателя и исследователя.

Проблема – как форма знания о незнании того, что неожиданно возникло в сознании, побуждает исследователя задавать вопросы. Почему?! И они позволяют ему создавать аксиомы (как формы знания, не требующего доказательства), построить в сознании примерную (гипотетическую) картину происходящего наблюдаемого или ненаблюдаемого, но неожиданно возникшего в сознании. Появляется необходимость создания гипотезы или целой совокупности гипотез для объяснения всех сторон возникшей проблемы (как формы знания, которое необходимо совершенствовать, привлекая арсенал наблюдений, экспериментов, моделирования процессов не только для понимания происходящих процессов в выделенной проблеме, но и для того, чтобы добиться возможности создания условия наивысшей степени представлений о сущности проблемы). Но для этого уже необходима теория – как высшая форма научного знания, способная выделять закономерности состояний, явлений, движений материального мира и социальных особенностей, строить модели, задавать параметры экспериментам для воспроизводства условий, при которых возможно предсказание состояния объекта (субъекта), его эволюции в пространстве-времени.

Наконец, закон, как форма знания области его действия в строгом соответствии с теорией, представляет собой объективно существующую реальность, необходимую, конкретно повторяющуюся, воспроизводимую сущность. Частные законы имеют свои области действия, интегрированные во всеобщий закон развития и подчиняющиеся ему.

Закон сам по себе – это отображение в сознании происходящего явления на уровне наших представлений о мире. Поскольку наши представления о мире изменчивы вместе с непрерывным изменением его состояния, то мы способны лишь формулировать закон в соответствии с нашим представлением о мире в данный момент времени, в данном измерении, в конкретном пространстве и его геометрии.

Сколько существует законов?

Множество. Сколько явлений, состояний, движений материальных и социальных объектов способно выделить наше сознание в действительном окружающем мире, столько необходимо вскрыть (сформулировать) законов, которые интегрируются в представление об его устройстве и развитии.

На всеобщий законом может претендовать только закон развития, эволюции действительного (наблюдаемого) мира и непрерывного усложнения самоорганизующихся систем в нём. Его сущность заключается в вечности движения и периодичности преобразования материи. В вечном превращении количества в качество и обратно в рамках законов сохранения движения, массы, вещества, энергии, информации. В невозможности повторимости минувшего качества и количества, непрерывности создаваемой новизны явлений, состояний движений и окружающего пространства-времени (среды).

Однако сколько бы не формулировалось гипотез, теорем, законов, всё многообразие действительной картины миры нельзя вместить в рамки одной теории хотя бы из принципа фальсифицируемости К.Поппера, из смысла Первой теоремы К.Геделя, или, как заметил А.Эйнштейн, «Никаким количеством экспериментов доказать теорию нельзя, но достаточно одного, чтобы ее опровергнуть».

Интегрированная научная картина мира создаётся учёными разных областей знания естественнонаучного и гуманитарного направлений, технологами (технарями). В основе совершенного учёного, технаря лежит представление о культуре – возделывании всех сторон хозяйственной и социокультурной деятельности человека.

В рамках рассматриваемого вопроса о сущности Природы, её законов возникает необходимость рассмотрение проблемы истины.

1.4 Истина: феномен или ноумен?

Существует три устоявшихся заблуждения.

Заблуждение – не соответствие знания сущности объекта, субъективного образа – объективной действительности, обусловленное ограниченностью общественно-исторической практики и знании либо абсолютизации отдельных элементов познания или сторон объекта. Понятие заблуждения характеризует состояние знания. Качественно отличное от истинного, оно фиксирует факт неверного, искаженного отражения действительности

Первое. Наука может все.

Второе. Наука не может решить всех проблем, которые ставит перед собой Человек.

Третье. Если наука не может решить насущных проблем в познании Природы Человеком, то в этом поможет религия.

Первое заблуждение заключается в том, что как раз наука не может все. Она может решать только исторически возникающие и необходимые для практики решение проблем на основе методов, и средств исследований, которыми располагает наука на момент постановки проблемы. Этим необходимо подчеркнуть, что сама постановка проблемы это необходимая и вызревающая в конкретной исторической обстановке потребность человека. К тому же сами методы и средства, как и объекты исследований, меняются во времени.

Отсюда второе положение «наука не может все» – также не больше, чем заблуждение. Если в конкретной обстановке возникла (сформулирована или поставлена) проблема, созрели методы, средства, выявлен объект исследований, то проблема рано или поздно будет решена, если она сама не представляет собой заблуждение, то есть, поставлена неверно.

Следствие из этих двух заблуждений заключается в следующем. В промежутке (временнόм состоянии) между тем, что наука «может все и не может все», – возникают условия для попытки подменить науку религией, шаманством, колдовством, сектантством – чем угодно, чтобы выйти из порочного круга незнания. Особенно это происходит в условиях кризисных ситуаций, с которыми сталкивается общество.

Весь мировой опыт развития человечества (науки, технологий, культуры) не может привести ни одного примера, когда бы религия решила хотя бы одну социально-экономическую или технологическую проблему, которая бы помогла вывести человека из зависимости от стихии природы. Или решить проблему голода в условиях растущего населения, как это удалось «зелёной революции» в середине прошлого века в рамках достижения селекции 17. Наука не нуждается в религии. Религия, как продукт развития человеческого сознания, культуры, необходима человеку для того, чтобы на каком-то повороте его судьбы или в поисках истины он не сошел с ума, когда не мог объяснить того или иного явления, происходящего с ним, близкими или обществом, но мог делегировать решение возникшей проблемы Всевышнему. Но после, когда он всё же он увидит просвет в решении возникших проблем, он сознательно отодвинет свои религиозные представления и, насладившись открытием нового знания, откроет путь к новым технологиям, которые улучшат его существование для того, чтобы подойти к новому рубежу невиданного. И всё повторится сначала.

Почему-то устоялось в журналистской среде заблуждение 18 относительно того, что наука требует веры не меньше чем религия, а поэтому особых преимуществ у нее нет. Обосновывается это тем, что обывателю приходится верить вначале в постулаты, например, классической механики, а затем в общую и современную теорию относительности. Потом наступает разочарование и в ней… На самом деле здесь происходит не прикрытый подмен понятий, связанный с тем, что наука не может утверждать истину, она к ней идёт. Это движение с остановками, непрерывно-прерывистое, требующее осмысления процессов, которые происходят в окружающем мире человека и в нём одновременно. Не изменяющаяся во времени теория – это тоже заблуждение, которое вскрыто принципом фальсифицируемости (опровержимости) Р. Поппера и доказано в Первой теореме К.Геделя. Они как раз и служит критерием демаркации между наукой и метафизикой.

Понятый и сформулированный тот или иной частный закон природы имеет свою область действия, за которым стоит другой, к познанию которого идет не одно поколение ученых. Таким образом, знание, никогда не являлось догмой, а атрибутом нового стремления к познанию через постановку новой проблемы в рамках созданной умами ученых структуры научного познания. Это такое же вечное движение к истине, к которой идет сама Природа, не зная о её существовании и религия здесь не причем. Религия возникает тогда, когда непонятое требует объяснения, а его-то в данный момент и нет. Вот тогда опорой человеку, чтобы не сойти ему с ума, служит вера, с которой он расстается всегда, как только понимает, что происходит вокруг него. Но вновь обращается к ней, когда впереди маячит что-то непонятное. Вера – рефлекс и психологическая ниша, в которой человек может находиться до тех пор, пока ему откроется простор комфортной новизны восприятия жизни и картины Мира на основе осознания происходящего в нём. Религия – это тень познания, а не ее свет. Находиться в тени, значит верить, что жара на самом деле не такая уж страшная вещь…, исходящая от яростно излучающего Солнца, которое как раз является причиной жары и света и следствием того, что человек чувствует себя комфортнее в тени.

Феномен истины, заключается не в осознании соответствия знания действительному состоянию вещей, объектов познания, как соответствие мышления ощущениям субъекта, как согласие мышления с самим собой, с его априорными формами, а представляет собой философскую и мировоззренческую категорию, в которой дуализм естественного и осознанного действуют в рамках эволюции как самой природы, так и мысли о ней. Феномен в другом, в непрерывном изменении сущности предметов познания как результат непрерывного движения, изменения их состояний и мыслей о них, а это означает изменения не только материи, но и субъекта познания, его сознания. Следовательно, понятие истины, закрепляющее возможность «соответствия» знанию и действительному состоянию предметов – не имеет смысла кроме движения к ней, имеет лишь сугубо познавательную категорию как элемент предельного восприятия состояния предмета, явления и т.д., которое нам доступно пониманию и представляет собой ноумен 19.

Истине, как «вещи в себе» должно быть, присуще понятие филогении (процесса исторического развития объектов познания в целом, в единстве и взаимообусловленности с индивидуальным развитием, онтогенезом), генезис которой может быть представлен лишь в системе установления всего бесконечного разнообразия связей предмета во времени и пространстве. В этом смысле возникает понятие информационной сущности истины, которая каждый момент времени предстает перед субъектом познания как отношение всех установленных им связей в восприятии объекта познания.

Поэтому информационная сущность истины всегда выше, чем мы обычно вкладываем свой смысл в это понятие. Хотя, собственно, пространственно-временой континуум, его существование само по себе становится проблемой. Практически установлено, как отмечает физик А. Суарес, что для парных фотонов, которые под воздействием лазера испускает атом, не существует времени. И фотоны продолжают взаимодействовать вне лазера в совершенно иной и на сегодня не понятной для классической физики сфере. То есть на квантовом уровне впервые экспериментально подтверждается существование частиц в двух и более пространственных точках одновременно. «Объективная реальность», оказалось, не сохраняется на квантовом уровне. Предтечей эксперимента А.Суареса были опыты французского физика А.Аспека. Он в 1982 г опроверг предположение А.Эйнштейна о сохранении законов классической физики на квантовом уровне 20. Поскольку в основе макромира лежит понятие элементарного, то есть кванта, то, как видим, истина в структуре мироустройства не «хочет» соответствовать нашему представлению о нём.

Виртуальное (возможное, а точнее промежуточное) представление об истине как следствие гипотез и теорий, направленных на установление связей, отношений предмета (объекта) познания представляет собой идеализацию состояния познания, исходя из наперед заданных условий. Например, предсказание виртуальных частиц в квантовой теории поля на основе существования промежуточных состояний частиц, существующих в короткий промежуток времени ∆t, которое связано с энергией частиц Е и соотношением неопределенностей ∆t~h/E, где h – постоянная Планка. При этом взаимодействие частиц происходит, благодаря их обмену виртуальными частицами, например, виртуальными фотонами, промежуточными векторными бозонами и т.д.

Истина нам нужна как детерминированная модель, образец, и в то же время абстракция 21 (форма познания, основанная на мысленном выделении существенных свойств и связей предмета и отвлечение от других, частных свойств и связей22) того, к чему мы должны стремиться в процессе познания. Но она есть одновременно и выражение сущности, внутреннего содержания предмета познания на уровне наших представлений на конкретном отрезке познания. Во времени в нашем со[знании] эта сущность трансформируется под влиянием нового знания о предмете познания. Поэтому мы всегда, хотим этого или нет, вынуждены строить новую модель представления об истине, которая не ускользает от нас подобно горизонту, а становится более конкретной и полной, и потому познаваемой, но в рамках конкретно поставленной проблемы. В этом (и не более того) заключается ноумен истины.

Истина представляется иногда неосведомленностью об образе стартовавшего ранее бегуна 23, которого, чтобы узнать, надо догнать, расспросить и понять не только его, но и эпоху, которая мотивировала его принять старт… Но это невозможно, потому что он движется относительно преследующего его не только с большей скоростью 24, но он облачен функцией историзма, к которому не может быть применимо понятие времени не только как вектора. Чтобы догнать ускользающую истину, надо вернуть время вспять, а это, увы, невозможно по Закону Стрелы Времени. Опять же эксперименты с парными фотонами могут перечеркнуть и это понятие.

В погоне за истиной человек способен себе расшибить голову, поскольку, взяв высочайший темп эволюции, он может выдохнуться и сойти с дистанции своего стремительного развития или сойти с ума, если не обретёт «веру» в законы Природы или Творца. Ускоренное развитие человека необходимо не только для собственного самовыражения, это необходимо также и Природе, спровоцировавшей его появление в её истории по принципу собственной самоорганизации, чтобы предотвратить вырождение её самой.

Человек по мере подхода к истине отодвигается от неё дальше, а она, не имеющая в себе свойства быть понятой, «поощряет» устремления человека к ней своей непознанностью, не отбрасывает их, а влечет к себе с новой силой, которая может быть сравнима с любовью матери к своему любимому чаду. И даже повзрослев, ребенок не может осознать сущность матери, которой не мог быть. И поглупевшее с возрастом чадо оставит свои родственные устремления, оттолкнет постаревшую мать, забудет смысл своего существования, потеряв опору в сущности жизни. Поумневшее же с возрастом дитя станет любить мать даже больше в памяти о ней, и все свои помыслы будет связывать с ее образом, олицетворяя прекраснейшее чело с вечно ускользающей истиной любви к ней.

Понятие Истины заключено в сущность вечного движения, вечно изменяющейся во времени материи и сознания о ней. Поэтому возглас: «Остановись мгновение, ты прекрасно!» – не подходит к понятию истинного в Истине. Оно, мгновение, не может существовать без движения, потому что его смысл в нём.

Современная трактовка истины заключается в понятии соответствия знания действительности и дополняется понятием правдоподобия – степени истинности и, соответственно, ложности гипотез и теорий. В конце концов, опираясь на принцип фальсифицируемости Р.Поппера, и теоремы К.Геделя любая теория окажется частным событием в нашем познании Мира.

Истина меняется вместе с человеком, познающим законы и явления Природы. С его появлением возникла парадоксальная ситуация, когда жизнь на Земле раскололась на две составляющие. С одной стороны прежняя ее биологическая сущность продолжает развиваться по закону естественного отбора, а с другой – разум, независящий принципиально от капризов природной среды, которую сам Человек начал изменять, сообразуясь со «своими интересами», следует собственным законам самоорганизации, которые направлены не только на познание законов Природы, но и самой сущности разума. При этом он, разум, исключил из конкуренции всех, кто мог с ним соперничать в биосфере, изменяя её самою. Его конкурентом стала сама, раздвоенная на животную и социальную биологическую и социальную, сущность Природа.

Какой станет жизнь под влиянием её и человека трудно представить. Такого опыта не имела и сама Природа. Да она вообще никогда никакого «опыта» не могла иметь, поскольку никогда и ни в чём не повторяла себя. Также как не имела и не имеет никаких целей. Она сама – случай, который всегда может подвернуться перед вечностью, какой всегда будет в распоряжении её самой. В феномене разделения жизни на разумную и продолжающуюся естественно-эволюционную, выбор останется за разумом. И человек этот выбор сделает в свою пользу. Альтернативы этому нет. И рассуждения типа «на благо ли» или «во вред» развитие человека по отношению к Природе, также бессмысленны, как бессмысленно рассуждать о сути происходящих природных процессов, явлений и изменений, не имеющих категории «хорошо» и «плохо». Всё, что не делается в соответствии с законами Природы, – к лучшему (поскольку оно естественное, даже в разрушительном 25) , а всё, что делается вопреки ей – не останется…, если не будет вписываться в ее законы сохранения. Это надо бы ввести в естествознание как закон Вечности 26.

А что же человек в этом случае? Он – выбор Природы. Он результат ее самоорганизации, но не творения. И хотя ей в этом не было никакой нужды, но «необходимость» более высокой (разумной) степени самоорганизации в ней диктуется самой самоорганизацией, но не выбором. И в этом смысле предотвращение собственного вырождения есть не самоцель Природы, а следствие ее состояния, в котором принцип самоорганизации довлеет над понятием о ней. Разум – оказался более совершенной, а по П. Шардену и высшей формой самоорганизации, на который «положилась» Природа. Человек в Природе – миг, который Вечность и Природа либо «проморгали», либо «сознательно» играют с ним (человеком) в кошки-мышки. Удастся улизнуть мышке от двух котов или нет, покажет Вечность и утвердит Природа, поскольку тогда над ними во весь рост поднимется тень шарденовского Универсума27. А космос будет представлять собой разумную конструкцию, как например, в представлении С.Лема о «Новой космогонии».

И что же истина?

Истина эволюции осталась неизменной, а вот истина разума развивается как двойник первой, но по каким законам, мы опять же не знаем, и отождествлять ее новую сущность можем с другой истиной, следующее раздвоение которой может оказаться сумасшествием или проникновением в понимание вечности28. Относительность и условность же познания может оказаться релятивистским по типу инвариантности Лоренца29.

Истина, как обращение к вечности, может изменить ход восприятия научной картины мира. В этом смысле в ее понятие мы должны вложить смысл непрерывно изменяющейся структуры восприятия картины мира, событий, происходящих в нем. Изменчивым (корпускулярным) может оказаться не только пространство-время, но и структура этой изменчивости, которая, развиваясь в пространстве-времени, однажды разрушит наши представления о мире, который казался нам таким понятным и правдоподобным. Мир окажется вечен в разнообразии не только его форм, структуры, но и структуры его восприятия. Только кем? В настоящем человеком. В будущем – разумом, в каких бы формах и структурной организации он не проявлялся.

1.6. Принципы естествознания

Концепции науки базируются на следующих основных принципах:

• формулируемые физикой фундаментальные законы мироустройства считаются действующими во всей вселенной;
• истинными признаются только те выводы, которые не противоречат возможности существования наблюдателя, то есть человека (антропный космологический принцип);
• принципе относительности, гласящим, что во всех инерциальных системах все законы сохраняются вне зависимости от того, с какими скоростями равномерно и прямолинейно движутся эти системы относительно друг друга и т.д.

На самом деле научных принципов больше. Они представляют собой совокупность методов познания, с помощью которых утверждается справедливость умозаключения о соответствии объекта познания его сущности.

Весьма распространённым является принцип аналогии.

Принцип аналогии

В процессе познания человек пытается найти аналогию, которая позволяет ему в решении какой-то проблемы сравнить свои представления с тем, к чему прибегали до него.

Понятие аналогии имеет несколько значений, но в разных отраслях научного знания означает: соответствие, сходство, подобие, равенство отношений. В нашем смысле аналогия представляет собой познание путём сравнения известных состояний, явлений, движений и т.д. с теми, которые представляют собой выделенный объект познания.

Между сравниваемыми элементами (объектами) познания действительности имеется как различие, так и подобие, что и является основой сравнения. Метафизическая аналогия указывает на то, что различие и подобие объектов континуальны (взаимопроникающи и интегрированы) в единстве.

В физической аналогии они не должны быть хотя бы разделёнными, в противном случае возникнет противоречие в несоответствии, сходстве и т.д.

В атрибутивной аналогии это то, что является основанием подобия двух вещей, что переносится с первого члена аналогии на второй.

В аналогии пропорциональности каждый из членов аналогии содержит нечто, в чём оно в одно и то же время подобно и не подобно другому (Analogia entis).

Для процесса познания вообще важным является умозаключение по аналогии. Это знание, полученное из рассмотрения какого либо объекта, переносимое на менее изученный, сходный по существенным свойствам объект. Умозаключения, например, являются результатом возникновения гипотез, дальнейшее обоснование их внутренней непротиворечивости может привести к созданию теорий, формулировки закона и т.д. Великий Больцман смотрел ещё шире, отмечая, что процесс познания есть не что иное, как отыскание аналогий. А Дьёрдь Поя утверждал, что возможно не существует открытий ни в элементарной, ни в высшей математике, ни даже, пожалуй, в любой другой области, которые могли бы быть сделаны без аналогии. Стефан Банах говорил, что математик это тот, кто умеет находить аналогии между утверждениями, лучший математик – кто устанавливает аналогии доказательств, более сильный математик – кто замечает аналогии теорий.

Аналогия в биологии – это сходство каких-либо структур или функций, не имеющих общего происхождения. В кристаллографии – это подобие, которое определяет свойства минералов и т.д.

Поиск универсальных закономерностей развития мира как самоорганизующейся системы заставил переосмыслить роль аналогий в процессе познания, увидеть их эвристическую перспективу и расширить границы их возможностей как средства познания 30. Это привело ученых к мысли о продуктивности аналогий в рождении новых идей. Так, Гельвеций утверждал, что новая идея появляется в результате сравнения двух вещей, которые еще не сравнивались.

Принцип динамического равновесия

В условиях развития любой (естественной или общественной) открытой системы (в рамках неравновесной термодинамики) наступает период, когда она находится в динамическом равновесии. То есть её равновесное состояние определяется сбалансированным влиянием действующих внутренних и внешних факторов (сил). Отклонение от этого состояния позволяет наблюдать направление изменения состояния системы (её развитие, эволюцию).

Попытки универсализации научных принципов, которые бы отвечали возможности решения конкретных задач в различных областях научного знания, делались в разные времена. Но, как мы уже обращали внимание на эту проблему выше, любой универсализм в любом случае натолкнётся на детали, которые объяснить окажется невозможным, не прибегая к новым методам, которые приведут к необходимости формулировки новых законов или принципов.

Так, в 1906 г. русский кристаллограф Е.С. Федоров, автор 232 видов теоретически возможных видов симметрии кристаллов, распространил действие принципа подвижного (локального) равновесия Ле Шателье не только на физико-химические, но и на биологические, психические и социальные процессы.

Открытия в области химии, физической химии позволили сформулировать ряд принципов, утверждающих состояние динамического равновесия, исходя из которого предсказывались различные варианты эволюции систем. Позже, в рамках науки синергетики, появляются принципы управления любыми системами на основе отыскания так называемых управляющих параметров, с помощью которых можно достигать условий влияния на состояния этих систем. Появилось учение о точках революционных самопроизвольных изменений систем (бифуркации), в которых оказывается неравновесная система и спусковой механизм бифуркаций (триггер). Понятие неравновесности системы, как следствие борьбы между стремлением её к упорядоченности или хаотичности протекающих процессов внутри системы и влияние на неё внешних факторов, привело к учению о самоорганизации. То есть любая открытая и неравновесная система стремится к такому изменению, которое сводит к минимуму внешние нарушения.

Однако во всех этих явлениях и попытках найти универсализм опять-таки лежит известный принцип Ле Шателье – Брауна. Иногда его соотносят с одним именем Ле Шателье как «принцип наименьшего действия». Другими словами, любая система стремится выйти из преобразований с возможно меньшими потерями.

Более известная формулировка этого принципа заключается в следующем. Если на систему оказывается внешнее воздействие, то она либо противостоит этим изменениям (если у неё достаточно внутренней энергии противостоять этому воздействию), либо изменяет свое состояние и переходит в новое, устойчивое состояние (если внутренняя энергия системы не способна противостоять внешним воздействиям).

В экономической теории аналогом принципа динамического равновесия является, например, принцип Парето (парето-эффективность). Его смысл заключается в следующем. Экономическая эффективность хозяйственной системы – это состояние, при котором невозможно увеличить степень удовлетворения потребностей хотя бы одного человека, не ухудшая при этом положение другого члена общества. Заметим, что известные принципы и законы в естествознании переносятся на общественные без изменения их сущности, называя их по-другому. Но это не меняет их содержание, а только подтверждает действие закона (принципа) на разных уровнях организации объектов познания. Так американские экономисты Э. Долан и Д. Линдсей поясняют состояние Парето-эффективности так: если существует способ улучшить ваше положение, не нанося никому ущерба, то проходить мимо такой возможности бессмысленно, а точнее не эффективно. Таких сдедствий какого-либо принципа может быть сколько угодно.

Философской основой принципа динамического равновесия или наименьшего действия, иногда считают «бритву» Оккама, сформулированную в XIV в. Чаще всего её смысл сводится к тому, чтобы не множить сущностей без необходимости. Иногда его называют принципом экономии мышления. Или: если подойдет простое объяснение, то ни к чему искать сложное. То есть доказывать, избегая лишних сложностей. Искать более простые (не упрощённые!) решения проблем. «Тщетно делать с большим то, что можно сделать с меньшим». Этого принципа всю жизнь придерживается великий оружейник России (видимо, и человечества) М. Калашников, создатель самых простых, но эффективных и надёжных видов автоматического оружия.

Сегодня в соответствии с принципом экономии мышления критерий истинности всякого научного познания состоит в достижении максимума знаний с помощью минимума познавательных средств.

Принципы симметрии

Симметрия – символ гармонии. Человек способен наделять природу изяществом и красотой, замечая в ней соразмерность всего, не замечая при этом главного, что эта красота зависит от состояния самого человека. Учёт этих состояний (голоден он или сыт, благодушен к окружающему или нет и т.д.). И это осознание сразу же привело к выводу о несоразмерности духа и наблюдаемой действительности, то есть отсутствия симметрии. Но гармония окружающего мира человека всегда воспринимается как соразмерность наблюдаемого, то есть симметрия, выражающаяся пропорциональностью, периодичностью повторяющихся явлений, состояний и т.д. Гармонию, как и симметрию, человек замечает не только в природе, но и в музыке, в архитектуре (золотое сечение), в живописи. Границы проникновения симметрии в материальный мир, пространство, время не существуют, поскольку на современном этапе развития науки принцип симметрии охватывает все новые и новые области научного знания и понимания устройства макро- и микромира. Симметрию, пропорции относят также к одним из основных закономерностей математического описания строения Вселенной. И вместе с тем не всё так просто…

Симметрия (соразмерность) в широком смысле понятия означает инвариантность (неизменность) структуры, свойств, формы материального объекта относительно его преобразований (изменений ряда физических условий). Симметрия лежит в основе известных законов сохранения. В биологии симметрия означает закономерное расположение подобных (одинаковых) частей тела или форм живого организма, совокупности живых организмов относительно центра или оси симметрии.

С ростом степени симметрии более жестко ограничивается сфера действия законов природы. То есть, чем выше степень симметрии (больше число инвариантных типов преобразований), тем более жестко ограниченна сфера действия законов природы. При этом соответственно уменьшается количество информации, которое следует получить непосредственно из экспериментов (например, путем измерения фундаментальных постоянных), для применения этих законов. Однако предсказательная сила законов возрастает.

Наиболее полное определение симметрии было дано Г. Вейлом 31. Объект является симметричным, если над ним можно произвести некоторые определенные операции, в результате которых он будет выглядеть так же, как и прежде. Или иначе: объект симметричен, если он обладает свойством инвариантности относительно некоторых типов преобразований.

В математике о гармонии чисел говорили еще пифагорийцы, которые переносили эту гармонию на устройство Мира, провозглашая принцип: число есть сущность всех вещей (иногда даже говорят, что числа правят миром). Гармонией «золотого сечения» владели греки, сотворив чудо архитектуры – Парфенон. Его современная разгадка показала, что учтённые греками пропорции архитектурных сооружений отвечали так называемому «золотому числу». Если разделить отрезок на две части a и b (а>b) так, чтобы выполнялась пропорция (а+b)/a = a/b (деление линии в среднем и крайнем отношении), то относительно величины a/b нетрудно получить алгебраическое уравнение второй степени, корни которого равны: s = 1,6180339… ~() и – 1/s. Подобное деление было названо ещё Леонардо да Винчи «золотым сечением».

В геометрии симметрия представляет собой свойство геометрических фигур. Например, если две точки, лежащие на одном перпендикуляре к данной плоскости или прямой по разные стороны и на одинаковом расстоянии от нее, то говорят о том, что они расположены симметрично относительно этой плоскости или этой прямой. Если мы имеем дело с конкретной плоской или пространственной фигурой, то она симметрична относительно прямой, называемой осью симметрии или плоскостью симметрии при условии, что ее точки попарно обладают указанным свойством. Фигура симметрична относительно точки, называемой центром симметрии, если ее точки попарно лежат на прямых, проходящих через центр симметрии, по разные стороны и на равных расстояниях от него.

Пространственная симметрия. Смысл пространственной симметрии заключается в том, что поскольку пространство обладает однородностью и изотропностью, то физические явления, при сохранении внешних условий, протекают одинаково в двух системах координат, сдвинутых параллельно друг относительно друга или повернутых одна относительно другой около любой оси.

Симметрия волновой функции 32 выражает зависимость волновой функции системы тождественных частиц от перестановки местами пары таких частиц. При перестановке частиц с целым спином волновая функция не изменяется (симметрична), а с полуцелым спином волновая функция меняет знак.

Волновая функция в квантовой механике – величина, полностью описывающая состояние микрообъекта любой квантовой системы, например, электрона, протона, атома, молекулы кристалла.

Обращение времени, как выражение симметрии. Это математическая операция замены знака времени в уравнениях движения, описывающих развитие во времени какой-либо физической системы. Такая замена отвечает определённой симметрии, существующей в природе. А именно, все фундаментальные взаимодействия элементарных частиц обладают свойством Т-инвариантности (замена t на - t) не меняет вида уравнений движения. Это означает, что наряду с любым возможным движением системы в природе может осуществляться обращенное во времени движение, когда система последовательно проходит в обратном порядке состояния, симметричные состояниям, проходимым в «прямом» движении. Такие симметричные по времени состояния отличаются противоположными направлениями скоростей и проекций спинов всех частиц и магнитного поля. Т-инвариантность приводит к определённым соотношениям между вероятностями прямых и обратных реакций, к запрету некоторых состояний поляризации частиц в реакциях, к равенству нулю электрическогодипольного момента элементарных частиц и т.д.

Симметрия СРТ-теоремы. Состоит в том, что процессы в природе не меняются (симметричны) при одновременном проведении преобразований. Согласно СРТ-теореме уравнения теории инвариантны относительно СРТ-преобразования, то есть не меняют своего вида, если одновременно провести три преобразования: зарядовое сопряжение С (замена частиц античастицами), пространственную инверсию (зеркальное отражение) Р (замена координат r на – r) и обращение времени Т (замена времени t на – t). Из СРТ-теоремы, например, следует, что массы и время жизни частицы и античастицы равны; электрические заряды и магнитные моменты частицы и античастицы отличаются только знаком; взаимодействие частицы и античастицы с гравитационным полем одинаково, что говорит о невозможности проявления антигравитации; в тех случаях, когда взаимодействие частиц в конечном состоянии пренебрежимо мало, энергетические спектры и угловые распределения продуктов распадов для частиц и античастиц одинаковы, а проекции спинов противоположны.

Уверенность в том, что законы природы симметричны (одинаковы) относительно каждого из преобразований С, Р и Т в отдельности 33, поколебалась в 1956 г с открытием несохранения пространств, четности в слабых взаимодействиях. Л. Д. Ландау и независимо Ли Цзун-дао и Ян Чжэнь-нин высказали гипотезу о том, что любые взаимодействия в природе инвариантны относительно комбинированной инверсии. Электромагнитные и сильные взаимодействия одинаковы для любой исходной системы и системы, полученной при преобразованиях С и Р в отдельности, поэтому они не меняются и при калибровочной инверсии (СР). Слабые взаимодействия меняются при операциях С и Р, но одинаковы для систем, полученных одна из другой преобразованием СР. Например, распад частиц под влиянием слабого взаимодействия выглядит как зеркальное изображение распада соответствующих античастиц. Если частица или система частиц абсолютно нейтральна (то есть имеет нулевые значения электрического и барионного заряда, лептонного заряда и странности), то при калибровочной инверсии ей соответствует та же частица или система из тех же частиц.

Таким образом, открытие нарушений Р- и С- инвариантности, так же, как и открытие в 1964 г нарушения СР-инвариантности (комбинированной инверсии) почти не затронуло теоретический аппарат физики, который оказался способным включить в себя эти открытия естественным образом, без нарушения фундаментальных принципов теории.

Законы сохранения и симметрия. Законы Природы обладают симметрией, если они допускают осуществление над ними некоторых операций, в результате которых они в точности сохраняет свой вид.

Установлено, что каждый закон сохранения связан с какой-либо симметрией в окружающем нас мире (теорема Эмми Нетер, доказавшая её в 1918 г). Её суть заключается в следующем: если свойства системы не меняются при каком-либо преобразовании переменных, то этому соответствует сохранение некоторой физической величины.

Так, например, в условиях переносной симметрии законы физики локально одинаковы в различных точках пространства. То есть если аналогичные эксперименты провести в различных точках пространства, то они приведут к одинаковым результатам. Такая пространственная симметрия распространяется на силу гравитационного взаимодействия, например, между планетой и звездой, относительно которой обращается планета. Сила зависит только от расстояния между центрами масс, но не зависит от их конкретного местоположения. Если бы мы могли переместить систему звезды и планеты на одинаковые расстояния в какое-либо другое пространство галактики, закон взаимодействия этих тел будет выполняться в точности также как и в исходном положении. Таким образом, законы, управляющие какими-то явлениями, остаются неизменными, если все объекты, которые этим законам подчиняются, переместить на одинаковые расстояния.

Законы, которым подчиняются ядерные силы, отвечают изотопической симметрии. Они остаются инвариантными, если поменять все нейтроны на протоны в ядрах атомов и наоборот. Хотя протоны и нейтроны, и различаются электрическим зарядом, но имеют близкие массы и один и тот же собственный момент (спин).

Чем выше степень симметрии, тем больше может быть предсказательная сила законов Природы. Но чем выше симметрия (большее число инвариантных типов преобразований), тем более ограничена сфера действия таких законов. При этом соответственно уменьшается количество информации, которое следует получить непосредственно из экспериментов (например, путем измерения фундаментальных постоянных), для применения этих законов.

Законы сохранения являются результатом обобщения экспериментальных наблюдений. Часть из них была открыта в результате того, что реакции или распады, разрешенные всеми ранее известными законами сохранения, не наблюдались или оказывались сильно подавленными. Так были открыты законы сохранения барионного, лептонных зарядов, странности, чарма и другие. Закон сохранения энергии соответствует однородности времени, а закон сохранения импульса, согласно которому полный импульс изолированной системы не изменяется во времени, соответствует – однородности пространства; закон сохранения момента импульса – изотропии пространства; закон сохранения электрического заряда – калибровочной симметрии и т. д.

Принципы симметрии тесно связаны с законами сохранения физических величин – утверждениями, согласно которым численные значения некоторых физических величин не изменяются со временем в любых процессах или в определенных классах процессов. Фактически во многих случаях законы сохранения просто вытекают из принципов симметрии. Так, основатель тектологии – учения о типах и закономерностях строения и развития систем – А.А. Богданов сформулировал закон сохранения организации, который вытекал из логики мирового развития и подтверждался всем опытом развития природы и общества.

Симметрия – как символ красоты, изящности и пропорции применим только исключительно в рамках искусства. В наблюдаемом мире симметрия это только признак соразмерности, на основе которого можно получить новые сведения о мире, который нам не доступен в конкретный момент познания. Но может быть выявлен в рамках представлений о симметрии. Действительный мир на самом деле не симметричен в силу непрерывности движения и изменений, происходящих в нём. Это заметил ещё Л. Пастер, обнаружив диссимметрию живого вещества, полярность и энантиоморфность времени и пространства в живой природе. Известна асимметрия структур, несущих наследственную информацию и принцип необходимого разнообразия У. Эшби, принцип локальной калибровочной симметрии, который служит для построения единой теории всех взаимодействий.

Существуют и другие принципы научного познания (причинно-следственные отношения в рамках детерминизма), принципы системного подхода к анализу объектов исследования, принцип последовательного приближения к полноте изучаемого объекта и т.д. Они формируются в процессе непрерывного познания человеком окружающего мира и себя в нём.

Вопросы для самоконтроля:

В чём состоит разница представлений о Природе как сущности и природе, как объекте восприятия и объекте пользования?

Каковы уровни организации структуры окружающего нас действительного мира?

Что Вы понимаете под частными, общими и всеобщими законами Природы?

Изменчивы ли законы Природы, изменчива ли сама Природа?

Покажите на примере возможность использования конкретного научного принципа в различных отраслях естественнонаучного знания.

Литература

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания.-Новаосибирск, 2005.

Кокин А.В. Концепции современного естествознания.- М.:Приор, 1999.

Кокин А.В., Кокин А.А. Мировоззрение.-Санкт-Петербург:Бионт, 2002.

Старостин А.М. Концепции современного естествознания.-Ростов-на-Дону:СКАГС, 2006.

1. Близкодействие и дальнодействие, динамические и статические закономерности в природе

Дальнодействие и б лизкодействие – две противоречащие друг другу теории классической физики, появившиеся в начале её зарождения.

Дальнодействие можно представит как мгновенное распространение гравитационных и электрических сил через пустое абсолютное пространство , в котором силы находят свою конечную цель благодаря божественному провидению.

Концепция близкодействия, основоположниками, которой были Декарт , Френель и Фарадей опиралась на понимание пространства как протяженности вещества и эфира, в котором свет распространялся с конечной скоростью в виде волн.

Имена данная концепция в последующем определила понятие поля, от точки к точке которого и передавалось взаимодействие.

Данное представление взаимодействия и пространства, в физике, было развито далее в XX веке, в постулатах теории относительности и квантовой механики. Пространство и время вновь стали пониматься как атрибуты материи, определяющиеся ее связями и взаимодействиями.

Современное представление о времени и пространстве было сформулировано в теории относительности Эйнштейна.

Согласно теории дальнодействия, тела действуют друг на друга без посредников , через пустоту, на любом расстоянии, и такое взаимодействие осуществляется с бесконечно большой скоростью. Примером дальнодействия можно считать силу всемирного тяготения в классической теории гравитации Ньютона .

Согласно концепции близкодействия, тело может действовать только на своё непосредственное окружение, а всякое действие на расстоянии должно осуществляться при помощи тех или иных посредников.

Принципиальное отличие двух концепций можно рассмотреть на примере – взаимодействии двух точечных частиц.

Концепция близкодействия постулирует, что в процессе этого взаимодействия частица А испускает другую частицу – С, при этом ее скорость и импульс меняются, согласно законам сохранения. Частица С поглощается частицей В, что, в свою очередь, приводит к изменению импульса и скорости последней. В результате создается иллюзия непосредственного влияния частиц друг на друга.

В физике нашего времени существует явное разграничение материи на источники взаимодействий, которые называются веществом и частицы-переносчики взаимодействий, которые называются поле.

Значительным отличием концепции близкодействия от концепции дальнодействия служит существование максимальной скорости распространения взаимодействий то есть скорости света .

Динамические законы представляют собой физические законы, отображающие объективную закономерность в форме однозначной связи определённых физических величин количественно выраженных.

Первым динамическим законом является динамическая механика Ньютона. Позже Лаплас абсолютизировал динамические закономерности и вывел принцип, согласно которому все явления в мире детерминированы, т.е. предопределены необходимостью, случайных же явлений и событий не существует.

Вместе с динамическими законами существуют законы вероятностные , то есть вероятностное прогнозирование объективных закономерностей на основе вероятностных законов. Они называются статистическими законами. Данные законы гласят, что предсказать событие можно не однозначно, а с определенной степенью вероятности.

Вероятностными эти законы называются потому, что заключения, основанные на них, не могут быть однозначными, по причине того , что сама информация носит статистический характер , эти законы называют статистическими. Основоположником их можно считать Максвелла. Вероятность имеет объективный характер, то есть из определённого множества событий можно выявить некую закономерность и выразить её определённым числом .

2. Солнечная система , происхождение и строение планет

Солнечная система состоит из 9 планет и звезды Солнца, а также спутников планет, астероидов и комет.

Планеты расположены по следующей схеме: Меркурий , Венера , Земля , Марс , Юпитер , Сатурн , Уран , Нептун , Плутон.

Исходя из современной теории происхождения, планеты солнечной системы образовались из газопылевого облака , которое окружало Солнце миллиарды лет назад. Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, образовав слой повышенной плотности. Когда плотность слоя достигла некоторого критического значения, его собственное тяготение стало «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они образовали множество сплошных плотных тел. Наиболее крупные из них приобретали почти круговые орбиты и явились началом будущих планет В итоге образовалось 9 основных планет .

По физическим свойствам планеты разделились на 2 группы: Меркурий , Венера, Земля и Марс. Вторая группа – планеты – гиганты: Юпитер , Сатурн, Уран и Нептун.

Солнце является наиболее близкой к Земле звездой. Оно представляет собой огромный энергетический источник с мощностью излучения 3,86× 10 23 кВт.

Солнце оказывает существенное влияние на такие природные явления, как погода, биосфера и прочее.

Меркурий – по своим размерам самая уступает всем прочим планетам в земной группе. Атмосфера Меркурия разрежена и содержит Ar, Ne, Не. Атмосфера же Земли отличается большим содержанием кислорода и паров воды, благодаря которым обеспечивается существование биосферы. На Венере и Марсе в атмосфере содержится большое количество углекислого газа при очень малом содержании кислорода и паров воды – все это характерные признаки отсутствия жизни на данных планетах . Меркурий и Венера спутников не имеют, спутники Марса – Фобос и Деймос.

Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – планеты – гиганты.

Особое место в Солнечной системе занимает Земля – единственная планета населённая живыми существами, по исследования учёных и астрономов на настоящий момент .

3. Современная экологическая обстановка в мире и в России

В современное время экологическая обстановка в мире довольно неблагоприятная, природа не может выдержать постоянного вмешательства человека в свои процессы

Постоянно растущее население требует все больше и больше пищи, жилья и товаров народного потребления, это приводит к росту городов, увеличению промышленности, вырубку лесов, осушению водоёмов, загрязнению природной среды, разрушению поверхностного слоя почвы и т.п.

Следствием всего вышеперечисленного являются нарушение естественного природного равновесия. Если в ближайшее время не произойдет каких-либо изменений в отношении человечества к окружающей среде, то рано или поздно человечество само себя уничтожит.

Россия – одна из самых загрязненных в экологическом отношении стран на планете. Экономическая ситуация в Российской Федерации продолжает усугублять экологическую, острота сложившихся негативных тенденций нарастает .

Несмотря на спад производства и осуществление ряда природоохранных мер как на федеральном, так и на региональном уровне, экологическая обстановка в наиболее населенных и промышленно развитых районах страны остается неблагополучной, а загрязнение природной среды – высоким. Накопившиеся за десятилетия экологические проблемы нередко усугубляются проблемами, возникшими в последние годы (в том числе в результате ослабления государственного управления и поспешной приватизации собственности).

За последние годы произошла деэкологизация государственного управления: сократилась государственная поддержка природоохранной деятельности, перманентные реорганизации (сопровождавшиеся снижением статуса и сокращением штатной численности и объемов бюджетного финансирования) поставили государственную систему охраны природы в критическое положение. Продолжение этого процесса реально угрожает разрушением природоохранных структур.

Рассмотрим основные экологические, природоресурсные проблемы России.

Наиболее многочисленная группа населения (15 млн. человек) подвергается воздействию взвешенных веществ, второе место по масштабу воздействия занимает бенз(а) пирен – 14 млн. человек. Более 5 млн. человек проживает на территориях с повышенным содержанием в воздухе диоксида азота, фтористого водорода , сероуглерода, более 4 млн. человек – формальдегида и окиси углерода , более 3 млн. человек – аммиака , стирола. Значительная часть населения (более 1 млн. человек) подвергается воздействию повышенных концентраций бензола, оксида азота, сероводорода , метилмеркаптана.

Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются загрязнению. В ряде регионов страны антропогенные нагрузки давно превысили установленные нормативы, и сложилась критическая ситуация. К числу таких регионов относятся крупнейшие городские агломерации – Московская и Санкт-Петербургская , промышленные зоны Центральной России, промышленные и горнодобывающие центры Крайнего Севера, Юга Сибири и Дальнего Востока , Среднее Поволжье, Северный Прикаспий, Средний и Южный Урал , Кузбасс. Они также оказывают заметное негативное влияние на экологическое состояние соседних регионов.

Среди основных рек России наибольшими экологическими проблемами характеризуются Волга , Дон, Кубань , Обь, Енисей. Они оцениваются как «загрязненные». Их крупные притоки: Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс , Исеть, Тура – оцениваются как «сильно загрязненные».

В составе сельскохозяйственных угодий России эрозионно-опасные и подверженные водной и ветровой эрозии почвы занимают более 125 млн. га, в том числе эродированные – 54,1 млн. га. Каждый третий гектар пашни и пастбищ является эродированным и нуждается в осуществлении мер защиты от деградации. Загрязнение и захламление земель отмечены на 54% территории страны. Площадь под полигонами по обезвреживанию и захоронению отходов составляет около 6,5 тыс. га, под санкционированными свалками – около 35 тыс. га. Площадь земель, нарушенных при добыче и переработке полезных ископаемых, геологоразведочных работах , торфоразработках и строительстве, составила в 1996 г., около 1 млн. га.
Города изменяют экологическую ситуацию не только внутри собственных границ. Зоны влияния городов простираются на десятки километров, а крупных промышленных агломерацией – на сотни, например Среднеуральской – на 300 км. Кемеровской и Московской – на 200, Тульской – на 120 км. Свыше 90% аварийных разливов нефти вызывают сильные и во многом необратимые повреждения природных комплексов.

По отношению к уровню 1995 г. общий объем лесовосстановления в целом по России снизился на 344 тыс. га. В Прикаспийском регионе сохраняется реальная угроза распространения процесса опустынивания, особенно на территории Калмыкии , в Ставропольском крае и Ростовской области. Не решаются проблемы сохранения растительности тундры, занимающей около трети территории Российской Федерации. В городах уровень обеспеченности зелеными насаждениями на душу населения не соответствует принятым нормам.

В 1997 г. перечень животных, занесенных в Красную книгу Российской Федерации, увеличился в 1,6 раза.

В горнодобывающем секторе природоохранные мероприятия практически не финансируются. На нефтяных промыслах в 1996 г. произошло более 35 тыс. аварий, связанных с нарушением герметичности трубопроводных систем. Снижение надежности и рост аварийности трубопроводных систем через 3–4 года могут приобрести обвальный характер.

Существующие экономические механизмы охраны природы оказываются неэффективными в первую очередь потому, что не создают действенных стимулов применения ресурсо- и энергосберегающих технологий и не обеспечивают получения достаточных средств от платежей за выбросы и сбросы, размещение отходов и использование природных ресурсов для финансирования природоохранной деятельности в требуемых масштабах.

Сравнение российской экономики природопользования с тем, что сложилось в странах с давно развившейся рыночной экономикой , приводит к заключению об искусственном занижении в России стоимости природных ресурсов. Стоимость кубометра древесины на корню в России во много раз ниже, чем в Скандинавии или Северной Америке. То же самое оказывается справедливым для газа, нефти, рыбы , угля, руд и т.д.

Реализуемые в России платежи за природопользование не базируются на реальной экономической оценке природных ресурсов, объектов и воздействий. Пока государство не обеспечивает важнейшей функции собственника природных ресурсов, не присваивая доход от использования принадлежащих ему природных ресурсов. Более того, занижение стоимости природных ресурсов выгодно армии фирм и контор, не производящих, а лишь перепродающих природные ресурсы и забирающих при этом непропорционально большую долю прибыли.

Основным стратегическим приоритетом, который позволит решить многие проблемы охраны природы России, оказывается повышение реальной стоимости природных ресурсов. В конечной продукции стоимость самого природного ресурса (древесины, газа, нефти, рыбы, металла и др.) должна составлять не несколько процентов (как сейчас), а несколько десятков процентов (как во всем мире) – в этом заключается стратегическое и долгосрочное решение если не всех, то большинства экологических проблем России .

4. Питательная ценность пищи и усвояемость. Витамины и микроэлементы

Пищевые продукты состоят из богатых энергией питательных веществ, а также витаминов , солей, микроэлементов , примесей, клетчатки и воды.

Питательную ценность пищи можно представить в виде питательных веществ – белков, жиров и углеводов .

Питательные ценность пищи служит источником энергии для организма, если питательные вещества в ней содержащиеся расщепляются с образованием соединений, менее богатых энергией.

Основной источник энергии – углеводы . Их доля в образовании энергии составляет около 50% общего объёма калорий. Пища, содержащая углеводы , способствует повышению работоспособности и умственной деятельности. Углеводы выполняют следующие функции:

– основного источника энергии,

– регулирования обмена белков и жиров;

– источника энергии нервной системы;

– источника синтеза гликогена печени и мышц.

Основные источники углеводов – фрукты, овощи, молоко , злаки и сладости. Почти чистыми углеводами являются рафинад, очищенная патока и крахмал зерновых, мёде, леденцах, желе и сладких напитках .

Жиры, или липиды , – класс органических соединений, с ограниченной растворимостью в воде.

В организме они содержатся в различных видах или формах: триглицериды, свободные жирные кислоты, фосфолипиды и стеролы. Жиры в организме человека в основном представлены триглицеридами, состоящими из трех молекул жирных кислот и одной молекулы глицерина. Триглицериды – наиболее концентрированный источник энергии.
Жиры, попадающие в организм с продуктами питания, особенно холестерин и триглицериды, играют существенную роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний, а чрезмерное потребление жиров тесно связано с развитием ряда других заболеваний, например рака.

Жиры выполняют ряд функций в организме человека:

– являются неотъемлемым компонентом клеточных мембран и нервных волокон;

– являются основным источником энергии, обеспечивают организм до 70% энергии в состоянии покоя;

– «окутывают» основные органы тела;

– обеспечивают усвоение жирорастворимых витаминов и транспортируют их по всему организму;

– подкожный слой жира обеспечивает сохранение тепла в организме.

Основной частью жиров является жирная кислота, используемая для образования энергии. Жирные кислоты могут быть насыщенными и ненасыщенными.

Белки – класс соединений, содержащих азот , и образованных аминокислотами .Высококалорийная пища без достаточного содержания белка приводит к отложению жира в органах и тканях и одряхлению мышечных структур. Чтобы попасть в организм белки расщепляются в просвете желудочно-кишечного тракта на аминокислоты , всасываются в кровь . Лишь после этого происходит синтез собственных протеинов.

Для того чтобы усваивался весь белок, аминокислоты должны находится в определенной пропорции, что бывает редко. Чрезмерные физические нагрузки требуют введения в организм дополнительного белка. Если этого не происходит, мышечная ткань не может адекватно противостоять физическим нагрузкам, возникает белковое истощение и критическое снижение быстроты, силы, выносливости .

Витамины представляют собой органические соединения , которые принимают участие в регуляции биохимических процессов , протекающих в организме и метаболизме клеток. Часто они входят в состав ферментов, либо оказывают сложное действие на ту или иную систему (например, витамин С – на соединительную ткань). Витамины не играют роли пластического материала, их калорическая ценность невелика, однако они являются незаменимыми компонентами питания для поддержания здоровья и необходимы в небольших количествах для нормальной жизнедеятельности организма. Если в организм не поступает достаточного количества витаминов, то велика вероятность развития авитаминозов и гиповитаминозов, приводящих к расстройствам обмена веществ и нарушениям функций организма; нехватка витаминов может приводить и к развитию серьёзных заболеваний.

Минеральные вещества являются неорганическими соединениями, на долю которых приходится около 5% массы тела.

Они необходимы для зубов, мышц, клеток крови и костей. Они необходимы для мышечного сокращения, свертывания крови, синтеза белков и проницаемости клеточной мембраны, играют жизненно важную роль в сложном биохимическом обмене у человека, входя в целый ряд ферментов, коферментов и гормонов. Поскольку организм неспособен вырабатывать какие-либо минеральные вещества самостоятельно, он вынужден получать их с пищей. В природе минералы присутствуют в почве, откуда переходят в корни растений, задерживаются во фруктах, овощах и проходят через пищевую цепочку в организме животных. Многие минеральные соединения растворимы в воде и поэтому легко выводятся с мочой., медь , йод, кобальт, цинк и фтор) несколько меньше. Они необходимы организму в миллиграммах или даже в тысячных долях миллиграмма, но эта необходимость абсолютна: например, при дефиците в пище йода развивается зоб, при дефиците селена – опухоли , при недостатке фтора разрушаются зубы.

Поэтому только в условиях достаточного поступления минералов возможно сохранение хорошего самочувствия, работоспособности, активного долголетия и способности противостоять комплексу неблагоприятных факторов окружающей среды .

Список литературы

Стихийные бедствия)».

Под опасным природным явлением следует понимать стихийное событие природного происхождения, которое по своей интенсивности, масштабу распространения и продолжительности может вызвать негативные последствия для жизнедеятельности людей, также экономики и природной среды.

Стихийное бедствие - это катастрофическое природное явление (или процесс) которое может вызвать многочисленные жертвы, значительный материальный ущерб и другие тяжелые последствия.

Стихийные бедствия по природе происхождения весьма разнообразны. Несмотря на это стихийные бедствия природного происхождения имеют некоторые общие закономерности. Вот некоторые из них.

Первая закономерность природных опасностей состоит в том, что они никогда не могут быть ликвидированы полностью. Это связано с тем, что человечество постоянно использует окружающую среду в качестве источника своего существования и развития.

Вторая закономерность природных опасностей выявляется при анализе развития географической системы: общее число экстремальных событий, ведущих к возникновению стихийных бедствий, постоянно увеличивается (так, прирост ЧС природного происхождения в Российской Федерации в 1997 г. по сравнению с 1996 г. составил 29,7%). При этом растут разрушительная сила и интенсивность большинства стихийных бедствий, а также число жертв, моральный и материальный ущерб, причиняемый ими.

Суммарный ежегодный социально-экономический ущерб от развития 21 наиболее опасного процесса в России, по экспертным оценкам, составляет около 15-19 млрд рублей.

Третья закономерность связана со второй и проявляется во все возрастающей «общей чувствительности» мирового сообщества к стихийным бедствиям. Рост «чувствительности» подразумевает выделение сообществом все большего числа ресурсов на подготовку и проведение различных глобальных организационных и технических мероприятий, а также на изготовление защитных приспособлений и строительство защитных сооружений.

Четвертая закономерность позволяет выявить основные общие факторы, без которых нельзя надежно прогнозировать материальный ущерб и число жертв при любых стихийных бедствиях. К ним относят исторические и социальные условия в обществе, сложившиеся к моменту прогноза; уровень экономического развития и географическое положение районов бедствия; определяющие условия землепользования и их перспективы; возможность негативного сочетания с другими природными процессами и т. п.

Пятая закономерность заключается в том, что для любых видов стихийных бедствий может быть установлена пространственная приуроченность.

Шестая закономерность позволяет связать силу и интенсивность стихийного бедствия с его частотой и повторяемостью: чем больше интенсивность стихийного бедствия, тем реже оно повторяется с той же силой.

Эти закономерности подтверждаются динамикой роста опасных природных явлений за последние 5 лет.

Классификация чрезвычайных ситуаций природного характера.

В зависимости от механизма и природы происхождения опасные природные явления разделяются на следующие группы (классы):

Геофизические опасные явления:

 землетрясения;

 извержения вулканов;

 цунами.

Геологические опасные явления (экзогенные геологические явления):

 оползни;

 обвалы, осыпи;

 лавины;

 склонный смыв;

 просадка (провал) земной поверхности в результате карета;

 абразия, эрозия;

 курумы;

 пыльные бури.

Метеорологические и агрометеорологические опасные явления:

 бури (9-11 баллов);

 ураганы (12-15 баллов);

 смерчи (торнадо);

 шквалы;

 вертикальные вихри (потоки);

 крупный град;

 сильный дождь (ливень);

 сильный снегопад;

 сильный гололед;

 сильный мороз;

 сильная метель;

 сильная жара;

 сильный туман;

 засуха;

 суховей;

 заморозки.

Морские гидрологические опасные явления:

 тропические циклоны (тайфуны);

 сильное волнение (5 баллов и более);

 сильные колебания уровня моря;

 сильный тягун в портах;

 ранний ледяной покров или припай;

 напор льдов, интенсивный дрейф льдов;

 непроходимый (труднопроходимый) лед;

 обледенение судов;

 отрыв прибрежных льдов.

Гидрологические опасные явления:

 высокий уровень воды:

o половодье;

o дождевые паводки;

o заторы и зажоры;

o ветровой нагон;

 низкий уровень воды;

 ранний ледостав и появление льда на судоходных водоемах и реках;

 повышение уровня грунтовых вод (подтопление).

Природные пожары:

 чрезвычайная пожарная опасность;

 лесные пожары;

 пожары степных и хлебных массивов;

 торфяные пожары;

 подземные пожары горючих ископаемых.

Не каждое опасное природное явление приводит к возникновению ЧС, особенно если в месте его возникновения нет никакой угрозы жизнедеятельности человека. Так, например, не учитывается как наводнение ежегодный паводок, если он никому не угрожает. Нет оснований считать чрезвычайными ситуациями бури, штормы, лавины, ледоставы, извержения вулканов в тех местах, где человек не живет и не ведет никаких работ. ЧС складывается только тогда, когда в результате опасного природного явления возникает реальная угроза человеку и окружающей его среде.

Многие опасные природные явления тесно связаны между собой. Землетрясение может вызвать обвалы, оползни, сход селя, наводнение, цунами, лавины, активизацию вулканической деятельности. Многие штормы, ураганы, смерчи сопровождаются ливнями, грозами, градобитием. Сильная жара сопровождается засухой, понижением грунтовых вод, пожарами, эпидемиями, нашествиями вредителей. Попробуйте проследить эти связи и механизмы их образования при изучении отдельных тем.

По локализации природные опасности могут быть с определенной степенью условности разделены на 4 группы:

§ литосферные (например, землетрясения, вулканы, оползни);

§ гидросферные (например, наводнения, цунами, штормы);

§ атмосферные (например, ураганы, бури, смерчи, град, ливень);

§ космические (например, астероиды, планеты, излучения).

Стихийные бедствия геологического характера (Литосферные)

Подразделяются на бедствия, вызванные землетрясениями, извержениями вулканов, оползнями, селями, снежными лавинами, обвалами, просадками земной поверхности в результате карстовых явлений.