Чтение онлайн

Что можно сказать о прогнозе будущего развития теории? Приведенный выше подход к проблеме космологической сингулярности основывается главным образом на идеях квантово-динамической топологии, разрабатываемых группой Дж. А. Уилера. Эти концепции относятся к «нелокальному» подходу в построении физической теории [144] . Такая программа построения новой теории в философском отношении является наиболее перспективной, хотя в физическом — менее результативна.

В основе различных вариантов «нелокального» подхода лежат модели пространства и времени с изменяющимися топологическими свойствами. Можно выделить четыре вида концепций, использующих различные исходные модели: а) с необычной размерностью пространства-времени (Р. О. Бартани, Г. Венециано); б) с неархимедовой топологией, т. е. дискретностью (Д. Д. Иваненко, В. А. Амбарцумян, В. П. Кадышевский); в) с неевклидовой топологией (Дж. А. Уилер, И. Г. Иван-тер); г) с обратимым временем (Р. Фейнман, Г. В. Рязанов). В них одно из топологических свойств пространства или времени принимается как необычное, в то время как другие сохраняют старую топологию. Каждая из этих теорий, добиваясь успеха в одном отношении, не может удовлетворительно объяснить других фактов. Так, выше была показана ограниченность концепции Уилера в объяснении космологической сингулярности. Однако на основе положения о взаимосвязи относительно-универсальных признаков атрибутов материи можно выбрать принцип взаимосвязи топологических свойств пространства и времени.

Современная физика и астрономия не только подтверждают этот принцип, но и дают богатый материал для понимания взаимосвязи топологических свойств. Так, Г. Рейхенбахом была показана связь между дискретностью и размерностью пространства и нарушением предела скорости света [145] . Последнее же вызывает изменение топологического свойства времени — его направленности. Чтобы понять подобные «метаморфозы» содержания атрибутов материи в их взаимосвязи, необходимо допустить и многообразие типов взаимодействия, детерминации, учесть изменчивость самой взаимосвязи.

Иллюстрацией такого представления может служить теорема Р. Герока [146] , согласно которой изменение топологии в физических процессах воспринимается с точки зрения старой топологии как «резкое нарушение причинности» [147] . Эта теорема объясняет не только процессы, происходящие в квазарах и «черных дырах», но и мысленный эксперимент Эйнштейна — Подольского — Розена, которые показали, что «разъединенные» квантовые системы способны оказывать взаимную детерминацию без причинной передачи взаимодействия, через разделяющее их пространство.

Приведенные факты, революционизирующие представления о формах и свойствах существования материи, едва ли могут быть поняты без представлений об изменчивости и взаимосвязи относительно-универсальных ее признаков. Так современные диалектико-материалистические положения объясняют возможность изменчивости и предсказывают возможность взаимосвязи топологических свойств пространства и времени. Наиболее перспективным в формировании новой теории, на наш взгляд, является выбор в различных способах теоретического исследования программы использования пространств с переменной топологией.

В методологическом отношении нельзя однозначно предсказать характер взаимосвязи топологических свойств — это задача конкретных исследований. Однако можно судить о формальных трудностях в построении физико-космологической теории. Они вызваны отсутствием математического аппарата преобразования пространств одной топологии в пространство другой.

Для описания физического пространства новой теории недостаточно имеющихся математических структур, даже таких, как «суперпространство» Уилера. Следует отметить, что аналогичное положение создалось и в квантовой физике, где также показана недостаточность современных математических средств для описания физических объектов. Хотя топологические свойства пространства-времени в них и принимаются необычными, но изменение их происходит вне взаимосвязи этих свойств.

Взаимосвязь метрических свойств с законами сохранения выражена в теореме Нетер, а с зарядовой симметрией — в СРТ-теореме. В указанных теоремах в конкретно-научной форме выражены связи относительно-универсальных признаков, а эффективность их использования доказана в построении квантовой теории поля. В новой теории неклассического типа подобную роль может сыграть теорема Герока. Как уже отмечалось, в ней вскрывается взаимосвязь топологических свойств пространства и времени с причинностью протекания физических процессов. В свою очередь теорема Белла, доказывая невозможность совмещения принципа причинности с принципом локальности в описании квантовых объектов, находится в отношении дополнительности к теореме Герока.

Эти факты свидетельствуют о правомерности вывода о взаимосвязи топологических свойств пространства и времени друг с другом и с причинными связями физических процессов. Здесь возникают вопросы о направленности этих изменений, о том, каким образом индуцируется топология и какими физическими свойствами мира она детерминирована? Ответы на них, очевидно, даст новая теория. Она будет свидетельствовать о том, что «исчезают такие свойства материи, которые казались раньше абсолютными, неизменными, первоначальными… и которые теперь обнаруживаются, как относительные, присущие только некоторым состояниям материи» [148] .

Взаимоотношение диалектики природы и познавательного процесса обусловлено внутренними связями, определяющими исторический процесс развития научного знания. Это доказал Ф. Энгельс, опираясь на глубокий анализ развития естествознания своего времени. Он пришел к выводу, что материалистическая диалектика «является для современного естествознания наиболее важной формой мышления, ибо только она представляет аналог и тем самым метод объяснения для происходящих в природе процессов развития, для всеобщих связей природы, для переходов от одной области исследования к другой» [149] .

Важная роль принадлежит диалектике в становлении теоретического естествознания. Это подтверждается развитием фундаментальных областей естествознания, в которых процесс теоретизации развивается давно и успешно. Следует отметить, что в геологии процесс теоретизации только начался. Это обусловлено прежде всего тем, что эта наука выделилась в качестве самостоятельной отрасли естествознания поздно. Однако интенсивное ее развитие за последние десятилетия позволило ей накопить значительный теоретический и практический запас знаний. Расширение фактической базы геологии, проникновение в нее методов физики, химии и математики, процесс дифференциации геологических дисциплин обусловили огромные успехи в познании истории развития и строения Земли. «Однако общей теории Земли пока нет, хотя неоднократно высказывались пожелания об ее создании» [150] . В настоящее время объем новой информации в геологии удваивается в среднем через каждые 8 — 10 лет. В значительной степени этому способствует внедрение новых методов изучения геологических объектов.

Бурное развитие геологии намного усложнило познавательные средства этой науки и выдвинуло много новых теоретических проблем и практических задач, решение которых требует правильного методологического подхода. Поэтому в последнее время исследователи все чаще обращаются к философским и методологическим проблемам геологической науки. В современной геологии уровень теоретических исследований непрерывно повышается. Накопление фактического материала без теоретического осмысления не может долго продолжаться, так как это приводит науку к узкому эмпиризму и ограничивает теоретико-познавательное значение ее выводов. Эмпирический материал требует теоретического освоения с целью создания обобщающей теории.

Несмотря на крупные достижения современной геологии, она отстает еще в области развития теории от других естественных наук. Ее представления об основных закономерностях строения и развития земной коры часто не выходят за рамки гипотез и схематических построений. Соответственно оказались недостаточно разработанными философские и методологические вопросы геологии. В последние годы эти упущения устраняются. В работах советских философов и геологов анализируются такие актуальные проблемы, как диалектическая природа объекта и предмета исследования в геологии, геологическая форма движения материи, классификация и взаимодействие наук о Земле, проблема научного метода геологии, характер процессов формализации и математизации геологического знания и ряд других. Раскрывая содержание этих вопросов, ученые получают возможность понять диалектически сложный и противоречивый процесс формирования геологических знаний, выявить направленность и перспективы развития всего комплекса наук о Земле.