Концепции современного естествознания

Великие идеи и достижения в науке

Поиск причин устройства мира приводил к проблемам совершенствования языка науки, создания единых принципов построения картины мира, математической гармонии и симметрии законов природы. В бесконечном процессе познания наука инстинктивно стремится к своей конечной, глобальной цели: малым числом понятий и принципов охватить все разнообразие мира.
"Высшая музыкальность теоретической мысли", - этими словами А.Эйнштейн охарактеризовал статью Н. Бора "О строении атомов и молекул", опубликованную в 1913 году. Без знания новой механики, которая появится только в 1926 г., пользуясь только интуицией, Бор сделал гениальную догадку, позволившую с колоссальной точностью вычислить частоты спектральных линий. (Из статьи акад. А. Мигдала "Нильс Бор - физик и философ". Наука и жизнь, 1985, № 12. С. 16-26)
Достижения современной науки можно свести к следующим идеям (опубликованным в еженедельнике "Саенс" Р. Хейзеном и Д. Трефилом):

1. Вселенная регулярна и предсказуема.

2. Вселенная может быть описана математическими уравнениями.

3. Все движения можно описать одним набором законов (имеются в виду три закона Ньютона).

4. Энергия не исчезает.

5. При своих превращениях энергия всегда переходит из более полезных в менее полезные формы (Это фактически первый и второй законы термодинамики).

6. Электричество и магнетизм - две стороны одной и той же силы.

7. Все состоит из атомов.

8. Все - материя, энергия, квантовые характеристики частиц - выступает дискретными единицами.

9. Атомы склеиваются электронным "клеем".

10. Поведение вещества зависит от того, какие атомы входят в его состав и как они расположены.

11. Ядерная энергия выделяется при превращении массы в энергию.

12. Атомы, из которых состоит все, состоят из кварков и лептонов.

13. Звезды рождаются, живут и умирают, как и все остальное в мире.

14. Вселенная возникла в прошлом в определенный момент и с тех пор она расширяется.

15. Законы природы едины для любого наблюдателя (это резюме специальной и общей теории Эйнштейна).

16. Поверхность земли постоянно изменяется, и на ее лике нет ничего вечного.

17. Все процессы на земле происходят циклами.

18. Все живое подчиняется законам физики и химии, нет отдельных "биологических" или "живых" сил.

19. Все живое состоит из клеток, представляющих собой физико-химические заводы жизни.

20. Все живое основано на одном генетическом коде.

Великие идеи в науке, предложенные другими учеными в дополнение к опубликованным Р. Хейзеном и Д. Трефилом:

21. Нет двух организмов полностью идентичных между собой.

22. Работа клеток управляется ферментами.

23. Жизнь основана на углероде.

24. Для жизни необходима вода.

25. Почти все живое на Земле использует энергию Солнца.

26. Все организмы стараются поддержать условия внутри себя, быть неизменными.

27. Все формы жизни появились в результате естественного отбора.

28. Все живое связано между собой (суть всей экологии). (Журнал "Наука и жизнь". № 3, 1992)

Следует понимать, что эти идеи не являются догмами, навсегда защищенными от пересмотра. Наука развивается, ее открытия и концепции не могут быть истинами в последней инстанции.
Главными научными событиями XX века называют открытие Уотсоном и Криком двойной спирали ДНК и создание Винером кибернетики. Первое во многом определило дальнейшее развитие науки и нынешний "биологический бум", второе в корне меняет нашу жизнь. Оба произошли практически одновременно (1953 и 1948 гг.). Оба дали начало двум направлениям, которые вначале развивались параллельно. Биологическая программа - "язык жизни", программа компьютерная - язык машины. Объединение этих направлений - важная тенденция сегодняшнего дня, которая может очень сильно повлиять на наше будущее.
Достижения генетики дают надежду, что в нашу жизнь войдет личная карточка с "генным портретом", в зависимости от которой лекарства станут такими же индивидуальными, как и отпечатки пальцев. Врачу нужно будет лишь заложить в компьютер генный паспорт, и тот выдаст состав нужного препарата, который заблокирует только те из примерно 4-х тысяч болезнетворных генов, которые имеются в ДНК данного пациента.
Другой прорыв в науке - в области исследований мозга, где проекты получают значительное финансирование. Прежде всего это исследование феномена сознания в различных его аспектах - что такое сознание в научном понимании, существуют ли его объективные критерии, обладают ли им животные, могут ли быть созданы машины, наделенные сознанием, и так далее.
Полностью парализованные люди уже могут общаться с внешним миром посредством компьютера. Напряжением мысли (в буквальном значении) они управляют курсором на экране монитора.
Открытие группы исследователей Принстонского университета (США) доказало, что мозг способен восстанавливать свои клетки (до сих пор считалось, что нейроны не восстанавливаются). Если мозг восстанавливает свои нейроны, то можно делать это и искусственным путем и таким образом не только лечить, но и воздействовать на интеллектуальные способности человека.
Что такое жизнь? Как начиналась Вселенная? Почему она такова? К этим проблемам привели результаты научных исследований последних десятилетий. Интересно, что к этим проблемам исследователи, работающие в совершенно разных областях, приходят одновременно и независимо друг от друга, с разных сторон. Группа проблем связана с так называемым антропным принципом, утверждающим, что фундаментальные свойства нашей Вселенной именно таковы, что обеспечивают возможность существования сложных систем и жизни. При этом вероятность того, что подобные уникальные условия могли сложиться случайным образом, ничтожно мала. Вероятность случайного возникновения молекул ДНК, в которых записана наследственная информация столь мала, как и вероятность случайного формирования благоприятных для жизни свойств нашей Вселенной. Если законы биологической эволюции записаны в молекулах ДНК, то где записаны законы физики, если Вселенной не было? "Что за особая энергия заставляет развиваться Универсум по своей главной оси в менее вероятном направлении все более высоких форм сложности и внутренней сосредоточенности" (Тейяр де Шарден).