То из чего состоит наш мир. Из чего всё состоит, или Как устроен этот мир

из чего состоит мир по мнению древнегреческого ученого Демокрита?

Альтернативные описания

Мал, да удал (энергетическое)

Мельчайшая частица вещества

Мельчайшая частица химического элемента

Мельчайшая электронейтральная, химически неделимая частица

На планете Нептун на один... гелия приходится 20 ему подобных отпрысков водорода

Нечто маленькое, при «дележке» которого человечество нажило себе большие неприятности

При потере или присоединении электронов превращается в ион

Самая энергичная частица

Состовляющая молекулы

Хозяин протонов и нейтронов

Что такое изобар

Акцептор электронов

Нуклон+электрон

Разделенный «неделимый»

. «мирный» виновник чернобыльской катастрофы

Имя канадского кинорежиссера Эгояна

Крупица мироздания

Фильм Игоря Гостева «Меченый...»

Именно это понятие было введено древнегреческим ученым Левкиппом для обозначения мельчайших единиц бытия

Буква «А» в АЭС

Что такое изотоп?

Хотя он и «неделимый», но его можно разделить на ядро и электронную оболочку

Невидимая порция вещества

Мал, да удал (энергетич.)

Мельчайшая электронейтральная частица

. «мирный» чернобылец

Молекулярный кирпичик

Виновник чернобыльской катастрофы

Расщеплен даже он

Мирный, «неделимый»

Компонент молекулы

. «неделимый»

Часть молекулы

Частица материи

. «кирпичик мироздания»

Микрочастица

. «мирная» частица

Малютка с электронами

Частичка вещества

Мельчайшая частица

. «неделимая» микрочастица

Он мельче молекулы

Изотоп как он есть

Ядро+электроны

Мирный, пока не расщепят

Энергичная частица

Акцептор

Частица вещества

. «и теперь наш мирный...»

Составляющая молекулы

Основа мира по Демокриту

. «песчинка» молекулы

Внутри чего есть протоны?

Фильм Гостева «Меченый...»

. «деталька», ради которой строят АЭС

Его расщепляют на АЭС

Его просто так не увидишь

Греческий «неделимый»

Деталь для «сборки» молекулы

. «неделимая» деталька молекулы

Мельчайшая частица хим. элемента

. «кирпичик» молекулы

Фильм «Меченый...»

Вокруг него крутятся ионы

Ядерный источник энергии

Делимая «неделимость» молекулы

Расщепляемая частица

. «мирный», убивающий все живое

. «строительный кирпичик» молекулы

Его расщепляет ядерщик

. «малыш», ради которого строят АЭС

Основа «А» в АЭС

Расщепляется ядерщиком

То, что расщепляет ядерщик

Простейший случай формулы

Ядерный источник больших проблем

Его модель создал Бор

Точка с ненулевой мерой

Робот из фильма «Живая сталь»

Мирный до расщепления

Частица элемента (хим.)

Мельчайшая частица химического элемента, состоящая из ядра и электронов

Атомная энергия

. "Деталька" молекулы

. "Деталька", ради которой строят АЭС

. "Мал, да удал" (энергетич.)

. "Малыш", ради которого строят АЭС

. "Мирный", убивающий все живое

. "Неделимая" деталька молекулы

. "Неделимый"

. "Песчинка" молекулы

. "Строительный кирпичик" молекулы

. "и теперь наш мирный..."

. "кирпичик мироздания"

. "кирпичик" молекулы

. "мирный" виновник чернобыльской катастрофы

. "мирный" чернобылец

. "Мирная" частица

. "Неделимая" микрочастица

Анаграмма к слову "Тома"

Буква "А" в АЭС

Внутри чего есть протоны

Греческий "неделимый"

Делимая "неделимость" молекулы

Деталь для "сборки" молекулы

Из чего состоит мир по мнению древнегреческого ученого Демокрита

М. греч. неделимое; вещество в крайних пределах делимости своей, незримая пылинка, из каких будто бы составлены все тела, всякое вещество, как бы из песчинок. Неизмеримая, бесконечно малая пылинка, ничтожное количество. химиков слово атом принимает значение меры сродства тел: один атом кислорода поглощает один, два, три атома железа, значит: вещества эти соединяются в таком кратном отношении. Атомизм м. атомистическое, атомическое учение, в физике, принимающее за основание, что всякое вещество состоит из неделимых атомов; атомистика ж. наука, знание это; атомист м. ученый, который держится этого убеждения. Ему противополагается динамик, динамическая школа, отвергающая предел делимости вещества и признающая его за выражение, проявление сил в нашем мире

Мешанина из слова "Тома"

Мирный, "неделимый"

Нечто маленькое, при "дележке" которого человечество нажило себе большие неприятности

Основа "А" в АЭС

Разделенный "неделимый"

Робот из фильма "Живая сталь"

Фильм "Меченый..."

Фильм Гостева "Меченый..."

Фильм Игоря Гостева "Меченый..."

Хотя он и "неделимый", но его можно разделить на ядро и электронную оболочку

Что такое изотоп

Ядро + электроны

Границ научного познания и предсказания предвидеть невозможно.
Д. И. Менделеев

5.1. Структурное строение материального мира

В окружающем нас пространстве материя существует в форме вещества и поля. Вещество в природе находится в виде различных структур, которые определяют строение и свойства окружающего нас материального мира. Слово "строение" в данном случае отражает лестницу объектов, качественно отличающихся или характеризующихся степенью сложности.
Окружающий нас мир современная наука разделяет на три области: микромир, макромир и мегамир (рис. 5.1). Это стало возможным в результате многовекового изучения природы человеком. Микромир — это область природы, доступная человеку через посредство приборов (микроскопы, рентгеноанализ и др.). Закономерности здесь для нас непонятны, и мы экстраполируем сюда наши понятия. Макромир — это область природы, доступная нам, т. е. область наших закономерностей. Мегамир нам труднодоступен; это область крупных объектов, больших размеров и расстояний между ними. Эти закономерности мы изучаем опосредованно. В этих областях имеется следующая иерархия объектов: микромир — это вакуум, элементарные частицы, ядра, атомы, молекулы, клетки; макромир — это макротела (твердые тела, жидкости, газы, плазма), индивид, вид, популяция, сообщество, биосфера; мегамир — это планеты, звезды, галактики, Метагалактика, Вселенная.
94

5.2. Краткая характеристика микромира

На случаи наталкиваются именно те ученые, которые делают все, чтобы на них натолкнуться.
К. Тимирязев

Вакуум. По представлениям современной науки, вакуум — это отнюдь не пустота или "отсутствие всякого присутствия". Вакуум представляет собой физический объект, в котором непрерывно происходит рождение и уничтожение виртуальных частиц (материализованные порции энергии). Вакуум является динамической системой, обладающей какой-то энергией, которая все время перераспределяется между виртуальными (воображаемыми) частицами. Однако воспользоваться энергией вакуума мы не можем, так как это есть наинизшее энергетическое состояние полей. При наличии внешнего источника энергии можно реализовать возбужденные состояния полей — тогда будут наблюдаться обычные (не виртуальные) частицы. Вакуум способен порождать не только частицы, но и миры. Самопроизвольные флуктуации вакуума рождают вселенные с разным набором
95

фундаментальных постоянных. В одной из таких областей, видимо случайно, получился набор, годный для появления разумных существ. В ней мы и живем. О других вселенных мы пока ничего не знаем и можем лишь догадываться об их существовании.
Элементарные частицы. По современным представлениям, все элементарные частицы являются наименьшими "кирпичиками", из которых создан окружающий мир. Однако это не означает, что их свойства просты. Для описания поведения элементарных частиц используют наиболее сложные физические теории, представляющие синтез теории относительности и квантовой теории.
Все известные элементарные частицы подразделяются на две группы: адроны и лептоны. Предполагается, что адроны имеют составное строение: состоят из истинно элементарных частиц-кварков. И причем допускается существование шести типов кварков.
Стабильными, т. е. живущими в свободном состоянии неограниченно долго, частицами являются протон, электрон, фотон и, по-видимому, нейтрино всех типов. Время жизни протона составляет 1031 лет. Самыми короткоживущими образованиями являются резонансы — их время жизни порядка 10-23 с. В самой природе короткоживущие элементарные образования могут играть роль при самых экстремальных условиях существования вещества и поля, например: в "начальных" стадиях эволюции Вселенной, при образовании таких астрофизических объектов, как "черные дыры", в формировании сердцевины нейтронных звезд.
Объединение релятивистских и квантовых представлений, осуществленное в значительной степени еще в 30-е годы, привело к одному из наиболее выдающихся предсказаний в физике — открытию мира античастиц. Частица и соответствующая ей античастица имеют одинаковые времена жизни, одинаковые массы, их электрические заряды равны, но противоположны по знаку. Самым характерным свойством пары частица-античастица является способность аннигилировать (самоуничтожаться) при встрече с превращением в частицы другого рода. Античастицы
96

могут собираться в антивещество. Несмотря на микроскопическую симметрию между частицами и античастицами, во Вселенной не обнаружены области со сколько-нибудь заметным содержанием антивещества. Частицы и их античастицы одинаково взаимодействуют с полем тяготения, что указывает на отсутствие "антигравитации".
Ядра. Атомные ядра — это связанные системы протонов и нейтронов. Массы ядер всегда несколько меньше суммы масс свободных протонов и нейтронов, составляющих ядро. Это релятивистский эффект, определяющий энергию связи ядра. Известны ядра с зарядом, равным от одного заряда протона до 109 зарядов протона и с числом протонов и нейтронов (т. е. нуклонов) от 1 до примерно 260. Особенно устойчивыми ядрами, т. е. обладающими наибольшей энергией связи, являются ядра с числами протонов и нейтронов 2,8,20,28,50,82,126, называемых магическими. Плотность числа частиц в многонуклонных ядрах порядка 1044 нуклонов/м3, а плотность массы 1017 кг/м3. "Радиусы" ядер изменяются от2х10-15м (ядро гелия) до 7 х 10-15 м (ядро урана). Ядра имеют форму вытянутого или сплюснутого эллипсоида (или еще более сложную).
Ядро как квантовая система может находиться в различных дискретных возбужденных состояниях. В основном состояния ядра могут быть стабильными (устойчивыми) и нестабильными (радиоактивными). Время, за которое из любого макроскопического количества нестабильных ядер распадается половина, называют периодом полураспада. Периоды полураспада известных нам элементов изменяются в пределах примерно от 1018 лет до 10-10 с.
Атомы. Они состоят из плотного ядра и электронных орбит. Ядра имеют положительный электрический заряд и окружены роем отрицательно заряженных электронов. В целом атом электронейтрален. Атом есть наименьшая структурная единица химических элементов. В отличие от "плотной упаковки" ядерных частиц атомные электроны образуют весьма рыхлые и ажурные оболочки. Существуют жесткие правила "заселенности" электронами орбит вокруг ядра. Электроны, находя-
97

щиеся на самых верхних этажах "атомного дома", определяют реакционную способность атомов, т. е. их способность вступать в соединение с другими атомами. Здесь мы вступаем в область химии, и условность границ раздела между физикой и химией в данном случае очевидна. У большинства элементов атомы химически нестабильны. Атом стабилен, если его внешняя оболочка заполнена определенным числом электронов (2,8 и др.). Атомы с незаполненными внешними оболочками вступают в химические реакции, образуя связи с другими атомами.
Молекулы. Не всякие атомы способны соединяться друг с другом. Связь возможна в том случае, если совместная орбита целиком заполнена электронами. Такое образование называют молекулой. Молекула есть наименьшая структурная единица сложного химического соединения. Число возможных комбинаций атомов, определяющих число химических соединений, составляет миллионы. Качественно молекула — это определенное вещество, состоящее из одного или нескольких химических элементов, атомы которых за счет обменного химического взаимодействия объединены в частицы. Поскольку электроны в молекулах обобществлены, атомы теряют свою индивидуальность. При затрате определенной энергии устойчивая молекула может быть разложена на атомы.
Некоторые атомы (например, углерода и водорода) способны образовывать сложные молекулярные цепи, являющиеся основой для образования еще более сложных структур (макромолекул), которые проявляют уже биологические свойства, т. е. свойства живого (рис. 5.2).
Клетка. За 3 млрд лет существования на нашей планете живое вещество развилось в несколько миллионов видов, но все они — от бактерий до высших животных — состоят из клеток. Клетка — это организованная часть живой материи: она усваивает пищу, способна существовать и расти, может разделиться на две, каждая из которых содержит генетический материал, идентичный исходной клетке. Клетки служат элементарными структурами на онтогенетическом уровне организации жизни. Клетка состоит из ядра и цитоплазмы (рис. 5.3). От окружающей
98

Среды клетка отделена плазматической мембраной, которая регулирует обмен между внутренней и внешней средой и служит границей клетки. В каждой клетке содержится генетический материал в форме ДНК, регулирующей жизнедеятельность и самовоспроизведение. Размеры клеток измеряются в микрометрах (мкм) — миллионных долях метра и нанометрах (нм) — миллиардных долях. Например, соматическая животная клетка средних размеров имеет 10-20 мкм в диаметре, растительная — 30-50 мкм; длина хлоропласта цветкового растения — 5-10 мкм, бактерии — 2 мкм. Клетки существуют как самостоятельные организмы (простейшие бактерии) или входят в состав многоклеточных организмов. Половые клетки служат для размножения, соматические (от греч. soma — "тело") клетки отличаются по строению и функциям (нервные, мышечные, костные). Клетки отличаются своими размерами, формой. В клетках имеются органеллы, выполняющие свой набор функций.
99

5.3. Краткая характеристика макромира

Очевидное — это то, чего никогда
не видишь, пока кто-нибудь
не сформулирует это достаточно
просто.
Калил Гибран

Макротела (вещество). При определенных условиях однотипные атомы и молекулы могут собираться в огромные совокупности — макроскопические тела (вещество). Вещество — вид материи; то, из чего состоит весь окружающий мир. Вещества состоят из мельчайших частиц — атомов, молекул, ионов, элементарных частиц, имеющих массу и находящихся в постоянном движении и взаимодействии. Существует огромное множество веществ, различных по составу и свойствам. Каждый день ученые-химики осуществляют синтез новых соединений, и к настоящему времени зарегистрировано более 10 млн различных веществ, среди которых большую долю составляют вещества, полученные искусственно. Вещества делятся на простые, сложные, чистые, неорганические и органические. Свойства
100

веществ можно объяснить и предсказать на основе их состава и строения.
Вещество простое состоит из частиц (атомов или молекул), образованных атомами одного химического элемента. Например, 02 (кислород), 03 (озон), S (сера), Ne (неон) — простые вещества.
Вещество сложное состоит из частиц, образованных атомами различных химических элементов. Например, H2S04 (серная кислота); FeS (сульфид железа); СН4 (метан) — сложные вещества.
Вещество чистое — вещество, состоящее из одинаковых частиц (молекул, атомов, ионов), обладающее определенными специфическими свойствами. Для очистки веществ от примесей используют различные методы: перекристаллизацию, дистилляцию, фильтрование.
Вещества неорганические — это химические соединения, образуемые всеми химическими элементами (кроме соединений углерода, относящихся к органическим веществам). Неорганические вещества образуются на Земле и в космосе под воздействием природных физико-химических факторов. Известно около 300 тысяч неорганических соединений. Они образуют практически всю литосферу, гидросферу и атмосферу Земли. В их состав могут входить атомы всех химических элементов, известных в настоящее время, в различных сочетаниях и количественных соотношениях. Кроме того, огромное количество неорганических веществ получают в научных лабораториях и на химических предприятиях искусственно. Все неорганические вещества делятся на группы со сходными свойствами (классы неорганических соединений). Ныне известно более ста химических элементов. Из них образовались более десяти миллионов химических соединений или веществ. Из всех веществ 96% составляют органические соединения, образованные из 6-18 элементов. Остальные 95—99 химических элементов образовали 300 тыс. неорганических соединений.
Основу живых веществ составляют только шесть элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера, общая ве-
101

совая доля которых в организмах составляет 97,4%. Остальные 12 элементов являются физиологически важными компонентами биосистем: натрий, калий, кальций, магний, железо, алюминий, кремний, хлор, медь, цинк, кобальт, весовая доля которых составляет 1,6%.
Вещества органические — это соединения углерода с некоторыми другими элементами: водородом, кислородом, азотом, серой. Из соединений углерода к органическим не относятся оксиды углерода, угольная кислота и ее соли, являющиеся неорганическими соединениями. Название "органические" эти соединения получили в связи с тем, что первые представители этой группы веществ были выделены из тканей организмов. Долгое время считалось, что подобные соединения нельзя синтезировать в пробирке, вне живого организма. Однако в первой половине XIX в. ученым удалось получить искусственно вещества, которые ранее извлекали только из тканей животных и растений или продуктов их жизнедеятельности: мочевину, жир и сахаристое вещество. Это послужило доказательством возможности искусственного получения органических веществ и началом новых наук — органической химии и биохимии. Органические вещества обладают рядом свойств, отличающих их от неорганических веществ: они неустойчивы к действию высоких температур; реакции с их участием протекают медленно и требуют особых условий. К органическим соединениям относятся нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, липиды, гормоны, витамины и многие другие вещества, играющие основную роль в построении и жизнедеятельности растительных и животных организмов. Пища, топливо, многие лекарства, одежда — все это состоит из органических веществ. В настоящее время известно более 10 млн органических соединений, имеющих природное происхождение, а кроме того, буквально ежедневно в мире производится искусственный синтез органических веществ, для многих из которых пока не найдена область практического применения.
Структурные уровни материи приведены в табл. 5.1.
Индивид. Жизнь всегда представлена в виде дискретных индивидуумов. Это в равной мере присуще микроорганизмам,
102

Таблица 5.1
Структурные уровни материи

растениям, грибам и животным, хотя в указанных царствах индивиды имеют различное морфологическое содержание. Так, одноклеточные состоят из ядра, цитоплазмы, множества орга-нелл и мембран, макромолекул и т. д. Сложность индивидуума у многоклеточных во много раз выше, поскольку он образован из миллионов и миллиардов клеток. Но одноклеточная и многоклеточная особи обладают системной организацией и регуляцией и выступают как единое целое. Индивид (индивидуум, особь) — элементарная неделимая единица жизни на Земле. Разделить индивид на части без потери "индивидуальности" невозможно. Конечно, в ряде случаев вопрос об определении границ индивида, особи не столь прост и самоочевиден. С эволюционной точки зрения индивидуумом следует считать все морфофизиологические единицы, происходящие от одной зиготы, гаметы, споры, почки и индивидуально подлежащие действию элементарных факторов. На онтогенетическом уровне единицей жизни служит индивид с момента ее возникновения до смерти. Через оценку индивидуума в процессе естественного отбора происходит проверка жизнеспособности данного генотипа. Индивиды в природе не абсолютно изолированы друг от друга, а объединены более высоким рангом биологической организации на популяционно-видовом уровне. Вид. Сущность биологической концепции вида заключается в признании того, что виды реальны, состоят из популяций, а
103

все особи вида имеют общую генетическую программу, которая возникла в ходе предшествующей эволюции. Виды определяются не столько различиями, сколько обособленностью. Из биологической концепции вида вытекают критерии, позволяющие отличать один вид от другого: 1. Морфологический критерий вида есть характеристика особенностей строения, совокупность его признаков. 2. Генетический критерий утверждает, что каждый вид имеет свойственный ему набор хромосом, характеризующийся определенным числом хромосом, их структурой и дифференциальной окраской. 3. Эколого-географический критерий вида включает как ареал обитания, так и непосредственную среду обитания вида — его экологическую нишу. 4. К важнейшей характеристике вида, размножающегося половым путем, относится репродуктивная изоляция. Он является результатом эволюции всей генетической системы данного вида и охраняет его от проникновения генетической информации извне. Итак, каждый критерий в отдельности недостаточен для определения вида, только в совокупности они позволяют точно выяснить видовую принадлежность живого организма. Наиболее существенной характеристикой вида является то, что он представляет собой генетически единую систему.
Таким образом, вид — совокупность географически и экологически близких популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, имеющих единый генетический фонд, обладающих общими морфофизиологическими признаками, биологически изолированных от популяций других видов.
Популяция. Совокупность особей одного вида, длительно населяющих определенное пространство, размножающихся путем свободного скрещивания и в той или иной степени изолированных друг от друга, называют популяцией. В генетическом смысле популяция — это пространственно-временная группа скрещивающихся между собой особей одного вида. Популяция является элементарной биологической структурой, способной к эволюционным изменениям. Популяции оказываются элементарными единицами, а виды — качественными этапами процесса эволюции. Совокупность генотипов всех особей популяции об-
104

разует генофонд. Популяции и виды, несмотря на то что состоят из множества особей, целостны. Целостность популяций и видов связана с взаимодействием особей в популяциях и поддерживается обменом генетического материала в процессе полового размножения. Популяции и виды всегда существуют в определенной среде, включающей как биотические, так и абиотические компоненты. Конкретная среда протекания процесса эволюции, идущего в отдельных популяциях, — сообщество, биоценоз.
Сообщество. Популяции разных видов всегда образуют в биосфере Земли сложные сообщества — биоценозы. Биоценоз — совокупность растений, животных, грибов и прокариот, населяющих участок суши или водоема и находящихся в определенных отношениях между собой. Вместе с конкретными участками земной поверхности, занимаемыми биоценозами, и атмосферой сообщество составляет экосистему. Экосистема — взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергий. Биогеоценоз — это такая экосистема, внутри которой не проходят биогенетические, микроклиматические, почвенные и гидрологические границы. Биогеоценоз — одна из наиболее сложных природных систем. Внешне заметные границы биогеоценозов чаще всего совпадают с границами растительных сообществ. Все группы экосистемы — продукт совместного исторического развития видов, различающихся по систематическому положению. Первичной основой для сложения биогеоценозов служат растения и прокариоты — продуценты органического вещества (автотрофы). В ходе эволюции до заселения растениями и микроорганизмами определенного пространства биосферы не могло быть и речи о заселении его животными. Растения и прокариоты представляют жизненную среду для животных-гетеротрофов. Биогеоценозы — среда для эволюции входящих в них популяций. Популяции разных видов в биогеоценозах взаимодействуют друг на друга по принципу прямой и обратной связи. В целом жизнь биогеоценоза регулируется в основном силами, действующими внутри самой системы, т. е. можно говорить о саморегуляции биогеоценоза. Автономность и саморегуляция биогеоценоза оп-
105

ределяют его ключевое положение в биосфере нашей планеты как элементарной единицы на биогеоценотическом уровне.
Биосфера. Взаимосвязь разных сообществ, обмен между ними веществом и энергией позволяют рассматривать все живые организмы Земли и среду их обитания как одну очень протяженную и разнообразную экосистему — биосферу. Биосфера — те части земных оболочек (лито, гидро- и атмосферы), которые на протяжении геологической истории подвергались влиянию живых организмов и несут следы их жизнедеятельности. Биогеоценозы, образующие в совокупности биосферу нашей планеты, взаимосвязаны круговоротом веществ и энергии. В этом круговороте жизнь на Земле выступает как ведущий компонент биосферы. Биогеоценоз представляет собой незамкнутую систему, имеющую энергетические "входы" и "выходы", связывающие соседние биогеоценозы. Обмен веществ между соседними биогеоценозами может осуществляться в газообразной, жидкой и твердой фазах, а также в форме живого вещества (миграции животных). Кроме живого вещества в составе биосферы есть косное (неживое) вещество, а также слржные по своей природе биокосные тела. В их состав входят как живые организмы, так и видоизмененное неживое вещество. К биокосным телам относятся почвы, илы, природные воды.

5.4. Краткая характеристика мегамира

В необъятной Вселенной безмерно долгое время будут возникать для нас, один за другим, новые нерешенные вопросы; таким образом, перед человеком лежит уходящий в бесконечность путь научного труда...
Академик Ф. А. Бредихин

Планеты. Начальной ступенью в иерархии объектов мегамира являются планеты (в переводе с греческого — "блуждающие"). Планеты — это небесные тела, обращающиеся обычно вокруг звезд, отражающие их свет и не имеющие собственного
106

видимого излучения. По размерам и массам они значительно меньше звезд. Земля меньше Солнца по размеру в 109 раз, а по массе 333 000 раз. Многие планеты имеют спутники, обращающиеся вокруг них. Одной из планет является Земля. Спутником Земли является Луна. Земля входит в состав планет Солнечной системы. В Солнечной системе 9 больших планет: Меркурий, Венера, Земля с Луной, Марс с Фобосом и Деймосом, Юпитер с 16 спутниками, Сатурн с 17 спутниками, Уран с 16 спутниками, Нептун с 10 спутниками, Плутон с Хароном1. Между орбитами Марса и Юпитера находятся более 5000 малых планет. Солнечной системе принадлежат также кометы и метеорные тела. В настоящее время неизвестно, имеются ли в Солнечной системе планеты, еще более удаленные от Солнца, чем Плутон; Можно только утверждать, что если такие планеты и есть, то они сравнительно невелики.
Астрофизики полагают, что 10% всех звезд имеют планетные системы. У 10 ближайших нам звезд они достоверно обнаружены. Например, одна из близких к Земле звезд — "летящая" Барнарда — имеет три планеты массами примерно равными массе Юпитера. Полагается, если скорость вращения звезд меньше (несколько км/с), чем обычно бывает у звезд (несколько десятков км/с), то они имеют планетную систему.
Звезды. Наиболее распространенными объектами окружающего нас материального мира являются звезды. Изученная нами часть окружающего пространства заполнена огромным количеством звезд — самых больших небесных тел, подобных нашему Солнцу, вещество которых находится в состоянии плазмы. Они имеют собственные видимые излучения и характеризуются различными размерами, массами, светимостями и временами жизни. По размерам есть звезды больше Солнца в 1000 раз и составляющие 0,003 доли размера Солнца. По массе есть звезды массивнее Солнца до 80 раз, а есть составляющие до 0,05 доли массы Солнца. На поверхности Солнца температура составляет 6000 К. Некоторые звезды имеют на поверхности температуру 50 000 К, а другие всего 3000 К. Возраст звезд со-
1 24 августа 2006 г. 26-й генеральной ассамблеей Международного астрономического союза было принято решение перевести Плутон в разряд карликовых планет. Ему как рядовому астероиду присвоили номер 134 340.
107

ставляет от 10 млн до 100 млрд лет. Центральные области звезд и Солнца характеризуются температурой более 107 К и давлением - 1011 атм. При этом становятся возможными термоядерные реакции, результатом которых является слияние ядер водорода и превращение их в ядра гелия. Эта ядерная реакция служит источником энергии звезд.
Звезды удалены друг от друга на огромные расстояния, и тем самым практически изолированы. В окрестностях Солнца среднее расстояние между звездами примерно в 10 млн раз больше, чем средний диаметр звезд. Даже самая близкая к нам звезда — Проксима Центавра — удалена от нас на такое большое расстояние, что по сравнению с ним межпланетные расстояния в пределах Солнечной системы кажутся мизерными.
Галактики. Звезды рассеяны в пространстве неравномерно, они образуют связанные силами тяготения системы, называемые галактиками. Число звезд в галактиках порядка 1011-1012. Галактики имеют в большинстве своем эллипсоидальную, спиральную или сплюснутую форму. Расстояние от одного края галактики до другого десятки и сотни тысяч световых лет, т. е. 104—105 световых лет. Расстояния между отдельными галактиками еще больше — они в десятки раз превосходят размеры самих галактик. Число звезд в каждой галактике огромно — от сотен миллионов до сотен миллиардов звезд. С Земли галактики видны как слабые туманные пятна, и поэтому их раньше называли внегалактическими туманностями. Только в близких к нам галактиках и только на фотографиях, полученных самыми большими телескопами, можно рассмотреть отдельные звезды в них. Внутри галактик звезды распределены также неравномерно, концентрируясь к их центрам и образуя различные скопления. Пространство между звездами в галактиках и пространство между галактиками заполнено материей в виде газа, пыли, элементарных частиц, электромагнитного излучения и гравитационных полей. Плотность вещества межзвездной и межгалактической среды очень низка. Солнце, большинство звезд и звездных скоплений, наблюдаемых на небе, образуют систему, которую мы называем нашей Галактикой. Огромное
108

количество входящих в нее слабых звезд представляется невооруженному глазу белесой полосой, проходящей через все небо и называемой Млечным путем. Систематические исследования распределения галактик в пространстве стали проводить лишь в первой половине XX в. Эти исследования показали, что галактики распределены по небу примерно равномерно. Выяснилось, что при этом галактики, подобно звездам, образуют группы и скопления. Так, наша Галактика, туманность Андромеды, галактика Треугольника, Большое и Малое Магеллановы Облака и еще несколько звездных систем меньших размеров образуют Местную группу из 35 галактик, размеры которых достигают сотни тысяч парсек. Галактики Местной группы связаны общим тяготением и движутся вокруг общего центра масс. В среднем диаметры скоплений галактик близки к 8 Мпк. Наблюдение картины распределения галактик по небу показывает, что оно имеет сетчатую структуру. Галактики имеют тенденцию располагаться по границам гигантских ячеек, внутри которых они практически отсутствуют.
Метагалактика и Вселенная. По-видимому, ячеистая структура распределения галактик является наиболее крупной структурой Метагалактики — видимой части Вселенной. Самые далекие объекты Метагалактики, которые наблюдаются в настоящее время, — это квазары. От наиболее удаленных квазаров свет доходит до нас более чем за 10 млрд лет.
Под Вселенной понимают весь окружающий нас известный нам и неизвестный мир, т. е. все сущее. Известная часть Вселенной, называемая Метагалактикой, — это объем, заполненный звездами, галактиками и имеющий диаметр ~ 1028см. Радиус Метагалактики оценивается примерно в 5 млрд световых лет, причем эта цифра может еще быть увеличена. Возможно, что Метагалактика имеет форму диска и вращается вокруг своей оси за период 1011-1012 лет. Но все эти цифры носят условный характер, так как имеется слишком мало данных наблюдений. Ясно также, что Метагалактикой не исчерпывается вся Вселенная и за ее пределами существует бесчисленное множество других систем различной структурной организации. Число
109

открываемых внегалактических туманностей растет с каждым годом. Современным средствам астрономических исследований доступна колоссальная область пространства диаметром около 10 млрд световых лет.
Чтобы определить расстояния до таких галактик, можно привести такой пример. Луч света начал свое движение с этих миров, когда на Земле происходили первичные тектонические процессы, но еще не было жизни. Когда свету осталось пройти до Земли одну двухтысячную часть своего пути, на Земле появились первые человекообразные существа. За это время на Земле сменилось 40 000 поколений людей, пока наконец не были созданы телескопы и фотопластинки, способные воспринять послание от этих необычайно удаленных миров. Но те расстояния, которые свет может пройти лишь за миллиарды лет, научная теория охватывает за неизмеримо более короткие отрезки времени.
По некоторым данным, наша Галактика находится от центра Метагалактики на расстоянии в несколько десятков миллионов световых лет и движется вокруг центра со скоростью около 1000 км/сек. Границу Метагалактики называют горизонтом познания Вселенной.
Во Вселенной все находится в движении. Движутся планеты и их спутники, кометы и метеорные тела; движутся Солнце и звезды в галактиках, движутся галактики относительно друг друга. Как нет пространства без материи, так нет и материи без движения.

ВЫВОДЫ

Современная наука окружающий нас мир структурно разделяет на микро-, макро- и мегамиры. По мере возрастания размеров микромир имеет следующую структуру: вакуум, элементарные частицы, ядра, атомы, молекулы, клетки. Макромир имеет следующую структуру: вещество, индивид, вид, популяция, сообщество, биосфера. В мегамир входят: планеты, звезды, галактика, Метагалактика, Вселенная.
В современной науке все более четко отражается мысль о сложной микроструктуре вакуума. Применение квантовой

Теории к электромагнитному полю и полям, описывающим частицы в вакууме, привело Дирака к предсказанию существования античастиц и формированию нового взгляда на пустоту.

Ядра — это связанные системы протонов и нейтронов, т. е. элементарных частиц. Атом есть наименьшая структурная единица химического элемента. С развитием науки было установлено, что атом имеет "планетарную" модель строения, т. е. состоит из ядра и обращающихся вокруг него электронных орбит. Учение об атомистическом строении материи, связанное с делимостью веществ, зародилось еще в древности. Молекула является наименьшей структурной единицей сложного химического соединения — вещества.
При определенных условиях однотипные атомы и молекулы могут собираться в огромные совокупности — макроскопические тела (вещество). Простое вещество является атомарным, сложное молекулярным.
Вид — это группа скрещивающихся между собой организмов, которые не могут скрещиваться с представителями других таких групп. На Земле существует 500 тыс. видов растений и 1,5 млн видов животных, в том числе позвоночных — 70 тыс., птиц — 16 тыс., млекопитающих — 12 540 видов.
Популяцией называется группа организмов, относящихся к одному или близким видам, занимающая определенную область, называемую местообитанием. Сообществом, или биоценозом, называют совокупность растений и животных, населяющих участок среды обитания. Совокупность сообщества и среды носит название экологической системы, или биогеоценоза. Биосферу можно определить как систему биогеоценозов или живых сообществ, т. е. совокупность живых организмов, ограниченную в пространстве и во времени, обитающую на поверхности Земли, а также взаимодействия живых систем со средой их обитания.

7. Следующей ступенью в иерархии объектов природы
являются макротела астрономического масштаба — планеты.
Наиболее распространенными объектами окружающего нас ма
териального мира являются звезды — небесные тела, подобные
нашему Солнцу и находящиеся в состоянии плазмы. Солнце,
111

звезды и звездные скопления, наблюдаемые на небе, образуют систему, которую мы называем нашей Галактикой. В начале XX в. было доказано, что некоторые туманные пятна, видимые в телескоп в разных участках неба, находятся вне нашей Галактики и представляют собой другие галактики. Галактики имеют тенденцию располагаться по границам гигантских ячеек. Ячеистая структура распределения галактик является наиболее крупной структурой Метагалактики — видимой части Вселенной. Система галактик и их скоплений называются Метагалактикой. Под Вселенной понимают весь окружающий нас известный нам и неизвестный мир, который мы можем познать.

Вопросы для контроля знаний

Каково структурное строение микромира, макромира и мегамира?
Что собой представляет по современным научным концепциям вакуум?
Элементарными частицами чего являются атом и молекула?
Расскажите что такой кварк.
Как классифицирует современная наука элементарные частицы?
Какие агрегатные состояния материи вам известны?
Какие закономерности обнаружены в строении, движении и свойствах Солнечной системы?
Какие основные параметры, определяющие свойства звезд?
Как распределены галактики во Вселенной?

10. Чем отличаются понятия Метагалактика и Вселенная?

Традиционно нынешний год откроется 27 января в Москве Международными Рождественскими чтениями. Уже много лет сопредседателем одной из секций - «Наука и христианство» - является протоиерей Кирилл Копейкин, доцент Санкт-Петербургской духовной академии, директор Научно-богословского центра междисциплинарных исследований Санкт-Петербургского государственного университета. Его секция, которая, как обычно, проводится на физическом факультете МГУ, пожалуй, одна из важнейших площадок, где обсуждается взаимоотношение веры и научного познания. Представляем вниманию читателей беседу нашего корреспондента с ним.

Зачем нам знание

- Отец Кирилл, вы ведь по образованию физик?

Да, я закончил физический факультет Санкт-Петербургского государственного университета, потом аспирантуру, защитил диссертацию, затем работал в особом конструкторском бюро «Интеграл» при университете.

- Почему многие физики становятся священниками? Вроде бы далёкая сфера...

На самом деле не такая уж далёкая. Фрэнсис Бэкон, которого можно назвать основоположником современной науки, утверждал, что Бог дал нам Откровение в двух видах. Первое - это Библия, а второе - сам мир, который является книгой Творца. При этом Бэкон полагал, что прочтение книги природы даёт нам ключи к более глубокому пониманию Библии. Наверное, так и есть, поскольку, как мы видим, эта идея познания Творца через творение до сих пор скрыто присутствует в физике. Это с одной стороны. А с другой - надо сказать, что именно физика позволила нам выработать теоретический взгляд на мир. И суть теоретического видения заключается в следующем. В физике рисуется мир не как совокупность некоторых фактов, предметов, в ней мы описываем законы, управляющие этими телами. Открываемые физикой законы обладают первичной онтологической (бытийной) реальностью. То есть, когда мы занимаемся физикой, мы как бы встаём на позицию Законодателя, Творца. Мне кажется, именно это и приводит многих физиков к тому, что они начинают воспринимать своё занятие физикой как некое сакральное действо, а потом становятся священниками.

- В Церковь приходят разными путями, и это накладывает отпечаток на людей. Какой отпечаток оставляет физика?

Я думаю, прежде всего, привычку к дисциплинированному мышлению. И ещё - свободу суждений, отсутствие страха перед новизной, смелость, позволяющую преодолевать расхожие стереотипы.

Но в системности есть схематизм, который может заузить живой опыт веры. Некоторые считают, что верующему человеку даже богословие не нужно, мол, зачем умствовать, что-то познавать, когда достаточно быть с Богом.

Да, апостол Павел говорил, что в мире будущего века и знание упразднится, останется только Любовь. Когда мы увидим Его Лицом к лицу. Но пока этого не произошло, нам нужны и богословие, и физика, и многое что ещё.

Преподобный Максим Исповедник, один из величайших византийских богословов, считал, что познание текучего тварного естества - это своего рода игра, которая в конечном итоге возводит нас к познанию Бога. И как ребёнок оставляет игрушки, расставаясь с детством, так и человек в будущем перейдёт к какому-то высшему уровню познания. Всему своё время. Пока же нужно просто пройти через свой период развития.

О рационализме

В одной из своих статей вы пишете: «Только сделав науку своей союзницей, Церковь сможет привлечь к себе интеллигенцию, которая могла бы нести свидетельство о вере всем образованным людям». Но как это сделать? Ведь Церкви тогда придётся подстроиться под рациональность науки.

А что, разве церковная среда иррациональна?

- Но вера - она же против рацио.

Кто вам это сказал? Посмотрите Священное Писание. Апостол Павел говорит, что наше служение есть служение разумное (Рим. 12, 1). В греческом оригинале там использованы слова λоγικη λατρια (произносится как «логики»), а на латынь было переведено как «рацио». Наше служение Богу есть служение разумное. Разум - это дар Божий, грех отказываться от него. Другое дело, что всё не сводится к одному только разуму.

- Между тем наши интеллигенты-атеисты называют себя рационалистами и как бы гордятся этим.

Ну, это они просто так думают про себя. На самом деле природа их атеизма иррациональна. Потому что это результат засилия 70 лет так называемого научного атеизма, о котором Бердяев хорошо писал: за этим никакой рациональности нет, за этим стоит борьба за власть над душами и стремление тоталитарного государства полностью подчинить себе всё и вся. Понимаете, это беда, которую нужно преодолеть. И это постепенно происходит.

Сейчас сама наука с неизбежностью приходит к преодолению атеистического материализма. Замечательный российский физик Давид Николаевич Клышко, который занимался квантовой оптикой и квантовой информатикой, в одной из последних работ, опубликованных в авторитетнейшем журнале «Успехи физических наук», писал, что у нас до сих пор нет материалистической интерпретации вектора состояния, являющегося математическим представителем элементарных микрообъектов. Понимаете? Те частицы, из которых состоит материя, мы не можем описать материалистически. Ничего нового в плане их описания пока не придумано, но уже понятно, что это будет не материализм в обычном смысле этого слова. И об этом говорят многие учёные. Покойный академик Гинзбург в своей нобелевской лекции среди трёх великих проблем физики назвал интерпретацию квантовой механики. До сих пор никто не может понять, какая реальность стоит за теми математическими конструкциями, при помощи которых мы описываем мир, - а это важно, чтобы дальше двигаться в изучении физики элементарных частиц.

Тем не менее он понимал, что мир стоит на грани появления какой-то новой физики. Однажды я ему показал свою работу о Юнге и Паули. Вольфганг Паули был выдающимся физиком, лауреатом Нобелевской премии, одним из создателей квантовой механики. А Карл Густав Юнг был выдающимся психологом, создателем аналитической психологии. И они совместно пытались понять, как физическое и психическое взаимодействуют в этом мире. Виталий Лазаревич сначала был удивлён тем, что «какой-то священник» на эту тему пишет работу. Но потом показал коллегам, они ошибок не нашли, и Гинзбург, будучи честным человеком и видя научную добросовестность работы, разместил её на трибуне сайта журнала «Успехи физических наук».

- А какая психика может быть в физическом мире? Атомы ведь неживые...

Вот в этом и загадка. На самом деле квантовый мир зачастую ведёт себя как живой.

Живой мир

Под «живым» вы понимаете так называемый эффект наблюдателя? Это когда сам факт наблюдения учёным квантовых частиц меняет их физические параметры. То есть частицы, получается, реагируют на то, что их человек измеряет.

Да, в том числе и это. Самое неожиданное, с чем мы сталкиваемся, когда в нашем исследовании мира доходим до фундаментального уровня, до квантомеханических объектов, - это то, что объекты похожи скорее на нечто психическое, чем на физическое, в обыденном понимании этого слова. Мы привыкли думать, что объект существует сам по себе. А тут вдруг обнаружилось, что квантовые объекты взаимодействуют с нами и как бы отвечают на наши вопросы. Это настолько удивительно, что английский физик Чарльз Галтон Дарвин в 1919 году написал статью, в которой утверждал, что кванты очень похожи на живые организмы. И даже думал, что, возможно, электрону придётся приписать свободу воли.

- Он не родственник другому Чарльзу Дарвину, основоположнику бездушного механистичного эволюционизма?

Это его внук. И, в отличие от своего деда, он находился уже в другом мире научных представлений - был непосредственным свидетелем зарождения квантовой теории строения атома, сам оставил заметный след в экспериментальной физике. Например, учёным известен метод Дарвина - Фаулера. В своё время большую популярность имела его книга «Современное представление о материи».

А немецкий философ Алоиз Венцель, написавший книгу «Метафизика современной физики», пошёл ещё дальше. Он утверждал, что мир элементарных объектов похож на мир элементарных духов. Хотя я бы это назвал «элементарными логосами». Понимаете, в каком-то смысле вся реальность, с которой мы сталкиваемся в кантовом мире, - она живая. И мы с этой реальностью взаимодействуем.

- А нет ли искушения пантеизма в таком взгляде на физическую реальность? Мол, весь мир - это и есть живой Бог?

Опасности всегда будут, если бездумно фантазировать. Понятно же, что из самого факта «живой материи» никак не следует, что это и есть Бог. Просто Творец создал такую материальность. И это не противоречит православному учению.

Митрополит Антоний Сурожский, на мой взгляд, один из крупнейших богословов ХХ века, говорил, что единственно подлинный материализм - это христианство. Что он имел в виду? Что мы верим в материю не как во что-то инертное, мёртвое, а как в то, что призвано Богом к преображению. И владыка Антоний очень точно замечает: это ведь и происходит в Церкви. Когда мы совершаем литургию, происходит чудо преображения - Бог соединяется с хлебом и вином. Владыка Антоний объясняет, что это не магическое насилие над материей, а, наоборот, это возвышение материи до того уровня, к какому она призвана Богом, до того состояния, о котором апостол Павел пишет: «Будет Бог всяческая во всех» (1 Кор. 15, 28). Весь мир должен быть обожен, приведён в соединение с Богом. И владыка говорит замечательно: Бог ничего мёртвого не творит, поскольку Он Сам есть жизнь.

- Но мы, обычные люди, всё-таки живём в мире мёртвой, косной материи. Квантовый-то мир только учёные видят.

Почему только учёные? В чудесах, которые иногда происходят, как раз открывается эта сокровенная жизнь материи.

Получается такая картина. То, что мы наблюдаем в нашем макромире, - это следствие грехопадения, наш падший мир. Но если попытаться посмотреть, из чего состоит падшая, косная материя, то на элементарном уровне мы видим признаки какого-то другого, «живого», состояния? Или как бы пограничного с «живым»? На элементарном уровне частицы имеют квантовую неопределённость - одновременно локализованы и не локализованы в пространстве. Там действует эффект сцеплённости, когда состояние одной частицы может мгновенно передаться другой, даже если они друг от друга находятся на огромном расстоянии. То есть налицо признаки существования мира с иными законами. Может быть, дальше, за этим уровнем, существует некий тонкий мир?

На мой взгляд, неправильно противопоставлять «тонкий» и «не тонкий» миры. Так делают те, у кого в голове сидит старая ньютоновская картина мира: мол, вот есть пространство и время как вместилище событий, а в них материальные тела находятся. На самом деле вселенная совсем иначе устроена. Пространство и время в ней возникают в результате очень сложной системы отношений между элементами, которые сами обладают неким, я бы сказал, внутренним измерением бытия. И ткань реальности очень плотно переплетена, она живая, и мир состоит из элементарных частиц, которые больше на логосы похожи, на монады, на что-то живое. И мы очень плотно с этим взаимодействуем. Это наша реальность, а не какого-то «тонкого» мира.

- Трудно представить такое взаимодействие. Мы большие, в макромире находимся, а там мельчайшие частицы...

Что значит «мы большие»? Всё это происходит в нас самих, в том числе и на генном уровне. Ещё в 1943 году один из создателей квантовой механики Эрвин Шрёдингер развивал идеи о связи генетики и квантовой механики. И наш соотечественник, выдающийся генетик Тимофеев-Ресовский, говорил, что дискретность (разделённость, прерывистость) наших тел есть проявление квантовой природы мира. Можно предположить, что гены являются как бы усилителями, которые с квантового микроскопического уровня переводят «жизнь» на уровень макроскопический. И при этом передают свойство дискретности. То есть мы обладаем отдельными телами именно в результате квантовой природы мира. А если бы мир на фундаментальном уровне был устроен по-другому, то жизнь могла бы выглядеть, например, как сплошной океан.

- Как в фильме «Солярис»?

Примерно так. Был бы не дискретный мир, не отдельные существа, а одна общность.

То, что материя на элементарном уровне ведёт себя как «живая», не подтверждает ли эволюционистскую теорию, по которой жизнь и разум возникли сами собой? Прежде атеисты утверждали, что живое возникло из косной, неорганической материи, и это легко опровергалось. Но если материя изначально «живая»?

Просто так, без творческого Разума, одно в другое преобразиться не может. Кроме того, идею самовозникновения разумной жизни опровергает феномен «молчания вселенной». Наверное, знаете: в 60-70-е годы учёные активно занимались поисками внеземной жизни. И до сих пор эта программа работает. При этом, заметьте, в последнее время астрофизики стали обнаруживать в космосе очень много экзопланет. На декабрь 2013 года достоверно подтверждено существование 1056 планет. В одной только галактике Млечный Путь, по новым данным, должно быть более 100 миллиардов планет, из которых от 5 до 20 миллиардов, возможно, являются «землеподобными». Также, по некоторым оценкам, около 34 процентов солнцеподобных звёзд имеют близ себя планеты, сравнимые с Землёй. Вот вам все условия для «самовозникновения жизни» и развития цивилизаций. Но они что-то не дают о себе знать.

- А они должны?

Вероятность этого можно оценить. Профессор кафедры астрофизики и звёздной астрономии физического факультета МГУ Владимир Михайлович Липунов предлагает сделать это следующим образом. Согласимся с астрофизиками, что вселенная существует порядка 10 миллиардов лет. Примем тот факт, что на протяжении последнего столетия наша цивилизация развивается по экспоненте, с ускорением. Тогда число, характеризующее рост технологической цивилизации за время существования вселенной, будет порядка exp (10 000 000 / 100), то есть 10 42 000 000 . Это колоссальное число. Для сравнения: количество всех элементарных частиц во вселенной всего 10 80 . То есть вероятность возникновения цивилизаций, подобных нашей, настолько велика, насколько очевидно существование самой материи. Они должны быть, и точка. И астрофизики должны видеть в космосе следы деятельности этих цивилизаций.

Однажды великие физики, участвовавшие в Манхэттенском проекте, завели разговор о том, существуют ли внеземные цивилизации. Энрико Ферми сказал: «Их точно нет». Его спросили: «Почему?» Он ответил: «Если бы такого рода цивилизации существовали, то всё наше небо было бы в летающих тарелках». Теперь это называется «парадоксом Ферми».

Как объяснить этот парадокс? Один из ярчайших российских астрофизиков Викторий Фавлович Шварцман считал, что, возможно, сигналы иной цивилизации есть, но мы не понимаем их смысла. Это сродни самому главному в искусстве - пониманию того, что перед нами действительно произведение искусства. И тут всё упирается в самого человека. Астрофизик был убеждён, что познание внешнего мира более примитивная задача, чем познание и построение внутреннего мира человека, мира духовного и этического; технологический век скоро кончится, человечество поймёт, что заблудилось, и, наконец, полностью займётся душой в широком смысле этого слова.

Поэма Бога

Отец Кирилл, и всё-таки непонятно, как в материи, хоть и в «живой», может быть заключён разум. Это ведь разные вещи?

Что значит заключён? И что такое материя вообще?

Вот смотрите: мир, который мы знаем, состоит в основном из пустоты. Что такое атом? Если ядро атома водорода, самого распространённого в космосе элемента, увеличить до размеров футбольного мяча, то электроны вокруг него будут вращаться на расстоянии порядка километра. Представляете? И если расстояние между электронами и ядрами в теле человека убрать, то человек превратится в мельчайшую пылинку. Мир, который, как нам кажется, наполнен твёрдой материей, он на самом деле почти ничто. Эффект твёрдости в нём обусловлен электромагнитным взаимодействием, которые удерживают частицы на определённом расстоянии. А что такое электромагнитное взаимодействие? Его проявлением является поток фотонов, то есть свет. И когда апостол Павел говорит, что всё являемое есть свет (Еф. 5, 13), то это можно понимать и в буквальном смысле. То есть мир материальный на самом деле очень эфемерен, на грани реальности. Это первое.

Теперь второе. Если мы вспомним, что мир сотворён Словом Божьим, то возникает вопрос: какова реальность слова? Если мы сотворены по образу и подобию Божию, когда мы творим поэтическое произведение, то где эта реальность существует? Преподобный Максим Исповедник называет материальный мир «цельнотканым хитоном Логоса». Святитель Григорий Палама, в котором православное богословие достигает, наверное, своей вершины, называет этот мир «писанием самоипостасного Слова». В Символе веры мы исповедуем Бога «Творцом мироздания», а по-гречески там стоит буквально «поэтис». Если мир - это поэма Бога, то где она существует? Вот когда человек творит поэму, где он её творит?

- В информационном каком-то поле.

В каком ещё поле? Вот я сижу, придумываю стихотворение. В каком информационном поле оно существует?

- Э... ну, в сознании, наверное.

В сознании, в психике своей, правда? Значит, где мир существует?

- В сознании Бога?

Такой вывод можно сделать, исходя из данных современной науки. Понимая, что этот так называемый материальный мир материально почти из ничего состоит, мы при этом видим, что мир - это психическое Творца. Мысль рождается из ничего, так и наш мир был сотворён из ничего.

- Значит, все мы - это мысли Бога? В любой момент Бог может иначе подумать и... мы исчезнем?

Нет. Вот поэт, он из ничего силами своей души сотворил поэму. И она, поэма, живёт своей жизнью. Хотя в ней имеется авторская частичка души.

- То есть наш разум - это как бы частичка Бога?

Нет, я же говорю образно. Вкладывать свою душу в произведение - это творить из себя, по своему образу и подобию. И это мы получили от Господа. Доказательством этого является то, что мы можем осознавать как себя, так и Его присутствие.

Есть такой известный физик, Алексей Буров, который сейчас работает в США, в Фермилабе, в Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми. В одной из своих работ он пишет, что сегодня перед нами открыты 45 порядков вселенной - от размера 10 -19 метра (это порядок, исследуемый на большом адронном коллайдере) до 10 26 метра (это расстояние, на котором находятся галактики, видимые в телескоп Хаббл). Представляете, что это такое? 10 с 45-ю нулями метров - вот какой масштаб вселенной для нас открыт. И он спрашивает: возможность увидеть вселенную в таком масштабе не означает ли, что наш разум похож на разум Творца?

Обычно считается, что вера есть что-то субъективное, находящееся в области иллюзий. Но вот, говорит физик Буров, самое конкретное доказательство нашей веры - наука, способность человека охватывать разумом вселенную и проникать в её сущность. Он пишет: «Принято считать религиозный опыт строго субъективным, в отличие от научного. Слова “религиозный опыт” рождают ассоциацию об уникальных непередаваемых личных переживаниях, видениях и откровениях. А нет ли здесь заблуждения, нет ли неоправданного сужения религиозного опыта?.. В истории человечества нет опыта веры, более величественного и одновременно совершенно объективного, как опыт фундаментальной науки, как опыт космического роста самого человека… Сама наука с космической силой свидетельствует о богосыновстве, как о действительном отношении между человеком и Богом».

То есть сам факт того, что мы, находясь внутри замкнутой системы, способны мысленно выходить за её пределы, говорит о надмирности нашего разума?

Да, это совершенно удивительный факт, хотя мы принимаем его как должное, не задумываясь. Но представьте такую картину: Пьер Безухов и Андрей Болконский обсуждают структуру романа «Война и мир» и замысел Льва Николаевича Толстого. А ведь мы находимся в том же положении - являясь частью этого мира, выдвигаем при этом претензию на то, чтобы понять его законы и даже смысл его существования, то есть замысел Творца. Эйнштейн так прямо и говорил: «Я хочу знать, как Бог создавал мир. Меня не интересует здесь тот или иной феномен, спектр того или иного элемента. Я хочу постичь Его мысли, все остальное - детали».

В последние годы жизни Эйнштейна его сотрудником был известный американский физик Джон Арчибальд Уилер. И, размышляя над тем, какое место человек занимает во вселенной, он пришёл к такому выводу: «Тот, кто думает о себе просто как о наблюдателе, оказывается участником. В некотором странном смысле это является участием в создании вселенной. В этом состоит центральный вывод для проблемы “квант и Вселенная”». Уилер увидел, что нелокальность квантовой физики вкупе с влиянием наблюдателя на наблюдаемую систему прямо свидетельствует, что мы являемся сотворцами Творца и участвуем в продолжающемся творении вселенной.

В Библии говорится, что Адам был сотрудником Бога в раю, поскольку ему было поручено ухаживать за Божьим садом. Но это сотрудничество ведь закончилось после грехопадения и изгнания из рая? Мы ведь наказаны, как бы «поставлены в угол».

Не совсем так. Нам дана возможность исправления. И возможность сотворчества с Богом всё равно присутствует в нас. Не в той степени, конечно, как это было в раю, - и слава Богу, потому что, находясь в нынешнем порочном состоянии, мы могли очень многое разрушить. Собственно, это и делаем зачастую. Тем не менее этот дар Божий остался и накладывает на нас огромную ответственность.

Глядя в будущее

Вы сказали, что мир стоит на грани появления новой физики. Что сейчас меняется в науке, какие тенденции прослеживаются?

Сейчас актуальным становится вопрос, что такое сознание, возникают программы исследования человека, его психики. На это тратятся огромные деньги. В Европе, например, запущен проект «Human Brain Project», в котором участвует более 130 европейских научно-исследовательских учреждений. У него финансирование в 1 миллиард 2 миллиона евро. СМИ сообщают, что уже удалось получить самое детальное компьютерное изображение, или, как говорят, самую подробную карту человеческого мозга. Учёные пытаются выяснить, как структура мозга влияет на поведение и способности человека, каким образом индивидуальные различия в структуре мозга связаны с различиями в личностных способностях. А в США запущен грандиозный проект BRAIN, что расшифровывается как «Изучение мозга путём развития инновационных нейротехнологий». Его финансирование - 3 миллиарда долларов - огромно, тем более в условиях финансового кризиса и свёртывания многих научных программ.

- И что это может дать?

Я полагаю, что вопрос о природе сознания не разрешим вне богословского контекста. Потому что само понятие личности, сознания - оно только в контексте библейского Откровения возникает. И запущенные сегодня исследовательские проекты с неизбежностью приведут к пониманию этого.

И ещё один вопрос, в завершение. А в самих людях что-то меняется? Имею в виду атеистический настрой среди интеллигенции. Вы же настоятель храма при Санкт-Петербургском университете и постоянно общаетесь со студентами, будущими учёными.

Среди студентов очень много верующих людей, а ещё больше ищущих. Студенчество - это ведь время активного поиска смысла жизни, своего жизненного пути.

- В храм они ходят?

На службы в основном ходят преподаватели и выпускники. А для студентов университет - это то место, где они учатся, а тут ещё и храм, по воскресеньям опять в универ ехать.

- В лом, как молодёжь говорит.

Да, но при этом я ни разу не сталкивался с их негативной реакцией.

Эти ребята сами организовались и при храме Святой Татианы проводят встречи. У нас в университете два храма. Первый, апостола Петра и Павла, находится в здании Двенадцати коллегий. Там мы начали служить ещё в 1996 году. Поначалу раз в месяц молебен, потом - раз в неделю. Сейчас служба каждое воскресенье и в праздники - обычно около ста человек приходит, на Пасху же в храм просто не войти, все не помещаются. А храм Святой Татианы - он в здании бывшей Ларинской гимназии на 6-й линии Васильевского острова, которая сейчас принадлежит филологическому факультету и факультету искусств.

- При общине вы лекции, наверное, читаете?

Да, лекции проводятся постоянно, читаю и я, и приглашаю кого-нибудь.

- Как вы только успеваете...

С трудом и с помощью Божией!

- Позвольте пожелать вам помощи Божьей и в наступившем году, и спасибо за интересную беседу.

Записал Михаил Сизов

Почему нужно знать, как устроен этот мир?

Первый вопрос, который вероятно возникает при переходе на эту статью, это вопрос: «А зачем вообще знать, из чего всё состоит, и какое мне дело до того, как этот мир устроен?». Для разрешения так скоро нарисовавшегося вопроса давайте поговорим о воде, ведь вы же о ней зашли почитать?

Итак, если ты заходишь в воду, то тебе нужно знать несколько простых вещей: по воде можно плавать, под водой дышать нельзя, следовательно, если не умеешь плавать, то заходить слишком далеко не стоит. Каждый, кто заходит в воду, знает об этих базовых правилах, потому как это даёт возможность взаимодействовать с водой без неприятных последствий.

Теперь перенесёмся ближе к теме. Иметь дела с этим миром можно только тогда, когда тебе ясно, как он работает , как он устроен и из чего всё состоит. Остановите человека, спросите у него, как устроен этот мир, и он подвиснет от вашего вопроса. Мы и понятия не имеем, как здесь всё устроено и что вообще со всем этим делать. Потому многие из нас остаются несчастны и живут в полнейшей неопределённости. Давайте изменим это!

Из чего всё состоит

Известно, что мир бывает материальный, его мы способны воспринимать органами чувств, и нематериальный, который засечь каким-либо органом чувств невозможно. Но на самом деле это разделение условно, потому как всё на планете представляет собой один целостный механизм. Идеально сюда вписывается пример с медалью, у которой обе стороны являются её составляющими.

«Нематериальное» это что?

Разберёмся из чего всё состоит в нематериальном мире. Наука даёт однозначный ответ, что нематериальное представляет собой энергию. Мысль или чувство человека испускают во внешний мир колебания, и это уже давно измерено (например, гнев даёт колебания около 1,4 Гц, - 45 Гц). Если что-то вибрирует, значит это что-то высвобождает энергию. Разум человека, по сути, является мощным генератором волновых колебаний.

Когда уличный фонарный столб падает на машину, то его значимость и влияние в этом мире сразу становятся ясны, ведь машина буквально мнётся под его весом. Если же нам в голову приходит какая-то мысль, едва ли мы можем осознать её значимость, потому что, а как? Нет такого органа чувств, позволяющего уловить потенциал энергии, которую непрерывно создаёт наш разум.

Отсюда и зародилось это забавное коллективное мнение на тему того, что материя и есть практически весь наш мир, а нематериальное слишком незначительно, ни на что не влияет и потому не заслуживает внимания. По этой причине всем нам сейчас так важно иметь какой-то статус, выраженный материальными благами типа денег, семьи, домов и остального.

Особенности устройства нашего мира

Сейчас мы возможно сломаем ваш мозг, но этот так называемый «материальный» мир пуст примерно на 99.9999% . Весело, не правда ли? А мы считали его таким реальным, хотя на самом деле он почти ничего материального из себя не представляет.

Чтобы понять, почему он такой пустой, необходимо знать из чего всё в нём состоит. Основой материи являются атомы, а атом по своему строению фактически ничем не заполнен (ввиду гигантского расстояния между ядром и орбитами электронов).

Ладно-ладно, это пространство не совсем пустое, в сущности оно представляет собой энергетическое информационное поле . Вообще весь наш мир – это одно огромное энергетическое поле информации, которое и связывает здесь всё. Но нас сейчас интересует тот ничтожный процент по-настоящему материального (а именно частицы, из которых состоит атом, типа протонов и электронов).

Частица или волна?

Рассматривая частицы атома достаточно близко, можно заметить, что они не находятся в состоянии материи постоянно. Частицы то рассеиваются и исчезают в энергетическом поле, то снова появляются из ничего и представляют собой уже нечто материальное.

Теперь получается, что нематериальное и материальное связаны самым прямым образом, ведь в нашем мире постоянно происходит переход от одного состояния в другое и обратно. Электрон в равной степени является и материальной частицей, и нематериальной энергетической волной (как и любая другая частица).

Эффект наблюдателя

Но весь прикол в том, что, вглядываясь в определённое место атома и ожидая лицезреть там, например, электрон, он действительно со временем там появляется, и куда бы ты ни посмотрел, там каким-то мифическим образом возникает электрон.

В квантовой физике это называется «Эффектом наблюдателя». Об этом эффекте мы говорили, когда просвещались на тему того, что , но всё же поясним для вас в двух словах. Суть данного эффекта в следующем: одно только наличие наблюдателя способно изменять свойства наблюдаемого объекта.

По факту, не вы ищите материальный предмет, а материальный предмет реагирует на ваше сконцентрированное внимание и появляется в фокусе.

Принцип суперпозиции

Во всём виновато то самое единое вселенское поле. В нём параллельно существуют все возможности , которые мы только можем себе вообразить, вопрос лишь в том, на какую из этих возможностей мы обращаем внимание и вкладываем свою энергию. Наш электрон находится во всех местах одновременно, поэтому, перемещая взгляд, мы просто обращаем внимание на другое его положение.

Это непростая для понимания концепция, а нам достаточно принять, что в мире уже существует всё, о чём мы можем подумать. Но если вас заинтересовали эти идеи, предлагаем к прочтению , в ней подробно рассказано о том, как можно использовать данные особенности мира в своих целях.

Что это всё нам даёт

Вот вы только что непонятно зачем получили целый пласт очень сложной инфы и должно быть теряетесь в догадках на тему того, а что мы пытались этим сказать?! Мы собирались поведать вам, как устроен этот мир, а устроен он так, что каким мы его способны увидеть, таким он и будет. Иначе кто, по-вашему, делает на 99% пустой мир реальным на все сто?

Возможность созидать

Человек по своей природе творец и способен создавать что угодно, пользуясь своим разумом. Здесь важно осознавать, что не мир определяет наше мышление (во что некоторым очень хотелось бы верить), а мышление определяет то, каким будет мир .

Материальное само по себе незначительно, значительно только то, из-за чего материальное становится таковым, а именно энергия. И мы, к слову, прекрасно можем ею управлять. Выходит, всё, что нам может быть необходимо, уже в нас есть, просто надо уметь пользоваться разумом и осознанно принимать мир не таким, каким он кажется, а таким, какой нам нужен.

Философские основы

Философские принципы психологии.

Живой организм.

Эволюция психики живых организмов

Психика простейших живых организмов (1-ое поколение).

Психика живых организмов 2-ого уровня развития.

УСТАНОВКИ ПОДСОЗНАНИЯ.

Психика живых организмов 3-ого уровня развития.

Психика живых организмов 4-ого уровня развития.

Психика живых организмов 5-ого уровня развития.

Психика живых организмов 6-ого уровня развития.

Психика живых организмов 7-ого уровня развития.

СОЗНАНИЕ.

Еще раз об субъективных образах.

Как работает сознание.

Передача информации на уровне сознания.

Передача информации на уровне подсознания.

Как влияет подсознание на работу сознания.

Как хранится информация в психике.

Какую роль играют чувства в психике.

Как искусство воздействует на психику человека

Психические заболевания и их причина

Этапы развития сознания.

Из чего состоит нематериальный мир.

Психика подобна программе в компьютере. Информация в компьютере состоит из программ и из данных, которые программы используют. И программа и данные - это нематериальные объекты. Но программы существуют для обслуживания внешнего оператора (человека). Поэтому мы не можем сказать, что в психике существуют программы, подобные компьютерным. Так как программы в компьютере не самодостаточны, то есть их функционирование обеспечивает внешний оператор. Но следует признать, что психика состоит из программ, которые обеспечивают жизнедеятельность живого организма. Для того, чтоб подчеркнуть их отличие от компьютерных программ назовем их информационными структурами.

В психике существуют информационные структуры (программы), а так же информационные данные, которыми пользуются информационные структуры. Информационные структуры и данные будем называть информационными объектами.

Любая компьютерная программа имеет определенный размер, измеряемый в байтах. В психике так же любая информационная структура занимает определенный размер (имеют определенную информационную емкость).

Информационная структура и информационные данные - это нематериальные объекты, способные существовать только на материальном носителе. Они занимают определенную информационную емкость в психике живого организма. Из таких двух типов информационных объектов состоит психика.

Определение 1: Информационный объект - это нематериальный объект способный существовать только на материальном носителе, занимающий определенную информационную емкость.

Этим определением мы вводим основу для использования математических методов в описании психических процессов: при описании информационного объекта можно указывать его информационную емкость.

Кроме того, забегая вперед, хочу сказать, что для существования организма с определенным уровнем развития нужна определенная минимальная информационная емкость. Аналогично, чем сложнее компьютерная программа, тем больший размер в информационной области она занимает. Хотя можно создать примитивную программу, занимающую много места в информационном пространстве, но нельзя создать сложную программу, которая будет занимать информационное место меньше определенного уровня. Из этого следует, что для существования, например, сознания в живом организме его информационная емкость должна быть не меньше определенного размера. Так, если ученые будут знать минимальный информационный объем, необходимый для существования сознания и встретят какое-то живое существо, у которого информационная емкость мозга меньше нужного уровня, то ученые могут сделать заключение, что живое существо не обладает сознанием.

На основе аксиомы 1, мы утверждаем, что психика существует только на материальных носителях. То есть если мы признаем перемещение души в пространстве, то нам придется искать материальные носители информации, которые ее перемещают. Эта аксиома позволит нам производить научные рассуждения, а не мистические. То есть информация не может перемещаться без посредства материальных носителей, а так же она может храниться только на материальных носителях . Данное утверждение так же важно для информационного (нематериального) мира, как и закон сохранения энергии для материального мира.

Программа в компьютере состоит из команд, которые составляют определенный алгоритм. То есть любая программа состоит из алгоритмов. Информационная структура так же состоит из алгоритмов, которые реализуют определенные потребности. Потребность исполнить определенные вычисления возникают и у компьютерных программ, после, например, того как оператор нажал клавишу. После нажатия клавиши у программы появляется потребность вывести символ на монитор. Конечно, сравнение работы психики с работой компьютера - это упрощение, которое я использую, чтоб пояснить суть теории на более простых примерах.

Можно сказать так, что одной из целей каждой информационной структуры является удовлетворение определенных потребностей живого организма. Удовлетворение потребности обеспечивает определенный алгоритм.

Из всего сказанного вытекает следующее определение информационной структуры:

Определение 2: Информационная структура (ИС) - это информационный объект состоящий из алгоритмов, то есть имеющий потребности.

Потребность – это нацеленность ИС на достижение определенного результата.

Самый примитивный вирус содержит в себе единственную информационную структуру с потребностью размножаться. Более сложный вирус имеет потребность защищаться (программу самосохранения). В определенных ситуациях потребность сохраняться может доминировать над потребностью размножаться. То есть информационная структура такого вируса состоит из двух информационных структур, которые ведут борьбу между собой за доминирующее положение. Колония живых существ может успешно существовать либо за счет эффективного выживания, либо за счет эффективного размножения. А если обе ИС (информационные структуры) работают эффективно, то такая колония просто вытеснит прочие колонии в борьбе за материальные ресурсы.

Наличие потребностей отличает информационную структуру от информационных данных. Аналогично компьютерная программа отличается от хранилища информации.

Подобно тому, как в компьютере имеется процессор для исполнения команд, существует процессор, исполняющего команды информационных структур в живых организмах.

Такой процессор существует в каждой клетке живого организма, в каждом вирусе.

Аналогия работы психики с работой компьютера.

При объяснении более сложных вещей мы используем аналогии с принципом устройства более простых вещей. Таким более простым устройством является компьютер. Поэтому я кратко остановлюсь на объяснении основного принципа его работы. Затем я раскрою аналогию с основным принципом работы психики живого организма.

Центром любого компьютера является процессор. Это устройство, которое способно выполнять определенный набор команд. Программист на основе этого небольшого набора строит различные алгоритмы, которые позволяют создать гигантское разнообразие программного обеспечения.

Принцип работы процессора заключается в следующем: в процессор поступает команда, а процессор выполняет действие, которое соответствует данной команде.

Аналогично в психике существуют рефлексы: по определенному раздражителю исполняется определенный алгоритм.

Возможно, будет полезно почитать: