1. Понятие материи и ее качественной неисчерпаемости

В естествознании XX столетия уровень развития науки накладывал определенные ограничения на понимание материи — она определялась с позиции механической атомистики и, как правило, отождествлялась с одним видом материи — веществом. Материя /вещество/ рассматривалась домарксовскими материалистами как состоящая из неделимых, неизменных, простейших частиц-атомов, не имеющих качеств. Качественно отличные предметы материального мира представлялись ими как разнообразные пространственно-временные комбинации этих атомов. Материи предписывалась абсолютная дискретность, наличие неизменных, вечных свойств, таких, например, как масса, инерция и т. п[1].

  В XIX столетии домарксистская философия на основе развития естествознанием атомистического учения достигла значительных успехов в понимании материи. Н. Г. Чернышевский, например, пытался отказаться от установившегося в то время в философии понимания материи, как вещества, и писал: “То, что существует, называется материей.” Однако понятие “существует” расплывчато — можно говорить и о существовании материи в понятии. Человек познает не только вещи, тела, предметы, но и связи между ними, он познает также идеи, теории. Можно сказать, например, что существует элементарная частица или какое-нибудь космическое тело, как объективная, независимая от человека и человечества реальность, и что существуют понятия “элементарной частицы” и “звезды” в науке. Существует также и определенное конкретное понимание элементарной частицы, как последней и неделимой, в некоторых положениях квантовой механики или же соотносительной с определенной материальной системой теории, для которой она может считаться неделимой и т. п. Существует и определенная символика элементарной частицы, логические суждения о ней. Следовательно, можно говорить о существовании объективной реальности как таковой и о существовании ее в сознании человека.

  Новый этап в развитии категории “материя” начинается с применения К. Марксом и Ф. Энгельсом этой категории к области общественных явлений. Прежние материалисты рассматривали материю лишь с одной стороны, лишь как источник образования сознания. Теперь же развитие материи надо было рассматривать не односторонне, не пассивно, а как активный двусторонний процесс; надо видеть, что не только материя творит сознание, но и сознание, в свою очередь, действует на материю. Идея становится материальной силой, когда она овладевает массами. Идеальное в практической жизни может специфически, по-своему, порождать материальное. Не только материальное превращается в идеальное, но и наоборот. Такова диалектика[2].

  Известно, что при исследовании мышления индивида вопрос о превращении идеального в материальное возник уже у Л. Фейербаха: мышление индивида, если на него смотреть глазами других индивидов, выступает уже не как внутренний и субъективный, а как внешний и объективный факт. Фейербах пришел к выводу, что идеальное можно рассматривать как материальное, идеальное превращается в материальное, если его изучать объективно, со стороны. “Что для меня, или субъективно, есть чисто духовный, нематериальный, нечувственный акт, то само по себе, или объективно, есть материальный, чувственный акт”. Можно истолковать этот вывод так. Если мышление “само по себе, или объективно, есть материальный, чувственный акт”, значит, мышление нельзя рассматривать в качестве идеального, значит, “мысль находится почти в таком же отношении к головному мозгу, как желчь к печени...”. В этих словах мы видим уже полное метафизическое сведение идеального к материальному. Неужели же, признавая материальность индивидуальных мыслительных процессов, мы неизбежно должны скатываться к полному отрицанию идеального, к вульгарному материализму? Метафизический материализм не может ответить на этот вопрос. Он сам имеет тенденцию к превращению в вульгарный материализм. Чтобы избежать этой тенденции и этого превращения, надо определить рамки, в пределах которых существует абсолютная противоположность материального и идеального. Это сделал диалектический материализм.

  Диалектический материализм признает, что идеальное есть не что иное, как преобразованное материальное. Например, В. И. Ленин, как и другие материалисты, называл сознание “внутренним состоянием материи” и боролся против теории вкладывания мыслей в мозг, против убеждения, будто материальный мозг дополняется еще чем-то нематериальным. Но вместе с тем диалектический материализм никогда не смешивает образы и предметы этих образов, не забывает подчеркнуть абсолютную противоположность между идеальными образами и материальными предметами.

  Определение рамок абсолютной противоположности материального и идеального можно проиллюстрировать на известном аристотелевском примере. Отпечаток на воске, полученный в результате давления печати, является образом печати. Мы можем мысленно выделить образ печати и противопоставить его самой печати, как идеальное и материальное. Именно здесь, в отношении образа к прообразу, мы находим абсолютную противоположность идеального и материального. Образ печати принципиально отличается от самой печати. Однако, мы должны отдавать себе отчет, что вне этих рамок образ печати уже не может фигурировать в качестве чего- то противоположного материальному. Отпечаток на воске — это обычная деформация воска; это состояние, в которое пришло вещество воска. Таково уж свойство воска, что под действием из вне он образует вполне объективную и данную нам в ощущениях вмятину, которая к тому же оказывается еще и образом действующего предмета. Мы можем противопоставить это свойство воска действующему предмету (печати) в качестве идеального образа, но мы не можем, не имеем права противопоставлять это свойство, это состояние воска в качестве идеального самому воску. Свойство и состояние воска существуют вовсе не идеально, а материально. В этом вся суть дела. Нельзя смешивать отношение образа к одному предмету (прообразу) и отношение образа к другому (носителю этого образа).

  Диалектика понимания категории “материя” состоит не в том, чтобы абсолютно все существующее называть материей, и не в том, чтоб абсолютно всегда настаивать на противоположности материального и идеального. Эта диалектика состоит в том, чтобы видеть абсолютную противоположность категорий “материя” и “сознание” в пределах гносеологии. Таков результат применения категории “материя” к исследованию человека и его общественных отношений.

  Диалектико-материалистическое представление о материи и ее свойствах получило развитие и на основе выдающихся достижений науки XX века[3]

 Важнейшими из этих открытий явились: открытие закона сохранения и превращения энергии Р. Майером, периодического закона химических элементов Д. И. Менделеевым, теории электричества и магнетизма (Фарадей и Максвелл); открытие электрона, его структуры и свойств; радия и радиоактивного излучения. Эти выдающиеся открытия объединяет принцип признания материальности всех явлений и процессов объективного мира. Благодаря им в науке сложилось качественно новое, диалектико-материалистическое представление о материи и ее свойствах. Однако естествоиспытатели и философы-метафизики не только не смогли подняться в понимании материи и ее свойств, законов ее изменения и развития на уровень новейших открытий науки, а, наоборот, в связи с открытием радиоактивности, рентгенлучей, электрона и его электромагнитных свойств, электромагнитной природы света, начали говорить об “исчезновении” материи, о “замене“ материи электричеством, энергией вообще. Опровергая такие утверждения, В. И. Ленин говорит: “Материя исчезает” — это значит исчезает тот предел, до которого мы знали материю до сих пор, наше знание идет глубже; исчезают такие свойства материи, которые казались раньше абсолютными, неизменными, первоначальными и которые теперь обнаруживаются, как относительные, присущие только некоторым состояниям материи.” Основной особенностью ленинского понятия материи как объективной реальности является то, что оно указывает на неисчерпаемость ее структуры и свойств; на безграничность человеческого познания материи вширь и вглубь... Ленин дает следующее определение материи. Материя есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них.

  Таков итог третьего этапа в развитии категории “материя”...  Таким образом, диалектика становления научного представления о материи нашла свое выражение в его историчности; в обусловленности его возникновения и изменения уровнем развития науки и техники, общим уровнем знания людей о явлениях объективного мира на каждом данном этапе развития общественной практики; в противоречивости его развития.

  Противоречивость становления научного представления и понятия о материи как наиболее общем, всеобщем понятии не только философии, но и всех конкретных наук, обусловлена противоречивостью становления самого человеческого познания мира — восхождения от менее глубокого знания к более глубокому знанию действительности, от познания сущности первого порядка к познанию сущности второго порядка и т. д. Оно показывает, что ни на ступени наивно-материалистического мировоззрения, ни на ступени механического взгляда на мир, ни путем непосредственного наблюдения, ни на основе эмпирического исследования отдельных видов материи и составляющих их частей или элементов не возникло подлинно научного представления о материи и ее свойствах. Естествоиспытатели не могли сделать это в силу исторической ограниченности предмета своего исследования, а философы — потому что, не имея достаточных естественнонаучных данных, не могли установить связь и отношение между качественно и количественно различными видами материи. Только с установлением универсальной взаимосвязи и взаимозависимости качественно и количественно различных видов материи и присущих им свойств, только с объяснением материальной природы всех процессов и явлений объективного мира могло сложиться и сложилось подлинно научное представление и понятие о материи...

2. Системная и структурная организация материи

Самое крупное структурное деление материи: микро- и макроуровень. Эти структурные единицы, в свою очередь, также подразделяются на уровни молекулярный, атомарный, ядерный, элементарных частиц, а макроуровень можно разбить на уровни планетарный, солнечной системы, галактики, системы галактик и т.д.

Признание единства строения макро- и микрокосмоса открывало путь к перенесению на атомы таких механических, физических или химических свойств и отношений, которые обнаруживались у макротел. Исходя из теоретически предугаданных свойств атомов, можно было сделать заключение о поведении тел, образованных из атомов, а затем экспериментально проверить это теоретическое заключение на опыте.

Идея о полном подобии строения макро- и микрокосмоса, казалось бы, окончательно восторжествовала после создания в начале 20 в. планетарной модели атома, основу которой составляло положение, что атом построен подобно миниатюрной Солнечной системе, где роль Солнца выполняет ядро, а роль планет - электроны, вращающиеся вокруг него по строго определенным орбитам. Почти вплоть до 2-й четверти 20 в. идея единства строения макро- и микрокосмоса понималась слишком упрощённо, прямолинейно, как полное тождество законов и как полное сходство строения того и другого. Отсюда микрочастицы трактовались как миниатюрные копии макротел (как чрезвычайно малые шарики), двигающиеся по точным орбитам, которые совершенно аналогичны планетным орбитам, с той лишь разницей, что небесные тела связаны силами гравитационного взаимодействия, а микрочастицы - электрического. Такая форма атомизма названа классическим атомизмом.

Современный атомизм, воплотившийся в квантовую механику, не отрицает единства природы в большом и малом, но раскрывает качественное различие микро- и макрообъектов: микрочастицы представляют единство противоположностей прерывности и непрерывности, корпускулярности и волнообразности. Это не шарики, как думали раньше, а сложные материальные образования, в которых дискретность (выраженная в свойствах корпускулы) определенным образом сочетается с непрерывностью (выраженной в волновых свойствах). Поэтому и движение таких частиц (например, электрона вокруг атомного ядра) совершается не по аналогии с движением планеты вокруг Солнца (т. е. не по строго определённой орбите), а скорее по аналогии с движением облака ("электронное облако"), имеющего как бы размытые края. Такая форма атомизма названа современным (квантово-механическим) атомизмом.

Микромир – это молекулы, атомы, элементарные частицы - мир предельно малых, непосредственно не наблю­даемых микрообъектов, пространственная разномерность которых исчисляется от 10^-8 до 10^-16 см, а время жизни - от бесконечно­сти до 10^-24 с.

Макромир - мир устойчивых форм и соразмерных человеку величин, а также кристаллические комплексы молекул, организмы, сообщества организмов; мир макрообъектов, размерность которых соот­носима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время - в секундах, минутах, часах, годах.

Мегамир - это планеты, звездные комплексы, галактики, метагалактики – мир огромных космических масштабов и скоро­стей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов - миллионами и мил­лиардами лет.

И хотя на этих уровнях действуют свои специфические зако­номерности, микро-, макро - и мегамиры теснейшим образом взаи­мосвязаны.

На микроскопическом уровне физика сегодня занимается изучением процессов, разыгрывающихся на длинах порядка 10 в минус восемнадцатой степени см., за время - порядка 10 в минус двадцать второй степени с. В мегамире ученые с помощью приборов фиксируют объекты, удаленные от нас на расстоянии около 9-12 млрд. световых лет.

Микромир. Демокритом в античности была выдвинута Атомистическая гипотеза строения материи, позже, в XVIII в. была возрождена химиком Дж. Дальтоном, который принял атомный вес водорода за еди­ницу и сопоставил с ним атомные веса других газов. Благодаря трудам Дж. Дальтона стали изучаться физико-химические свой­ства атома. В XIX в. Д. И. Менделеев построил систему хими­ческих элементов, основанную на их атомном весе.

В физику представления об атомах как о последних неделимых структурных элементах материи пришли из химии. Собственно физические исследования атома начинаются в конце XIX в., когда французским физиком А. А. Беккерелем было открыто явление радиоактивности, которое заключалось в самопроизвольном превращении атомов одних элементов в атомы других элемен­тов.

Макромир. В истории изучения природы можно выделить два этапа: донаучный и научный.

Донаучный, или натурфилософский, охватывает период от античности до становления экспериментального естествозна­ния в XVI-XVII вв. Наблюдаемые природные явления объяснялись на основе умозрительных философских принципов.

Наиболее значимой для последующего развития естествен­ных наук была концепция дискретного строения материи атомизм, согласно которому все тела состоят из атомов - мельчайших в мире частиц.

Со становления классической механики начинается научный этап изучения природы.

Поскольку современные научные представления о струк­турных уровнях организации материи были выработаны в ходе критического переосмысления представлений классической науки, применимых только к объектам макроуровня, то начи­нать нужно с концепций классической физики.

Формирование научных взглядов на строение материи от­носится к XVI в., когда Г. Галилеем была заложена основа пер­вой в истории науки физической картины мира - механиче­ской. Он не просто обосновал гелиоцентрическую систему Н. Коперника и открыл закон инерции, а разработал методо­логию нового способа описания природы - научно-теоре­тического. Суть его заключалась в том, что выделялись только некоторые физические и геометрические характеристики, кото­рые становились предметом научного исследования. Галилей писал: «Никогда я не стану от внешних тел требовать чего-либо иного, чем величина, фигура, количество и более или менее быстрого движения для того, чтобы объяснить возникновение вкуса, запаха и звука»[4].

И. Ньютон, опираясь на труды Галилея, разработал строгую научную теорию механики, описывающую и движение небес­ных тел, и движение земных объектов одними и теми же законами. Природа рассматривалась как сложная механическая система.

В рамках механической картины мира, разработанной И. Нью­тоном и его последователями, сложилась дискретная (корпус­кулярная) модель реальности. Материя рассматривалась как вещественная субстанция, состоящая из отдельных частиц - атомов или корпускул. Атомы абсолютно прочны, неделимы, непроницаемы, характеризуются наличием массы и веса.

Существенной характеристикой ньютоновского мира было трехмерное пространство евклидовой геометрии, которое абсо­лютно постоянно и всегда пребывает в покое. Время представ­лялось как величина, не зависящая ни от пространства, ни от материи.

Движение рассматривалось как перемещение в пространст­ве по непрерывным траекториям в соответствии с законами механики.

Итогом ньютоновской картины мира явился образ Вселен­ной как гигантского и полностью детерминированного меха­низма, где события и процессы являют собой цепь взаимозави­симых причин и следствий.

Механистический подход к описанию природы оказался не­обычайно плодотворным. Вслед за ньютоновской механикой были созданы гидродинамика, теория упругости, механическая теория тепла, молекулярно-кинетическая теория и целый ряд других, в русле которых физика достигла огромных успехов. Однако были две области - оптических и электромагнитных явлений, которые не могли быть полностью объяснены в рам­ках механистической картины мира.