Постнеклассическая наука и перспективы развития физики в XXI в.

Единство системы физического знания обнаруживается не только в разнообразных связях составляющих ее дисциплин, но и в стремлении ученых выявить глубинные внутренние отношения между разными видами физических взаимодействий, изучаемых современной наукой. К их числу относятся: гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия.

Исследование фундаментальных физических взаимодействий было положено исследованием гравитационного взаимодействия. Обладая очень незначительной интенсивностью, оно играет громадную роль в космических процессах, а в микромире его проявления ничтожны. Основы теории гравитации были заложены классической механикой И.Ньютона. Современной теорией гравитации выступает ОТО.

Электромагнитное взаимодействие имеет место во всех сферах Универсума: мегамире, макромире и микромире. Оно стоит за подавляющим большинством физических и химических явлений и процессов. Исключение составляют процессы в ядре атома. Теорией электромагнетизма выступает классическая электродинамика, созданная Дж. Максвеллом в XIX столетии.

Современные представления об электромагнитном взаимодействии базируются на квантовой электродинамике. Большой вклад в ее разработку внесли, в частности, такие выдающиеся ученые ХХ в., как Р. Фейнман и Л. Д. Ландау.

Слабое взаимодействие проявляется в процессе распада частиц. Первоначально оно было обнаружено в ходе открытия и изучения явления радиоактивности. В дальнейшем выяснилась громадная роль слабого взаимодействия в термоядерных процессах в Космосе, в частности, на Солнце, в звездных процессах и т д. Теория слабого взаимодействия была создана к началу 70-х годов ХХ в..

Сильное взаимодействие связывает тяжелые элементарные частицы. Оно обеспечивает стабильность ядер атомов и играет существенную роль на расстояниях, определяемых размерами атомного ядра. Сильное взаимодействие является источником огромной энергии, высвобождаемой, например, в термоядерных реакциях в недрах Солнца. Теорией сильного взаимодействия явилась квантовая хромодинамика, созданная на основе кварковой модели элементарных частиц М. Гелл-Манна и Дж. Цвейга.

В последней трети ХХ в. физика осуществила первые успешные шаги на пути создания теорий, объединяющих фундаментальные физические взаимодействия. Была создана теория электрослабого взаимодействия (С. Вайнберг, А.Салам и Ш. Глэшоу). На повестке дня стоит проблема Великого объединения, предполагающая поиск глубинных оснований единства электрослабого и сильного взаимодействий. Модели, нацеленные на объединение всех четырех фундаментальных взаимодействий, призваны в будущем составить основу теории Супергравитации.

На фоне поисков внутреннего единства в последней трети ХХ в. физика открывает для себя новую предметную область, переходит к изучению процессов развития в неживой природе. Их теоретические освоение осуществляется в рамках термодинамики неравновесных процессов (И. Пригожин) и синергетики (Г. Хакен, С. П. Курдюмов). Синергетическое видение процессов самоорганизации обнаруживает свою продуктивность в исследовании систем различной природы. В системе современного научного знания синергетика приобретает междисциплинарный статус. Вместе с термодинамикой неравновесных процессов она оказывает огромное влияние на развитие современной научной картины, формирование новой постнеклассической научной рациональности.