ПРОСТІР І ЧАС — ФОРМИ РУХУ МАТЕРІЇ
Досліджуючи далі отримані результати, Ейнштейн роз¬робляє загальну теорію відносності, яка поширювала прин¬цип відносності на будь-які системи, що рухаються. Відкри¬лися нові властивості простору, передусім його «кривизна», під впливом сильних гравітаційних полів (цей простір опи¬сує геометрія Рімана та Мінковського). Отримані результа¬ти підштовхнули до нових досліджень Всесвіту. Як пишуть сучасні дослідники, «просторово-часовий світ ЗТВ (загаль¬ної теорії відносності.—М. Б.} є неоднорідним та анізотроп¬ним, що наочно свідчить про вплив поля тяжіння на метри¬ку простору-часу... В ЗТВ тяжіння ототожнюється зі викрив¬ленням простору-часу, а закон всесвітнього тяжіння фактично виражає нерозривну єдність матерії та простору-часу».
Рівняння тяжіння, які розробив Ейнштейн, розкривають сталу, статичну «модель» Всесвіту, тотожну саму собі. Про¬те радянський вчений А. А. Фрідман сформулював «динаміч¬ну» модель Всесвіту, де речовина рухається під впливом гравітаційних сил. Дійсно, спостереження ефекту «черво¬ного зміщення» кольорового спектра, який вказує на «роз-бігання» галактик, підтверджує правильність наведених положень ФрІдмана. Проте в сучасній космології розгляда¬ються й варіанти нерухомого Всесвіту, хоча більшість астро¬фізиків і космологів додержуються концепції «великого ви¬буху»—припущення, що близько 16—18 млрд років тому виникла спостережувана частина Всесвіту, який продовжує «розбігатися» від якогось вірогідного «центру».
Можливість просторової «замкненості» Всесвіту спону¬кає замислитися над змістом поняття «нескінченність Все¬світу». Йдеться тут не про масштаби простору, а про неви¬черпність матерії, яка породжує в своєму розвиткові нові властивості та якості. Ця проблема є однією з тих, що збли¬жує дослідження мікросвіту із дослідженням Всесвіту. Як зауважив В. С. Барашенков, «чим далі ми намагаємося за¬зирнути у Всесвіт, тим глибше застрягаємо в проблемах мік¬росвіту».Дійсно, сучасна фізика елементарних часток виявляє ме¬жі своїх досліджень через «кванти» простору та часу — від¬стань приблизно 7Х10-17 см та інтервал часу приблизно 2Х10~27 сек. Дальше заглиблення в мікросвіт відкриває зо¬ну загального «кипіння», де зникає різниця між часом та простором. Так, на відстані 10-33 см у вакуумі відбуваються такі бурхливі процеси спонтанного народження й перетво¬рення речовини у випромінювання, що простір стає якимось «кипінням» пор-бульб, які утворюються та миттєво зникають. Інтервали 10""33 см—це сьогодні у фізиці найменші «кван¬ти» простору.
Величезна роль «мікропростору» та «мікрочасу» для ви¬вчення елементарних часток, структури атома тощо. Приб¬лизно з початку 60-х років було доведено, що врахування координат простору-часу дає важливу інформацію про внут¬рішню структуру часток і зони їхньої взаємодії. Фізики спро¬бували також обгрунтувати твердження про те, що простір матеріальних взаємодій є тримірним. «Виявляється,—пи¬ше А. М. Мостепанснко,—що лише у тримірному просторі можливе вирішення хвильового рівняння у вигляді сферич¬ної хвилі. У п'ятивимірному або семивимірному уявному світі сферичні хвилі неодмінно викривлювалися в процесі їх поширення і лише в тривимірному просторі можлива їх до¬кладна передача» 18. Тобто, лише тримірний простір за¬безпечує передачу інформації без викривлення, що було ду¬же важливим, насамперед для розвитку живих організмів. Так властивості часу та простору входять у наше знання про Всесвіт та мікросвіт.
Які ж уявлення про час і простір існують у сучасній біо¬логії? Одним з перших специфіку біологічного часу та прос¬тору відзначив В. І. Вернадський, який вивчав специфіку просторової симетрії живого. Саме на це звертав увагу і М. І. Вавілов, який підкреслював, що без досліджень прос¬торових та часових зв'язків неможливе пізнання ні суті, ні специфіки тварин та рослин. Сучасна біологія всебічно до¬сліджує роль часу та простору в розвитку живої природи. Так, тримірним є розміщення атомів у молекулі; як тримір¬на гратка виявляється кристалографічна структура кліти¬ни. Тримірною є також об'ємна модель ДНК, яку запропо¬нували Д. Уотсон та Ф. Крік.
Значне місце в дослідженні біологічних часу та простору займає проблема симетрії та асиметрії. Як вважають учені, суперечність симетрії та асиметрії визначає (детермінує) розвиток усього живого. Головна причина змін у співвідно¬шенні цих моментів — взаємодія організму та середовища, в процесі якого розвиваються й просторові особливості його існування (реагування на сигнали, розвиток органів чуттів тощо). Якщо перша форма симетрії (як форма кулі) з'яви¬лася разом з першими елементами живого — краплями-кон-церватами, то ускладнення організмів супроводжувалося й ускладненнями зв'язків між симетрією та асиметрією в ор¬ганізації більш складного простору буття цих видів живо¬го. Дослідження свідчать, що симетрія та асиметрія прояв¬ляються не тільки на рівні зовнішньої структури організмів, а й на рівні клітин. Так, явна асиметрія характерна для ор¬ганізації білків і нуклеїнових кислот.
Виходячи з поняття симетрії біологічних систем, учені припускають наявність безлічі «співіснуючих» біологічних просторів, які поки що не здатна описати жодна з відомих геометрій (простір клітинних процесів, середовища й орга¬нізму, історичний простір популяцій тощо).
Проблема біологічного часу є однією з найбільш акту¬альних і в сучасній біології. Справді, часова організованість та упорядкованість, послідовність біологічних процесів є однією з корінних умов існування (живих організмів). Най¬важливіша проблема—дослідження в організмах так зва¬них «біологічних годинників». Як підкреслює В. П. Войтен-ко, «біологічний час виражає часові відношення подій, які мали місце в просторі біологічних годинників» 19. Біоло-гічниі'ї годинник — це такий механізм, який керує реакціями організмів, їхньою функціональною поведінкою. Завдяки та¬кому механізмові в організмі закріплюються ритми природ¬ного середовища. На думку вчених, «власне через наявність внутрішньої ритмічності біофізичних та біохімічних проце¬сів, їх узгодження за допомогою зворотного зв'язку із зов¬нішньою ритмікою середовища, виникла можливість само¬регулювання живих організмів, виробились активні відно¬шення живих організмів до навколишньої дійсності».