С подачи философов-материалистов милетской школы (см. тему 1.4) движение считается главным и неотъемлемым свойством материи – «в мире нет ничего, кроме движущейся материи» – мысль, приписываемая В.И. Ленину, очень кратко и точно дает философское понимание движения как спо-соба существования материи. В естественнонаучном плане этот способ, точ-нее, способы (поскольку их, как будет показано ниже, более одного) или фо-рмы движения материи представляют собой конкретные природные проце-ссы, имеющие результатом изменение состояния материальных объектов. Развитие представлений о формах движения материи, как это было и с представлениями о видах самой материи (см. тему 1.4), шло по тому же принципу «от простого (доступного) к сложному (трудно обнаруживаемому или наблю-даемому)». Так, в динамике Аристотеля – это равномерное круговое движение небесных тел и неравномерное прямолинейное движение тел земных (см. тему 1.3). Расчету эти виды механического движения, как и положено в на-турфилософской картине мира, не поддавались, а вот в рамках классического естествознания механика Галилея – Ньютона позволяла точно и однозначно определять любые параметры всех видов механического движения как не-бесных, так и земных вещественных объектов (там же). В течение этого же второго этапа истории естествознания получили развитие представления о других, более сложных, чем механическое движение, разновидностях физической (тепловые явления, изменение агрегатного состояния вещества) и химической форм движения материи.

В следующий, неклассического естествознания, период в соответствии с этой же тенденцией сформировались представления о движении полевого вида материи как электромагнитных волн, о новых разновидностях физической (радиоактивность, ядерные реакции) и биологической (жизнедеятельность живых организмов и эволюция биосферы) форм движения материи.

Составляющей проблемы движения материи является вопрос об изме-рении меры этого движения – энергии, как наиболее представительной ха-рактеристики состояния системы. Постановка и решение проблемы состо-яния, т.е. оценки энергии системы как потенциала её функционирования (движения), менялись вместе с изменением представлений о последнем. Так, первое точное математическое решение данной проблемы – это определе-ние энергии механического движения системы, как суммы её кинетической (движения) и потенциальной (положения) энергий. Подобное детерминист-ское решение было реализовано с позиций классической механики, но только для искусственных (машины и механизмы) или естественных (Солнечная си-стема) сложных образований с конечным числом элементов, поскольку ис-комый критерий точно и однозначно мог быть рассчитан только по извест-ным (поддающимся измерению) параметрам движения (координатам, массе, скорости и др.) каждого из них. Понятно, что для большинства реальных материальных систем с бесконечно большим числом элементов (например, молекул в теле или звезд в галактике) подобный детерминистский подход не применим. Однако он оказался плодотворным ещё раз – на следующем этапе истории естествознания при расчете энергии другого вида – энергии электро-магнитной волны. Она находится как суммируемая более сложным образом (формула Умова – Пойнтинга) энергия (напряженность) создающих эту вол-ну напряженностей электрического и магнитного полей.

Уже на этапе классического естествознания стало ясно, что определе-ние величины энергии какого-то одного вида, пусть даже сколь угодно точ-ное – это очень узкое решение проблемы состояния, поскольку в реальных материальных системах «циркулирует», как кровь по жилам организма (сис-темы), обеспечивая его (её) жизнедеятельность (движение, существование) энергия разных (см. выше) видов. Таковыми являются, например, тепловая энергия (процессы нагревания и остывания тел, а также процессы теплообмена), энергия фазовых переходов, т.е. изменения агрегатного состояния вещес-тва, энергия химических реакций и др. Поэтому уже в конце периода классического естествознания с позиций другой науки, представителя данного этапа – классической термодинамики (см. тему 1.3) – был предложен иной подход к решению проблемы состояния. По имени теории-прародительницы его на-зывают термодинамическим методом, но более точно отражающим суть да-нного нового варианта решения проблемы состояния является синоним «феноменологический подход», поскольку он предполагает оценку состояния сис-темы на основе учета только внешних проявлений изменения её энергетиче-ского состояния (тогда, во времена классической термодинамики – только изменения температуры системы в целом, или совершения данной системой механической работы), как природных явлений или феноменов. Отсюда – принципиально иная, противоположная детерминистскому подходу, суть термодинамического метода – он не учитывает сложность внутренней структуры системы, в данном случае (периода классического естествознания, см. выше), молекулярное строение тел. Согласно феноменологическому подходу, состояние сложной системы оценивается её внутренней энергией – показателем, априорно являющимся суммой энергий всех видов, которыми она обладает. Этих разных энергий так много, что точно вычислить внутреннюю энергию системы, как их сумму, принципиально нельзя, но можно фиксировать и численно определять её изменение в результате каких-либо внешних воздействий на эту систему. «Продвинутость» термодинамического метода по отношению к детерминизму образно можно пояснить пословицей «лучше синица в руках, чем журавль в небе». Недосягаемый «журавль» – это детерминистский подход, абсолютно логичный (правильный) и столь же абсолютно неприменимый на практике (см. выше). «Синица» – пусть огрубле-нное, но все же практически возможное решение проблемы состояния. Подтверждение тому – теория и схема работы теплового двигателя как итог коммерциализации знаний, полученных с помощью именно феноменологического подхода (см. тему 1.3).

Кроме данного положительного экономического результата из идеи те-рмодинамического метода следовал очень важный научный вывод прогно-стического (см. тему 1.2) характера – несмотря на то, что мы уже знаем достаточно много видов энергии (механической, тепловой, химической и др., см. выше), могут существовать пока что неизвестные человечеству дру-гие, более сложные по своей сути и организации виды энергии как меры дви-жения материи. Данное научное предвидение блестяще подтвердилось в процессе развития представлений об этом движении на следующем, третьем этапе истории естествознания открытием энергии радиоактивного распада и ядерных реакций (см. тему 1.3). Сюда же можно отнести и энергию биологи-ческих процессов, хотя известно, что она, как источник жизнедеятельности живых организмов и эволюции биосферы, по сути, представляет собой совокупность энергий, обеспечивающих движение в неживой природе – химичес-кой, физической (электромагнитной и механической) и др.

Развитием представлений о движении в этот же период была конста-тация факта единой (электромагнитной) сущности всех известных на дан-ный момент времени видов энергии (кроме механической) в виде спектра электромагнитного излучения. По степени возрастания его энергии, прямо пропорциональной частоте этого излучения, измеряемой в герцах (Гц), дан-ный спектр выглядит следующим образом:

§ атмосферные явления (гром и молния), переменный электрический ток (10¹ – 10⁴ Гц);

§ радиоволны, Интернет, телевидение, сотовая связь, микроволновые пе-чи (10⁴ – 10¹² Гц);

§ инфракрасное (тепловое) излучение (10¹² – 3,7∙10¹⁴ Гц);

§ видимый свет (3,7∙10¹⁴ – 7,5∙10¹⁴ Гц);

§ ультрафиолетовое (солнечное) излучение (7,5∙10¹⁴ – 3∙10¹⁷ Гц);

§ рентгеновское излучение (3∙10¹⁷ – 3∙10²⁰ Гц);

§ гамма-излучение (3∙10²⁰ – 10²³ Гц).

Свое развитие в рамках уже третьего этапа истории естествознания имела проблема состояния. Поскольку, как было сказано выше, термодина-мический метод при определении параметров состояния системы абстрагиру-ется от учета сложности её внутреннего строения, получаемые с его помо-щью результаты не могут быть точными и достоверными. Поэтому новой ес-тественнонаучной теорией – молекулярно-кинетической теорией или стати-стической физикой, созданной трудами М.В. Ломоносова, Дж. К. Максвелла, Л. Больцмана и других – был предложен другой вариант решения проблемы состояния, получивший название статистического метода или микроско-пического подхода. Согласно ему состояние системы (тела) определяется по усредненным (статистическим, обобщенным) значениям различных параме-тров состояния совокупности образующих её (его) частиц – молекул. Так, на-пример температура тела – это мера средней кинетической энергии молекул, из которых оно состоит (Ломоносов, см. тему 1.2). Данная энергия, в свою очередь, определяется гауссовским (вероятностным) распределением молекул по их скоростям, т.е. усредненной скоростью и т.д. В чем тут прогресс, по аналогии с тем, как это было при переходе от детерминизма к термодинами-ческому методу на предыдущем этапе истории естествознания (см. выше)? В том, что точность определения параметров состояния сложной системы возрастает за счет учета её микроструктуры, пусть даже вероятност-ного. Сопоставляя усредненные теоретические результаты с опытом, можно снизить погрешность этого вероятностного учета внутренней структуры газов, жидкостей и твердых тел, и тем самым повысить качество и достоверность оценки их конкретных свойств как параметров состояния.

На этом же, третьем этапе истории естествознания эволюция подхо-дов к решению данной проблемы с подачи квантовой механики, как более совершенной научной теории (см. тему 1.3), завершилась дополнением стати-стического метода положением о неустранимости неопределенности и о вероятностном характере любых параметров состояния сложной систе-мы. С точки зрения эффективности реализации уже не раз упоминавшегося принципа познания – от простого к сложному – этот шаг трудно переоценить. С одной стороны, наука признавала факт бесконечной сложности окру-жающего нас мира и, как следствие, невозможности его познания до кон-ца, т.е. подтверждала правоту двух главнейших положений философии – о неисчерпаемости материи (см. тему 1.2) и о недосягаемости для человека абсолютной истины (там же). С другой стороны, коль скоро двигаться по пути познания природы нам суждено вечно (см. выше), единственно правильным принципом этого познания может быть только как можно более полный учет неопределенности и случайности в определении параметров состояния сложных систем, потому что это более реальное и правильное понимание нашего мира, чем, например, сознательное игнорирование его истиной сложности с целью упростить это понимание и тем самым облегчить себе жизнь. Мир наш сложен, сложен бесконечно, и пытаться объяснять его просто – это значит трусить, бояться трудностей, прятать, как страус, голову в песок, подтверждая всем этим правоту величайшей народной мудрости – «простота ху-же воровства».