Баландин - От Николы Теслы до Большого Взрыва. Научные мифы - Рудольф Баландин

...В упомянутой книге И. Пригожина и И. Стенгерс сказано: «Ни один из вкладов в сокровищницу науки, внесенных термодинамикой, не может сравниться по новизне со знаменитым вторым началом термодинамики, с появлением которого в физику впервые вошла «стрела времени». Введение односторонне направленного времени было составной частью более широкого движения западноевропейской мысли... Понятие энтропии для того и было введено, чтобы отличать обратимые процессы от необратимых: энтропия возрастает только а результате необратимых процессов».

Надо заметить, что существование необратимых процессов было известно людям с незапамятных времен. Оно очевидно и легко доказуемо на обыденном уровне здравого смысла и простейших наблюдений. Для физики теоретической, в виде формулы, это стало откровением. Невольно задумаешься о странностях научной мысли, замкнутой в узких пределах специализации.

Законы механики Галилея—Ньютона предполагают обратимость времени. Если представить себе процесс сборки какого-то агрегата, то он будет зеркальным отражением во времени процесса его разборки. Правда, в том и другом случае действует живое разумное существо (или существа), без которого ничего подобного не произойдет. И это вполне отвечает мировоззрению Ньютона, для которого помимо механических законов во Вселенной присутствует Бог.

Чтобы избавиться от воли и разума Всевышнего, пришлось внести в механику некоторые существенные дополнения. Как мы уже знаем, они были основаны на изучении технических систем, тепловых машин, потребляющих и вырабатывающих энергию. Можно сказать, что в таких теориях неявно присутствовали воля и разум, но уже не Всевышнего, а человека. Хотя ученые предпочитают придавать своим выводам вид полной объективности.

«Искусственное может быть детерминированным и обратимым, — утверждают Пригожин и Стенгерс. — Естественное же непременно содержит элементы случайности и необратимости. Это замечание приводит нас к новому взгляду на роль материи во Вселенной. Материя — более не пассивная субстанция, описываемая в рамках механистической картины мира, ей также свойственна спонтанная активность. Отличие нового взгляда на мир от традиционного столь глубоко, что... мы можем с полным основанием говорить о новом диалоге человека с природой».

Сильно сказано! Но только удивительным образом тут физик со своей своеобразной картиной мира выступает в образе человека вообще, как олицетворение разума человечества. Любой античный мыслитель пришел бы в изумление оттого, что столь простая, даже примитивная идея выдается за нечто новое и замечательное.

О принципе необратимости и говорить нечего. Абсолютно обратимые процессы выдумали физики, после чего началось их медленное приближение к реальности. Случайность и необратимость — такие же механистичные категории, как детерминированность и обратимость. Тем более что не совсем ясно, что следует понимать под случайностью. Если — хаотичные изменения, то непонятно, как из этого хаоса может возникнуть окружающий нас мир природы, исполненный красоты и гармонии.

Идея «стрелы времени» в космическом масштабе выражается главным образом и недвусмысленно как процесс неуклонного возрастания энтропии в физико-механической модели мира. Часы мира отсчитывают ход деградации материи. Хотя концепции Дарвина и Бергсона предполагают и обратное направление. И. Пригожин и И. Стенгерс пишут:

«Известно, что Больцман с восхищением воспринял идеи Дарвина. По теории Дарвина, сначала происходят спонтанные флуктуации видов, после чего вступает в силу отбор и начинается необратимая биологическая эволюция. Как и у Больцмана, случайность приводит к необратимости. Однако результат эволюции у Дарвина оказывается иным, чем у Больцмана. Интерпретация Больцмана влечет за собой забывание начальных условий, «разрушение» начальных структур, тогда как дарвиновская эволюция ассоциируется с самоорганизацией, с неуклонно возрастающей сложностью».

Склонность физиков рассматривать мир как совокупность научных законов ясно проявляется в этих суждениях. Теория Дарвина представлена в виде неопровержимо доказанной догмы. Хотя она не объясняет даже в самом общем виде неизбежность усложнения организмов, цефализации, что признавал сам Дарвин. Но все это не смущает физиков.

Например, американский ученый Карл Саган писал: «Мутации, случайным образом оказавшиеся полезными, представляют собой рабочий материал для биологической эволюции». Более того: «Умные организмы в большинстве своем лучше выживали и оставляли больше потомства, чем глупые... Общая тенденция представляется совершенно очевидной».

Где же это видано в природе, чтобы наиболее «умные» виды оставляли много потомства и лучше выживали? Наоборот! Как мы уже говорили, естественный отбор на основе случайных изменений благоволит именно к наиболее простым организмам. Скажем, динозавры были для своего времени вершиной цефализации, так же как позже питекантропы, синантропы, неандертальцы. Все эти виды вымерли, тогда как простейшие: черви, насекомые, рыбы продолжают благополучно существовать и размножаться (если в их судьбы не вмешивается техногенез).

В геологии «стрела времени» указывает направление распада радиоактивных элементов. Графически это — нисходящая экспонента, кривая с постоянным замедлением, приближающаяся к нулю. В биологии сходная кривая, но с обратным знаком, показывает скорость размножения организмов в благоприятных условиях среды. По восходящей экспоненте проходила цефализация в геологической истории живого вещества.

В живом организме поражает прежде всего удивительная гармония частей, составляющая единое целое. При чем тут термодинамика и стрела времени? Сам факт размножения организмов (античасы по отношению к распаду радиоактивных элементов) есть изначальное свойство живого. Не так ли обстоит дело и с цефализацией?

«Дарвинизм предполагает случайные изменения, разнонаправленные, — писал в XIX веке биолог, эколог и социолог Н.Я. Данилевский, — а факты говорят о соответственной изменчивости, отражающей некую внутреннюю гармонию организма». Особенно удручал его переход от одной из биологических теорий к попытке (как это делают физики в особенности) объяснить на ее основе все многообразие живой природы: «Каким жалким, мизерным представляется мир и мы сами, в коих вся стройность, вся гармония, весь порядок, вся разумность являются лишь частным случаем бессмысленного и нелепого; всякая красота — случайной частью безобразия; всякое добро — прямою непоследовательностью во всеобщей борьбе, и космос — только случайным частным исключением из бродящего Хаоса».

Впрочем, не будем сопоставлять формальные физико-математические модели с живой и непостижимо сложной, многообразной Природой. Согласимся с тем, что они ведут интеллектуальную игру по своим правилам с целью создать непротиворечивую модель того, что они считают Мирозданием. Однако некоторые правила этой игры, тем не менее, вызывают немалое недоумение.

Начнем с того, что «стрела времени» подозрительно напоминает абсолютное время Ньютона, которое физики с ликованием изгнали вон во имя торжества теории относительности. В геохронологии признана шкала абсолютного времени, составленная по скорости распада радиоактивных элементов и соотношения изотопов. Астрофизическая космохронология, подсчитывающая время существования Вселенной, безусловно абсолютная.

Очень непросто преодолеть ограничения, накладываемые Вторым началом термодинамики на процессы, происходящие в природе. Каким образом из хаоса могут возникать, развиваться, действовать, а то и процветать упорядоченные структуры типа живых организмов?

Как мы уже знаем, подсчеты показали, что вероятность подобных событий близка к нулю. С формальной точки зрения даже такая вероятность оставляет некоторую надежду на реализацию редчайшего события. С позиции здравого смысла вера в чудо имеет сугубо религиозную основу.

И. Пригожин постарался доказать, что хаос способен порождать порядок. В предисловии к упоминавшейся выше книге «Порядок из хаоса» Олвин Тоффлер написал: «По мнению Пригожина и Стенгерс, энтропия — не просто безостановочное соскальзывание системы к состоянию, лишенному какой бы то ни было организации. При определенных условиях энтропия становится прародительницей порядка».

Вот как пересказал О. Тоффлер суть теории И. Пригожина и его школы: «Некоторые части Вселенной действительно могут действовать как механизмы. Таковы замкнутые системы, но они в лучшем случае составляют лишь малую долю физической Вселенной. Большинство же систем, представляющих для нас интерес, открыты — они обмениваются энергией или веществом (можно было бы добавить — и информацией. — Р.Б.) с окружающей средой. К числу открытых систем, без сомнения, принадлежат биологические и социальные системы...