Техника - молодёжи 1998-09, страница 20

ПРОБЛЕМЫ И ПОИСКИ

Вопрос о происхождении жизни на Земле можно отнести к категории «вечных». Впрочем, у пращуров ответ был наготове: сотворением мира мы обязаны некой потусторонней силе. Наши более просвещенные, но также не желающие думать современники с радостью переложили ответственность за возникновение жизни на неведомые инопланетные цивилизации. А те, кто верит только в силу человеческого разума, были вынуждены искать разгадку таинства бытия, опираясь на научные знания. Этот путь оказался самым трудным: для того чтобы понять, по какому ЗАКОНУ из простых молекул выстраивались сложные цепи первых в истории Земли белков и нуклеиновых кислот, ученым ни много ни мало пришлось перетряхнуть основы царицы естествознания — физики.

ГОРЕ ОТ УМА

«Данные, — это новейшая разновидность загрязнения окружающей среды».

Английский кибернетик С. Бир.

В XX в. занятие наукой стало массовым явлением. Вскоре оказалось, что возрастание плотности ученых и, следовательно, количества экспериментов на единицу площади поверхности привело к неожиданному результату. Лучше других возникшую проблему в середине нашего столетия сформулировал великий физик Эрвин Шредингер: «С древности и в продолжении многих столетий универсальный характер знаний был единственным, к чему могло быть полное доверие. Но расширение и углубление разнообразных отраслей знаний в течение последних ста замечательных лет поставило нас перед странной дилеммой, Мы ясно чувствуем, что только теперь начинаем приобретать надежный материал для того, чтобы объединить в одно целое все, что нам известно, но, с другой стороны, становится почти невозможным для одного ума полностью овладеть более чем какой-либо одной специальной частью науки». Похоже, для постижения истины остался один путь — путь превращения огромного количества информации, неоправданно перегруженной деталями (к тому же они, противореча друг другу, зачастую затемняли существо дела), в небольшое число законов, концепций или идей.

Эту весьма тяжелую работу естественно было начинать с чего-то не терпящего отлагательства. Впрочем, долго искать не пришлось — к моменту выступления Шре-дингера между физиками и биологами уже сто лет не затихала война.

ДВЕ НАУКИ - ДВА МИРА?

«Физика долго была перегружена вымыслами, прикована к определенной модели понимания, во имя которой она могла отрицать непосредственно доступную реальность, например, необратимость процесса распространения тепла»,

И. Р. Пригожин.

«Переосмысление времени».

В конце 1946 г. в Брюсселе молодой ученый, выходец из России, Илья Романович Пригожин выступил с докладом, посвященным аспектам термодинамики необратимых процессов. Тема сообщения вызвала общее недоумение, которое было сформулировано одним маститым специалистом в этой области (ныне имя его Нобелевский лауреат И.Р. Пригожин деликатно не упоминает ни в своих выступлениях, ни в статьях) примерно так: «Я удивлен, что вы интересуетесь необратимыми процессами, которые по-существу — эфемерны, а не непосредственно конечным результатом их эволюции — равновесием».

И действительно, благодаря господствующей со времен Ньютона и Лапласа парадигмы классической науки, психологическое отторжение неравновесных процессов у физиков было столь велико, что они «забыли» о существовании еще одной эволюции — биологической.

И немудрено — теория Дарвина причиняла им только неприятности, поскольку утверждала, что в мире происходит непрерывное рождение все более сложно организованных живых форм, структур и систем. Родное физикам второе начало термодинамики постулировало прямо противоположное: эволюция любых систем ведет исключительно к их упрощению. То есть биологичская теория гово

рит о повседневности и непрерывности созидания, усложнении структур. Термодинамическая — о разрушении порядка, выравнивании различий.

Ситуация в естествознании становилась абсурдной — согласно утверждениям двух фундаментальных дисциплин, мир вокруг нас эволюционирует в двух диаметрально противоположных направлениях — созидательном и разрушительном. Но действительность вроде бы одна...

НЕПРОСТОЙ ВТОРОЙ ЗАКОН

«В истории науки второй закон термодинамики сыграл выдающуюся роль, дале ко выходящую за рамки явлений, для обь яснения сущности которых он был пред

И. Р. Пригожин. «Нобелевская лекция>

Сей постулат был сформулирован Рудоль фом Клаузиусом в 1853 г. для процесса перехода энергии от одного ла к другому внутри замкнутой системы. Однако, чтобы охарактеризовать тепловое состояние, уже существующих физических понятий оказалось недостаточно. По надобилась новая величина, «энтропия» ( переводе с греческого — «круговорот «взаимный переход»). Она определяет меру упорядоченности системы: чем больше порядка, тем меньше энтропия, чем больше беспорядка — тем она выше.

С введением новой величины второе чало термодинамики звучало так: «Энтро пия любой системы стремится к максиму му». С точки зрения тогдашней науки утверждение о росте энтропии подозрительно даже по форме: что же это за закон, который говорит лишь о направлении изменения величины? Энтропия растет, следовательно выравнивание температур есть процесс необратимый, способный самопроизвольно протекать только в одном направлении, Но во всей ньютоновской физике ученые имели дело исключительно с обратимыми процессами, значит, В КЛАССИЧЕСКОЙ ФИЗИКЕ XIX в. ЭНТРОПИИ НЕТ МЕСТА?!

И неудивительно — ведь из нового постулата однозначно следовало неведомое доселе физикам наличие у природы влечений и предпочтений по отношению к некоторым состояниям. Но это еще не все. Поскольку возрастание энтропии — процесс необратимый и состояние, к которому стремится любая система, характеризуется максимально возможной неупорядоченностью (максимумом энтропии), то в ее развитии есть направление, «стрела времени», — по крайней мере, до тех пор, пока она (система) не пришла к равновесию, А это значит, что для описания любого эволюционирующего объекта необходимо введение еще одного параметра — временного.

МЫ НЕ ЗНАЕМ,

Ольга МОЛЧАН J

В КАКОМ ШШШ ЖИВЕМ

ТЕХНИКА — МОЛОДЕЖИ 891