Текст книги "Чего не знает современная наука"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 38 страниц)

Эволюция продолжается?

Когда говорят об эволюции, в сознании большинства сразу всплывают страницы учебника биологии, на которых изображен ряд постепенно распрямляющихся фигур, наглядно демонстрирующий «происхождение вида путем естественного отбора». Видимо, из всего богатства идей эволюционизма именно то, что касается человека, наиболее поражает наше воображение. Поражает – и вызывает протест: как, неужели эта мохнатая дама из зоопарка и есть наша прапрапра…бабушка? Не очень-то хочется верить. А может, и вся эволюция – выдумка, а весь мир создан когда-то таким, каков он есть сейчас, и будет пребывать неизменным во веки веков? Тоже как-то невесело – зачем тогда жить, если от тебя ничего не зависит?.. Нет, давайте-ка все-таки вернемся к идее эволюционизма.

«Все течет…»

Со времен древнейших мыслителей эволюция понималась значительно более широко, чем просто происхождение людей от обезьян. Само это слово латинское: evolutio – «развертывание», оно обозначает необратимые изменения, которые можно наблюдать в живой и неживой природе, в человеческом обществе. Один из первых философов-эволюционистов, чьи труды дошли до нас, – Гераклит Эфесский. «Все течет. И никто не был дважды в одной и той же реке. Ибо через миг и река была не та, и сам он уже не тот», – за этой его фразой встает идея вечно изменяющегося мира. Выжив во времена Средневековья, она вновь возродилась уже в Новом времени, но в достаточно цельном и убедительном виде была сформулирована и принята лишь в середине XIX века. И сейчас идея о развивающемся мире прочно заняла место в учебниках.

К лучшему – или к худшему?

Но раз все течет – то куда? Оптимист скажет: «Все прекрасно в этом лучшем из миров». Противоположную точку зрения формулирует американский физик Фрэнсис Чизхолм: «Все меняется от плохого к худшему». А чтобы вы не сомневались, добавляет: «Если вам кажется, что ситуация улучшается, значит, вы чего-то не заметили». И хотя утверждения эти – шутливые (они опубликованы в сборнике под названием A Stress Analysis of a Strapless Evening Gown, что в переводе означает «Анализ напряжений в вечернем платье без бретелек»), все-таки они найдут довольно много сторонников.

В пользу оптимистической точки зрения – факты, свидетельствующие о прогрессе. Особенно ярко они проявляются в науке, технике, промышленности. Человечество сделало колоссальный шаг в изучении природы: от плоской Земли, покрытой хрустальным куполом небес, – до современной картины Вселенной, от ямщицкой тройки и конной железной дороги – до городских монорельсов и самолетов. В общественной жизни тоже, казалось бы, есть изменения к лучшему: люди договорились о принципах, упорядочивающих отношения между государствами, между человеком и государством, между людьми. Осуждено рабство, приняты законы о свободе совести, слова и т. д.

Но так ли все однозначно? Верится ли нам, что мы стали мудрее и счастливее, чем наши предки из каменного века или античности? Что наши знания о природе и о человеке сейчас дают больше пользы, чем прежде? Все-таки ответ не столь однозначен. Ведь любое достижение цивилизации имеет свою оборотную сторону. Мы больше знаем о законах механики, электричества, об устройстве вещества – но эти знания используем и для создания оружия, которым можем уничтожить не только себе подобных, но и вообще все живое на Земле. Мы стали выпускать новые автомобили – но так загрязнили воздух, воду, почву, что из рек не то что пить, руки в них вымыть страшно, а десятиминутная прогулка по городским магистралям грозит отравлением. Мы приняли законы, освободившие человека от рабства, но жестокость концлагерей недавнего времени не имеет аналогов в истории. Да, мы знаем многое об устройстве тел животных и растений, знаем, как работают наши внутренние органы, расшифровали геном и т. п., но мы потеряли способность жить в мире со своими соседями – людьми, животными, растениями. Мы одиноки в своих громадных городах, построенных вроде бы для нашего удобства и счастья, а выйдя за черту города, на породившую нас природу, в леса или луга, оказываемся беспомощными.

Стал ли человек лучше? Судить трудно – и даже не потому, что мы не жили в прежние времена и нам не с чем сравнивать. Ответить на этот вопрос трудно потому, что не сформулирован критерий. В каком смысле – лучше или хуже? Если определять по уровню развития техники – да, лучше, но так ли это важно, если мы хотим ответить на вопрос, счастливы ли мы? Или хотя бы в каком направлении мы движемся – к счастью или от него.

Идеалы и цели

Рассмотрим идеальный случай. Представим, что мир устроен разумно, то есть имеется идеальная модель, план, предначертанный свыше, и цель движения – достижение этой модели, полное соответствие ей. Тогда вопрос о том, лучше или хуже, приобрел бы смысл: ближе или дальше от идеала. А вопрос прогресса или регресса решался бы тем, удаляемся ли мы от идеала или приближаемся к нему. Приняв такую точку зрения, мы окажемся в неплохой компании. О существовании мира идей, архетипов, дающих закон и смысл существования всем вещам, говорил Платон. На понятии Дхармы, священного закона предназначения, дающего образец, к которому должно стремиться, основаны многие философские системы Востока. Оккультные учения, по словам Е. П. Блаватской, утверждают, что всё возникающее в «мире форм» предваряется явлением «тонкого двойника», вышедшего из некоей духовной силы, ведущего за собой эволюцию воплощающейся формы.

Но чтобы на практике воспользоваться критерием близости к идеалу как цели движения, надо бы знать, в чем он, собственно, состоит. И вот здесь – новая проблема: сколько людей – столько мнений. И для одних идеал – Благородство, Любовь и Справедливость, а для других – огромная кружка пива. И вторая позиция даже смотрится выигрышнее из-за своей конкретности и ясности, а также немедленного удовольствия, получаемого при достижении. Но что потом? Достигнутый идеал делает бессмысленным дальнейшее существование. Конечно, можно искать следующую кружку пива, но будет ли хорошо наутро?..

В противоположность таким конкретным целям вечные ценности – «не от мира сего», мы не видим их реального воплощения, они понятны лишь интуитивно. Представление о них меняется по мере движения к ним – в этом есть перспектива для эволюции. Их неконкретность даже стимулирует желание их понять. Этот поиск идеалов, общих для всего человечества, имеет богатую традицию: об идеальном государстве писал Платон и философы-утописты; на свой манер его пробовали построить марксисты.

Мечты о человеке будущего также беспокоили философов. Найти эти идеальные модели старались, опираясь на опыт прошлого. Так, например, наш соотечественник философ Владимир Соловьев писал, что человек доисторический, проводя жизнь в постоянной борьбе за выживание, проявлял лишь искры разума; современный человек разумен в значительно большей мере, но вот любовь проявляет лишь в виде слабых искр; возможно, человек будущего – это тот, кто живет по принципам Любви. Размышляя о человеке, Платон выделяет вожделеющее и разумное начала человеческой души, а также яростный дух; первое ассоциируется с нашим животным прошлым, а второе – с будущим. Если яростный дух соединяется с вожделеющей частью, то человек движется к животному состоянию, в противном случае – к разумному. Поскольку Разум у Платона является высшей идеей, управляющей миром, то вопрос о большем или меньшем совершенстве человека в такой постановке решается достаточно определенно.

Другой путь поиска идеала состоит в прогнозировании того, к чему приведет следование ему. Например, Конфуций, размышляя об идеальном муже, приходит к весьма практичным выводам: «Поступай с другими так же, как хочешь, чтобы другие поступали с тобой». Этому созвучны и размышления И. Канта. Его понятие категорического императива «поступай только согласно такой максиме, руководствуясь которой ты в то же время можешь пожелать, чтобы она стала всеобщим законом» в переводе на простой человеческий язык означает: совершая поступок, задумайся, понравится ли тебе, если все будут вести себя так же.

Так есть ли эволюция?

Приняв существование «тонкого мира», направляющего эволюцию форм, а также признав, что наше представление об идеале изменяется по мере движения к нему, следует сделать и следующий шаг – принять существование эволюции самосознания, то есть осознания того, насколько мы сами близки к своему собственному идеалу. К. Юнг говорит о том, что этот процесс идет для каждого человека: от принятия темных сторон своей личности через проявление разных ее граней – к самости, индивидуальности, выражающейся как неповторимые особенности каждого. А это то самое, ради чего и стоило нам приходить в мир. И в этом человека ведет его интуиция, внутренний голос совести.

Как исторический опыт человечества, так и наш собственный свидетельствуют, что путь к идеалу не прямолинеен. Когда-то нам кажется, что мы идем к нему, а когда-то – что отступаем. Может быть, поэтому нам трудно разобраться в том, есть ли все-таки движение всего мира к лучшему. Но хочется верить, что это так. И в этом нас поддерживает древняя мудрость – Е. П. Блаватская об этом пишет: «Оборот физического мира, согласно древней доктрине, сопровождается таким же оборотом в мире мыслительном – духовная эволюция мира совершается циклами так же, как физическая. Поэтому в истории мы наблюдаем регулярное чередование приливов и отливов развития человечества. Великие царства и империи мира сего после достижения кульминационного взлета своего величия снова опускаются вниз в соответствии с тем же законом, по которому они когда-то поднимались; и человечество, опустившись до самой низкой точки, снова собирается с силами и опять восходит, причем высота его восхождения, по закону прогрессии циклов, на этот раз будет немного выше той точки, с которой оно последний раз начало свой спуск».

Алексей Чуличков, д-р физ. – мат. наук, МГУ

Почему кровь красная, а трава зеленая

 
Красная-красная кровь.
Через день она снова земля,
Через два на ней цветы и трава,
Через три она снова жива
И согрета лучами звезды
По имени Солнце.
 

В. Цой

«Почему кровь красная, а трава зеленая… это тайны, в которые никто не может проникнуть» (известный физик XIX в. У. Релей). Случайно или не случайно был выбран ученым этот пример, но в XX веке выяснилось, что две структуры – окрашивающие кровь в красный, а траву в зеленый цвет – химически подобны. Это хлорофилл (зеленый пигмент растений) и гем (составная часть гемоглобина крови животных). Обе молекулы состоят из порфириновых колец, в центре которых находится ион металла: в хлорофилле – магний, в геме – железо. Именно этот центральный ион и отвечает за воспринимаемые нами цвета травы и крови.

Что же такое цвет? Когда на предмет падает белый свет, то он частично поглощается этим предметом, а частично отражается от него. Говоря упрощенно, в тот или иной цвет предмет окрашивают именно отраженные лучи. При этом они являются дополнительными к лучам поглощенным, поскольку в сумме отраженные и поглощенные лучи воссоздают белый свет. Уже упомянутые нами зеленый и красный как раз и являются дополнительными цветами, или, как их еще называют, цветами-антагонистами, создающими эффект «последовательного контраста». Увидеть этот эффект можно следующим образом: если некоторое время пристально вглядываться в ярко-красный предмет, а потом закрыть глаза, возникший образ этого предмета будет окрашен в дополнительный зеленый цвет.

Ни для кого не секрет, что цвет влияет на эмоциональное состояние человека. В. Гете в книге «Учение о цветах» отметил, что ярко-красный – это цвет действия и активности, а зеленый – цвет покоя и умиротворенности. Подобный контраст цветового воздействия нашел широкое применение. Так, зеленый и красный являются сигнальными цветами: красный «бьет тревогу» и предупреждает об опасности и неполадках; зеленый, напротив, символизирует безопасность и порядок (достаточно вспомнить светофор и лапмочки-индикаторы на приборах). Но вернемся к крови и траве. Кровь красная потому, что гем поглощает зеленые и отражает красные лучи, а хлорофилл, наоборот, придает траве характерный цвет, поглощая красные лучи и отражая зеленые. Вид крови вызывает возбуждение, агрессию, страх и прочие активные эмоции. А зелень травы и листьев, напротив, способствует гармонии, покою и равновесию.

Воистину, «противоположности дополняют друг друга». Дополняют до единого целого… Контрастные цвета, взаимно усиливая друг друга, образуют гармоничное сочетание, а в сумме дают белый. Активность и покой, ассоциирующиеся с этими цветами, как инь и ян в китайской традиции, дополняют друг друга до состояния гармонии и равновесия…

Единое целое. Как оно проявляется в природе? Может быть, через взаимосвязанность, взаимозависимость (взаимодополнительность) кажущихся отдельными проявлений единой жизни… Фотосинтез растений и дыхание животных замкнуты в единый цикл взаимопревращений веществ и энергии. А солнечный свет служит первичным источником энергии и связующей нитью для всех проявлений жизни на Земле…

Хлорофилл и гем. Химически подобные структуры, присущие таким разным представителям живого, как растения и животные. Участниками каких процессов в едином кругообороте веществ и энергии они являются? Какие функции выполняют? Хлорофилл – главное действующее лицо фотосинтеза – процесса преображения солнечной энергии в питательные вещества («солнечные консервы»), а также основной «поставщик» атмосферного кислорода. Хлорофилл непосредственно поглощает, передает и трансформирует энергию Солнца, которая запасается в веществах растений и катализирует реакцию, идущую с высвобождением кислорода. Гем – активный участник дыхания – процесса «расконсервирования» пищи, извлечения из нее энергии с помощью того же самого кислорода. Гем, с одной стороны, в составе гемоглобина крови связывает и переносит кислород, с другой – в составе конечных звеньев дыхательной цепи митохондрий («энергетических станций» животной клетки) с этим кислородом взаимодействует, в результате чего энергия из пищи высвобождается. Итак, согласно данным современной науки, хлорофилл взаимодействует с солнечной энергией непосредственно, а гем «работает» с ее трансформированной формой. Но, может быть, между столь структурно близкими веществами существует более полная аналогия (подобие выполняемых функций)? Может быть, гем также способен поглощать и передавать энергию Солнца?

…Гемоглобин, связавший кислород, окрашивает кровь в ярко-красный цвет – цвет огня, энергии и жизни. Роберт Фладд, врач и выдающийся теоретик алхимии XVII века, писал: «Солнце – небесная сила, которая входит в тело посредством дыхания». Его теория подобна индийской концепции праны, жизненной энергии, содержащейся в солнечном свете. Считается, что фотоны праны поглощаются в процессе дыхания красными кровяными тельцами (эритроцитами, содержащими гемоглобин) и с током крови распространяются по всему организму… И еще. В индийской традиции говорится, что зеленый луч – луч гармонии и равновесия – способен восстанавливать работу сердца и кровеносной системы в целом…

Почему кровь красная, а трава зеленая… Это тайна взаимосвязи цвета, структур, выполняемых ими функций и существ, эти структуры содержащих… Взаимосвязи и единства жизни на Земле и энергии Солнца. Это тайна, в которую мы только начали проникать.

Наталья Аднорал, канд. мед. наук

Проблемы времени и проблемы естествознания

Понятие «время» пронизывает и повседневный быт, и технику, и культуру, и все бытие; мало можно найти в мире идей, которые так или иначе не связаны со временем.

Многие проблемы естествознания также связаны с проблемами времени. Среди них – само происхождение течения времени: что течет в нашем мире, что заставляет нас постоянно меняться?

Почему фундаментальные уравнения физики обратимы во времени, а реальные процессы мира явно необратимы?

Как в наш мир приходит новое, почему он изменяется? Откуда происходит новое? Конечно, происхождение становления – это проблема не только естествознания, но тем не менее и естествознание должно внести вклад в ее разрешение.

Откуда в науке берутся фундаментальные уравнения? Такие уравнения носят имена их гениальных создателей – например, Ньютона, Максвелла, Эйнштейна – и лежат в основе точного знания. А что делать в тех областях знания, где эти уравнения пока не угаданы и не родился еще подобный гений, а без нужных уравнений не удается работать «строго»? Может быть, не угадывать, а выводить эти фундаментальные уравнения? То, что мы называем законами изменчивости, уравнениями обобщенного движения, фактически есть способ описания изменчивости интересующего нас фрагмента реальности с помощью привычной, известной нам эталонной изменчивости, например, с помощью физических часов. И от того, насколько правильно мы сможем описать эту изменчивость, насколько угадаем способ ее измерения, зависит возможность угадать или увидеть уравнения, которые нас интересуют.

Среди интересующих нас проблем – и та, насколько неизбежна тепловая смерть мира. Если наш мир изолирован и в нем действует второй закон термодинамики, то пройдет несколько сотен миллиардов лет, и во Вселенной не будет ничего, кроме многочисленных электронов и нейтронов, рассеянных на огромных пространствах; все придет к равновесию. Но готовы ли мы внутренне с этим согласиться?

Еще одна проблема в том, что естествознание и гуманитарные науки имеют дело не со временем, а с временами: есть время психологическое, астрономическое, физическое, биологическое, географическое. Откуда берутся такие специализированные «дисциплинарные» времена? Имеют ли они право на существование, или все-таки время универсально?

Обратим внимание на отношение к времени в нынешнем естествознании, причем не в формализованной его части, а в той, что называют парадигмой. В парадигму входят не высказываемые явно, но существующие предпосылки, верования, символы нашей приверженности той или другой школе, то, без чего тем не менее никакая наука, самая строгая и точная, не существует. В нынешней парадигме ко времени относятся скорее как к предмету философии, а не как к объекту естествознания. Считается, что время – исходное и неопределяемое понятие. Такой подход – не недостаток, потому что любая наука не может строиться на пустом месте, она всегда начинается с каких-то исходных, неопределяемых понятий. Но, строго говоря, раз в науках время – такое исходное и неопределяемое понятие, то мы не можем обсуждать его свойства, нам не о чем дискутировать, потому что все, что мы знаем о времени, спрятано в нашей интуиции, а о символах веры и интуиции бессмысленно спорить, это уже не предмет науки.

* * *

Проведем краткий экскурс в естествознание столетней давности и посмотрим, какие вехи были связаны с развитием представлений о времени и постепенно приводили к расшатыванию привычной парадигмы.

Одна из вех – это работы Людвига Больцмана, который хотел установить мостик между необратимостью уравнений статистической физики и обратимостью фундаментальных уравнений механики. То есть в работах Л. Больцмана был поставлен вопрос, обратимо ли время в физике.

Следующая веха – работы Альберта Эйнштейна по согласованию законов преобразования скоростей в классической механике и законов распространения света. Чтобы сделать это, оказалось достаточным ввести новые представления о времени, а именно новый способ измерения одновременности событий, которые удалены друг от друга. И поскольку способ согласования связан с конечной скоростью распространения сигнала, оказалось, что эта одновременность не такая, как в классической науке. А еще пришлось ввести в теорию новые часы, которые ранее были изобретены Ланжевеном. В работе Эйнштейна они носят название световых часов и связаны со способом измерения времени с помощью распространения светового сигнала. Нового типа часов и нового определения одновременности оказалось достаточно, чтобы построить новую теорию, которая перевернула классическое естествознание.

Следующая веха относится к середине XX века и связана с работами нашего соотечественника, пулковского астронома Николая Александровича Козырева. Истоки его интереса ко времени происходили из естествознания. В своей докторской диссертации он исследовал проблему происхождения энергии в звездных источниках. Светимость источников не вписывалась в известные теории термоядерного синтеза в недрах звезд, и для объяснения происхождения энергии Николай Александрович предложил идею необходимости существования некой сущности, не совпадающей ни с материей, ни с пространством, ни с энергией в обычном их понимании. Эту сущность он назвал потоком времени. Сформулировав предположение об активных свойствах времени, в течение десятилетий Н. Козырев со своими коллегами занимался исследованием свойств времени, сводя их к неравновесным процессам в нашем мире и к влиянию этих процессов на другие процессы. Следует сказать, что эффекты, которые обнаруживаются в экспериментах Николая Александровича, лежат на границе точности. Некоторые из них были повторены независимыми исследователями, и далеко не всегда результаты совпадали. На мой взгляд, проблема, поставленная Козыревым, остается открытой до настоящего времени, но сейчас важен весь круг его идей. Эти идеи связаны с возможностью открытости Вселенной, с тем, что время может быть предметом естествознания, а не только философии, что его можно исследовать как активное свойство мира. Эти идеи останутся в науке независимо от того, насколько верны экспериментальные исследования или конкретные аспекты приложения этих идей. После работ Козырева ко времени нельзя относиться как к только философской категории, потому что с его работами время как активный компонент вошло в предметную область естествознания.

Следующее, на что хотелось бы обратить внимание, – это быстрый рост публикаций о специфических временах в литературе после 50–60-х годов XX века. Можно назвать сотни, тысячи, десятки тысяч работ, посвященных времени биологическому, психологическому, геологическому… Может быть, нет смысла вводить биологическое время, когда можно говорить о биологических процессах? Ведь в биологии можно пользоваться теми же часами, которые родились в астрономии. Однако есть один аспект, который является основной причиной интереса к возникновению специфических времен.

Мы лишены свободы перемещения во времени, такой, какая у нас есть при перемещении в пространстве. Мы не можем «схватить» текущую минуту и сравнить ее с предыдущей. Все, что мы можем, – это договориться, что нынешний год в точности равен предыдущему или 1900 году, который в свое время был связан с эталоном секунды. Соглашение о том, какие промежутки времени считать равными, лежит в основе нашего измерения времени. За равные отрезки времени можно принять периоды колебания атомов цезия, или время оборота Земли вокруг оси, или промежутки между ударами пульса – и в этих промежутках можно измерять все другие. Право на это у нас есть ровно такое же, как на применение других единиц времени. «Одни или другие часы не могут быть хорошими или плохими, они могут быть только более или менее удобными», – писал А. Пуанкаре. Например, за единицу времени можно принимать промежуток между делениями клетки. Оказывается, если в этих единицах измерять изменения зародыша, мы находим закономерности, которые не могли обнаружить, используя астрономическое время. В геологии за единицу времени принимают не доли астрономического года, а толщину геологических наслоений.

Еще одна из вех изучения времени в XX веке – это тенденция к возвращению субстанциональных воззрений. Казалось бы, эфир и флогистон ушли в далекое прошлое. Теория относительности – вершина реляционных воззрений, в ней рассматриваются отношения между объектами, но не среда, не эфир, не материальный носитель взаимодействия, который тем не менее существует в природе. Эйнштейн понимал и писал неоднократно, что мы не можем работать с пустотой, потому что у пространства должна быть физическая структура. Можно называть эту структуру эфиром, можно средой, можно не делать этого, но, если мы хотим оставаться физиками, естествоиспытателями, мы должны заботиться о физической структуре пространства, структуре взаимодействий, физической структуре полей. Этим занимаются субстанциональные подходы.

Особенно мощный набор субстанциональных концепций связан с теорией физического вакуума, когда множится набор скалярных, векторных, тензорных и других полей, с помощью которых описываются и физические взаимодействия, и мир психики и сознания, и коммуникации, и многие аспекты биологического мира. По-видимому, в нынешнем естествознании не хватает каких-то сущностей для описания реальности, в частности для описания времени. И эти сущности, возможно, возникнут при использовании субстанциональных подходов.

Александр Левич, д-р биол. наук, МГУ