КОНТИНЕНТ - Новости и аналитика актуальных событий в мире, мнения и комментарии экспертов и обозревателей
Оставайтесь в курсе последних событий! Подписывайтесь на наш канал в Telegram.
Photo copyright: pixabay.com
Итак, с одной стороны, – всеобщее рассеяние упорядоченной материи, превращение её в совокупность беспорядочно движущихся частиц, а, с другой, – её эволюция, упорядочение, усложнение. Это противоречие поселилось и в отдельных головах.
В голове Аристотеля, например, ужились два противоположных убеждения: 1) «порядок не может возникнуть из беспорядка» (см. выше); 2) наш мир развивается. В части развития мудрый грек видел образ «Перводвигателя», который придаёт материи разные формы, и они выстраиваются в иерархию вплоть до живых организмов и человека.
Стремление уйти от унылых следствий второго закона термодинамики возродилось в XIX – XX веках. В работе 1907 г. «Творческая эволюция» А. Бергсон писал: «Вселенная не создана, но создается беспрерывно» [4, с. 238]. «Реальность – дух или материя – предстаёт нам как непрерывное становление. Она создаётся или разрушается, но никогда не является чем-то законченным» [4, c. 264]. «Можно <…> увидеть <…> в эволюции вещей непрерывное изобретение новых форм» [4, c. 325].
В этих мыслях Бергсон опирался на Спенсера, «который возвестил учение об эволюции <…> где <…> прослеживалось усложнение соответствий между внешним и внутренним, где <…> изменчивость становилась самой сущностью вещей» [4, с. 341]. Спенсер и сам подчеркивал, что ещё за год до выхода дарвиновского «Происхождения видов» (1859 г.) он разработал «закон прогресса», предвосхищавший идею эволюции, и потому дарвиновское учение он воспринял как биологическое подтверждение своего закона [6, с. 619].
Мысли Спенсера и Бергсона развил российский мыслитель А.А. Богданов, взгляды которого критиковал В.И. Ленин. (Любопытно, что брат Богданова также не смог угодить советской власти, но с противоположной стороны. По воспоминаниям Н. Коржавина в книге «В соблазнах кровавой эпохи», сидевшего с этим братом на Лубянке в 1947 г., тому инкриминировали антисоветские взгляды. Основание? Дома у него нашли газету «Правда» (!) за 1925 г. В сущности, обвинение предъявили не человеку, а принадлежащей ему вещи, – вещь обвинялась в том, что она ближе к Ленину, чем требовалось в 1947 году. Диалектика).В работе 1913 г. «Тектология» [7] – [8] А.А. Богданов выдвинул гипотезу, что организация любой материальной системы возникает из её внутренней активности при взаимодействии со средой. Поскольку разные системы конкурируют, происходит отбор тех из них, что сохраняют бóльшую устойчивость и обладают более эффективными механизмами управления.
Здесь мы намеренно выделяем курсивом заимствования из дарвиновской теории, которые Богданов распространил на неорганическую материю, мышление и даже обществоведение.
Как соотнести эволюцию со вторым законом термодинамики, диктующим «антиэволюцию»? Бергсон полагал, что эти тенденции сосуществуют: «Можно <…> предположить, что всеобщая неустойчивость вышла из общего состояния устойчивости, что период <…> во время которого утилизируемая энергия идёт на убыль, следует за периодом, когда способность к изменениям была в состоянии роста, причём периоды роста и уменьшения чередуются без конца» [4, с. 241].
В сущности, это высказывание о единстве противоположностей («инь» и «ян»), о котором Лао Цзы (VI в. до н. э.) говорил задолго до Гегеля. В контексте настоящей работы, речь может идти о том, что превращение порядка в хаос имеет обратную сторону – превращение хаоса в порядок. Такая «реинкарнация» придает картине мира диалектическую симметрию, но здесь она предстаёт в динамике.
Впоследствии идею всеобщей эволюции – от микрочастиц до человека и ноосферы – подхватили Э. Леруа [9] и П.Т. де Шарден [10]. К ней присоединились В.И. Вернадский [11], Н.Н. Моисеев [12], С.П. Курдюмов [13] и ряд других учёных. Особенно активно универсальная эволюция стала проникать в сознание в 90-е годы, когда заметили работу Э. Янча [14].
Умозрительные идеи Бергсона и Богданова о самостоятельной активности неравновесных образований нашли подтверждение в 1947 году в исследованиях И. Пригожина [15] – [17], успехи которого оценил Нобелевский комитет. Однако количественное описание обнаруженных эффектов вызывало немалые трудности.
Как отмечал Кант, в каждом исследовании столько науки, сколько в нём математики, а здесь дела обстояли плачевно. Диссипативные процессы изучали лишь при малых отклонениях систем от положения равновесия, а большим отклонениям внимания не уделяли – они описываются сложными нелинейными уравнениями, решать которые просто не умели. То есть отсутствие интереса к подобным явлениям имело отношение не к эпистемологии (науке о познании), а к психологии.
Можно было бы ещё как-то мириться с тем, что «виноград зелен», если бы именно большие перепады параметров состояния систем не были типичными для природы. Изучать редкое, но доступное и игнорировать частое, но недоступное – это то же, что искать потерянное под фонарём, поскольку там светлее.Впрочем, были и попытки решать подобные задачи, но с нелинейными турбулентностями не справился даже А.Н. Колмогоров, а другой выдающийся математик Дж. фон Нейман вообще считал, что теория нелинейных уравнений построена быть не может.
В отсутствие возможности аналитического расчёта прибегают порой к численным методам решения задач: задают малые пошаговые изменения переменных и отслеживают результат, но для диссипативных систем такие операции были слишком трудоёмкими.
Ситуация изменилась с появлением компьютеров. Математик и метеоролог Эдвард Лоренц (не путать с зоологом Конрадом Лоренцем и физиком Хендриком Антоном Лоренцем) в 1961 г. создал математическую модель изменчивости скоплений воздушных вихрей и циклонов атмосферы. Воспользовавшись одним из первых компьютеров, он увидел однажды удивительную картину. Слегка изменив исходные данные, что эквивалентно слабой флуктуации атмосферы, он обнаружил, что её турбулентные потоки внезапно перестроились, показывая устойчивую регулярность. С этого момента монитор Лоренца стал окном в «чудный мир».
С лёгкой руки Рэя Брэдбери, подобные явления получили название «эффекта бабочки». В его рассказе «И грянул гром» путешественник в прошлое сошёл с выделенной ему тропы, случайно задавил бабочку, а вернувшись в своё время, обнаружил, что это ничтожное событие привело в будущем к глобальным изменениям.
Подобный же пример есть в рассказе Л.Н. Толстого «Фальшивый купон»: мелкая шалость гимназиста, приписавшего на купоне единицу, привела к далеко идущим последствиям. В наши дни подобная финансовая «шалость», например, в виде сброса акций, может вызвать панику, способную привести к обвалу фондового рынка.
В таких шалостях (флуктуациях) всё зависит от того, какую характеристику неустойчивой системы и в какой «точке» они затронули. Например, лозунг большевиков «Власть Советам! Мир народам! Земля крестьянам!» оказался критической точкой нестабильной системы, вызвавшей бурную перестройку целой страны.
Закалённое стекло выдерживает удары молотка, но рассыпается от лёгкого удара в критическую точку, а через точки акупунктуры можно воздействовать на целый комплекс функций сложного человеческого организма.А кто мог предсказать, к чему приведёт публичное самосожжение доведённого до отчаяния тунисского уличного торговца? В масштабе целой страны его частные проблемы и даже самосожжение были бы (увы!) незначительным событием, но здесь оно оказалось искрой, из которой «возгорелось пламя» арабской весны.
Как видим, значимость резких перестроек (бифуркаций) системы под действием слабых флуктуаций может быть значительной. Тем не менее, открытие Лоренца не произвело поначалу особого впечатления.
Во-первых, оно было междисциплинарным (на стыке математики и метеорологии) и потому не знали, к чему его отнести. (Автор настоящей работы тоже не знал в девяностые годы, к чему отнести свои заметки. Они были опубликованы только в 2006 г., и то в литературном 3-хтомнике [20]). Во-вторых, и это главное, – его значимость не распознали, как не распознаёт земля Чукотки виноградную косточку (см. выше).
За открытием Лоренца последовал ряд других, среди которых можно упомянуть находку математика Б. Мандельбро. В 1960 – 70-е гг. он обнаружил специфическую фрагментарность построения природных форм – многие структуры имеют внутреннее самоподобие, названное «фрактальным». Например, формы крупных и мелких фрагментов линии побережья в разных масштабах (и с самолета, и с балкона прибрежной гостиницы) выглядят одинаково.
Эти и другие достижения науки позволили сформулировать основные принципы самоорганизации сложных, открытых, нелинейных, неравновесных структур неживой и живой природы. Так родилась синергетика, одним из основателей которой стал Г. Хакен [18]. В переводе с греческого, этот термин означает «содействие», «кооперацию» – имеются в виду согласованные действия элементов системы.
Если диссипативная система возникла в результате «смерти» и рассеяния вещества упорядоченной системы и образовала затем новую упорядоченность, то это даёт повод говорить о своеобразной «реинкарнации». Если сопоставить буддистскую (индуистскую) идею реинкарнации с синергетикой, то первую можно представить как метафору второй, отнесённой к человеку. Вряд ли буддисты об этом подозревали.
Человек на шестьдесят процентов состоит из воды, и реинкарнация его души – что бы ни думали о ней индуисты – не может не иметь к воде вообще никакого отношения.
Один из основоположников генетики А. Вейцман, давший повод развязать в СССР кампанию против «вейсманизма-морганизма», считал, что вечно живут только клетки, а организмы преходящи – они появляются, а потом погибают. Р. Докинз развил эту мысль до экзотического образа: живут гены, а организмы – это лишь созданные и эксплуатируемые ими «белковые машины», предназначенные для транспортировки, защиты и трансляции [19].
Буддистская реинкарнация – это, в сущности, ментальная часть того же образа, оторванная от материальной базы. Индуисты и буддисты игнорируют связь души с водой (телом), но одновременно же предполагают, что трансформация души не происходит иначе, чем в теле.
Но оставим область компетенции индуистов и пойдём в обратном направлении – рассмотрим жизнь воды, независимо от её связи с душой, хотя, повторяем, без воды разговора о душе быть не может – без воды душа рабочего, художника и даже депутата была бы невозможной. А некоторые души так ею разбавлены, что начинаешь сомневаться в пользе избыточного количества воды на Земле.
Земля обязана своей водой особому положению в Солнечной системе – некоторым мыслителям оно даже даёт пищу для идеи «разумного замысла» (предполагаем обсудить это отдельно).
Метеориты снабжают водой все планеты, но не все они могут грамотно распорядиться таким даром. Если бы Земля была от Солнца дальше приблизительно на 10 %, то вода на ней была бы в твёрдом состоянии (пример – Марс), а если на столько же ближе, то – в парообразном (пример – Венера). На Земле же она может пребывать сразу в трёх агрегатных состояниях, переходы между которыми дают повод для обсуждения её «реинкарнации».Упорядоченная структура кристаллов льда может иметь разные модификации, но для нас главное, что в каждой из них молекулы Н2O расположены друг относительно друга строго определённым образом. Здесь уместно вспомнить и о красивых снежинках с растительными формами, структуры которых имеют внутреннее фрактальное самоподобие (см. выше).
Как и всё на свете, лёд не вечен, особенно при повышении температуры, когда его составляющие рассеиваются в хаотическое скопление молекул воды (если не принимать во внимание их возникающие и распадающиеся группы).
Означает ли это, что в таком виде вода уже не способна ни к какому возрождению упорядоченности? Разумеется, нет. Во-первых, при понижении температуры она может вернуться к упорядоченной структуре, причём необязательно той, что была до таяния. В таком случае происходит «реинкарнация души» былого льда в ином теле. Во-вторых, не только при охлаждении, но и при дальнейшем нагревании воды в ней могут возникать разные виды упорядоченности, например восходящие потоки, вихри и воздушные пузыри, явно отличающиеся от полного хаоса.
При закипании воды важную роль играет кооперация, согласованное, «когерентное», поведение огромного количества частиц, благодаря которому процесс кипения быстро распространяется на всё вещество от одного центра, «затравки». Поэтому, если жидкость лишить примесей, которые могли бы стать такими «затравками», то есть центрами кипения, то можно получить перегретую жидкость, имеющую температуру выше температуры кипения. Быстрая частица, влетевшая в такую жидкость, становится перемещающимся центром кипения, и её траекторию (трек) будут сопровождать пузырьки вскипевшей жидкости.
Для заряженных частиц этот трек в магнитном поле «пузырьковой» камеры отклоняется по-разному, в зависимости от их удельного заряда. Разве это не новая упорядоченность жидкости? Её даже используют для точного анализа частиц – космических и тех, что образуются в ускорителях и ядерных реакторах.
Можно получить в жидкости и такую форму упорядоченности, которая напоминает о кристаллах льда. Во-первых, существуют упорядоченные жидкие кристаллы, обладающие разными свойствами по разным направлениям (анизотропией). Во-вторых, в некоторых случаях при нагревании жидкости её восходящие потоки самоорганизуются в экзотическую форму «ячеек Бенара» – при взгляде сверху видна структура, напоминающая пчелиные соты.
Если угодно, трек из пузырьков кипящей жидкости, жидкие кристаллы и ячейки Бенара можно считать «реинкарнацией» упорядоченности кристаллов льда в иных формах.
При испарении жидкости формируется наиболее хаотизированная фаза материи – газообразная, но даже и она не безнадёжна в отношении упорядоченности. Если понижать температуру газа, то при её критическом значении он возвращается в жидкую фазу. При этом достаточно появления хотя бы одной капли жидкости, чтобы весь газ (пар) сразу превратился в жидкость, словно информация об этой капле мгновенно разнеслась по объёму. Однако для конденсации, как и для кипения, нужна «затравка», центр конденсации. Поэтому, если пар очистить от примесей, его можно переохладить, получив перенасыщенный пар, не способный перейти в жидкую фазу.
Это используют в камере Вильсона: когда в такой пар влетает частица, то она выполняет функции перемещающегося центра конденсации, и капельки жидкости следуют её траектории [5, п. 6.3].
Когерентное (согласованное) поведение частиц, вызываемое из какого–либо центра возбуждения, наблюдается не только в жидкостях и газах. Подобным же образом из одной точки возникает ядерный взрыв, вирусное заболевание организма, вспышка лазерного излучения и т.п. Хаос локального трения смычка в какой-либо точке скрипичной струны порождает гармонические колебания всей струны.
Итак, вопреки Клаузиусу, не всё так безнадёжно, поэтому у нас должно хватить великодушия его простить. Распад распадом, но Вселенная не только умирает – в ней происходит непрерывная «реинкарнация» материальных структур.
Наиболее грандиозные процессы формирования упорядоченности в газе относятся к формированию самой Вселенной. Огромные газовые облака (водорода) стягивались гравитацией и разогревались до таких температур, при которых начинался термоядерный синтез всех тех химических элементов, из которых состоит материя Вселенной, включая и нас с вами.
Да простят уважаемые буддисты не принятое у них применение термина «реинкарнация», но у нас есть возможность сблизить позиции – материальные структуры можно связать с человеческой ментальностью.
«Атомы обнаружили свою пустоту, собравшись на форум. В виде Резерфорда» [2, с. 43]. В этом высказывании содержится не только шутка – в голове Резерфорда, как и всякого творца, произошла самоорганизация совокупности атомов, имеющей вид нейродинамической структуры мозга. Такая самоорганизация вообще типична для процесса творчества – художников, композиторов, поэтов и инженеров. Этим чрезвычайно интересным и непростым процессом автор настоящей работы интересуется более двадцати лет (см., напр., [20]).
В вышеупомянутом случае речь идёт о «реинкарнации» модели реального атома в виде нейронной группы мозга Резерфорда.
За две тысячи лет до этого атомы собрались в две «толпы» в виде Левкиппа и Демокрита (да простят греки такую вульгаризацию!). Собрание атомов постановило считать своих членов мельчайшими бесструктурными (неделимыми) элементами материи.
Через много лет после этого были обнаружены ещё более мелкие частицы – электроны, и Дж. Дж. Томсон вынужденно «впустил» электрон вовнутрь «неделимого». Атом Томсона приобрёл вид положительно заряженной «булки» с «изюмом» отрицательно заряженных электронов.
Далее с этой моделью произошло то, что происходит со всеми структурами, в том числе, с нейронными структурами мозга, – она развалилась. «Понимание – это разменная монета между мозгом и миром» [2, с. 173].
Рассеяние модели произошло, прежде всего, в пределах самих нейронных групп. Не выходя за пределы черепной коробки, её разрушила теория, то есть одни нейронные группы воздействовали на другие. Теория показала, что булка с изюмом имени Томсона существовать не может – она неустойчива.
Окончательный приговор модели вынес внешний физический мир с помощью Резерфорда, прибывшего для этого в Кембридж из Новой Зеландии. О предназначенной ему миссии он, правда, не подозревал, но судьба направила его в Кембридж – к тому самому Дж. Дж. Томсону, которого ему суждено было опровергнуть.
Опыты Резерфорда показали, что атом не «булка» – он пуст: снаряды (альфа-частицы) пролетают сквозь металл свободно, лишь изредка отклоняясь. В итоге Резерфорд остался на руинах прежней модели атома и озаботился её «реинкарнацией».
Руины содержали: «осколки» модели Томсона в виде субстанций с противоположными электрическими зарядами; законы электродинамики, определяющие взаимодействие зарядов; классические законы механики, призванные описать состояние частей атома; наработанные наукой методы мышления.
Напряжённое творческое состояние мозга учёного привело его нейронные группы в «движение» – пробные, сменяющие друг друга взаимодействия, образующие временные связи. Это вывело нейродинамическую систему его мозга в неравновесное состояние, при котором малая флуктуация может привести к самоорганизации системы. В данном случае роль такой флуктуации сыграла аналогия, которая отражена в самом названии новой модели – «планетарная модель атома».
Предполагается, что Резерфорд привёл к ней образ кометы, которая заметно отклоняется от исходной траектории лишь в том случае, если она пролетает близко к «ядру» Солнечной системы – Солнцу. (Правда, комета к Солнцу притягивается, а альфа-частица от ядра отталкивается). Кроме того, Резерфорд понял, что отрицательно заряженные электроны не падают на притягивающее их положительно заряженное ядро потому же, почему Луна, притягиваемая другими силами (гравитации), не падает на Землю, – вследствие вращения.
Этот частный пример лишь слегка приоткрывает захватывающе интересные проблемы нашего творчества. Но творчество многолико. Почему мы обсуждаем его на физических, а не на гуманитарных примерах?
С этим вопросом лучше обратиться не к автору-физику, которого обвинят в предвзятости, а к профессионально нейтральному философу (Мамардашвили говорил, что философия не профессия, а образ жизни).
Признанный авторитет в философии Поппер подчёркивает, что именно научное знание является «наиболее важным и наиболее плодотворным способом роста обыденного знания» [21, с. 39, 44]. При этом «изучать <его> значительно легче, <…> поскольку научное знание есть как бы ясно выраженное обыденное знание» [22, с. 326].
«В гуманитарных науках безусловно имеет место дифференцированное распространение различных мнений, <…> что порождает устойчивые тенденции развития, хотя бы на уровне прихоти и моды», но «теории Фрейда, Адлера и Маркса невозможно опровергнуть при помощи эмпирической проверки, <в отличие от> теорий «жёсткой» науки (физики и химии)» [22, с. 117, 243].
Иллюстрацией того, что гуманитарные теории усваиваются плохо, служит неспособность человека делать выводы из уроков истории (см., напр. [23]).
Итак, «реинкарнации» подвержены не только души буддистов и материальные тела, но и идеи, которые, впрочем, также имеют материальную основу. Но это уже тема следующего разговора.
ЛИТЕРАТУРА
Эта рассылка с самыми интересными материалами с нашего сайта. Она приходит к вам на e-mail каждый день по утрам.