Две эволюции - Астрономия и современная картина мира

Эволюция, нелинейность, самоорганизация - слова, пожалуй, чаще других встречающиеся сегодня в многочисленных дискуссиях, ведущихся по самым фундаментальным проблемам мироздания. Мы бы хотели начать с обсуждения проблем эволюции. Сначала несколько терминологических замечаний.

Слово "эволюция" чрезвычайно многозначное (как, впрочем, и большинство слов, фиксирующих некоторые фундаментальные идеи и представления). Под эволюцией понимают: 1) развитие вообще, 2) обязательно плавное, постепенное развитие, в противоположность бурно протекающим, взрывным процессам, 3) чисто количественное изменение, в отличие от изменений коренных, качественных. В последующем изложении слово "эволюция" мы будем употреблять в первом смысле, как это больше принято в естественнонаучных исследованиях, где в выражениях "органическая эволюция", "эволюция Вселенной", "глобальный эволюционизм" термин "эволюция" используется именно в этом, наиболее общем смысле.

Можно, конечно, поставить вопрос: "А зачем увеличивать многозначность языка, вместо того, чтобы использовать в этом смысле доброе старое слово "развитие"? На наш взгляд, некоторый резон тут есть. Термин "развитие" широко использовался с древнейших времен в философской и натурфилософской традиции. Широкое использование термина "эволюция", на наш взгляд, связано с проникновением идеи развития в естествознание и связано с постановкой проблемы развития на естественнонаучном уровне, в отличие от чисто натурфилософского.

Как хорошо известно, становление естествознания было сначала связано с отказом от идеи развития. Формирующееся естествознание должно было для первоначального ознакомления со своими объектами выделить их из системы разнообразных связей, отвлечься от возможного изменения и развития. Создаваемая естествознанием картина природы представляла последнюю как раз и навсегда данную и неизменную. И хотя отдельные проблески идеи развития присутствовали уже в ХYIII веке (Ж. Бюффон, М. В. Ломоносов, И. Кант) широкое вхождение идеи развития в естествознание - дитя ХIХ века.

Идея эволюции в естествознании XIX века нашла выражение в двух, долгое время рассматривавшихся как взаимоисключающие, формах: биологической (дарвиновской) и термодинамической (если и здесь использовать имя, то можно сказать - больцмановской). Любопытно заметить, что при всей противоположности этих двух эволюций, именно Л. Больцман назвал XIX век - веком Ч. Дарвина.

В чем же состояла указанная противоположность? На это можно ответить одной фразой: дарвиновская эволюция ведет к усложнению своих объектов, термодинамическая - к их упрощению и деградации; они действуют во взаимно противоположных направлениях. Гениальное открытие Дарвина состояло в нахождении им естественного механизма, способного вести живые организмы по пути возрастания разнообразия и сложности строения, как можно было бы сказать, пользуясь сегодняшним языком, по пути возрастания структурной информации биологических объектов. Этот механизм Дарвин назвал естественным отбором. В "Происхождении видов" Дарвин подробно описывает путь, которым он пришел к этой блестящей идее. Многовековая практика селекционеров привела к выведению большого множества улучшенных, в желательном человеку направлении, пород животных и сортов растений, используемых в сельском хозяйстве. И здесь механизм, которым действовали практики-селекционеры, лежал прямо на поверхности: опираясь на от природы присущую одомашненным животным и растениям изменчивость, селекционер производил отбор (селекцию) в нужном для себя направлении. Нельзя ли увидеть нечто подобное этому искусственному отбору в самой природе? Дарвин и сформулировал тезис о естественном отборе, который, опираясь на присущую живым организмам так называемую неопределенную изменчивость (которую он берет как данность, справедливо отмечая, что причины ее для понимания эволюции не важны), ведет их по пути непрерывного усложнения и увеличения разнообразия. Место сознательных целей человека в искусственном отборе занимает выживание наиболее приспособленных организмов в борьбе за жизнь, неизбежно возникающей на почве перенаселенности. Таким образом, Дарвин не просто обнаружил сам факт эволюции в живой природе, он открыл естественный механизм, обеспечивающий эту эволюцию. Мы отдаем себе отчет, что дарвиновская эволюция с самого момента выдвижения этой идеи и до сегодняшнего дня встречает достаточно многочисленные возражения. Эволюцию пытались и пытаются объяснить прямым приспособлением к среде, упражнением и неупражнением органов, стремлением организмов к совершенствованию, изначальной целесообразностью и т. д. На наш взгляд, все указанные факторы или не имеют места (упражнение и неупражнение органов) или по существу аппелируют к сверхъестественным факторам. Во всяком случае, ничего лучшего, чем объяснение через естественный отбор человечество до настоящего времени, по нашему убеждению, не придумало. Поэтому, хотя в адрес дарвиновской эволюции (называемой ее оппонентами "селекционизмом") и сформулирован ряд серьезных замечаний, отношение к ней должно быть аналогично нашему отношению к демократии (согласно известному афоризму, хотя демократия и обладает массой недостатков, но ничего лучшего человечество не придумало).

Итак, дарвиновская эволюция широко вошла в сознание научного сообщества. С ее помощью объясняется не только развитие органического мира. Существуют интересные попытки объяснить с ее помощью развитие человеческого познания (К. Поппер, С. Тулмин), науки (Т. Кун). Интересная попытка придать универсальный характер идее отбора принадлежит Н. Н. Моисееву. Более того, в последние десятилетия дарвиновская эволюция вторгается в сферу физических процессов (М. Эйген, И. Пригожин).

Другим каналом, по которому идея эволюции вошла в естествознание, явилась термодинамика со своим вторым началом. В отличие от всей предшествующей физики, второе начало термодинамики устанавливало то, что позднее получило наименование "стрелы времени". Уравнения классической механики безразличны к знаку времени, замена +t на - t ничего не меняет в характере протекающих процессов. Второе начало устанавливает преимущественное направление всех физических процессов - это направление неубывания энтропии. Второму началу было дано множество формулировок: формулировки С. Карно, В. Томсона, Р. Клаузиуса, В. Оствальда вплоть до шутливой формулировки Р. Фейнмана (из елки можно сделать палку, а наоборот нельзя) и житейского афоризма "все портится". Но именно в этом житейском афоризме схвачена, если угодно, существенная тенденция, присущая второму началу: физические процессы протекают в направлении своего рода обесценения энергии. Согласно одной из основных формул термодинамики, свободная энергия любой системы (F), т. е. энергия, которая может быть превращена в работу, равна разности полной энергии (U) и обесцененной энергии, пропорциональной энтропии (TS), где Т - абсолютная температура, а S - энтропия): F = U - TS.

Мы считаем, что уже здесь следует оговорить определенную односторонность истолкования энтропии только как меры обесценения энергии. Дело в том, что второе начало справедливо лишь для замкнутых систем, но все реальные системы, с которыми мы встречаемся и в природе и в технике, в той или иной степени, являются системами открытыми и для таких систем второе начало, прежде всего, позволяет раскрыть пути максимального эффективного использования энергии, выступая скорее как закон не столько обесценения, сколько оптимального использования энергии.

Подлинное место второго начала в системе мироздания хорошо определил Р. Эмден в известной заметке под нарочито житейским названием "Почему мы топим зимой?": "Будучи студентом, я с пользой прочел небольшую книгу Ф. Вальда "Царица мира и ее тень". Имелась в виду энергия и энтропия. Достигнув более глубокого понимания я пришел к выводу, что их надо поменять местами. В гигантской фабрике естественных процессов принцип энтропии занимает место директора, который предписывает вид и течение всех сделок. Закон сохранения энергии играет лишь роль бухгалтера, который приводит в равновесие дебит и кредит" [1, c.60].

Тем не менее, второе начало неоднократно давало повод (и вообще говоря, небезосновательно) трактовать его по преимуществу как закон обесценения энергии, т. е. как закон, устанавливающий направление эволюции, противоположное дарвиновской. Применение же второго начала ко Вселенной в целом казалось неизбежно приводило к выводу о так называемой тепловой смерти мира. Не случайно второе начало термодинамики (вместе с концепцией расширяющейся Вселенной) папа Пий XII в своей известной речи "Доказательства существования Бога в свете данных современной науки" (1951) рассматривал как самые главные аргументы в пользу бытия Бога. Не удивительно поэтому настороженное отношение ко второму началу термодинамики со стороны многих естествоиспытателей и философов. В ряде случаев это настороженное отношение выливалось в прямое неприятие и попытки опровержения второго начала. Мы не можем входить здесь в подробное обсуждение этих сюжетов, отметим лишь, что для "спасения" материализма не требуются столь радикальные меры как отрицание одного из основных законов природы. Существуют многочисленные работы и естествоиспытателей, и философов, показывающие несостоятельность креационистских или эсхатологических выводов из второго начала [2, 3, 4, 5].

Похожие статьи




Две эволюции - Астрономия и современная картина мира

Предыдущая | Следующая