Павел Ощепков - Жизнь и мечта
Сам человек в действительности выполняет функций «максвелловского демона».
Что же касается микроорганизмов, то они даже в условиях полной темноты продолжают свою жизнедеятельность. Концентрируя (сосредоточивая) в себе рассеянную химическую энергию слабых растворов, они переводят ее в благородную энергию продуктов синтеза — в белок, спирт, жиры, энзимы и т. д. Не только в поверхностном слое воды, но и на огромных глубинах морей и океанов, под вековой толщей ледяного покрова в Арктике ни на минуту не прекращается сложная и многообразная жизнь микроорганизмов. Вся биосфера Земли находится в состоянии непрерывного изменения и обновления— в ней круговорот форм существования живой материи происходит вечно.
О самопроизвольном обновлении продуктов органического синтеза написано немало книг. Эта тема не перестает волновать и фантастов. Замечательный советский фантаст — романист Александр Беляев также посвятил ей часть своего творчества. В романе «Вечный хлеб» он очень красочно и ярко показал борьбу за обладание источником непрерывно нарождающегося хлеба.
227
Хлеб, конечно, и на полях в определенных условиях самопроизвольно произрастает в виде злаков. Однако профессор Брайер в этом романе нашел секрет самопроизвольного роста готового хлеба из рассеянных химических элементов окружающей питательной среды.
Рассказ, конечно, фантастичен, но и он не так далек от истины, если убрать из него некоторые упрощения.
Французский врач А. Бомбар поставил перед собой почти такую же задачу и даже на собственном опыте решил проверить ее. В 1952 г., после долгих и трудных приготовлений, он на маленькой парусной лодке предпринял попытку переплыть Атлантический океан без каких-либо запасов съестных продуктов. Он поставил перед собой цель доказать, что человек может существовать :в морской стихии, питаясь только тем, что дает само море.
«Море кормит миллионы людей, снабжая их рыбой и другими продуктами, — размышлял Бомбар.— А потерпевшие кораблекрушение гибнут в нем от голода и жажды. Какая злая ирония: погибать от голода в огромной миске с «живым супом» из планктона и страдать от жажды среди безбрежных просторов воды!» Так кратко, но выразительно Бомбар охарактеризовал свою цель. И он достиг ее! Он переплыл океан, питаясь только тем, что дает само море.
Разве это не «максвелловский демон», сознательно управляющий течением процессов?
Известный американский ученый, «отец» кибернетики Н. Винер так излагал свое отношение к идее «максвелловского демона»:
«Легче, конечно, отвергнуть вопрос, поставленный Максвеллом, чем ответить на него. Самое простое — отрицать возможность подобных существ или механизмов.
При строгом исследовании равновесной системы мы действительно найдем, что в равновесной системе они не могут существовать. Но если мы примем с самого начала это положение и не будем пытаться доказать его, то мы упустим прекрасный случай узнать кое-что новое об энтропии и о возможных физических, химических и биологических системах».
История развития в нашей стране кибернетики наглядно показывает, как новое направление в науке порой незаслуженно квалифицируется лженаукой.
228
В любом справочнике или энциклопедии издания первых послевоенных лет можно прочесть, что кибернетика—реакционное течение в науке. Однако не прошла и 10—15 лет, как эта «лженаука» опрокинула все утверждения своих противников и прочно вошла в жизнь. Ныне ей придается огромное значение, ибо она практически помогает решать насущные задачи организации производства и повышения производительности труда.
Продолжая свои рассуждения о возможности самонаправленного течения созидательных процессов, Винер далее пишет:
«Закон возрастания энтропии справедлив только для полностью изолированной системы и -не применим к изолированной части такой системы. Поэтому мы должны рассматривать в идее Максвелла энтропию системы газ — демон, а не энтропию одного газа. Энтропия газа есть лишь один компонент общей энтропии более широкой системы».
На вопрос, можно ли найти другие, связанные с «демоном» компоненты, входящие в эту общую энтропию, Винер отвечает: «Бесспорно, можно. Демон может действовать лишь на основании принимаемой информации, а эта последняя, как легко доказать теперь, представляет собой отрицательную энтропию».
В своих спорах с противниками взглядов на возможность осуществления процессов, ведущих к концентрации энергии, я иногда привожу пример, который кое-кому, может быть, покажется чрезмерно простым, но он очень нагляден.
Представьте себе, что, изрядно проголодавшись, вы сели за стол и перед вами поставили котлеты и яблоки.
Вы тянетесь за котлетой. Ведь не бог же и не черт руководит вашими действиями? На это мне отвечают, что руководит ими в этом случае чувство голода.
Но ведь чувство голода — только внешнее проявление глубоких биологических процессов, происходящих в организме. Если мы считаем себя не сверхъестественными существами, а частицей самой природы, то должны признать, что природа может поддерживать себя сама и не только поддерживать, но и развиваться, накапливая в нас до определенного возраста силы и энергию.
На это опять могут возразить, что пища, которую человек принимает, используется с коэффициентом полезного действия ниже 100% и поэтому здесь нет никакого процесса концентрации.
229
Но разве при этом надо исходить от котлеты? Ведь не она лезет в рот к человеку, ее берет человек, расходуя при этом энергии, безусловно, меньше, чем приобретает с котлетой. Если бы это было не так, то человека не существовало бы на свете.
Ни о каком коэффициенте полезного действия для природы говорить нельзя. Природа никогда ничего не теряет, ничего не проигрывает. В ней действует только один закон — закон сохранения вещества и энергии, и она его никогда не нарушает. Представление же о коэффициенте полезного действия, характеризующем наши двигатели, сильно расходится с тем, что в действительности происходит в природе. Думаю, что термин «коэффициент полезного действия» в принятом понимании лучше заменить термином «коэффициент преобразования».
Тогда и недоразумений на этой почве было бы, наверное, меньше.
НАУЧНАЯ ОБЩЕСТВЕННОСТЬ И ПРОБЛЕМА КОНЦЕНТРАЦИИ ЭНЕРГИИ
С тех пор как в моем сознании отчетливо определился термин «концентрация энергии», противоположный широко распространенному понятию о рассеянии энергии, прошло более 40 лет. И надо прямо сказать, что порой этот термин было небезопасно произносить вслух — многие считали его свидетельством невежества и были готовы «предать анафеме» всякого, кто его произносит.
Можно преклоняться перед смелостью тех ученых, которые именно в этот период борьбы за новую идею нашли в себе мужество выступать в ее поддержку.
В начале 50-х годов в нашей лаборатории образовалась небольшая, но инициативная группа по изучению проблемы концентрации энергии, начавшая разработку ее методологических основ. Было задумано составить записку, которая отражала бы все научно-философские основания правомерности постановки проблемы.
Деятельное участие в составлении такой записки принял тогда Виктор Иванович Рыбалко. В итоге в 1953 г. была написана работа под названием «Закон концентрации энергии — фундаментальный закон природы». В обсуждении и составлении указанной записки принимали участие и некоторые другие сотрудники лаборатории и института. Всем им моя глубокая благодарность.
230
Надо было выяснить отношение к ней научной общественности, найти первую поддержку новым идеям среди ученых. Кого было больше в то время — скептиков или оптимистов? Конечно, скептиков. Да это и неудивительно: ведь куда проще и спокойнее присоединиться к официальной точке зрения по этому вопросу, зафиксированной во всех учебниках, начиная от предназначенных для начальной школы и кончая вузовскими, и сводившейся к тому, что энергия может только рассеиваться. Что ж, тем ценнее те смелые выступления, которые были направлены на поддержку новых идей.
Как и следовало ожидать, первую и решительную поддержку мы нашли у биологов, людей, непосредственно связанных с изучением живой природы.
В отзыве на нашу работу заведующий кафедрой физической и коллоидной химии Тимирязевской сельскохозяйственной академии профессор, доктор сельскохозяйственных наук С. А. Алешин писал:
«...именно эта способность зеленых растений концентрировать лучистую энергию Солнца (через фотохимическую реакцию возбуждения хлорофилла) в виде химической энергии синтезированных углеводов позволила одному из крупнейших физиков нашего времени — Жолио-Кюри полагать, что не столько атомная энергия, сколько массовый синтез молекул, аналогичных хлорофиллу, произведет подлинный переворот в энергетике мира.
Таким образом, те положения, которые развивают авторы в рассматриваемой монографии, находятся в созвучии со взглядами, разделяемыми лучшими представителями науки».