яюНе нами выбран мир, который нам приходится изучать; мы родились в этом мире и нам следует воспринимать его таким, каким он существует... Да, мир нестабилен. Но это не означает, что он не поддается научному изучению... Следует лишь распроститься с представлением, будто этот мир - наш покорный слуга. Мы должны с уважением относится к нему.
Мы должны признать, что не можем полностью контролировать окружающий нас мир нестабильных феноменов, как не можем полностью контролировать социальные процессы (хотя экстраполяция классической физики на общество долгое время заставляла нас поверить в это).
Илья Пригожин
ПРЕДИСЛОВИЕ
В научном познании, как о том свидетельствуют публикации последних десятилетий1, наступает новая смена времен. В естествознании начинает осознаваться завершение так называемого машинного века, основанного на механистическом восприятии мира. В физике обнаруживается, что, начиная с Нового времени, она говорит на аналитическом языке сохранения и симметрии, оставляя изменение, возникновение, становление в глубокой тени, и что такое развитие обусловлено лежащим в ее основаниях разделением мира на два несовместимых полюса и выбором одного из них. Время, изменение, асимметрия в результате такого разделения оказавшиеся в сущности вне пределов рациональной науки, начинают со временем играть в ней все более заметную роль, внося в нее диссонансы и чрезмерное усложнение и формируя то состояние, которое можно определить как кризис оснований.
Первой реакцией на осознание этого кризиса и его преодоление можно считать появление неравновесной термодинамики и развившихся из нее теорий самоорганизации, замечательной особенностью которых является то, что они строятся на основе новой концепции асимметричного времени и "овремененного пространства"2 - того самого фундамента новой науки, который знаменует собой начало преодоления кризиса оснований.
Наблюдаемый в современной физике все возрастающий интерес к концепции нарушений симметрии вовсе не случаен, ибо асимметрия начинает осознаваться как структурообразующий принцип. Но что такое асимметрия времени, или необратимость - эта первая ласточка новой науки, призванной к описанию изменения, становления, эволюции - сущностей, отодвинутых в классической науке на второй план и выражаемых на языке сохранения, симметрии и равновесности? Это, пожалуй, один из самых трудных вопросов, стоящих сегодня перед точной наукой, и трудность его прежде всего обусловлена тем, что вопрос этот может быть вполне осознан на уровне философских оснований науки. Именно на этом уровне вполне проясняется то обстоятельство, что необратимость, спонтанное нарушение симметрии, термодинамическая неравновесность, несохранение и т.д. - это негативные выражения асимметрии и что постановка проблемы асимметрии (симметрии) как проблемы оснований (осуществленная впервые) уже ставит проблему создания новой науки, построенной на новых более расширенных основаниях.
Очевидно, что проблема эта не является прерогативой какой-либо одной отдельно взятой области познания, скажем, философии, физики, математики, биологии, но выраженная как изначально синтетическая проблема приводит в процессе своего разрешения к установлению (или восстановлению) взаимосвязей между математическим естествознанием и философией на фундаментальном уровне, или на уровне их оснований.
Стержневой вопрос, позволяющий осознать асимметрию как проблему оснований: как возможна теоретическая биология как самостоятельная область научного знания, - получает новое освещение и несколько неожиданный ответ. Не существует теоретической биологии в том смысле, в котором суть физика, химия, математика, кибернетика, а есть проблема биологии, растянутая между полюсами математического естествознания и идеалистической философии, механицизма и витализма, редукционизма и неовитализма, абсолютного материализма и абсолютного идеализма, - тех самых полюсов, определяющих основной вопрос философии, между которыми разыгрывается драма европейской мысли от Галилея и Ньютона и до наших дней.
Разумеется, исследование это ни в какой мере не претендует на решение проблемы биологии, что, в частности, означало бы решение проблемы жизни, а также связанной с ней проблемы выживания. В работе осуществлена попытка новой постановки этих проблем и указания того пути, на котором возможно их решение.
В композиционном плане исследование представляет собой звенья взаимосвязанных и упирающихся одна в другую проблем: проблемы биологии, как самостоятельной научной дисциплины; ее центральной части и основания -проблемы жизни; и, наконец, - проблемы асимметрии как недостающего звена в основаниях не только биологии, но и всего математического естествознания, как краеугольного камня в фундаменте науки, претендующей на описание времени, эволюции и жизни.
ВВЕДЕНИЕ
Исследование оснований в силу специфики развития точной науки не входит в ее непосредственные задачи. Начала, или истоки науки, от которых она отталкивается и равномерно удаляется в своем поступательном движении, как и ее основания, а также пределы, положенные этими основаниями, остаются вне поля ее зрения.
Возвращение к началам или основаниям обычно бывает обусловлено неблагополучием в пути, например выявлением неустранимого противоречия, т.е. парадокса, в теории или экспериментальным обнаружением таких явлений, которые не укладываются в традиционную схему объяснения, иначе говоря, когда границы действия принципов, лежащих в основе закономерностей, начинают определяться и возникает необходимость осознания этих принципов с целью их изменения, расширения, углубления.
Проблема согласования теории или отдельной области знания со своими основаниями, т.е. проблема обоснования1, возникает как правило в экстремальной ситуации и является реакцией на кризис оснований.
Проблема обоснования впервые была поставлена в математике в связи с обнаружением парадоксов в теории множеств Кантора2 (90-е годы XIX века) и явилась реакцией на третий по счету (со времен элеатов) кризис оснований математики. Проблема эта ставится на метатеоретическом уровне и находитсяв компетенции метаматематики3, -специальной области, изучающей основания математики.
В физике кризис оснований осознавался не столь явственно, а проблема обоснования никогда не была выделена и поставлена, как в математике. Так, кризис механического обоснования термодинамики привел к открытию новой возможности ее статистического обоснования, однако вопрос об основаниях статистической физики и, в частности, о согласовании вероятностных и механических представлений не может считаться не только решенным,4 но и достаточно проясненным, а центральный вопрос - "проблема необратимости,- по свидетельству историков и методологов науки,- стала настолько неясной, что утратила даже однозначность своей постановки."5
Обоснование и построение новой релятивистской физики, пришедшей на смену ньютоновой классической физике, также обусловлено обнаружением кризиса оснований механики, однако ни релятивистской, ни квантовой физике не удавалось настолько прояснить свои основания, чтобы согласовать их в единой теории поля. Вынесенные в область логики, методологии и философии науки эти вопросы все еще не получили достаточного освещения.
А, главное, даже их прояснение вне системы физического знания мало результативно для нее, ибо проблема сводится редуцируется к основаниям другой области знания и выражается на другом языке.
В биологии прояснение вопросов, касающихся еQ оснований, наталкивается на еще большие трудности, ибо здесь все еще дискутируется вопрос о статусе этой области знания. Имеет ли биология собственный научный фундамент, или целиком опирается на физику?
Достаточно полная автономия теоретической физики не вызывает сомнений. Биологии же, существование которой немыслимо без физики и химии, все еще не удается убедительно утвердить свой статус автономной теоретической дисциплины. Имеет ли биология собственные начала, закономерности, принципы, которыми она отличается от других естественных наук, иначе, имеет ли она собственные основания?
Вопрос о полной автономии отдельных областей научного знания - это результат развития естествоиспытания. Однако, если понять истоки науки Нового времени, сдвинув "систему отсчета" познания на два тысячелетия, во времена античности, то можно несколько прояснить и пути развития современного естествознания.
Первое, что должно было бы поразить современного физика в учении Аристотеля, например, это его немеханистичность и целостность.Сущее здесь многолико и, главное, связано нерасторжимыми сложными отношениями в единое целое, в естественный6, гармоничный, разумный космос, в самом себе несущий причину своего движения и свою цель.
Неслучайно поэтому, что наука Нового времени, твердо вставшая на путь разделения, отказалась от космологии Аристотеля раньше, чем от какой-либо другой части его универсальной системы познания, этакого познавательного космоса, отдельные области которого расположены подобно частям живого организма, а философия предстает одушевляющей связью всех этих частей.
Об автономии в современном смысле здесь и речи быть не может. Но эта вершина целостности живой, универсальной, пластичной и эйдетичной античной мысли есть в то же время начало дробления и распада познания на отдельные самостоятельные области.
Распад этот неизбежен и неотвратим, ибо напряжение сложнейших многоразличных связей, удерживающих в целостности завершенный в себе и, постольку вневременный, вечный и недвижный в своем движении космос древних греков, столь велико, что рано или поздно должно было разрешиться разрывом этих связей и "разбеганием галактик" отдельных научных дисциплин.
Процесс этот начинается с акта разделения мироздания и его Творца - первое заключение знания в скобки, в результате которого Творец выносится в область "начальных условий". Из естественного (т.е. развитого из самого себя, а не искусственно созданного), энтелехиального (т.е. действительного, в себе самом имеющего свою цель), самоупорядоченного космоса античности мир превращается в средневековую Машину мира, правда, еще и в "древнейшее писание"7, пронизанное единством божественного замысла.
В античной науке энтелехиальна не только жизнь, но и все мироздание. Энтелехия Аристотеля так же далека от убогой, наукообразной "жизненной силы", как полномерный "живой" античный космос от плоской "картины мира" точного естествознания.
Если учение Аристотеля о жизни есть витализм, как утверждают многие биологи в том числе и Ганс Дриш, то это витализм естественный, глобальный, "космический" и в то же время наивный, стихийный, неосознанный. Он не противостоит еще механицизму, ибо разделение мироздания и его Творца, тела и души, логоса и эйдоса и т.д., физики и метафизики, законов и начальных условий..., науки и философии и т.д. и т.д. еще не состоялось. Оно начинается в Средневековье и вполне оформляется в Новое время. Видоизменяется не какая-то часть учения Аристотеля, но основы, наука строится на новых началах, в качестве которых выступает механика.
Механицизм вступает в противоборство с витализмом, называя его ложным и порочным учением, стремясь изгнать его из науки и покончить с ним раз и навсегда. Но витализм прорастает снова и снова, стремясь облечься в научную или наукообразную форму, не осознавая свою неуместность в сфере новой науки, возрастающая точность которой компенсируется методическим очищением от связей, где "начала и концы отодвигаются в бесконечную даль (наука освобождается как от метафизики, так и от непосредственного опыта8), предметом исследования и анализа становится элементарная причинно-следственная связь и ее логическая форма - элементарный шаг дедуктивного вывода.
Вопрос "что такое?" сменяется вопросом "откуда следует?" или "как получается?"9 И едва ли не единственным неуместным вопросом, неустранимым из естествознания, остается вопрос: "что такое жизнь?" , ибо вопрос "как она устроена?" хоть и позволяет научное исследование этого феномена, но в ракурсе анализа, членения, в результате которого исследуется уже не целостный - живой организм, а расчлененный - мертвый.
Если биология - это наука о жизни, то первый вопрос, с которого ей следует начинать: что есть жизнь? - сразу же выводит нас из сферы точного естествознания (где не ставится вопрос о сущности или о "что" вещей, но только о "как" их) - в область натурфилософии. Вопрос "что есть?" возникает в науке обычно на уровне оснований, о которых она почти не вспоминает или вспоминает только в кризисных ситуациях, оставляя эти сущности или первоначала как простейшие предпосылки и самоочевидные истины (аксиомы или постулаты), на которых основывается вся конструкция науки и, отталкиваясь от которых, она движется вперед.
Это прямолинейное равномерное инерциальное движение есть не только средоточие основных интересов физики Нового времени, впервые открывшей инерциальные системы, но также образ или даже символ ее развития.
Между тем Аристотель в своей физике отдает предпочтение вращательному движению, ибо "равномерное круговое движение есть мера по преимуществу... Ни качественное изменение, ни рост, ни возникновение не равномерны, а таково только перемещение (по кругу -И.А.). Оттого время и кажется движением небесной сферы, что этим движением измеряются прочие движения, и время измеряется им же. Отсюда и обычная поговорка: человеческие дела называют круговоротом и переносят это название на все прочее, чему присущи природное движение, возникновение и гибель. И это потому, что все перечисленное оценивается временем и приходит к концу и к началу, как бы определенным образом чередуясь, ибо и само время кажется кругом. А оно в свою очередь кажется кругом потому, что оно мера подобного движения и само им измеряется".10
Казалось бы не столь уж важное обстоятельство: в Новое время предпочтение отдается не вращательному движению, а инерциальному. Однако движение по кругу оказывается той самой точкой опоры, которая позволила перевернуть познавательный космос античного мира и совершить переход к новой науке. Смена времен имеет тут дословный смысл и означает смену концепций времени, и неслучайно поэтому когда "Галилей обращается к космологии Аристотеля, он не опровергает те или иные ее положения, он ищет ее фундаментальный принцип, ее начало, чтобы построить все здание на новой основе. 11
Чтобы показать, какими потрясающими сюрпризами чреват этот "принцип совершенства кругового движения", названный Галилеем "краеугольным камнем, основой и фундаментом всего аристотелевского мироздания"12, следовало бы написать специальную работу. Здесь же можно в двух словах сказать, что чистое вращение - это чудо неразличимости движения и покоя, или совершенное равновесие ("мера по преимуществу"- по Аристотелю) есть та узловая точка, через которую осуществляется связь между временем (пространством) и движением (покоем) с одной стороны, асимметрией (симметрией) и развитием - с другой.13
Очевидно, что эйнштейновская революция в науке менее радикальна, чем галилеево-ньютонианская, ибо здесь хоть и меняется концепция пространства и времени, но в тех же рамках новой науки, и время в геометродинамике Эйнштейна выступает как пространственноподобная "фиктивная"14 величина, описываемая на языке пространства. Стоит также вспомнить, что Эйнштейну так и не удалось удов-
летворительным образом сформулировать общий принцип относительности, утверждающий равноправие систем отсчета не только инерциального, но и любого другого вида движения, и эта неудача носит принципиальный характер, основанный на явной неравнозначности прямолинейного и вращательного движения. 15
Инерциальное развитие науки как равномерное удаление от "начал", которым в сущности выпадает роль "первого толчка", таит в себе опасность безвремнности, забывчивости, провала памяти по отношению к ним, когда смысл и цель развития являются внешними ему и потому начинают ускользать и утрачиваться, а продвижение вперед получается вслепую; когда вопросы "что такое наша наука, откуда и куда она идет?" оказываются попросту неуместными в самой науке и должны быть вынесены во внешнюю область метатеории, методологии, философии.
Парадоксальность инерциального развития науки Нового времени, получившей импульс от (если допустить такую аналогию) Большого Взрыва античного познавательного космоса, изживается в образе стрелы Зенона, летящей и покоящейся одновременно, ибо движение, начало и причина которого внешни ему, не есть естественное (в аристотелевском смысле) движение, а, стало быть, не есть изменение во времени. Стрела Зенона долетела до наших дней в виде "стрелы вре-мени", ведущей прямо к деградации и смерти, и только в самое последнее время она начинает искривлять траекторию своего полета под действием некоего центра притяжения, некоего естественного начала, ибо движение таит в себе возможность не только перемещения, не только перемены места, но и образования "места", формы и меры вещей - возможность структурообразования и самоорганизации, по современной терминологии.
Однако, несмотря на казалось бы полное разделение и распад аристотелевского познавательного космоса, разлетевшегося в виде отдельных все дробящихся научных областей, осколок, напоминающий его, правда весьма отдаленно, сохранился как наука о жизни - биология, - которая хотя и старалась опираться на физику, возглавившую математическое естествознание, тем не менее всегда отличалась от нее в корне, ибо биология не только начинает вопросом о сущности жизни, но и кончает им, замыкая научный круг вокруг этой вековой проблемы, которая по праву является центральной для науки о жизни, и вместе с тем ее естественным первоначалом и основанием. И если физика как блудный сын познания, начиная с Нового времени, удалялась от своих корней, биология всегда оставалась той ее областью, для которой проблема жизни выступала - осознанно или подспудно - в качестве цели, начала, причины, - некоего центра притяжения или тормозящего центра, искривляющего ее движение и возвращающего на круги своя.
Очевидно, понять это состояние биологии как совершенно особой области научного знания, имеющей в качестве оснований проблему, невозможно без обращения к истокам, к истории науки и философии, ибо современная биология в общем русле математического естествознания в своем центробежном движении стремится забыть о своем первоначале, всячески изгнать вопросы о сущности жизни (считая их ненаучными, а точнее вненаучными) и заниматься только вопросами, касающимися ее устроения и структуры. Но такова одна из тенденций развития биологии, другая - центростремительная, представленная витализмом (неовитализмом, холизмом и др.),- прилагавшая усилия к доказательству полной автономии жизненных явлений, постановки вопросов о сущности жизни и пытавшаяся решать эти вопросы отличными от физики и химии средствами, - обычно объявлялась вненаучиой и систематически изгонялась за пределы строгой науки. Если бы удалось окончательно избавить биологию от этой "еретической" центростремительной тенденции, то вопрос о ее автономии был бы решен однозначно отрицательно, ибо наука о жизни, целиком опирающаяся на основания физики и была бы разновидностью физики, и всякие претензии на самостоятельность, несводимость и автономию были бы попросту несостоятельными.
Что мы понимаем, однако, когда говорим о полной самостоятельности какой-либо области знания? Мы уже имели повод сказать, что процесс разделения целостного знания на отдельные самостоятельные области, начавшийся еще во времена Аристотеля и продолжавшийся в Средневековье, вполне определился в науке Нового времени. Процесс этот не завершен и поныне.
Автономизация - результат дробления, членения знания, когда каждая обособившаяся часть стремится утвердить свою самостоятельность и несводимость к другим областям, и в то же время - это процесс очищения своей области от связей, кажущихся излишними: от метафизики, от субъективизма, от смежных областей и т.д. Ограничить свою область (дословно, провести границы), строго ее определить, т.е., опять-таки найти собственные пределы, с целью иметь объект своего изучения в чистом виде и получить о нем строгое и точное, достоверное и объективное знание. Отметим между прочим, что вполне определиться, т.е. определить свой предмет, принципы, положенные в основу его изучения и собственные пределы, так и не удалось ни одной научной дисциплине. И причина здесь носит, очевидно, не временный, а принципиальный характер: абсолютная самостоятельность, самозамкнутость и самодостаточность какой-либо области знания грозили бы не только разрывом существеннейших связей с другими областями, но в то же время означали бы возможность существования некой "привилегированной системы отсчета" в познании, к которой были бы сводимы все остальные научные дисциплины. История развития науки являет нам периоды такой абсолютизации математики, физики, философии.
Математика - древнейшая и фундаментальная наука, истинное "начало»х познания, первая ступень (как считал Платон) на пути разума к постижению истины. В Средневековье математические науки: арифметика, геометрия, музыка, астрономия - так называемый квадривиум - "оказывает очищающее, катарсическое воздействие на душу и разум, освобождая их из темницы тела, сковывающих уз телесных, чувств, придавая им проницательность и остроту".16 Но математические науки только "начала" и "дисциплины", т.е. знание, дисциплинирующее ум для подготовки его к занятиям философией, к познанию истины. В Новое время математика воспринимается как "язык и письмена великой книги мироздания" и значение ее непрерывно возрастает, пока не получает в тезисе Канта: "в любом частном учении о природе можно найти науки в собственном смысле столько, сколько имеется в ней математики",17- свое высшее выражение.В сущности именно с Канта, утвердившего царство рассудка, начинается триумф математического, естествознания, постепенно затмившего философию, для которой отныне поиски истины или даже попытки понимания возможности возникновения "одной только былинки или гусеницы"- не более чем "авантюра разума".
Ни одна область научного знания не может сравниться с математикой по простоте метода, чистоте объекта, свободного от всякой онтологии, строгости доказательства, точности результатов и их всеобщности. Она сама конструирует свои объекты и, будучи абсолютно автономной18 и независимой наукой, она выявляет существеннейшие отношения, лежащие в основе мироздания. Знание становится наукой, теоретической дисциплиной или научной теорией, если его удается выразить на языке математики. Короче, математика становится той самой "привилегированной системой отсчета", тем языком, на котором должны говорить все области строго научного знания.
Однако математика - только язык, средство19 познания природы, изучением которой занимается физика - детище Нового времени. Изучение это основано не на непосредственных наблюдениях явлений природы, как это имеет место в натурфилософии, например, или в естествознании, которыми занимаются натуралисты и любители природы; но опосредовано с одной стороны выраженным на языке математики теоретическим построением, ставящем природе вопросы, с другой - экспериментом, призванным с помощью точнейших приборов и инструментов (а позднее и колоссальных установок) получать у нее однозначные ответы. Математика - язык, на котором физика формулирует свои законы, которые позволяют ей не только познавать природу, но и преобразовывать ее с помощью механизмов и машин, созданных на основе этих законов.
Главная особенность физики заключается в том, что она является законодательницей мира математического естествознания, и если предметом изучения математики можно считать абстрактные структуры и отношения, биологии - живую природу, химии - превращения вещества, то физика изучает всеобщие законы природы20 (или хотя бы претендует на это21).
"Вся философия, - говорит Декарт, - подобна как бы дереву, корни которого - метафизика, ствол - физика, а ветви, исходящие от этого ствола, - все прочие науки..."22 Стало быть, физика, "по мысли Декарта, получает непосредственно от метафизики (т.е. философии как формы онтологического и логического обоснования научного мышления) санкцию быть наукой по преимуществу. Теоретическая (математическая) физика не просто одна из теоретических дисциплин, она универсальна сообразно универсальности своего объекта. В таком случае все прочие естественные науки... оказываются только разделами физики, а предельная теоретизация любой дисциплины - ее редукцией к физике".23
Физика, таким образом, в результате исторического развития вступает в период "привилегированной", или "выделенной" системы познания, не изжитый еще и по сей день, а дальнейшее "прямолинейное и последовательное развитие естествознания" (выражение Гейзенберга) ведет прямо к позитивизму (неопозитивизму, аналитической философии и т.д.), которому осталось только подрубить корни24 описанного Декартом древа познания, чтобы объявить тотальную физикализацию и математизацию всего знания вплоть до упраздненной таким образом философии, которой отныне следовало удовольствоваться общими выводами из естественных и общественных наук, их суммированием и систематизацией.
Если развитие математического естествознания и, главным образом, физики можно до поры до времени представить прямолинейным движением, а биологии - вращательным вокруг неподвижного центра, то философия с самого начала являет собой неоднозначность и "нелинейность" , и в ее "топологии" невозможно выделить хотя бы одну прямую линию развития, ибо это не одна унифицированная наука, а множество познавательных миров, целостных и более или менее завершенных в себе, между которыми возможен диалог, взаимовлияние и преемственность, но которые никак не укладываются в "схематизм восхождения"25 от простого к сложному, от абстрактного к конкретному и т.д.. И, очевидно, поэтому существует мнение, что нет философии в том смысле, в котором суть физика, математика, химия, кибернетика и т.д., а есть история философии, где все философские системы, учения и школы явлены актуально, и ни одна из них не может претендовать на последнее слово в философской науке.
В одной из философских систем, наиболее целостной, универсальной и завершенной - речь идет о системе философии Гегеля - осуществляется попытка проследить развитие философской мысли по восходящим ступеням движения (самодвижения) абсолютной идеи, преодолевающей ограниченность отдельных философских систем и принимающей их в себя в качестве снятых и таким образом сохраненных моментов. Развитие здесь не прямолинейно, как в физике, где начала или основания есть точка отталкивания, от которой познание последовательно удаляется, и не вращательно, как в биологии, которая движется вокруг собственного неподвижного основания, а, если угодно, составляет синтез того и другого, где "каждый шаг вперед в процессе дальнейшего определения, удаляясь от неопределенного начала, есть также возвратное приближение к началу, стало быть, то, что на первый взгляд могло казаться разным,- идущее вспять обоснование начала и идущее вперед дальнейшее его определение,- сливается и есть одно и то же."26 В качестве начала своей системы логики Гегель принимает "чистое бытие", считая, что оно отвечает критериям научности: является "простым всеобщим", оно "непосредственно" и "беспредпосылочно".
Идея (истина, дух) здесь, однако, абсолютно самостоятельна, самодостаточна, универсальна и существует независимо от материи, которую она свободно отпускает от себя в качестве своего инобытия (природа - инобытие духа).
Система абсолютного идеализма Гегеля представляет здесь для нас особый интерес, ибо именно в ней философия достигает абсолютной автономии, полноты и завершенности, и ее вневременная цикличность напоминает развитие науки о жизни, как бы намекая на то, что и в основе этого колоссального витка спирали лежит нерешенная проблема перехода от идеи к материи.
Проблема обратного перехода: от материи к идее не только не решена, но даже и не осознана точной наукой или во всяком случае осознана совершенно недостаточно, ибо точно так же, как идеализм Гегеля - эта сфера чистой мысли - утверждает абсолютность (в смысле безотносительности к материи) идеи, духа, истины, их полную самостоятельность и независимость от материи; абсолютная автономия естествознания (точнее, естествоиспытания) означает не что иное, как абсолютный приоритет материи над идеей. И в то время как Гегель гордо заявляет, что его система философии дает ответ на вопрос: "что такое истина и жизнь?"; представитель математического естествознания не менее гордо и не менее самонадеянно говорит о том, что он решил проблему перехода от "неживого" к "живому".26 А между двумя этими полюсами абсолютной автономии, несводимости и самодостаточности располагается биология, точнее, проблема биологии, растянутая между математическим естествознанием и идеалистической философией (механицизмом и витализмом, редукционизмом и неовитализмом),- двумя познавательными мирами, в равной мере претендующими на научность.
Таким образом, уже предварительное рассмотрение вопроса о самостоятельности биологии на уровне ее оснований, что предполагает также исследование истоков и начал не только естественнонаучного знания, но и философии, позволяет заключить, что биология не является простой теоретической дисциплиной в ряду других естественных наук, но явственно отличается от последних тем, что выступает в качестве проблемы, расположенной между двумя от века противостоящими друг другу полюсами познания: науки и философии в крайнем их выражении материализма и идеализма. Этот совершенно особый статус науки о живом обусловлен, по-видимому, тем, что в основаниях ее лежит нерешенная проблема жизни, образующая ее средоточие, начало и цель развития (не одной только биологии, как мы увидим это дальше).
Проблема жизни - эта воистину проблема проблем - представляет собой средоточие всех трудностей в том числе логического, методологического и философского характера, точку пересечения проблем, касающихся оснований наук о живой и неживой природе и их взаимосвязей с философией. Проблема эта в аспекте возможности ее решения имеющимися научными средствами и составляет основную тему исследования.
Располагает ли современное математическое естествознание средствами для решения этой проблемы? Или иначе: возможно ли решение центральной проблемы биологии имеющимися научными средствами? Если да, то как возможно? Если нет, то почему? Эти вопросы, являющиеся стержневыми, определяют круг вопросов и проблем, в котором должно вестись исследование. Вот некоторые из них. Как воз-можна биология в качестве самостоятельной теоретической дисциплины наряду с теоретической физикой? Как возможна теория эволюции (в направлении структурообразования и самоорганизации) в современной физике? Каковы основания и границы ее? Каковы основания биологии как самостоятельной области научного знания? Как возможно преодоление водораздела между физикой и биологией, выраженного фактом научной несоизмеримости двух эволюционных теорий, последовательно представленных вторым началом термодинамики и эволюционным учением Дарвина?
Выбранный путь исследования требует некоторых разъяснений. Хотя литература28 по проблеме оснований научного знания практически необозрима, ведь знание не может считаться научным, если оно лишено оснований (достаточного основания - по Лейбницу) или не согласовано, не увязало с собственными основаниями; однако общий недостаток исследований по основаниям той или иной области научного знания в методологии и философии заключатся в том, что они совершенно не увязаны между собой, ведутся обособленно при полном отсутствии общего плана и координации29 между ними. Ситуация такой разноголосицы вполне объяснима отсутствием достаточно развитой координации на уровне оснований между отдельными областями научного знания. Следует также учесть, "что если дифференциация научного знания происходит в значительной мере спонтанно, то интеграция его требует особых познавательных усилий и выхода в философское знание. Так формируется специфическая сфера оснований науки, которая оказывается уже не просто пограничным знанием, а новой интегральной теоретической конструкцией, организованной на разных уровнях, в определенной мере автономизированной и от собственно специального знания, и от философского знания."29
Тем не менее, если попытаться собрать все эти "пограничные" исследования оснований в новую иерархически устроенную, теоретическую конструкцию, то получить целостную "картину оснований" вряд ли бы удалось, так как совершенно не ясно, на какой основе можно было бы их объединить: ведь каждая из интегрируемых областей знания претендует на автономию и несводимость к другим областям.
Фундаментальная трудность и нетрадиционность выбранного здесь пути заключается в том, что исследование строится не на суммировании или же интеграции мозаичных "картин оснований", разработанных в специально-научной, метанаучной, историко-научной, историко-культурной, логико-методологической, философской литературе, но предполагает принципиально иной, новый подход, когда начинать приходится с целого, а не с частей.
Как мы попытались показать это выше, таким изначально целым, неделимым или целостным является феномен жизни - центральная проблема науки о живом,- и правомерность выбора такого начала исследования не должна вызывать возражений даже в том случае, если приведенные выше рассуждения покажутся неубедительными, необоснованными или бездоказательннми, так как вопрос: как возможно описание феномена жизни на языке математического естествознания - вполне правомерен, независимо от того, считать проблему жизни началом и основанием биологии или нет.
Другая особенность выбранного подхода заключается в том, что проблема оснований выступает не как "пограничная" или периферийная, а как центральная, основная проблема, начало и фундамент познания, ясное осознание которого позволило бы науке прозреть, а не двигаться вслепую от неопределенного начала к неведомому концу. Если бы вместо теорий познания или теоретико-познавательных картин мира существовала бы единая теория познания, то проблема оснований должна бы составить ее основу.
Исследования оснований, ведущиеся на границе или на стыке наук, как правило, ведут к образованию новой самостоятельной области знания, к дальнейшей дифференциации, разделению, фрагментации научного знания.
Новый подход изначально синтетичен, хотя и естественно выводит за пределы биологии в область физики, химии, математики с одной стороны, и в сферу философии - с другой, постоянно требуя обращения к истории науки, поскольку исследование оснований науки есть в то же время возвращение к ее истокам. Но эти постоянные выходы за пределы собственной ограниченной точки зрения совершаются не с тем, чтобы остаться там навсегда, а для столь же естественного возвращения в свои пределы.
Иначе говоря, новый подход предполагает метод переходов из одного ракурса рассмотрения в другой, гибкое изменение познавательных точек зрения. Не вавилонское смешение языков и понятий разных областей знания, а изменение познавательных "систем отсчета", умение выйти из собственной привычной области знания, совершить переход в другую и увидеть ее со стороны - метод, впервые примененный Коперником при переходе от геоцентрической к гелиоцетрической системе отсчета, понимаемом, однако, не как однажды совершенный подвиг, а как метод познания, позволяющий преодолевать - если можно так выразиться - эпистемоцентричность любой специальной точки зрения или "системы отсчета" включением ее в общий процессуальный ряд, или "топологию" познания; метод переходов из одной системы знания в другую, осуществляемый, однако, не как перескакивание из одной области в другую, а как переход - с целью установления (или восстановления) связей между ними.
Метод переходов позволяет, в частности, проследить как "прорезывается" самосознание науки, когда она, оставив специальные вопросы, обращается, наконец, к собственным основаниям и вынуждена сравнивать между собой основания смежных областей в поисках взаимосвязей и единства.
Метод этот отличен как от аналитического метода рациональной науки, так и от синтетического30 - философии, но является переходным, ибо прежде, чем станет возможен синтез между альтернативно противостоящими в познании полюсами материи и идеи, бытия и становления; или анализа и синтеза; или симметрии и асимметрии, структуры и процесса, энтропии и информации, хаоса и организации и т.д., следует изучить возможность взаимопереходов между ними.
Поэтому основное правило, предполагаемое методом переходов, заключается в том, что чтобы к каждой системе - будь то научная теория или философская система, произведение искусства или система культуры - подходить непредвзято, помня, что мера (или "метрика") любой системы находится в ней самой и не может быть привнесена или навязана извне. Это - один из косвенных31 результатов теории относительности, основа гегелевского метода самодвижения понятий32 и необходимое условие изучения истории философии; универсальное правило познания, еще ожидающее своего ясного осознания и методологического освещения.
Проблема и метод исследования требуют и особого способа изложения, язык которого должен быть по возможности освобожден от специальных терминов, дешифрован, чтобы не создавать дополнительных трудностей на пути и без того нелегкого междисциплинарного общения, иначе говоря, стиль изложения должен быть популярен.
Требование популярности носит здесь принципиальный характер, обусловленный методом переходов; в противном случае пришлось бы постоянно прибегать к помощи перевода с одного специального языка, на другой.
Однако популярное изложение подчас отождествляют с популяризаторским, предполагающим перевод с языка науки на обыденный язык со всеми вытекающими отсюда следствиями и, в частности, неизбежным упрощением и огрублением излагаемого материала.
Между тем речь идет о подлинно популярном , т.е. открытом изложении, по возможности ясном и незатемненном, чтобы быть принципиально доступным для представителей всех специальностей. "Доступный не значит легкий; речь идет о доступности языка, и для этого вовсе не требуется жертвовать сложностью проблематики. И самое трудное можно изложить так, чтобы без малейшего ущерба для существа вопроса сделать его понятным отнюдь не одним специалистам. Ибо цель науки в том, чтобы научить, а не быть родом переписки между специалистами"33
Г л а в а I
ПРОБЛЕМА ЖИЗНИ КАК ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА БИОЛОГИИ
И ЕЕ ЭМПИРИЧЕСКОЕ ОСНОВАНИЕ
§ I. Два лика биологии: витализм и механицизм
Если физика в своем развитии, которое можно представить как прямолинейное, равномерно удаляющееся от своих начал и бесконечно удаленное от концов, не обнаруживает прямой зависимости от истории (основания и границы- проблема, выходящая за пределы компетенции физической науки, а законы ее вневременны1, т.е. инвариантны относительно трансляций и инверсий во времени), то биология - наука существенно историчная2, и не только потому, что предмет ее изучения - живые системы - немыслим вне развития во времени, но и из-за постоянного вынужденного возвращения к собственным истокам и началам. Развитие биологии это движение по кругу, или перемещение вокруг неподвижного центра - проблемы жизни. Удаление от центра или от начал есть в то же время возвращение к ним. Историю "науки о жизни, взятой как целое" 3, можно было бы представить спектром концентрических окружностей, описанных вокруг неподвижной точки - центральной проблемы науки о живом - центра притяжения и отталкивания одновременно. Эта история в отличие от истории физики не снимается, а повторяется снова и снова, пересекая в центростремительном движении и таким образом актуализируя, исторические круги ее в самых неожиданных точках.
Целостный образ биологии создается полярно противоположными тенденциями развития: центробежной и центростремительной. С одной стороны огромные, все возрастающие скорости на периферии безудержно расширяющегося круга биологических исследований, ведущихся на переднем крае современного математического естествознания и настолько удаленных от центра, что кажутся сродни "инерциальному" движению физической науки; с другой - мертвый штиль в окрестностях неподвижного центра, в котором обосновался витализм, стянутый в точку и постольку отсутствующий.
Но витализм, который начал свертываться в точку в науке Нового времени и не обнаруживал явного присутствия в современной картине биологического знания, не уставал с тех пор от попыток расшириться до научного круга, выступая то в обличье нового витализма, то холизма, то организмизма и т.д. Между тем биология исторически начинается витализмом, изложенном в учении о жизни Аристотеля, и он древнее механицизма по крайней мере на два тысячелетия.
Возможность механицизма появляется в средние века в связи с концепцией сотворенного мира, понимаемого как Машина мира, или колоссального механизма, сложенного из простых частей и познаваемого с помощью разложения его на простые части.
Начало, причина и основание тварного мира Средневековья находится вне его - в Боге - в отличие от античного космоса, в котором разделение еще не произошло, ибо он в самом себе несет свою причину, начало и цель.
Наука Нового времени идет по пути преодоления идеи творения, постепенно избавляясь от мысли о вмешательстве божественных сил в процесс развития Вселенной, происхождения жизни и т.д., но не преодоления идеи о мире как сложном механизме, сложенном из простых частей и разложимом на части.
Поразительная парадоксальность механицизма заключается в том, что отрицая вмешательство сверхматериальных сил в процессы, происходящие в природе, он тем не менее выносит вовне силы, движущие ими, ибо механизм простой или сложный предполагает Механика, иначе говоря начало и причина движения любого механизма находятся вне его.
Когда Лапласа спросили, где в его системе мироздания (представленного в виде гигантского часового механизма, позволяющего с невероятной точностью предсказывать не только будущее, но и восстанавливать прошлое) помещается Бог, он гордо ответил, что не нуждался в этой гипотезе. Как видим, "нужда" в "этой гипотезе" возникает только в том случае, если совершить переход за пределы ла-пласовского мироздания и задаться вопросом о начале и причине его движения. И тогда механицизм предстает тем же витализмом, но "переодетым".
Однако зарождающаяся новая наука ни на миг не покидает своей познавательной "системы отсчета" и не сворачивает с избранного прямолинейного пути. С Нового времени начинается победное шествие механицизма, не оконченное и поныне.
Чтобы понять устройство и законы движения механизма мироздания, его нужно уметь разложить до мельчайших деталей. Реальная чувственная природа скрывает этот механизм, поэтому необходимо "разрушить и идеализовать" ее, чтобы познать то, что неизменно (инвариантно) присутствует в ней и выразимо на математическом языке всеобщих законов. Но не будет ли таким образом построенный или собранный механизм мироздания несколько ущербным по сравнению с его организмом? Вопрос этот удивительно мало заботит физиков вплоть до наших дней, когда авторы синергетических концепций наконец ставят его, правда в несколько иной форме.
Эффективность новой науки определяется ее новым методом, который можно представить как теоретико-экспериментальный, где речь идет о некоем сочетании логически последовательной и достоверной конструкции, подтверждаемой опытным путем.
Однако это не опыт, приобретаемый путем непосредственных наблюдений или умозрения (умного зрения), неизбежно содержащий в себе примесь субъективности, а эксперимент, осуществляемый посредством специальных механизмов и дающий однозначные ответы на поставленные вопросы, независимо от субъекта, места и времени, со все возрастающей точностью, превосходящей возможности человеческих органов чувств. Это не простое исследование природы, предполагающее любовное к ней отношение и непосредственное с ней общение, а вооруженное инструментарием естествоиспытание, осуществляемое в лаборатории, где занимаются уже не природой, а ее раздробленными частями, где с помощью определенного метода разрабатываются теоретические конструкции, для подтверждения или опровержения которых необходимо получить у природы однозначные ответы4.
Возникновение механицизма как основного направления науки Нового времени конечно же не случайно, ибо это результат развития науки Средневековья, где уже произошло разделение мироздания на Творца и сотворенный мир. Механицизм - это первая, последова тельная попытка описать "письмена" "великой книги мироздания" на языке математики,"непостижимая эффективность" которого все еще продолжает озадачивать физиков.
Чтобы прояснить основания этой эффективности и точности математического языка , следует вспомнить, что познание исторически и логически начинает с простейшего закона мышления: А есть А и не может быть не А, Движение А во времени совершается в определенном порядке, согласно законам механики. А может быть атомом Демокрита - простым началом физической природы, или единицей - целым, единым, неделимым, предполагая то направление мысли, которое соответствует движению от многого к единому (от великого многообразия природы к единому ее описанию).
Со времен Principia mathematica Исаака Ньютона и до наших дней (или по крайней мере до ниспровержения закона сохранения четности в слабых взаимодействиях или создания теорий самоорганизации) физика движется "прямолинейно и последовательно" в соответствии с основными принципами (простоты, единства и др.), осознаваемыми по мере ее развития. Великим преимуществом ее метода является точность, логическая замкнутость языка, допускающего возможность строгой формализации и строгого доказательства5, как единственного пути к достоверному знанию, не зависящему от вкусов, мнений или творческих потенций субъекта; знание, которое не только и не столько развивает его интеллект, но, что здесь важнее, бесконечно умножает его техническую мощь. Неудивительно поэтому, что Ньютонова механика практически безраздельно господствовала в науке более двухсот лет, несмотря на отдельные протестующие голоса, раздававшиеся время от времени.
"Не посредством толчков и ударов создается мир, а благодаря одушевленности,- пишет, например, Лоренц Окен.- Если бы планета была мертва, она бы не смогла притягиваться Солнцем."6
Известно и яростное неприятие Гете Ньютоновой оптики. Полемика, которую вел Гете с Ньютоном по поводу учения о цвете, представляет собой отнюдь не только исторический интерес и еще ждет своего достаточно глубокого освещения7, ибо возникающие здесь проблемы еще только начинают осознаваться.
Однако отдельные голоса, выражающие сомнение или неприятие по поводу обездушивания природы, тонут в мощном хоре экспериментального естествознания. Победителей, как известно, не судят, и строгая наука продвигается широким фронтом, не испытывая заметных затруднений даже при объяснении живой природы, более того,- и здесь достигая поразительных результатов.
Механистическому мировоззрению решительно и последовательно противостоит витализм учение об автономии живого и его принципиальной несводимости к механизму. Живой организм, согласно этому учению, отличается от механизма не мерой сложности, не количественно, ибо в нем действует некая жизненная сила, хотя и стоящая рядом с общими физическими силами природы, но принципиально отличная от них. По Блюменбаху - видному виталисту, современнику Канта, - слово "созидательная сила", подобно выражениям вроде "притяжение", "сила тяжести" и т.д., обозначает лишь силу, постоянный способ воздействия которой познается опытом; причина же ее, совершенно так же, как и причина вышеназванных сил, или любой другой, общепризнанной силы природы, остается для нас qualitas occulta (скрытым свойством)".8
Но если физические силы только в аспекте их сущности и причин оставались "скрытым свойством", ибо физики умели объяснять принцип действия сил "неживой" природы и измерять их, то "жизненная сила", принципиально недоступная научному анализу, оказывалась qualitas occulta во всех отношениях и регулярно изгонялась за пределы строгой науки.
Механицизму не составляло большого труда доказать научную несостоятельность витализма, основывающегося на таких научно бес-содержательных понятиях, как энтелехия, жизненная сила, пневма, созидающая сила и т. д.; витализм же никогда не уставал твердить, что организм не сводится целиком на физико-химические силы, а остается еще нечто, нередуцируемое к ним, некое жизненное начало&
В истории научного знания нельзя найти такого учения, к которому естествоиспытатели относились бы со столь яростным, бескомпромиссным неприятием, как к витализму. Заслуги признаются за такими ненаучными или заведомо ложными учениями, как учение о флогистоне или теория самозарождения& (Ведь даже на пути к ложным целям можно получить ценные научные результаты и даже заблуждения полезны на пути к поискам истины). И только за витализмом видят одни поражения и опаснию вредоносность.
"...В последнее время, - пишет, например, К.А.Тимирязев, - там и сям начинают раздаваться голоса, утверждающие, что этот путь (естественнонаучный - И. А.) не верен, что физика и химия бессильны разрешить задачи физиологии, что в объективных жизненных явлениях есть нечто, не поддающееся объяснению на основании законов, общих для мира живых и неживых существ. Витализм, который, казалось, был сдан в архив, начинает кое-где приподымать голову и затягивать свою старую песнь, встречая сочувствие со стороны всех, кто только нехотя мирились с широким разливом точного знания, и, конечно, с нескрываемой радостью приветствуют все его воображаемые недочеты. Представителей точного направления в науке этот неовитализм, конечно, не потревожит; для них ясно, что его ждет такая же участь, какая постигла и старый. Вся история науки только длинная повесть его поражений."9
Достаточно образованный естествоиспытатель просто теряет терпение, когда речь заходит о витализме. "И напрасно защитник неовитализма10 , указывая. на воображаемые успехи этого воззрения, делает вывод, что наука не подвигается прямым путем, а лавирует то в сторону механицизма, то в сторону витализма. Сравнивать можно только сравнимое, - ничто нельзя сравнивать с чем-нибудь,- а неовитализм ничего не дал науке и по существу ничего дать не может. Движению вперед, которое сообщило науке механистическое воззрение можно противополагать только движение назад,- науке, как и жизни, нельзя давать "задний ход" вперед"11.
Виталисты не остаются в долгу, нанося удары по самым чувствительным точкам передовой науки и усматривая недостатки там, где механицисты видят одни достоинства. Так, они обнаруживают ахиллесову пяту дарвиновского учения, в котором живой организм рассматривается как "безразличный материал" только отбором направляемый к совершенству, и на этом основании отвергают все учение, называя дарвинизм "рецептом, как можно строить дома определенных стилей одним лишь беспорядочным нагромождением камней".12
Наука игнорирует как витализм в целом, так и его основное утверждение о том, что живой организм подчиняется собственным автономным закономерностям, не сводимым к физико-химическим законам; тем более, что виталистам никогда не удается внятно, т.е. на языке точной науки, сформулировать, если не сами эти закономерности, то хотя бы их отличительные черты. Но принципиальная несводимость на поверку неизменно оказывается принципиальной ненаучностью или вненаучностью и служит основанием для "отлучения" витализма от науки. Это и понятно, ведь основные принципы научного знания: простота и единство взаимосвязаны и обусловлены именно идеей сводимости сложного к простому, многообразного к единому. Делать науку значит сводить один тип знания к другому. Даже "понимание заключается в сведении одного типа реальности к другому "13
Так, все естественнонаучные дисциплины, в том числе и биология, оказываются редуцируемыми к физике. Физика в свою очередь сводима (по крайней мере в одной из тенденций своего развития)14 к математике. Остается добавить, что и математика имеет определенные тенденции быть сведенной к логике. Идея редукционизма, доведенная здесь до своего логического конца (не только в переносном, но и в прямом смысле слова), означает возможность свора-
чивания всего точного знания в Панлогику.15
В случае полной сводимости биологии к физике и химии, например, были бы, в частности, упразднены проблемы происхождения и сущности жизни,- ведь в физике не ставится проблема, скажем, сущности или происхождения магнетизма, электричества, гравитации и т.д.. Попытки сведения физики к математике или математики к логике терпели неудачу, однако принципиальная несосотятельность или, по крайней мере., жесткая ограниченность идеи радикального редукционизма - этакого познавательного коллапса - не является очевидной и может быть вскрыта только на уровне оснований научного знания.
Редукционизм утверждает, что нет принципиального различия между живой и неживой материей, что живое отличается только особой организованностью и ничего таинственного и сверхматериального в себе не содержит. Виталисты, по крайней мере лучшие представители, этого учения, настаивают на том, что помимо этой особой организованности, которую можно выразить на языке науки, есть и нечто, не выразимое на этом языке, - некая целесообразность, обеспечивающая целостность живого организма, или душа, или энтелехия, или жизненное начало...
И в то время как естествоиспытание, основанное на идее редукционизма, продвигается семимильными шагами, витализм топчется на месте и, не умея вырваться из порочного круга, повторяет как, испорченная пластинка, одно и то же, не оставляя попыток расшириться до научного круга и утвердить свое положение в нем.
И хотя существует твердое убеждение, что витализм давно преодолен позитивной наукой и сдан в архив, что это не более чем "предрассудок, к тому же опровергнутый наукой»х,16 но эта уверенность основана на той обманчивой легкости, с которой удается срезать ветви этого учения, в то время как корни его простираются далеко в будущее.
§ 2 Биология как проблема
Мышление, как о том свидетельствует история познания, всегда начинает с отождествления. А есть А, - его начало и простейший закон, трактующий о том, что нечто остается самим собой в любых познавательных ситуациях. Закон этот составляет основу симметрии в иерархических уровнях явлений, физических законов и принципов, смысл которой заключается в том, что в природе есть нечто сохраняющееся при определенных условиях, что можно выразить в форме физического закона, и что сами законы можно преобразовывать так, чтобы структура их оставалась неизменной, инвариантной.
Существует определенное тождество или симметрия между живой и неживой природой, живое подчиняется тем же законам природы, что и неживое -кредо редукционизма и начало изучения живой природы на языке точного естествознания.
Наконец, мышление развивается по тем же законам, что и бытие, природу можно рассматривать как "систему бессознательной мысли" (по Гегелю) или как "окаменелый интеллект" (по Шеллингу); другими словами, существует тождество между природой и мышлением постулат, лежащий в основе системы гегелевской философии. Правда, в случае гегелевского абсолютного идеализма философия не только начинает тождеством, но и кончает им17, что является парадоксальным для этой системы.
Движение тождества определяет симметрию, иначе говоря, в отличие от тождества18, которое в абстрактом выражении первого закона мышления есть не более, чем пустая тавтология, симметрия содержит движение уже в своем определении (сохранение при различного рода перемещениях, изменениях или преобразованиях19 ).
Симметрия в обыденном ее понимании это тот вид согласованности отдельных частей, который объединяет их в единое целое20; а в познавательном аспекте - тот самый ключ, основание или принцип, который ведет к неслыханной (до ее осознания или до создания теории групп Эваристом Галуа21) возможности унификации математики, физики и всего математического естествознания.
Если математика - это царство чистой симметрии, то в основаниях физики лежит постулат о симметрии мира: мир познаваем (научно), поскольку он симметричен. Физический закон и есть симметрия, т.е. регулярное повторение одних и тех же следствий при одинаковых условиях (или причинах); иначе говоря, закон есть сохраняющееся или "идентичное в явлении"; более того, симметрия есть и закон физических законов или тот самый принцип, благодаря которому становится возможным "наделение структурой законов природы или установление между ними внутренней связи так же, как законы природы устанавливают структуру и взаимосвязь в мире явлений "22.
Симметрия - фундаментальный принцип, лежащий в основании математики, физики и всего математического естествознания, и можно было бы показать, что и другие принципы физической науки, как например, принципы единства, простоты, дополнительности и др. уже содержатся в нем и выводимы из него как способ или, если угодно, метод объединения простых элементов в единое целое, или принцип дополнительности полярно противоположных сторон (скажем, лево-правых) в едином целом.
Однако физический закон как симметрия выражает всеобщее утверждение, не применимое к отдельным явлениям непосредственно. Чтобы единичное явление можно было описать с помощью физического закона, необходимо указать те особые условия (так называемые начальные или граничные условия), в которых оно выступает.
"Описание любой физической системы,- пишет современный физик,- включает в себя теорию (или законы природы) и знание граничных условий, характеризующих конкретную проблему& Интересно, что граничные условия находятся вне сферы действия любой теории23: не может быть теории, объясняющей их. По мнению Вигнера наши знания физического мира четко подразделяются на эти две группы."24
Евгений Вигнер, большую часть научной жизни посвятивший изучению симметрии, и, возможно, именно в силу этого обстоятельства глубоко интересующийся основаниями своей науки, уделяет этому вопросу особое внимание Как он отмечает, сама возможность создания естественных наук обусловлена разбиением структуры мира на два несовместимых полюса, на одном из которых собрано все, что составляет случайности, нерегулярности, асимметрии, на другом область, которую можно описать простыми закономерностями. "Каким бы искусственным ни казалось подобное разбиение структуры мира,- пишет он,- при самом беспристрастном подходе и даже вопреки тому, что возможность его осуществления имеет свои пределы, лежащая в основе такого разбиения абстракция принадлежит к числу наиболее плодотворных идей, выдвинутых человеческим разумом"25.
Разумеется, никто не станет оспаривать замечательную плодотворность этой абстракции, да и результаты точного естествознания, достигнутые на ее основе, здесь едва ли нуждаются в комментариях; однако физики как правило не склонны помнить об этой сделке с абстракцией, между тем забывчивость эта чревата далеко идущими последствиями.
Таким образом, если началом "нормальной науки»х является тождество и симметрия, то биология начинает с различения. Живое - это нечто, совершенно иное по сравнению с неживым или мертвым. Живая природа столь разнообразна и изменчива, что отождествить в ней что-то с чем-то на первых порах почти невозможно. Начинать поэтому приходится с поисков каких-то общих признаков и попыток хоть как-то группировать их и классифицировать путем сравнения. Метод, которым приходится ей пользоваться - сравнительный и описательный.
Найти в живой природе законы, подобные, скажем, физическому закону тяготения или законам сохранения, с необходимостью и "железной точностью" выполняющиеся везде и всегда, невозможно, здесь все изменчиво и пластично, формы, как бы играя, перетекают друг в друга, обнаруживая в этой изменчивости удивительное постоянство, некий скрытый намек на кровное родство, и сохраняют целостность по какому-то неведомому закону игры и свободы, когда и сам закон изменчив и пластичен. ("Подвижным законом" назвал Гете этот тип закономерности, действующий в живой природе.26 ) Физические законы, конечно, действуют и в живой природе, но описывают они только инертные физические тела, а не живые организмы.
Но самое трудное здесь заключается в несостоятельности сделок с абстракцией и начинать нужно с целого. Разбиение структуры мира живой природы на законы и начальные условия уже невозможно, в противном случае за скобки, в область начальных или граничных условий придется выносить изменчивость, игру, свободу, т.е. саму жизнь и изучать то, что останется за вычетом ее. И тем не менее биологии, преодолевшей описательный период и ставшей на путь строгой науки остается немало: поиски сохраняющихся моментов в бесконечном разнообразии форм и функций, изучение механизмов формообразования, функционирования, видообразования, наследственности и т.д& и постоянное ощущение собственной научной неполноценности, происходящей, по мнению представителей точного естествознания, по причине недостаточной научной развитости этой области знания.
Однако существует мнение, что описательный характер науки о живой природе не временное преходящее состояние этой науки, а явление принципиальное. Вот, что пишет, например, Джон Бернал по поводу "философского различия" между науками о живой и "неживой" природе.
В отличие от физики, законы которой "внутренне необходимы" и сфера действия которых, как правило, распространяется на всю Вселенную, биология занимается "описанием и систематизацией фактов, относящихся к весьма специальному" ее компоненту - "к тому, что мы называем жизнью или даже более узко - земной жизнью. Это в основном описательная наука, больше похожая на географию и имеющая дело со структурой и функцией некоторого числа своеобразно организованных систем в определенный момент времени и на определенной планете".27
Относительно философского характера различия между биологией и физикой В.Г.Борзенков и А.С.Северцов отмечают, что "в конечном счете все подобного рода проблемы решаются не путем постановки экспериментов или решения уравнений, а принятием определенной системы онтологических и гносеологических постулатов"28.
Здесь следует отметить, что главный постулат или, скорее, безоговорочное допущение, лежащее в основе рассуждений Бернала, свзано с тем, что живая природа - это такое же единичное и неповторимое явление, как и география нашей планеты, и заключается в том, что жизнь не стоит в ряду обычных физических явлений, которые возможно описать на языке всеобщих законов физики или, как их называют, законов природы, а есть, попросту говоря, чудо или случайность.
Мысль о случайности земной жизни распространена довольно широко и, казалось бы, удовлетворительно объясняет описательный (или идиографический29) характер биологии. Достаточно ясно и недвусмысленно она высказана С.В.Мейеном: "с точки зрения современного естествознания жизнь отнюдь не обязательна". Ее появление не следует из известных законов физики. ( Курсив мой И.А.) Существует мнение, что жизнь слишком невероятна, чтобы возникнуть где-то еще во Вселенной. Она уникальна и в этом смысле идиографична"30.
Здесь мы имеем еще одно специально не оговоренное допущение (на котором основано указанное выше допущение о случайности земной жизни) о том, что физические законы на самом деле всеобщи, необходимы и универсальны, а, стало быть, вечны и неизменны (третье допущение), и явления, которые из них не следуют непосредственно (как например, география нашей планеты) должны считаться случайными. Однако такой характер физических законов существует, как справедливо отмечает Мейен, на уровне "мнения" и нуждается в обосновании, т.е. в рассмотрении на уровне оснований не только самих законов, но и всего математического естествознания.
Возникновение жизни - действительно крайне маловероятное событие с точки зрения второго закона термодинамики, но следует ли отсюда "необязательность" жизни, иначе говоря, является ли второе начало термодинамики всеобщим и универсальным законом, сфера действия которого необъятна и нигде не обнаруживает своих пределов? Сегодня, когда границы действия второго закона термодинамики достаточно жестко установлены, подобное утверждение должно казаться, мягко выражаясь, сомнительным. А не может ли эта "случайность", "невероятность" и "необязательность" жизни быть следствием простого незнания закономерностей живой природы?
Итак, если биология начинает с различения и описательности, то физика достигает стадии различения на сравнительно высоком уровне развития, когда обнар;уживается, например, что сущность элементарного объекта не только тождественна, но и различна в себе, противоположна и даже противоречива, когда одна и та же элементарная частица, скажем, электрон, в разных экспериментальных ситуациях ведет себя диаметрально противоположным образом, проявляясь то как частица, то как волна, тем самым вводя в физику некую недозволенную двузначность по отношению к одному и тому же объекту.
Положение удается спасти с помощью физического принципа неопределенности - некоей формулы перехода от одного лика элементарной частицы к другому - и его метафизического или философского аналога - принципа дополнительности31, трактующего о том, что в одной и той же экспериментальной ситуации невозможно появление двух взаимоисключающих сторон одной и той же сущности и что стороны эти взаимно дополняют друг друга, но ни в коем случае не противоречат.
Но если в конечном итоге для описания одной и той же элементарной частицы оказываются необходимы квантовая механика и волновая механика - две теории, несоизмеримость которых определяет нерешенную по сей день проблему корпускулярно-волнового дуализма, то для описания одного организма ситуация в биологии складывается гораздо более сложная, ибо организм также можно представить в двух ипостасях: души и тела, живого и мертвого и переходы между ними составляют самую трудную загадку из всех, когда-либо поставленных перед человеческим разумом.
Научное изучение организма предполагает описание его структуры и функции на разных иерархических уровнях, историю его развития, историю его происхождения и, наконец, описание всех этих аспектов жизнедеятельности в целостности. Иначе говоря, здесь в отношении дополнительности находятся морфология, физиология, эмбриология, эволюционная теория, теория систем& Можно было бы показать, что все эти области биологического знания, кроме, пожалуй, эмбриологии и, с некоторыми оговорками, эволюционной теории, строятся на фундаменте точной науки не без известной доли описательности.
Однако, утверждение о том, что организм живет, должно быть, очевидно, дополнительным к описанию его во вышеуказанных аспектах, причем это - та же самая, хотя и научно перефразированная, идея дополнительности косной материи и животворящей силы, которая испокон веков преграждает доступ в мир живого. Но в таком случае, как возможна теоретическая биология в качестве науки о жизни?
Или как возможна наука о жизни как самостоятельная область научного знания, опирающаяся на собственный фундамент?
Начинать исследование проблемы биологии следует, по-видимому с вопроса о специфике живого на самых начальных уровнях его организации. Лежит ли в основе столь резкого различия между живой и "неживой" природой некое отличительное свойство живого вещества?
Биофизик ответит на него утвердительно. Да, такое свойство существует и называется оно "оптической активностью".Это чисто физическое свойство молекул живых систем вращать плоскость поляризации света, обусловленное, очевидно, их асимметричным пространственным строением.
Об оптической активности было известно задолго до открытия молекулярной асимметрии. Таким свойством обладают, например, асимметричные, т.е. существующие в правой и левой формах, кристаллы кварца, кристаллическая решетка которых не обладает зеркальной симметрией: она как бы скручена наподобие правого или левого винта. Если через такой кристалл пропускать циркулярно поляризованный свет, то происходит вращение плоскости поляризации вправо или влево в зависимости от ориентации кристалла. Молекулы кристалла, однако, не обладают оптической активностью, т.е. вращающую способность нужно приписать строению кристаллической решетки кварца.
Открытием оптической активности на молекулярном уровне мы обязаны Луи Пастеру, который из оптически неактивной винной кислоты выделил правые и левые кристаллы винной кислоты, растворы которых вращают плоскость поляризации соответственно в правом и левом направлении. Причем один из стереоизомеров соответствовал винной кислоте, получаемой из винограда, а другого вообще не существовало в природе.
Это открытие составило эпоху в истории биологии, вернее могло бы составить, если бы у нас хватило воображения представить и оценить все последствия, которыми оно чревато. Сегодня удивляет не само открытие (собственно, природа молекулярной асимметрии была установлена гораздо позднее32), но смелость и верность выводов, которые Пастер сделал на его основании. Он заявил, что молекулярная асимметрия является привилегией живой природы, и что это "единственная четкая демаркационная линия, которую в настоящее время можно провести между химией живой и неживой природы."33 Пастер был настоящим первооткрывателем в совершенно неизученной тогда области и увидел он гораздо больше, чем все последующие поколения едва ли не вплоть до нашего времени. "Вселенная представляет собой асимметрическое целое,- писал он,- и жизнь в том виде, в каком она представляется, должна быть функцией асимметрии или вытекающих отсюда следствий. Вселенная асимметрична, асимметрично даже движение солнечного света". Никто до самого последнего времени не дерзнул сказать об этом больше.
Идея неоднородной и анизотропной, т.е. асимметричной Вселенной, с трудом пробивающая себе путь в современних астофизических концCГѓГl выступает у Пастера в естественной связи с проблемой происхождения жизни.
Пастер первый открыл эту вершину и первый побывал на ней. Никто после него не взбирался так высоко. Последующие поколения спустились в долину и занялись уточнением того понятия, которое Пастер назвал молекулярной асимметрией. И выяснялось, например, что асимметрия, или, по более поздней терминологии, хиральность, есть гораздо более сложное явление, чем просто оптическая активность. Так например, аминокислотные остатки, являющиеся основными структурными элементами белков и полипептидов, имеют не только знак оптического вращения, но и абсолютную конфигураци ю, не обязательно совпадающую с направлением вращения поляризованного света.35
Сегодня можно считать установленным, что все важнейшие вещества, имеющие в организме первостепенное значение, имеют определенную конфитурацию (определенный знак асимметрии, или хиральность), одинаковую для всех живых систем на нашей планете. Так, все аминокислоты, встречающиеся в живой природе, имеют L-конфигурацию, D-формы, встречающиеся в "клеточных стенках некоторых микроорганизмов или в качестве составной части структуры таких пептидных антибиотиков, как грамицидин и актиномицидин-D"35, так же редки, как античастицы в нашем мире.
Чрезвычайно интересно, что вне живых систем органические соединения обычно существуют в рацемической форме, где правые и левые молекулы как бы уравновешивают друг друга, и соединение в целом оказывается симметричным, оптически нейтральным. "Если аминокислоту синтезируют в лаборатории путем простых химических реакций, то ее обычно получают в оптически неактивной форме. Такая форма называется рацематом, состоит из эквимолярной смеси D- и L-стереоизомеров и обозначается символом DL".37 Чтобы отделить в этом симметричном продукте синтеза жизнеспособный изомер от его зеркального антипода, нужно совершить работу. Оптически активное вещество вне организма в течение определенного времени рацемизируется. Предотвращение рацемизации требует непрерывной затраты энергии. В живых организмах наличествует целая система веществ и процесCѓ¬ поддерживающих асимметрическую чистоту организма, которая, как установлено, является первым непременным условием жизни.
Следует отметить, что асимметрия характерна не только для простейших молекул, элементарных единиц живого вещества, но и макромолекул, клеток& , она буквально пронизывает всю живую природу, проявляясь на всех уровнях вплоть до внешнего, казалось бы совершенно симметричного строения живых существ, необходимого для сохранения равновесия в условиях земного притяжения. "Правша" или "левша" есть то самое нарушение симметрии, которое позволяет живому существу избежать печальной участи известного буриданова персонажа, павшего жертвой симметрии и которое, как установлено, является одним из проявлений функциональной асимметрии больших полушарий внешне симметричного мозга высших позвоночных. Можно сказать, что в биосфере доминирует именно асимметрия функции, процесса, над асимметрией структуры и что жизнь есть проявление асимметрии единой сущности функции-структуры.
"Столь явно выраженное неравноправие правого и левого в живых системах, не наблюдаемое в неорганическом мире (на что обратили внимание еще Луи Пастер и Пьер Кюри), до сего времени представляется несколько загадочным или, во всяком случае, трудно объяснимым".38
Интерес к проблеме возникновения молекулярной асимметрии и хиральной чистоты биосферы, которая представляет собой первую фазу и необходимое условие возникновения жизни, быстро возрастал к концу ХХ в., а литература, посвященная ей, росла лавинообразно. Подробно разрабатывались сценарии дерацемизации и перехода к асимметрической чистоте биосферы: сценарий "последовательной эволюции", "холодный" сценарий, сценарий "хиральной катастрофы" и др.
Наиболее приемлемым сценарием возникновения асимметрической чистоты предбиосферы В.И.Гольданский и В.В.Кузьмин считают сценарий "хиральной катастрофы", или "спонтанного нарушения симметрии", "связывающей возникновение этого важнейшего свойства живого с процессами самоорганизации хиральности в "первобытном бульоне". Сам факт существования хиральной чистоты биосферы,- считают авторы,- следует рассматривать как свидетельство успешно проведенного Природой "эксперимента" по абсолютному асимметричес-кому синтезу органических соединений "со стопроцентным асимметрическим выходом в процессе самоорганизации!"39
Здесь следует только отметить, что "эксперимент", поставленный природой, носит "обязательный", а не случайный характер, и описывается закономерностью, основанной на принципе, который физики называют "спонтанным нарушением симметрии"; заметим, не на симметрии, которая служит основанием для законов классической физики, а на ее нарушении.
До самого последнего времени, - а если попытаться провести здесь еще одну линию демаркации, - до открытия несохранения четности в слабых взаимодействиях, физика не только не располагала средствами (она еще и сегодня не имеет их) к описанию эволюции в направлении образования и усложнения структур, но и не осознавала своего состояния "физики нулевой организации»х (выражение Дюкрока), в распоряжении которой был только закон разрушения первоначально заданной структуры - второе начало термодинамики.
Рубежом здесь можно считать ниспровержение закона сохранения четности, так как только после этого события в физику стала проникать идея о том, что симметрия, до этого считавшаяся незыблемым универсальным, основополагающим принципом, может нарушаться. Развитие этой идеи привело к осознанию нарушения симметрии как структурообразующего принципа.
Особого внимания заслуживает тот факт, что именно на пути к решению проблемы возникновения молекулярной асимметрии, как первой фазы происхождения жизни, нарушение симметрии осознается как принцип самоорганизации, на основе которого становится возможно описание этой важнейшей и специфичнейшей черты биосферы.
§ 3 Возможность описания феномена жизни на языке
физических законов
Следует отметить, что нас здесь интересует не проблема происхождения жизни и не тот или иной сценарий возникновения молекулярной асимметрии, а возможность их решения средствами математического естествознания, поскольку проблема жизни является самым серьeзным испытанием для оснований физики и биологии на прочность, универсальность и единство.
На языке физики жизнь - это крайнее маловероятное, граничащее с чудом, явление, так как физические законы - и в особенности второй закон термодинамики - запрещают асимметрию. Согласно второму закону статистическая система, изолированная от внешних воздействий, деградирует от более упорядоченного состояния к менее упорядоченному (или движется в направлении более вероятного состояния) до полного выравнивания энергий и наступления термодинамического равновесия. Количественной мерой беспорядка служит понятие энтропии.
Второй закон, или второе начало термодинамики, называют и законом возрастания энтропии: энтропия изолированной системы с подавляющей вероятностью возрастает или, в крайнем случае, остается постоянной; уменьшаться сама собой, без компенсации, она никак не может. В полном соответствии с этим законом оптически активное вещество вне живого организма с течением времени рацемизируется, т. е. переходит в состояние термодинамического равновесия.
Проблема происхождения жизни, как уже отмечалось, есть прежде всего вопрос о происхождении молекулярной асимметрии, перехода вещества из симметричного состояния в асимметричное. Переход этот составляет проблему, так как он запрещен вторым законом термодинамики.
Как могла первичная симметричная смесь органических веществ самопроизвольно разделиться на антиподы? Каким образом затем жизнь развилась в одной из этих форм, условно названной L- формой? Почему только в одной и почему именно в "левой" форме? Как может живой организм противостоять рацемизации и сохранять свою асимметрическую чистоту? Целая серия крайне маловероятных событий с позиций второго начала термодинамики.
Вопрос можно поставить и в общем виде: как возможна жизнь в мире, где действует закон возрастания энтропии, ведущий прямо к деградации и смерти? И хотя с развитием неравновесной термодинамики и теорий самоорганизации может показаться, что такая постановка вопроса несколько устарела, однако ее правомерность не должна вызывать сомнений, ибо второго закона никто не упразднял, а развитие указанных теорий еще не приблизило нас к его решению, точнее, к осознанию возможности его решения. Кроме того работа, имеющая целью исследование оснований биологии и физики, должна начинать с истоков проблемы, или, - если уж дело дошло до тавтологии - начинать с начал.
В ходе обсуждения указанного вопроса можно выделить три группы мнений, или три позиции, дискутируемые на современном уровне развития знаний, но сложившиеся задолго до открытия Пастера и даже появления второго начала термодинамики, в полном соответствии со спецификой развития биологического знания, когда одни и те же основополагающие вопросы или утверждения повторяются из века в век без существенных изменений.
Представители первой группы мнений считают, что феномен жизни вполне объясним на основе законов физики и химии без привлечения какого-либо "жизненного начала" или других подобных понятий, лишенных научного содержания, более того - без применения особых биологических закономерностей, которые невозможно было бы выразить на языке современной физики.
Вторая группа склоняется к мнению о возможной недостаточности наших познаний в области точного естествознания для объяснения явлений жизни. Хотя этот феномен не противоречит уже известным законом, однако вполне допустимо, что в природе действуют и другие закономерности, позволяющие понять это явление.
Приверженцы третьей группы мнений считают, что жизнь не подчиняется второму закону термодинамики, которая описывает только мертвые, инертные объекты, и даже противоречит ему; что для объяснения феномена жизни необходимо некое новое "жизненное начало", или "энтелехия", или "созидающая сила".37
Первая группа мнений представлена достаточно широко: здесь и физики, и химики, и биологи, биофизики, биохимики, кибернетики, биокибернетики и др., интересующиеся проблемами биологии, термодинамики, химии и т.д. связанными с проблемой происхождения жизни.
К числу представителей первой группы мнений можно отнести А.Ленинджера. Мы уже имели случай процитировать его мнение о витализме, как "предрассудке, к тому же опровергнутом наукой". Отделавшись столь непринужденным образом от витализма, он заявляет, что "живая клетка является изотермической химической машиной".38
"По существу,- пишет он,- биология это своего рода суперхимия, которая включает в себя все традиционные области химии, но в то же время является и чем-то большим. Ведь молекулы, входящие в состав живых организмов, не только подчиняются всем известным физическим и химическим законам, управляющим поведением неорганической материи, но, кроме того, взаимодействуют друг с другом в соответствии о особой системой принципов, которую мы называем молекулярной логикой живого".
Значит, поведение живых систем не исчерпывается известными физическими и химическими законами, но нуждается еще в особой система принципов, в новой логике? Но не будем торопиться с выводами.
"Эти принципы,- тут же отступает автор,- не обязательно включают какие-либо новые или до сих пор неизвестные физические законы или силы. Их следует рассматривать как единую систему "основных правил"... Еще не все принципы того, что мы называем молекулярной логикой живого, выяснены, и некоторые из них еще только угадываются. Быть может более уместно говорить об этих принципах, как об аксиомах и постулатах, так как некоторые из них сформулированы чисто интуитивно, и пока не могут быть доказаны".39
Автор формулирует "чрезвычайно важную аксиому молекулярной логики живого: живые организмы создают и поддерживают присущую им упорядоченность за счет внешней среды, степень упорядоченности которой в результате этого уменьшается ".40
Но что означает то обстоятельство, что биохимик вынужден "постулировать" способность организма создавать упорядоченность и поддерживать ее с превосходящей всякое воображение точностью в совершенно безнадежных - с позиций второго закона термодинамики - условиях?
Почему так упорно избегать вопроса: каким образом или сообразно с какими закономерностями организму удается создавать и поддерживать эту упорядоченность, несмотря на запрет, налагаемый вторым началом? Из опасения впасть в витализм? Но постулировать эту важнейщую способность организма вместо того, чтобы если не заниматься, то хотя бы задаваться вопросом о закономерностях - физических, химических, биологических, наконец,- объяс-няющих это явление, - это и значит впадать в витализм, т.е. признавать ее необъяснимость на научном языке и брать ее от Бога.
Мы еще не раз будем сталкиваться с подобными фокусами "рокировки", когда крайности самым неожиданным образом перевоплощаются друг в друга. Так, редукционист, для которого живая клетка есть "химическая машина»х, всячески избегая вопросов, которыми задаются обычно виталисты (о сущности и специфике живого) на поверку оказывается в позиции самого примитивного витализма.
"Внешняя среда,- читаем мы далее - абсолютно необходима для живых организмов не только как источник свободной энергии, но и как поставщик строительных материалов. С точки зрения термодинамики живые организмы представляют собой "открытые системы", поскольку они обмениваются с внешней средой как веществом, так и энергией, и при этом преобразуют и то и другое. Характерной особенностью открытых систем является то, что они не находятся в равновесии с внешней средой".
(Заметим в скобках, что здесь происходит смешение понятий равновесия и термодинамического равновесия. Специалисты, занимающиеся вторым законом термодинамики и оперирующие понятием термодинамического равновесия, часто отождествляют его с понятием равновесия вообще и динамического равновесия, в частности. Так поступает и Ленинджер.)
"Хотя может показаться,- продолжает он,- что живые организмы находятся в состоянии равновесия, так как не обнаруживают видимых изменений в течение какого-то отрезка времени, но на самом деле это не так. В действительности для них характерно так называемое стационарное состояние, которое является таким состоянием открытой системы, при которой скорость переноса вещества и энергии из среды в систему точно уравновешивается (!) (равновесие, изгнанное в дверь, возвращается в окно И.А.) скоростью переноса вещества и энергии из системы. Поэтому молекулярная логика живого включает положение, что клетка - это неравновесная открытая система, машина для извлечения из внешней среды свободной энергии, в результате чего происходит возрастание энтропии среды".41 Можно подумать, что единственный интересующий нас здесь вопрос - это состояние среды!
Мы привели этот отрывок полностью, так как он достаточно наглядно иллюстрирует состояние вопроса о взаимоотношениях второго закона термодинамики с "молекулярной логикой живого". Оба вопроса, представляющие интерес в этой связи: вопрос о применимости второго закона к живым системам, и вопрос об энтропии внутри так называемых "неравновесных открытых систем" т.е. организмов, оказываются обойденными. Констатация же "возрастания энтропии среды" - здесь второстепенный вопрос, интересный только тем, что он создает видимость спасения второго закона.
Вторая группа мнений представлена не столь широко, как первая, но ряды ее быстро пополняются. Пионером этой позиции можно по праву считать Эрвина Шредингера, так как он первый среди физиков обнаружил и публично высказал скептическое отношение к возможости объяснения феномена жизни на основе существующих физических законов. В книге "Что такое жизнь? С точки зрения физика." Шредингер дал краткое популярное изложение идей Дельбрюка и Тимофеева-Ресовского о связи генетики и квантовой механики.
По свидетельству автора, единственная причина, побудившая его написать эту книгу, сыгравшую по мнению специалистов исключительную роль в развитии генетики и биофизики вообще, заключается в том, "...деятельность живой материи, хотя и основана на законах физики, установленных к настоящему времени, но, по-видимому, подчипяется до сих пор неизвестным другим законам физики, которые, однако, как только будут открыты, должны составить такую же неотъемлемую часть этой науки, как и первые".42
Известные физические и химические законы, играющие важную роль в описании жизни организмов, носят статистический характер. Но как в терминах статистической теории выразить удивительную способность живого организма, с помощью которой он задерживает переход к термодинамическому равновесию (к смерти)?"43
Организму это удается благодаря способности извлекать "упорядоченность" из окружающей среды44. Ее можно выразить количественно, если вместо меры неупорядоченности взять обратную величину, которая, по мнению Шредингера, выражает прямую меру упорядоченности: "энтропия, взятая с отрицательным знаком, есть сама по себе мера упорядоченности".45
Этот тезис Шредингера был подхвачен биофизиками и широко использован. В частности, на нем основан "простой и строгий расчет" Л.А.Блюменфельда, в результате которого автор приходит к выводу о том, что "все разговоры об "антиэнтропийных тенденциях" биологической эволюции, об исключительной упорядоченности живой материи основаны на явном недоразумении. Согласно физическим критериям любая биологическая система упорядочена не более, чем кусок горной породы того же веса".46
Сегодня правомерность этого тезиса Шредингера вызывает "серьезные сомнения уже по той простой причине, что операция обращения знака такой принципиально необратимой величины, как энтропия, может иметь только математический , но никак не физический смысл.47 Второе начало термодинамики есть именно тот закон, который утверждает в физике идею необратимости.
Шредингер здесь поступает как классический физик, для которого обращение знака физической величины не требует специальных оговорок. Между тем стремление к термодинамическому равновесию есть процесс "забывания" системой своей первоначальной структуры, возвращение к ней "запрещается" вторым законом. Для физика, привыкшего к непринужденному обращению со знаком времени в физических законах (законы физики инвариантны относительно операции обращения знака времени, или симметричны относительно времени, за исключением второго закона термодинамики - единственного асимметричного закона классической физики), обращение знака энтропии физической системы не кажется чем-то из ряда вон выходящим. Только так можно объяснить тот факт, что до сих пор не только выражение -"хаос с отрицательным знаком есть мера упорядоченности" - не воспринимался как нонсенс, но и не было замечено, что энтропия с отрицательным знаком входит в прямое противоречие со вторым началом термодинамики.48
Впрочем, этот упрек можно адресовать всей классической физике, которая тщится быть царством симметрии в подражание математике, в то время как современная физика все больше основывается на концепции нарушения симметрии.
Шредингер задался целью не просто понять феномен жизни на основе физики, но найти пути к научному описанию его. И совершенно естественно желание как-то приспособить второй закон термодинамики (единственный годный для этого закон) к описанию и измерению молекулярной упорядоченности организмов.49
Однако, определив энтропию с отрицательным знаком как меру упорядоченности, он не только не утверждает его как закон, применимый для описания живых систем, но тут же отмечает, что механизм вероятности, на котором основана вся статистическая физика здесь совершенно не работает. "Наша прекрасная статистическая теория, которой мы законно гордились", не годится для описания такого "беспрецедентного" явления, как молекулярная упорядоченность организмов.
"Нас не должны поэтому обескураживать трудности объяснения жизни с привлечением обыкновенных законов физики. Ибо это именно то, чего следует ожидать, исходя из наших знаний о структуре живой материи. Мы вправе предполагать, что живая материя подчиняется новому типу физического закона." (Разрядка моя И.А.) новый принцип - это подлинно физический закон: на мой взгляд, он не что иное, как опять-таки принцип квантовой теории. Для объяснения этого мы должны пойти насколько дальше и ввести уточнение в наше прежнее утверждение, что вое физические закона основаны на статистике"50
Итак, речь идет о необходимости нового типа физического закона, который, являясь принципом квантовой теории, в то же время не должен носить статистического, вероятностного характера. Этот вывод о существенной нестатистичности нового закона, призванного к объяснению феномена жизни представляется наиболее ценным вкладом, внесенным Шредингером в решение проблемы жизни. Значение же его работы трудно переоценить, так как после публикации его книги, возглавившей штурм биологической крепости, этой terra inkognita точного естествознания, наступление пошло широким фронтом. Все поразительные достижения биофизики второй половины нашего века в немалой степени обязаны идеям, высказанным этой работе.
Хотелось бы на этом кончить изложение позиции Шредингера. Но, увы! Он не пожелал остановиться на уровне достигнутого им "истинного незнания" и пошел дальше. Ход его мысли таков. Материальным носителем жизни (у него - это хромосомная нить) является "апериодический кристалл", для которого недействительны статистические законы, способные описывать "порядок из беспорядка", но правомерны динамические законы, призванные к описанию "порядок из порядка". Не без удивления автор отмечает, что "новый принцип - принцип "порядок из порядка", который мы с большой торжественностью провозгласили в качестве действительного ключа к пониманию жизни, совсем не нов для физики& Мы, кажется, приближаемся к смехотворному выводу, будто бы ключ к пониманию жизни заключается в том, что она имеет чисто механический характер и основана на принципе "часового механизма"& 51 Но работа последнего обнаруживает динамический характер только при определенной температуре (когда молекулярная неупорядоченность не оказывает заметного влияния), в конечном же счете имеет статистический характер.
"Теперь я думаю,- заключает Шредингер,- надо не много слов, чтобы определить сходство между часовым механизмом и организмом. Оно просто и исключительно сводится к тому, что в основе последнего лежит твердое тело (!) - апериодический кристалл, образующий наследственное вещество, не подверженное воздействию беспорядочного теплового движения.52
Как видим, отсюда до "куска горной породы" - рукой подать. И столько героических усилий потрачено только на то, чтобы свести организм к часовому механизму! Воистину, феномен жизни является камнем преткновения для научного знания. Человеческая мысль в лице лучших ее представителей, угодив в тенета этой проблемы начинает беспомощно битъся, попадая из одной крайности в другую.
Не много примеров предпочтения "истинного незнания"53 "ложному знанию" можно найти в истории науки.
"У моего духа нет крыльев, чтобы взлететь до первоначал",- сказал Гете, когда его спросили о проблеме происхождения жизни. Гете, сделавший для понимания феномена жизни больше, чем кто-либо другой, предпочел созерцать этот "заколдованный круг", находясь вне его. Шредингер, дерзнувший войти в него, слишком близко подошел к его мертвой точке и... угодил в ловушку механицизма.
Не он первый, не он и последний. Но если бы Шредингер удержался от преждевременных выводов, т.е. если бы он предпочел "истинное незнание", то, возможно, сегодня мы не имели бы указанного "простого и строгого расчета»х, послужившего основанием для изгнания из науки идеи "антиэнтропийности жизни".
Другим представителем второй группы мнений является Леон Бриллюэн, осуществивший попытку связать классическую термодинамику с теорией информации. Интересующая нас проблема получает у него четкую постановку: "Как может существовать жизнь в мире, который управляется таким физическим законом, как Второе начало термодинамики?" 54 Этот физический закон постоянно находится в фокусе его научных интересов. Нисколько не сомневаясь в его пра-вильности, он тем но менее считает проблемой "уточнение пределов применимости этого закона", обращая особое внимание на те случаи, когда закон "отделывается молчанием"55.
"Характерная черта Второго закона - пишет Бриллюэн,- состоит в том, что ему придана форма неравенства. Некоторая физическая величина, называемая энтропией, не может уменьшаться (в определенных условиях& ) но мы не знаем, когда она остается постояной, когда увеличивается и с какой скоростью увеличивается. Именно поэтому ответы, которые дает нам Второй закон, нередко носят уклончивый, двусмысленный характер. Нам ничего не известно о каком бы то ни было физическом эксперименте, противоречащем закону, но столь же легко мы можем найти множество примеров, когда закон этот бесполезен."56
Исследуя связь второго закона с физическим понятием времени, автор находит "поразительное совпадение" необратимого характера времени и явлений жизни. Именно поэтому второй закон часто приводится как альтернативный эволюционному учению. Так поступает и Бриллюэн. "Тот факт, что эволюция шла от простейших форм ко все более сложным, очень трудно понять, и именно он кажется нам противоречащим принципу деградации энергии, о котором говорит Второй закон".57
Автор обращает особое внимание и на "трудность принципиального характера", связанную с невозможностью определения изменений энтропии, заключенной в живом организме. "Нет смысла говорить о величине, измерение которой лишено всякой оперативной схемы: такая процедура неосуществима. Определить энтропию, заключенную в живом организме, невозможно."58 Он отмечает также, что биологи обычно избегают такой постановки вопроса и уклоняются от вопроса об измерении энтропии живого организма, предпочитая рассматривать общую энтропию живой системы и среды, повышение энтропии которой в результате жизнедеятельности и фигурирует обычно как подтверждение второго закона.
Вывод, к которому можно придти в результате, заключается в утверждении: "наших законов физики и химии недостаточно, чтобы объяснить многие удивительные факты и что нужно найти еще что-то - какой-то новый, очень важный закон природы, до сих пор ускользающий от нас".59 (Курсив мой И.А.)
Еще более радикальному разбору подвергает второй закон термодинамики Альберт Дюкрок в статье "Физика кибернетики".
"Еще вчера в физике властвовал формальный принцип деградации энергии, не только отрицавший всякую возможность спонтанного появления организованности, но и считавший неизбежным постоянный рост беспорядочности в мире. Физики дошли до того, что описывали количество неорганизованности в изолированной системе, т.е. в системе, энтропия которой не могла снижаться60. Как же в таких условиях понять естественный и автоматический процесс организации Вселенной, который мы можем представить себе на основе чисто физических механизмов?
У нас была возможность подумать об этом противоречии, тем более, что кибернетической технике удалось доказать,61 что этот закон фатальной неупорядоченности никогда не был доказан.
Наш вывод был ясным: необходимо отказаться от старого понятия об энтропии, необходимо проанализировать гипотезы и выводы физики, поднявшие философию неупорядоченности до степени универсального закона".62
Анализ второго закона позволяет Дюкроку обнаружить существенный промах в его формулировке". Мы находим в этих рассуждениях одну большую ошибку. Все примеры, на которых физики основываются в своих выводах об энтропии, обладали одной общей чертой: речь шла всегда об "анархических системах"63 т.е. системах, состоящих из независимых компонентов, или системах "без внутренней обусловленности". Газ в герметически закрытом помещении ведет себя как "анархическая" система. Но скопления водорода в космическом пространстве проявляют черты направленного поведения. Здесь гравитация играет роль "концентрирующего фактора", направляя "водород к тем областям, где он случайно начал скапливаться. А тогда асимметрия, которую мы называем упорядоченностью (Выделено мной И.А.), перестает быть случайностью и становится состоянием, к которому система стремится; тогда все понятия о вероятности теряют смысл, так как мы имеем дело с системой, эволюция которой идет не случайно, а обусловленно. Это система с обратной связью. Процесс в такой системе "питает сам себя со все нарастающим размахом; развитие становится неизбежным".64
Дюкрок определяет термодинамику как область систем, состоящих из "независимых компонентов", систем, "предоставленных анархии", а закон возрастания энтропии как "закон этой анархии".
"Если мы выйдем из этого состояния нулевой организации, то перед нами встанет проблема создания физики организованных систем".65
Как видим, Дюкрок призывает не к поискам нового закона или нового типа физической закономерности, как это делают Шредингер и Бриллюэн, а к созданию новой физики, способной описывать не только статистические, но и организованные системы с обратной связью, отличающиеся упорядоченностью, которую он называет асимметрией, и развитием, т.е. однонаправленностью и необратимостью изменений, происходящих в них. По мнению автора эта задача по плечу только кибернетике, которая в отличие от физики, имеющей дело с изолированнными, идеальными системами, является физикой соотношений, изучающей взаимодействия между системами или их влияния на самих себя".
Но как осуществляет кибернетика эту программу, несущую признаки "научной революции", о которой пишет автор? Располагает ли она для этого особыми законами или, может быть, методом, который можно было бы назвать чисто кибернетическим? Или для осуществления этой программы достаточно известных физических законов?
Но кибернетика больше занимается действием, управлением действием и программированием действия66, чем теоретизированием на уровне оснований физики и биологии. Поэтому ее усилия больше направлены на конструирование моделей, имитирующих живые системы, чем на научное объяснение жизни.
Ответа на поставленные здесь вопросы мы не находим, и призыв Дюкрока звучит поэтому, как глас вопиющего в пустыне. Эхо его возвращается к нам в виде программ создания теорий самоорганизации.
Потребность противопоставить закону "фатальной неупорядоченности" теорию структур была так велика, что идея самоорганизации, как говорится, носилась в воздухе, и теории, описывающие образование структур, просто не могли не появиться. Один из ее авторов, Илья Пригожин, задался целью построить новую обобщенную термодинамику, в которую классическая входила бы в качестве частного случая. Можно говорить о целой группе физиков, химиков и др. (иногда называемой "брюссельской школой"), занятых этой проблемой. В книге "Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций" П.Гленсдорфа и И.Пригожина интересующая нас проблема ставится очень ясно.
"Довольно примечательным совпадением является то, что эволюционная идея возникла в ХХ веке в двух прямо противоположных формах.
В термодинамике принцип Карно-Клаузиуса формулируется как
эволюционный закон непрерывной деградации, или разрушения изначально заданной структуры.
В биологии или социологии идея эволюции, напротив, ассоциируется с усложнением организации".67 Совершенно ясно, что эволюционные теории в биологии и в физике несопоставимы, а идеи их просто исключают друг друга. К тому же одна сформулирована для изолированных замкнутых физических систем, другая для открытых биологических. Но в таком случае "действительно ли существует два, не сводимых один к другому типа физических законов? Отличие поведения столъ разительно, что такой вопрос вполне уместен".68 (Курсив мой И.А.)
Чтобы иметь физическую теорию, сопоставимую с биологической эволюционной теорией, нужно разработать физическую термодинамическую теорию для открытых систем, и тогда можно будет убедиться в правильности предположения о том, что эволюция открытых физических систем строится на одних и тех же законах. Все усилия авторов, направлены к тому, чтобы доказать существование только одного типа физических законов, но в разных термодинамических ситуациях: вблизи и вдали от термодинамического равновесия.
С выводом общего неравенства, которое, как представлялось авторам, было справедливо "для любого изменения состояния макроскопической системы при фиксированных граничных условиях", цель казалась достигнутой. В силу "высокой степени общности" неравенство было названо "универсальным критерием эволюции"71.
Можно было подумать, что фундамент будущей универсальной термодинамической теории эволюции, способной описывать самоорганизацию и эволюцию любой открытой системы - будь то физическая, химическая, биологическая или социальная был заложен. Оставалось решить спор, начатый Шредингером (о новом типе физического закона): "существует только один тип физических законов, различны только термодинамические ситуации& " Но, увы!
Несостоятельность нового "критерия эволюции" не только в отношении процессов самоорганизации биологических систем, но и физических, стала столь очевидной, что критика переросла в отрицание чуть ли не всей теории. Неправомерность слишком больших притязаний "универсального критерия эволюции" была признана и авторами.
"Вдали от равновесия и неустойчивости,- пишут они,- мы на самом деле имеем новое состояние, порождаемое заданным потоком свободной энергии. Принадлежат ли биологические процессы к этому состоянию? Это совершенно особая проблема, для решения которой потребуются новые идеи и дальнейшее изучение. Теперь несомненно только одно, что важные биологические процессы протекают за пределами устойчивости термодинамической ветви и, следовательно, не могут быть объяснены экстраполяцией от термодинамического равновесия"69
Если вспомнить, что состояние термодинамического равновесия для живого организма равнозначно смерти, то можно перевести последнее предложение на обычный язык следующим образом: биологические процессы протекают за пределом досягаемости как классической, так и неклассической термодинамики неравновесных процессов, и не могут быть объяснены на языке смерти.
Как бы то ни было, старт был взят, и новые теории самоорганизации стали появляться, как грибы после дождя. Нашлось даже название для нового научного направления, которое Герман Хакен окрестил "синергетикой" (от sinergeia, что означает совместное, или кооперативное действие), что должно означать междисциплинарную область исследований кооперативных процессов самоорганизации в системах разной природы, которая стремится к установлению связей между статистической физикой и теорией динамических систем.
"После осмысления того факта,- пишет Хакен,- что кооперация многих подсистем какой-либо системы подчиняется одним и тем же принципам, независимо от природы подсистем, я пришел к выводу, что пришло время искать и исследовать эти аналогии на стыках различных наук - в той области исследований, которую я называю синергетикой. Начав с физики, я перешел затем к рассмотрению проблем химии и биологии. Совсем недавно мои коллеги, занимающиеся другими вопросами, обратили мое внимание на то, что в таких дисциплинах как социология и экономика, уже давно использовали понятие синергетики, например, когда изучали совместную работу различных частей коллектива с точки зрения повышения производительности труда. Уже сейчас важно, что, образно выражаясь, мы пробиваем туннель с двух сторон большой горы, которая до сих пор разделяла различные области исследования, в особенности, "точные»х и "неточные" науки."70
Концепция Пригожина, несмотря на явно выраженный термодинамический характер, удовлетворяет определению синергетики. И в той и в другой теориях, носящих неклассический характер, рассматриваются процессы самоорганизации самых разных систем с привлечением известных физических законов, методов и математического аппарата, так что в методологическом плане это - единый подход.
Точно так же, как и теория "диссипативных структур", начинает строить свои отношения с термодинамикой и синергетика. "Говоря откровенно,- пишет Хакен,- эта проблема (закон возрастания энтропии - И.А.), несмотря на многочисленные усилия, полностью не решена." "Кроме того из статистической механики известно, что энтропия может флуктуировать".71
Весьма симптоматично, что теория самоорганизации материи может пролезть в современную науку не иначе, как в узкую щель флуктуаций, допускаемых вторым законом термодинамики. С первых же шагов теории удаются описания структур, возникающих в процессе лазерной генерации, неустойчивостей стационарного состояния, приводящих к спонтанному нарушению равновесия и возникновению самоорганизации (яркий пример - ячейки Бенара), автоколебатель-ных химических реакций и т.д. Иначе говоря в компетенцию синергетики входят "диссипативные", т.е., существующие благодаря диссипации энергии, неустойчивые структуры. Их описание строится на концепции "мод" своеобразных "параметров порядка", амплитуды которых определяют тип и степень упорядоченности. Определение мод, как равновесных72 конфигураций, и исследование их устойчивости является центральной проблемой синергетики.73
Эта концепция представляется удовлетворительной для описания в основном вышеуказанных "диссипативных" структур. Что же касается биологических объектов, как организованных систем, не только сохраняющих свою структурную и функциональную упорядоченность в совершенно безнадежных на первый взгляд условиях, но и самопроизвольно развивающихся или эволюционирующих в направлении все большего усложнения своей организации, то они вне пределов ее досягаемости.
Здесь уместен вопрос: является ли ограниченность возможностей синергетики при объяснении биологической самоорганизации временным явлением или носит принципиальный характер? Ответа на него пока не существует и не только по той причине, что синергетика не настолько сложившаяся концепция, чтобы обозначить свои границы, но и потому, что она не занимается исследованием своих оснований.
Однако, здесь ясно одно: прежде чем ставить вопрос об основаниях синергетических концепций, следовало бы ответить на другие вопросы: является ли организм диссипативной структурой? Можно ли считать организм статистической системой на всех иерархических уровнях его организации, и если нет, то в каких именно аспектах? Является ли второй закон термодинамики тем фундаментальным законом, который может служить основанием для теории самоорганизации? Каковы основания и границы статистической физики?
Развитие теорий самоорганизации идет не просто ускоренным темпом, оно происходит, если можно так выразиться, подобно той бифуркации, на идее которой основывается эта концепция.
Так, начав с утверждения о том, что для описания биологической эволюции и эволюции физической достаточно одного типа физических законов74, Пригожин пришел к идее о революции в физике, гораздо более радикальной, чем все, имевшие до сих пор место, когда пересмотру подлежит не отдельный закон, а концепция времени и пространства эта Архимедова точка опоры и фундамент физической науки. Для построения теории эволюции не только биологической, но и физической систем, необходима новая концепция необратимого времени. Асимметрия не есть прерогатива только живых организмов, но является непременным условием эволюции любой системы, будь то физическая, химическая, биологическая, социальная, экономическая и т.д.
К концепции Пригожина, которая представляет для нас особый интерес ввиду ее направленности на изменение оснований физики, мы будем возвращаться
неоднократно и попробуем разобраться в ней достаточно обстоятельно. Здесь же следует отметить, что само появление научной концепции, претендующей на построение теории самоорганизации материи, чрезвычайно любопытно и симптоматично. Разве не поразительным для научного познания фактом является столь позднее появление учения о самоорганизации в виде неравновесной термодинамики или синергетики этакого "зуба мудрости" точного естествознания?
Если мы хотим определить позицию создателей теории самоорганизации, то должны отметить, что начинает она с переходной между первой и второй группами мнений и в настоящее время находится в стадии столь бурного становления, что всякие классификации и поспешные прогнозы здесь неуместны.
Истоки третьей группы мнений мы находим у Аристотеля, где круг биологического знания не является ни "заколдованным", или порочным, ни плоским. "Отец всех и всяческих витализмов" умел еще в силу первозданной цельности античной мысли удерживать в единстве логос и эйдос, тело и душу, форму и энтелехию, науку и философию. Дробление и распад, мысли на отдельные автономные области, лишь намечавшиеся здесь, завершились позднее, в результате чего из всех напряженнейших отношений, в которых у Аристотеля находятся эти противоположные стороны сущего, осталось в строгой науке только отношение альтернативы: или - или.
Наука совершила свой выбор, оставив эйдос, душу, энтетелехию... - вне своих пределов, так что сама альтернатива: механицизм-витализм оказалась проблемой вненаучной, метанаучной, или философской.
Именно поэтому виталисты подчас оказывались образованнее и тоньше своих противников механицистов, ибо для отстаивания своей позиции они должны были знать не только науку, но и философию и ее историю. Другое дело, что они не всегда осознавали двусмысленность своей позиции и не уставали искать свое место под научным солнцем. Рассмотрение современного состояния третьей группы мнений как позиции, находящейся вне науки, мало что может дать и, поэтому возникает необходимость возвращения к истокам.
Поскольку нас здесь интересует рациональное ядро витализма, совершенно, затемненное далекой от целей понимания критикой, которая обычно сама строит грубую модель объекта, а затем обрушивается на нее, и поскольку витализм как правило рассматривался или только изнутри - самими виталистами, или только извне - его противниками и критиками в указанном смысле, то здесь представляется целесообразным кратко рассмотреть эту позицию глазами современных представителей второй группы мнений.
Разумеется, такой угол зрения не является чем-то новым, и в истории биологии можно найти немало примеров тому.
"Мы расходимся с виталистами,- пишет Клод Бернар,- потому что жизненная сила, какое бы ей ни давать название, ничего не может делать сама по себе; она может действовать только при содействии общих сил природы и неспособна проявлятъ себя вне их.
Но мы должны точно так же отгородить себя и от материалистов (т.е. механицистов - И.А.) так как, хотя жизненные проявления находятся под непосредственным воздействием физико-химических условий, эти последние не могли бы сами по себе сгруппироваться и привести в гармонию все отдельные явления в тот порядок и последовательность, в которой они проявляются специально в живых существах". И продолжает. "В организме есть особое устройство, начало, которое нельзя никоим образом оставить в тени, так как оно является несомненно самой выдающейся характеристикой живых существ".75 И в то же время Бернар считает, что нужно вести исследование так, словно не существует "жизненной силы". (Курсив мой И. А.)
Но почему? недоумевает Ганс Дриш, ¬ самая, пожалуй, яркая фигура в истории нового витализма, Да потому, ответил бы ему, по-видимому, Бернар, что жизненная сила (или энтелехия) в отличие от сил неживой природы (таких как тяготение, тепло, электрический ток и т.д.) на не может быть определена языке точного естествознания, и поэтому лучше избегать понятий, лишенных научного смысла.
Бернар, сокрушается Дриш, "все-таки не занимает совершенно определенной позиции в вопросе о витализме".76
Безусловно, но только потому, что он не является виталистом, как не является он и механицистом. Бернар один из тех редких по мощи и глубине умов, которые смело восполняют недостатки и ограниченность научного подхода (неизбежные исторически) способностью непосредственного видения, интуицией и ясномыслием, и поэтому их мысли не обесцениваются временем.
"Существуют определенные материальные (физико-химические) условия, которые обусловливают появление жизненных процессов. Существуют предустановленные законы, обусловливающие порядок и форму их. "Жизнь не более и не менее темна, чем все остальные первопричины."77
Свою "систему витализма" Дриш начинает с доказательства "автономии жизненных явлений", которому предшествует ясная и правильная постановка вопроса: "... находятся ли среди процессов, наблюдаемых в живых организмах, такие, которые не могут быть сведены на явления, известные нам из неорганического мира, или на их комбинации и должны поэтому считаться ''автономными", т.е. подчиненными собственным законам?"78 Или иначе: "принуждают ли факты допустить своеобразную закономерность жизненных явлений, или нет?" Любой представитель второй группы мнений здесь подписался бы под каждым словом.
Интересно отметить, что представители первой группы мнений, как правило, избегают этого вопроса. Жизнь, как пишет, например, один из ярких представителей этой группы, К.А.Тимирязев, есть "самоочевидное, аксиоматическое, не нуждающееся в доказательстве высшее благо". 79 (!)
Поразительные сюрпризы преподносит нам история науки! Виталист, "преданный анафеме" и "отлученный от науки" на том основании, что он в своем определении энтелехии или жизненного начала апеллирует к сверхматериальной таинственной жизненной силе, задается вопросом о "своеобразной закономерности жизненных явлений, а материалист и естествоиспытателъ объявляет жизнь "не нуждающимся в доказательстве высшим благом" (дарованным Богом?)!
Чрезвычайно любопытное зрелище чреватого "фокусами рокировки" столкновения непримиримо противоположных: позиций. В полном соответствии со своеобразием развития науки о живом механицизм в своем центробежном движении (по кругу и подальше от неподвижного центра) объявляет "табу" на сущность жизни, ибо он занят "механизмами" приспособления, отбора, видообразования, эволюции и т.д., и т.д., а досужие вопросы о том, сводимы ли жизненные явления к этим "механизмам" полностью, только мешают ему; в то вре-мя как в центре обосновался витализм, занятый исследованием специфики и сущности жизни, силящийся расшириться до научного круга и утвердить, наконец, свое кредо о витальности жизни, не понимая, что доступ в мир точной науки для него закрыт изначально.80
Витализм не осознает еще, что существует он вне пространства рациональной науки в том самом четвертом временном измерении, которое все еще свернуто в точку, чреватую, однако, новым коперниканским переворотом. Но нет для биологии более зоркого стража, высвечивающего любые ошибки и выпряляющего ее стези, не дающего оторваться от своих корней и забыть, о том, что биология, как бы там ни было, это наука о жизни.
"Тот метод исследования, который старается истолковывать известные процессы в живом организме в физико-химическом духе, может быть назван "методом выключения" (элиминации)". Дриш не отрицает некоторых ценных результатов, полученных этим методом, однако решительно возражает против тех, кто утверждает, "что со временем удастся все элиминировать и что не останется ничего собственно биологического".81
Исходными понятиями для доказательства автономии жизни служат у Дриша прежде всего целостность организма"82, органическая целесообразность, как действия, направленные на сохранение этой целостности, и как следствие: гармоничность организма и его способность к регуляции, прекрасной иллюстрацией к которой может служить реституция (регенерация)83 как исцеление, ибо суть разбираемых Дришем процессов в том, что "они всегда совершаются в соответствии и ради интересов организма как целого".84
Следует отметить, что Дриш был эмбриологом и на основании собственных экспериментов доказал, что организм не может рассматриваться как агрегат клеток. "Эти фактические данные, с необычайной ясностью показали, что целостность организма развивающегося эмбриона не может быть сведена на свойства и особенности отдельных клеток. Такая постановка вопроса, вне всякого сомнения, являлась огромным шагом вперед. К сожалению она была недооценена ни в то время, ни даже в должной мере и теперь."85
Целесообразность Дриш понимает как законосообразность.
"& Представление об определенной цели в особенности упорно навязывается в тех случаях, где какое-либо состоящее из сложных сочетаний явление повторяется в своей типичности много или даже неограниченное число раз".86 Это можно понимать как элементарное, если не определение, то достаточно точное описание физической закономерности. Однако Дриш ясно отличает целесообразность механическую, или машинную от целесообразности живого организма. Внося для первой возможности термин статической, а для второй -динамической телеологии, или собственно витализма.
Целесообразность (или законосообразность) живого организма, таким образом, резко отличается от физической закономерности, обеспечивая автономию жизненных явлений или их несводимость к машинам и физико-химическим системам. Благодаря этой новой, нефизической закономерности и обеспечивается целостность и неделимость живого организма Основой и "душой" такой закономерности является энтелехия.
Энтелехию Дриш мыслит как научное понятие. "Логический процесс, при помощи которого создается понятие "силы" как первичного элемента идеальной природы и понятие "энтелехии", точно такого же элемента, в обоих случаях совершенно одинаков. В первом случае мы пользуемся категорией причинности, во втором индивидуальности.87" Жизнь при помощи понятия "энтелехия", так же точно "понимаема", как неорганическая природа при помощи понятий "энергия", "сила", "масса" и т.д. Другого вида объяснения вообще не существует." Следует только помнить, что "силы" "реальны" лишь в мире понятий, что они лишь мыслимы.
Но здесь есть различие принципиального характера, о котором Дриш говорит неоднократно: "... как понятие энтелехия многообразна, как фактор природы - целостна, нераздельна",88 однако не исследует его и не делает из него всех выводов. Да, энтелехия неделима, индивидуальна, для нее не существует никакого образного представления, понятие причинности ("в том виде, в котором мы его применяем к материи' ) здесь неприменимо и т.д., но отсюда следует принципиальный характер различия между физическими понятиями "сила", "энергия" и т.д, и виталистическим понятием "энтелехия", ибо первые поддаются анализу, т.е. разложению и точному количественному определению, а вторая нет; и поэтому не существует способа выразить ее на языке науки. Именно это обстоятельство во все времена, точнее, начиная с Нового времени, давало право механицистам говорить о научной бессодержательности жизненной силы или энтелехии и на этом основании называтъ их "удобным убежищем невежества".
Но если здесь углубиться в вопрос, то можно обнаружить, что "энтелехия" вовсе не является единственным убежищем невежества в науке. Таковыми являются и все физические силы в ракурсе вопроса "что есть?" Физика, подвергая их научному анализу, отвечает только на вопрос: "как" они суть. Синтеза89 результатов этих "как?" в точной науке не только не существует, но и сама необходимость его осознана недостаточно, так что физик в своей нобелевской лекции может сделать доверительное признание в том, что сущность электричества ему не известна.
Столь же бессодержательным в математике является понятие "единицы". Имея единицу, можно построить натуральный ряд чисел (а стало быть, и арифметику и всю математику), но определить ее, т.е. расчленить и свести к чему-то более элементарному, невозможно. Попытки определения этого понятия в математике не единичны (Пеано, Винер), но все они в конце концов оказывались или скрытой или явной тавтологией: единица есть единица. И поскольку мы не знам, что она есть, то приходится брать ее от бога (Кронекер).
Иначе говоря вопрос о "что" вещей возникает каждый раз, когда мы в поисках оснований науки упираемся в неизбежные вопросы о сущности и таким образом оказываемся в сфере философии.
Поняв это, можно было бы сказать, что живой организм есть единое неделимое целое, и поэтому не может быть расчленен и изучен научным методом анализа, ибо расчлененный он предстоит нам уже мертвым, что и делает наука, задаваясь вопросом, "как" он устроен. Для изучения феномена жизни необходима была бы такая наука, которая владела бы методом синтеза, - помимо анализа.
Но Дриш избегает такого поворота мысли, так как он больше всего всего страшится оставить свой витализм вне сферы науки. Стоит вспомнить, чем была наука во времена Дриша.
Наука, - писал Э.Гуссерль на рубеже нашего века,- "на самом деле оказывается совершенно всеохватывающей по своим правомерном целям. Если мыслить ее в идеальной законченности, то она будет самим разумом, который наряду с собой и выше себя не может иметь ни одного авторитета".90 "Кризис европейских наук"91 был осознан двадцатилетием позднее. А ведь самый существенный упрек в адрес витализма во все времена заключался в обосновании его вненаучного характера.
"Нам предстоит доказать, что гносеология дает нам непосредственное право ввести энтелехию в науку, что витализм как бы вытекает из самой организации мышления,"92 пишет Дриш пребывая в том философском раю, где теория познания и вопросы, касающиеся организации мышления еще не отделены от науки "китайской стеной," где кантовский запрет на сущность и на органику еще не вполне осознан, хотя и, пишет Дриш : "Кант всегда теоретизировал с точки зрения мнимой необходимости свести все происходящее в природе на чистую механику".93
Доказательство этого "непосредственного права" на введение энтелехии в науку, предоставляемого гносеологией, и поразительную мысль о том, "что витализм как бы вытекает из самой организации мышления", Дриш, однако сводит к поискам места энтелехии в "системе научных категорий".
Ориентированность на науку - вот отличитальная черта витализма Дриша. Автономия жизненных явлений у него вовсе не означает, что сами эти явления не могут быть описаны на языке науки. Напротив, все помыслы и устремления Дриша направлены на обоснование научности своего учения. Так, он предпринимает подробное доказательство того, что энтелехия не противоречит ни первому, ни второму и ни третьему началам термодинамики, хотя и ''сам факт индивидуального развития и в особенности дифференцирования гармонически-эквипотенциальных (зародышево-формообразовательных И.А.) систем стоит на первый взгляд в явном противоречии со вторым и третьим законом энергетики".94 Мало того, он сравнивает энтелехию с "демоном Максвелла" и приходит к выводу что "принцип, положенный" в основу фикции Максвелла, осуществляется в полной реальности энтелехией".95
Дриш не только сам неукоснительно стремится к научности, но требует того же и от других виталистов. Он очень строго судит, например, Ксавера Биша (крупного патолога и гистолога, классические труды которого положили начало учению о сходстве тканей) за бездоказательность, считая, что это умаляет его научные заслуги.
"Все жизненные функции,- цитирует он Биша,- подвержены массе изменений; они часто выходят из своего естественного уровня (здесь Дриш ставит восклицательный знак); они ускользают от всякой возможности вычисления; чтобы облечь их в формулы, последних потребовалось бы почти такое же количество, как и отдельных случаев. Нельзя ничего предсказать и ничего вычислить в жизненных
явлениях. Что сталось бы с миром, если бы физические законы были бы подвержены тем же изменениям и колебаниям, как и жизненные законы?"
Дриш возмущается: "Странное представление о сущности законов природы!"96 При этом он находит у Биша много хороших мыслей. Так, например, Биша различает "жизненные свойства" от "тканевых свойств", из которых вторые обусловлены одной лишь структурой и образуют вместе с первыми "vita propria" (собственно жизнь); физиологическую химию он называет "трупной анатомией жидкостей" и выделяет ее из настоящей физиологии.... и т.д.
Но коренной недостаток его заключается в методологической неясности, в невыясненности закономерно - постоянного "момента в жизненных явлениях и этого достаточно, чтобы отодвинуть учение очень заслуженного биолога на задний план& "97
Дриш предельно точно выразил "недостаток" учения Биша: именно "закономерно-постоянному", что составляет основную особенность физических законов, он противопоставляет биологическую закономерность, (которую Гете выразил как тип "подвижного закона"98), хотя при этом впадает в другую, по сравнению с физиками, крайность, т.е. абсолютизированному принципу сохранения - основе физических законов - он противопоставляет не менее абсолютизированную изменчивость "жизненных законов".
Однако Дриш чувствует некую научную ущербность витализма. "Мы занимались как бы оправданием энтелехии, т.е. исследованием его совместимости с априорными и в силу этого обязательными принципами наук о природе", -заключает он, отдавая дань Канту.
И еще одно удивительное признание: "...вся характеристика энтелехии является сложной системой отрицаний.99 (Курсив мой И. А.). Еще один шаг и можно было бы сказать, что энтелехия в науке имеет только отрицательное содержание, что она чисто негативна и поэтому не может игратъ в ней роль позитивного принципа, неизменно выводя нас за пределы точного естествознания в область философии. Но такое признание для Дриша было бы равнозначно поражению.
Итак, позиция Дриша представляется несколько двойственной и противоречивой. С одной стороны он доказывает полную автономию жизненных явлений вплоть до противопоставления их явлениям неживой природы, которое, однако, высказывается не явно, а скорее проскальзывает в контексте. "Биология же, - цитирует он, например, Шопенгауера, ... вырастает, наконец, в самостоятельную основную науку с собственными, несводимыми на другие, законами, т.е. рассматривается им в виталистическом духе. Но жизнь для него, вместе с тем, лишь последнее звено одного непрерывного ряда, а отнюдь не какое-нибудь противоположное другим естественным явлениям начало."100 ( Курсив мой И.А.) Но с другой стороны он всеми силами доказывает, что витализм не выходит за сферу научности. И вместе с тем ответа на вопрос: каким образом удается преодолеть противоречие между "жизненным началом" и другими "началами" "неживой" природы мы у него не находим. И столь резко возражая против представления жизни как последнего звена одного непрерывного ряда (даже в понимании Шопенгауэра), он пишет. Высшей и последней проблемой является для нас вопрос о существовании вселенной как одного органического целого, как всеобъемлющей энтелехии 101.
Основной вопрос, который мучает Дриша и который он называет "великой проблемой", "не разрешенной еще ни одной натурфилософией", заключается в том, "как приходят от идеи к материи". Вопрос осложняется еще и тем, что доступ к этому переходу загроможден кантовским запретом. Узаконенная Кантом пропасть между философией и математическим естествознанием определяет запрет на переходы между идеей и материей и, как частный случай, на переход от "неживого" к "живому". "Возможность живой материи не может быть даже представлена (так как само понятие уже противоречиво, ибо безжизненность, инерция являются существенными чертами материи)"102..
Гегель и Шеллинг, считает Дриш, не внесли вклада в витализм, так как для них природа есть "идея в особом виде ее существования". (В гегелевской диалектической логике "идея (истина, дух), пройдя в процессе самодвижения весь путь развития от идеи как чистого, т.е. неопределенного, пустого бытия, или "ничто", до абсолютной идеи, свободно отпускает природу в качестве своего инобытия.)103
Поразительно, но Дриш своей постановкой вопроса о переходе от идеи к материи, естественно вытекающей из его учения о витализме (вспомним: "витализм как бы вытекает из самой организации мышления"), попадает в самую сердцевину философской проблематики, нащупывая ее наиболее болезненный нерв. Дришу кажется, что Гегель обходит вопрос о переходе от идеи к материи, постулируя в своей философии их тождество, и поэтому этот вопрос здесь вообще не стоит.
Точно так же как не стоит вопрос о переходе перед физиками которые никогда не ломают голову над тем, как можно от законов природы совершить переход к самой природе, оставляя этот вопрос, чреватый невиданными познавательными сюрпризами, на усмотрение философов и методологов науки.
Но если бы Дриш, несмотря на кажущуюся, на первый взгляд, бесполезность философии Гегеля для витализма, тем не менее углубился в нее, он нашел бы там немало интересного. Во всяком случае было бы чрезвычайно интересно развить витализм Дриша на основе абсолютного идеализма Гегеля.
Итак, и живой организм, и "безжизненная, инертная материя" существуют согласно определенным закономерностям - по терминологии материалиста - или идеям - согласно терминологии идеалиста. Если Вселенная может быть представлена, - по Дришу, - как "всеоблемлющая энтелехия", то стало быть, энтелехия лежит в основе любой закономерности, вернее, должна лежать. И живое отличается от "неживого" не просто тем, что в одном больше энтелехии, чем в другом. В живом преобладает идеальное, закономерность получает новое качество: неотделимость идеи от материи (или, на языке материалиста, неотделимость материи от законов ее существования); иначе говоря - целостность, неделимость, а, также целесообразность, направленную на сохранение этой целостности в процессе непрерывных изменений, в отличие от неорганического, где закономерность возможно отделить от материи, хотя и не без ущерба (всеобщие вневременные законы физики, претендующие на абсолютность, и начальные условия для каждого отдельного явления)104.
Закономерностью, целесообразностью (по Дришу), идеей, душой (здесь можно множить эти синонимы: истиной, абсолютным духом, энтелехией)
пронизана материя живого существа, которое есть индивидуум; и первоначалом, главным принципом здесь является эта одухотворенность материи. Отделить или заскоблить идею, энтелехию живого организма от материи и утверждать их абсолютность, (как это делают Гегель и Дриш) значит впасть в абсолютный идеализм или в витализм; если же, напротив, заключить в скобки материю, оставив вне их, в области так называемых начальных или граничных условий идею, энтелехию, - значит впасть в механицизм или редукционизм.
Основной грех абсолютного идеализма заключается, по-видимому, в том, что сущее тут делится на разум без остатка (парафраз к словам Гете: "сущее не делится на разум без остатка"). Процесс абсолютной идеи, (абсолютного духа, абсолютного разума или абсолютной истины), как бы он ни был завершенным в себе, образует некий "остаток", когда мы переходим от идеи к материи. При
обратном переходе: от материи к идее (в плоскости науки - от материи к законам ее существования),"остаток" более ощутим, ибо здесь в "остаток" выпадает жизнь или энтелехия живого организма (механицизм, можно представитъ, таким образом, как абсолютный материализм).
Природа как "инобытие духа" не может делиться на этот дух или идею полностью, а остается что-то еще, что обеспечивает природе необратимость развития, а не только цикличность и завершенностъ.
Гегель создал концепцию, альтернативную точной науке в смысле столь же абсолютной автономии, самодостаточности и универсальности, а также строгой научности.
"Будучи обязанной своим развитием эмпирическим наукам, пишет он,- философия сообщает их содержанию существеннейшую форму свободы мышления (априорную форму) и достоверности, основанной на знании необходимости, которую она ставит на место убедительности преднаходимого и опытных фактов, дабы факт превратился в отображение первоначальной и совершенно самостоятельной деятельности мышления. "105
Результаты, которых он достиг, не менее впечатляющи по своей всеохватности и глубине, чем невообразимая точность результатов математического естествознания, основанных на "непостижимой эффективности" математического языка науки.
Ахиллесовой пятой абсолютного идеализма Гегеля является, по-видимому, то, что составляет предмет его особой гордости, а именно, абсолютная автономия и априорность, обеспечивающие философии положение "госпожи наук", ни на йоту не желающей поступиться своей самостоятельностью.
В ответ математическое естествознание очищает себя от последних остатков метафизики и натурфилософии. Между тем вызывает удивление, что Гегель, развивший учение о сущности и досконально исследовавший отношение тождества, различия, разности, противоположности и противоречия, пройдя через которые, сущность может стать основанием, в своей собственной концепции философии предпочел ограничиться только отношением тождества между идеей и материей.
В самом деле как мог Гегель не только остановиться на тождестве (идеи и материи, мышлении и бытия), этом первом простейшем и абстрактнейшем отношении, которое он так саркастически высмеял106 в "положении о тождестве" как "первом законе мышления", и не только не указать пути дальше, но и искренне верить, что созданная им система философии завершена и окончательна. Впрочем, в определенном смысле он прав и здесь. Его философская система это, действительно, завершение философии как абсолютно автономной и априорной науки.
И разве не иронией звучит тот факт, что "тысячекратно позорно разбитый", "отлученный от науки" и "преданный анафеме" витализм, существующий в химерическом "межнаучном" и "межфилософском," пространстве, удостоенный презрения и неприятия как той, так и другой стороной, ставит вопрос о переходе от идеи к материи, указывая на истинное положение биологии как проблемы взаимоотношений и взаимопереходов между философией, занятой чистым мышлением и точной наукой, исследующей материальный мир, очищенный от всякой духовности, души и жизни.
Теперь уже должно быть ясно, что прежде чем перейти к решению и даже, как видим, осознанию проблемы перехода от идеи к материи, от материи к идее и от "неживого" к "живому" наука и философия должны переиграть всю гамму отношений между полярно противоположными полюсами. Это и тождество, с которого, собственно, начинаетется познание, и различие, и абсолютное различие - разность двух этих областей, и противоположность их друг другу, которая будучи доведена до крайнего напряжения - при попытках решить проблему жизни, например,- выливается в противоречие - "вековую тяжбу" или смертельную распрю между абсолютным идеализмом и абсолютным материализмом, не изжитые еще и по сей день.
Однако сегодня наука, или, точнее, математическое естествознание в лице теории самоорганизациии, в результате собственного независимого развития "прорубает окно" в философию (именно это делает, например, Илья Пригожин, когда ставит проблему перехода от существующего к возникающему или от бытия к становлению), а философия, забыв о своем статусе "госпожи наук", спускается до уровня "служанки", занимаясь логикой, методологией и философией науки.
Если бы у витализма и у одного из лучших его представителей - Ганса Дриша - не было бы иных заслуг перед наукой, кроме постановки вопроса о переходах между идеей и материей, этой воистину проблемы проблем познания, определяющей будущее развитие науки и проблемное поле биологии, растянутой испокон веков между крайними полюсами идеи и материи, науки и философии, существующих, в разных познавательных мирах, говорящих на разных языках и пользующихся разными методами, но стоящих сегодня в преддверии великого синтеза как единственного пути к разрешению проблемы биологии и осознанию возможности решения проблемы жизни, то этого более чем достаточно для признания великой заслуги этого учения.
Современные биологи, однако, обычно отмахиваются от витализма, как от излишней и пустой философии, и даже некоего реликтового мистического учения (пример Ленинджера не единичен), а иные совершенно уверены, что витализм давно преодолен и сдан в архив науки. Что же касается современных представителей третьей группы мнений, то они, как правило, так же далеки от философии, как и представители первой, а подчас и второй группа мнений.
"Мы приходим к заключению, - пишет один из современных представителей третьей группы мнений, К.С.Тринчер, - что в основе жизни, в основе обмена веществ, лежат процессы преодоления термодинамического хаоса, возникаюцего в самой живой системе при температуре жизни. Такие процессы являются антиэнтропийными и противоречат второму закону термодинамики."107
По мнению автора существует два типа физических законов: одни из них описывают только живую природу, другие только неживую. Между ними, как представляется автору, лежит непроходимая пропасть.
Каким же образом закону, описывающему молекулярный уровень материи, удается отличить "живую" молекулу от "неживой" и, удовлетворительно описывая вторую, оказываться в противоречии с первой? Такая сверхестественная способность классического физического закона была бы по меньшей мере странной? Этакое новое перевоплощение сортирующего демона Максвелла, который в обличье физического закона стоит на страже и, пропуская "неживые" молекулы, бракует "живые"?
По мнению Тринчера "живые" молекулы108 - это нечто такое, что не может возникнуть из известной нам "неживой" материи, так что "физика живой материи" носит "самостостоятельный характер".
Как же в рамках научности уместить описание "живой" и "неживой" материи, каждая из которых "развивается по своим физическим законам"?
Идея двух типов физических законов доведена здесь до своего логического конца, reductio ad absurdum, порождая здесь некую разновидность современного плоского витализма утверждающего абсолютную самостоятельность физики живой природы и неприменимость к ней известных физических законов, которые в мире живой природы попросту прекращают свое действие.
Скандал, разразившийся вокруг обсуждаемой проблемы,- один из эпизодов "вековой тяжбы" - возник на почве спора представителей первой и третьей групп мнений. Обвинение позиции Тринчера в ненаучности, как видим, не лишено оснований, так как "самостоятельность" биологии в его понимании есть полная несостоятельность физических законов перед лицом живой природы. И совершенно неясно, на какой основе должны строиться физические законы биологии, ибо их самостоятельность вне связи с известными научными законами оборачивается вненаучностью и представителю первой группы мнений может служить достаточным основанием для "отлучения от науки".
Итак, подведем итоги обсуждаемой дискуссии.
Первое, что следует отметить, - это ее "вписанность" в общую картину истории биологии. Все три группы хорошо представлены здесь, и хотя в схематическом наброске "вековой тяжбы" может показаться, что вторая группа мнений, будучи последним достижением естествознания, а именно биологической науки, развившейся в русле биофизики, представлена не столь явно, но только на первый поверхностный взгляд.
Мы уже имели случай кратко представить позицию Клода Бернара как яркого представителя второй группы мнений.
"Столь же несостоятельною, как и витализм, - пишет другой крупный биолог Оскар Гертвиг,- является и механистическая догма, признавшая, что жизнь со всеми сложными явлениями есть не что иное как физико-химическая проблема, - несостоятельною по крайней мере до тех пор, пока под именем физики и химии не будут пониматься науки совершенно иного рода, чем мы представляем их сейчас."109 И затем в другом месте:
"Живой организм является не только комплексом химических веществ и носителем физических сил, но обладает, кроме того, еще особой организацией (курсив мой - И.А.), структурой, благодаря которой он существенно отличается от неорганического мира, и благодаря которой только он один именуется живым".110
Позиция Гертвига, убежденного в том, что"жизнь не физико-химическая, а биологическая проблема", и, "следовательно, тех данных, которые могут быть почерпнуты только из физики и химии, недостаточно для решения ее", - есть позиция представителя второй группы мнений.
К этой же группе может быть отнесена позиция Леонардо да Винчи (с некоторыми оговорками), лорда Кельвина и др. Сюда же может быть отнесена и позиция В.В.Лункевича, видного историка биологии и философа, который считал, что поддержка, оказываемая биологии физикой и химией, "не мешает ей иметь свои самостоятельные задачи и цели, которые она надеется решить,- да и решала не раз - с помощью своих собственных методов научного анализа и синтеза." Мне кажется,- писал он в 1904 году, - что сейчас биология переживает именно такое время, когда ей снова хочется освободитьоя от непомерных, а, главное, незакономерных притязаний ее старших сестер"111.
Сказанное Лункевичем можно датировать сегодняшним днем, что лишний раз подтверждает удивительное своеобразие биологической науки, развитие которой есть в то же время повторение из века в век одних и тех же утверждений; поразительный феномен ускоренного движения, которое в окрестностях неподвижного центра есть в то же время как бы топтание на месте.
И сегодня в результате более чем двухтысячелетнего развития науки о живом мы имеем тот же "заколдованный круг", расширение и развитие которого не сдвинуло с места его ось - проблему жизни. Вековая тяжба не только продолжается в наши дни, но разворачивается с таким ожесточением, что впору усомниться в возможности ее скорейшго завершения.
Точно так же, как механицизм и витализм, плохо выдерживают критику первая и третья группы мнений: первая из-за полного игнорирования специфики биологического знания, доходящего до отрицания необходимости в самостоятельной научной дисциплине и утверждения полной сводимости биологии к физике и химии в их современном состоянии; третья из-за преувеличения этой специфики до такой степени, чтобы пытаться доказать несостоятельность физических законов перед лицом живой природы и абсолютную самостоятельность науки о живом.
Воистину противоположности сходятся. Одна крайность пытается лишить биологию статуса самостоятельной научной дисциплины, не признавая за ней достаточной для этого самостоятельности, другая - абсолютизирует эту самостоятельность до такой степени, что биология оказывается вненаучной дисциплиной. Результат один и тот же: биология не может иметь статуса самостоятельной научной дисциплины в принятом смысле, ибо, по одной версии, она есть просто один из разделов физики, по другой - живые системы входят "в прямое противоречие" с физическими законами, и, в частности, со вторым началом термодинамики.
Однако предполагать, что физические законы и, в частности, обсуждаемый здесь второй закон, прекращают свое действие при переходе к живой природе, так же наивно, как считать, что птица поднимается в воздух, потому что ей удается ниспровергнуть закон тяготения. Иначе говоря, в мире, где была бы возможна абсолютная самостоятельность науки о живом, кирпичи перестали бы падать, а живые существа обрели бы бессмертие.
Оба мнения как видим, представляют два логических конца одной и той же проблемы, и противоречие между ними нарастает до такого накала, что разрешается во взаимное погашение обоих полюсов, в некую "аннигиляцию", результатом которой является уже нечто новое вторая группа мнений, отдающая должное самостоятельности биологии и стремящаяся держаться в рамках научности& ценой допущения нового, неизвестного физике закона или нового типа физической или биологической закономерности.
Признавая логическую удовлетворительность этой позиции, и придерживаясь ее, попробуем разобраться в поставленных выше вопросах более подробно. Напомним их.
Основной вопрос, и интересующий нас: как возможна теоретическая биология в качестве самостоятельной научной дисциплины наряду с теоретической физикой, как уже было отмечено, упирается в другой вопрос. Возможно ли решение центральной проблемы биологии имеющимся научными средствами? Или иначе. Как возможна жизнь в мире, где второй закон термодинамики является фундаментальным законом? Или конкретнее: как возможна молекулярная асимметрия или хиральная чистота биосферы, составляющая основу и специфику живой природы в свете физических законов и особенно второго закона термодинамики?
Начинать исследование поставленной проблемы следует, очевидно, с вопроса о специфике физических законов в аспекте их возможности описания асимметрии и необратимости, которые отнюдь не составляют прерогативу живой природы (привилегией последних является только асимметрическая чистота), на языке физических законов, что составляет материал второй главы, и, особенно второго закона термодинамики (третья глава).
Г л а в а 2
АСИММЕТРИЯ В ФИЗИЧЕСКИХ ЗАКОНАХ
§ 1. Законы сохранения
Основная отличительная черта физических законов заключается в том, что они основаны на симметриях. Законы физики можно преобразовывать так, что при этом их структура остается инвариантной, симметричной. Принципы симметрии кажутся настолько сами собой разумеющимися, что в физике они долгое время существовали в неявном виде.
Лишь после создания теории относительности Эйнштейна и осознания того факта, что она есть не что иное, как теория инвариантов четырехмерного пространственно-временного континуума, или, по Вейлю, один из аспектов теории симметрии, в физике стала вполне очевидной вся важность принципов симметрии. После этого стали обращать особое внимание на то, что все законы, в том числе и законы Ньютона, основаны на симметрии. Так, закон всемирного тяготения основан на симметрии пространственного переноса. Симметрия пространства означает, что в пространстве действия физических законов нет выделенных точек и направлений или, что оно однородно и изотропно. Это - простейшая из известных в физике симметрий.
Однако в реальном физическом пространстве, в котором мы существуем, мы склонны выделять точки и направления. Вершина горы для нас не то же, что точка на уровне моря. Направления вверх и вниз, обусловленные тяготением Земли, прямо противоположны; не равноправны и направления вправо или влево, четко различаемые нами в обозначениях Север-Юг, Запад-Восток. Но для физика такое наблюдение не может явиться основанием для заключений об асимметрии пространства. Чтобы наблюдение получило статус научного факта, оно должно быть выражено на языке физического закона. Механика Ньютона и специальная теория относительности Эйнштейна основываются на симметрии пространства, но уже общая теория относительности трактует о существенно неоднородном пространстве.
Физические законы симметричны и относительно времени. И здесь трудности соотнесения реального физического времени как существенно неоднородной и необратимой сущности ("стрела времени" - символ асимметрии) с временем физических законов, как однородной и изотропной величины, сильно возрастают.
"Факты (а они могут сильно расходиться с известными нам законами),- пишет Ричард Фейнман, свидетельствуют по-видимому, о том, что Вселеннная постоянно расширяется. Поэтому астрономическая история, или космологическая теория, это не совсем то же, что и законы физики. Правда, если вы спросите меня в чем тут разница, то я окажусь в затруднительном положении. Самая характерная черта физического закона это его общность, но если на белом свете существует что-либо действительно общее, то это факт разбегания всех небесных тел. Поэтому я не знаю точно, в чем тут разница. Если же условиться не обращать внимания на процессы, связанные с возникновением Вселенной, а брать лишь настоящие физические законы, известные нам, то сдвиг во времени не будет играть никакой роли".1
Этот парадокс реального времени (представленный, например, фактом разбегания галактик) и времени физических законов озадачивал не одного только Фейнмана. Это "вопиющее противоречие", поразившее Пригожина еще в студенческие годы, явилось отправным пунктом его научных изысканий2.
Законы классической физики не зависят от времени. Они описывают мир как гигантскую машину, или часовой механизм, все детали которого так точно пригнаны друг к другу, что не допускают никакой случайности.
Это мир абсолютного детерминизма, или царство необходимости, и главный его персонаж "демон Лапласа" способен охватить единым взором "эволюцию" этого мира и по данным о мгновенном состоянии его восстановить прошлое и предсказывать будущее до мельчайших подробностей.
Только с созданием статистической термодинамики и введением в физические законы элемента случайности стало постепенно проясняться то обстоятельство, что движение лапласовского мира от прошлого к будущему, полностью обратимое в любой своей точке, есть, скорее, карикатура на эволюцию.
Физические законы сохранения (например закон сохранения энергии, основанный на симметрии относительно сдвигов во времени), точность которых вызывает чувство величайшего удивления, если даже не изумления, не годятся для описания процессов развития или эволюции Вселенной именно потому, что они основаны на симметриях.
Процедура разбиения структуры мира на законы и начальные условия, жестко отделяющая необходимость, выражаемую физическими законами и произвол в выборе начальных условий, которые таким образом относятся к сфере случайности, основана на постулате о симметрии физического мира.
Именно здесь следует искать не только причину отсутствия в динамике эволюции, но и принципиальной ее неуместности в этом царстве "железной" необходимости. Если мы с самого начала договариваемся изучать симметрию мира и выносим всякую асимметрию за пределы физической теории - в область случайности или произвольно выбираемых начальных условий, то искать в ней необратимость или эволюцию или полагать, что таковые можно в ней построить, значит обнаруживать незнание оснований динамики.
Законы сохранения также имеют в своей основе идеализированные симметрии, и опыт говорит нам об их более или менее приближенном характере. Если забыть об этой идеализации, если совершенно изгнать из физики эту малую толику асимметрии, то абсолютная симметрия физических законов, трактуемая иногда как символ вечности и совершенства,3 могла бы обернуться для физики концом или окончательным завершением. А ведь физические законы сегодня могут описывать только сохранение, симметрию, если угодно, скелет мироздания - возможность описания жизни им еще и не снилась. Законы физики потому и кажутся нам столь универсальными, что мы "условились не обращать внимания на процессы, связанные с возникновением (и жизнью) Вселенной".
Кроме симметрии пространства и симметрии времени старая классическая физика содержит и симметрию относительно движения, или принцип инвариантности состояния прямолинейного равномерного движения, впервые сформулированный Ньютоном в его "Началах".
Эйнштейн придал этому механическому принципу инвариантности движения всеобщий характер и назвал его специальным принципом относительности.4 Этот принцип равноправия инерциально движущихся систем также зиждется на идеализации.
В частности, неудовлетворительность такой сильной идеализации, которая лежит в основе инерциальной системы (строго говоря, инерциальных систем, отсчета, т.е. систем, движущихся равномерно и прямолинейно, без всякого вращения, не наблюдается, в реальном мире), и заставила Эйнштейна взяться за создание общей теории относительности, где постулировалась бы симметрия не только инерциального, но и любого другого вида движения.
Эйнштейну казалось естественным в едином принципе синтезировать симметрии не только относительно сдвигов в пространстве и времени, но и симметрию относительно поворотов в пространстве. Трудность такой задачи обусловливалась уже очевиднейшим фактом неравноправия вращающейся системы отсчета с системой, движущейся прямолинейно.
Этот замысел Эйнштейна, который представляется великим в своей дерзости броском к реальности, не имеет себе равных в истории физики. Создание общей теории относительности явилось началом перехода к физике реальности. Однако движение от идеального к реальному есть в то жо время процесс асимметризации физического знания.
Всеобщность и универсальность физических законов была возможна только на основе абстрагирования от асимметрии. За приближение же к реальности, или конкретизацию физических законов приходится платить ценой отказа от их всеобъемлемости. Но это естественно. Физические законы и симметрии отныне приобретают тенденцию к локализации.
Общий принцип относительности так и не получил полной формулировки как принцип, применимый к любому типу поля5 в общей теории относительности, которая есть скорее релятивистская теория гравитации или геометродинамика. Но в попытке заменить старые классические принципы инвариантности одним общим принципом, она установила границы применимости этих принципов, которые до ее создания считались универсальными.
Своеобразная трудность физической науки заключается в том, что описание реальности она осуществляет на языке математики. Эта раздвоенность цели и средства, не представляющая заметной опасности на ранних стадиях ее развития, со временем, однако, выливается в явную тенденцию к нарушению равновесия этого прекрасного союза в сторону перевеса языка над смыслом, средства над целью.
Сложившуюся ситуацию можно назвать парадоксальной, так как основной целью создателя общей теории относительности было стремление приблизиться к физической реальности, но именно эта теория явилась рубежом, после которого физический смысл теорий уступил свое первенство, если не главенство, математическому аппарату. Произошла "рокировка" физического смысла и языка. Отныне главные усилия физиков направлены на разработку математического языка конструируемых ими теорий. Важно сказать, - понять можно после; a в конце концов не так уж и важно, ибо реалиями физической науки становятся формализованные языки, служащие для создания моделей действительности, а вопрос о том, какова она "на самом деле" воспринимается как наивный с точки зрения современного математического физика. К вопросу о том, что это только одна из тенденций в развитии теоретической физики наших дней, мы вернемся позже.
Неизвестно, в какой мере физики отдают себе отчет в парадоксальности сложившейся ситуации, но совершенно ясно, что эпоха перехода к физике реальности приобретает опасную тенденцию такого усложнения и выпячивания математического аппарата физических теорий, что грозит подменить собой эту реальность.
Так что же дал нам великий замысел Эйнштейна, приближение к реальности, или отход от нее? Ответ звучит достаточно двусмысленно: он приближает нас к реальности методом удаления от нее, или, иначе сказать, приближает к ней методом подхода "с другой стороны". Именно так.
Овладев таким мощным инструментом, каким является симметрия, физики вознамерились отпереть этим ключом все двери и подойти вплотную к реальности, к асимметрии, и подошли к ней& со сторонн симметрии.
Трудность осознания этого факта заключается в неприятии и непонимании феномена асимметрии. Вера физиков в универсальность и абсолютность симметрии воистину не имеет границ, точнее, не имела до 1957 года. После ниспровержения закона сохранения четности эта вера была несколько поколеблена. До экспериментального установления несохранения четности в слабых взаимодействиях в физике не было ничего, что свидетельствовало бы о неравноправии "левого" и "правого".
Это не значит, конечно, что физики не видели реальную асимметрию окружающего мира: необратимость событий во времени, например, или асимметричное строение молекул в живой природе, или факт абсолютного преобладания в нашем мире частиц над античастицами. Но чтобы всерьез, т.е. научно, принять какой-либо факт, физикам необходимо его измерить и выразить в форме закона.
"... Ни один закон природы - писал Герман Вейлъ в 1952 году, - не указывает на внутреннее различие между левым и правым."6 Через пять лет такой факт был установлен. Он заслуживает того, чтобы сказать о нем более подробно.
§ 2 Ниспровержение четности
Ситуация, сложившаяся в физике к 1957 году, была такова, что ни в коем случае не позволяла усомниться в универсальности принципов симметрии, чему способствовала, в частности, удивительная плодотворность и эффективность теории симметрии в квантовой физике. Особо важное значение симметрии здесь определялось отсутствием удовлетворительной теории, в рамках которой можно было бы объяснить с единых позиций разные типы взаимодействий.7
Каждое из четырех или пяти типов взаимодействий основано на определенных, типах динамической симметрии, между которыми до самого последнего времени (до открытия электрослабого взаимодействия) не было найдено каких-либо взаимосвязей.
Трудности возникли в связи с экспериментами в области слабых взаимодействий, где участвовала "странная частица", называемая К-мезоном. Одна и та же частица К-мезои распадалась то на. два, то на три пи-мезона (в первом случае ее называли тета-мезоном, во втором тау-мезоном). Сложилась парадоксальная ситуация, так называемая "проблема тета-тау", для решения которой надо было предположить, что существует два типа К-мезонов, неразличимые по своим свойствам, но с разными четностями, или заключить, что частица одна, но нарушается закон сохранения четности.
Вера физиков в незыблемость симметрии физических законов была так сильна, что почти никому не приходило в голову допустить возможность ее нарушения. О том, что это была "слепая вера" свидетельствует полное отсутствие в то время экспериментальных доказательств сохранения четности в слабых взаимодействиях. Ни один "нормальный физик" не мог усомниться в этой симметрии настолько, чтобы тратить время на ее проверку. Такими из ряда вон выходящими скептиками оказались Янг Чжень-нин и Ли Цзун-дао. В статье "Вопрос о сохранении четности в слабых взаимодействиях" они предложили несколько экспериментов, по слабым взаимодействиям, которые должны были однозначно решить вопрос.
"Я получил эту рукопись, - писал Фримен Дайсон в книге "Новаторство в физике",- и прочел ее. Я прочел ее дважды и сказал: "Очень интересно" или что-то в этом роде. Но у меня не хватило воображения воскликнуть: "бог ты мой, да ведь если это правда, то открыта совсем новая страница физики!" И я думаю, что все ос-тальные физики, за очень небольшим исключением, были в то время так же лишены воображения на этот счет, как и я."10
Изящный эксперимент с радиоактивным кобальтом госпожи Ву подтвердил смелую догадку ее соотечественников, и только после этого физики во всех частях света бросились проверять четность в слабых взаимодействиях. Результат был один и тот же: четность не сохранялась!
Один из законов сохранения, считавшихся до этого незыблемыми, был ниспровергнут. Это был самый чувствительный удар по фундаменту физической науки, начиная с Нового времени.
Отныне асимметрия получила в физике право гражданства. Правда, физиков не покидало ощущение недоразумения: "бог оказался слабым левшой". Примирить с этой непостижимой "однобокостью" в фундаменте физических законов могла разве что апелляция к зависти по поводу их совершенства. Приходилось мириться с асимметрией как неизбежным злом, с элементом хаоса, от которого, увы, невозможно избавиться.
История этого открытия еще раз напоминает о том, что физики могут смотреть на реальный мир только сквозь призму физических законов и теорий. Способность непосредственного видения (Гете называл ее созерцательной способностью разума) притуплена настолько, что временами доходит до степени "слепоты". Даже данные эксперимента могут быть "увидены" не раньше, чем появится теория, в которую возможно будет их "вписать".
Поверить в неравноправие "левого" и "правого" можно было не иначе, как абсолютизировав эту асимметрию в статусе физического закона. Асимметрия, лежащая в основе нашего мира, состоящего из вещества, а не вещества и антивещества поровну, или асимметрия живой природы были не в счет до установления этого факта.
Собственно, и сейчас эти асимметрии ничего не говорят физикам, кроме того, что им было известно и до открытия несохранения четности, а именно ответственность за все нарушения симметрии несут граничные условия, которые резко отделены от сферы действия физической теории.
"Асимметрия является следствием отсутствия симметрии в начальных условиях, а не следствием какой-то внутренней асимметрии законов природы", пишет Л.Райдер.
Мы уже имели случай остановитъся на лежащей в основании математического естествознания абстракции, которая заключается в разбиении структуры физического мира на законы или симметрии и начальные (граничные) условия, ответственные, как принято считать за всякого рода асимметрии. Причем эти два полюса резко отделены друг от друга. Начальные или граничные условия, вынесены, так сказать, за "скобки", т.е. за пределы законов и теорий, или находятся вне компетенции физической науки.
Физики мало интересуются тем, какое рискованное допущение лежит в основаниях их науки. Они порою склонны начисто забывать об этой сделке с абстракцией, о том, что с самого начала они договорились исследовать не физическую реальность, а ее абстрактного стерилизованного двойника. Но ведь целью науки является познание физической реальности.
Вспомним, что ее законы называются не физическими законами и даже не физическими законами природы, а просто законами природы, и развитие естествознания есть именно стремление приблизиться к ней. Истинного физика отличает это стремление к познанию реальности, безграничная вера в возможности своей науки и почти полное неведение (за редкими исключениями) насчет цены, которой нужно расплачиваться по счету сделки, лежащей в основе их науки.
Только так можно объяснить шок, в который впадают физики, когда реальность преподносит им сюрпризы, никак не умещающиеся в рамках научной логики.
Как же так может быть? Как может реальность быть столь "вызывающе непонятной", или, другими словами, как она может так упорно сопротивляться попыткам втиснуть ее в рамки плоской "картины мира"? Как может электрон быть одновременно и волной и частицей? Как может четность не сохраняться? Как мог мир, в котором мы живем, до сих пор не умереть тепловой смертью?...
Асимметрия является следствием отсутствия симметрии в начальных условиях,- упорствует физик,- а не какой-то внутренней асимметрии законов природы. Законы природы (заметьте - природы. а не скажем, законы физики, основанные на абстракции и поэтому призванные описывать не всю природу, а один только ее лик) не должны, не могут содержать в себе никакой асимметрии.
А несохранение четности? Ведь здесь мы имеем асимметрию не где-нибудь, а в законе сохранения, т.е. на уровне оснований физики.
Она должна сохраняться в законе комбинированной четности (СР-симметрия). Аналогично, если жизнь на Земле ("случайно"?) развилась в левой аминокислотной форме, то ничего не мешает ей существовать в правой форме где-нибудь на другой планете.
Эта приверженность к симметрии представителей науки о неорганической природе, упорствующих в абсолютизации симметрии, иначе говоря, придающие постулату, лежащему в основаниях науки, статус непреложного закона, должны быть готовы, однако, к фокусам рокировки.
Физики, очевидно, будут немало удивлены, узнав, что четность не сохраняется не только в слабых взаимодействиях, но, в некотором смысле, и в структуре теоретической физики, да и всего математического естествознания. Ведь на чем основана точная наука, если не на "способности человеческого разума нанизывать, оставаясь "правым", (т.е. не впадая в противоречие), цепочки из 1000 и более аргументов"?12 К чему должна привести здесь нетерпимость к асимметрии (или как здесь быть с утверждением об обязательности сохранения четности) к созданию "левых" теорий13, противоположных или даже противоречащих "правым", или же к созданию "левой" (ложной?) науки?14 И еще один вопрос: является ли "правизна" точной науки случайной или же она обусловлена неизвестным нам асимметричным законом познания?14
Райдер, безусловно, прав в том, что законы физики не должны содержать асимметрии, они лишены этого права, ведь в основаниях физики лежит постулат о симметрии физического мира и исследование его ведется методом симметрии. Открытие асимметрии физического закона, явившееся столь неожиданным "потрясением основ", есть поэтому достаточно грозный симптом, свидетельствующий о близости границ данного метода.
Абсолютная неуместность асимметрии в структуре физического закона побудила к поиску выхода из создавшегося положения. Утраченная симметрия должна была быть восстановлена во что бы то ни стало.
"Такая асимметрия,- писал Ландау,- представляется более, чем странной, и ...простой отказ от сохранения четности поставил бы теоретическую физику в тяжелое положение."
Новая гипотеза, предложенная независимо Ландау, Саламом и Ли и Янгом, о сохранении четности при двойной инверсии - пространственной и зарядовой - должна была помочь восстановлению симметрии основных законов физики.
Но, увы! Было обнаружено несохранение четности и при комбинированной инверсии (несохранение СР-инвариантности в распаде К-мезонов).
Можно сказать, что после открытия несохранения Р-инвариантности асимметрии посыпались в физику как из "рога изобилия". Оказалось, например, что физическое пространство асимметрично: правое не равнозначно левому; законы, действующие в нашем мире, отличаются от тех, которые действовали бы в антимире, т.е. мире, состоящем из антивещества; наконец, время асимметрично, иначе говоря, законы физики не инвариантны относительно обращения знака времени не только в макроскопическом масштабе, но и в микропроцессах.
"Из семи зеркал, изобретенных физиками для описания законов природы, резюмирует Вигнер, три уже разбились вдребезги; из оставшихся только одно можно считать полностью целым." Этим целым зеркалом оказалась CPТ-инвариантность, для которой (пока?) имеются твердые теоретические основания (СРТ-теорема, доказанная Лидерсом, Паули, Швингером).
Асимметрии, таким образом, стали обычным явлением в физике. Для них даже нашлось место в физической теории: обнаружение асимметрии означает, как выяснилось, проблемную ситуацию, решение проблемы нахождение новой более сложной симметрии. Правда, здесь речь идет всего лишь о нарушении симметрии, или о формальной асимметрии, но даже в этом негативном аспекте эвристическую функцию асимметрии трудно переоценить. Асимметрия как противоречие17 есть
главный движущий фактор в развитии любой научной теории. Асимметрия же, обнаруживаемая в физическом законе, определяет границу его действия.
За сравнительно короткий срок асимметрия из абсолютно нежелательного явления превратилась в привычный рабочий элемент физической науки (правда, отметим снова, в своем формальном аспекте как нарушение симметрии), без которого немыслима современная теоретическая физика.
"Дело обстоит так, как будто мы постулируем свойства симметрии лишь ради того, чтобы отказаться от них в дальнейшем, так что, предложив новое свойство симметрии, мы уже через десять секунд пытаемся сообразить, как его отбросить."18
И вот в один прекрасный день мы обнаружили, что физические теории строятся уже не на симметриях, а на их нарушении - "принципе спонтанного нарушения симметрии"19, симметриям же отводится в них роль "локальных симметрий".
Как же так могло случиться? Ведь в основаниях науки о "неживой" природе лежит уговор о четком разделении физических законов и начальных условий, симметрии и асимметрии, порядка и хаоса, причем начальные условия "находятся вне сферы действия любой теории: не может быть теории, объясняющей их".
Самим фактом своего существования, утверждают космологи, наш мир обязан "ничтожно малому нарушению симметрии между частицами и античастицами. Крушение С- и СР-симметрии в этом смысле оказалось созидательным началом".20 Сценарий космологической "стандартной модели" возникновения Вселенной совершенно немыслим без концепции нарушения симметрии.
"Итак, подобно древним, мы можем утверждать (правда, на качественно ином уровне), что наш прекрасный мир покоится на трех китах: на малом отличии свойств частиц и античастиц, на несохранении барионов и на нестационарности Вселенной,"21- заключают они. Можно сказать, что наш мир, каков он есть, возможен именно благодаря асимметрии.
Но ведь в системе физического знания все еще нет понятия асимметрии как таковой. Она появляется только в обличье приближенных, нарушенных симметрий, несохранения, неравновесия, неоднородности, анизотропности, необратимости или просто отсутствия симметрии, наконец. Разве не странно, что мироздание воздвигнуто на свойстве ущербности симметрии? Или эффекте ее отсутствия!
А может быть не мироздание, а только сама физика, которая именуется наукой о "неживой природе" пытается основываться на ущербности или отсутствии симметрии?
Если действуя методом симметрии в физике, в основаниях которой лежит постулат о симметрии мира, мы приходим к выводу о его существенной асимметричности, иначе говоря, к противоречию, то это говорит о неблагополучии в основаниях точной науки.
Не будет ли естественным допустить, что физика, говорящая на языке симметрии как универсальном и основополагающем, что эта наука "нулевой организации", открывшая в результате собственного независимого развития тот факт, что нарушение симметрии есть некий структурообразующий принцип, который на этом языке можно выразить только как сплошной ряд нарушений и отрицаний (несохранение, неравновесность, неоднородность, необратимость, спонтанное нарушение симметрии наконец), что наука о "неживой" природе должна пересмотреть свои основания и научиться говорить на языке асимметрии, на языке самоорганизации, на языке жизни.
Между тем асимметрия, воспринимаемаая как начало чисто отрицательное, негативное, как нарушение симметрии и порядка, была изгнана из фундамента науки при его закладке, развитие которой, однако, привело к тому, что физика сегодня занята преимущественно изучением и описанием асимметрий... на языке и методом симметрии.
Результатом такой ситуации является наблюдаемая в физике тенденция к чрезмерному усложнению ее теорий, вступающая в конфликт с глубокой верой классических физиков в "предельную простоту природы". Мир новейших физических теорий, населенный "странными", "очарованными" частицами, "цветными кварками", "духами" (Фаддеева-Попова), "ароматами", "красотой" и "истиной" - (новыми квантовыми числами, порожденными необходимостью все большего расширения существующих симметрий), есть, очевидно, мир математического аппарата, мистифицированного языка, отношение которого к реальности весьма проблематично и во всяком случае не однозначно и не вполне ясно даже для самих его создателей, которых эти трудности, однако, мало смущают, так как прогресс теоретической физики не вызывает сомнений.
После успешного объединении электромагнитных и слабых взаимодействий (теория электрослабого взаимодействия Вайнберга-Салама- Глэшоу) на повестке "Великое объединение" (основанное на той же идее спонтанного нарушения симметрии) электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий, и, наконец, попытки включения в общую схему гравитационного взаимодействия, основанные на идее суперсимметрии. Однако, несмотря на несомненные успехи, в интонациях физиков, для которых наука не ограничивается задачами овладения природой, но имеет и чисто познавательные функции, звучат пессимистические ноты.
"Хотя об этом не принято говорить вслух,- пишет Вигнер,- мы все же знаем, что с общечеловеческой точки зрения цели нашей науки намного скромнее, чем цели, например, древнегреческой науки, и что наша наука с большим успехом увеличивает нашу мощь, чем наделяет нас знаниями, представляющими чисто человеческий интерес& " (Выделено мною- И.А.) "Нам не остается ничего другого,- заключает он,- как молча признать, что наше мышление не позволяет нам прийти к удовлетворительной картине мира, которую тщетно мечтали построить с помощью чистых рассуждений еще древние греки".22
Очевидно, положение не столь безнадежно, так как оно определяется в данной ситуации не столько возможностями нашего мышления вообще, сколько границами того метода, который мы условились называть научным. Как отмечает сам Вигнер, в основе его лежит абстракция, имеющая пределы своего действия. В свете одностороннего, ограниченного подхода к физической реальности трудности,
дающие основание физикам говорить о кризисе в науке, получают свое естественное объяснение В самом деле, как долго можно без ущерба для дела описывать асимметрии на языке симметрии и как далеко можно продвинуться в таком описании.
Предел такого подхода "с другой стороны" в теоретической физике трудно указать он обнаруживается со всей определенностью в биологии, но в развитии ее наступил такой период, когда она не может и дальше двигаться прямолинейно и равномерно, и, обнаруживая явную зависимость от некоего скрытого центра, как бы стремится уподобиться вращательному движению науки о живом. Теории относительности Эйнштейна это триумф теории симметрии, та вершина, после которой начинается спуск в лабиринты современной физики элементарных частиц развитие которой отныне идет "флуктуациями": кругами, центрами которых являются экспериментально обнаруживаемые асимметрии.
"Открытия последних десятилетий в области физики элементарных частиц,-пишет Фримен Дайсон,- заставляют нас обратить особое внимание на концепцию нарушения симметрии. Развитие Вселенной с момента ее зарождения выглядит как непрерывная последовательность нарушений симметрии. В момент своего возникновения при грандиозном взрыве Вселенная абсолютно симметрична и однородна. По мере остывания в ней нарушается одна симметрия за другой, что создает возможности для существования все большего и большего разнообразия структур. Феномен жизни естественно вписывается в эту картину. Жизнь это тоже нарушение симметрии"24.
Нарушение симметрии получает в физике статус концепции, требующий к себе особого внимания, но феномен, действительно заслуживающий самого пристального внимания и изучения, ибо именно он обусловливает образование любой динамической структуры,- скрывается под именем симметрии. Нарушение симметрии - это формальное название асимметрии, которая означает, очевидно, нечто более содержательное, чем простая ущербность симметрии. Но что именно? Тщетно искать ответа на этот вопрос. Здесь фигурирует только симметрия: полная, т.е. "точная" или "абсолютная", нарушенная, или "приближенная", и, наконец, отсутствующая25. Как видим, асимметрия, как таковая, неуместна в физике и может появиться здесь как отсутствие симметрии; и концепция отсутствующей асимметрии может выглядеть примерно, как концепция "дырки от бублика". Удивительно только, что физики тем не менее изощряются столь успешно оперировать ею, что мироздание, описываемое законами физики, прочно держится на этой "дырочной концепции".
В самом деле здесь возникает еще один вопрос: если асимметрия играет в строении мира столь существенную роль, то каким образом законы физики, основанные на симметрии, могут быть так ошеломительно точными?
"Я потрясен не столько тем, что Бог оказался левшой, писал Вольфганг Паули после получения известия о несохранении четности, сколько тем, что выражаясь сильнее, он действует симметричным образом."'27 Вопрос совершенно естественный, если учесть, что до ниспровержения закона сохранения четности мир теоретической физики держался исключительно на симметрии и законы его выполнялись так точно, что не могли дать места сомнениям относительно универсальности принципа симметрии. Вопрос этот представляется трудным, так как научная (формальная или математическая) логика, требующая однозначности или строгого разграничения истинного и ложного, не терпит третьего (симметрии?).
Мир или симметричен (мы имели случай убедиться в "вызывающей чувство глубокого удивления" точности физических законов, основанных на симметрии), или асимметричен (нам продемонстрировали, что он основан на асимметрии и возможен только благодаря ей).
Но если он держится на асимметрии, то как возможна столь точная его симметрия? И как возможна сама теоретическая физика, основанная на постулате о симметрии мира? Где выход из сложившейся парадоксалънейшей ситуации, когда, по одной версии, мир, описываемый теоретической физикой, основан на симметрии, по другой сама возможность его существования определяется асимметрией?
С ситуацией, напоминающей описанную, физики столкнулись в связи с проблемой корпускулярно-волнового дуализма возникшей после введения в физику кванта действия первого "грубого диссонанса" в симфонии классической физики". Парадоксальность ситуации удалось преодолеть с помощью принципов неопределенности и дополнительности. Корпускулярная и волновая модели, согласно принципу дополнительности, не противоречат друг другу, а дополняют, выражая вместе две стороны единой сущности. Противоречие может появиться только в случае одновременного рассмотрения дополнительных свойств в их чистом виде, что не имеет смысла в силу запрета, налагаемого принципом неопределенности.
Увы, аналогичные рассуждения с привлечением принципа дополнительности, или любых других принципов физической науки, здесь несостоятельны из-за отсутствия одного из полюсов этой дилеммы, с самого начала изгнанного из фундамента точного естествознания, так что сама возможность рассмотрения проблемы асимметрии в системе современного физического знания очень напоминает небезызвестную вывеску о демонстрации "самого большого в мире слона& за исключением его самого".
Поэтому указанные выше вопросы, как и проблема асимметрии должны быть вынесены за пределы современной теоретической физики в область философии естествознания как вопросы, касающиеся философских оснований науки.
§3 Основания и границы симметрийной физики
Первая мысль, которая здесь напрашивается, заключается в том, что симметрия и асимметрия - это две стороны единой сущности, именуемой физической реальностью, два лика многоликой истины (естины29), которая не есть ведь только плоская "картина мира". Сама возможность науки и научного метода определяется выбором того "лика" реальности, который оказался более доступным, так как поддавался измерению и описанию на точном языке симметрии.
Это язык математики, точность которой предваряется законом тождества: А есть А первым простейшим абстрактным определением симметрии. Движение А может принадлежать только мысли, а результатом его должно быть самосовмещение А. Закон этот определяет неизменный и неподвижный мир элеатов, в котором ничего не возникает и не уничтожается. Его сокровеннейший смысл в ограждении знания от противоречий или асимметрии. Только придерживаясь этого закона мышления, определяющего его способность нанизывать цепочки аргументов, оставаясь все время "правым", т.е. не впадая в противоречие30, можно получить достоверное знание. Все остальное, как сказал бы физик, или из области лирики, т.е. чувственного, недостоверного знания, или из области философии - еще более презренной области чистых спекуляций.
О плодотворности и мощи этого метода математического естествознания свидетельствуют все достижения научного знания, которые едва ли нуждаются здесь в комментариях. Но мы склонны забывать, что это описание только одного аспекта реальности, настолько оторванное в ракурсе человеческой культуры от всех осталъных, что серъезный прдставитель сообщества физиков едва ли допустит мысль о том, что "покрывало которое природа не позволяет с себя сорвать, соткано из той же ткани, что и покрывало, которое поэт получает из рук истины".31
Но крайняя абстракция абсолютной симметрии чревата сюрпризами "рокировки" и появлением асимметрии там, где ее меньше всего ожидали. Так, закон, постулирующий абсолютную симметрию объекта мышления, тем самым полагает абсолютную асимметрию самого мышления, которое должно быть только "правым", т.е., по принятой в математике терминологии, истинным, и нигде не впадать в "левизну", или в противоречие с самим собой.
Удивительная аналогия с живой природой, способной сохранять свою асимметрическую чистоту в процессе жизнедеятельности, исчерпывается, однако, только фактом нарушенной симметрии (абсолютного преобладания "правых" высказываний), так как в отличие от живых молекул объект мышления А, согласно этому основополагающему закону формальной логики, должен быть абсолютно бесструктурным32. Желание проникнуть в структуру А, или определить А, приводит к двум крайностям: или к обнаружению "право-левой" полярности внутри А, что на языке логики означает неустранимое противоречие, т.е. парадокс33, или к тавтологии.
А есть А. И парадокс, который, таким образом, оказывается всего лишь "другим полюсом" тавтологии, есть такое же естественное следствие закона тождества, как и тавтология.Точнее, одной из причин возникновения парадоксов34 , по-видимому, основной, является нарушение запрета, налагаемого этим принципом формального мышления на структуру элементарного объекта познания. Но если бы математика действительно была бы сводима к логике, т.е., если бы она могла развиваться, не нарушая этого запрета, она обратилась бы в "грандиозную тавтологию".
Парадоксы и тавтологии - это та цена, которой математика расплачивается за свою строгость и точность, и, кстати, тот фактор, которой обусловливает ее движение вперед, ибо история развития математики может быть представлена как процеес преодоления возникающих парадоксов, преодоления асимметрии. Развитие ее не оставило неизменным и обсуждаемый здесь основной закон формального мышления, который обнаружил явные тенденция к "локализации" в определениях "интервалах абстракции", вне которых утрачивается осмысленность применения понятия тождества.
Закон, запрещающий движение (самодвижение) А, постулирует, таким образом, его абсолютную нерасчлененностъ, бесструктурность, бессодержательность. Объектом изучения здесь являются поэтому не А, а те отношения, связи и структуры, которые образует это А.
Математика, презревшая, таким образом, содержательность и конкретность, признающая движение только собственной мысли, превращается в универсальную игру, в свободное от всякой онтологии творчество в высоких сферах чистой абстракции. Основой и законом этой области человеческого мышления, возвысившегося над бренностью и преходящестью реального бытия и пребывающего в неизменном и вечном, является симметрия - главное божество этого царства, определяющее высшее его совершенство Это не наука, имеющая целью описание природы, а скорее язык оракула, вещающего о всеобщих, универсальных отношениях, существующих в ней.
И физика в определенном смысле выступает в качестве переводчика, толмача, стараясь объяснить значение формул этих изречений и "привязать" их к физической реальности Однако математика является для физики всего лишъ языком средством выражения в описании окружающего нас мира неодушевленной природы. Другим мощным средством служит ей эксперимент, спускающий ее с высоких абстракций теоретических построений к окружающей нас реальности.
Эта двойственность средств: с одной стороны абстрактнейшие конструкты математического языка, с другой непосредственная реальность, далекие друг от друга, как небо и земля, налагают свой отпечаток на специфику физического знания в его стремлении к обьективности.
Объективность физического знания определяется поэтому не только теоретическими построениями на языке математики или же непосредственными наблюдениями над физической реальностью, данными нам экперименте, но и их единством, равновесием, соразмерностью.
Эксперимент это не простое наблюдение или опыт, но вопрос, сформулированный на языке физической теории таким образом, чтобы принудить природу к однозначному ответу. Объективость здесь поэтому представляется как целеустремленная направленность на объект в некоем единстве движения от математического языка (априорно построенной конструкции) к физической реальности (к природе, как бы припертой к стенке к вынужденной отвечать: да или нет) и обратно к инвариантной, т.е. "объективной", форме описания реальности.
Указанная двойственность определяет и относительный характер этой объективности. Говорить о картине мира точного естествознания, считал Гейзенберг, значит говорить не о картине природы как таковой, а о картине нашего отношения к природе.35 Осознание этого очевидного факта пришло после создания квантовой теории, которая достаточно уяснила "включенность" методологии в картину мира как определенного ракурса его рассмотрения. Физические теории поэтому позволяют смотреть на мир и видеть данные экспериментов только в "системе отсчета" данной теории или, иначе, они позволяют смотреть на мир только "глазами" какой-то определенной физической теории. Безоговорочные, безотносительные заявления о физической реальности несостоятельны. Физика дает нам право говорить о реальности не вообще, но только в рамках каких-то конкретных теорий, определяющих "картину нашего отношения к природе", которая, таким образом, не остается постоянной или неизменной, а эволюционирует в направлении все большего приближения к действительности.
Эволюция физической "картины мира" представляется в серии сменяющих друг друга плоских изображений, каждое последующее из которых отличается не только большей детализованностью, и конкретностью, но и, что главное, большим динамизмом.
Развитие физики, движущейся в направлении все большего приближения к реальности или увеличения меры объективности наших знаний о ней, можно представить как процесс последовательного нарушения одной симметрии за другой в первоначальной картине абсолютно симметричного, идеализированного мира классической физики самой счастливой поры ее союза с математикой.
Парадоксальность этого процесса асимметрнзацни "картины мира" (удивительным образом напоминающая космологическую "стандартную модель" развития Вселенной) заключается в том, что приближение к реальности здесь сопровождается все большим увеличением в физических теориях удельного веса математического языка симметрии, пока не приводит к описанной выше ситуации, когда, основным занятием физической науки становится описание асимметрии на языке симметрии.
Физика превращается в науку, описывающую мир "с другой стороны", на языке, который становится все темнее и непонятнее. Эги трудности, однако, не могут явиться реальной преградой на пути ее движения к унификации. Тем не менее, если даже героические усилия физиков, направленные на решение проблемы "Великого объединения", или даже "суперобъединения" увенчаются успехом, и мы, наконец, будем иметь физическую теорию, с единых позиций объясняющую все типы взаимодействий, то физический смысл ее едва ли будет настолько ясен даже для самих ее создателей, чтобы объяснить его непосвященным.
Если верить тому, что истина проста и что сложность это мера ее непонимания, то чрезмерная усложненность современных физических теорий должна бы явиться нам первым симптомом неблагополучия в основаниях физической науки. Но для физиков, работающих на переднем крае науки, никакие сложности не могут явиться реальной преградой. Не теряя надежды на возможность выхода на свет из темных лабиринтов современных теорий, они эти узники Платоновой пещеры сегодня вплотную подошли к границе, отделяющей их от света, и с изощренностью, делающей честь человеческому интеллекту, ищут
дверь в глухой стене. Каждый удар об эту стену высвечивает мистические "потусторонние" образы, уподобляющие современные теории скорее иероглифическим записям загадочных мифов, чем научным теориям, описывающим "картину природы".
Но глухая стена, в которой они ищут дверь, есть граница того метода познания, которая определена основаниями науки. Изгнав асимметрию за черту круга научных интересов физики, мы рано или поздно должны были дойти до этой черты, чтобы определить сферу действия лежащей в ее основании абстракции, или указать границы симметрийной науки и ее метода.
Это совершенно естественный процесс развития научного знания: определив границы действия закона, физики стремятся сформулировать новый, с более широким крутом действия, в который данный закон входил бы в качестве частного предельного случая. Подобная ситуация сложилась теперь не с отдельным законом, а с целой научной дисциплиной, для расширения сферы действия которой необходимо пересмотреть и расширить ее основания. Неизбежность такой процедуры не является достаточно очевидной в теоретической физике, где черты кризиса не столь явственны, но уже в биологии необходимость решения проблемы жизни - центральной проблемы науки о живом - приводит к осознанию этого кризиса со всей очевидностью.
* * *
Если физика сталкивается с проблемой асимметрии у своих границ, то биология имеет ее как центральную проблему со дня своего возникновения, ибо вопрос о том, что есть жизнь, это не только проблема молекулярной асимметрии, или хиральной чистоты биосферы, или функционально-структурной асимметрии на всех иерархических уровнях живого, но асимметрии как проблемы оснований биологии (и как видим, не только биологии) и проблемы познания.
Биология не может быть сведена к физике уже в силу того, что она имеет асимметрию в своих основаниях. Говорить же об асимметрии, как о нарушенной симметрии, означает буквально говорить о жизни на языке нарушенной смерти.
Однако асимметрия лежит в основаниях биологии лишь в качестве проблемы, определяя тем самым удивительное своеобразие этой области научного знания. Попытки объяснения феномена жизни упираются в эту проблему, ставшую настоящим камнем преткновения для всего научного знания, которое претендует на то, чтобы развиваться под флагом симметрии в ее универсальном, абсолютном значении. Но, как было отмечено выше, даже в математике, по праву претендующей на то, чтобы быть представленной как царство чистой, незамутненной симметрии, понятию асимметрии отводится не последняя роль регулятора границ формального мышления. Что касается физики, то она выступает сегодня как наука, объясняющая асимметрию мира на языке симметрии.
Биология же это царство асимметрии и переход к ней чрезвычайно труден, так как предполагает синтез асимметрии и симметрии в ее основаниях. Между тем, асимметрия этот главный принцип и первоначало живого есть проблема не просто не решенная, но даже не осознанная и не поставленная; существующая в сфере математического естествознания как тень, отбрасываемая симметрией.
Однако, коль скоро познание достигает осознания асимметрии как принципа всякого динамического упорядочения и самоорганизации, как фундамента науки о живом, оно не может уже впадать в другую крайность абстракции и постулировать ее универсальность, абсолютность и самодостаточность. Асимметрия восприимается только как другой полюс симметрии, другое ее определение. Поэтому проблема, лежащая в основаниях биологии, есть проблема асимметрии-симметрии.
Точно так же не может быть однозначной и проблема жизни. Еще Клод Бернар в "Курсе общей физиологии" писал. "В живом существе непременно есть два порядка явлений: явления жизненного созидания или организующего синтеза и явления смерти или органического разрушения. Жизнь - это творение, созидание и в то же время - это смерть."38.
Проблема жизни (или, точнее, жизни-смерти) являет собой ту "мертвую точку" в познании или ту неподвижную ось, вокруг которой вращается наука о живом, за два с лишним тысячелетия не сдвинувшая с места этот "вечный вопрос" и не получившая по сей день статус самостоятельной научной дисциплины.
Это удивительное бессилие научного мышления перед лицом одной единственной проблемы получает объяснение только в факте выведения асимметрии за пределы научного (естественнонаучного) мышления и научной логики, в компетенции которых находится та сторона проблемы, которую можно объяснить на языке симметрии.
Можно сказать, что интересующая нас проблема получила в научном познании широкое освещение именно как проблема смерти-жизни. Биология, раз-вившаяся" в русле точного естествознания, достигла больших успехов в описании этой второй и "второстепенной" стороны феномена жизни.
Собственно биологических теорий в ней так мало, что обычно ограничиваются указанием на эволюционную теорию Дарвина, которой, однако, как правило, отказывают в статусе научной теории. По мнению физиков (Дайсона, например) дарвиновская теория дает существующему в мире живой природы многообразию интеллектуальную связанность; биолог-эволюционист Э.Майр считает учение Дарвина "интеллектульной революцией" (правда, наиболее крупной из всех подобных революций в истории человечества). По мнению философа науки К.Поппера, синтетическая теория эволюции является не научной, а метафизической теорией, в силу ее "непроверяемости".
Неоспоримым авторитетом научной пользуется не биологическая, а физическая теория эволюции, трактующая о непрерывном росте беспорядка в мире. Теория "тепловой смерти Вселенной" это результат развитых до конца идей, вытекающее из второго закона термодинамики, как закона, допускающего эволюцию физического мира.
Этот единственный в своем роде асимметричный закон классической физики, утверждающий необратимость времени или необратимых во времени изменений в структуре физических систем, по удивительному стечению обстоятельств, был создан в одно и то же время с биологической теорией эволюции.
Возникновение двух теорий эволюции в смежных областях научного знания, одна из которых утверждает изменение живых систем в направлении все большего упорядочения и усложнения их организации, другая нечто, прямо противоположное разрушение всякой структуры и рост беспорядка в мире, и отсутствие какой бы то ни было связи между этими теориями, явилось как бы научным обоснованием пропасти, существующей между "живой" и "неживой" природой. Но в то время как теория Дарвина, будучи биологической теорией образования видов живых организмов путем естественного отбора, не претендовала на роль всеобщей теории, - второй закон термодинамики стремился распространить свое действие на всю Вселенную.
Ситуация складывалась явно не в пользу биологической теории эволюции, тем более, что она не могла претендовать на роль научной. Последующее развитие науки сделало все, чтобы сократить расстояние между двумя этими теориями; с одной стороны, биологи приложили максимум усилий к тому, чтобы поставить эволюционную теорию Дарвина на научную основу, с другой физики постарались обобщить второй закон с тем, чтобы ввести в сферу его действия и биологические системы.
Тем не менее ликвидировать пропасть не удалось: синтетическая теория эволюции так и не стала "вполне научной", а неравновесная нелинейная термодинамика (как и другие концепции самоорганизации) еще далека от возможности описания живых организмов.
Биология и физика, таким образом, сегодня все еще являются двумя научными дисциплинами, разделенными пропастью. Два возможных выхода из этой ситуации предлагает методология естествознания: или перебросить науку о живом в область физики, отказав ей в праве на самостоятельность (позиция современного редукционизма), или признать существующую между биологией и физикой пропасть, принципиально непроходимой (позиция неовитализма). Научную неудовлетворительность и неприемлемость обеих позиций мы попытались обосновать выше. И хотя существует мнение, а иногда даже уверенность в том, что витализм давно преодолен, что "смертельный удар по нему нанесла биофизика, и что редукционизм и витализм болъше не являются предметом обсуждения на стыке биологии и философии, ибо они являются не методами биологии, а философскими позициями (Э.Майр), но так ли это?
Вопреки мнению Майра, неприемлемость этих позиций вовсе не означает, что они "больше не являются предметом обсуждения". Витализм и редукциоизм здравствуют и по сей день, нанося друг другу "смертельные удары", так как каждый из них прочно стоит на собственном основании. И с ними ничего не может случиться до тех пор, пока пропасть между науками о живой и неживой природе не будет ликвидирована. Эти позиции (философские, и посему не обсуждаемые в биологии), столь же древние, сколь и неудовлетворительные как с научной, так и с философской точек зрения, являются следствием той неблагополучной обстановки, которая испокон веков сложилась на стыке двух этих научных дисциплин.
Приемлемой сегодня можно считать некую среднюю позицию (вторую группу мнений), находящуюся между двумя этими крайними точками зрения, которая отрицает обе эти "реликтовые" позиции, надоевшие всем своей неуместностью в современной науке и назойливым появлением в самых неожиданных ситуациях, и, отвергая их претензии на единственность, сохраняет рациональное зерно каждой. Но удержать в единстве обе позиции, т.е., признавая самостоятельность биологии, держаться в рамках научности, можно только& ценой выхода за эти рамки, или, как следует из вышеизложенного, допустив возможность существования нового типа закона, выходящего за пределы современной физики.
Закон этот, согласно изложенному выше, должен помимо симметрии, содержать в своих основаниях асимметрию. Но как возможен в физике закон, основанный на асимметрии? Поиски такой закономерности облегчаются тем обстоятельством, что физика давно уже располагает неким законом, содержащим в себе асимметрию. Речь идет о втором начале термодинамики, единственном в своем роде асимметричном законе классической физики, трактующем об эволюции неживой природы.
Г л а в а 3
АСИМMEТРИЯ КЛЮЧ К ПРОБЛЕМЕ ОСНОВАНИЙ
§I Великий закон смерти
В глaвe об асимметрия физических законов мы не коснулись второго закона термодинамики, считая, что вопрос этот заслуживает особого внимания и специального рассмотрения в связи с интересующей нас проблемой о возможности описания феномена жизни, как молекулярной асимметрии или хиральной чистоты биосферы, в свете этого закона.
Если динамические законы, о которых шла речь во второй главе, в силу своей симметричной структуры выносят всякую асимметрию за черту своих оснований в область граничных условий и тем самым запрещают асимметрию вообще, то второй закон термодинамики, содержащий в своих основаниях определенную асимметрию, конкретно запрещает молекулярную асимметрию и поэтому представляет для нас исключительный интерес.
Изучение классической физики без термодинамики равнозначно исключению из современной - квантовой теории, статистической механики и всей статистической физики, явившихся результатом ее развития. Более того, "не существует, собственно, ни одной области физики, к которой термодинамика не имела бы отношения. Если от нее отвлекаются, то это уже означает идеализацию"1. И вместе с тем едва ли можно найти в физике другой, столь необычайный,
парадоксальный, пользующийся такой "скандальной" репутацией, и, главное, плодотворный закон, каким является второе начало термодинамики, по свидетельству Лоренца, "царствующее более чем над половиной физики"
О необычности этого закона говорит уже факт его создания до первого начала2 (офицером французских инженерных войск Сади Карно), факт, очевидно, указывающий на неслучайность приоритета второго начала над первым.
Возникшая из чисто практической задачи изучения закономерностей, описывающих взаимопревращения теплоты и работы, термодинамика3 превратилась в основополагающую науку, распространяющую свое действие
на всю Вселенную (вернее, претендующую на это). Так, в лаконичной формулировке Рудольфа Клаузиуса первое и второе начала термодинамики гласят:
"1) энергия мира постоянна,
2) энтропия мира стремится к максимуму",
вводя в науку гипотезу (высказанную ранее Вильямом Томсоном) о тепловой смерти Вселенной, незамедлительно взятую на вооружение для реакционной проповеди о конце мира, о необходимости первого толчка, сотворения и т.д. Наиболее существенная критика поступила со стороны философии. Исходя из выводов второго начала Клаузиуса, "энергия теряется если не количественно, то качественно. Энтропия не может уничтожаться естественным путем, но зато может создаваться.
Мировые часы сначала должны быть заведены, затем они идут, пока не придут в состояние равновесия, и только чудо может вывести их из этого состояния и снова пустить в ход. Потраченная на завод энергия исчезла, по крайней мере в качественном отношении, и может быть восстанолена только путем толчка извне. Значит толчок извне был необходим также и вначале; значит, количество имеющегося во Вселенной движения, или энергии, не всегда одинаково; значит, знергия должна быть сотворена; значит, она сотворима; значит, она. уничтожима." Ad absurdum"5.
Здесь речь идет о качественной уничтожимости энергии, но что означает количественная неуничтожимоетъ ее без качественной? Заслугой Энгельса является указание на важность обеих сторон закона в сформулированном им выражении закона сохранения и превращения энергии. Он противопоставляет гипотезе "тепловой смерти" идею вечного круговорота. 6
Первым физиком, выступившим против гипотезы "тепловой смерти" Томсона Клаузиуса, был Людвиг Больцман, с именем которого связан переход от классической механики и механического мировосприятия к новой физике статистической механике.
Феноменологическая термодинамика утверждала абсолютность и окончательность термодинамического равновесия (тепловой смерти). Ее вывод об однонаправленности возрастания энтропии вносил слишком явную асимметрию в гармоничный, симметричный мир классической физики, приводя при этом к выводу, который явно не соответствовал наблюдаемому в мире возникновению и росту различных структур наряду с их уничтожением.
Больцман создал новую, статистическую термодинамику, в которой попытался показать относительность понятий однонаправленности и необратимости времени.
"Желая представить себе мир в рамках этой картины (возрастания энтропии И.А.), можно считать, если вообразить, что длительность существования мира будет продолжаться произвольно долго, что в том или другом месте известные его части значительно отступают от теплового равновесия. Пока они приближаются к этому равновесию, все процессы для обитателей этих частей мира являются необратимыми, и им кажется поэтому, что положительное и отрицательое направления времени различаются между собой, в то время как для мира как целого такого различия нет. Статистический метод показывает, следовательно, что необратимость процессов в малых, по сравнению со всем миром, частях, а при специальных начальных условиях также и во всем мире, очень хорошо совмещается с симметрией уравнений механики по отношению к положительному и отрицательному направлению времени".7
Энтропия явилась в мир классической физики этаким "монстром", вносящим совершенно неуместную асимметрию в ее абсолютно симметричное строение, и Больцман счел своим долгом показать "иллюзорность" этой асимметрии на основе утверждения статистического характера второго начала термодинамики.
Больцмановская статистическая картина мира возвращала физике (правда, с оговорками) ее исконную симметрию и создавала видимость спасения от тепловой смерти с помощью гипотезы флуктуаций. В набросанной им картине громадной мертвой Вселенной, в разных небольших частях которой происходят "отклонения от теплового равновесия", картине колоссального хаоса, где направленность времени является чистой иллюзией живых существ, находящихся в состоянии, близком к абсолютно невероятному, и живущих в флуктуирующей области Вселенной; в симметричной картине мира классической физики асимметрии, или необратимости, отводится роль крайне маловероятных флуктуаций.
Это, несомненно, большое достижение по сравнению с концепцией необратимого термодинамического равновесия (Томсона Клаузиуса), или абсолютной тепловой смерти, с необходимостью предполагающего вмешательство "Творца" или "перводвигателя", но отсюда еще очень далеко до современных астрофизических концепций и космологических моделей асимметричной (неоднородной и анизотропной) Вселенной с однонаправленным развитием разбеганием галактик.
Однако "флуктуационная гипотеза" до самого последнего времени продолжала оставаться привлекательной, так как она "представляет из себя пока что единственную попытку объяснить существование необратимых процессов, во Вселенной, отправляясь от концепции обратимых элементарных "законов природы"8, т.е. только она вполне импонирует чувству симметрии классического физика. Это одна из главных причин столь великой эффективности в физике статистического метода, убирающего всякую асимметрию, упорядоченность и организованность в область маловероятнкх флуктуаций (шаг вперед по сравнению с динамическим методом, выносящим их за пределы законов и теорий в область граничных условий).
Асимметрия в этой симметрийной физике "нулевой организации" находится не за чертой физического закона, а в нем самом, хотя и в свернутом, "крайне маловероятном", спорадическом виде, позволяющим узреть следы жизни на этом полюсе хаоса и смерти. Это уже новая физика, расширившая свои основания и, наряду с постулатом о симметрии мира, допускающая гипотезу о вероятности (пусть даже исчезающе малой) ее нарушения.
Однако даже такое допущение чревато противоречием, которое было незамедлительно замечено и обращено против первооткрывателя статистической термодинамики в виде так называемого "парадокса обратимости", или парадокса Лошмидта, трактующего о допустимости одного из двух: либо механической обратимости, основанной на симметрии законов механики по отношению ко времени, либо термодинамическую необратимость, описываемую Н-теоремой. Больцман парировал удар, указывая на вероятностный характер второго закона и апеллируя к универсальности установленной им связи между энтропией и вероятностью состояния.
Больцман проявил беспримерное мужество, в одиночку отстаивая статистический метод против невероятно большого числа оппонентов9, стоящих на позиции старого механического мировоззрения или нового "энергетизма".
Открытие им статистической природы физического закона составило эпоху (перехода от механического обоснования физики к статистическому), так как в отличие от "железной" точности динамических законов, границы которых строго очерчиваются первым же обнаружением асимметрии, вероятностные законы допускают исключения (флуктуации), т.е. содержат в себе элемент асимметрии в качестве необходимого момента любого закона, претендующего на описание эволюции в природе. Открытие это тем более замечательно, что атомно-молекулярная теория, на которой оно основано, тогда еще не получила своего блестящего подтверждения (теоретического и экспериментального) в трудах Эйнштейна, Перрена и др.
В дальнейшем идеи Больцмана нашли свое подтверждение, а некоторые из них и завершение в трудах Мариана Смолуховекого, посвященных установлению границ применения закона возрастания энтропии с помощью исключения из физики "глубоко чуждой классической механике идеи необратимости". На основе изучения броуновского движения он попытался доказать, что "согласно молекулярной кинетике все процессы являются принципиально обратимыми", и задача его заключается в том, чтобы "исследовать, каким образом, несмотря на это, в определенных случаях все-таки создается ложное впечатление видимой необратимости"10. (Курсив мой - И.А.)
Свою основную задачу Смолуховский видел в обосновании ложности идеи необратимости, но это можно было сделать лишь ценой доказательства неуниверсальности термодинамики и ее противоречия с "доступными наблюдению молекулярными явлениями", подразумевая под последними броуновское движение. Ему удалось доказать, что "абсолютное значение законов термодинамики опровергается опытом, и точка зрения догматической (т.е. старой, феноменологической - И.А.) термодинамики становится несостоятельной"11, что является реальным значительным достижением Смолуховского, так как он нашел экспериментальное доказательство этому положению, выдвинутому Больцманом. Но его не удовлетворило доказательство относительности термодинамической необратимости, ему казалось гораздо более последовательным полное изгнание идеи необратимости.
"Главными возражениями против молекулярной кинетики со стороны догматической термодинамики явились, как известно, лошмидтовское положение об обращении и возражение Пуанкаре о возврате; оба они сводятся к тому, трмодинамическая необратимость никоим образом не может быть объяснена с помощью механики неконсервативных молекулярных систем. Неоднократно пытались, следуя за идеями Больцмана, смягчить эти возражения более или менее ясными общими соображениями из теории вероятностей. Представляется, однако, более последовательным ясно заявить, что в силу молекулярной кинетики все процессы принципиально обратимы, и исследовать, почему тем не менее в известных случаях появляется кажущаяся необратимость".12 (Выделено мной И.А.). Изгнание необратимости было тем более желанно, что оно избавляло от злосчастной проблемы "тепловой смерти" .
"Клаузиус утверждал, основываясь на эмпирической термодинамике, что, энтропия Вселенной беспрерывно возрастает, что, следовательно, Вселенная должна со временем перейти в стадию омертвления, в пресловутый Warmetod, в котором вся потенциальная энергия превратится в теплоту и все разности температур выравняются. Кинетическая теория, напротив, утверждает, что после стадии омертвления опять придет новая жизнь, так как все состояния в вечном круговороте со временем возвращаются".13
Это последнее утверждение может быть и делает честь философскому направлению мысли Смолуховского, но для подобного вывода у него не было, строго говоря, никаких, или почти никаких, научных оснований, как не было их и для доказательства "принципиальной обратимости всех процессов". Вывод, полученный на основе наблюдений броуновского движения ("однопараметрового процесса") еще менее дозволено распространить на физический мир и Вселенную, чем принцип возрастания энтропии Клаузиуса.
Если бы "простое правило", заключающееся в том, что необратимость процесса определяется продолжительностью времени возврата к исходному состоянию, можно было бы применить к процессам, более сложным, чем однопараметровые, то, в частности, разложившийся организм через какое-то очень большое, но конечное время непременно ожил бы. Здесь мы имеем случай элементарного превышения "научных полномочий".
Желание увидеть, наконец, мир спасенным от "тепловой смерти", а науку, избавленной от скандальной гипотезы (а, точнее, от вывода из второго закона термодинамики, заставлявшего усомниться в правомерности самого закона или в его всеобщности) было так велико, что за концепцию Смолуховского буквально ухватились, не позаботившись о ее научных основаниях. И то сказать, это был единственный в то время способ восстановить утраченную симметрию класси-ческой физики.
В попытках доказать иллюзорность асимметрии времени дело доходит до такого абсурда, который человеку в здравом уме трудно помыслить. Например: поскольку мы "случайно" оказались в столь невероятном, т.е. "ненормальном" состоянии, каковой является жизнь (нормальным и вероятным, согласно второму закону, является ведь состояние смерти), "у нас создается впечатление полной необратимости".
Концепции Больцмана и Смолуховского, несмотря на всю их научную и философскую привлекателъность и ценность, поскольку с их помощью удается свести концы с концами в восстановлении в термодинамике симметрии и изгнании необратимости в область маловероятных флуктуаций, тем не менее сегодня должны, по-видимому, представлять преимущественно исторический интерес, свидетельствующий прежде всего о том, как мало интересуют физиков, или интересовали в то время, основания науки.
Вера физиков в непогрешимость фундамента науки столь велика, что первое же серьезное нарушение симметрии в виде необратимости времени, вытекающее непосредственно из закона Клаузиуса о возрастании энтропии, вызывает такой шок, что физики буквально теряют здравый смысл, пытаясь устранить его последствия.
Напомним, что в основаниях физики лежит постулат о симметрии мира, который исследуется методом симметрии; симметрия составляет основу закона и тот принцип, на основе которого объединяются физические законы. Сегодня концепция необратимости играет в физике первостепенную роль, а "прицип спонтанного нарушения симметрии" роль первого принципа как принципа структурообразования. А, главное, физика в лице теорий самоорганизации начинает проявлять интерес к собственным основаниям.
В основе концепций Больцмана и Смолуховского лежит безоговорочное допущение о Вселенной как статистической системе.
Мы уже имели случай изложить точку зрения Дюкрока, который называет статистические системы анархическими, подчеркивая отсутствие в них упорядоченности, или асимметрии (последние изгоняются в область маловероятных флуктуаций), и указывая на тавтологичность второго закона "закона этой анархии". Молчаливо допуская, что компоненты статистической системы управляются случайностью, физики приходят к выводу, что вероятностью состояния такой анархической системы является беспорядок15 . То обстоятельство, что от понимания компонентов такой системы как материальных точек или бильярдных шаров физика эволюционировала к рассмотрению их в качестве молекул и атомов, здесь пока что ничего не меняет.
Другая причина, почему указанные концепции не могут быть общепринятыми рабочими теориями сегодня, заключается в том, что закон, сформулированный для равновесной статистической системы, не может быть распространен на мир в целом не только из чисто теоретических соображений, но и потому, что реальная Вселенная в наблюдаемой своей части (а последняя в настоящее время достаточно велика) весьма далека от состояния деградации и смерти, напоминая скорее гигантскую флуктуацию, ничего общего не имеющую с состоянием термодинамического равновесия.
Именно это разительное несоответствие между теорией, предсказывающей неизбежную (пусть даже относительную, т.е. сопрововождающуюся флуктуациями) смерть Вселенной, и наблюдаемым миром, ни в одной своей части не являющимся мертвым, и служило всегда, основным стимулом развития термодинамики от Клаузиуса и Больцмана и до наших дней. И поскольку оно не устранено и поныне, закрывать глаза на неудовлетворительность концепции Смолуховского только потому, что иначе противоречие между молекулярно-кинетической обратимостью и термодинамической необратимостью не удается преодолеть, значит становиться в позу страуса и прятать голову от проблемы, которая стоит перед физикой со всей неотложностью.
"Перед лицом вопиющего противоречия между динамическим описанием и формулировкой второго начала термодинамики,- пишет Илья Пригожии,- физики обычно склонялись к принятию динамического описания в качестве фундаментального, а второе начало термодинамики считали проистекающим из приближенной процедуры, дополнительно налагаемой на динамику. Более того, некоторые физики склонны приписывать второму началу термодинамики субъективный или антропоморфный характер. Так, по убеждению Макса Борна "необратимость есть следствие неявного введения термодинамики в фундаментальные (динамические) законы"..."16
Концепция Пригожина осуществляет попытку разрешения противоречия между симметрией законов динамики и асимметрией термодинамики, между микрообратимостью и макронеобратимостыо, между динамикой и термодинамикой.
Огромные возможности статистической термодинамики, определяющие ее эффективность в описании реальных физических процессов, обусловлены как раз самым уязвимым ее пунктом, ее ахиллесовой пятой, т.е. тем обстоятельством, что она содержит в своем основном законе асимметрию, пусть даже в качестве маловероятных флуктуаций, пусть в свернутой, зародышевой форме, но как обещание будущей теории жизни.
Неудивительно поэтому, что дальнейшее развитие ее определилось в направлении разработки неравновесной термодинамики необратимых процессов, посвященной изучению флуктуаций и постепенно вылившейся в теории самоорганизации, делающие первые шаги к описаниию случайно организующихся структур в статистических системах, т.е. робкие шаги к описанию следов жизни на полюсе смерти.
Возможность описания эволюции в физике появилась только с созданием второго начала термодинамики, содержащего такую асимметричную величину, как энтропия, которая должна монотонно возрастать, и, если ничего ей не помешает (а физика до самого последнего времени не располагала никаким достаточно веским теоретическим аргументом, никаким иным "началом", способным помешать энтропии в ее победном шествии к смерти), она достигает максимума, после чего может только флуктуировать. Но закон этот - самый противоречивый и самый плодотворный в классической физике - еще далек от окончательной своей разработки.
Разве не странно, например, что наука, которая называется термодинамикой и трактует об эволюции мира, не содержит а своем основном законе независимого параметра времени? Времени, которому так "не повезло" в науке, что "хронометрия" так и не была создана, а эйнштейновская геометродинамика, синтезировав его с пространством, тем не менее не удостоила чести первенства или главенства в концепции пространственно-временного континуума, называя время пространственноподобным интервалом и объясняя как "фиктивную" сущность в формуле Лоренца-Минковского.
"Время забытое измерение",- пишет Пригожин в предисловии к своей книге "От существующего к возникающему". Времени "не повезло" не только в термодинамике, но и в физике вообще.
Не удивительно поэтому, что Эйнштейн воспринимал идею необратимости как иллюзорную, хотя, казалось бы, с созданием общей теории относительности в физику естественным образом проникает идея однонаправленности времени (космологическая идея Фридмана).
Необратимость времени (энтропия, задаяющая "стрелу времени"), которая со времен Клаузиуса всячески изгонялась из физики, дабы не нарушать ее исконную симметрию, вновь замаячила в физике с появлением релятивистской теории гравитации, для создателя которой, однако, она была настолько неприемлемой, что понадобился математический вывод этого очевиднейшего положения17, чтобы примириться с ним, а затем уже (после открытия красного смещения Хабблом, свидетельствующего о расширении Вселенной) принять в качестве научного факта.
И тем не менее Эйнштейн до конца своих дней не уставал повторять, что асимметрия времени, или необратимость - это навязчивая иллюзия.
Во времена Эйнштейна вера в незыблемость симметрии физических законов достигла апогея. Она была поколеблена только через два года после его смерти в связи с открытием несохранения четности в слабых взаимодействиях. Но даже если тогда существовали физики, которые могли допустить, что реальное время в отличии от времени физических законов могло носить необратимый характер, то создатель теории симметрии четырехмерного пространственно-временного континуума не мог принадлежать к их числу. Он был истинным физиком и свято верил в симметрию и гармонию мира. Однако, если кому и пристало быть "верующим" физиком, то именно создателю специальной теории относительности, возвестившей триумф симметрии в физике& и начало ее ниспровержения с престола абсолютного, универсального принципа.
Цепная реакция нарушенных симметрий, обрушившаяся на головы ошеломленных физиков во второй половине нашего столетия, заставила заговорить об относительном характере принципа симметрии и чрезвычайной важности концепции нарушенной симметрии.
В числе нарушенных оказалась и Т-инвариантностъ, и ассимметрия времени получила в физике статус установленного научного факта. Тем не менее эти открытия не мешают физикам считать, что асимметрия времени "имеет отношение только к начальным условиям". Но это естественно, чтобы узаконить асимметрию, нужно иметь ее в основаниях физики.
Отсюда понятно все значение единственного в своем роде физического закона, имеющего асимметрию в своих основаниях. "Второе начало в том виде, который я ему придал,- пишет Клаузиус, - гласит, что все совершающиеся в природе превращения в определенном направлении, которое я принял в качестве положительного, могут происходить сами собой, т.е. без компенсации, но в обратном, т.е. отрицательном направлении, они могут происходить только при условии, если одновременно происходят компенсирующие превращения."18 Асимметрия вошла в классическую физику в виде энтропии - этой существенно необратимой величины, трактующей об зволюции изолированной системы. Клаузиуса не раз упрекали в том, что он выбрал положительный знак для возрастания энтропии, т.е. такого отрицательного явления как эволюция в направлении деградации и смерти.
Но если оставить в стороне чисто эмоциональную антропоморфную окраску нашего отношения к энтропии и вспомнить, что речь идет об эволюции физической системы в направлении симметрии, то выбор Клаузиуса. окажется совершенно правильным и вовсе не случайным. Иначе пришлось бы адресовать этот упрек человеческому познанию, ибо оно начинает с науки о "неживой" природе, и только досконально изучив это царство симметрии, необходимости, и смерти царство закона, начинает осознавать возможность перехода (через исследование случайности) в новое царство асимметрии, свободы и жизни.
Но ведь и природа начинает с симметрии (по крайней мере, если верить космологической "стандартной модели" возникновения Вселенной), и когда однообразие регулярных повторов как бы надоедает ей, она оставляет их скованность и скуку и, нарушая одну симметрию за другой, взлетает, наконец, до асимметрии и далее асимметрической чистоты, чтобы в свободной игре сотворить органическую жизнь19.
Вполне естественно поэтому, что первая теория эволюции в физике должна была начать с описания совершающихся в природе превращений в направлении термодинамического равновесия, симметрии и смерти. Важно, однако, понять, что это только первая ступень познания природы, на которой нельзя застрять.
Клаузиус не заслужил упрека и в плане распространения действия второго начала на мир в целом, так как основной чертой физических законов (тем более, если речь идет о классической физике) является их всеобщность, и ограничение сферы действия одного из них требовало бы спциальных оговорок. Однако вывод о "те-пловой смерти Вселенной", непосредственно вытекающий из этого, на первый взгляд казалось бы, безупречного закона, означал скандал в физике, ибо он утверждал смерть основным и главным состоянием природы и указывал на необходимость вмешательства "Творца".
§2 От термодинамики необратимых процессов
к физике организованных систем
Собственно, историю новой физики, по-видимому, следует начинать не с планковского кванта действия и эйнштейновского принципа относительности, а с клаузиусовской энтропии, поскольку именно она создала в физике ту асимметричную взрывоопасную обстановку, которая подорвала основания классической механики, побудила Больцмана к поискам закономерности нового типа, основанном на чисто математических идеях теории вероятностей, и создала реальную возможность для появления теории относительности и квантовой
механики.
Однако даже этой серией блестящих революционных открытий не удалось обезвредить вызывающую асимметричность энтропии настолько, чтобы считать состояние современной физики бескризисным.
Больцмановская статисгическая тормодинамика, загнавшая необратимость энтропии в область маловероятных флуктуаций, создала только видимость решения проблемы необратимости и "спасения" мира от "тепловой смерти" Синтез феноменологической и статистической термодинамики оказался несостоятельным, ибо он покоился на противоречии между проблематичной микрообратимостъю и макронеобратимостью (или между "микроскоскопической детерминистической симметрией и макроскопической вероятностной асимметрией"20), которое только кажется разрешенным, не будучи таковым. Второй закон в своей статистической интерпретации содержит в себе именно ту меру асимметрии, которая способна взорвать физику новой концепцией эволюции, самоорганизации и развития.
Так называемая положительная эволюция, описывающая процесс
деградации, или разрушения структуры изолированной системы, позволяет предположить, что должен быть возможен и другой физический закон, объясняющий эволюцию в направлении образования и усложнения структур. Именно эта идея определяет пафос исследований Пригожина (и других представителей брюссельской школы), направленных на то, чтобы дополнить классическую термодинамику21, или точнее, термостатику, новой неравновесной термодинамикой и найти "универсальный критерий эволюции", естественно включающий в себя оба направления эволюции. Однако со временем стало ясно, насколъко неординарен этот асимметричный закон классической физики.
Когда физический закон приводит к асимметрии, иначе говоря, когда он обнаруживает границы своего действия, стремятся сформулироватъ новый с более широкой сферой действия, в который данный закон входил бы в качестве частного или предельного случая. Выше мы имели случай проследить подобное развитие закона сохранения четности от Р-инвариантности через СР-инвариантность к СРТ-инвариантности.
Второй закон и здесь абнаруживает свою крайнюю нестандартность. Все попытки рассмотреть в рамках одного закона второго начала термодинамики равновесные (симметричные, характерные для неживых объектов) и сильно неравновесные, асимметричные, необратимые процессы закончились неудачей и привели к осознанию того положения, что биологические процессы, например, "не могут быть объяснены экстраполяцией от термодинамического равновесия".
Здесь мы имеем ситуацию неоднозначности, напоминающую скорее полярную противоположность частицы и волны в проблеме корпускулярно-волнового дуализма, где альтернативная постановка вопроса попросту неверна.
"Термодинамику можно разделить на три большие области, изучение которых соответствует трем последовательным этапам в развитии термодинамики. В равновесной области производство энтропии, потоки и силы равны нулю. В слабо неравновесной области, где термодинамические силы "слабы", потоки... линейно зависят от сил. Наконец, третья область называется сильно неравновесной, или нелинейной, потому, что в ней потоки являются, вообще говоря, более сложными функциями сил."22
Если переход между равновесной термодинамикой, или термостатикой, и собственно термодинамикой (или линейной термодинамикой неравновесных процессов) можно определить как переход внутри одного закона, где и то и другое состояния являются предсказуемыми на языке этого закона, то этого нельзя сказать о другом переходе к нелинейной термодинамике неравновесных процессов, для которой, вообще говоря, положения второго закона оказываются неприменимыми. "В сильно неравновесных условиях понятие вероятности, лежащее в основе больцмановского принципа порядка, становится неприменимым: наблюдаемые структуры не соответствуют максимуму комплексов. Не соответствует максимуму комплексов и минимум свободной энергии F=E TS. Тенденция к выравниванию и "забыванию" начальных условий перестает бытъ общей тенденцией. В этом смысле старая проблема происхождения жизни предстает в ином свете. Заведомо ясно, что жизнь несовместима с принципом порядка Больцмана..."23
Понятие стуруктуры, к которому приводят второе начало и неравновесная термодинамика, отличаются в корне. Кристалл и ячейки Бенара это два типа структуры, основанных на принципиально различных термодинамических
ситуациях: в одном случае мы имеем порядок равновесной структуры, в другом иовый тип порядка, термодинамическую упорядоченность, для которого тепловой поток является сколь парадоксальным ни казалось бы это с позиций второго закона источником не хаоса (возрастания энтропии), а хрупкого порядка диссипативной структуры.24
Следует отметить, насколько необычным для классической науки "персонажем" является диссипативная структура, для образования которой простые
элементы, из которых она складываются, должны "обрастать" связями.
В сущности, это первая попытка от "материальных точек" и "бильярдных шаров" классической науки перейти к новому пониманию элементов как "индивидуумов". Химия потому и не сводима полностью к физике, что здесь химические элементы, молекулы и атомы проявляют "характер", вступая в одни соединения и пренебрегая другими. Химическое "сродство", "симпатии" и "антипатии" химических элементов это образное выражение тех нарушений симметрии, которые приводят, в конечном итоге к необратимости химических процессов25 Неслучайно поэтому, что первая дссипативная структура была обнаружена в неорганической химии Белоусовым26 (экспериментально). "Возможно, что именно диссипативные структуры представляют собой один из простейших механизмов связи (communikation)".27
Диссипативная структура проявляет черты, динамической28 целостной системы, термодинамически неравновесное состояние которой буквально держится на движении, точнее, самодвижении.
Здесь, по-видимому, необходимо внести некоторую ясность в употребление термина "равновесие" в его термодинамическом и динамическом аспектах.
Равновесие можно отнести к числу тех понятий, которым "не повезло" в науке (в том же ряду можно указать время, движение, изменение и т.д., и, конечно же, асимметрию). Между тем оно является ключевым для понимания симметрии и асимметрии. Связь между симметрией и равновесием настолько тесна, что эти понятия иногда употребляется как синонимы. Однако равновесие это состояние, осуществляющееся между полюсами симметрии асимметрии, как статическое и как динамическое равновесие29.
В динамике это понятие нашло отражение только в вариационных принципах механики30 и, в частности, в принципе наименьшего действия, выражающих общую тенденцию систем к статическому равновесию, или к симметрии. Однако тщетно искать в физических законах понятие динамического равновесия асимметрии. Симметрийной науке этот язкк асимметрии и жизни все еще остается неподвластным. На нем могут говорить пока только поэты на столь неприемлемом в науке чувственном или еще того хуже эмоциональном уровне.
"А ведь вся радость ладей моей работы, пишет Марина Цветаева, выявить равновесие движения", посрамляя серьезных ученых специалистов, считающих в своей ученой наивности, что они, если не решили проблему жизни, то находятся уже в преддверии этого, между тем как они все еще изъясняются прозой, т.е. говорят о жизни на языка смерти Так, жизнь на этом языке выражается как состояние термодинамического неравновесия, что означает дословно, состояние несмерти.
И поскольку точная наука еще даже не осознала необходимость изучения языка жизни, то состояние живого организма, обозначаемое как неравновесное31, уже исключает понимание его как равновесия динамического, или самого совершенного состояния равновесия, которое сохраняется благодаря движению не мысленному или научному движению, а самодвижению.
И вот строгий специалист уверяет нас, что состояние живых организмов только кажется уравновешенным; на самом же деле "метаболический вихрь" это стационарное состояние, а не то чудо равновесия движения, о котором говорит нам чувственный опыт.
По иронии судьбы или исторически сложившейся логике развития научное знание начинает изучение жизни вторым началом термодиамики этим великим законом смерти, развившимся сегодня до теории, стоящей в преддверии осознания необходимости и неизбежности ее синтеза с диамикой. Вместо динамического равновесия, или асимметрии, наука отправляется с противоположного полюса термодинамического равновесия симметрии, или смерти, и подходя к границе, отделяющей ее от жизни, обнаруживает сплошные нарушения и диссонансы, флуктуации и катастрофы, или бифуркации.
Нарушая основную заповедь "простоты" физического объекта, по определению лишенного всякой структуры, "индивидуальности" и ассимметрии, физика "нулевой организации" начинает обрастать связями.
Организация и означает осуществление взаимосвязей в пространстве и во времени, ибо система, лишенная связей может только деградировать к состоянию термодинамического равновесия. Возрастание энтропии в этом смысле есть процесс монотонного избавления от связей. Поэтому изолировать систему уже означает (тавтологично) поставить ее на путь деградации.
Неравновесная термодинамика, стремящаяся к описанию самоорганизации физических систем, начинает с теории флуктуаций, которая как бы "образует мост между теорией термодинамического равновесия и теорией необратимых процессов"32 В ее основе лежат три безоговорочных допущения, которые сегодня уже начинают осознаваться.
1)Самоорганизация есть флуктуация статистической системы, наиболее вероятным состоянием которой является термодинамическое равновесие, и, таким образом, есть по определению, крайне маловероятный и неустойчивый процесс. Заслуживает внимания то обстоятельство, что больцмановская флуктуация (флуктуационная гипотеза), которая допускает исчезающе малую возможность для нарушения второго закона, постепенно разрастается и, достигнув "катастрофических" размеров, овладевает всей системой (не только на уровне физической системы, но и теории). Случайность, исключение становится правилом, но еще не законом.
"В сильно неравновесной области не существует универсального закона, из которого можно было бы вывести заключение относительно поведения всех без исключения систем. Каждая сильно неравновесная система требует особого рассмотрения".33
2)Время есть инвариантная величина, знак которого выносится "за скобки". Парадоксальность ситуации, в силу которой необратимые процессы описывались на основе концепции обратимого времени, как-то выпадала из поля зрения
создателей теорий самоорганизации. Сегодня ситуация в корне изменилась. Необратимость, или "стрела времени", задаваяемая законом возрастания энтропии (принимаемым в качестве "основополагающего постулата"), приводит к новой концепции "овремененного пространства", т.е. такого понимания пространства-времени, где акценты переставлены с пространства и "пространственноподобного" симметричного времени эйнштейновского континуума на время как необратимость и необходимое условие всякой эволюции.34
3)И, наконец, самоорганизация есть процесс, совершающийся в
статистической системе, естественным состоянием которой является хаос, а законом организации - вероятность или "его величество Случай". Однако из статистической системы, еще вчера считавшейся системой "анархической" (системой, состоящей из невзаимодействующих элементов, как газ в помещении или вода в стакане с разошедшейся каплей чернил), системой, лишенной всякой внутренней обусловленности, сегодня, как феникс из пепла, рождается диссипативкая структура, проявляющая черты целостной динамической системы с обратной связью и нарушенной временной (и пространственной) симметрией.
Здесь следовало бы подчеркнуть, "как сильно спонтанное образование пространственных структур противоречит законам равновесной физики и принципу порядка Больцмана".35
Как бы то ни было, а старт взят, и первые теории самоорганизации (и та же теория флуктуации, опирающаяся на указанные выше допущения) являются тем начинанием, которое три десятилетия тому назад показались бы совершенно безнадежной авантюрой, посягательством на незыблемость и непротиворечивость
физического закона.
Физика достигла такого уровня развития, когда она не может и дальше развиваться стихийно, без осознания оснований и границ своих законов, принципов, методов, т.е. без постоянной философской рефлексии над собственными "началами" и возможностями, что, в частности, позволило бы ей нести ответственность за свои действия, а также предсказывать границы своих законов и теорий, а не обнаруживать их роst fасtum.
Каковы основания и границы статистического метода, введенного в физику Людвигом Больцманом? Что такое статистическая система, и как она соотносится с системой динамической?
"Вы верите в бога, играющего в кости, писал Эйнштейн в письме к Борну, а я в законы и абсолютный порядок в мире, существующем объективно, и который я пытаюсь представить себе в откровенно умозрительной манере. Я твердо верю в него, но я надеюсь, что кто-нибудь откроет эти законы в результате более реалистичного подхода или, точнее, выдвинув более осязаемые основания, нежели позволил мне сделать мой жребий. Даже огромный начальный успех квантовой теории не заставляет меня верить в первичную игру в кости, хотя я полностью отдаю себе отчет в том, что наши молодые коллеги интерпретируют это убеждение как признак старчества"36.
Настало время вспомнить скептическое отношение Эйнштейна к окончательности статистической картины мира. Известная дискуссия с Бором о том, как возможно вероятностное описание физической реальности, в сущности являющаяся спором двух основных методологических подходов динамического и статистического сегодня представляется одним из самых актуальных вопросов оснований физической науки. Она восходит к проблеме корпускулярно-волнового
дуализма, преодолению которого - не будет большим преувеличением сказать - Эйнштейн посвятил всю свою научную жизнь. Дуализм этот не преодолен и поныне: физика все еще не располагает удовлетворительной теорией, синтезирующей в себе теорию относительности и квантовую механику.
До конца своих дней Эйнштейн не уставал твердить в обстановке полного одиночества и непонимания о неполноте и неудовлетворительности статистического, вероятностного описания физической реальности. Его "жребий" не позволил ему открыть новые динамические законы, способные вобрать в себя полевые и квантовые эффекты и описать на новом, более реалистическом, чем это позволяла теория относительности, уровне гармонию мира символ веры этого удивительного физика, которому довелось не только открыть один лик этой гармонии симметрию, но и глубоко, до трагичности, прочувствовать неполноту своего открытия.
Эйнштейн был больше "верующим" физиком, чем философом, и слишком верил в симметрию, чтобы усомниться в ее универсальности. Иначе, как знать, может быть он и смог бы прозреть возможность синтеза динамики и термодинамики, в преддверии, которого стоит сегодня физика. Однако в науке столь далеких прозрений, или предвосхищений, как правило, не бывает, это прерогатива искусства.
"В конце концов, кажется неизбежным представление, что физика должна стремиться к описанию реального состояния отдельной системы. Природу в целом можно рассматривать только как отдельную (однократно существующую) систему, а не как "ансамбль систем"."36
Динамический закон и описывает отдельную систему, однако вне ее реальных изменений. Все изменения которым может подвергнуться динамическая система, не затрагивают ее структуру они вынесены в область граничных условий. Внутри "скобок" полный покой, симметрия, самотождественность. С динамической системой может произойти все, кроме эволюции, возникновения и уничтожения. Так что иллюзорна не только необратимость времени динамической системы, но и ее эволюция. Динамические законы описывают лапласовский мир абсолютного детерминизма: задайте мне начальные условия, и я опишу ее поведение в любой момент времени.
Но являются ли начальные условия чисто внешними по отношению к динамической системе, без ущерба выводимыми за ее пределы? Такой вопрос попросту не ставится, и не только потому, что в физике с самого начала существует молчаливый уговор исследовать регулярности, закономерности симметрию, а не уникальные явления случайности, и асимметрии; но и по той причине, что другого пути для развития точной науки вообще не существует. Точность и означает полную сохраняемость, фиксируемость, инвариантность, симметрию ...
Границы возможностей такого подхода обозначаются с появлением и развитием термодинамики, выдвинувшей на первый план вопрос о необходимости исследования поведения не одной или двух динамических систем, а огромного их множества. На первый план выдвигается закономерность нового типа вероятностный закон система приобретает качество статистической, а энтропия такой системы выступает как функция вероятности, точнее, как мера ее вероятности.
Можно сказать, что исторически сложившаяся концепция статистической системы это локальный аспект некоторой части динамической системы вне связи с целым или, по выражению Дюкрока, "анархическая система без внутренней обусловленности". Вероятность ее состояния статистическое равновесие, всякая структура маловероятная флуктуация, обреченная на затухание, любая эволюция -в направлении разрушения структуры.
Идеальной гармонии мира динамических законов противопоставляется анархия, хаос статистического, описываемого на языке вероятностных законов. Естественно, что такой скачок, явившийся неизбежным результатом развития физической науки, мог бы казаться удовлетворительным (для Эйнштейна, по крайней мере) только в том случае, если бы допускал обратный переход от полного хаоса к гармонии мира, описываемого на новом более реалистическом уровне.
Только теперь в физике складывается ситуация, позволяющая увидеть возможность такого перехода. Она обусловлена тем великим преимуществом статистической термодинамики, что хаос, описывемнй ею, не абсолютен, но чреват флуктуациями, которые являют собой как бы луч надежды на упорядоченность в этом беспросветном царстве деградации и случайности. Луч этот очень слаб и до самого последнего времени позволял описывать не саму упорядоченность, а процесс ее утраты, иначе говоря, статистическая теория заключает в себе возможность описания эволюции многокомпонентных систем в направлении разрушения структур, увеличения беспорядка.
Для того, чтобы получить возможность описания эволюции в направлении увеличения упорядоченности, образования структур, т.е. асимметрии, статистическая система должна, по меньшей мере, рассматриваться как локальный аспект целостной динамической системы (а не как ее случайная часть, безразличная к целому) с внутренней обусловленностью и обратной связью. Такая целостная система динамическая в глобальном и статистическая в локальном аспекте была бы способна вобрать в свои основания асимметрию граничных условий, она обладала бы внутренней структурой и необратимыми изменениями. т.е. развитием. Теория, способная описывать поведение такой системы, была бы единой теорией, синтезировавшей динамику и термодинамику.
Второе начало термодинамики, в сущности, утверждает только то, что в мире существует смерть через изоляцию, и его эффективность в описании биологических объектов объясняется тем, что жизнь не абсолютна, а есть жизнь и смерть одновременно. Поэтому физика в лице второго закона достигла столь больших успехов в описании феномена жизни со стороны смерти и на языке смерти. Изменение знака энтропии на отрицательный не делает возможным описание жизни, как это может показаться на первый поверхностный взгляд, ибо для этого нужно вынести жизнь "за скобки".
Физика еще вчера действовала именно так: она выносила жизнь (здесь уместнее сказать энтелехию живого организма) в область "начальных условий" и описывала ее структуру до мельчайших подробностей. Могущество ее в этом отношении поразительно. Она способна, подобно Богу, сотворить Адама из глины математических формул, но оживить его... Увы, без энтелехии здесь ничего не получается.
"... Знание о том, что клетка живет, возможно, является чем-то дополнительным (курсив мой И.А.) по отношению к полному знанию ее молекулярной структуры"37 Чем же дополнить структуру клетки, чтобы оживить ее, не энтелехией ли?
Принцип дополнительности детище нашего века, но идея дополнительности косной материи и животворящей силы стара как мир. И куда же может деться из науки энтелехия, если изучение живого организма не может обойтись без разделения структуры и процесса, души (энтелехии) и тела, закона и начальных условий, симметрии и асимметрии?
Механицизм и витализм, энтелехия и "тепловая смерть Вселенной" это плоские изображнния одной стороны физической реальности вне связи с целым, но претендующие на полноту, результат "разрушающего анализа" без надежды на синтез (необходимость, которого начинает осознаваться сегодня).
"Столетие исключительно отдающееся анализу и как бы пугающееся синтеза, не стоит на правильном пути; ибо только оба вместе, как вдыхание и выдыхание, составляют жизнь науки"38 , писал Гете без малого два столетия тому назад, но слова эти адресованы скорее нам.
Мир нашей науки это мертвое царство покоя, сохранения, статического равновесия, симметрии. Нам кажется, что мы умеем описыветъ движение, не замечая, что движение в наших формулах это всего лишь точки покоя, из которых оно складывается. Движение, изменение, асимметрия, время, и жизнь, наконец, это призраки нашей науки; это парадокс неподвижной летящей стрелы Зенона и "фиктивная сущность" "стрелы времени" в формуле четырехмерного пространства теории относительности; это призрачное развитие, которое мы тщимся представить суммой сохраняющихся моментов, и акробатический трюк со знаком энтропии, силящейся описать самоорганизацию и жизнь на языке деградации и смерти. И мы можем не замечать ограниченности этой науки, ее логики и ее метода до тех пор, пока не приблизились вплотную к проблеме жизни. Здесь проходит граница, предел, положенный традиционной науке и научному методу.
Важно, однако, понять, что речь идет не о границе познания, а всего лишь об ограниченности рациональной науки, начинавшей с замкнутой тавтологичности формальной логики (вспомним, что древние говорили о "чуде единства" мира не на языке тождества а на языке аналогии) и "что так называемый предел познания, есть, в корне взять, предел метода этого познания, неправомерно переносимый на объект и делающей объект жертвой собственного бессилия".39
Анри Бергсон постиг эту относительность познания, зависящего от выбора метода, определяющего ту или иную грань этого, в сущности, безграничного феномена. Но ошибка Бергсона, узревшего всю односторонность научного метода, абсолютизацию одной (пространственной) стороны физической реальности и на этом основании провозгласившего условность науки, заключается в том, что он при этом впал в другую крайность (чистой длительности). Направляя пафос своей философии против анализирующей науки, он, родной сын эпохи, "исключительно отдающийся анализу", разъединил стороны реальности с тем, чтобы, объявив инвариантность символических форм чутъ ли не фикцией, утвердить инвариантность чистой длительности в качестве абсолютной.
Абсолютизированным формам рассудочной логизированной науки он противопоставил чистый эйдос, прозреваемый непосредственно, вне всяких форм. Адама, созданного из глины научных форм, невозможно оживить никакими фокусами, ибо он изначально есть энтелехия, и поэтому, по мысли Бергсона, всякая глина символов и застывших форм должна быть выброшена в мусорный ящик. Тот факт, что не только наука, но и вся человеческая культура, оказывалась в результате выброшенной за борт, представлял собой только побочный результат этой процедуры.
Бергсон постиг приоритет "жизненного порыва" над мертвой формой и отсюда сделал заключение о несущественности, ненадобности формы вообще. Современник революционных идей в физике, возвестивших триумф идей сохранения и симметрии, он мог противопоставить им идею чистой длительности не иначе, как утверждая абсолютность вторых и несущественность первых. Ведь о синтезе их в науке с приоритетом времени не могло быть и речи.
Синтез пространства и времени, осуществленный Эйнштейном в теории относительности, был, однако, выражен им в традиционном русле господства пространства над временем, представляющем собой симметричную, "пространственно-подобную", и посему "фиктивную" сущность. Чтобы сконцентрировать внимание на этой второстепенной в науке сущности и обратить внимание на ее чрезвычайную важность, первичность и первостепенность в объяснении феномена жизни, Бергсону пришлось пойти чуть ли не на отрицание науки.
Амплитуда раскачки от абсолютной симметрии мира строгой науки, утверждающей самым нормальным и вероятным состояние смерти, до асимметрии "жизненного порыва" была слишком велика, чтобы не "хватить через край" и не абсолютизировать ущемленную в науке сущность времени. Нефилософичность позиции Бергсона, учение которого заводит в новый тупик чистой неоформленной длительности, отмечалась неоднократно40 . Тем не менее, Бергсон это симптом кризиса формальной науки, а его учение (пользовавшееся, кстати, шумным успехом, косвенное свидетельство актуальности поднятой им проблемы) было призвано пробудить науку от благополучной неосознанности собственной неполноты, односторонности и беспомощности в решении проблемы жизни.
Кризис науки, однако, должен означать не конец ее, а новое начало. И начало это может зародиться только в недрах самой науки. Как ни велико эвристическое значение философии как самосознания науки, позволяющей ей увидеть себя "со стороны", в системе с другими областями знания и всей человеческой культуры в целом, однако свои проблемы наука решает без философской опеки, более того, она всегда остается крайне инертной в отношении предлагаемой ей со стороны помощи, особенно, когда помощь эта навязывается в виде готовых рецептов и законченных методологических схем. Речь идет теперь о том, что сознание науки больше не может существовать отдельно от нее в виде так называемой философии науки.
Наука уже встала на путь, ведущий к синтезу не только биологии и физики, но естествознания и философии, и находится в преддверии осознания необходимости, неизбежности и неотложности синтеза всех областей познания.
§ 3 Перспективы нового подхода
Следы нового начала можно усмотреть в науке с незапямятннх времен. "Текут наши тела, как ручьи, и материя вечно возобновляется в них, как вода в потоке", говорит Гераклит, посрамляя некоторых современных представителей строгой науки, которые даже на фоне непосредственных наблюдений "метаболического вихря" не могут отличить живой организм от "куска горной породы".
Наиболее яркий след представляет эволюционное учение в биологии, получившее завершение в теории Чарльза Дарвина. "Дарвин ведь не создал эволюционное учение, как это часто и необоснованно считают популяризаторы. Это учение было известно задолго до Дарвина и создавалось и Аристотелем, и Линнеем а многими другими; в этом у Дарвина было много предшественников. Гениальность Дарвина была в том, что он первым увидел в природе принцип
естественного отбора, естественноисторический механизм эволюции живых существ."41
Теория Дарвина несет в себе уже не просто следы нового научного метода, но это первая теория синтеза (правда, неосознанного, стихийного) изменяющихся и сохраняющихся моментов в биологической эволюции живой природы с приоритетом первых; неосознанного не только со стороны создателя происхождения видов, но и всей науки, в которой ей отказано в статусе научной теории этакая описательная теория, дающая существующему в мире живой природы "многообразию интеллектуальную связанность".
Дарвин был первым великим унификатором биологической науки, охватившим в своей теории эволюции всю живую природу. Это была самая настоящая революция в науке, однако, как оказалось, всего лишь интеллектуальная (по Майру, например), поскольку дарвиновская теория не отвечала кантовскому критерию научности, согласно которому "в любом частном учении о природе можно найти науки в собственном смысле лишь столько, сколько имеется в ней математики".42
По странной логике развития научного знания (как будто бы переносящего акценты научного мышления со статически-структурного к динамически-процессуальному) этот тезис все еще продолжает восприниматься в качестве абсолютного критерия. Однако, если под математикой понимать не только формулы, но определенный аспект научного знания, основанный на принципе тождества, инвариантности, сохранения, симметрии, то теории Дарвина нельзя отказать в статусе научной, ибо она есть описание изменений сохраняющихся видов. Кстати, об этом говорит уже название книги Дарвина; "Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение избранных пород в борьбе за жизнь". Если бы это было не так, то современные попытки ее модернизации, т.е. физикализации и математизации, потерпели бы полный крах.
Тот факт, что процесс этот не дает желаемых окончательных результатов в построении так называемой синтетической теории эволюции, можно объяснить тем, что теория Дарвина впервые в истории научных теорий ставит на первое место изменение, эволюцию (асимметрию), оставив за сохранением, равновесием (симметрией) то второе среди равных место, которое соответствует им в живой природе. Отсюда ее непохожесть ни на одну из физических теорий и даже противоположность физической теории эволюции; оторванность от законов физики
и химии, трактуемая иногда как описательность и даже "ненаучность", и способность к описанию эволюции только живых существ.
Однако дарвиновская теория эволюции обладает и существенным недостатком, благодаря которому как ни парадоксально это звучит она так легко и прочно вписалась в научную картину XIX века. Хотя это учение и ставит на первое место изменчивость организма, но ничего не говорит о ней и не допускает никаких высказываний относительно законов этой изменчивости.
Изменчивость в теории происхождения видов постулируется, причем постулирунтся неосознанно или безоговорочно, так что в конечном итоге получается, что изменчивость организма дело случая и управляется она или направляется только извне естественным отбором. Ничего не говорит она и об организме, подверженном изменчивости.
Тщетно мы будем искать здесь постановки вопроса о том, что есть организм и каковы законы его изменчивости. Целью теории является исследование механизма видообразования путем естественного отбора. Коротко, задача формулируется следующим образом: даны организм и его изменчивость. Требуется исследовать, как происходит исторический процесс образования видов43. С этой задачей Дарвин справился блестяще.
Эволюционная теория "является сгустком большого числа различных эмпирических данных и закономерностей сравнительной морфологии, описательной биологии и т.д. и выходит за пределы непосредственного опыта; она высказывает общую закономерность, полученную путем абстракции и на основании некоторых общих представлений о живых существах, закономерность, гласящую, что живые существа на Земле, животные и растения, возникли одно из
другого в течение истории Земли, что они составляют общее родословное дерево, т.е. находятся в более или менее близком "кровном" родстве друг с другом. Все отдельные эмпирические данные, полученные сравнительной морфологией, зоогеографией, палеонтологией и т.д. могут быть представлены как некоторые частные случая этого общего принципа, или этой общей закономерности. Даже больше того: эволюционная теория обладает и исторически временным моментом, поскольку содержит в себе необходимость появления новых форм и гибели других", пишет Эрвин Симонович Бауэр, и продолжает. Однако "мы имеем в современной эволюционной теории некоторым образом парадоксальное положение, а именно теорию, которая постулирует и обосновывает историю живых существ, но принципиально отрицает существование закономерностей этой истории. В ней господствует момент случайного, прикрывающий момент исторически необходимого, закономерного".44
Ситуация несколько проясняется, если учесть, что Дарвин действовал в пределах той самой абстракции - вполне в духе точной науки - на основе которой ему удалось решить невероятно сложную и неслыханную в науке задачу в одном принципе охватить всю живую природу и представить историю образования, а точнее, преобразования одних видов в другие как звенья одной и той цепи или "родословного древа". Полагать же, что он при этом упустил возможность охватить, этой теорией еще и организм с его внутренними закономерностями изменчивости и развития или самоорганизации как сказал бы современный специалист представляла в то время абсолютно невыполнимую задачу.
Другое дело, что "механизм" построения теории был осознан недостаточно, так что ревностные дарвинисты дошли до того, что отказывались признать за организмом какую бы то ни было активность.
"С точки зрения Дарвина... совершенство есть сложный результат двух факторов: пластичности организмов, не представляющей никакого определенного направлени (иначе говоря, направляемого случаем, курсив мой И.А.), и другого фактора (естественного отбора И.А.), прилаживающего их к условиям существования и направляющего их в смысле наилучшего приспособления." В этих и особенно нижеследующих строках звучит торжество механицизма, пафос которого определяется высокой целью науки обеспечить благополучие и счастье человечества.
"Так и с поступательным движением органического мира, продолжает Тимирязев: организмы получают из внешнего мира толчки, заставляющие их двигаться, т.е. изменяться по всевозможным направлениям, и только отбор, парализуя все шаги назад, т.е. все, не имеющее полезного приспособления, упорядочивает это движение, сообщает ему одно определенное направление вверх, вперед по пути к наибольшему совершенству."45
Здесь, однако, остается непонятным, почему отбор и приспособление не могут из пластичной глины, например, путем "толчков" заставляя ее двигаться в определенном направлении и "парализуя шаги назад", сотворить в конце концов Адама.
Дарвин обращает особое внимание на этот пункт своего учения, помещая "на очень видном месте" и в первом и в последующих изданиях книги следущие слова: "Я убежден, что естественный отбор был главным, но не исключительным средством, вызывавшим изменения". "Но это не помогло, продолжает он. Велика сила упорного извращения чужих мыслей..."46
Однако, благодаря именно этому "извращению", теория естественного отбора обнаружииивая свое согласие с основной догмой механицизма, согласно которой вся ответственность за изменчивость объекта, лишенного какой бы то ни было активности, целиком возложена на среду, хорошо вписывается в картину симметрийной науки.
Этот наиболее уязвимый пункт дарвиновского учения незамедлительно обнаруживается виталистами и служит основанием для полного его неприятия. Между тем сами виталисты не только не сумели предложить взамен ничего лучшего никакой научной теории, объясняющей жизнь, но и не смогли понять, что величественное сооружение эволюционного учения Дарвина это первая крупная заявка биологии не только на самостоятельность и несводимость к наукам о "неживой" природе, но и на будущую теорию жизни.
Любая научная теория обладает определенной мерой неполноты и незавершенности, иначе и быть не может. Но когда в силу неосознанности ее оснований или приверженности к крайностям прямым следствием этого незнания - пытаются ее абсолютизировать, она выпадает в осадок догматического учения, тормозящего развитие живой науки. Осознание оснований научной теории есть поэтому необходимое условие ясного понимания точек ее роста и возможности предсказания путей ее развития.
Синтетическая теория эволюции, в сущности призванная к синтезу эволюционного учения и генетики, развивает теорию Дарвина в направлении идей сохранения, т.е. той части этого учения (об изменчивости и наследственности), которая лучше поддается физикализации, химизации и математизации. Тот факт, что процесс этот не так эффективен, как можно было бы ожидать, объясняют обычно чрезвычайной сложностью биологического объекта.
Однако биология сложна не только и не столько объектом своего изучения, объект физики элементарных частиц ничуть не проще , сколько неадекватным подходом. Здесь меняется аспект рассмотрения. Акцент переносится на связи, на несохранение, неравновесность (термодинамическую), необратимость..., сплошной ряд отрицаний, свидетельствующих о том, что наука до сегодняшнего дня не располагает позитивными средствами для описания феномена жизни и даже не осознает того, что пытается свести этот принципиально целостный феномен к одной и притом не главной, теневой стороне его, ибо в ее компетенции только та сторона проблемы жизни, которая определяет сохраняющееся, симметричное, мертвое бытие.
Теперь уже становится совершеннно ясно, что сводить науку о живой природе к физике и химии, можно только путем отсечения ее витальности, умерщвления объекта ее изучения. Не биология должна отсечь от себя свое первоначало, главный свой принцип, чтобы стать частью физики, а, напротив, наука о "неживой" природе47должна достроить свои основания, чтобы дорасти до уровня целостной науки, способной к описанию неформального единства, органичного синтеза различных, противоположных, противоречивых сторон реальности.
Построить физическую теорию, годную к описанию эволюции физических и биологических систем отнюдь не значит дополнить второе начало этот универсальный закон смерти неравновесной термодинамикой или даже теорией самоорганизации, а найти принципиально новый тип "подвижного закона" (Гете), способного к единому описанию вечности и мгновения, формы и реальности, непрерывности и дискретности, изменения и сохранения, равновесия и развития и т.д., жизни и смерти, наконец.
"Жизнь природы проистекает согласно вечным подвижным законам, говорит Гете. Закон, описывающий подвижную жизнь природы, сам должен быть подвижным. Природа "обладает полем действия, в пределах которого она может двигаться, не выходя за границы своего закона". "Если здесь закон все еще не более, как предельная ограда, соблюдая которую одиночные феномены инсценируют свою произвольную игру, оставляя единичность как таковую беззаконной, то закон, поскольку он подвижен, прорвал эту застылость, которая лишала его власти над самим единичным: подвижный закон есть синтез "предела" и "поля действия". Гетевские законы, содержат в себе в качестве своего подлинного двигателя "образ", "тип". Но поскольку таковой фактически не всегда, мало того, быть может никогда не реализуется и благодаря этому возникает в явлении "исключение", то закон, мыслимый как "подвижный", это выполняет; он как бн догоняет, казалось бы, ускользнувший от него феномен, и оба сплетаются вместе, заново воссоздавая единство идеи и действительности.48
Гете был настоящим предтечей учения Дарвина. Хотя автор "Происхождения видов" едва ли знал естественнонаучные труды Гете, "учение о форме" которoго есть "учение о превращении", однако его теория эволюции создана методом Гете.
Дарвину удалось увидеть, умозреть феномен преобразования живых существ путем "сохранения благоприятных различий и изменений и уничтожения вредных" и описать его в естественнонаучном учении, ставшем единственной в своем роде теорией эволюции мира живой природы.
Конечно, теория Дарвина ничего не говорит не только об организме, но и о проблеме происхождения жизни, оставляя без внимания недостающие начальные звенья в эволюции живой природы.
"Возражение, что наука до сих пор не пролила света на гораздо более высокие задачи о сущности и начале жизни, не имеет значения", пишет Дарвин, оставляя между своей теорией и физикой зияющую брешь. Усилия последующих поколений биологов и физиков были направлены на ликвидацию этой бреши.
"Если мы хотим уничтожить разрыв между физикой и биологией, то необходимо разобраться в том, что такое "отбор" на языке точных молекулярных понятий, которые в конечном счете могут описываться квантовомеханической теорией. Мы должны вывести дарвиновский принцип из тех свойств материи, которые нам известны"49 пишет Манфред Эйген, немало способствовавший тому, чтобы уменьшить этот разрыв путем перенесения основных идей теории Дарвина на другой берег научности и точности и выражения ее на языке известных физических теорий. В книге "Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул", главная цель которой "ввести в молекулярную динамику понятие "отбора" и связать его с уже известными нам молекулярными параметрами", он выделяет три основных этапа эволюции:
"1) добиологическая "химическая" фаза;
2) фаза самоорганизации, приводящая к появлению реплицирующихся "индивидуумов";
3) эволюция отдельных видов, пишет Эйген и продолжает.
Долгое время биологи имели дело главным образом с третьей фазой... Однако моя книга относится ко второй фазе, к переходу от "неживого" к "живому"."52.
В полном согласии с исконной закономерностью развития биологической науки от периферии к центру Эйген делает еще один шаг по направлению к центру, но при этом отодвигает линию демаркации, ко второй фазе, считая первую "типично химической" проблемой, которая, хотя и "задаст работу еще целому поколению химиков", но в данном случае, по мению Эйгена, может быть обойдена, поскольку не представляет принципиальных затруднений в решении проблемы перехода от "неживого" к "живому".
Однако здесь есть проблема, которая не может быть обойдена ни в одной из указанных Эйгеном фаз эволюции. Это проблема асимметрии51 , которая буквально пронизывает биосферу на всех уровнях и всех иерархических срезах живого, превращаясь, как мы видели, в проблему оснований.
В самом деле, очевидно, что "стандартная модель" возникновения асимметрической чистоты биосферы или первой фазы перехода от "неживого" к "живому" не может основываться на классической науке. Более того, возможность описания этого перехода в условиях фактического отсутствия эволюции логически предполагает другую крайность катастрофу, или бифуркацию.
В первой фазе это проблема происхождения молекулярной асимметрии. Переход от симметричного состояния молекул неорганической природы к асимметричным и хиральная или асимметричная, чистота биосферы, являющаяся непременным условием жизни, есть проблема, так как переход этот запрещен физическим законом (вторым законом термодинамики). Дополнение его неравновесной термодинамикой не только не снимает указанного запрета, но и выявляет тот факт, что биологические системы лежат за пределом устойчивости термодинамической ветви и поэтому жизнь не может быть описана экстраполяцией от термодинамического равновесия.
Переход от симметричного мира теоретической физики (в основе которой лежит постулат о симметрии мира, законы которой основаны на принципе симметрии и основным методом которой является метод симметрии) к науке о живой природе, асимметрия которой составляет ее существеннейшую специфику на всех уровнях и во всех аспектах, есть проблема и притом не какой-либо отдельной области знания, а проблема общенаучная, касающаяся не только биологии и физики как проблема единотва их оснований, синтеза наук о живой оргаической и неорганической природе но также, что важнее, синтеза науки и фи-лософии. Таким образом, проблема перехода от "неживого" к "живому;" ни в одной своей фазе не может быть не только "типично химической", но и узконаучной.
Концепция Эйгена интересна тем, что в ней просматриваются следы нового научного метода, хотя и на полюсе науки о неживом. Так, введением параметра "ценности" информации он пытается объединить "дарвиновскую теорию с классической теорией информации52, а также после применения этой концепции к самоорганизации на молекулярном уровне обеспечить количественную основу для молекулярной биологии"53.
"Ценность" информации приобретает смысл в связи с понятием отбора. Ценность самой концепции Эйгена для нас здесь определяется теми методологическими особенностями, в которых можно увидеть черты новой физики.
Автор рассматривает динамические системы с обратной связью, применяя к ним вероятностный метод (так называемый стохастический подход54). Это еще не синтез в том органичном понимании, о котором выше шла речь в связи с новым научным методом, но уже заявка на него, утверждение его необходимости.
Эйген строит феноменологическую теорию отбора, которую затем дополняет стохастическим подходом к отбору, как бы подчеркивая необходимость единого рассмотрения дополнительных сторон этого феномена. В другой своей книге57 он переходит к качественной теории динамических систем. Одну из своих книг, написанную в соавторстве с Р.Винклер, он называет "Игрой жизни", проводя аналогию между своей теорией и Шиллеровой концепцией игры, пафос которой состоит в идее воссоединения разъединенной двойственной сущности человека через постижение красоты, являющейся формой и жизнью одновременно.
Игра сокровенейшая черта человеческой природы, обусловленная его способностью к творчеству. Природа же лишь тогда сотворяет жизнь, когда она играет. "Эстетическое творческое побуждение, пишет Шиллер, незаметно строит посреди страшного царства сил и священного царства законов третье веселое царство игры& "56
Если вспомнить, что Шиллер определял прекрасное как "свободу в явлении", то становится более понятным описанное им восхождение из царства необходимости (слепых, неосознанных и потому страшных сил природы, и сил, уже прозреваемых в законах) в царство игры и свободы.
"Представьте себе природу, пишет Гете, которая как бы стоит у игорного стола и неустанно выкрикивает: au double!, т.е., пользуясь уже выигранным, счастливо, до бесконечности продолжает игру сквозь все области своей деятельности. Камень, животное, растение все после таких счастливых ходов постоянно снова идет на ставку, и кто знает, не является ли и весь человек, в свою очередь, только ставкой для более высокой цели"?57
Играет ли Бог в кости?
"Конечно! отвечает Эйген. Однако и Он следует своим правилам игры".58
Бог Эйгена (синоним природы) играет не в кости, а в бисер. "Математическое описание таких "природных" игр требует синтеза различных теорий (речь идет о математическом "синтезе", т.е. интеграции).
1) теории вероятностей для описания прироста информации,
2) теории случайных процессов для описания "неустойчивостей",
3) теории игр для определения оптимального пути эволюции".59
Игру жизни Эйген иллюстрирует математической игрой в бисер. Аналогия столь увлекательна, что подчас заставляет забыть об отсутствии нити. Это отсутствие вовсе не является очевидным, и мы здесь должны разобраться в том, почему концепция Эйгена не может претендовать на решение проблемы перехода от "неживого" к "живому".
Скачок от химии к биологии или от добиологической "химической" фазы эволюции молекул к собственно биологической эволюции макромолекул кажется автору несущественным ("чисто химическая проблема") в решении интересующей нас проблемы, ибо "тип организации, который необходим вначале, это не столько организация в физическом (т.е. геометрическом И.А.) пространстве, сколько функциональная упорядоченность в невероятном разнообразии химических соединений, возможно находящихся в гомогенной фазе& Нам нужна организация в другом "пространстве", которое может быть названо "информационным" пространством"60.
Безмолвно перейдя или перескочив в новое "информационное пространство" переход, равнозначный скачку от структуры к функции, от энтропии к информации, от неупорядоченности к организации, Эйген, однако, занимается исследованием структуры этого по существу функционального аспекта интересующей нас проблемы61. Это похоже на то, как если бы, вознамерившись создать "хронометрию" по образу и подобию учения о пространстве, мы изложили бы ее на единственно известном нам языке пространства.
Бергсон понял эту парадоксальность научного описания времени, и решил поэтому, что время можно описать только на языке времени языке искусства, в котором форма стала прозрачной , и посему отсутствует. Но если чистая64 пространственность, (структурность, формальность) есть смерть бессодержательной формы, то чистая длительность также есть смерть, но на этот раз неоформленного содержания. Жизнь же возможна только как органичный синтез (но не интеграция !) этих противопоставленных сторон единой сущности.
Противоположности структуры и функции не могут синтезироваться рассудочной наукой, потому что они совершенно оторваны друг от друга. Их взаимные переходы невозможны, ибо они суть самостоятельные сущности и между ними лежит пустота, соразмерная пропасти между физикой и биологией. Здесь возможно отношение альтеративы (или структура или процесс; или энтропия или информация; или хаос или организация; или смерть или жизнь), или, в лучшем случае, дополнительности.
Синтез, в котором они могли бы выступить в качестве моментов единого целого, здесь невозможен, ибо связи утрачены. В биологии эта еще не изжившая себя альтеративность выражается в выборе между механицизмом и витализмом. Физическая же теория не может совершить переход к биологической. "Альтератива такой эволюции катастрофа, бифуркация, когда траектория системы уже не обладает указанным свойством и за точкой бифуркации система переходит в принципиально иное состояние".
Морозов высказал гипотезу о переходе от "неживого" к "живому", но в переводе в плоскость методологии науки она прибретает силу высказывания относительно логической возможности такого перехода. Катастрофичность соответствует, по-видимому, не только и не столько реальному физическому переходу, сколько научному, ибо он запрещен физическим законом.
Проблема здесь состоит прежде всего в этом переходе и увидеть его в природе раньше, чем в науке, очевидно, невозможно, ибо в науке оно под запретом, и строгие специалисты могут смотреть на мир только сквозь призму научных теорий.
И это недоверие к созерцательной способности разума достигло таких масштабов, что ситуации "голого короля" складываются здесь сплошь и рядом. Наука же не может получить доступ в мир живой природы раньше, чем ей удастся изучить ее язык, язык синтеза, целостности, неразъединимости ("непрепарируемости"), в котором переход от одного лика целостной сущности к противоположному и обратно обусловлен не потерей сознания и не катастрофой, а тем феноменом, который вслед за Эйгеном можно назвать игрой жизни. Поэтому вполне естественно допустить, что переход этот в природе совершается так же плавно ("играючи"), как и все природные процессы, как ежесекундно происходящий на наших глазах переход неорганических солей, воды, воздуха и солнечной энергии в живую ткань зеленых растений.
Впрочем, феномен, описанный Эйгеном, правильнее было бы назвать не игрой жизни, а игрой в "жизнь", для ведения которой "предполагается лишь наличие качеств, общих для всех живых систем: метаболизм, самовоспроизведение и мутабильность",63 качеств, которые, заметим мы должны быть выводимы, а не предполагаемы в теории, имеющей целью решение проблемы перехода от "неживого" к "живому".
"Отбор происходит при наличии особых веществ и некоторых особых условий" пишет Эйген, подразумевая под "особыми" вещества "типа высокоэнергетических фосфатов, активированных, аминокислот и т.д.", "которые имелись в наличии (?) и могли объединяться в макромолекулы, обладающие простыми каталитическими функциями& "64, и означает примерно следующее. Дайте мне точку опоры, и я подниму Земной Шар, и очень интересно, если целью концепции является демонстрация возможностей рычага, а не поиск точки опоры.
Итак, концепция Эйгена очень интересная и плодотворная как теория, строящая мост между "живой" и "неживой" природой, фундамент которой целиком опирается на физику (и химию), упорствующую в своих приятязаниях быть единственной научной дисциплиной, способной к описанию феномена жизни, по существу является не решением проблемы перехода от "неживого" к "живому", но блестящей разработкой второй фазы, или этапа, эволюции, оставляющей первую, интересующую нас фазу в тени.
Здесь еще раз следует напомить, что наша цель не решение проблемы перехода от "неживого" к "живому", не какой-то сценарий такого перехода и не какая-то фаза его, а сама возможность постановки проблемы жизни или ее решения имеющимися научными средствами.
Особый интерес в этой связи представляет концепция Пригожина и его сотрудников, к которой мы обращались неоднократно на страницах этой работы, так как именно в этой концепции проблема самоорганизации ставится как фундаментальная проблема.
Исходным пунктом концепции Пригожина является принятие второго закона термодинамики в качестве "основополагающего постулата". Отталкиваясь от факта существования "стрелы времени", вытекаюшего из закона возрастания энтропии, автор в конце концов приходит к новой концепции необратимого времени и пространства, наделенного временной структурой. Акценты, как видим, переносятся впервые в истории науки! с симметричного пространства и "пространственноподобного времени" на необратимое время и "овременное пространство". И перенос этот осознается как необходимое условие для возможности описания любой эволюции.
Это уже не следы нового начала, а один из краеугольных камней в фундаменте науки будущего, способной не только ясно очертить границы симметрийной науки, но и встать на путь, ведущий к синтезу асимметрии и симметрии на уровне оснований физики с приоритетом первой как начала активного, структурообразующего, жизненного.
Правда, в концепции Пригожина речь идет еще только о дополнительности динамики и термодинамики и возможности переходов между ними. Диссипативная структура обнаруживает высокую чувствительность по отношению к начальным условиям и уже не может быть описана в отрыве от них.
"В классической схеме начальные условия были произвольными. Для неустойчивых систем произвол исключается. Каждое начальное условие обладает в случае неустойчивых систем определенным иформационным содержанием, которое зависит от динамики системы& Начальные условия и динамика перестают быть независимыми. "65 Второе начало выступает как принцип отбора начальных условий, естественным следствием чего является необратимость.
"Необратимость существует либо на всех уровнях, либо не существует ни на одном уровне. Она не может возникнуть, словно чудо, при переходе от одного уровня на другой.
& Необратимость является исходным пунктом других нарушений симметрии. Например, по общему мнению, различие между частицами и античастицами могло возникнуть только в неравновесном мире. Это утверждение может бытъ распространено на многие другие ситуации. Вполне вероятно, что с необратимостью через отбор подходящей бифуркации связана и киральная симметрия".66
Необратимость это то осознание асимметрии на фундаментальном уровне, которое кладет начало новой науке или новому типу познания, в основаниях которого будет лежать синтез: времени и пространства, движения и покоя, развития и равновесия, асимметрии и симметрии; в то время как рациональная наука говорила о первых на языке вторых.
"Мы искали общие всеобъемлющие схемы, пишут Пригожин и Стенгерс, которые допускали бы описание на языке вечных законов, но обнаружили время, события, частицы, претерпевающие различные превращения. Занимаясь поиском симметрии, мы с удивлением обнаружили на всех уровнях от элементарных частиц до биологии и экологии процессы, сопровождаемые нарушением симметрии&
На наших глазах возникает новое единство: необратимость есть источник порядка на всех уровнях. (Выделено мною И.А.) Необратимость есть тот механизм, который создает порядок из хаоса. Как могли столь радикальные изменения в наших взглядах на природу произойти за сравнительно корогкое время на протяжении последних десятилетий? "67
Наука в результате собственного независимого развития оказалась сегодня в непосредственной близости от окрестностей той неподвижной точки, определяемой проблемой жизни, которая начиная уже с Нового времени, тормозит развитие точной науки, искривляя ее траекторию и возвращая "на круги своя".
Теперь наука находится на пороге осознания необходимости перехода через эту "бифуркационную" точку, "катастрофически" трудную в смысле логического преодоления инерции точной науки, вынужденной совершить переход от бытия к становлению, от смерти к жизни, где нет места альтернативе разделенных абсолютных крайностей, альтернативе, исключающей возможность переходов и заменяющей их "катастрофическими" скачками, а есть познание как необратимо развивающееся во времени единое целое, переходы между разными ликами которого обусловлены не "катастрофой" и потерей сознания, а игрой познания.
Не "звериная серьезность" (выражение Тимофеева-Ресовского) отстаивания изо всех сил крайней, абсолютизированной точки зрения отличает его, а игра переходов живого развивающегося познания, преодолевшего всякую эпистемоцентричность и синтезировавшего в себе науку, философию, искусство...
Процесс синтеза наук начался с тех пор, как были созданы теории, способные к описанию самоорганизации, в то время как истоки этого понятия можно проследить со времен Аристотеля и виталистов. Развитие этих теорий начинается с середины нашего столетия работами в области термодинамики необратимых процессов и более или менее независимого представления о самоорганизации в различных дисциплинах.
После 70-ых годов наблюдается бурный рост концепций самоорганизации и осознание общего подхода в решении ключевой задачи коллективного поведения элементов системы самой разной природы, разрабатываемых на основе междисциплинарного общения. Сегодня наблюдается тенденция к глобализации (иногда слишком поспешной) идей самоорганизации и распространение их на естественные и общественные науки от биологии и экологии до политики и эстетики, но, что важнее, начинает осознаваться необходимость синтеза науки и философии - начало перехода в новое качество.
Первый шаг в этом направлении уже сделан Пригожиным и его школой, развитие строго научной концепции которого приводит с неизбежностью к философской проблематике перехода от существующего к возникающему или от бытия к становлению.
Концепция самоорганизации Пригожина, которая вводит науку в полосу совершенно невиданной революции, "когда коренной переоценке подвергается место и самое существо научного подхода"68 отличается от других теорий самоорганизации своей философичностью. Автор осознает всю значимость и новизну введения в физику необратимого времени, которое со времен Клаузнуса всячески изгонялось из нее, как понятие, чуждое симметрийной физике, чреватое неразрешимыми парадоксами, стоившими жизни Больцману.
Как бы то ни было, но с появлением теорий самоорганизации и синергетических концепций наука встала на путь пересмотра своего метода и своих оснований. Безусловно, это еще только начало пути. Применение этих концепций к биологическим объектам не всегда бесспорно и как отмечают авторы одной из них: "до количественной теории нам еще очень далеко".69
Однако здесь, по-видимому, правильнее было бы сказать: до теории жизни еще очень далеко, количественная компонента которой должна играть в ней уже не первую, а вторую роль, ибо первую роль играет изменение, а выразив его на языке сохранения, мы узнаем только вторую и не самую главную сторону этого феномена.
Во всяком случае, встав на путь асимметризации науки и ее синтеза с философией (пока речь идет только об альянсе), следует ясно осознавать, что наука открывает новое измерение, а это означает, что ее однозначность должна быть только относительной. Время, движение, изменение, развитие, асимметрия и жизнь, наконец, это тот лик реальности, к которой физика, подходила "с другой стороны", выражая их на языке пространства, покоя, сохранения, равновесия (статического), симметрии& Это язык бытия или мертвого бытия, переход от которого к становлению гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд.
Изучение языка жизни начинается с асимметрии и ее первой ласточки концепции необратимого времени, которое, однако, будучи введено е физику в обличье нарушения симметрии настолько ее усложняет, что дает повод к тому, чтобы говорить о "смутной" картине мира и новой концепции сложности, которая приходит на смену "прозрачности" классического мышления.70
Но это естественно. Научный принцип простоты основывается на идее сложенности из частей, связями между которыми можно пренебречь. Сложное всегда сводимо к простым элементам.
Концепция Пригожина основана на отрицании этого тезиса: сложность не есть сложенность. Связи между частями не всегда, а точнее, почти никогда не могут быть выражены линейно, изменение в науке только постулировалось (даже в теории Дарвина) и складывалось методом последовательной смены картин, изображающих сохранение.
Однако переход к сложности можно понимать в нескольких аспектах. Во-первых, это переход от динамики к статистике или переход от одного или двух тел (классические примеры: движение планет или бильярдных шаров) к бесчисленному их множеству (например газ в помещении). Во-вторых, переход от "простых" элементов или "гипнонов" (термин Пригожина) к элементам, проявляющим черты активности, необратимости или асимметрии при переходе к состоянию термодинамического неравновесия. И, наконец, концепция необратимого времени вводит еще одну сложность тем, что накладывает оператор асимметричного времени на симметрийную картину физики (дополняя симметричную динамику асимметричной термодинамикой), тем самым безнадежно
ее усложняя.
Но ведь это не окончательное, а только промежуточное решение (в первом приближении) проблемы самоорганизации, изменения, становления, развития живой и "неживой" природы.
Нет ничего абсолютно постоянного не только в природе, но и в "картине природы". На смену симметрийной физике "машинного века" приходят новые времена, когда "Бог играет в кости". Иначе говоря, механическая картина мира уступила место статистической или стохастической. Концепция Пригожина вписывется в эту последнюю картину, однако чрезвычайно ее усложняя.
Здесь следует только добавить, что наука, по-видимому, стоит на пороге третьей смены времен, когда "Бог, играющий в кости", уступает место новому Богу свободы, который играет уже не в кости или бисер, а в новую игру, которая называется "Жизнью".
В царстве, задавленном железной необходимостью динамических законов и скукой их регулярных повторов, или в царстве случайности, если даже "его величество Случай" выступает совместно с необходимостью, живут только диссипативные структуры. Жизнь же органическая жизнь возможна только в третьем царстве свободы, игры и истинной простоты. Не аналитической простоты как принципа дробления и членения все разрушающего анализа, без всякой надежды на синтез, но простоты снятой (т.е. сохраненной путем овладения) необходимости.
Сегодня важно выявить и осознать основания и границы, а также возможности нового "самоорганизационного" подхода в науке, выявить точки его роста и сферу, на которую она ОКане распространяется.
Так, теории самоорганизации это еще не тот язык, на котором возможно объясить морфогенез, ибо язык термодинамики (даже неравновесной и нелинейной) или язык теории бифуркаций не способен описать развитие организма из зародыша. Когда же они пытаются это делать, то получается, например, что жизнь это крайне маловероятное состояние, к которому нельзя подходить с позиций вероятностного закона. Жизнь это феномен, который, по-видимому, нельзя описывать на языке флуктуации, неравновесности, бифуркаций и других терминов языка термодинамики, ибо они призваны к описанию исключительных случаев (исключений из общего правила второго закона) или почти невероятных событий.
Начало жизни вот великий закон природы. Жизнь становится исключением и "невероятностью" только для "науки о неживой природе", которая сегодня ставит проблему перехода от "неживого" к "живому".
"Стрела времени" ассоциируется с переходом из настоящего в будущее именно потому, что будущее не содержится в настоящем, и мы совершаем переход из настоящего в будущее".71
Однако развитие в отличие от "стрелы времени" означает такое необратимое во времени изменение системы, которое предполагает не случайный и непредсказуемый переход из настоящего в будущее, а вполне обусловленный. Система развивается из начального состояния в будущее. Из куриного яйца вполне не случайным образом развивается цыпленок, а не, скажем, овца или "кусок горной породы".
В концепциях же самоорганизации мы вынуждены описывать этот процесс (в локальном или целостном аспекте) как одну сплошную, непрерывную флуктуацию или, если угодно, бифуркацию, которая нигде, ни в одной точке развития эмбриона, не приводит к непредсказуемому или случайному нарушению неравновесности (или, если выразить ту же мысль без "двойного сальто" отрицания), нигде не приводит к термодинамическому равновесию, или смерти, при нормальном развитии.
Но в таком случае не легче, проще и разумнее сказать, что не развитие эмбриона есть бифуркация, а наука о развитии организма действительно стоит в преддверии большой бифуркации, или ("Большого Биологического Взрыва"76) не только для теории, пытающейся описать жизнь на единственно доступном ей языке смерти, но и для всей точной науки, говорящей на этом языке; "Взрыва", предвещающего начало новой эпохи в познании?
"На картинах из "Dе Fabrica" Везалия фигура человека, изображенная в страдальческой позе на фоне классического итальянского ландшафта, последовательно освобождается от кожи, мыщц, внутренностей, венозно-артериальной системы и наконец предстает скелетом с заступом в руках. Перед нами нечто вроде символического прообраза научного исследования природы: картина, анатомический атлас механическая схема геометрический чертеж алгебраическая формула& "72
Этот символический образ, достаточно безобидный во времена Везалия, когда наука эпохи Возрождения еще только определяла меру возможностей аналитического метода, сегодня представляется зловещим, ибо человеческая мысль в процессе научной фрагментации (дробления и членения) дошла едва ли не до конца до состояния полной научной "размозженности".
В картине мира точной науки нет места не только живому человеку, но даже "одной только былинке или гусенице". И теперь в поисках путей к восстановлению утраченной целостности и одушевленности она бьется у самых пределов возможностей уже старого научного метода, отступающего на второй план и уступающего первенство новому методу синтеза.
И конечно же переход от скелета с заступом в руках к живому человеку или от алгебраической формулы к проблеме жизни кажется с позиций того же самого метода "катастрофически" трудным, а выражаясь яснее невозможным.
Но тот же процесс перехода приводит и к осознанию того, что "мы переживаем тот период научной революции, когда коренной переоценке подвергается место и самое существо научного подхода", и первое, что предстоит сделать науке на этом пути это ясное осознание собственной неполноты, ограниченности и односторонности, исторически обусловленные той абстракцией, которая лежит в ее основаниях и определяет ее метод.
Именно поэтому философия нужна сегодня науке как воздух, как возможность увидетъ себя со стороны, познать свои корни и пределы, наконец в результате собственного самостоятельного развития ступить в новое измерение времени, которого она была лишена со дня основания.
Переход от физики существующего к физике возникающего если речь идет не о возникающем хаосе, а о самоорганизации, или переход от бытия к становлению с неизбежностью приводит не только к новой концепции необратимого времени и "овремененного" пространства, но и к новому методу, основанному на асимметрии, понимаемой как асимметрия-симметрия или синтез обеих сторон единой сущности, которая есть основание развития.
Однако это тот "предельный" переход, который знаменует конец эпохи автономии. Вековое упорное противостояние точной науки и философии, каждая из которых стремилась доказать собственную абсолютную самостоятельность, самодостаточность и независимость, подходит к концу и разрешается на пути к постижению феномена жизни.
Физика, ступившая в область биологической проблематики должна прежде осознать свою причастность к области духа, не абсолютного духа гегелевской философии, совершенно оторванного от материи и манифестирующего свою первичность по отношению к ней, полную независимость от нее, абсолютную чистоту и самодостаточность, а духа-материи, или идеи-материи, тех двух совершенно разъятых полюсов, между которыми разыгрывается драма западной мысли, начиная с Нового времени и до наших дней.
Жизнь это та целостность идеи и материи, которая способна спасти науку от многовековой прогрессирующей раздробленности и бездуховности, ибо это единственный феномен, в котором идея и материя, время и пространство, покой и движение, развитие и равновесие, асимметрия и симметрия... принципиально неразъединимы и, стало быть, не сводимы к плоской картине одной из сторон.
Физика и биология, еще вчера разделенные пропастью двух эволюционных теорий и строящие мост через нее, находятся на пути к пониманию того, что науки о живой и "неживой" природе разъединены и обездушены потому, что оторваны от своих корней, элиминированных вместе с философией. И если биология есть проблема, растянутая между полюсами математического естествознания и идеалистической философии (механицизмом и витализмом, редукционизмом и неовитализмом), то ее решение проходит прежде всего через синтез физики и философии.
Однако вернемся к вопросу, с которого мы начали.
"Существует ли наука о жизни, биология, или же она. является лишь отделом прикладной физики и химии?"73 Вопрос в данной формулировке принадлежит Эрвину Бауэру, автору "Теоретической биологии", вышедшей в свет в 1935 году, и лишний раз подтверждает парадоксальность развития науки о живом, когда один и тот же основополагающий вопрос может задаваться из века век без изменения, несмотря на огромные скорости развития этой науки. Для ответа на
поставленный вопрос Бауэр исследует позиции механицизма и витализма и с предельной ясностью обосновывает необходимость новой позиции.
"Ни минуты не сомневаясь относительно того, что физические и химические процессы, протекающие в обозначенных как живые системах подчиняются законам физики и химии и ясно определены ими, как и условиями системы и окружающей среды, мы, однако, считаем, что наша задача естественно состоит не о том, чтобы на этом успокоится, но в том, чгобы посмотреть, не могут ли эти и другие требования, с которыми мы связываем обозначение "живой" быть фактически установленными и в чем, собственно, они состоят, т.е. не выказывают ли эти материальные системы среди других все-таки особые свойства или закономерности, которые... отличают их от остальных систем и которые видоизменяют законы физики и химии".74
Если вспомнить, что эта работа Бауэра вышла в свет за десять лет до знаменитой книжки Шредингера "Что такое жизнь?" и задолго до появления теорий самоорганизации , то она должна восприниматься сегодня как пророческая.
"Если, таким образом, пишет Бауэр, уже в химической динамике, в связи с образованием цепных реакций, недостаточно термодинамики, приспособленной к равновесным состояниям, то ясно, что там, где работа против равновесия, а, следовательно, против самих частей системы, является в качестве основного свойства и общей закономерности, как это имеет место у живых систем, там мы стоим перед другими, новыми закономерностями, которые уже нельзя представить при помощи поправок, вносимых в старые понятия, так как здесь именно эти-то отклонения и становятся закономерностями.75 (Курсив мой И.А.)
Бауэр отмечает, что на необходимость систематического изучения отклонения от состояния термодинамического равновесия как "первичного свойства" живых существ обращали внимание многие исследователи, в том числе А. Хилл и И. Штрауб.
"Тем удивительнее, пишет Бауэр, что, признавая это положение, из него не делают всех выводов и твердо придерживаются представления о постоянном нарушении равновесия извне."76
Ситауация, очень напоминающая ту, что сложилась с концепцией нарушенной симметрии, которая будучи важнейшим принципом теоретической физики, все еще не осознаемся как закон структурообразования, самоорганизации или всякой, динамической упорядоченности, ибо в системе физического знания нет места асимметрии, а суть разные формы ущербности ее антипода, которые естественно не могут получить статус физического закона.
Но то, что является непосильным для физика еще и сегодня, совершает биолог более полувека, тому назад, формулируя "всеобщий закон биологии, который гласит: все и только живые системы никогда не бывают в равновесиии (речь идет о термодиамическом равновесии И.А.) и исполняют за счет своей свободной энергии постоянно работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях.77
Это можно понимать как провозглашение асимметрии всеобщим законом биологии факт тем более ошеломительный, что Бауэр не сопоставлял свой закон с оптической активностью, которая ранее была открыта Луи Пастером и объявлена им "единственной четкой демаркационной линией" между химией живой и неживой природы. Тем не менее оптическая активность, или молекулярная асимметрия, есть именно термодинически неравновесное состояние, которое вне живой системы обнаруживает явно выраженную тенденцию к рацемизации.
"Наш принцип, пишет Бауэр, выражает также в краткой форме характерное свойство живых систем, так как мы не знаем ни одной неживой системы, у которой неравновесное состояние обладало бы признаком устойчивости''.78 (Выделено мной И.А.)
Отметим, что "диссипативные" структуры отличаются от живых организмов в принципе, потому что состояние термодинамического неравновесия дисипативных структур не обладают признаком устойчивости.
Если Бауэр не только выявил факт устойчивости асимметричной структуры "живых" молекул и всей живой природы, но и открыв эту специфичнейшую черту биологического объекта, попытался на его основе как на едином приципе построить систему теоретической биологии, то это можно считать самым выдающимся достижением науки о живом со времен Дарвина.
Тот факт, что оно осталось незамеченным в "большой науке", объясняется тем обстоятельством, что только теперь, т.е. более полувека спустя после появления книги Бауэра, концепция асимметрии правда, все еще в негативном своем выражении стала осознаваться как принцип структурообразования и привлекатъ пристальное внимание физиков.
Бауэр открыл и сформулировал закон, который описывает стремление живой природы к образованию и усложнению структур, противоположную тенденции к разрушению и деградации, о которых трактует второй закон. Это новое "жизненное начало"- своеобразный принцип сохранения асимметрии в живой природе - он мыслит как научный закон, несмотря на его ярко выраженный качественный характер и даже пытается обеспечить своему закону количественную характеристику.80
"Принцип устойчивого термодинамического неравновесия" (Б.П.Токин предлагает назвать его "принципом Бауэра"81) есть результат обобщения наблюдений над живыми системами. Бауэр увидел основную специфическую черту так называемой "живой материи" и высказал ее в форме закона сохранения на языке термодинамики.
Бауэр пришел в биологию из физики и попытался создать теорию живых систем по образу и подобию теоретической физики. Но он не биофизик, а истинный, бескомромиссный биолог, первый после Дарвина дерзнувший вернуть биологию "на круги своя", обеспечив ей прочный научный фундамент и приблизив ее к своему неподвижному центру еще на шаг. Он ни на минуту не упускает из виду, что объектом изучения биологии является живое.
Жизнь in vitro, или "жизнь в пробирке" не является предметом его научных интересов, ибо он ясно сознает, что вне организма живое вещество угасает ("токи покоя") вплоть до наступления термодинамического равновесия в полном согласии со вторым законом термодинамики.
"Живые системы не являются ни термодинамическими, ни хемо-динамическими машинами, пишет он. Они вообще не являются машинами в обычном смысле этого слова; они подчинены особым, своеобразным законам, которыми отличаются от машин и неживых систем. Законы термодинамики сохраняют при этом свое значение, но проявляются в совершенно иной форме и не могут быть применены к живым системам непосредственно без учета этих особых законов и особого состояния и строения живой материи".82 (Курсив мой И.А.)
Эти заповеди были начисто забыты, когда десятилетием позже Шредингер возглавил штурм биологической крепости, и биофизика за короткий срок достигла таких головокружительных успехов, что за деревьями потрясающих открытий (от двойной спирали ДНК до самоорганизации макромолекул) не стало видно леса самой биологии, так как биологическая проблематика была перенесена на почву физики, и стало казаться, что и вовсе нет нужды в самостоятельной науке о живом и что физика может все, вплоть до решения проблемы жизни.
Но ничего неожиданного в этом нет. Такова логика развития науки о живом как вращения внутри некоего набора замкнутых кругов, где чередование картин: механицизм витализм, редукционизм неовитализм или, если угодно, абсолютный материализм абсолютный идеализм испокон веков происходит с непреложной регулярностью.
А прорвать порочный круг и покончить с этими крайними позициями можно не раньше, чем удастся преодолеть пропасть между биологией и физикой.
Биологический принцип Бауэра переносит нас на почву науки о живом, обеспечивая ей надежный фундамент и утверждая, что законы физики не теряют здесь своего значения. Однако ликвидировать пропасть между двумя этими областями ей не удается.
Бауэр вообще не ставит вопроса о том, как возможен переход от второго закона к принципу устойчивого термодинамического неравновесия для постановки которого тогда просто еще не настало время. По удивительному своеобразию биологии одной из тенденций ее развития от периферии к центру Бауэр ставит проблему создания "общей теории живой материи" шаг, непосредственно следующий за дарвиновской теорией эволюции, и приближающий к неподвижному центру проблеме жизни.
Теорин самоорганизации перескакивают через этот этап, ибо занимаются не вопросами, касающимися организма и законов его существования вопросы, которые должны находиться в компетенции биологии, а механизмами отбора на молекулярном уровне, переходов через бифуркационные точки и др. между тем Бауэр вскрывает именно самую слабую сторону дарвиновского учения, ее ахиллесову пяту, и развивает его учение в направлении закона существования живых организмов - того самого не известного науке закона, о необходимости когорого заговорили физики десять лет спустя, словно ни Бауэра, ни его принципа вовсе не существовало.
Физики не заметили принципа Бауэра, несмотря на то, что он выражен на родном для них языке термодинамики "принцип устойчивого термодинамического неравновесия" (дословно принцип устойчивой несмерти) чужом и косноязычном для биологов. Но научного языка, способного описывать жизнь на языке жизни, не существует по сей день он находится в компетенции виталистов со времен Аристотеля.
Сегодня принцип Бауэра, преодолевший годы забвения, восстановлен в своих правах, хотя и до понимания всей его значимости еще далеко. Во всяком случае эта концепция представляет сегодня отнюдь не только исторический интерес, как это склонны считать многие, но в определенном смысле более актуальна, чем самые злободневные самоорганизационные и синергетические теории. В этой связи следует еще раз обратить внимание на одну немаловажную деталь, явно ускользающую от внимания авторов последних.
Принцип Бауэра проводит линию демаркации не на экспериментальном уровне, как это сделал Пастер, а на концептуальном между "живыми" и "неживыми" системами. Состояние термодинамического неравновесия живого организма отличается устойчивостью. В переводе на молекулярный язык эта устойчивость означает асимметрическую, или хиральную, чистоту биосферы, и "мы не знаем ни одной неживой системы, у которой неравновесное состояние обладало бы признаком устойчивости". А это означает , что живой организм и диссипативная структура отличаются в корне. Чтобы стать "живой" диссипативной структуре нужно преодолеть барьер неустойчивости, случайности и непредсказуемости и обрести ту чистоту состояния асимметрии или термодинамического неравновесия, которая отличает "живую" систему от "неживой".
Научный подвиг Бауэра состоит именно в том, что он дерзнул объявить асимметрию (правда, выраженную на языке термодинамики) фундаментом науки о живом, оставив за симметрией соответствущее ей здесь второе среди равных место. Эта первая и первостепенная сторона феномена жизни все еще свернута, "сколлапсирована" в неподвижную точку в науке, определяющую ее "витацентричность" и чреватую той познавательной бифуркацией современной науки или "Большим Биологическим Взрывом", которая возвестит начало новой эпохи в познании.
И концепция Бауэра это еще один, следующий за дарвиновской "интеллектуальной" революцией и соизмеримый с ним по масштабу шаг, приближающий нас к "бифуркационной" точке к возможности решения проблемы жизни. Если учение Дарвина это первая крупная заявка на самостоятельность биологии, то принцип Бауэра преддверие синтеза наук о живой и неживой природе. В самом деле, в концепции Бауэра расстояние между биологией и физикой определяется всего одним шагом от симметрии, лежащей в основаниях классической физики, к асимметрии как основополагающему принципу науки о живом.
Правда, это шаг над пропастью и чреват он новой наукой и новым научным методом и поэтому очень труден в смысле преодоления барьера научной логики, инерции "дискретной" науки и предрассудка, пользующегося правом аксиомы, о том, что "в любом частном учении о природе можно найти науки в собственном смысле лишь столько, сколько имеется в ней математики"83, всего многовекового груза ньютоновской классической науки и кантовской классической философии, конституировавших запрет на органику.
И тем не менее, это самый естественный шаг, который предстоит сделать науке на данном этапе развития. Однако, прежде чем станет возможен этот шаг, нам предстоит осознать, что пропасть, разделяющая биологию и физику, является следствием "очищения" науки от философии.
Физика, преуспевшая в избавлении от собственных корней, начал и концов, сегодня, обнаруживая явную зависимость от некоего плохо осознаваемого пока витального центра, перекидывает мост для соединения с биологией, которая благодаря витализму так и не смогла оторваться от своих корней и сегодня готова к открытию нового измерения науки и переходу от плоской "картины мира" мертвого парменидовского бытия к становлению нового всеобъемлющего познания, вырастающего из общих корней, или единых оснований так, чтобы разные грани его представляли те так называемые научные дисциплины, которые сегодня безнадежно, "катастрофически" оторваны друг от друга.
Синтез асимметрии и симметрии в основаниях физики настолько подготовлен ее асимметризацией, что представляется уже стоящей перед ней неотложной задачей, необходимой для решения собственных проблем и преодоления кризисной ситуации. Если асимметрия, как таковая, вынесена за пределы физической науки и о ней, как и об энтелехии Дриша, можно говорить как о "сложной системе отрицаний", то в истории развития этой науки, в смене ее теорий, асимметрии как проблемные ситуации вполне реальны и ничуть не запредельны и не потусторонни. Ибо развитие симметрийной науки направлено на преодоление асимметрии (разрешение противоречия или парадокса) или всякой "самодеятельности", игры, свободы и жизни, что составляет необходимую предпосылку ее эволюции или продвижения вперед.
Если несколько упростить картину, то можно сказать, что речь идет теперь об ускорении темпа и преодолении "дискретности" развития науки. Не обнаружение асимметрии потеря сознания пробуждение к новой симметрии, а плавный переход от симметрии к асимметрии и обратно, обусловливающий пульсацию науки, ее жизнь.
Физика сегодня стоит перед необходимостью осознания неполноты и неабсолютности симметрии, которая есть только один и при этом мертвый лик того двуликого Януса, узрение другого лика которого и есть необходимое условие зрелости науки, способной к пониманию меры собственного незнания, а, стало быть, и ставшей на путь к постижению изначальной целостности природы и ее великой тайны.
Не праздной любознательностью определяется интерес к проблеме жизни, а насущнейшей необходимостью понять, чтобы выжить. Наука сегодня должна осознать, что преступив границы, дозволенные абстракцией, лежащей в ее основаниях, она ступила на шаткую почву переходного периода, когда она уже не может вернуться к прежнему состоянию, определяемому ее основаниями как сфера безвременного, неизменяемого, безжизненного бытия, но еще не осознала необходимость, неизбежность и неотложность быстрого перехода в новое состояние, ибо альтернатива этому переходу катастрофа, но уже не теоретическая или логическая, а самая настоящая, грозящая гибелью человечеству, ибо наука, которая говорит на языке смерти, не осознавая ни этого, ни последствий своих действий, может привести к проблеме выживания, но не к ее решению. Поэтому первое, что необходимо сегодня науке, прозрение, ясное осознание своих оснований и своих пределов, начал и концов, ясное понимание пути, но которому она должна пойти, а, стало быть, и полная ответственность за собственные действия.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мы задались целью исследовать вопрос о том, как возможна теоретическая биология в качестве самостоятельной области научного познания наряду с теоретической физикой. Мы обнаружили, что проблема эта упирается в другую: как возможно средствами математического естествознания решение центральной проблемы биологии проблемы жизни, рассмотрение которой позволяет сделать вывод, на первый взгляд несколько неожиданный.
Не только биология, но и физика и философия сегодня стоят в преддверии осознания того, что эпоха полной самостоятельности, или радикальной автономии, подходит к концу, наука о жизни существует не как теоретическая дисциплина, а как проблема, растянутая между полярно противоположными, от века противостоящими и в равной мере претендующими на самодостаточность полюсами математического естествознания и идеалистической философии, определяя ту, пожалуй, единственную точку в познании, проблему жизни, где плоскость естествознания и сфера философии с неизбежностью перекрещиваются, и возникает проблема их соизмерения.
Естествоиспытание, начиная с Нового времени, последовательно и целенаправленно очищавшее себя от метафизики и философии, и в своем "поступательном и равномерном" движении оставившее собственные основания и границы как бесконечно удаленные точки на этой прямой, выпадающие из круга ее научных интересов, стоит в преддверии осознания кризиса оснований, который сегодня уже перерос в проблему выживания.
Философия, осознавшая кризис оснований науки в начале века и даже (в лице Гуссерля, например) поставившая проблему роста неосознанных знаний как проблему оснований, тем не менее пыталась рассмотреть ее как проблему чистого сознания, т.е. как сугубо философскую проблему, решение которой должно предварять всякое другое научное знание.
Однако вопрос о том, как возможно решение проблемы оснований научного знания в "совершенно ином измерении" философской науки, претендующей на "радикальную автономию", так и не был поставлен.
Таким образом, не только естествоиспытание, но и философия в гордом сознании своей исключительной самостоятельности не способны не только решить, но и поставить проблему оснований научного знания, ибо она не является ни собственно естественнонаучной, ни чисто философской.
Не является она и проблемой так называемых философских вопросов естествознания, ибо в этом своем варианте она выступает как "пограничная" или периферийная проблема, решаемая на стыке наук, и переход от мозаичннх "картин оснований" к целостной концепции оказывается невозможным, так как с самого начала не ясно, на какой основе они могут быть объединены - ведь каждая из интегрируемых областей претендует на полную самостоятельность, несводимость и самодостаточность.
Исключение составляет только биология, которая в отличие от физики и философии никогда не стремилась редуцировать какую-либо область познания к собственным основаниям... за неимением таковых, ибо ее основания, начиная со времени становления точной науки, были поделены естествознанием и философией, вековое противостояние которых получило в науке о жизни конкретное выражение: как смертельная распря между механицизмом и витализмом или, если угодно, между абсолютным материализмом и абсолютным идеализмом.
Постановка проблемы оснований биологии, таким образом, оказывается в то же время постановкой так называемого основного вопроса философии как изначально синтетической проблемы, чреватой вторым после "Большого Взрыва" античного познавательного космоса "Большим Биологическим Взрывом" (выражение Леонида Морозова), возвращающим познание на круги своя - к собственным единым основаниям.
Основным результатом работы является обнаружение ключа, открывающего путь к решению поставленных выше, упирающихся одна в другую проблем, образующих звенья единой цепи проблемы познания.
В качестве такого ключа выступает асимметрия как скрытое проблемное основание наук о живой и неживой природе, и, если симметрия представлена здесь всем познавательным полем научного круга, то асимметрия его неподвижный центр, свернутый в точку и постольку отсутствующий.
Основное содержание работы и посвящено выявлению этой скрытой сущности асимметрии, которая, подобно "энтелехии" или "жизненному началу", как, впрочем, и проблеме сущности жизни, находится вне пространства рациональной науки в том самом четвертом временн`ом измерении, свернутом в точку, которая сегодня чревата новым коперниканским переворотом - новой сменой времен (или сменой концепции времени) в познании, второй после галилеево-ньютонианской.
Асимметрия, выступающая в системе математического естествознания, говорящего на языке сохранения и симметрии как нарушенная симметрия или тень, отбрасываемая симметрией, однако и в этом своем негативном выражении выступает как первый принцип современной физики: как например "принцип спонтанного нарушения симметрии", без которого современная физика немыслима; как неравновесность (термодинамическая) основное состояние не только биосферы, но и всей доступной нам области вселенной; как необратимость, или асимметрия времени та самая новая концепция времени, на основе которой должна быть построена не только новая физика организованных систем (которая сегодня в лице Ильи Пригожина, например, ставит проблему перехода от бытия к становлению, тем самым, "прорубая окно" в философию), но и вся новая наука, а, точнее, познание Переходного времени, развитие которого должно исходить из единых оснований.
Асимметрия сегодня осознается как принцип структурообразования и самоорганизации, как то недостающее звено или краеугольный камень в фундаменте научного познания, та самая точка опоры, которая делает возможным переход от науки, не способной к описанию жизни и не осознающей причин этой неспособности к новому типу познания, ясно осознающего собственные основания и границы и несущего полную меру ответственности за собственные действия, к науке, способной предотвратить перерастание кризиса оснований, и тесно связанного с ним глобального кризиса в катастрофу.
Успеет ли естествоиспытание этот блудный сын познания вернуться к своим корням, к основаниям познания, определяемым проблемой жизни?
Во всяком случае, путь, возвращающий науку в будущее, сегодня открыт. Приведет ли он к новой смене времен или к бесславному самоуничтожению в пропасти переходного периода в значительной степени зависит от нас.
ПРИМЕЧАНИЯ
1. См.,например Пригожин И. От существующего к возникающему.М.,1985; Пригожин И.,Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.
2.Пригожин И., Стенгерс И. Указ. соч. с. 60.
1.Об этом см. Алексеев И.С.,Овчинников Н.Ф.,Печенкин А.А. Методология обоснования в квантовой теории М.,1984; Философские основания естествознания. М., 1977.
2. Клини С. Математическая логика.М., 1973, с. 221.
3. Клини С. Введение в метаматематику. М., 1957.
4. Крылов Н.С. Работы по обоснованию статистической физики М.;Л., 1950, с. 14-
5. Алексеев И.С., Овчинников Н.Ф., Печенкин А.А. Указ. соч. с.20.
6. Об этом см.: АхутинА.В. Понятие "Природа" в античности и в Новое время. М., 1908,с. 137-138,
7. Там же, с. 38.
8. Опыт как способность непосредственного видения, умозрения, заменяется экспериментом, т.е. опытом, опосредованным не только инструментарием, но и теоретическим построением, ставящим вопросы природе и требующим от нее однозначных ответов.
9. Там же, с. 52-53.
10. Аристотель Соч. в 4 т. М., 1981, т. 3, с. 158.
11. Ахутин А.В. Понятие "Природа" в античности и в Новое время, с. 125.
12. Там же, с. 202-203.
13. Вопросы эти частично освещены в кн.: Акопян И.Д. Симметрия и асимметрия в познании.Ереван.1980,с.с.54-63, 125-131.
14. Об этом см. УилерДж.А. Предвидение Эйнштейна. М.,1970,с.37
15. Уколова В.И."Последний римлянин" Боэций. М.,1987, с. 52.
16. Кант И. Соч. в 6 т. М., 1966, т. 6. с. 58.
17. Правда, позднее были попытки сведения математики к логике.См.: Russel B. Principles of mathematics.L., 1903.
18. "Математический язык, - пишет Е.Вигнер,- служит не только средством общения, но и является единственным языком, на котором мы (физики - И.А) можем говорить". Вигнер Е.Этюды о симметрии. М., 1971, с. 190.
20. Ахутин А.В. Указ. соч. с. 17.
21. Нам предстоит разобраться в том, насколько обоснованы эти претензии. См. дальше.
22. Декарт Р. "Начала философии", письмо автора французскому переводчику // Избр. произведения. М.,1950, в.521. Цит.по: Ахутин А.В. Указ соч., с. 18.
23. Там же.
24. Гуссерль выразил эту мысль предельно лаконично: "Позитивизм обезглавил философию".
Husserl E. Die Krisis der eoropaischen Wissenschaften und die transcendentale Phenomenologie //"Husserliana", Bd.6, Haag,1954, s.7.
25. Библер В.С. Культура. Диалог культур. // Вопросы философии. 1989, 6, с. 34-35.
26. Гегель Г.В. Наука логики. М., 1972, т. 3, с. 307. /
27. Об этом см. С. 47 книги.
28. К у з н е ц о в В.И. Актуальные задачи в области методологии и логики развития химии.// Философские основания науки. Вильнюс, 1982, с. 248.
29. Круть И. В. К философским основаниям интеграции знаний о земле. //Философские основания науки, с. 265.
30. Речь идет только о том, что в философии принципиально возможен метод синтеза, ибо современная философия так же аналитична, как и наука.
31. "Когда я мыслю,- пишет Гегель,- я отказываюсь от моей субъективной особенности, углубляюсь в предмет, предоставляю мышлению действовать самостоятельно, и я мыслю плохо, если я прибавляю что-нибудь от себя". Гегель. Соч. т.1,с 55.
32. Косвенных в том смысле, в котором методология науки яляется"косвенной" по отношению к самой науке.
33. Об этом см. Свасьян К.А. Философское мировоззрение Гете, с. 7-9.
Глава 1
ПРОБЛЕМА ЖИЗНИ КАК ЦЕНТРАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА БИОЛОГИИ И ЕЕ ЭМПИРИЧЕСКОЕ ОСНОВАНИЕ
§1 Два лика биологии: механицизм и витализм
1. Речь идет о традиционной физике до создания в ней теорий самоорганизации.
2. "Все и только биологические объекты,- пишет С.Э.Шноль,- являются результатом длительной эволюции", и далее, "только теория эволюции является собственно биологической теорией . Ш н о л ь С.Э.
Физико-химические механизмы и биологическая специфичность// Биология и современное научное познание /матер.к конфер./, ч.1,М., 1975, с. 16.
3. Определение биологии Г.Р.Тревирануса. См. Дриш Г. Витализм. Его история и система. М., 1915,с.108.
4. Ни дать, ни взять - допрос с пристрастием и дознание в камере пыток. Аналогия еще больше усугубляется тем, что целью такого естествоиспытания является господство над природой (или возможность "технически управлять миром",- как пишет Гейзенберг) с тем, чтобы поставить ее на службу человечеству. Однако сегодня становится ясно, что такое испытание может оказаться непосильным для природы и обернуться катастрофой вместо обещанного благополучия и счастья для человечества. Гейзенберг В. К истории физического объяснения природы // Философские проблемы атомной физики. М., 1953, с. 30.
5. Гейзенберг В. Закон природы и структура материи // Шаги за горизонт. М., 1987, с. 113.
6. Цит. по Гейзенберг В. К истории физического..., с.29.
7. Об этом см. Свасьян К.А. Указ. соч. с. 79-36. "Повидимому,- пишет Гейзенберг,- этот вопрос имеет глубокий смысл, если такой выдающийся человек, как Гете, употребил все свои силы, чтобы опровергнуть достижения оптики Ньютона. В чем можно упрекнуть здесь Гете, так это лишь в недостаточной последовательности: он должен был бы не только опровергать воззрения Ньютона, но и заявить, что вся физика Ньютона - оптика, механика и закон тяготения - есть наваждение дьявола." (Гейзенберг В. Философские проблемы..., с. ЗО.) Гете не заслужил упрека в непоследовательности и здесь, ибо именно так он и сделал, но не в форме заявления не в ествественнонаучных трудах, а в "Фаусте". Что такое уговор Фауста с Мефистофелем, если не та же сделка с абстракцией? Было бы небесполезно поразмыслить над тем, почему "остановленное мгновение", стоившее Фаусту жизни, является основным методом точного естествознания, или, точнее, естествоиспытания, которое так основательно забыло об этой сделке (с абстракцией или с дьяволом - здесь не не имеет значения), что называет физические законы, т.е. абстракции, "законами природы", мало того, считая, что их достаточно для понимания такого феномена, как жизнь. Неосознанностью последствий этой сделки можно объяснить и непонимание кризиса современной науки и даже неосознанность самого кризиса, который охватил уже все области человеческого существования, и вылился в проблему выживания.
8. Д р и ш Г. Витализм, с. 66.
9. Тимирязев К.А. Соч. т. 6, М., 1939, с.42.
10.Речь идет о С.И. Коржинском. См. Коржинский С.М. Что такое жизнь, Томск, 1888.
11. Прямолинейность развития точной науки здесь доведена К.А. Тимирязевым до своего логического конца; прямолинейность тем более поразительная, что автору, по-видимому, не раз приходилось заглядывать в тома Гегеля, слышать об идее "искривленного пространства", допускать возможность возвращения науки (особенно биологии) к собственным истокам и "вступать в будущее, пятясь назад". Тимирязев К.А. Указ соч., с. 45.
12. Д р и ш Г. Указ. соч., с. 145.
11. Прямолинейность развития точной науки здесь доведена К.А. Тимирязевым до своего логического конца; прямолинейность тем более поразительная, что автору, по-видимому, не раз приходилось заглядывать в тома Гегеля, слышать об идее "искривленного пространства", допускать возможность возвращения науки (особенно биологии) к собственным истокам и "вступать в будущее, пятясь назад". Тимирязев К.А. Указ соч., с. 45.
12. Дриш Г. Указ. соч., с. 145.
13.Слова Клода Леви-Стросса,взятые в качестве эпиграфа в кн.: Голдблатт Р Категорный анализ логики. М., 1983, с. 29. -
14. См. Акопян И.Д. Философские основания единства биологического и физического знания. Ереван, 1987, с. .
15. Выше мы упомянули факт разворачивания в Панлогику и гегелевской системы философии. Сопоставление двух этих типов панлогизма, равно самозамкнутых и равным образом претендующих на самодостаточность, было бы чрезвычайно интересно и поучительно. К сожалению оно увело бы нас в сторону от выбранного пути исследования, хотя, возможно, в конечном итоге привело бы к той же самой цели.
16. Ленинджер А. Биохимия. М.,1976, с. 10.
§2 Биология как проблема
17. Во всяком случае Гегель считал свою систему завершением философии.
18. Развитие идеи тождества в современной математике идет в направлении уточнения границ применимости этого понятия (указание на интервал абстракции отождествления), вне которых утрачивается осмысленность применения понятия тождества. 0 понятии тождества в математике см. Акопян И.; Симметрия и асимметрия в познании. Ереван, 1980, с. 19-39.
19. Все эти виды движения тем не менее принадлежат сфере человеческой мысли, или являются математической формой движения, ибо объект движения - А - остается неизменным. В физике - это аналог механического движения.
20. В е й л ь Г. Симметрия. М., 1968, с. 8.
21 См. Об основаниях геометрии. М.,1968, и статью Клайн Ф. Сравнительное обозрение новейших математических исследований в той же книге.
22. Вигнер Е. Этюды о симметрии. М., 1971, с.23.
23. Современые теории самооргаизации пеодолевают эту трудность и говорят уже о дополительности законов и начальных условий.
24. РайдерЛ. Элементарные частицы и симметрии. М., 1983, с. 57 .
25. Вигнер Е. Указ. соч., с. 9.
26. Об этом см. Акопян И.Д. Философские основания.., с. 93.
27. Бернал Дж. Молекулярная структура, биохимическая функция и эволюция // Теоретическая и математическая биология. М.,1968,с.110-111.
28. Борзенков В.Г., Северцов А.С. Теоретическая биология: размышления о предмете. М., 1980, с.14.
29. Разделение наук на идиографические и номотетические (от греческого слова nрoрmрoрVр) ввели представители баденской школы неокантианства. Об этом см. там же, с. 20.
30. Мейен С.В. Основные аспекты типологии организмов.// Журнал общей биологии, ! 4, 1978.
31. Собственно говоря, принцип дополнительновти в неявном виде уже содержится в законе тождества, запрещающем одновременное рассмотрение более чем одного аспекта объекта А, утверждая таким образом его бесструктурность и бессодержательность. Об этом см. Акопян И.Д. Симметрия и асимметрия в познании, с.25-33.
32.Органические молекулы имеют конфигурацию, обозначаемую знаками D и L
(правый и левый изомер). Направление вращения плоскости поляризации, которое не обязательно совпадает с конфигурацией, обозначается знаками(+) и (-). Оно менее важно и информативно.
33. Цит. по: Вейль Г. Указ соч. с. 60.
34. Асимметричные молекулы называют стереоизомерами. "Стереоизомеры всех природных аминокислот структурно соответствуют двум стереоизомерам глицеральдегида. Все стереоизомеры, стереохимически соответствущие глицеральдегиду, обозначаются буквой L, а стереоизомеры, соответствующие глицеральдегиду, обозначаются буквой D, независимо от направления вращения плоскости поляризации. Таким образом, символы L и D относятся к абсолютной конфигурации, а не к направлению вращения, которое обозначается знаками(+) или (-)"Аминокислоты, содержащие два асимметричных атома углерода, могут существовать в четырех стереометрических формах. В случае треонина известны все четыре изомера. Та форма треонина, которую выделяют из белковых гидролизатов, условно обозначается символом L, ее зеркальное отражение представляет собой D-форму. Два других стерзоизомера это диастереоизомеры или алло-формы, они также представляют собой зеркальные отражения друг друга." ЛенинджерА, Биохимия. М., 1976, с.89-90.
35.Кизель В.А. Оптическая активность и диссимметрия живых систем // УФН, т. 131, вып. 2, 1980, с. 210.
З6. Гольданский В.И., Кузьмин В.В. Спонтанное нарушение зеркальной симметрии в природе и происхождение жизни // УФН, т.157, вып. I, 1989, с. 45-46. Там же см. литературу, посвященную проблеме хиральной чистоты биосферы.
§3 Возможность описания жизни на языке физических законов
37. 0 трех группах мнений см.: Бриллюэн Л. Термодинамика - кибернетика - жизнь // Кибернетика. Современное состояние. М., 1980, с. 3.
38. Ленинджер А. Указ. соч. с. 13.
39. Там же, с. 10.
40. Там же, с. 12.
41. Там же, с. 13.
42. Шредингер Э. Что такое жизнь? С точки зрения физика. М, 1977, с. 70-71.
43. Там же, с. 75.
44. Здесь следовало бы напомнить о том, что "упорядоченность»х окружающей среды всегда намного ниже упорядоченности самого организма. Под упорядоченностью можно понимать структурную, функциональную, иерархическую и т.д. упорядоченность живого организма. Однако здесь имеется ввиду термодинамический аспект этого понятия, а именно, неравновесность, т.е. асимметричность на молекулярном уровне.
45 Там же, с. 76.
46. Блюменфельд Л. А. Проблемы биологической физики. М., 1977, с. 27.
47. Физические автоморфизмы в данном случае в отличие от математических не должны содержать отражений.
48. Корни этого заблуждения, однако, достаточно глубоки и основаны на различии в специфике физического и математического знания. Непосредственная экстраполяция данных физической теории, полученных на основе применения математического аппарата, на физическую реальность часто приводят к подобным ошибкам. Так, довольно часто можно встретить рассуждения о том, что одновременное увеличение размеров нашего мира вместе с нами и со всем прочим не будет нами замечено. Это ошибочное мнение основано на предположении, что физические автоморфизмы так же, как и математические, содержат растяжения. Таковы и выводы об однородности и изотрошшсти пространства, вытекающие из ньютоновой теории гравитации и специальной теории относительности. Почти все примеры таких экстраполяций имеют в своей основе распространение математических симметрий на физическую реальность, где эти симметрии оказываются нарушенными.
49. Шредингер Э. Указ. соч», с. 80.
50. Там же, с. 81.
51 Там же, с. 82.
52. Там же, с. 85.
53. "От ложного знания к истинному незнанию" - девиз, популярный в кругу Н.В.Тимофеева-Ресовского.
54. Бриллюэн Л. указ. соч.,с.8
55. Там же,с. 11-12.
56 Там же.
57. Там же, с. 23.
58. На эту фундаментальную трудность указал П.Бриджмен. См. там же с.22-23.
59. Там же, с.24.
60. Дюкрок говорит о тавтологичности второго закона. Изолировать систему уже значит поставить ее на путь деградации.
61. Дюкрок приводит пример электронной лисицы, снижавшей свою энтропию или, точнее повышавшей свою организованность, не изменяя среды.См. Дюкрок А. Физика кибернетики //Kибeрнетика. Итоги развития. М., 1979, с. 87-89.
62. Там же .
63. Там же, с. 94.
64. Там же, с. 96.
65 Там же, 101.
66. Куфиньяль Л. Кибернетика - искусство управления // Кибернетика, М., I979,
с. 102.
67. Гленсдорф П. Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М., 1973, с. 258-259.
68. Там же, с. 12.
69. Там же.
70. Хакен Г. Синергетика. М., 1980, с. 381.
71. Там же. с. 30.
72. Понятие равновесия Хакен употребляет здесь в динамическом аспекте. Это обстоятельство следует специально оговорить, так как до сих пор речь шла только о термодинамическом равновесии.
73. См. там же, с.с. 32, 33, 35.
74. Пригожину пришлось отказаться от идеи об одном типе физического закона для описания эволюции физической системы. Eму пришлось пересмотреть концепцию симметрийной физики.
75. Цит. по: Дриш Г. Витализм. Его история и система. М., 1975, с. 141.
76 Там же, с. 143.
77. Там же.
78. Там же, с.195.
79. Тимирязев К.А. Соч. т. 6, М., I989, с. 218
80. Или, говоря словами поэта: как закрыт живым доступ в царство мертвых.
81. Дриш Г. Указ. соч. с. 198.
82."Положение Аристотеля: "целое существует раньше частей" - правильно и сегодня",- пишет Дриш. Там же, с. 162.
83. Регуляторный процесс, направленный на восстановление утраченного.
84. Там же, с. 242.
85. Вермель Е.М. Основные этапы в развитии учения о клетке. М., 1940, С. 88.
86. Д р и ш Г. Указ. соч., с.10.
87. Там же с. 272
88. Там же, с. 255.
89. Синтез можно было бы объяснить как порождение нового индивидуума в результате слияния двух или многих. Синтез запрещен в сфере точной науки, ибо математический объект по определению есть элемент, лишенный внутреннего содержания, а не индивидуум.
90. ГуссерльЭ. Философия как строгая наука. "Мусагет", М., 1911, с. 8.
91. Husserl E. Die Krizis der europдischen Wissenschaften und die transzentale Phдnomenologie // Husserliana.Bd. 6. Haag 1954.
92. Д р и ш Г. Указ. соч. с. 264.
93. Там же, с. 87.
94. Там же, с. 259.
95. Там же, с. 260.
96. Там же, с. 68
97. Там же.
98. Об этом см. А к о п я н И.Д. Философские основания единства биологического и физического знания. С. 93.
99. Дриш Г. Указ. соч., с. 264.
100. Там же, с. 131.
101. Там же, с. 274.
102 Там же, с. 107.
103. См.: Гегель Г.В.Ф. Наука логики. Т. 1,2,3. М., 1970, 1971, 1972.
104. Этот великий способ описания природы, которому мы обязаны возникновением всего научного естествознания оказывается не применимым к живому организму, так как в область начальных условий приходится выносить жизнь или энтелехию и описывать то, что остается за вычетом ее.
105. Гегель Г.В.Ф. Соч. т. I, М. - Л., 1929, с. 31.
106.. "Если кто-нибудь открывает рот и обещает указать, что такое бог, а затем говорит: бог есть бог, то ожидания обмануты, так как ожидали некоторого особого (verschiedene) определения; и если это положение есть абсолютная истина,то, значит такая абсолютная болтовня ценится весьма низко..." Гегель Г.В.Ф. Наука логики. Т.2, с. 36.
107. Тринчер К.С. Можно ли искусственно создать жизнь? Вопросы философии, 1965, !9, с. 127.
108. "Здесь и далее имеются ввиду молекулы живого организма в процессе жизнедеятельности.
109. Цит по: Лункевич В.В. Основы жизни. Ч.4. М.- Л.,1931, с. 414.113. Цит. по : Лункевич В.В. Нерешенные проблемы биологии. Пб. 1904, с. 262.
110. Цит. по : Лункевич В.В. Нерешенные проблемы биологии. Пб. 1904, с. 262.
111. Лункевич В. В. Основы жизни, с, 460-461.
Глава 2.
АСИММЕТРИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАКОНОВ
§ 1. Законы сохранения
I. Фейнман Р. Характер физических законов. М., 1968, с. 88-89.
2. Тоффлер О. Наука и изменение.. Предисловие к книге: Пригожин И., Стэнгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой М., 1968, с. 32.
3. "Боги сотворили свои законы только приблизительно симметричными, - пишет Мартин Гарднер,- чтобы мы не завидовали их совершенству. (Гарднер М. Этот правый, левый мир. М., 1967, с. 233.) Но боги, по-видимому, сотворили не только физические законы, но, - что гораздо удивительнее, - и живых физиков, способных постичь совершенство их симметрии, но почему-то лишенных возможности понять, что самим фактом своего существования и способностью к пониманию они обязаны асимметрии. Их пленяет совершенство симметрии (этого мертвого царства Снежной Королевы), и они сетуют на ее приближенный характер, ту маленькую лазейку, оставленную для асимметрии, которая фигурирует в этом царстве как нарушение симметрии, как элемент беспорядка и хаоса.
4. "Постулат о равноправии всех таких систем К, в которых не существует состояний движения, продпочтительных по сравнению с другими, мы будем называть "специальным принципом относительности". Эйнштейн А. Собр. науч. трудов, т. I, М., 1965, с. 413.
5. "Общая теория относительности пока еще неполна в том смысле, что общий принцип относительности может быть применен удовлетворительным образом только к гравитационным полям, но не ко всему полю". Эйнштейн А. Собр. науч. трудов, т. 2, М., 1966, с. 662.
6. Вейль Г. Симметрия. С.147.
§ 2 Ниспровержение четности
7. Один или два типа сильных, или ядерных, электромагнитные, слабые,связанные с радиоактивным распадом, и гразитационные.
8. Поразительным является тот факт, что еще в I928 году физиками Нью - Йоркского университета были получены экспериментальные данные о несохранении четности в слабых взаимодействиях; эксперимент был повторен через два года с улучшенной аппаратурой. Результат не оставлял места сомнениям, но никто не обратил внимания на это сенсационное открытие, так как в то время не было теории, "глазами" которой можно было увидеть этот факт.
9. См. новые свойства элементарных частиц. М.,1957.
10.Цит. по: Гарднер М., указ. соч., с. 223.
11."Гораздо более трудностей и сомнений возникло бы,- пишет Вигнер,- если бы в один прекрасный день нам удалось построить теорию сознания или разработать теоретическую биологию, столь же непротиворечивую и убедительную, как и существующие ныне теории неодушевленного мира. Если говорить о биологии, то законы наследственности Менделя и последующее развитие генетики, вполне можно считать зачатками такой теории. Более того, не исключено, что кому-нибудь удастся обнаружить некий абстрактный аргумент, свидетельствующий о конфликте между такой теорией и общепринятыми основами физики. Аргумент этот может бытъ столь абстрактным, что упомянутый конфликт нельзя будет разрешить в пользу одной из теорий с помощью эксперимента. Такая ситуация сильно пошатнула бы нашу веру в существующие теории и реальность создаваемых нами понятий. мы испытали бы чувство глубокого разочарования в поисках того, что я назвал "абсолютной истиной". Причина, по которой подобную ситуацию нельзя считать заранее исключенной, состоит в том, что нам в принципе неизвестно, почему наши теории "работают" так хорошо. Их точость может еще не свидетельствовать об их правильности и непротиворечивости. Автор& убежден, что нечто подобное возникает при попытке сравнить современные законы наследственности с физическими законами". Вигнер Е. Этюды о симметрии, с. 197.
12. Там же, с. 194. Поразительно, но примерно так же, т.е. устойчиво сохраняя асимметрию, ведет себя живая природа, создавая белковые молекулы.
13. Не является ли эволюционная теория Дарвина, например, "левой" по отношению ко второму закону термодинамики?
14. Вопрос этот вовсе не тривиален. Дж.Л.Синг утверждал, например, что "Евклид направил нас по ложному пути, взяв в качестве первичного понятия науки пространство, а не время. Отсутствие до сих пор какого-либо общепринятого термина для наименования исследования времени служит очевидным доказательством этого любопытного пренебрежения." (Цит. по: Уитроу Дж. Естественная философия времени. М., 1964, с. 7.) Синг, таким образом, допускал разную возможность первичного создания "хронометрии" или "геометрии". Непонятно, как представлял он себе чистую "хронометрию",- науку о свойствах некоей абсолютной длительности при полном отсутствии пространства, - как Гераклитов поток, в который нельзя войти дважды, или бергсоновский акт переживания чистой длительности, силящийся "перевернуть привычное направление процесса мышления", или как процесс познания, начинающий с чистой асимметрии. Или же Синг имел вввиду, что "хронометрия", возникнув до геометрии, была бы наукой о времени, излагаемой на языке пространства? Очевидна неслучайность того факта, что "хронометрия" так и не была создана, а теория относительности, синтезировавшая понятия пространства и времени в единой теории "хроногеометрии", описывает этот феномен на привычном языке пространства или на языке симметрии, который исторически и, как видим, логически мы воспринимаем как научный.
15. Ландау Л.Д. 0 законах сохранения при слабых взаимодействиях. ЖЭТФ, 1957, т. 32, с. 405.
16. Вигнер Е. Нарушение симметрии в физике //УФН, 89, 3, 1966, с. 453-454.
17. Об этом см. Акопян И.Д. Симметрия и асимметрия в познании, с.24-39, 101-102.
18. Элементарные частицы и компенсирующие поля, М., 1964, с. 46.
19. "Представления о спонтанном нарушении симметрии играют важную роль в теории таких явлений, как фазовые переходы, приводящие к ферромагнетизму, сверхпроводимости, сверхтекучести, возникновению когерентных излучений. Эти же представления лежат в основе современных концепций о свойствах физического вакуума, о ходе эволюции Вселенной в "горячей модели" и в основе современной теории взаимодействий элементарных частиц. Спонтанное нарушение симметрии - основа теории возникновения пространственной и временной упорядоченности в химических и биохимических процессах, развиваемой в работах школы Пригожина и основа нового направления в науке - синергетике". Гольданский Б.И., Кузьмин В.В. Указ. соч., с. 29-30.
20.ДолговА.Д., ЗельдовичЯ.Б. Вещество и антивещество во Вселенной //Природа. 1982, 8, с, 40.
21, Там же, с. 38.
22. Вигнер Е. Указ. соч., с. 176.
23. "Можно ли уже сегодня усмотреть какие-либо признаки кризиса в науке? По-видимому, можно. Во-первых, о кризисе свидетельствует ... трудность доступа к переднему краю науки. Эта трудность уже сейчас настолько серьезна для среднего человеческого интеллекта, что лишь незначительная часть наших современников способна полностью ощутить силу аргументов квантовой и релятивистской теорий& . " Там же, с.177.
24. Дайсон Ф.М. Будущее воли и будущее судьбы //Природа, !8, 1982, с.70.
25. Строго говоря, полного отсутствия симметрии не бывает.
26. Иначе говоря, запредельна, точно так же, как и энтелехия.
27. Цит. по: Гарднер М. Указ соч. с. 229.
28. Недоумение по поводу этого вопроса основано на уверенности в абсолютной непогрешимости законов логики, т.е. на безоговорочном допущении, что мир не может быть одновременно и симметричен и асимметричен.
§3 Основания и границы симметрийной физики
29. В русском языке истина означает то, что есть (естина), т.е. объективную реальность.
30. Этот закон, запрещающий противоречие или асимметрию в мышлении, сам, однако, по удивительной парадоксальности самого мышления, основан на асимметрии. Ибо в процессе научного познания мышление должно сохранять такую же асимметрическую чистоту, как и живые молекулы в процессе жизнедеятельности.
31. Об этом высказывании Гете см. 3иммель Г. Гете. М., 1828, с. 71.
32. Подробнее об этом см. Акопян И.Д. Симметрия, с.25-39.
33. См. те парадоксы теории множеств, которые основаны на одновременном рассмотрении более чем одного апекта множества. Френкель А., Бар-Хиллел И. Основания теории множеств. М., 1966.
34.На две возможные причин парадоксов указывают результаты исследований оснований математики: на непредикативное образование понятий (Пуанкаре, Рассел) и широкое применение такого противоречивого понятия, каким является бесконечность (Вейль). Подробнее см. Акопян И.Д. Указ соч. с. 34-38.
35.Методологические принципы физики. М., 1975, с. 200.
36.Простота отличается от упрощенности или огрубленности тем свойством, которое физики называют изяществом. Простота, красота, изящество и т.д. являются неосознанным и потому косвенным свидетельством истинности научной теории. (На концепции "сложности" Ильи Пригожина мы остановимся в третьей главе кнгии.)
38. Цит. по: Лункевич В.В. Нерешенные проблемы биологии. С. 225.
Глава 3.
АСИММЕТРИЯ - КЛЮЧ К ПРОБЛЕМЕ ОСНОВАНИЙ
§ I. Великий закон смерти
1. Лауэ М. История физики. М., 1956, с. 110.
2. Второе начало, изложенное в мемуаре Сади Карно "Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу", вышло в свет в 1824 году. Первое начало, изложенное им же, по удивительному стечению обстоятельств, увидело свет столетием позже, в 1927 году.
3. Томсон назвал термодинамикой науку о движущей силе теплоты.
4. Clausius R.Abhandlunge qber die mechanischen Wдrme theorie. Braunschweig Abt. 2, 1867, s. 44.
5. Энгельс Ф. Диалектика природы. М., 1969, с. 249.
6. Там же, с. 23.
7. БольцманЛ. Лекции по теории газов // Второе начало термодинамики. М.-Л., 1934, с. 225-226.
8.Терлецкий Я.П. Динамические и статистические законы физики, Изд. МГУ, 1950, с. 82.
9. Больцман удовлетворительно (по тогдашнему состоянию науки) ответил и на парадокс Лошмидта, и на "парадокс периодичности" Пуанкаре-Цермело, и на выпады целой группы ученых и философов во главе с Оствальдом и Махом, не признающих вообще реального существования атомов и молекул и, естественно не могущих признать молекулярно-кинетическую трактовку необратимых процессов.
10, Смолуховский М. Молекулярно-теоретическое исследование процессов об обращении термодинамически необратимых процессов и о повторении аномальных состояний //Второе начало термодинамики, с.263.
11. Смолуховский М. Границы применимости второго начала теплоты // Броуновское движение. М.,1936,с.200
12. Броуновское движение, с.273.
оба они сводятся к тому, что термодинамическая необратимость никоим образом не может быть объяснена с помощью механики неконсервативных молекулярных
13. Цит. по: Гельфер Г.М. История и методология термодинамики и статистической физики.Т.I, М., 1969, с.435.
14. Гельфер М. Указ. соч., с. 436.
15. См. Дюкрок А. Физика кибернетики, с. 86-101.
Следует отметить, что Больцман первый заметил тавтологичность второго начала. "Выставляют как аксиому положение, что из конечного числа тел невозможно сконструировать реrрetuum mobile. Эту аксиому выражают уравнениями, называемыми основными уравнениями второго закона, и начинают удивляться тому, что в предположении, что вся Вселенная является громадной системой конечного числа тел, из этих уравнений следует, что и вся Вселенная не может быть регрetuum mobile, xотя это утверждение уже заключалось в посылке." Больцман Л. Очерки методологии физики. М., с. 87.
16. Пригожин И. От существующего к возникающему. М., 1985, с. 218.
17. Смысл "фиктивности" времени в теории относительности, очевидно, заключается не только в его математическом выражении как мнимой величины, но и в том, что к картине пространства (материальной точки), заданного полностью, т.о. не только тремя координатами, но и их направлениями,- четвертая, временная, координата не добавляет никакой новой информации. См. Уилер Дж.А. Предвидение Эйнштейна. М.,1970, с. 93.
18. Цит. по: Гельфер Я.М. Указ. соч., т.2, М., 1969, с. 218.
19. Существует мнение, что свободу, игру и жизнь, т.е. начало жизни, "Творец" сотворил до начала деградации и смерти. Но человеческое разумное познание может открыть доступ к свободе и жизни, только пройдя через познание закона, как симметрии, или гармонии неорганического минерального царства.
§2 От термодинамики необратимых процессов к физике организованных систем
20. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986, с. 401.
21. Которой, строго говоря, больше пристало название термостатики, поскольку она описывает равновесное состояние физических систем и не содержит в своем основном законе независимой переменной времени.
22. Пригожин И., Стенгерс И. Указ соч., с. 191.
23. Там же, 197.
24. Там же, с. 197-198.
25.Там же, с.190.
26. Реакционная смесь, состоящая из лимонной кислоты, бромата калия в присутствии катализатора (паров церия), вместо предсказываемого вторым началом перехода к термодинамическому равновесию, начинает автоколебательный процесс, периодически меняя цвет.
27. Там же, с. 229.
28. Термин "динамический" настолько тесно ассоциируется с динамикой как областью симметрийной физики, что для выражения его исконного смысла приходится прибегать к понятию движения, приставляя к последнему приставку "само-" опять-таки возвращая понятию движения его истинный смысл, согласно которому движение из абстракции математического преобразования объекта А
(операции симметрии) и механического перемещения, в результате которого А остается неизменным, переходит в состояние с нарушенной симметрией,- в самодвижение, т.е. изменение объекта в силу его природных взаимосвязей, которые до открытия диссипативных структур, можно было, не задумываясь, выносить в область начальных условий. (Самодвижение - пример автологичого понятия, как и понятие самоорганизации.)
29.Подробнее об этом см. Акопян И.Д. Симметрия и асимметрия в познании, с.с. 54-59, 67-73.
30. Вариационные принципы механики, М., 1959.
31.О том, что речь идет о статистическом аспекте понятия организма, о термодинамическом неравновесии, оченъ часто и даже, как правило, выпадает из поля зрения специалистов; ведь истинному динамическому равновесию, или , асимметрии или жизни все еще нет места в симметрийной науке.
32. Мюнстер А. Теория флуктуаций. Цит. по: Гельфер Указ. соч., т. 2, с. 221.
33. Пригожин И. Стенгерс И. Указ. соч., с. 200.
34.См. Пригожин И. Указ. соч., Пригожин И., Стенгерс И. Указ. соч.
35.Цит.по: Пригожин И. Эйнштейн: триумфы и коллизии // Эйнштейновский сборник. 1978-1979, М., 1983, с. 116.. Там же, с. 204.
36. Эйнштейн А. Собрание научных трудов, Т. 3, М., 1966, с. 622.
37. Гейзеиберг В. Физика и философия. М., 1963, с. 79.
38. Гете И.В. Избранные сочинения по естествознанию . М., 1957, с, 405.
39. Свасьян К.А. Проблема символа в современной философии, с. 43.
40. См. Лосев А.Ф. Музыка как предмет логики. М., 1927, с. 179-180.
§ 3 Перспективы нового подхода
41.Тимофеев-РесовскийН.В. Генетика, эволюция и теоретическая биология// Чтения памяти Н.В.Тимофеева-Ресовского. Ереван, 1983, с. 10.
42. Кант И. Соч., т. 6, М., 1966, с. 58.
43. Как видим, такая постановка вопроса вполне в русле научного метода исследования, решительно исключающего вопросы, касающиеся сущности, или "что есть?", и ограничивающегося вопросом, "как?" она есть. Так, что теория эволюции Дарвина не заслуживает упрека в "ненаучности" и в этом смысле.
44. Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М., 1935, с. 18-19.
45. Тимирязев К.А. Указ. соч., с. 131-132.
46. Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение избранных пород в борьбе за жизнь. Т. 1, кн. 2, М.-Л. 1926, с. 453-454.
47."Неживой природы" не существует. Неживой является только созданная человеком "природа" техники и техологии. Наука Нового времени прибегает к абстракции обездушенной природы, чтобы исследовать ее непосредственно: путем взвешивания, измерения, вычисления, достигая на этом пути такой фантастической точности, что со временем забывает о том, сколь велика цена той сделки с абстракцией (или с чертом тема "Фауста" Гете), которая лежит в основаниях науки о "неживой" природе. Цена этой сделки жизнь, а сегодня уже проблема жизни, в миру получившая название: проблемы выживания человечества.
48.". Зиммель Г. Указ. соч. с. 142-143. .
49. Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. М., 1973, с, 21
50. Там же, с. 25-26.
51."Литература по происхождению жизни,- пишет Леонид Морозов,- населена самыми разными конструкциями такого рода: здесь и самовоспроизводящиеся автоматы Дж. фон Неймана, способные собирать собственные копии, как только среда предоставитв в их распоряжение строительные детали; и гиперциклы М.Эйгена - гипотетические нуклеопротеидные комплексы; и вообще субстанции, способные катализировать образования подобных себе веществ... Но, оказывается, даже наличие самовоспроизводящихся индивидуальных объектов не решает проблемы нарушения хиральной симметрии& " (курсив мой - И.А.)
Проблема возникновения жизни в результате эволюции неживой природы не может быть решена на основе классической науки, поскольку в ней эволюция имеет "устойчивую динамическую траекторию, гладко зависящую от параметров системы& Альтернатива такой эволюции - катастрофа, бифуркация, когда траектория системы уже не обладает указанным свойством и за точкой бифуркации система переходит в принципиально новое состояние." Морозов Л.Л. Поможет ли физика понять понять, что такое жизнь? //Природа, 1984, ! 12, с. 47.
52. Классическая теория информации занимается только количественным аспектом информации, смысл которой вынесен "за скобки", в область "начальных условий".
53. Эйген. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул.
с. 188.
54."Стохастическая теория - это распространение теории вероятностей на динамические проблемы.". Там же, с. 76.
55. Эйген М., Шустер П. Гиперцикл. М., 1982.
56. Шиллер Ф. Письма об эстетическом воспитании // Памятники мировой эстетической мысли. Т. 3, М., 1967, с. 129.
57. Гете И.В. Избранные сочинения по естествознанию, с. 391.
Что имеет в виду Гете, когда говорит о более высокой цели, ставкой для которой является весь человек? Не достижение ли того уровня осознанной цельности, столь характерная для самого Гете?
58. Эйген М., Винклер Р. Игра жизни. М., 1979. с. 69.
59. Там же, с. 67.
60. Эйген М. Самоорганизация материи& , с. 35.
61. Разумеется, нельзя ставить в упрек Эйгену то, что он строит свою концепцию, оставаясь в рамках традиционного научного метода, между тем, как сама проблема естественно выводит нас за его пределы.
62. Опыт познания должен был бы давно уже сделать для нас ясным, что чистота как таковая стерильна, бесплодна, нежизнеспособна, достижение так называемого абсолютного есть достижение смерти или потери сознания, длящегося до тех пор, пока это абсолютное не будет ниспровергнуто до уровня относительного момента в истории познания.
Так, обморок абсолютного пространства и абсолютного времени длился около трех столетий, пока Эйнштейн не обнаружил их относителъность и не заменил их новой абсолютностью пространственно-временного континуума - новым обмороком, (на более высоком, т.е. более реалистическом уровне), который физика переживает до сих пор.
От этой, по-видимому, последней потери сознания наука может очнуться только к осознанию своего обморочного состояния - к постановке проблемы жизни - к пониманию того, что ни одна конечная форма не ст`оит остановки или абсолютизации (даже через прекрасное мгновение нужно пройти, не останавливаясь,- тема" Фауста" Гете, - ибо, остановленное, оно оборачивается гибелью), и важна она не сама по себе, а только своей вписанностью во временной, процессуальный, эволюционный, наконец, ряд человеческого познания
63. Эйген М., Винклер Р. Игра жизни, с. 66.
64. Эйген М. Самоорганизация материи& , с.с, 252.
65.Пригожин И., Стенгерс И. Указ. соч. с.349-350.
66. Там же, 363.
67. Пригожин И. От существующего к возникающему, с. 11.
68. Пригожин И., Стенгерс И. Указ. соч., с. 235.
69. Там же, с. 385.
70. Там же, с. 346.
71. Морозов предложил "сценарий" перехода от "неживого" к "живому" назвать "Biologie Big Bang", BBB, - второй после BB - Большого Взрыва Вселенной и естественно вписывающийся в него. Морозов Л.Л. Указ. соч., с. 49.
72. Ахутин А.В.Указ. соч., с. 43.
73. Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М., 1935, с. 8.
74.Там же,с.24.
75. Там же, с. 40.
76. Heel A.V. Supplement to Nature,N 3106, Mag, 1929.
77. Бауэр Э. Указ. соч. с. 2.
78. Там же, с. 43.
79. Там же, с. 44.
80. Мы утверждаем, что живая система всегда превращает всю свою свободную энергию в работу против ожидаемого равновесия. Это выражение количественное, и его правильность может быть экспериментально проверена.Там же, с. 43.
81. Токин Б.П. Теоретическая биология и творчество В.С.Бауэра. 1965,с.67.
82. Там же, с. 59.
83. Впрочем, та же мысль в несколько иной окраске высказывалась не раз на заре сановления точной науки. "Вся философия,- говорит Леонардо да Винчи,- начертана в той грандиозной " книге, которая постоянно стоит раскрытой перед нами, - я говоря о мироздании; но для того, чтобы понять ее, надо предварительно изучить ее язык и письмена. Она написана на языке математики, и ее письмена - треугольники, окружности и другие геометрические фигуры, без знакомства с которыми невозможно понять ни одного слова; без них можно только бесцельно бродигь в лабиринте." (Цит. по: Лункевич В.В. От Гераклита до Дарвина.Т.1,с 238.) За пятивековую историю развития науки со времен Галилео Галилея и Леонардо да Винчи мы достаточно изучили "язык и письмена" грандиозной книги мироздания и начинаем понимать, что математический язык и физические письмена составляют только первую часть ее - "Книгу Мертвых", которая завела нас в новый лабиринт физики элементарных частиц и проблемы жизни и поставила перед выбором или новой науки, способной стать "Книгой Живых", или бесславного самоуничтожения в пропасти между двумя этими "Книгами".
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.АграновичВ.М.,ГинзбургВ.Л.Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии. М., 1978.
2. Акопян И.Д. Симметрия и асимметрия в познании. Ереван, 1980.
3. Акопяи И.Д. Философские основания единства биологического и физического знания. Ереван, 1987.
4. Акчурин И.Л. Единство естественно-научного знания. М., 1975.
5. Аракелян Г.Б. Фундаментальные безразмерные величины. Ереван, 1981.
6. Ахутин А.В. История принципов физического эксперимента. М., 1976.
7. Ахутин А.В. Понятие "Природа" в античности и в Новое время. М., 1983.
8. Арнхейм Р. Искусство и визуальное восприятие. М., 1974.
9. Бергсон А. Творческая эволюция. М., СПб., 1914.
10. Бернал Дж. Наука в жизни общества. М., 1956.
11. Бернал Дж. Молекулярная структура, биохимическая функция и эволюция // Теоретическая и математическая биология. М., 1968.
12. Бернар К. Курс общей физиологии: жизненные явления, общие животным и растениям. СПб, 1-378.
13. Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М., 1935.
14. Библер В.С. Мышление как творчество: Введение в логику мысленного диалога. М., 1975.
15. Библер В.С. Культура, диалог Культур // Вопросы философии, 1989,! 6.
16. Борзенков В.Г., Северцов А.С. Теоретическая биология: размышления о предмете. М., 1960.
17. Борзенков В.Г. Биология и физика. М., 1982.
18. БольцманЛ. Лекции по теории газов // Второе начало термодинамики. М.,- Л., 1934.
19. Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. М., 1961.
20. Бриллюэн Л. Термодинамика - кибернетика жизнь // Кибернетика. Современное состояние. М., 1980.
21. Больцман Л. Очерки методологии физики. М., 1929.
22. Вариационные принципы механики. М., 1959.
23. ВезалийА. 0 строении человеческого тела в семи книгах. Т. I, М., 1950.
24. Вейль Г. Симметрия. М., 1968.
25. Вейль Г. Избранные труды. М., 1984.
26. Вермель Е.М. Основные этапы в развитии учения о клетке. М., 1940.
27. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Научная мысль как планетное явление. М., 1977.
28. Вернадский В. И. Избранные труды по истории науки. М., 1981.
29. Вигнер Е. Нарушение симметрии в физике // УФН, 89, 3, 1966.
30. Вигнер Е. Этюды о симметрии. М., 1971.
31. Визгин Вл. П. Развитие взаимосвязи принципов инвариантности с законами сохранения в классической физике. М., 1972.
32. Гарднер М. Этот правый, левый мир. М., 1967.
33. Гайденко П.П. Эволюция понятия науки: Становление и развитие первых научных программ. М., 1980.
34. Гартман М. Общая биология. М.- Л., 1936.
35. Гаузе Г.Ф. Асимметрия протоплазмы. М«, 1940.
36. Гегель Г.В. Соч. Т.1., М., 1929.
37. Гегель Г.В. Наука логики. Т. I, М., 1970;
38. Гегель Г.В. Наука логики. Т. 2, 1971; т. 3, 1972.
39. Гейзенберг В. Философские проблемы атомной физики.М.1953.
40. ГейзенбергВ. Физика и философия. М., 1963.
41. Гейзенберг В. Шаги за горизонт. М., I987.
42. Гельфер Я.М. История и методология термодинами-ки и статистической физики. Т. I, М., 1969; т. 2, 1973.
43. Гете И.В. Избранные сочинения по естествознанию. М., 1957.
44. Гете И.В. Избранные философские произведения. М., 1964.
45. Геометрические идеи в физике. М., 1983.
46. Гильберт Д. Основания физики // Альберт Эйнштейн и теория гравитации.
М., 1979.
47. ГильбертД. Математические проблемы. "Проблема Гильберта". М., 1969.
48. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуации. М., 1973.
49. Гольданский В.И., Кузьмин В.В. Спонтанное нарушение зеркальной симметрии в природе и происхождение жизни // УФН, т. 157, вып. I, 1989.
50. Гуссерль Э. Логические исследования: Пролегомены к чистой логике. СПб.,ч. I, 1909.
51. Гуссерль Э. Философия как строгая наука. "Мусагет", М., 1911.
52. Дайсон Ф. Будущее воли и будущее судьбы.// Природа, ! 8, 1982.
53. Дарвин Ч. Происхоздение видов путем естественного отбора или сохранение избранных пород в борьбе за жизнь. М.-Л. 1926.
54. Декарт Р. Избранные произведения. М., 1950.
55 Долго А.Д., Зельдович Я.Б. Вещество и антивещество во Вселенной. // Природа ! 8, 1982.
56. Дриш Г. Витализм. Его история и система. М., 1915.
57. Дюбуа-Раймон Э. О границах познания природы. М., 1901.
58. Дюкрок А. Физика кибернетики // Кибернетика, Итоги развития. М., 1979.
59. Зельдович Я.В., Новиков И.Д. Строение и эволюция Вселенной. М., 1975.
60. Зиммель Г. Гете. М., 1928.
61. Дюгем П. Физическая теория, ее цель и строение. М., СПб., 1910.
62. Капица П.Л. Эксперимент. Теория. Практика. М., 1977.
63. Карпинская Р.С. Теория и эксперимент в биологии. М«_, 1ХЛт
64. Кизель З.А. Оптическая активность и диссимметрия живых систем.// УФН,
т. 131, вып. 2, 1980.
65. Кизель В.А. Физические причины диссиммнтрии живых систем, М., 1931.
66. Клабуновский Е.II. Асимметрический синтез. М., 1965.
67. Клабуновский Е.П. Стереоспецифический катализ.
68. Койре А. Очерки истории философской мысли. М.,1985.
69. КоржинскиЙ С.М. Нто такое жизнь. Томск, 1883.
70. Клини С. К. Введение в метаматематику. М., 1957.
71. Кальвин М. Химическая эволюция, М., 1971.
72. Кант И. Соч. Т. 6. 1966.
73. Куфиньяль Л. Кибернетика - искусство управления. // Кибернетика. М., 179.
74. Ландау Л.Д., ЛившицЕ.М. Статистическая физика. Т. 5, ч. I, М., 1976.
75. Ландау Л.Д. О законах сохранения при слабых взаимодействиях//
ЖЭТФ, 1957, т. 32.
76. Лауэ М. История физики. М., 1956.
77. ЛенинджерА. Биохимия. М., 1976.
78. Лекторский Б.А. Субъект, объект, познание. М., 1980.
79. Лосев А.Ф. Музыка как предмет логики. М., 1927.
80. Лосев А.Ф. История античной эстетики. М.1974.
81. Лункевич В.В. Нерешенные проблемы биологии. Пб. 1904.
82. Лункевич В.В. Основы жизни. Ч. 4, М.- Л., 1931.
83. Лункевич В.В. От Гераклита до Дарвина. М., 1960.
84. Маркс К., Энгельс Соч., т. 1.
85. Майр Э. Причина и следствие в биологии // На пути к теоретической биологии. &., 1970.
86. Мейен С.В. Основные аспекты типологии организмов // Журнал общей биологии. ! 4, 1978.
87. Методологические принципы физики. М., 1975.
88. Мирзоян Э.Н. Развитие сравнительно-эволюционной биохимии в России.
М., 1984.
89. Морозов Л.Л. Поможет ли физика понять, что такое жизнь? // Природа.! 12, 1984.
90 Морозов Л.Л. Химческая физика киральных молекулярных систем. Взаимодействия киральных молекул и организация киралъных конденсированных сред // Автореферат диссертации ... докт. физ.-мат. наук. М., 1979.
91. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизащш в неравновесных системах. М., 1979.
92. Ньютон И. Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. М.; Л., 1927.
93. Ньютон И. Математические начала натуральной философии // Собр. тр., т. VII, 1936.
94. Пастер Л. Избранные труды. Т. I, М., 1960.
95. Пирсон К. Грамматика науки, СПб., 1911.
97. Полемика Г. Лейбница и С. Кларка. Л., 1950.
98. ПригожинИ. Эйнштейн: триумфы и коллизии // Эйнштейновский сборник 1978 - 1779. М., 1983.
99. Пригожин И. От существующего к возникающему. М., 1985.
100. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.
101.Пригожин И. Философия нестабильности.// Вопросы философии ! 6,
1991, с. 46-57.
102. Пуанкаре А. О науке. М., 1987.
103. Райдер Л. Элементарные частицы и симметрии. М., 1983.
104. Рейхенбах Г. Направление времени. М., 1962.
105 Рожанский И.Д. Античная наука. 1980.
106. Свасьян К.А. Проблема символа в современной философии. Ереван. 1980.
107. Свасьян К.А Философское мировоззрение Гете. Ереван. 1983.
108. Свасьян К.А. Феноменологическое познание. Ереван. 1987.
109.Смолуховский М. Молекулярно теоретическое исследование по вопросу об обращении термодинамически необратимых процессов и о повторении аномальных состояний // Второе начало термодинамики. М.- Л., 1934.
110. Смолуховский М. Границы применимости второго начала теплоты. // Броуновское движение. М., 1936.
111. Тейяр де Шарден П. Феномен человека. М., 1987.
112ерлецкий Я.П. Динамические и статистические законы физики. МГУ, 1950.
113. Тимирязев К.А. Соч. Т. 6, М., 1939.
114. Тимофеев-Ресовский Н.В. Генетика, эволюция и теоретическая биология // Чтения памяти Н.В.Тимофеева-Ресовского. Ереван.1983.
115. Токин Б.П. Теоретическая биология и творчество . Бауэра, ЛГУ, 1963.
116. Тринчер К.С. Можно ли искусственно создать жизнь? // Вопросы философии. ! 9, 1965.
117. Тоффлер 0. Наука и изменение // Предисловие к книге И.Пригожина и И.Стенгерс Порядок из хаоса, М., 1986.
118. Уилер Дж.А. Предвидение Эйнштейна, М., 1970.
119. Уитроу Дж. Естественная философия времени. М., 1964.
120. Уколова В.И. "Последний римлянин" Боэций. М., 1987.
121. Уоддингтон К.Х. Основные биологические концепции // На пути к теоретической биологии, М., 1970.
122. Уоддингтон К.Х. Теоретическая биология и молекулярная биология.// На пути к теоретической биологии. М., 1970.
123. Фейнман Р. Характер физических законов. М., 163.
124. Флоренский IIА. Смысл идеализма.М., 1914.
125. ФренкельА., Бар-Хиллел И. Основания теории множеств. М., 1966.
126. Фролов И.Т. 0 диалектике и этике биологического познания. М., I980.
127. Хакен Г. Синергетика. М., 1980.
128. Хюбшер А. Мыслители нашего.времени. М., 1962.
129. Шеллинг Ф. Система трансцендентального идеализма. М., 1936.
130. Шмальгаузен И.И., Факторы эволюции. М.- Л., 1968.
131. Шиллер Ф. Письма об эстетическом воспитании //Памятники мировой эстетической мысли. Т. 3, 1967.
132.Шноль С.Э. Физико-химические механизмы и биологическая специфичность // Биология и современное научное познание (Материалы к конф)Ч. I, М., 1975.
I33. ШредингерЭ. Что такое жизнь? С точки зрения физика.
134. Эйген М., Винклер Р. Игра жизни, М., 1969.
135.Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. '?., 197".
136. Эйген М., Шустер П. Гиперцикл. М., 1982.
137. Эйнштейн А. Собрание научных трудов. T.I., М., 1965, т.2, 1966, т. 3, I966.
* * *
138. Bernal J.D. The Physical Basis of Life. - London Routtledge, 1951.
139. Bergson H. Ecrits et paroles, t. 2, Paris, 1959.
140. Bertalanffy L. General systems Theory.-n.v.: G.Brasiller, 1968.
141. Clausius R. Abhandlungen ьber die mechanischen Warme theorie. Braunschweig Abt. 2, 1867.
142. Cassirer E. Das Erkenntnisproblem in Philosphie und Wiessenschaft der neueren Zeit. B., 1906. Bd. 1.
143. Dyson F. // J. Mol. Evol., 1982, v. 18.
144. Dress A., Hendrichs H., Kuppers G. Selbstorganisation - Die Entstehung Von Ordnung in Natur und Gesellschaft. Mьnchen/Zьrich, 1986.
145. Eddington A.S. The Nature of the Physical world // n.v.: Macmilan, 1948.
146. Husserl E. Die Krisis der europдischen Wissenschaften und die transzentale Phдnomenologie // Husserliana.Bd. 6. Haag 1954.
147. Heel A.V. Supplement to Nature, 3106, Mag, l929.
148. Heidegger M. Zeit des Weltbildes // Holzwege Frankfurt m., 1963.
149. Hooke R. Philosophical experiments and observations. L., 1967.
150. Fox S. Dose K. Molecular evolution and the Origin of Life. Revised Edition. Marcel Dekker, Inc. 1977.
151. Foerster H., von. Sicht und Einsicht. Versuche zu einer operativen Erkentnis theorie. Braunschweig, Wiesbaden,1985.
152. Goldanskii V.I., Frank-Kamenetskii M.D., Barkalov X.M. //
Science. 1973, 1344, v. 182.
153. Goldanskii V.I // Nature. 1977, v. 269.
154. Jacob F. La Logique du vivant.- Paris, 1970.
155. Ludwig W. Rechts-Links-Problems in Thierreich und belm Menschen. Berlin: Springer, 1932.
156. Leibniz G.W. Monadologie. Hamburg. 1956.
157. Maturana H.R. Erkennen: Die Organisation und Verkorperung von Wirklichkeit. Ausgewahlte Arbeiten zur biologischen Epistemologie. 2te Aufl. Braunschweig: Vieweg. 1985.
158. Pasteur L. Ьber die Asymmetrie bei natьrlich Vorkommenden organischen Verbindungen.- Leipzig: Teubner, 1907.
159. Pasteur L. // Bill. Cog, Chim, France, 1884, v. 41.
I60. Pearson K. // Nature, 1898, v. 58.
161. Russell B. History of Western Philosophy: N.V.1945.
162. Russell B. Principles of mathematics, L., 1903.
163. Whitehead A. The Concept of Nature. Cambridge, 1920.
164. Whitehead A., Russel B. Principia Mathematica, Oxford, 1908-1911.
