Журнал «Знание-сила» - Знание-сила 1997 № 09 (843)

ИДЕАЛ ЗНАНИЯ. По Кузнецову, Эйнштейн, обобщая пессимизм Достоевского, пришел к убеждению, что универсальность законов природы превыше существования отдельных существ. Мы должны низко склониться перед красотой подобного видения мира, но сегодня мы можем еще полнее оценить ее хрупкость.

Вы все хорошо знакомы с маршрутом научных странствий Эйнштейна: сначала специальная теория относительности, затем общая теория относительности, которая привела к замечательному синтезу материи, пространства и времени. И, наконец, применение развитых им идей к космологии. Следуя своим убеждениям, Эйнштейн высказал предположение о существовании статичной Вселенной, в определенном смысле реализации на вселенском уровне идей Спинозы. Затем Эйнштейном овладела идея геометрического описания Вселенной. Он по-новому воспринял и претворил идею Декарта о мире как о протяженности в отличие от мира идей. История учит, что всякий дуализм хрупок, и геометрическая Вселенная Эйнштейна неожиданно превратилась в темпоральную, эволюционирующую Вселенную, и самым прямым доказательством правильности новых представлений стало знаменитое реликтовое трехградусное (по абсолютной шкале температур) излучение.

В Эйнштейне, несомненно, воплотился идеал высшего назначения физики — идеал знания, срывающего с нашего представления о мире все, в чем Эйнштейн усматривал хотя бы малейший признак субъективности. Некоторые мистические учения претендовали на то, чтобы избавиться от уз реальной жизни, от мук и разочарований изменяющегося и обманчивого мира. В определенном смысле можно сказать, что Эйнштейн возвел эти притязания мистических учений в ранг предназначения физики и тем самым перевел их на язык науки. Мистики пытались воспринимать мир как иллюзию. Эйнштейн вознамерился показать, что реальный мир — действительно, не более чем иллюзия, и что истина — прозрачная и познаваемая Вселенная, очищенная от всего, что омрачает человеческую жизнь: ностальгии или болезненной памяти о прошлом, опасений и надежд на будущее.

Но эйнштейновская идея освобождения человека от тревог и надежд на будущее берет начало из глубоко пессимистической позиции. Какова роль человека? Бежать от реального мира или принять участие в построении лучшего мира? Наука, которая, как мы видели, начиналась под знаком прометеевского утверждения силы разума, завершилась отчуждением. Что может сделать человек в детерминистической Вселенной, в которой он чувствует себя чужаком? Беспокойство по этому поводу выражено во многих работах, например, у Жака Моно, который говорит о человеке как о бездомном цыгане, бродящем на окраине Вселенной, или у Ричарда Тарнаса, который пишет: «Самым страстным желанием западного разума было воссоединиться с основами бытия». Я считаю, что эта мысль верна и что мы действительно живем в период воссоединения, поиска единства, свидетельством чему тот глубокий интерес к природе, который проявляют в наши дни многие молодые люди, и растущая солидарность человека со всеми живыми существами. Чтобы продемонстрировать переход к новому этапу на примере, расскажу немного о моем личном опыте.

О ВРЕМЕНИ И О СЕБЕ. Я получил гуманистическое образование, и годы моего взросления были отмечены политической неустойчивостью. Это сделало меня особенно чувствительным ко времени как к арене, на которой развертываются изменения в положении людей. Я с увлечением читал Бергсона, и его знаменитый афоризм «Время — измышление человека или ничто» навсегда остался запечатленным в моей памяти. Изучая науки в Свободном университете Брюсселя, я мог на собственном опыте почувствовать, хотя и не осознанно, как трудно усваивать науку, в которой время — не более чем иллюзия. Как писал Карл Поппер, еще один свидетель нашей эпохи, такое представление о времени «превращает его в иллюзию и одностороннее изменение. Иллюзией становится катастрофа Хиросимы. Весь наш мир становится иллюзией вместе со всеми нашими попытками разузнать о нем больше».

Я испытал тот же шок, который некогда пережил Бергсон, и все мое интеллектуальное развитие происходило под знаком изучения времени. Но столкнувшись с проблемой времени, я реагировал на нее по-другому. Отнюдь не желая устанавливать какие-либо границы развития науки и ограничивать ес изучением обратимых явлений, я пришел к убеждению, что если наука изучает только обратимые явления, то причину следует искать только в том, что она исследует сверхупрощенные явления, в которых необратимость не играет сколько-нибудь значительной роли. Отсюда мой следующий вывод: необратимость может войти в науку только через изучение сложных явлений.

НЕРАВНОВЕСНАЯ ТЕРМОДИНАМИКА. Моя научно-исследовательская. работа началась с традиционной термодинамики, расширенной и обобщенной моим учителем Теофилом Де Довде. Я был поражен конструктивной ролью неравновесных ситуаций. Простым примером их может служить явление термодиффузии, которое показывает, каким образом производство энтропии играет, как правило, двойную роль, создавая Одновременно и порядок, и беспорядок. Рассмотрим двухкомпонентную систему из водорода и азота, тщательно перемешанных в сосуде с двумя отделениями А и В. Если к такой системе подвести извне тепловой поток, то внешнее ограничение создаст внутри системы градиент температуры. Термодиффузия заключается в том, что одна из компонент, например, водород, концентрируется в отделении А, а друтая — в отделении В. Даже в этом простом примере мы наблюдаем одновременно два взаимосвязанных явления. Тепловой поток приводит к положительному производству энтропии, тоща как диффузия действует, как градиенты концентраций (именно это и называется термодиффузионным эффектом). Если бы диффузия могла действовать сама по себе, без связи с потоком тепла извне, то она привела бы к отрицательному производству энтропии. Приведенный мной пример показывает, что необратимость — явление двойственное, ибо она соответствует диссипации (тепловой поток) и образованию порядка (термодиффузия).

Разумеется, это лишь очень простой пример, но в свое время он сильно поразил меня и в какой-то мерс направил мои научные странствия, приведя меня сначала к изучению конструктивных эффектов неравновесности.

НЕРАВНОВЕСНАЯ ФИЗИКА. Ныне неравновесная физика переживает период бурного развития. Сюрприз следует за сюрпризом, структуры, периодически изменяющиеся во времени, колебательные химические реакции, нерегулярные временные структуры (диссипативный хаос), пространственные структуры (структуры Тьюринга). Конструктивная роль нерав1Ювесности — ныне твердо установленный непреложный факт, но как его совместить с существенным содержанием закона Ньютона, из которого следует эквивалентность прошлого и будущего? В этом, как я уже говорил, и заключается парадокс времени. Он тесно связан с другими парадоксами — квантовым и космологическим, которые, как показывает анализ, также связаны с ролью времени. В двух словах можно сказать, что квантовый парадокс проистекает из того, что фундаментальное уравнение квантовой механики симметрично по времени, из чего следует, что направление времени придают наши измерения, наше вмешательство. В квантовой механике человек обретает не столько дитя, сколько отца времени. Современная космология также ставит проблему времени в связи с открытием Большого Взрыва, причем ставит весьма драматично. Что может быть более необратимым, чем переход от Вселенной, существовавшей до Взрыва, к Вселенной, которую мы знаем? Было бы неуместно вдаваться сейчас в подробности. Они рассмотрены в книге «Время, хаос и квант», написанной мной совместно с Изабель Стенгерс.