Джеймс Глик - Хаос. Создание новой науки

Его книга – гимн потокам. Великие реки, подобные Миссисипи, или лагуна Аркашон во Франции образуют огромные изгибы на пути к морю. В самом море извивается Гольфстрим, формируя петли течений, направленные на восток и запад. По выражению Швенка, это гигантская теплая река, которая «сама строит собственные берега из холодных вод» [261]. Когда поток исчезает или становится невидимым, его следы все равно остаются. Потоки воздуха оставляют отметки-волны на песке пустынь. Убывающий прилив вычерчивает на полосе прибоя сеть, похожую на сплетение вен. Швенк не верил в совпадения. Он верил в универсальные принципы, но еще более – в некий дух природы, что делало его прозу тревожно антропоморфной. Его «архетипический принцип» звучит так: поток «стремится к воплощению, не считаясь с окружающей материей» [262].

Внутри потоков – он это знал – существуют второстепенные течения. Вода, которая движется вниз по извилистой реке, образует вторичные потоки. Эти потоки закручиваются вокруг речной оси, устремляются сначала к одному берегу, затем вниз, ко дну, далее поперек реки к другому берегу, потом к речной поверхности, как если бы частица металась по поверхности бублика. Любая частичка воды в реке оставляет след, подобный струне, который переплетается с другими такими же струнами. Швенк обладал топологическим видением таких рисунков: «Образ сплетенных в спираль „нитей“ точен лишь в отношении реального движения. О них говорят многие, однако на самом деле это не отдельные нити, но целые поверхности, пространственно сплетенные и следующие по течению одна за другой» [263]. Автор книги разглядел внутри потоков соревнующиеся ритмы, догоняющие одна другую волны, делящиеся поверхности и пограничные слои. Он видел вихри, водовороты, целые ряды их, воспринимая происходящее как «вращение» одной поверхности над другой. Он подошел так близко к физической концепции турбулентности, как только мог подойти философ. Его художественные убеждения предполагали всеобщность. По Швенку, водовороты означали нестабильность, которая, в свою очередь, знаменовала борьбу потока с «архетипичной» противоположностью внутри него. В представлении Швенка такие процессы, как кружение вихрей, рост папоротников, возникновение складок в горных цепях, образование полых органов животных, следуют одним путем. Они не имеют ничего общего с конкретной средой или с конкретными особенностями. Что бы чему ни противостояло: быстрое – медленному, теплое – холодному, плотное – разреженному, свежее – засоленному, вязкое – жидкому, кислотное – щелочному, – на границе различий расцветает жизнь [264].

Петляющие и закручивающиеся потоки. Теодор Швенк описал течение естественных потоков как «нити» со сложными вторичными потоками. «На самом деле это не отдельные нити, – писал он, – но целые поверхности, пространственно сплетенные…»

Последняя была вотчиной Дарси Вентворта Томпсона. Этот выдающийся натуралист в 1917 году отмечал: «Может случиться, что все законы энергии, все свойства вещества и вся коллоидная химия окажутся столь же бесполезны для объяснения тела, сколь бессильны они в постижении души. Что касается меня, я так не думаю» [265]. Дарси Томпсон привнес в изучение жизни математику – то самое, чего, к сожалению, недоставало Швенку, который строил свои доказательства на аналогиях. Его работа, одухотворенная, образная, энциклопедичная, свелась в конечном счете к выявлению подобия форм. Исследование Дарси Томпсона «О росте и форме» в какой-то мере близко по духу к работе Швенка, его методологии. Современный читатель спросит: стоит ли доверять детальным изображениям падающих капель жидкости, где видны висячие волнистые «усики», придающие каплям удивительное сходство с живыми медузами? Что это, простое совпадение? Если две формы так похожи, стоит ли искать причины этого подобия?

Падающие капли. Дарси Вентворт Томпсон продемонстрировал висячие нити, которые можно увидеть и у попавшей в воду капельки чернил ( слева ), и у медузы ( справа ). «Чрезвычайно любопытный результат… показывает, как чувствительны… эти капли к физическим условиям. Используя все время один и тот же желатин и варьируя лишь плотность жидкости в пределах тысячных долей, мы получаем целый ряд конфигураций – от обычной висящей капли до капли с рубчатой поверхностью…»

Дарси Томпсон, безусловно, является наиболее уважаемым биологом из всех, кто когда-либо работал в пограничных областях традиционной науки. Революция в биологии XX века, очевидцем которой он был, совсем не затронула его. Отвергая химию и неверно понимая теорию клетки, он не мог предвидеть быстрое развитие генетики. Его работы даже в его время казались чересчур классическими и литературными, слишком прекрасными, чтобы заслуживать доверия ученых. Биологам наших дней нет нужды читать эти книги, но каким-то образом сочинения Томпсона все же приковали к себе внимание крупных ученых. Питер Медавар назвал его книгу «прекраснейшей в истории науки литературной работой, какая только была написана на английском языке» [266]. Стивен Джей Гулд именно там искал подтверждения собственной крепнущей убежденности, что природа взаимоувязывает формы вещей. Кроме Дарси Томпсона, мало кому из современных биологов приходило в голову искать неопровержимое единство живых организмов. Как выразился Гулд, «очень немногих интересовало, можно ли свести все известные объекты к одной системе производящих сил. И лишь некоторые осознали всю важность доказательства единства для научного изучения органических форм» [267].

Приверженец классицизма, полиглот, математик, зоолог Томпсон пытался рассматривать жизнь как целое, в то время как его коллеги в биологии с большой пользой для себя начинали применять методы, заключавшиеся в разъединении организмов на составляющие функциональные части. Редукционизм торжествовал повсюду, от теории эволюции до медицины, и особенно в молекулярной биологии. Как еще постигнуть живую клетку, если не путем изучения ее мембран и ядра, а более всего белков, ферментов, хромосом и пар оснований? Лишь исследовав внутреннее строение пазух, сетчатки, нервов, тканей мозга, биология заинтересовалась формой черепа. Дарси Томпсон не принимал такого подхода. Долгие годы он оставался последним из великих ученых, направивших свою риторическую энергию на последовательное обсуждение феномена причины, особенно различия между конечной и действенной (или физической) причиной. Конечная причина основана на предназначении или замысле: колесо круглое, поскольку именно такая форма делает возможным передвижение. Физическая причина имеет механическую природу: Земля круглая, так как гравитационные силы стягивают вращающуюся жидкость – и та образует сфероид. Однако не всегда различие столь очевидно. Стакан имеет округлую форму не только потому, что благодаря ей он удобно ложится в руку, – стакан естественным образом принимает подобную форму при изготовлении на гончарном круге или выдувании из стекла.