Энергия наших мыслей
Шрифт:
НЕИЗБЕЖНОСТЬ ПОРЯДКА
Со школьных лет мы живем в убеждении, что миром правит Хаос, что все созданное стремится к разрушению и любой процесс, предоставленный сам себе, может только дезорганизовываться. Жизнь — это поступательное движение к Смерти. Хаос и Тепловая Смерть — это неизбежный финал любых событий. Таково следствие второго закона термодинамики — закона, считающегося столь же непреложным в физике, как и закон сохранения энергии. Одно из выражений этого закона — рост энтропии в любых процессах.
В соответствии с классическими представлениями энтропия может только увеличиваться,
Но почему-то этого не происходит. Мы видим мир вокруг себя, мир, существующий уже миллиарды лет (насколько нам это известно) и не собирающийся переходить в равномерное хаотическое состояние. Наоборот — этот мир все более усложняется, обрастает дорогами, домами, компьютерами, и это тоже часть глобального процесса развития природы, процесса, идущего под влиянием человеческого сознания. Все в мире идет по пути структурирования и усложнения, и локальный хаос, в том числе возникающий благодаря человеческой деятельности, через некоторое время побеждается и сменяется порядком — то под влиянием людей, то благодаря силам природы. Заброшенный дом разрушается и гибнет, но через некоторое время на его месте возникает новое, более совершенное строение, или этот дом поглощается растительностью и становится прибежищем сотен насекомых, букашек и десятков лесных жителей. Окружающий нас мир упорядочен, структурирован и находится в постоянном процессе самоорганизации. Это закон природы, который гораздо сильнее второго закона термодинамики.
Эти идеи, при всей их необычности, не являются новыми. С начала XX века многие мыслители пытались преодолеть ограниченность второго закона. Шредингер первым сумел сделать это, не ломая здания классической физики. Он ввел понятие “открытой системы” и постулировал, что уменьшение энтропии в одном месте неизбежно связано с увеличением в другом. Эта идея позволила освободить нас от призрака Тепловой Смерти и отослать всю “лишнюю” энтропию куда-то в глубины Космоса. Пригожий и Хакер развили эту идею, введя понятие синергетической самоорганизации.
Гораздо более радикально поступил белорусский физик Вейник, который полностью отвергнул второй закон термодинамики и предложил свою собственную концепцию термодинамических процессов, логично объясняющую неизбежную самоорганизацию всех протекающих процессов. Концепция Вейника встретила бешеное сопротивление советских физиков, его книга была изъята из магазинов и сожжена (хорошо хоть не публично), а сам он до конца жизни подвергался остракизму. Естественно, что, кроме небольшого круга приверженцев, никто не узнал о его концепциях.
Мы не собираемся на этих страницах вступать в глубокие обсуждения концептуальных вопросов. Важно для нас одно: окружающий нас мир не стремится к хаосу и распаду, наоборот, он структурируется и усложняется, и жизнь представляет собой наивысшую форму этого процесса самоорганизации. Но основа этого процесса закладывается на молекулярном и квантовом уровнях.
Вода является одним из ярких примеров самоорганизующихся процессов. Она демонстрирует нам, что порядок оказывается всегда более выгодным, чем хаос.
ЗАГАДКА ОБЛАКОВ
Я лечу на самолете из Миннеаполиса в Нью-Йорк. Внизу —
Но вот что удивительно — висящие клочья тумана вдруг сменяются грандиозными облачными структурами. Они громоздятся в небе в виде башен, причудливых замков, огромных куполов, нагроможденных друг на друга. Эти структуры висят в небе, совершенно обособлено от окружающего пространства, одинокие и неподвижные в своей грандиозности. Кажется, что можно войти в эти небесные чертоги и оказаться в окружении прекрасных белоснежных ангелов в развивающихся одеждах.
Очевидно, что эти облака представляют собой сложные упорядоченные структуры. Они каким-то образом формируются из сконденсированного пара и в течение длительного времени сохраняют свою форму. Это яркий пример перехода от хаоса к упорядоченному состоянию. Раз этот переход происходит — значит, он является энергетически выгодным.
А теперь вспомним, что для перехода воды во все более упорядоченное состояние требуется не добавлять энергию, а отнимать. Пар для конденсации в жидкость необходимо охладить, жидкость переходит в лед при понижении температуры — значит, упорядоченное состояние при определенных условиях оказывается более энергетически выгодным, чем хаотическое. А вот для перехода к менее упорядоченному состоянию — изо льда в жидкость, из жидкости в пар — требуется прикладывать энергию.
Следовательно, для конденсированного пара — облаков — выгодно образование структур, твердой воде выгодно принимать форму совершенного кристалла, и процесс упорядочивания происходит, как только для этого формируются оптимальные условия.
Закон Структурирования Природы
Подобные процессы должны быть характерны и для жидкой воды. Из приведенных рассуждений следует, что в воде должны формироваться упорядоченные структуры и состояние упорядоченности энергетически более выгодно, чем однородная молекулярная взвесь.
Мы можем говорить о существовании Закона Структурирования Природы, который можно представить в следующем виде:
во всех процессах Природы происходит переход от более простых к более сложным структурам, самоорганизующимся на своем уровне сложности в соответствии с принципом минимизации потребления энергии при данных условиях окружающей среды.
Более сложные структурно-организационные формы требуют меньших энергетических затрат для своего функционирования, они энергетически выгоднее, чем простые формы, и лучше приспособлены к изменению параметров окружающей среды. Таким образом, эволюция, переход от более простых форм организации жизни к более сложным — это следствие Закона Структурирования.
Второй Закон термодинамики оказывается верным только для закрытых систем, у которых не происходит обмена энергией и информацией с окружающей средой. Для открытых систем этот закон неприменим, он заменяется законом структурирования.
Возрастание сложности — это неизбежный процесс развития любой системы. На Земле это развитие можно проследить как переход от более простых к все более сложным формам существования материи. В упрощенном виде этот процесс можно описать следующим образом:
геологические формы