Новая теория жизни. Первый разговор
Шрифт:
Однако, несмотря на такую очевидную борьбу человека с симметрией, ты когда-нибудь задумывался, почему в твоём мире она существует? Почему почти все живые существа, а особенно люди, и ты в том числе, имеют симметрию зеркального отражения? С чего это вдруг природе, эволюции или Творцу она сдалась? И почему человек так привык к симметрии за время своего существования и развития, что его всегда тянет к правильным пропорциям или, наоборот, к кардинальной борьбе с ней, если она придаёт больший эффект внешнему виду или вызывает дополнительные эмоции (мушка, серёжка, татушка). Как бы там ни было, именно благодаря стремлению к симметрии у человечества исторически сложилась к ней симпатия и, в конечном счёте, любовь к выбору более пропорциональных объектов. Эстетическое восхищение симметрией породило спорт, искусство и обряды. Так, к танцу человек пришёл через восхищение симметрией в движениях; к пению – через восхищение симметрией в голосе и звуке; к спорту – через восхищение симметрией тела
Но давай вернёмся к симметрии человека как биологического существа. О симметрии в биологии и причинах её возникновения на твоей планете высказывалось множество предположений, которые стоит выделить в четыре основные категории эволюционного развития существ: симметрия явилась результатом ползания «прародителей» по дну луж, морей и океанов своим брюхом; симметрия стала итогом притяжения Земли; симметрия стала результатом развития помимо брюшной части тела иных сторон тела, вызванного переходом из воды на сушу; симметрия была вызвана активной деятельностью более высоких организмов для удобного существования и твёрдого опирания о землю. Хотя симметрию можно разглядеть и в клетке, и в медузе, и в морских гадах задолго до выхода на сушу развитых существ, не вдаваясь в долгие разбирательства относительно причин симметрии живых существ, ты, видимо, правильно отметил главное – все вышеизложенные причины появления симметрии на Земле можно свести к одной – гравитации. Именно гравитация, как главный фактор воздействия на всё живое на планете Земля, стала основой симметричного развития человека. Именно гравитация стала тем феноменом, который сумел распределить строение организма так, чтобы ему было удобно существовать и пропорционально распределять нагрузку во время своего пребывания на твоей планете.
Но чтобы соблюсти симметрию и в нашем с тобой разговоре о симметрии, необходимо указанное выше мнение, которое основано на эволюционном подходе к развитию человека, сравнить с другим. Поэтому для симметрии необходимо ещё затронуть религиозный взгляд на эту же симметрию. С точки зрения креационистов, симметрия человека, да и всего живого как плодов творения, отражает «образ и подобие» Творца. Ничего лишнего прибавить и убавить здесь нельзя: всё понятно. Человек является таким же симметричным, как и Бог, создавший человека. Звери и прочие твари – лишь отдалённый образ Бога (не Его подобие), которые сохраняют симметрию в своей биологической структуре бытия.
Даже не углубляясь в разночтения эволюционного и религиозного подходов, опять назревают вопросы: что же значит симметрия во Вселенском масштабе и что она объясняет? Зачем, в конце концов, Вселенной нужна симметрия? И, естественно, при чём тут я?
Ты, наверное, уже нашёл односложный ответ на этот вопрос – для баланса, как и во всей природе, и для развития своего я, в частности. Примерно, да, ты прав. Но давай по-порядку.
Если ты вспомнишь физику, то симметрия там играет одну из ключевых ролей, особенно когда речь идёт о преобразованиях объектов физического исследования. Симметрия для физики – это возможность свойств объекта физического исследования (физической системы) при применении каких-либо преобразований оставаться неизменными (инвариантными). Доказанное в своё время немецким математиком Эмми Нётер в теореме правило о том, что каждой непрерывной симметрии физической системы соответствует некоторый закон сохранения (энергии, чётности, импульса, заряда и др.), сделало прорыв в математике и физике и способствовало развитию квантовой механики. Это правило стало отправной точкой для утверждения, что физические явления протекают симметрично, независимо от движений пространства, времени, полей (вращений, переносов, преобразований). Формулировка теоремы Нётер чаще характеризует преобразования действий и именно поэтому позволяет под другим углом взглянуть на конструкцию пространство-время и особенно на физические процессы, которые протекают в этом четырёхмерном измерении. Например, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии (энергия сохраняется с течением времени) является следствием однородности времени, а закон сохранения количества движения – импульса (импульс сохраняется в пространстве) является следствием однородности пространства. Благодаря только этим симметриям стало возможным говорить о независимости законов физики от времени и пространства и приложении этих законов физики к любой рассматриваемой физической системе.
Кстати, ты знал, что выдвинутый сначала Анри Пуанкаре, а затем Альбертом Эйнштейном фундаментальный принцип относительности тоже является результатом принципа симметрии? И этот принцип также основывается на том (упрощённо), что все физические процессы, и законы природы в частности, протекают одинаково, независимо от движения или покоя в системе, где пространство и время однородны, а пространство ещё и изотропно, то есть симметрично, независимо от выбора направления. Как ты, наверное,
Так вот, если ты помнишь, то действие – это не только движение или его отсутствие (в физическом смысле), но и то, чем характеризуется само я, о котором мы с тобой говорим, через деятельность личности (сознание; творчество; отношение: к себе, окружающим, окружающих к тебе; головного мозга и т.д.). Действие, как физическое явление, сопровождается ещё одной категорией, называемой Лагранжиан, который (упрощённо) описывает эволюцию физической системы по принципу наименьшего действия. Теорема Нётер также выражает собой Лагранжиан в ситуациях преобразования, тем самым сближая понятия симметрия и действие. Спрашиваешь: при чём тут ещё и Лагранжиан? Просто запомни это понятие, оно потом пригодится нам в нашем с тобой диалоге.
В разговоре о симметрии действие и деятельность нас интересуют в основном как биологический процесс. Поэтому именно благодаря теореме Нётер можно прийти к удивительному выводу о симметрии не только через уравнения и применение преобразований в физике, но и, как следствие, – через симметрию биологическую, как влияние процессов и законов природы на действия и деятельность в окружающем тебя мире. Точнее, там, где речь идёт о симметрии в физике, можно говорить и о биологической симметрии, и о симметрии законов природы, как это следует из теоремы. Это можно обнаружить даже при простом наблюдении твоей Земли с высоты птичьего полёта и наблюдении за механизмами работы твоего организма.
В этом случае ты, наверное, замечал, что некоторые явления крупных масштабов повторяются в масштабах меньших: работы органов или частей тела. Законы физики работают одинаково на всех уровнях – всё подчинено одним правилам и принципам. Всё симметрично переносится с больших масштабов на микроскопические: реки, как вены в организме, несут жизнь и питают органы и клетки; бифуркация рек (разделение рек) порой так затейливо повторяет бифуркацию в биологии (разделение вен, сосудов, трахей); круговорот воды происходит и в природе и в твоём теле; каждый год природа обновляется, как и все клетки твоего организма; органы твоего тела как будто мистически повторяют функции той или иной части экосистемы: лес-лёгкие; болота-почки; вода-кровь; озоновый слой-кожа и т.п. В этом, в том числе, складывается непреложный закон симметрии на всё живое и даже порой неживое. Среди примеров последнего можно назвать зеркальную симметрию, которую ты можешь наблюдать в виде оптического отражения объектов на водной глади или неискажённых отражающих поверхностях: стекле, зеркале и др. Казалось бы, это элементарные вещи, но они так удачно иллюстрируют твой прекрасный мир и его симметрию в масштабах макромира и микромира. Понимаешь теперь, почему симметрия как ось и координата реальности объединяет макромир и микромир? Да, симметрия одинаково переносит работу и законы физики на все уровни твоей реальности от огромных масштабов до крошечных величин. В этом и есть удивительная особенность симметрии, которая проявляет независимость законов физики от времени, пространства, движения и масштаба. Хотя о масштабах симметрии мы с тобой поговорим чуть погодя.
Симметрия выражается не только в зеркальности чего-то, но и в балансе, равномерности и равновесии природы и всей Вселенной. И такой порядок вещей складывается в проекции как на микроскопические масштабы, так и на экстремально большие пространства. Однородность, баланс, изотропность, равновесие, эквивалентность, равенство, равномерность, упорядоченность – всё это является признаком симметрии на разных масштабах Вселенной.
Возвращаясь к биохимии с её микроскопическими величинами, стоит для примера вспомнить такой кофермент, как Никотинамидадениндинуклеотид NAD+ (окисленный) и NADH (восстановленный), который играет основную роль в метаболизме твоего тела, помнишь? Этот кофермент одновременно отдаёт и забирает электроны у молекулы, в зависимости от реакции. Таким образом, этот кофермент (коэнзим) так же, как и другие ферменты, участвует в постоянной выработке энергии: отдаёт-забирает; отдаёт-забирает и так в течение дня бесконечное количество раз. Ещё одним ярким примером круговорота энергии является цикл Кребса – центральная часть катаболизма, происходящая в клетках, подобно круговороту энергии, молекул и жизни на Земле, становится ярким примером симметричности и баланса процессов на микроскопическом уровне и, в конечном счёте, жизни организмов.
Симметрия в крупных масштабах прекрасно иллюстрируется законом Хаббла – Лемэтра, который гласит о том, что Вселенная расширяется равномерно, а скорость удаления наблюдаемой галактики или какого-либо другого астрономического объекта от тебя, находящегося на Земле, прямо пропорциональна расстоянию до такого объекта. Это означает, что с какой бы точки в галактике или во Вселенной ты ни стал наблюдать за её движением, она в каждой точке будет расширяться пропорционально и с одинаковой скоростью. То есть где бы ты ни находился, скорость удаления и расширения Вселенной всегда будет равна примерно 75 километрам в секунду на один мегапарсек (3,2 млн световых лет).