Седьмое доказательство
Шрифт:
Различие между связанной и свободной энергией демонстрирует стоячая вода в пруду и вода, низвергающаяся в водопаде. Вода одна и та же, но вторая может совершать полезную работу, скажем, вращать турбины гидроэлектростанции, а первая – не может. Другой пример: перепад атмосферного давления порождает ветер, способный толкать вперед парусное судно. Если давление выравнивается, ветер стихает, наступает штиль – и парусник останавливается: нет энергии, способной совершать работу!
Для того чтобы заставить судно двигаться в условиях штиля, нужно установить на него паровой или дизельный двигатель и сжигать топливо. Для того чтобы заставить стоячую воду совершать работу, надо прокопать канал к более низкому уровню поверхности или нагнетать её насосом на более высокий уровень. Можно высвободить ядерную энергию, заточенную внутри вещества, если создать необходимые условия для протекания ядерной реакции. Но для того, чтобы перевести связанную энергию
Заметим: различие между свободной и связанной энергией состоит в том, что свободная энергия всегда самостоятельно стремится перейти в связанное состояние (совершаемая ею работа приводит к выравниванию потенциалов), а связанная энергия самостоятельно не переходит в свободное состояние: для этого требуется оказать на нее внешнее воздействие, и затратить какое-то количество свободной энергии.
Что же получается? Получается, что с ростом упорядоченности системы (с ростом количества информации) возрастает не всё количество энергии, а только её свободная часть. А с ростом энтропии убывает только свободная энергия, а количество связанной возрастает. А что при этом происходит с общим количеством энергии в системе? Оно уменьшается или убывает? При таком раскладе это уже не выглядит столь очевидным.
Чтобы разобраться с этим, необходимо рассмотреть некоторые фундаментальные законы мироздания. Без этого никак не обойтись. Знание этих законов позволит выяснить весьма важные вещи. Но, поскольку мы собираемся применить эти законы к Вселенной, прежде нужно разобраться с такими понятиями, как Вселенная и материя.
Вселенная и материя
Слово «Вселенная» – буквальный перевод (или, как выражаются филологи – «калька») с греческого «Ойкумена», то есть обжитая, населенная. В старинной картине мира этому слову соответствовало понятие Земли, населенной людьми и расположенной в самом центре мироздания, кроме которой никаких других обитаемых миров не существует. После открытия гелиоцентрической системы мира именно отмена этого представления вызвала у многих людей «культурный шок»: оказалось, что Земля вовсе не центр мира, а всего лишь одно из множества небесных тел, и что таким образом они тоже могут быть обитаемыми. Благодаря этому открытию понятие Вселенной было расширено – сначала на Солнечную систему, затем на галактику, а после и на Метагалактику, включающую в себя все множество известных нам галактик. В конечном итоге понятие о Вселенной, берущее начало от греческой «Ойкумены» привело к представлению о вселенной как о части материального мира, доступной изучению естественнонаучными методами 18 .
18
Статья «Вселенная» в Философской Энциклопедии.
Латинское название вселенной, «Универсум», передает иной, более общий, скорее философский, чем физический оттенок смысла. Универсум – это буквально «все, что есть, все сущее». Понятие Универсум включает в себя все существующее и предполагает имплицитное утверждение о том, что ничего иного, кроме Вселенной, никаких иных объектов или сущностей, нет и быть не может. Иными словами, понятие Вселенная равносильно понятию Бытия: все, что только имеет существование, в обязательном порядке является частью Вселенной. Отсюда – второе толкование Вселенной как всего окружающего мира 19 .
19
См., напр.: БСЭ. Вселенная; Определение Вселенной по Сурдину В. Г.; ВСЕЛЕННАЯ – Толковый словарь Ожегова / Словари 299 ру., и др.
Не будет ошибкой сказать, что существует два понятия о Вселенной – первое – практическое и относительное, зависящее от возможностей человека познавать окружающее его пространство, второе – теоретическое и абсолютное. Для целей наших рассуждений нам подходит только второе, более общее и фундаментальное определение Вселенной, по отношению к которому первое представляет собой частный случай.
Итак, Вселенная или Универсум – это «все, что существует, вся система мироздания, совокупность всех существующих в природе миров».
В течение многих тысячелетий в понятие Вселенной, помимо Земли или физического (феноменального) мира включался также и ноуменальный мир, т. е. мир духовных сущностей. Иначе говоря, понятие Вселенной вмещало в себя оба мира: как материальный, так и духовный. И это никого не смущало: раз уж вселенная – это все, что существует, а духовный мир существует, стало быть, он тоже является частью Вселенной.
Однако после того как в середине XIX века в науке укрепилась материалистическая
20
Моисеев Н. Н. Современный антропогенез и цивилизационные разломы. М.: МНЭПУ, 1994.
Центральной категорией материалистической доктрины является понятие материи (от лат. materia – вещество), которую определяют как «бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем, субстрат любых свойств, связей, отношений и форм движения. Материя включает в себя не только все непосредственно наблюдаемые объекты и тела природы, но и все те, которые в принципе могут быть познаны в будущем на основе совершенствования средств наблюдения и эксперимента. Весь окружающий нас мир представляет собой движущуюся материю в её бесконечно разнообразных формах и проявлениях, со всеми её свойствами, связями и отношениями» 21 .
21
Такое определение материи дает Большая советская энциклопедия.
Согласно утверждению В. И. Ленина: «В мире нет ничего, кроме движущейся материи» 22 . До Ленина та же идея была высказана Декартом, а еще ранее – Джордано Бруно, который говорил: «…Все вещи находятся во вселенной, и вселенная во всех вещах… все сходится в совершенном единстве» 23 .
Сопоставляя понятие материи с материалистическим пониманием Вселенной, несложно заметить, что эти понятия совершенно тождественны, между ними нет никакого различия. Вселенная – это все, что существует, и материя – это все, что существует. Все, что не попадает под понятие о Вселенной – не существует, и нет ничего, кроме материи. Иными словами, речь идет об одном и том же множестве всех материальных объектов и явлений, называемом разными словами: Вселенная и материя.
22
Ленин В. И. Материализм и эмпириокритицизм. Критические заметки об одной реакционной философии. – М.: «Политиздат», 1969, 392 с., тир. 450000 экз., 3К23 М34, Гл. III «Теория познания диалектического материализма и эмпириокритицизма», п. 5 «Пространство и время».
23
Бруно Дж. О причине, начале и едином // Диалоги. С. 278.
В последующих рассуждениях нам еще понадобится понятие «замкнутой системы», поэтому дадим определение и этому понятию.
С точки зрения механики, замкнутой системой называется совокупность физических тел, у которых взаимодействия с внешними телами отсутствуют или скомпенсированы.
С точки зрения термодинамики, замкнутая термодинамическая система – это изолированная термодинамическая система, для которой невозможен обмен с внешней средой путем совершения работы.
По отношению к реально существующим физическим системам понятие «замкнутая система» применяется с известной долей условности, поскольку на самом деле в мире все взаимосвязано, и любая система, как бы тщательно мы ее не изолировали от других, все равно каким-то образом взаимодействует с ними. Единственным исключением из этого правила является сама Вселенная, или материя (как мы видели выше, для материалистов это одно и то же), которая представляет собой абсолютно замкнутую систему. Ни сама Вселенная, ни любая ее часть, не может ни с чем взаимодействовать, поскольку по определению помимо Вселенной (материи) ничего больше нет, так что взаимодействовать просто не с чем.
Итак, согласно материалистической доктрине, Вселенная и материя – это одно и то же, а именно – вся совокупность существующих материальных объектов. При этом материалисты утверждают, что все, что существует – это материя, а кроме материи ничего нет. Даже разум, или, скажем, дух – это всего лишь функция материи. Согласимся – пусть будет так.
Если кроме материи ничего нет, то материальная Вселенная – это абсолютно замкнутая (закрытая) система. То есть система, на которую ничто внешнее влиять не может – за полным отсутствием чего бы то ни было «внешнего».