Вернадский
Шрифт:
Это биологическое время отвечает полутора-двум миллиардам лет, на протяжении которых нам известно на Земле существование биологических процессов, начиная с археозоя. Очень возможно, что эти годы связаны только с существованием нашей планеты, а не с действительностью жизни в Космосе. Мы сейчас ясно приходим к заключению, что длительность существования космических сил предельна, т. е. и здесь мы имеем дело с необратимыми процессами. Насколько предельна жизнь в ее проявлении в Космосе, мы не знаем, так как наши знания о жизни в Космосе ничтожны. Возможно, что миллиарды лет отвечают земному планетному времени и составляют лишь малую часть
С точки зрения времени, по-видимому, основным явлением должно быть признано проявление принципа Реди, т. е. смена поколений»4.
Длительности существования жизни, нашей планеты, Солнечной системы и вообще Вселенной — если основываться на самых распространенных представлениях, которые были в 1930-е годы и есть теперь, — одного порядка. Этот порядок — 109 (то есть миллиард) лет. Уже отсюда надо заключить, что жизнь — не незначительная подробность Космоса. И совершенно ясна недостаточность физико-механической картины мира, безжизненный синтез Космоса. Живое, существующее столько же лет, сколько и неживое, не может быть лишним в общем представлении о мире.
Тем более, если обратиться ко второму понятию, наравне с биологическим временем создающему необратимость, к «оборотной стороне» ее, то есть к пространству. Если биологическое время позволяет различать прошлое и будущее, то есть создает асимметрию времени, то с пространственной стороны такую же роль играет диссимметрия.
Несмотря на свой устрашающий вид, слово «диссимметрия» обозначает довольно простое явление. Отвлечемся на минуту от статьи «Новая физика», где это понятие стоит в центре анализа.
Все живое состоит из плавных, текучих, неровных, «неправильных» фигурок. Оно избегает явных симметрических фигур: кубов, квадратов, ромбов и т. п. Одна половина древесного листа никогда не совпадает с другой, левая часть тела животного — с правой частью. Организмы асимметричны. Причем не только в целом, но и на уровне своих внутренних частей — клеток, клеточных органелл или внутренних органов. Везде находят «кляксы» белка, спирали, капли, закругления самых причудливых форм.
Но если у фигуры нет ни центра, ни оси, ни плоскости симметрии, у нее остается одна возможность повторить себя — в зеркальном изображении. Любая молекула, кристалл неправильной формы имеют двойника из Зазеркалья. Если есть правая фигура — то может быть и всегда есть левая. Все тела природы так и построены. Если они несимметричны, то состоят из смеси двух одинаковых по химическому составу и строению, но противоположных зеркально тел. Их называют изомерами.
Если мы будем синтезировать некое вещество в лаборатории, оно и будет образовываться у нас всегда в двух видах — левом и правом. Количество левых и правых изомеров будет в начале синтеза неравное. Но по мере работы результат будет усредняться. И чем больше мы будем выпускать вещества, тем точнее установится соотношение 50 на 50. Это всем известный закон больших чисел. Такое равное соотношение называется рацемичным. В природе поровну левого и правого. Но это в неживой природе.
Как и лаборатория, живой организм тоже занимается синтезом, приготавливая из питательного субстрата вещество своего тела. Но когда стали разбираться, какие именно изомеры производят живые организмы, то стали
Первым прикоснулся к загадке Луи Пастер. Изучая асимметричные вещества, он нашел сначала причину поляризации ими света. Молодой химик, работавший в лаборатории своего учителя Био, обратил внимание на то, что некоторые растворы органических кристаллов иногда поляризовали свет, то есть вращали плоскость поляризации и, значит, были асимметричными, а другие нет. Рассматривая кристаллы винно-каменной кислоты, он обратил внимание, что одни кристаллы можно назвать левыми, другие — правыми. Их смесь, если ее растворить, и давала нейтральный раствор, который не вращал плоскость поляризации.
Однажды Пастер пинцетом отделил правые кристаллы от левых, растворил их по отдельности и увидел в микроскопе яркую картину поляризации каждого раствора. Так он открыл причину поляризации. Первооткрыватель, как Архимед, с криком помчался по коридору в кабинет к мэтру. Узнав причину радости, Био со слезами на глазах обнял своего талантливого ученика.
Пастер назвал явление диссимметрией, как бы удвоенной асимметрией.
Но загадка только подстерегала его. Когда Пастер стал работать с продуктами брожения, то увидел, что дрожжевые грибки производят не рацемические продукты, как можно было бы думать, то есть смесь левых и правых изомеров, не вращающих плоскость поляризации, а как раз диссимметрический продукт, всегда вращающий плоскость поляризации.
Бактерии и дрожжевые грибки, которые он изучал, действовали, как он своим пинцетом. В их продуктах куда-то исчезло одно и оставалось только другое вещество. И как бы он ни видоизменял условия опыта, результат всегда был один и тот же. Любой организм синтезировал только диссимметричное вещество, в основном левое.
Далее выяснилось, что не только продукты жизнедеятельности бактерий и грибков, но и сами живые тела состоят из диссимметрических фигур — из изомеров одного вида.
Пастер понял, что открыл мировое явление, имеющее какое-то огромное значение. Его он, кстати, и ценил в своей научной жизни больше, чем все остальные открытия.
Загадка же заключалась в том, что все законы природы, относящиеся к физико-механическим объектам, запрещают такой синтез. Действие равно противодействию, левое должно быть равно правому. По всем законам допускается только рацемический синтез, но не диссимметрический. Выходит, законы природы ограниченны. Всё в мире стремится к усреднению, к равновесию, к равномерному распределению. Сглаживаются горы, нивелируется температура, смеси перемешиваются. Всё в мире, предоставленное само себе, стремится к меньшей затрате энергии, а не к разделению, на которое требуется дополнительная энергия.
И только живое действует строго наоборот. Оно производит левое и правое в разных соотношениях: 60 на 40 или 80 на 20, но в самых жизненно важных веществах, например, зародышевых — 100 процентов одного вида. Все белки в живом организме — только левые, а все сахара, например, правые.
В дальнейшем открытие Пастера математически обобщил Кюри, сформулировав принцип: диссимметрия явления порождается диссимметрией причины того же вида или типа.
Загадочное явление неотступно приковывает умственный взор Вернадского. Ведь путь, открытый Пастером и Кюри, зарастает травою забвения, говорит он. За 80 лет наука ни на шаг не продвинулась в объяснении явления, хотя фактов диссимметрии накапливается все больше и больше.