Сотворение мира: научный подход
Шрифт:
Как возражение, иногда приводится такой пример: образование кристалла из остывающей жидкости. Но и этот пример только подтверждает правило, потому что энергия и информация, содержащиеся в жидкости, — выше, чем в развивающемся из нее кристалле.
В любом случае, программа и механизм процессов улучшения порядка должны быть заданы системе заранее. Никакое случайное или внезапное явление не может породить ни такую программу, ни механизм.
Имея это в виду, зададим себе вопрос: «Может ли биосфера в целом развиться в сторону улучшения порядка?» Проблема представлена в табл. 2.
Таблица 2. Отсутствие в эволюции
| Критерии которые должны быть удовлетворены | Система: первая живая клетка | Система: популяция сложных организмов |
|---|---|---|
| 1. Открытая система | Набор неживых молекул | Популяция простых организмов |
| 2. Доступная энергия | Солнечная энергия | Солнечная энергия |
| 3. Направляющая программа | Отсутствует | Отсутствует (Естественный отбор?) |
| 4. Механизм преобразования | Отсутствует | Отсутствует (Мутации?) |
Каждая стадия истинной эволюции в живом мире представляет собой улучшение порядка в живой системе. В каждом случае система является открытой, а энергию поставляет Солнце. Проблема только в том, каковы же программы и механизмы эволюции. Какая заранее заданная программа «научила» неорганические вещества первобытного «бульона», как им превратиться в первые размножающиеся вещества? До сих пор ответа на этот вопрос нет.
Кроме того, каков тот энергетический механизм, который превращает солнечную энергию в бесконечно сложные структуры, необходимые для жизни?
И если даже допустить, что элементарная жизнь каким-то образом возникла, то как могла популяция простейших организмов превратиться в популяцию более сложных организмов? Ведь, опять-таки, для создания такой более сложной системы нужен механизм преобразования, способный превратить солнечную энергию в специфическую работу. Что служит таким механизмом?
Существует явление мутации. Да, мутация — это реакция организма на воздействие окружающей среды. В частности — на радиацию. Но при этом гены никогда не изменяются в сторону улучшения порядка в генетической системе. Мутации — изменения случайные. А, как показывают любые наблюдения, случайные изменения в упорядоченной системе неизбежно приводят к ухудшению порядка в этой системе. Кроме того: что является направляющей программой, приказывающей популяции червей превратиться в популяцию, скажем, крокодилов? Естественный отбор? Да, он может послужить программой сохранения, устраняя последствия вредных мутаций. Но как он может направить развитие в сторону более сложной системы?
Итак, эволюция, как развитие по вертикали вверх, в свете Второго начала термодинамики, по всей видимости, невозможна. Если даже такая простая система, как семя, требует заранее составленных программы и механизма (генетический код и фотосинтез), чтобы развиться в нечто сложное, то это тем более должно быть справедливо для того громадного пространственно-временного комплекса, который образует биосферу, якобы эволюционирующую.
Эволюционисты, в большинстве своем, эту проблему просто игнорировали. Лишь немногие из них (главным образом, в физических науках) осознали её и пытаются решить — пока что, в основном, отвлеченными умозрительными построениями.
Например, бельгийский ученый Илья Пригожий высказывает предположение, что «флуктуации» или «неустойчивости» в «рассеивающих структурах» (по его терминологии) — могут породить в открытой системе более высокий порядок. Однако он признаёт, что никаких свидетельств того, что жизнь возникла подобным путем, — нет. Он отмечает: «Ничтожно мала возможность того, что при обычных температурах гигантское количество молекул расположилось так, чтобы дать начало высокоорганизованным структурам и взаимосогласованным функциям, характерным для живых организмов. Поэтому идея самопроизвольного зарождения жизни в ее нынешнем виде — в высшей степени неубедительна, даже в масштабе тех миллиардов лет, в течение которых происходила эволюция живой природы.» [Ilya Prigogine, Gregoire Nicolis, Agnes Babloyants, «Thermodynamics ofEvolulion,» Physics Today (Vol.25, November 1972), p. 23.]
В другой своей работе И. Пригожий высказывает надежду, что его теория когда-нибудь, возможно, сможет предоставить недостающий организующий механизм. Тем не менее он предупреждает:
«Возможность преодолеть порог между неживым и живым создается не просто какой-то одной неустойчивостью. Здесь замешана, скорее, некая цепь неустойчивостей, в которой мы только начинаем различать отдельные звенья.» [Ilya Prigogine, «Can Thermodynamics Explain Biological Order?» Impact of Science on Society (Vol. XX111, No. 3, 1973).]
Этой проблемой пытался заняться и профессор Гарвардского университета Дэвид Лейзер. Он начал с нового определения понятия «стрелка времени» (введённого для Второго начала термодинамики сэром Артуром Эддингтоном). По Лейзеру, это — две стрелки. Одна направлена вверх, другая вниз:
«Процессы, определяющие историческую и термодинамическую стрелки времени, порождают соответственно информацию и энтропию.» [David Layzer, «The Arrow of Time,» Scientific Amercan (Vol. 233, December 1975), p. 60.]
Под «исторической стрелкой» Д. Лейзер подразумевает эволюционный процесс, который якобы порождает всё более и более высокую степень «информации» (или «порядка», или «сложности») в мире. Это может происходить только ценой снижения энтропии (то есть уменьшения беспорядка).
«Таким образом, увеличение информации всегда компенсируется равной потерей энтропии.» [Ibid.] Однако «термодинамическая стрелка» не перестает определять энтропию как постоянно увеличивающуюся.
По существу, Д. Лейзер только вновь поставил проблему, но не решил ее. Состоит она в том, как же это увеличение информации, за счет потери энтропии, может возникнуть? Какова программа, направляющая этот процесс, и где механизм, осуществляющий его? Без них — энтропия, естественно увеличивающаяся, просто исключает увеличение информации. Пустое утверждение, что «Земля является открытой системой», на вопрос не отвечает.
Чарлз Смит этот факт осознаёт, подчёркивая его значение:
«Однако, это объяснение не является полностью удовлетворительным, ибо оставляет нерешенной проблему: как и почему возник процесс повышения порядка (т. е. очевидное снижение энтропии). И над этим вопросом бились многие ученые. В 1968 г. Л. Берталанфи назвал взаимосвязь между необратимой термодинамикой и теорией информации — одной из наиболее фундаментальных нерешенных проблем в биологии.» [Charles J. Smith, «Problems with Entropy in Biology,» Biosystems (Volume I, 1975), p. 259.]