Тектология (всеобщая организационная наука). Книга 2
Шрифт:
Почему жидкости «стремятся» принять форму, соответствующую наименьшей поверхности при данном объеме, чему простейшая иллюстрация — шарообразная или сфероидальная форма капель? Представим себе некоторое количество жидкости среди бесчисленных мелких и разнообразных воздействий среды, каковы бы они ни были [77] . Форма жидкости благодаря всем этим влияниям испытывает столь же бесчисленные мелкие изменения в разных пунктах поверхности. Одни из этих изменений уменьшают величину поверхности, другие, напротив, увеличивают ее. Но если те и другие в среднем численно равны, то они не равны по своим результатам. Каждое сокращение поверхности уменьшает и сумму внешних воздействий среды, для которых эта поверхность служит местом приложения; каждое возрастание поверхности увеличивает эту сумму. Следовательно, всякий раз, как происходит первое, уменьшается энергия дальнейших изменений, а это и значит — повышается устойчивость формы; когда происходит второе, изменение
77
При этом мы должны сначала отбросить понятие о «поверхностном натяжении» жидкостей, которое есть лишь условное выражение результатов взаимодействия между жидкостью и ее средой.
Этот процесс нелегко себе представить во всей его сложности и стихийности. Многие, например, возразят, что жидкость «сразу» принимает шаровидную форму капли, а для подбора минимальных изменений, приводящих к этой форме, нужно «долгое время». Это возражение, однако, было бы ошибочно и наивно, потому что весь смысл его сводится к некритическому употреблению понятия о времени.
Выражения «сразу» и «долгое время» не научны, когда дело идет о стихийной природе: они предполагают ту субъективную меру времени, которая нам дается обычным течением наших психических процессов. Та же секунда, которая в трудовой или познавательной деятельности представляется чрезвычайно малым промежутком времени, так как наше сознание за этот промежуток способно охватывать лишь очень небольшое число изменений, образует огромный период времени с точки зрения молекулярных, атомных, внутриатомных и т. п. процессов: в секунду проходят миллионы миллионов вибраций частиц материи, эфирных волн и т. д.; например, для гамма-лучей радия число колебаний в секунду определяется примерно цифрой 5·1021 (пять секстиллионов); а каждое колебание представляет все еще сложный процесс, проходящий через многочисленные, точнее, пожалуй, бесчисленные фазы. Форма жидкости зависит от движений, хотя не столь мелких, но все же молекулярных, для которых триллионные, например, доли секунды — большие величины. Понятно, что для обнаружения результатов подбора здесь требуется время, измеряемое не тысячами поколений организмов, как в биологическом развитии, а ничтожно для нас малыми долями секунды.
Но есть случаи, когда явления совершенно того же характера протекают настолько медленно, что масштабом времени для них могут служить месяцы, годы и даже более крупные величины, — это когда та же тенденция к минимуму поверхности обнаруживается в твердых телах. Таковы, например, камни на дне реки или в прибрежной полосе моря. Это тела с весьма прочными связями частиц, и те воздействия, которым они подвергаются со стороны текущей воды и твердых частиц, увлекаемых ею, могут лишь сравнительно медленно изменять их форму. Но за исключением этой численной разницы все, что было сказано о подборе изменений с перевесом тех, которые уменьшают поверхность воздействия, здесь вполне применимо; и результат вполне подобный же: гальки шаровидные, сфероидальные и проч.; причем легко проследить все переходы от каких-нибудь неправильных первоначальных форм обломков к минимуму поверхности.
Вернемся к одному из прежних примеров — к распространению света по пути кратчайшего времени. Согласно теории световые волны идут по всем путям; но только на путях кратчайшего времени они подвергаются положительному подбору, потому что усиливают друг друга; а на всех прочих господствует отрицательный подбор. Как упоминалось, две равные волны, если они сливаются, подъем с подъемом и долина с долиной, дают учетверенную силу действия, если же долина с подъемом, то взаимно уничтожаются, — один из наших примеров организованности и дезорганизации. На всех путях волн, кроме соответствующих кратчайшему времени, дезорганизация всецело преобладает, а световые явления отпадают; на этих же относительно немногих путях организованное сочетание волн образует «световые лучи». Только они и входят в наше восприятие, только они и учитываются нами в дальнейшем.
Сама по себе формула «наименьшего времени» еще не дает понятия о процессе подбора, который скрыт за ней. Чтобы найти ее смысл, ее надо преобразовать в формулу наибольшего сложения волн, как это здесь достигается математическим анализом. Подобным образом и во многих других случаях схемы максимума и минимума приходится преобразовывать так, чтобы эти их математические понятия относились именно к каким-нибудь активностям или сопротивлениям, тогда эти схемы сводятся на тектологический закон подбора. По самому его смыслу легко заключить, что величина максимума выступает в нем как символ собственных сопротивлений или активностей подлежащего подбору комплекса, минимума — как символ внешних изменяющих его влияний или противостоящих его активностям сопротивлений.
Остановимся еще на столь обычной формуле «линия наименьшего сопротивления» или на выражающем ту же мысль «законе наименьшего действия» (слово «действие» тут означает работу, преодолевающую сопротивления). Схема эта, между прочим, показывает, насколько могут быть ошибочны самые привычные, самые укоренившиеся представления. Нам всегда кажется непосредственно понятным и очевидно необходимым, что тело, получившее толчок, должно двигаться по направлению этого толчка; такой случай представляется нам абсолютно простым. Между тем если бы это было так просто и так логически необходимо, то явления происходили бы совершенно иначе, чем на самом деле: раз на линии толчка оказалось бы превосходящее его сопротивление, например наклонная твердая поверхность, то движение просто останавливалось бы, а не изменяло бы своего направления; если бы толчок необходимо придавал телу свое собственное направление, то было бы невозможно, чтобы он придавал ему иное. Опыт показывает, напротив, что в каждом толчке или воздействии заключена возможность всех направлений: и тело «выбирает» свой путь согласно закону наименьшего действия потому, что ему есть из чего выбирать. Первоначальное действие толчка следует принять в виде неправильной вибрации элементов тела; в этой вибрации есть бесконечно малые зародыши самых различных движений, которые становятся объектом подбора: из числа таких элементарных перемещений удерживаются те, для которых сопротивление оказывается относительно наименьшим; они и образуют реальный путь тела.
Иначе и нельзя представить дело, раз отвергнуто старое понятие о частицах тела как твердых, инертных точках-субстанциях, неподвижно связанных между собой. Мы знаем, что твердое тело есть сложнейший комплекс молекулярных колебательных движений, весьма быстрых и в обычном состоянии тела ограниченных взаимными сопротивлениями частиц. Внешний толчок, непосредственно действуя на некоторые из частиц, изменяет их движения; эти изменения с разной силой передаются другим частицам как нарушения прежнего хода их колебаний, от других — третьим и т. д.: волна сложного воздействия в системе бесчисленных и разнообразных частичных движений — самый типичный материал для подбора.
Сущность подбора здесь такова. Все молекулы «ударяющего» тела А имеют в среднем по сравнению с молекулами тела В дополнительную скорость v, которую мы и воспринимаем как скорость тела А; молекулы же тела В имеют по отношению к первым отрицательную дополнительную скорость — v. В столкновениях тех и других при ударе соответственно в большей мере будут парализоваться противоположными движениями молекул другой стороны для тела В те движения, которые направлены против скорости v, а для тела А те, которые направлены по ней. В результате у В будет получаться некоторая дополнительная скорость по линии v, у А же уменьшение этой скорости; это и будет ее наблюдаемое перераспределение между телами, различное, смотря по условиям: строению тел, количеству и массе их молекул.
В механике есть еще ряд законов «сохранения» тех или иных величин и соотношений, например, сохранения центра тяжести, сохранения поверхностей. Все они могут быть сведены к схемам максимум и минимум, специально же к закону наименьшего действия. Но есть один закон «сохранения», господствующий не только над механикой, но и над физикой вообще, и над всеми естественными науками, — принцип сохранения энергии. Он гораздо глубже и шире других, так что отнюдь не может быть всецело сведен к схеме подбора; он, по-видимому, есть современная форма, в которой выражается непрерывность существований всяких активностей-сопротивлений, непрерывность их закономерного действия, другими словами, современная форма причинности. Однако в нем есть одна сторона — именно та, которая казалась до сих пор наиболее загадочной, — получающая иной вид, чем прежде, если мы попытаемся осветить ее принципом подбора. Это — ограничительный закон энтропии, согласно которому превращения энергии вполне обратимы, потому что при всех них количество тепловой энергии возрастает за счет иных ее форм.
Пусть какое-нибудь твердое тело получает толчок в определенном направлении от другого тела. Из числа возникающих, первоначально разнообразных движений элементов системы огромное большинство устраняется подбором, а именно подавляется внешними и внутренними для данной системы сопротивлениями. Но какова дальнейшая судьба этих устраненных подбором движений? Они не переходят прямо в перемещение тела, но также, конечно, не просто «уничтожаются». Их судьба зависит от строения самой системы.
Тела упругие организованы таким образом, что при деформации немедленно вновь восстанавливают свою форму, т. е. их частицы проходят обратно путь деформирующего перемещения. Следовательно, те движения, которые не становятся составной частью траектории всего тела, отражаются превосходящими их сопротивлениями по строго обратному пути и возвращаются к своему исходному пункту, к точке удара. Идя навстречу действию толчка, они его усиливают собой, так как увеличивают разницу скоростей между сталкивающимися частицами обоих тел. Они, значит, не теряются для механического действия толчка, его кинетическая энергия, только что уменьшенная на их величину, вновь на нее возрастает.