Игорь Савич – Творение Бога и творчество человека (страница 2)
Г.: И?
В.: Твой эксперимент из открытой системы. Но теплофизики не любят открытые системы и поэтому они сказали бы, что твой опыт некорректен.
Г.: Но почему?
В.: В открытой системе слишком много неизвестных и невозможно точно рассчитать процесс возрастания энтропии.
Г.: И только-то!
В.: Физика – точная наука, Горацио. Но я тоже хочу привести пример из открытой системы: вода, находящаяся в открытом водоеме, замерзает при снижении температуры окружающей среды до отрицательной. Вода из жидкого состояния, при котором она могла бы совершить работу (скажем, падая с высоты, вращать турбину генератора для получения электрического тока), перешла в твердое, при котором эту работу совершать невозможно.
Г.: А еще можно примеры из другой области?
В.: Пожалуйста. Наиболее устойчивое состояние электрона в атоме соответствует минимально возможному значению его энергии. При этом он находится на ближайшей к ядру орбите. Любое другое состояние является возбужденным, неустойчивым и обычно соответствует более высокому подуровню. Из него электрон самопроизвольно переходит в состояние с более низкой энергией на более низкий подуровень, испуская квант электромагнитного излучения [3].
Г.: Насколько я понял, возрастание энтропии связано с уменьшением возможности совершать работу в какой-либо системе?
В.: В определенной степени, да. Но в каждом отдельном случае необходим дополнительный анализ ситуации.
Г.: Все понял. Это значит, что если в моем рюкзаке беспорядок, то я должен приложить определенные усилия, то есть совершить работу, чтобы восстановить там порядок. И тогда энтропия системы (рюкзака) уменьшится. Правильно (рис. 3)?
В.: Ты схватываешь на лету, Горацио. Окружающий нас мир постоянно изменяется. И в большинстве случаев это связано с энтропийными процессами как в живой, так и в неживой природе. Количество видов растений и животных сокращается. В информации, которая записана на молекулах ДНК и РНК, накапливаются ошибки (мутации). Ветровая и водная эрозии приводят к разрушению твердых пород и вымыванию мягких.
Г.: Получается, что энтропия окружающего нас мира возрастает?
3 Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья?
В.: Верно. Но сейчас речь пойдет о другом. Ты, наверное, помнишь слова песенки прошлых лет: «Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья»?
Г.: Припоминаю из далекого детства.
В.: Ну, Горацио, твое детство было не таким уж далеким. Но дело не в этом. Эта фраза – чистая правда для живых организмов. Солнце является основным и важнейшим источником энергии для всего живого на Земле. Воздух, который содержит кислород, совершенно необходим для дыхания. Ну и вода, которая является средой для всех химических реакций в живых организмах, абсолютно (не побоюсь этого слова) необходима для жизнедеятельности. Причем, обрати внимание, по отдельности они мало что значат, а их избыток иногда просто вреден для жизни. В этом случае очень к месту пословица: «Все хорошо в меру».
Г.: Я догадываюсь, Кто мог с такой невероятной точностью и дальновидностью определить меру таким колоссальным по объемам ингредиентам.
В.: Ты, конечно, прав, Горацио. Например, когда слишком много солнца, но нет воды, земля превращается в безжизненную пустыню.
Г.: Я недавно смотрел фильм про пустыню Калахари. Там солнца и песка больше чем достаточно, но с водой проблемы, и жизни почти нет.
В.: Или другой пример: самые высокие на земле горы – Гималаи. На их вершинах много солнца и воды в виде льда и снега, но жизни там практически нет. Воздух очень разрежен, и человек там долго находиться не может. Для жизни большие ограничения, и там есть только лишайники, микроорганизмы.
Г.: Все это так, учитель. Но я не могу понять, к чему вы клоните?
В.: Мы уже определили, что солнце, воздух и вода – действительно лучшие друзья всего живого, но вместе с тем они злейшие враги всему неживому.
Г.: Звучит достаточно интригующе…
В.: А вот посмотри на эту небольшую скалу на берегу (рис. 4). Сам пейзаж просто великолепен. Яркое солнце, голубое небо, ласково набегает на берег морская прозрачная вода. Но…
Г.: Ну какие тут могут быть «но»!? Действительно, все вокруг просто замечательно!
В.: Но только не для этой скалы, мой друг. Постоянно набегающие на нее волны постепенно разрушают ее. Она вся в трещинах. Ветры, которые здесь особенно сильны осенью и зимой, выдувают из нее маленькие песчинки (это называется ветровой эрозией). Днем солнце сильно нагревает эту скалу, и затем ночью скала охлаждается. От этих постоянных перепадов температур появляются трещины. Под действием ветра и влаги от нее отваливаются кусочки, иногда большие.
Г.: Значит, эта скала скоро разрушится и через какое-то время полностью исчезнет?
В.: Ну это произойдет не очень быстро. Обычно скалы состоят из твердого материала, и часто мы наблюдаем следы воздействия воды или ветра довольно избирательно.
Г.: Что вы хотите сказать?
В.: Дело в том, что скалы неоднородны по составу, и там, где порода мягче, эрозия заметнее. Морская вода быстро находит слабые места, и образуются различные полости и даже пещеры. Это хорошо видно на скалах, которые были когда-то на уровне береговой линии, а потом вследствие некоего катаклизма оказались частью суши.
Г.: О каком катаклизме вы говорите, учитель Вергилий?
В.: Ну хотя бы о Всемирном потопе. Следы это всемирной гигантской катастрофы находят по всему земному шару. Я видел очень интересные огромные каверны в скалах и следы действия морской воды в горах Бахчисарая, в Крыму.
Г.: Хотелось бы и мне увидеть воочию.
В.: Ну это легко сделать. В свое время я сделал там несколько снимков. Вот посмотри (рис. 5).
Г.: Действительно. Очень наглядно. Наверное, для жителей города это хорошее свидетельство Всемирного потопа.
В.: Не уверен. Возможно, они думают, что процесс поднятия скал из моря совершался постепенно и занял не одну сотню тысяч лет, а может и миллионы лет.
Г.: Я так понимаю, что это чисто эволюционный подход?
В.: Скорее униформистский.
Г.: Униформизм… Что-то знакомое.
В.: Униформизм – это утверждение механистического естествознания о том, что процессы природы неизменны. По их мнению, те силы и с такой же интенсивностью и скоростью действуют как в настоящее время, так же как они действовали в прошлом. Девиз униформистов: «Настоящее есть ключ к пониманию прошлого». Таким образом они переиначили смысл известного выражения из Книги Екклесиаст.
Г.: Это как?
В.: А вот прочти из 1-й главы с 9-го стиха.
Г.: «Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем. Бывает нечто, о чем говорят: „смотри, вот это новое“; но [это] было уже в веках, бывших прежде нас» (Еккл. 1:9, 10). Да, забавно, очень похоже. Только в Екклесиасте говорится о будущем, а они – больше о прошлом. Вы думаете, униформисты взяли свой девиз из Библии?
В.: Вряд ли. Они терпеть не могут историю о Всемирном потопе. Это событие идет вразрез с их учением. Но мы уклонились от темы, мой друг. Выражаясь языком физики, любой объект окружающего мира стремится перейти из менее вероятного состояния в более вероятное.
Г.: Все понял. Если я сажусь на стул, а он подо мной ломается, и я падаю на пол, то и я, и стул – мы оба занимаем более вероятное положение. Не так ли?
В.: В самое яблочко, Горацио.
4 Энтропия и творчество – союзники или враги?
В.: А теперь мы вновь возвращаемся к творчеству. Творческая активность человека направлена на создание объектов, которые со временем подвергаются разрушению (проявление закона возрастания энтропии). Это может быть строительство зданий, мостов, создание произведений искусства (керамических изделий, статуй, картин), музыкальных инструментов (орга́нов, фортепиано, струнных инструментов), средств передвижения по земле, воде, воздуху и даже в безвоздушном пространстве.
Г.: К творческой деятельности человека относится также изготовление бытовых приборов, посуды и оргтехники (принтеров, компьютеров, сканеров и др.), детских игрушек, одежды, обуви и т. д.
В.: Все правильно, мой друг. У этих столь различных объектов есть одно общее свойство: все они подвергаются разрушительному действию смены температуры, влаги, ветра, кислорода воздуха как сильного окислителя. В конце концов, действие таких редких, но вполне возможных явлений непреодолимой силы, как удар молнии, землетрясение, пожар, наводнение, извержение вулкана, – весьма быстро выводит из строя объекты, старательно созданные человеком.
Г.: Здания и мосты постепенно ветшают и требуют постоянного ремонта.
В.: Это относится и к произведениям искусства, которые покрываются трещинами, краски блекнут (рис. 6) или, наоборот, становятся почти черными. Средства передвижения либо морально устаревают, либо нуждаются в постоянном ремонте и замене изношенных деталей и узлов. Обувь, одежда изнашиваются, детские игрушки и посуда ломаются, бытовые приборы и оргтехника выходят из строя, морально устаревают.