И прежде всего необходим тот принципиально важный логический подход, который получил на сегодняшний день свое развитие в первую очередь именно в биологии. Этот особый способ мышления коротко можно назвать по имени его создателя просто дарвинизмом, т. к. основы его коренятся именно в упоминавшемся уже учении Чарлза Дарвина об устройстве органического мира. Однако применим он, как далее будет показано, не только к анализу собственно живой природы, но и всего мироздания вообще. Только соединение этих двух начал - физического понимания единства природы и, в частности, универсального характера наиболее общего из всех ее законов - второго начала термодинамики, с одной стороны, и сугубо биологического на первый взгляд дарвинистского логического мышления, с другой, дает в действительности тот философский сплав естественнонаучных знаний и методологии их использования (т. е. действительно создает своеобразный "философский камень"), который и позволяет совершенно по новому взглянуть на устройство всего материального мира. А значит, - легко разрешить на данной основе и собственно поставленную в настоящей статье конкретную задачу, связанную с поиском простого и хорошо понятного определения сущности жизни. Таким образом, именно на создании такого сплава и необходимо нам сконцентрировать прежде всего свое внимание, посвятив данному важнейшему вопросу весь следующий второй раздел.
2. Физический дарвинизм
Всеобщая борьба за существование живых существ не является борьбой за составные элементы - составные элементы всех организмов имеются налицо в избытке в воздухе, воде и недрах Земли - и не за энергию, ибо таковая содержится в изобилии во всяком теле, к сожалению, в форме непревращаемой теплоты. Но это - борьба за энтропию, которую можно использовать при переходе энергии с горячего Солнца к холодной Земле.
Л.Больцман
Итоговая суть второго начала термодинамики имеет лишь косвенное отношение к самой этой науке и вопросам преобразования теплоты в целом. Просто так получилось исторически, что впервые над данным вопросом задумались именно при создании основ названной теории, откуда и возникло само название соответствующего физического закона. Но затем было выяснено (ведущую роль здесь сыграл как раз Людвиг Больцман), что он в равной степени распространяется на абсолютно все природные явления и поэтому поистине может считаться, как уже говорилось, наиболее общим и фундаментальным из всех. В конечном счете оказалось, что закон этот, выражаясь на сей раз точным языком "Физического энциклопедического словаря", "имеет статистически-вероятностный характер и выражает постоянную тенденцию системы к переходу в БОЛЕЕ ВЕРОЯТНОЕ состояние. Максимально вероятным является состояние равновесия; за достаточно большой промежуток времени любая замкнутая система достигает этого состояния" [3, С.95.]! При этом собственно энтропия отражает по существу просто вероятность конкретного состояния и непрерывно растет поэтому по мере самопроизвольного движения системы к отмеченному равновесию.
Но полное равновесие, как легко понять, крайне бессодержательно, т. к. при связанной с ним всеобщей однородности принципиально нельзя определить какие-либо дополнительные понятия - невозможно подобрать соответствующие им противоположности, описание различий с которыми, напомним, и составляет логическую основу такого определения. Таким образом, полностью однородное равновесное состояние характеризуется именно максимальной бессодержательностью и сводится к одному только хаотичному неупорядоченному движению молекул или других образующих систему частиц, в силу чего его иногда и сравнивают, как мы видели при цитировании "Философского энциклопедического словаря", с хаосом или полной неупорядоченностью. И напротив, - далекое от равновесной однородности состояние, характеризующееся ярко выраженной структурой, напрямую связывают с наличием порядка и называют, соответственно, упорядоченным, что и позволяет трактовать само краеугольное второе начало просто как наличие у замкнутых систем тенденции к самопроизвольному переходу из упорядоченных состояний в неупорядоченные. Или коротко - как тенденцию к разупорядочению с энтропией в качестве количественной меры образующегося при этом хаоса.
Вот как описывает эту тенденцию, например, сам Шредингер: "Если неживую систему изолировать или поместить в однородные условия, всякое движение обычно очень скоро прекращается; разность электрических или химических потенциалов выравнивается; вещества, которые имеют тенденцию образовывать химические соединения, образуют их, температура выравнивается вследствие теплопроводности. Затем система в целом угасает, превращается в мертвую инертную массу. Физик называет это состояние термодинамическим равновесием, или состоянием максимальной энтропии... Что такое энтропия? Разрешите сначала подчеркнуть, что это не туманное представление или идея, а измеримая физическая величина. Я [упомянул] это... для того, чтобы освободить энтропию от той атмосферы загадочности, которой ее часто окружают. Гораздо более важна для нас связь энтропии со статистической концепцией упорядоченности и неупорядоченности - связь, открытая Больцманом и Гиббсом на основе данных статистической физики... Изолированная система или система в однородных условиях... увеличивает свою энтропию и более или менее быстро приближается к инертному состоянию максимальной энтропии. Мы узнаем теперь в этом ОСНОВНОМ ЗАКОНЕ ФИЗИКИ естественное стремление материи приближаться к хаотическому состоянию" [2, С.72-75].
Объясняется же это естественное стремление, повторим специально еще раз, просто-напросто тем, что высокоструктурированные упорядоченные состояния являются элементарно менее вероятными, чем лишенные такой структуры разупорядоченые, причем различие этих вероятностей в подавляющем числе случаев очень велико. Вследствие чего при взаимодействии многочисленных случайных факторов очень редко может произойти самопроизвольное возникновение упорядоченности, и очень часто - самопроизвольное ее разрушение. Но все же иногда упорядоченность, обратите внимание, может самопроизвольно и возникать, что и вынуждает говорить о естественном стремлении природных систем к разупорядочению именно как о тенденции, а не абсолютном законе. Такой же характер носят, впрочем, и все прочие физические законы, хотя большинство людей и считает их, не вникая в подробности, абсолютными: "Законы физики, как мы их знаем, - замечает по данному поводу тот же Шредингер, - это статистические законы. Они связаны с естественной тенденцией материи переходить к неупорядоченности... Не физику трудно поверить, - добавляет он, - что обычные законы физики, которые он рассматривает как образец нерушимой точности, должны основываться на статистической тенденции материи переходить к неупорядоченности... Общим принципом здесь является знаменитый второй закон термодинамики (принцип энтропии) и его столь же знаменитое статистическое обоснование" [2, С.71,72.]! В настоящей статье, однако, мы эту сторону вопроса вследствие ее относительной малозначимости для рассматриваемых здесь конкретных закономерностей учитывать далее не будем.
Подчеркнем лучше теперь особо, что хотя в чистом виде описанная сейчас тенденция, как многократно специально отмечалось, свойственна прежде всего именно замкнутым системам, не взаимодействующим ни в какой мере с окружающей их внешней средой, открытость большинства реальных систем вовсе не отменяет, а лишь ослабляет ее, несколько модифицируя ситуацию. В частности, - вследствие обмена упорядоченностью между открытыми системами таковая у некоторых из них может теперь и возрастать, но только ценой, и это принципиально, еще большего ее снижения у системы-донора, в качестве которой может рассматриваться и просто сама окружающая среда! Ибо образованная этими двумя системами общая гиперсистема, если она опять же не взаимодействует с какими-либо другими внешними системами, по определению является замкнутой и должна, следовательно, обязательно понижать свою суммарную упорядоченность при самопроизвольном протекании внутри нее подобных обменных процессов (что означает как раз упомянутое еще большее нарастание хаоса у теряющей упорядоченность системы по сравнению с частичным его сокращением у принимающей).
Именно это и имели ввиду авторы приведенной в предыдущем разделе обширной статьи из "Философского энциклопедического словаря", описывающей явление жизни, когда подчеркивали в ее завершение, что "живые организмы обмениваются с окружающей средой энергией, веществом и информацией, т. е. являются открытыми системами..., однако снижение энтропии в живых системах возможно только за счет повышения энтропии в окружающей среде, так что в целом процесс повышения энтропии продолжается". Иными словами, исходная тенденция к разупорядочению является наиболее универсальной в природе даже и с учетом принципиальной открытости абсолютного большинства ее реальных систем (в главной своей массе к тому же вовсе не живых), что и обеспечивает ей ведущую роль в установлении самого общего устройства Вселенной (особо отмеченную, как мы видели, и собственно самим Эрвином Шредингером). Причем к пониманию последнего основополагающего факта легко можно прийти опять же путем самых элементарных логических рассуждений - стоит только задуматься о действительных причинах наличия или отсутствия в природе тех или иных конкретных ее объектов, как сразу становится очевидной следующая предельно простая истина: в самом общем плане все определяется устойчивостью этих объектов, т. е. тем, насколько долго они могут противостоять указанной всеобъемлющей тенденции!