Неотрицаемое. Наш мир и теория эволюции - [8]

Шрифт
Интервал

В общепринятой формулировке второй закон гласит: шар, отпущенный с горы, никогда не покатится в гору сам. Иными словами, любая энергия стремится рассредоточиться: тепло рассеивается, а озера в теплый летний день сами не замерзнут. Креационисты считают, что человеческий род был также отпущен с горы в момент грехопадения, когда наши предки Адам и Ева немного сплоховали. Услышав о втором законе термодинамики, креационисты воскликнули: «Ага! Видите? Весь наш мир — это машина, несущаяся вниз — к смерти».

Между прочим, есть еще первый и третий законы термодинамики и даже нулевой закон. Но хотя они по-своему хороши, в обличительных речах креационистов они не фигурируют.

Несомненно, действие второго закона термодинамики вносит свой вклад в общее движение мира к упадку. Это объясняет невозможность создания вечного двигателя. Любой двигатель в любой машине будет терять какое-то количество энергии на свое прогревание. Любое действие и событие требует энергии извне. Неопровержимая формулировка такого положения вещей принадлежит известному астроному XX века Артуру Стэнли Эддингтону: «Закон возрастания энтропии — второй закон термодинамики — занимает, я думаю, высшее положение среди других законов природы. Если кто-нибудь указывает вам, что ваша любимая теория Вселенной находится в несоответствии с уравнениями Максвелла — тем хуже для уравнений Максвелла. Если обнаруживается, что она противоречит результатам наблюдений — ничего, экспериментаторы тоже иногда ошибаются. Но если обнаружится, что ваша теория противоречит второму закону термодинамики, вам не на что надеяться, вашей теории не остается ничего другого, как погибнуть в глубочайшем смирении».

Необязательно знать уравнения Максвелла, чтобы понять, что имеет в виду Эддингтон (просто для вашего сведения — эти уравнения описывают природу света, электричества и магнетизма). Основная идея заключается в том, что второй закон термодинамики математически описывает рассеивание энергии в окружающее пространство в любой системе. Этот закон имеет фундаментальное значение для функционирования всего мира природы. Поскольку энергия непрерывно рассеивается, любой процесс постепенно будет сводиться на нет, и так до полной его остановки. Вероятно, теперь вы понимаете, почему креационисты утверждают, что второй закон не дает эволюции никаких шансов на усложнение форм жизни. Разве живая система могла бы оставаться системой, если бы все ее движущие силы постоянно рассеивались и растворялись в безбрежном сумраке Вселенной?

Имея диплом инженера машиностроения и обладая достаточным пониманием физических закономерностей, я поистине очарован этим специфическим аргументом креационистов, поскольку, с одной стороны, он по-научному изящен, но вместе с тем абсолютно дезориентирован. Самое важное, о чем нужно знать, это то, что второй закон относится только к закрытым системам, таким как цилиндр в двигателе автомобиля, а Земля даже отдаленно не может считаться закрытой системой. Здесь постоянно происходят перемещения материи и энергии. Жизнь здесь не что иное, как вечный двигатель, и уж никак не шар, неумолимо катящийся вниз.

Существует три основных источника энергии для жизни на Земле: Солнце, внутренняя энергия Земли, образующаяся в результате деления атомов ее ядра, и вращение самой Земли. Эти источники обеспечивают нас энергией день за днем. Больше всего энергии производит Солнце. Оно представляет собой термоядерный реактор, каждую секунду выпускающий в космос 1026 Вт (1026 Дж) тепловой энергии. Ядро Земли также образует тепловую энергию. Вращение нашей планеты перемешивает энергетические потоки и добавляет ускорения ветру и волнам. Итак, как вы видите, мир, в котором мы живем, даже отдаленно не напоминает закрытую систему. Все экосистемы нашей планеты в конечном счете работают на непрерывном внешнем источнике света и тепла.

Энергия Солнца накапливалась Землей на протяжении четырех с половиной миллиардов лет. Живые организмы, от амебы до секвой, должны были приспособиться так, чтобы оптимально использовать всю эту энергию и не позволить другим организмам, возможно, использующим эту энергию более эффективно, вытеснить себя.

Второй закон устанавливает границы; это правила, по которым нам всем приходится играть. Начать с энергии, потраченной на изучение эволюции, — это отличный способ понять жизнь. Что же делают живые организмы со всей этой энергией? Мы используем ее, чтобы создавать химические системы, которые подчиняются второму закону термодинамики. Но второй закон находит отражение во всех областях нашей жизни. Когда вы крутите педали велосипеда, в соединениях цепи и подшипниках педалей и шатунов возникает трение. При трении выделяется немного тепла. Куда девается это тепло? Оно уходит во Вселенную. Правда. Оно рассеивается по всему миру и в конечном счете распространяется в космосе без какой-либо возможности его восстановления. Тенденцией энергии к распространению в природных системах, пожалуй, можно было бы объяснить, каким образом в комнате ребенка возникает такой беспорядок.

Современный мир механизмов работает на тепловой энергии — работа механизмов также ограничена вторым законом термодинамики. Автомобильные двигатели, турбины реактивного самолета, угольные электростанции — все это использует тепло, выделяемое при горении для того, чтобы что-то поехало, закрутилось, задвигалось. Тепло выделяется в результате химической реакции. То же самое верно и для нас, животных. Вместо огня, полученного путем соединения углеродного топлива с кислородом, в нашем животе работают ферменты, которые позволяют химическим веществам, содержащимся в нашей пище, соединиться с кислородом и создать химическую энергию. Неважно, о чем идет речь, о турбовинтовом двигателе или крикете, — мы все должны производить немного больше энергии, чем мы можем использовать. Мы отдаем некоторую долю нашей энергии Вселенной; к этому нас обязывает второй закон термодинамики.


Еще от автора Билл Най
Всё и разум. Научное мышление для решения любых задач

Знаменитый во всем мире популяризатор науки, ученый, инженер и популярный телеведущий канала Discovery, Билл Най совершил невероятное — привил любовь к физике всей Америке. На забавных примерах из собственной биографии, увлекательно и с невероятным чувством юмора он рассказывает о том, как наука может стать частью повседневной жизни, учит ориентироваться в море информации, правильно ее фильтровать и грамотно снимать «лапшу с ушей». Читатель узнает о планах по освоению Марса, проектировании «Боинга», о том, как выжить в автокатастрофе, о беспилотных автомобилях, гениальных изобретениях, тайнах логарифмической линейки и о других спорных, интересных или неразрешимых явлениях науки. «Человек-физика» Билл Най научит по-новому мыслить и по-новому смотреть на мир.


Рекомендуем почитать
Чем мир держится?

В списке исследователей гравитации немало великих имен. И сегодня эту самую слабую и одновременно самую могучую из известных физикам силу взаимодействия исследуют тысячи ученых, ставя тончайшие опыты, выдвигав, остроумные предположения и гипотезы.В книге рассказывается, как эта проблема изучалась в прошлом и как она изучается в настоящее время. Для широкого круга читателей.


Знание-сила, 2008 № 04 (970)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Знание-сила, 2008 № 03 (969)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Знание-сила, 2008 № 02 (968)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Знание-сила, 2005 № 12 (942)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.


Жанна д’Арк. Святая или грешница?

Странный вопрос, скажет читатель; Жанну давно простили и канонизировали, о ней написана масса книг — и благочестивых, и «конспирологических», где предполагают, что она не была сожжена и жила впоследствии под другим именем. Но «феномен Жанны д’Арк» остается непостижимым. Потрясающей силы духовный порыв, увлекший ее на воинский подвиг вопреки всем обычаям ее времени, связан с тем, что, собственно, и называется мистицизмом: это внецерковное общение с незримыми силами, превышающими человеческое разумение.