ПРОБЛЕМА ВРЕМЕНИ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ

ГЕОХИМИЯ И ВРЕМЯ

1. Проблема времени ставится сейчас в научном со­знании совсем по-новому в той новой отрасли геологи­ческих наук, какой является геохимия.

Конечно, геологические науки, занимающиеся исто­рией нашей планеты, все без исключения рассматривают изучаемые ими явления в разрезе времени. Это та их осо­бенность, которая, с одной стороны, связывает их с гу­манитарными науками, а с другой — заставляет по-осо­бому относиться к ним философскую мысль. Развитие в XIX в. геологических наук поставило в теории познания проблему времени в новые рамки в тот момент, когда время не сознавалось в философии в настоящем его зна­чении. Лишь в XX в. благодаря огромным успехам науч­ного знания философская мысль подошла к проблеме времени и входит наконец в ту область явлений, которая вскрыта геологическими науками.

Среди всех геологических наук ни одна не проникает так глубоко и так по-своему в проблему времени, как геохимия. Это обусловлено тем, что геохимия занимает­ся историей химических элементов, сводимой к истории атомов — основных единиц научно выраженного мироз­дания. Рассмотрение атомов в разрезе времени определяет своеобразие и глубину понимания времени в геохимии, вскрывает новую и неожиданную картину мирового бытия.

Но геохимия не только этим путем подходит к про­блеме времени. Она подходит к ней и другой стороной своего содержания — изучением жизни как одного из ос­новных факторов химического механизма биосферы. Жизнь сводится в ней в первую очередь к изучению строящих ее атомов — их истории, т. е. проявляется в том же разрезе времени.

Время связано в нашем сознании с жизнью. Это ярко проявляется в новой философской мысли в отождествлении времени-деления с жизнью. В этом основа влияния идей Анри Бергсона, жизненной философии Георга Зиммеля.

2. Рассмотрение атомов в разрезе времени сказывает­ся резче всего в закономерной бренности их существования.

Это точно и с несомненностью количественно мы пока знаем для 14 химических элементов из 92. Но весь огром­ный точный эмпирический материал, лежащий в основе химии, ясно указывает, что мы имеем здесь дело с таким глубоким проявлением строения атомов, которое должно быть общо им всем. С другой стороны, сейчас, как только мы входим в области материальной среды, в которых ска­зываются большие интервалы времени, мы неизбежно, я бы сказал стихийно правильно, [считаемся] с этим научно недоказанным, но эмпирически из фактов вытекающим — как чрезвычайно реально вероятное — свойством материи.

Дело в том, что закономерная бренность атомов, взя­тая в целом, ясно видна только в большой мере времени. Поэтому она исчезает из кругозора химика, в обычной работе имеющего дело с химическими элементами в пре­делах человеческого или исторического времени. Она уже ясно проявляется для геохимии в пределах геологического времени и приобретает основное значение для истории атомов в реальном мире, взятом в его наиболее общем выражении, в пределах космического времени, в космохимии, части астрофизики — науки, быстро созидающейся на наших глазах. Геохимия — часть космохимии.

В химии Космоса проблема закономерной бренности атомов является основной. Без этого допущения теряется почва современного научного изучения Космоса.

3. Закономерная бренность химических элементов, их генетическая связь, происхождение одного из другого вы­ являются только при изучении их как атомов. Поэтому ос­новное свойство материальной среды, научно изучаемой, — закономерная бренность всех ее проявлений — в его наи­более глубоком выражении является объектом изучения наук об атомах, сложившихся в XX в. в физике атомов, в радиохимии, в геохимии и, наконец, в космохимии.

Мысль о закономерной бренности атомов может быть выражена в другом образе, более удобном для философс­кого мышления, более общем: время есть одно из основных проявлений вещества, неотделимое от него его содержание.

Это определяет огромное, далеко выходящее за пределы науки значение для мысли тех областей знания, где это свой­ство материи выражено наиболее резко, в первую голову — будущей космохимии и сейчас сложившейся геохимии.

4. На основных чертах закономерной бренности атомов, прежде всего, мне необходимо здесь остановиться.

Выясняется, что для каждого рода атомов есть опреде­ленное время их бытия. В среднем каждый атом существу­ет, сохраняя свое определенное строение, строго опреде­ленное время.

Минимальное среднее время существования, сейчас учитываемое для одной из атомных форм химического элемента полония — для атома ThC¹, равно немногим стобиллионным долям секунды. Это число не может считаться окончательно установленным[283]. Но для другой формы того же полония, для атомов RaC¹, оно установлено точно, эти атомы в среднем существуют каждый в течение около трех миллионных долей секунды (Joliot P., 1930). С другой сто­роны, наибольшая измеренная средняя длительность для химического элемента — для тория, его бытие приближается к 50 биллионам лет. Для всех других химических эле­ментов, кроме сильно радиоактивных, средняя продолжи­тельность бытия много больше. Для темных элементов она, исходя из тепловых эффектов, прикидывается в 10¹⁷лет (Jeans J., 1928), 10²³ лет (Poole J., 1928). Пока мы только это и можем утверждать.

Диапазон бытия атомов, таким образом, огромен: стобиллионные или миллионные доли секунды, с одной сто­роны, десятки биллионов, а может быть, больше квинти­льонов лет — с другой. В действительности большая циф­ра вероятнее, ибо научно найденная, верхняя граница явно минимальная и далекая от конца.

5. Для каждого рода атомов есть своя неизменная чреда. Это есть основное эмпирическое обобщение. Есть и другое. Процесс закономерной бренности атомов неизбежно и не­преоборимо происходит. Темп его среднего хода не меняется. Мы не знаем ни одного явления природы, ни одной силы, которая влияла бы на темп его существования — могла бы его остановить или повернуть. Есть серьезные основания думать, что проявления энергий, для этого необходимых, не могут иметь места в Солнечной системе, не говоря уже о Земле.

Это показывает, что данный процесс является в на­шем научном понимании мира одним из основных. Он определяет основные свойства неделимых, строящих на­учно выявляемый Космос, — свойства материи.

6. Процесс, определяющий бренность атомов, идет неизбежно и непреодолимо в строго определенном направлении, всегда в одном и том же. Мы выражаем это, говоря, что это необратимый процесс.

Если выразить такой процесс в пространстве, которо­му отвечает совокупность атомов, в функции времени — время неизбежно выразится в форме прямой линии опре­деленных свойств. Это будет полярный вектор, т. е. для дан­ной линии между точками A и В направление АВ физичес­ки резко отлично от направления ВА, ибо процесс идет только в направлении АВ.

Беря историю любого атома в космическое время, мы видим, что он через определенные промежутки времени, сразу, одинаковыми скачками, в направлении полярного вектора времени переходит в другой атом, другой хими­ческий элемент. Процесс этого перехода, таким образом, ритмический.

7. Те же явления наблюдаются и для неделимых жизни — другого объекта геохимии.

И здесь для каждой формы организмов есть законо­мерная бренность ее проявления: определенный средний свой срок жизни отдельного неделимого, определенная для каждой формы своя ритмическая смена ее поколений, нео­братимость процесса.

Для жизни время — с геохимической точки зрения — выражается в трех разных процессах: во-первых, время ин­дивидуального бытия, во-вторых, время смены поколений без изменения формы жизни и, в-третьих, время эволюци­онное — смены форм одновременно со сменой поколений.

В отличие от бренности атома для бренности жизни ясно влияние внешней среды на время, для жизни характерное. Но это влияние ограничено. Индивидуальная жизнь многокле­точного имеет предел: он может быть отодвинут в благопри­ятных условиях, но конец неизбежен и неотвратим. Для од­ноклеточных как будто нет предела бытия, связанного с неде­лимым, но, живя во внешней среде — в мире «случайностей», неизбежно и здесь индивидуальная жизнь рано или поздно кончается под влиянием внешних условий. В благоприятных условиях можно неизбежный конец только отодвинуть.

В ничтожных отдельных случаях, как и в отдельных ато­мах, отдельные неделимые — одноклеточные — могут зайти далеко за пределы среднего бытия. Они могут быстро погиб­нуть, могут далеко пережить современников, но средняя ве­личина — порядок явления — от внешних явлений не зави­сит. Она зависит или от строения самого организма (и ато­ма), или от всей совокупности научно выявляемых явлений — целокупной для нашего понимания реальности всего мира.

Явное отсутствие для явлений жизни абсолютной неиз­менности, отсутствие ее независимости от внешней среды, что наблюдается для атомов, может быть связано с нашим мыслительным аппаратом: в явления жизни мы проникаем глубже, чем в мир атомов. Мы к ним ближе. Ибо, являясь сама частью жизни, научная мысль обладает в этой области такой мощью проникновения в окружающее, какой она не имеет в далеких от организма проявлениях мира. Возможно, что и там нет абсолютной неизменности — она лишь вре­менно скрыта от нашего аппарата познания. Но в пределах Солнечной системы, а по-видимому и галаксии, она есть.

В процессы, связанные с временем, мы, часть явлений жизни, не только проникаем из научного изучения внеш­ней природы — мы их переживаем.

8. Интервалы времени, характеризующие бренность атомов и бренность организмов, различны по величине, но эти различия меньше, чем можно было бы думать, если
бы в явлениях этих не было чего-то общего.

Разница между наиболее короткой средней длительно­стью — делением — атома и его пока допустимым макси­мальным средним бытием равна десяткам окталлионов раз, порядок 10³⁸, для минимально реально наблюденных — 10²¹.

Ясно, что минимальная величина не отвечает действи­тельности, так как несомненно, что для таких элементов, как железо или кремний, например, средняя длительность их бытия в десятки раз превышает среднюю длительность атома тория, здесь принятую во внимание. Она не выра­жает еще всего явления, отвечает преходящей, но не про­шедшей неполноте нашего знания. Мало, однако, вероят­но, чтобы эта неполнота знания изменила максимальное число Джона Пуля (§4).

9. Для неделимых жизни — для времени индивидуаль­ного бытия — тоже можно дать сейчас точно только мини­мальные числа. Ибо размножающиеся делением однокле­точные организмы нам представляются не имеющими пре­дела существования. Они ограничиваются в нем только
воздействием внешней среды, и, принимая это воздействие как проявление случайных причин, приходится допустить, что в реально наблюдаемом случае, в биосфере, размножение одноклеточного делением без умирания длится столько, сколько длится жизнь в биосфере, т. е. 1,5 - 2 млрд лет. Самый краткотечный многоклеточный индивид живет часы.

Размах времени достигает десятков триллионов, [по­рядка] 10¹³.

И здесь коэффициент 13 изменится при дальнейшем изучении. Возможно, что это изменение будет много боль­ше, чем для такого же коэффициента в атомах, ибо допу­стимо предположение о безграничности бытия однокле­точного организма.

Для эволюционного времени жизни мы тоже пока имеем для размаха число минимальное, так как есть фор­мы жизни, неизменные с кембрия или даже, может быть, с альгонгка, т. е. порядка 10⁸ - 10⁹лет. Но это число недо­статочно для оценки размаха существования вида, ибо мы не умеем пока оценивать его длительность в отдельных случаях, не знаем минимальной естественной длительнос­ти вида или расы. Для времени смены поколений [форм жизни. — Ред.] размах отвечает всего миллионам [лет].

Хотя числа для неделимых мира [атомов] и для неде­лимых жизни [клеток] получаются резко разного порядка, но порядки чисел сравнимы. Явление явно имеет общие черты: большую величину размаха, неизбежность и нео­твратимость бренности бытия, необратимость процесса.

Такое сходство особенно бросается в глаза при разно­родности сравниваемых тел. Атомы суть элементы мира; они строят всю реальность — неделимые жизни на немно­гих теряющихся в Космосе планетах, в их поверхностных пленках, в биосферах составляют их ничтожную по массе вещества часть.

10. Можем ли мы в этих сходных проявлениях време­ни, столь глубоко нам представляющихся различными яв­лениями природы, видеть свойства времени или нет?

Еще недавно в сознании ученых на этот вопрос мог быть только один ответ — ответ отрицательный. И его в анало­гичном случае незадолго до своей смерти, в 1912 г., ярко и определенно выразил великий ученый и глубокий мысли­тель Анри Пуанкаре, категорически утверждавший, что на­ука не изучает время, но изучает проявление природных про­цессов в ходе времени, от явлений абсолютно независимого.

В таком случае сходные черты в проявлении времени в обоих основных неделимых в области, изучаемой геохи­мией, указывали бы на сходства самих объектов, но не на свойства времени.

Сейчас мы научно так просто и так категорически от­ветить, как ответил недавно Пуанкаре, не можем.

Для того чтобы оправдать это утверждение, мне необ­ходимо, конечно, во-первых, вкратце остановиться на ос­новных чертах, характеризующих научное знание в отли­чие от других его форм, и, во-вторых, выявить резкое и коренное изменение, какое произошло в научном пони­мании времени после того, как Анри Пуанкаре исчез из круга живых.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: