Библия и наука

Существует другой, гораздо более универсальный закон, особенность которого состоит в том, что он дает однозначный ответ на каждый осмысленный вопрос, касающийся протекания естественного процесса. Этот закон, равно как и принцип сохранения энергии, не потерял своего значения и в современной физике. Однако самым большим чудом следует считать тот факт, что адекватная формулировка этого закона вызывает у каждого непредубежденного человека впечатление, будто природой правит разумная, преследующая определенную цель воля. Поясним это на частном примере. Как известно, луч света, падающий под углом на поверхность прозрачного тела, например, воды, отклоняется от своего направления, входя в это тело. Причина этого отклонения кроется в том, что свет в воде распространяется медленнее, чем в воздухе. Подобное отклонение, или преломление, имеет место и в атмосферном воздухе, потому что в более низких и более плотных слоях атмосферы свет распространяется медленнее, чем в более высоких. Когда луч света, исходящий от звезды, попадает в глаз наблюдателя, его траектория, за исключением того случая, когда звезда находится в зените, будет обладать более или менее сложным искривлением вследствие различия коэффициентов преломления в различных слоях атмосферы. Это искривление полностью определяется следующим простым законом: из всех траекторий, которые ведут от звезды к глазу наблюдателя, свет всегда выбирает как раз ту, для прохождения которой ему, с учетом различия скоростей распространения в различных слоях атмосферы, требуется меньше всего времени. Иначе говоря, фотоны, образующие луч света, ведут себя как разумные существа. Из всех находящихся в их распоряжении кривых они выбирают всегда ту, которая быстрее всего приводит их к цели.

Этот закон великолепно поддается обобщению. После всего того, что нам известно о законах, управляющих процессами в физических системах, мы можем охарактеризовать протекание всякого процесса во всех подробностях, утверждая, что из всех мыслимых процессов, которые переводят систему, находящуюся в определенном состоянии, в другое состояние, реализуется тот, для которого интеграл определенной величины, взятый во времени (так называемая функция Лагранжа), имеет минимальное значение. Другими словами, если знать выражение функции Лагранжа, то можно полностью предсказать, как будет протекать процесс в действительности.

И впрямь неудивительно, что открытие этого закона, так называемого принципа наименьшего действия, по которому позже был назван и элементарный квант действия, привел в неописуемый восторг его автора – Лейбница, так же, как вскоре и его последователя Мопертюи. Эти исследователи сочли, что они сумели найти в нем осязаемый признак проявления Высшего Разума, всемогуще господствующего над природой. И в самом деле, принцип наименьшего действия вводит в понятие причинности совершенно новую идею: к Causa efficiens (причине, действие которой простирается из настоящего в будущее и представляющей более поздние состояния обусловленными более ранними) добавляется Causa finalis, которая, наоборот, делает будущее, т. е. цель, к которой определенно стремятся, предпосылкой тех процессов, которые приводят к этой цели.

Если ограничиться областью физики, то оба этих подхода являются лишь различными математическими выражениями одного и того же содержания и не к чему было бы задаваться вопросом, какой из них больше приближается к истине. Использование того или другого зависит только от практических соображений. Основное преимущество принципа наименьшего действия состоит в том, что он не нуждается для своей формулировки в определенной системе отсчета. Поэтому этот принцип также великолепно подходит для преобразования координатных систем. Но нас сейчас интересуют более общие вопросы. Мы лишь хотели констатировать, что развитие исследований в области теоретической физики исторически наглядным образом привело к формулировке физической причинности, которая обладает явно выраженным телеологическим характером. Однако за счет этого в закономерности природы вовсе не привносится нечто содержательно новое или тем более противоречащее им. Речь скорее идет об отличающемся по форме, а по сути совершенно равноправном подходе. По всей видимости, и в биологии существует нечто аналогичное тому, что мы наблюдали в физике, однако различие обоих подходов там приняло существенно более резкие формы.