Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции

Кинетическая теория теплоты, рассматриваемая в качестве причины тепла колебания молекул, в конечном счёте победила и вытеснила субстанциональную теорию, объяснявшую тепло посредством проникновения теплорода. Лишь тогда, когда учёные занялись изучением процессов изготовления тепловых (паровых) машин и их усовершенствованием, они стали постоянно интересоваться превращением теплоты в механическую работу и обратно. После изобретения паровой машины Д. Уатта, создателя парового парохода Фултона и первой железной дороги Стефенсона возникла настоятельная потребность в создании теоретических моделей эффективного использования теплоты для её превращения в механическую работу.

Основателем термодинамики стал французский инженер Сади Карно, который провёл мысленный эксперимент с идеальной (идеализированной) тепловой машиной. Он пришёл к выводу о том, что коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины зависит только от температур нагревателя и холодильника, а КПД любой реальной машины будет всегда меньше КПД идеальной. Отсюда следовало знаменитое второе начало термодинамики, определившее невозможность передачи тепла от более холодного тела более горячему и достижения стопроцентного КПД тепловой машиной.

В 1865 году Р. Клаузиус, основываясь на работах Карно, ввёл понятие «энтропии» (от греч. слова, означающего поворот, превращение). Энтропия – хаотическое рассеяние тепла в окружающее пространство, неизбежно возникающее при его передаче от нагретого тела более холодному.

Австрийский физик Людвиг Больцман придал понятию энтропии космическое значение, интерпретировав энтропию как нарушение порядка движения молекул в системе. Больцман показал, что энтропия в системе, достаточно надёжно изолированной от внешнего окружения таким образом, что она не обменивается с окружением ни энергией, ни веществом, будет постоянно возрастать. Такие системы будут неизбежно эволюционировать в сторону увеличения в них беспорядка, хаоса, пока не достигнут точки термодинамического равновесия, то есть такого состояния системы, при котором производство какой-либо механической работы становится невозможным.

Трагическое мироощущение Больцмана в совокупности со скептическим отношением учёного мира к его работам привели к тому, что он в 1906 г. покончил жизнь самоубийством. Больцман мечтал стать Дарвином эволюции неживой материи, объединив термодинамику с динамикой. Называя XIX век веком Дарвина, Больцман стремился преодолеть такое положение, при котором в противоположность дарвиновскому учению в биологии об эволюции живых систем в сторону возвышения организации и возрастания сложности, второе начало термодинамики в физике приводит к противоположным выводам о неизбежности разрушения всякого порядка и мёртвого равновесия всякой материальной системы.

Чтобы найти выход из такой ситуации, Больцман предложил теорию флуктуаций, согласно которой случайные отклонения от равновесия в различных ограниченных областях Вселенной могут препятствовать необратимости её эволюции к хаосу и создавать предпосылки для возникновения прогрессивно эволюционирующих систем. Нетрудно заметить, что шанс для прогрессивной эволюции у Больцмана появлялся в результате локального противостояния хаоса хаосу, на основе которого только и могла обеспечиваться временная прогрессивная эволюция космических систем, мог возникать противостоящий вселенскому хаосу локальный порядок.

Подобное обоснование возможностей эволюции только кажется неэволюционным, на самом же деле оно верно схватывает практическую сторону всякой эволюции. Но есть и другая, оптимизационная сторона эволюции, которая связана с открытостью и возрастанием уровня свободы космических систем, их способностью закономерно использовать хаос для порождения космической упорядоченности. Но во времена Больцмана не сложилось ещё достаточных предпосылок для изучения этой второй, оптимизационной стороны эволюции. Поэтому автор понятия энтропии Р. Клаузиус был совершенно прав, когда, основываясь на ряде положений Больцмана, распространил законы термодинамики в область космологии и выдвинул трагическую концепцию неизбежности тепловой смерти Вселенной.

Эта концепция базировалась на двух постулатах Р. Клаузиуса: 1) энергия Вселенной всегда постоянна и 2) энтропия Вселенной всегда возрастает. Сразу же с момента выдвижения этой концепции начались попытки опровержения содержащихся в ней мрачных прогнозов и обоснования более оптимистических взглядов на будущее Вселенной. Придумывались самые различные схемы спасения Вселенной. В частности, советская официальная философия диамата десятилетиями клеймила концепцию тепловой смерти Вселенной за её антиэволюционный характер, упрекая сторонников концепции в «буржуазном пессимизме», в том, что они неизбежность катастрофы буржуазного общества переносят на Вселенную в целом. Видимо, философы диамата были очень слабы в области прогностики и не чувствовали неизбежности катастрофы как раз советского общества, бывшего и до своего развала сплошной катастрофой.