Критическая масса. Как одни явления порождают другие

В настоящее время существование микроскопического мира, находящегося в постоянном движении, считается бесспорным, и именно его описание позволяет нам понять наблюдаемые свойства веществ. В новое время эта теория была четко сформулирована швейцарским математиком (фламандцем по происхождению) Даниилом Бернулли (1700-1782), который в 1738 году предложил модель газа в виде множества сталкивающихся и беспорядочно движущихся микрочастиц. Создаваемое такими частицами газовое давление (например, в надутом воздушном шарике) возникает вследствие суммарного воздействия их ударов по оболочке.

В 1763 году хорватский иезуит Руджер Иосип Бошкович (1711-1787) сумел выявить чрезвычайно важную особенность этой механистической атомистической теории. Дело в том, что важнейшей и ценнейшей особенностью ньютоновских законов движения была возможность расчета и предсказания будущего, т. е. расчета траекторий движений при известных начальных условиях (положения тел, их скорости и действующих сил). Именно это позволяет астрономам, пользуясь законами Ньютона, с предельной точностью рассчитывать, например, солнечные и лунные затмения.

Бошкович первым осознал тот простой факт, что если окружающий нас мир действительно состоит из непрерывно движущихся и сталкивающихся атомов, то некий «всезнающий» разум смог бы фиксируя поведение мельчайших точечных частиц вещества (независимо от малости их размера) в какой-то момент или интервал времени, вывести закон [универсальную закономерность] действующих между ними сил... а затем, зная эти силы, а также положения, скорости и направления движения всех точек в некоторый момент времени, просто вычислить все их дальнейшие траектории, возможные движения и состояния, т.е. предсказать все, что произойдет дальше с этими частицами².

Другими словами, «всезнающий» математик, зная положение частиц в некий (один-единственный!) момент времени, смог бы на этой основе рассчитать всю дальнейшую историю раз и навсегда. Объединив это положение с детерминизмом Гоббса (где люди выступают в качестве автоматов, действующих под воздействием механических сил), мы надеваем на мир и историю человечества философскую «смирительную рубашку». В мире не остается ничего неизвестного или неясного, поскольку все уже предопределено неизбежным взаимодействием сил и условий. Совершенно не важно, что никакой человеческий мозг не способен к таким расчетам, речь идет о принципе. С точки зрения Бошковича, будущее уже было совершенно точно определено настоящим. Широкой публике это утверждение известно благодаря аналогичному выводу, к которому пришел в 1814 году знаменитый Пьер-Симон Лаплас (1749-1827), предложивший физикам идею о всезнающем интеллекте, который «может видеть и будущее, и прошлое»³. Таким образом, механистическая теория как бы отменяла представление о свободе воли человека.

ДИССИПАЦИЯ И СМЕРТЬ

Представления о механическом или, точнее говоря, механистическом устройстве Вселенной вовсе не сводились только к философии. Длительная промышленная революция, завершившаяся лишь в конце XIX века, поставила перед учеными ряд связанных с этим задач. Одной из этих задач посвятил свою жизнь великий французский ученый Николя-Леонард-Сади Карно (1796-1832), умерший совсем молодым (по-видимому, от холеры), искавший возможности получения максимального коэффициента полезного действия паровых двигателей.

Основная задача производства энергии почти не изменилась со времен Карно и заключается в том, что мы должны получать от машины теплоту и каким-то образом регулировать ее потоки. Рассмотрим в качестве простейшего примера газотурбинный двигатель, работающий на каменном угле. Теплота в таком двигателе производится при сгорании топлива и передается образующемуся газу, разогретая струя которого направляется на лопасти турбины и заставляет ее и связанные с ней электромагнитные контуры вращаться, в результате чего в цепи генерируется электрический ток. Паровой двигатель, ставший «рабочей лошадкой» промышленной революции, действовал именно по этому принципу, используя в качестве горячего газа водяной пар.