Читаем Удивительная палеонтология полностью

Даже такая суперпримитивная биосфера (состоящая из единственного вида растений, которые всего-то и умеют, что варьировать цвет своих лепестков) способна создавать эффект вполне космического характера — глобально менять температуру поверхности планеты. Однако более существен не факт изменения температуры, а то, что планета превращается в гомеостат и поддерживает свою температуру постоянной вопреки внешним изменениям (светимости Солнца). Замечательно и то, что система как целое работает с отрицательной обратной связью, хотя каждый из ее элементов — с положительной; это является характерной особенностью именно живых систем (вспомним, например, систему «хищник — жертва»).

Следует упомянуть еще об одном обстоятельстве. Многие биологические журналы не принимают к публикации статьи по проблеме происхождения жизни (это как с проектами вечного двигателя). А журналы по лингвистике не принимают статьи о «происхождении языка». Наука имеет дело лишь с неединичными, повторяющимися явлениями, вычленяя их общие закономерности и частные особенности. Например, биологическая эволюция является предметом науки лишь постольку, поскольку представлена совокупностью отдельных эволюционных актов, хотя такие явления, как Жизнь и Разум, известны нам как уникальные, возникшие однократно в конкретных условиях Земли. И до тех пор, пока мы не разрушим эту уникальность (например, обнаружив жизнь на других планетах или синтезировав реального гомункулуса), проблема возникновения жизни обречена оставаться предметом философии, богословия, научной фантастики — чего угодно, но только не науки (невозможно строить график по единственной точке). Именно поэтому большинство биологов относится к обсуждению этой проблемы с нескрываемой неприязнью: профессионалу, заботящемуся о своей репутации, всегда претит высказывать суждения в чужой для себя области. Выдающийся генетик Н. В. Тимофеев-Ресовский, к примеру, имел обыкновение на все вопросы о происхождении жизни на Земле отвечать: «Я был тогда очень маленьким и потому ничего не помню. Спросите-ка лучше у академика Опарина».

ДОПОЛНЕНИЕ К ГЛАВЕ 4

Термодинамические подходы к сущности жизни. Второе начало термодинамики, энтропия и диссипативные структуры

Нам придется начать издалека. В 1847 году Г. Гельмгольц сформулировал закон сохранения энергии (ЗСЭ). Следует помнить, что ЗСЭ является всего лишь эмпирическим обобщением: вообще говоря, никто не знает, почему энергию нельзя ни сотворить из ничего, ни уничтожить — просто этого не происходит ни в каких (сколь угодно хитроумных) наблюдениях и экспериментах. Однажды ЗСЭ основательно пошатнулся — когда возникла необходимость объяснить, отчего светит Солнце (см. главу 1), однако тут подоспело открытие Эйнштейном эквивалентности массы и энергии, и все опять встало на свои места. Именно поэтому ни одно патентное бюро не станет рассматривать проект устройства для получения бòльшей энергии, чем оно потребляет; такое устройство получило название вечный двигатель первого рода.

Первой машиной для превращения тепла в механическую энергию стал паровой двигатель. Это устройство производит работу путем перемещения энергии в форме тепла из горячего резервуара (с паром) в холодный резервуар (с водой). Поэтому раздел физики, занимающийся взаимными превращениями работы и энергии, назвали термодинамикой, а паровой двигатель очень долго оставался его основной моделью. Первое начало термодинамики можно выразить так: если резервуар с паром содержит некоторое количество энергии, то от паровой машины нельзя получить больше работы, чем допускает запас этой энергии. Мы видим, что оно является одной из формулировок ЗСЭ.

Согласно первому началу термодинамики, создать вечный двигатель первого рода нельзя. Ну а всю работу, что содержится в паре, мы можем извлечь? (Имеется в виду: если полностью устранить трение и всякие иные потери.) Увы, оказывается, нет. Даже в идеальном случае нельзя не то что выиграть, а хотя бы «получить свое». В 1824 году С. Карно установил, что доля тепловой энергии, которая может быть (даже в идеале!) превращена в работу, зависит от разности температур горячего и холодного резервуаров. Максимально возможный КПД (идеальная отдача) определяется так:

где Т1 и Т2 — температура холодного и горячего резервуаров (в градусах абсолютной шкалы Кельвина).

Пусть, например, Т2 = 400 К (= 127°С), а Т1 = 300 К (= 27°С). В этом случае η = (400 – 300)/400 = 0,25. Значит, даже в этом идеализированном случае лишь четверть энергии сможет быть превращена в работу, а остальные три четверти бесполезно пропадут.

Перейти на страницу:

Все книги серии О чем умолчали учебники

Удивительная логика
Удивительная логика

Логику не изучают в школе. Тем не менее, мы пользуемся ее законами с детских лет: учимся размышлять и принимать решения, осмысливаем происходящее, постигаем разные науки и, самое главное, общаемся с другими людьми – поясняем свою позицию, возражаем, спорим, убеждаем…Современный умный, развитый человек просто обязан владеть логическим мышлением – оно упорядочивает полученные знания, придает ясность речи, делает убедительной аргументацию и позволяет добиваться победы в дискуссиях.Книга «Удивительная логика» требует определенного напряжения умственных сил и может служить своеобразной проверкой базовых логических способностей человека. В то же время она позволяет развить персональные интеллектуальные данные и творческие навыки поиска нестандартных решений. Одним словом, она учит мыслить.Тестовым и развивающим целям служат и приведенные в конце издания оригинальные логические задачи.Книга адресована в первую очередь старшеклассникам и студентам, интересующимся логикой и желающим активно использовать ее законы для достижения личного успеха.

Дмитрий Алексеевич Гусев

Научная литература / Философия / Прочая научная литература / Книги Для Детей / Образование и наука / Детская образовательная литература

Похожие книги

Развитие эволюционных идей в биологии
Развитие эволюционных идей в биологии

Книга известного биолога-эволюциониста, зоолога и эколога Н. Н. Воронцова представляет собой переработанный и расширенный курс теории эволюции, который автор читает на кафедре биофизики физфака МГУ.В книге подробно прослежено развитие эволюционной идеи, возникшей за тысячи лет до Дарвина и принадлежащей к числу немногих общенаучных фундаментальных идей, определивших мышление юнца XIX и XX столетия. Проанализированы все этапы зарождения и формирования представлений об эволюции, начиная с первобытного общества. Особое внимание уделено истокам, развитию и восприятию дарвинизма, в частности, в России, влиянию дарвинизма на все естествознание.Последние главы показывают, как сегодняшние открытия в области молекулярной биологии, генетики и многих других дисциплин готовят почву для нового синтеза в истории эволюционизма.Книга насыщена массой интересных и поучительных исторических подробностей, как правило, малоизвестных, и содержит большое число иллюстраций, как авторских, так и взятых из труднодоступных изданий. Книга рассчитана на широкого читателя, не только биолога, но любого, интересующегося современной наукой ее историей.

Николай Николаевич Воронцов

Биология, биофизика, биохимия