| Головна |
| « Попередня | Наступна » | |
IX. БЕСІДИ Про ЗВ'ЯЗКУ МІЖ біологія, фізика і хімією (1930-1932) |
||
|
Після повернення з Америки та Японії я впрягся в Лейпцигу у велике коло обов'язків. Я повинен був вести лекції та практичні заняття, брати участь у засіданнях факультету і іспитах, модернізувати крихітний Інститут теоретичної фізики і на семінарі з атомної фізйке знайомити молодих фізиків з квантовою теорією. Настільки різноманітна діяльність була мені в новинку і доставляла багато радості. Але зв'язок з копенгагенським гуртком, згуртувавши навколо Нільса Бора, зробилася для мене з плином років настільки необхідною, що я майже кожні канікули їздив на кілька тижнів у Копенгаген для нарад з Нільсом і рештою друзями про новітні події в нашій науці. Багато важливих бесіди розгорталися, однак, не в Інституті Бора, а на його дачі в Тісвільде або на парусній яхті, яку Нільс разом з деякими своїми друзями тримав у копенгагенської гавані на Лангелі-ня і на якій можна було виходити далеко в Балтійське море. Заміський будинок Бора стояв на півночі острова Зеландія в декількох кілометрах від берега моря, біля краю великого лісового масиву. Мені він був знайомий ще по нашому першому пішого подорожі по острову. На часто відвідують нами пляж ми ходили широкої піщаної лісовою дорогою, настільки прямий, що можна було здогадатися, що весь ліс був колись штучно посаджений для захисту від штормів і блукаючих дюн. Нільс, коли його діти були ще маленькими, тримав коня з возом, і я завжди шанував за особливу честь, якщо мені дозволялося самому з ким-небудь з дітей прокотитися через ліс в ролі кучера. Вечорами ми часто сідали біля палаючого каміна. Його топка створювала, однак, певні проблеми. Якщо двері вітальні були закриті, камін сильно димів. Ми були змушені тому тримати відкритою хоча б одні двері. Тоді піднімалася сильна тяга, і вогонь гудів в каміні. Але який прагнув зовні холодне повітря вистужівает кімнату. Нільс, який любив парадоксальні формулювання, говорив, що камін влаштований для охолодження кімнати. Проте затишне місце біля каміна було любимо усіма, і тут розгорталися вельми жваві бесіди на цікавили нас теми, особливо коли в гості приїжджали ще й інші фізики з Копенгагена. Мені найкраще запам'ятався один вечір, під час якого, якщо не помиляюся, нашими співрозмовниками були Крамер і Оскар Клейн. Як часто бувало вже й раніше, наші думки й мови іращалісь навколо старих дискусій з Ейнштейном і того факту, що нам не вдалося примирити Ейнштейна зі статистичним характером нової квантової механіки. - Чи не дивно, - почав Оскар Клейн, - що Ейнштейну так важко визнати роль випадковості в атомній фізиці? Адже статистичну теорію теплоти він знає краще за багатьох інших фізиків, і йому особисто належить переконливий статистичний висновок закону теплового випромінювання Планка. Значить, подібні ідеї йому явно не чужі. Чому ж тоді він вважає своїм обов'язком відкидати квантову механіку тільки на тій підставі, що в ній випадковість набуває принципового значення? - Саме зведення її в принцип йому і заважає, - спробував я відповісти. - Що ніхто не знає, як рухається кожна молекула води повною каструлі води, це само собою зрозуміло. Ніхто тому не стане дивуватися, що нам, фізикам, доводиться застосовувати тут статистику, так само, як, наприклад, страхової компанії доводиться проводити статистичні розрахунки очікуваної тривалості життя застрахованих нею людей. Але в принципі класична фізика допускала принаймні теоретичну можливість простежити за рухом кожної окремої молекули і описати його, користуючись законами ньютонівської механіки. Інакше кажучи, передбачалося, що в кожний момент стан природи є об'єктивною даністю, і з нього можна вивести висновок про її стан в наступний момент. У квантовій механіці все обстоит суттєво іншим чином. Ми не можемо вести спостереження, не вносячи перешкоду в спостережуваний феномен, і вплив квантових ефектів на інструменти спостереження саме по собі викликає невизначеність в спостережуваному феномен. З цим якраз не може примирити ^ Ейнштейн, хоча всі факти йому чудово відомі. Він вважає, що наша інтерпретація ще не дає повного аналізу феномена, що в майбутньому обов'язково вдасться відшукати якісь інші, нові фактори, за допомогою яких феномен буде встановлений об'єктивно і повністю. Але це свідомо помилкова надія. - Я не зовсім згоден з тим, що ти говориш, - заперечив Нільс. - Принципова відмінність між становищем в старій статистичної теорії теплоти і в квантовій механіці є, але ти сильно перебільшив його масштаби. Крім того, такі формулювання, як «спостереження вносить перешкоду в феномен», по-моєму, неточні і вводять в оману. По суті справи, природа атомних явищ вчить нас, що ми взагалі не маємо права застосовувати слово «феномен», не уточнивши при цьому, яку експериментальну методику або який інструмент спостереження ми маємо на увазі. Якщо постановка експерименту описана і конкретний результат спостереження отриманий, то можна говорити вже про феномен, а не про порушення феномена нашим спостереженням. Так, дійсно, ми вже не можемо зіставляти результати різних спостережень настільки безпосередньо, як в колишній фізиці. Але не слід тут бачити порушення феномена наглядом; краще говорити про неможливість об'єктивом-ровать результат спостереження так, як це відбувається в класичній фізиці або в повсякденному досвіді. Різні ситуації спостереження - я тут маю на увазі сукупність постановки експерименту, зняття показань приладів і т. д. - часто взаємодоповнюючі, тобто вони виключають один одного, не можуть бути здійснені одночасно, а результати однієї з них не можна однозначно зіставляти з результатами інший. Словом, я не можу угледіти такий вже принципової різниці між положенням справ в квантовій механіці і у вченні про теплоту. Ситуація спостереження, в якій проводиться вимірювання температури або зняття показань термометра, знаходиться у взаємовиключних відношенні з іншою ситуацією, в якій можуть бути визначені координати і швидкості всіх вхідних в розгляд частинок. Бо в саме поняття температури необхідно входить якраз та ступінь незнання про мікроскопічних визначальних частинках системи, якої характеризується так зване канонічне розподіл Або, висловлюючись менш академічно: якщо система, що складається з багатьох частинок, безперервно обмінюється енергією зі своїм оточенням або з іншими макросистемами, то енергія окремих частинок, так само як і всієї системи, постійно коливається, але середні значення для багатьох частинок за великі відрізки часу дуже точно відповідають середнім значенням цього нормального, або «канонічного» розподілу. Це все є вже у Гіббса. Причому температуру можна визначити лише через обмін енергією. Тому точне знання температури несоче-танемо з точним знанням місця розташування і швидкостей молекул. - Але чи не виходить в такому випадку, - запитав я, - що температура перестає бути об'єктивним властивістю? До цих пір ми все-таки вважали твердження «чай в цьому чайнику має температуру 70 °» об'єктивним висловлюванням. Це означає, що кожен, хто виміряє температуру чаю в чайнику, встановить, що вона саме 70 ° незалежно від способу вимірювання. Якщо ж поняття температури по суті рівносильне висловом про ступінь нашого знання або незнання того, як рухаються молекули в чайній рідини, то для різних спостерігачів температура може виявитися зовсім різною, навіть якщо справжнє стан системи одне і те ж; адже різні спостерігачі можуть володіти рівним ступенем знання. - Ні, це невірно, - перервав мене Нільс. - Уже саме слово «температура» відноситься до деякої ситуації спостереження, при якій відбувається обмін енергією між чаєм і термометром, якими б не були властивості термометра. Термометр тому тільки тоді є дійсно термометром, коли руху молекул в підлягає вимірюванню системі, в даному випадку чаї, і в термометрі з необхідної ступенем точності відповідає «канонічного» розподілу. А за такої умови всі термометри дадуть один і той же результат, і в цьому сенсі температура виявляється об'єктивним властивістю. Звідси ти знову-таки можеш бачити, як проблематичні поняття «об'єктивний» і «суб'єктивний», які ми раніше так бездумно застосовували. Крамерса щось бентежило в такій інтерпретації температури, і він попросив від Нільса роз'яснень, в якому сенсі той каже про температуру певної системи. «Ти описуєш ситуацію в чайнику приблизно так, - сказав він, - немов хочеш констатувати свого роду співвідношення невизначеності між температурою і енергією чайника з чаєм. Але ж фізика, принаймні колишня, навряд чи дотримується твоєї точки зору? »- До певної міри дотримується, - заперечив Нільс. - Ти це найкраще зрозумієш, поставивши питання, скажімо, про властивості окремого атома водню в чаї. Температура цього атома водню, якщо про неї взагалі можна говорити, явно така ж, як у чаю, скажімо 70 °, тому що він бере участь у теплообміні з іншими молекулами чаю. Однак його енергія коливається саме внаслідок цього теплообміну. Тому для його енергії можна задати тільки імовірнісний розподіл. Якби ми виміряли, навпаки, енергію атома водню, а не температуру чаю, то не змогли б з цієї енергії з певністю укласти про температуру чаю і знову дали б тільки імовірнісний розподіл для його температури. Відносний діапазон цього імовірнісного розподілу, а значить, неточність у визначенні значення температури або енергії у разі такого малого об'єкта, як атом водню, великі і тому повинні бути прийняті до уваги. Якщо навіть взяти великий об'єкт, наприклад певний обсяг чаю всередині всієї рідини, діапазон ймовірності виявиться набагато вже, і їм можна буде знехтувати. - У старому вченні про теплоту - не заспокоювався Крамер, - як ми її викладаємо студентам, об'єкту таки одночасно приписується завжди і енергія, і температура. Про неточності або про співвідношення невизначеності між цими величинами ніякої мови немає. Як це поєднується з твоїми поглядами? - Це старе вчення про теплоту, - відповідав Нільс, - відноситься до статистичної теорії теплоти приблизно так само, як класична механіка до квантової механіки. У разі великих об'єктів ми не здійснюємо, по суті, ніякої помилки, якщо одночасно приписуємо певні значення їх температурі і енергії, подібно до того, як для подібних об'єктів ми маємо право одночасно задавати певні значення їх координат і швидкостей. Але відносно дуже малих об'єктів і те, і інше стає невірним. У вченні про теплоту досі часто говорили, правда, що ці малі об'єкти мають енергію, але не температурою. Однак це здається мені не дуже вдалим виразом вже тому, що ми не знаємо, де треба проводити межу між малими та великими об'єктами. Тепер ми змогли добре зрозуміти, чому для Нільса принципова різниця між статистичними законами теорії теплоти і статистичними законами квантової механіки значила набагато менше, ніж для Ейнштейна. Нільс сприймав додатковість як центральну риску описи природи, завжди присутню, тільки недостатньо враховує в статистичної теорії теплоти, особливо у Гіббса, тоді як Ейнштейн все ще виходив зі світу уявлень ньютонівської механіки або Максвел-Ловска теорії поля і зовсім не помічав чорт додатковості у статистичній термодинаміці . Дискусія переключилася на інші області застосування принципу додатковості, і Нільс заговорив про те, що цей принцип міг би виявитися важливим і для відмежування біологічних процесів від фізико-хімічних закономірностей. Однак ця тема ще докладніше обговорювалася на одній з наших великих вітрильних прогулянок, так що, мабуть, тут було б доречно переказати одну з наших довгих вечірніх бесід на яхті. Капітаном яхти був физикохимик Копенгагенського університету Нільс Бьеррума, в якому сухуватий гумор бувалого моряка поєднувався з грунтовною підготовкою в питаннях навігації. Вже при моєму першому відвідуванні яхти його притягальна особистість вселила мені таку довіру, що я був готовий в будь-якій ситуації сліпо слідувати його наказам. У команду, крім Нільса, входив ще хірург Чівіц, який любив іронічно коментувати події на борту яхти і часто дошкуляв капітана своїми дружніми насмішками. Бьеррума вмів, проте, дуже добре протистояти цим нападкам, і прислухатися до їх лайки було справжнім задоволенням. Крім мене, членами команди були ще дві людини, чиї імена мені тепер вже не пригадуються. В кінці кожного літа яхта «Чита» переправлялася з Копенгагена в Свендборг на острові Фюн, де вона залишалася на зиму для проведення необхідного ремонту. Навіть при попутному вітрі неможливо було осилити шлях до Свендборг в один день, тому ми налаштувалися на багатоденну подорож. Ми вирушили з Копенгагена рано на світанку при досить-таки свіжому північно-західному вітрі і ясному небі. Вже дуже скоро ми минули південний берег острова Амагер і увійшли у відкриту бухту Кеге, рухаючись на південний захід. Через кілька годин шляху показався високий стрімчак Стевнс-Клинг. Але як тільки ми минули і його, вітер припинився. Майже непорушно стояли ми серед спокійного моря, і через одну-дві години почали виявляти нетерпіння. Оскільки незадовго до того розмова у нас була про невдалої експедиції на Північний полюс, Чівіц зауважив Бьеррума: «Якщо і надалі вітер буде таким же, наш провіант скоро підійде до кінця, і нам доведеться кидати жереб, кого з'їсти першим». Бьеррума простягнув пляшку пива зі словами: «Я не знав, що тобі так скоро знадобиться підкріплення для душі, але пляшки, сподіваюся, вистачить ще на одну годину штилю». Однак зміна відбулася швидше, ніж ми думали. Вітер зовсім змінився і дув тепер з південного заходу, небо затягнуло хмарами, і разом з міцніючим бризом впали перші краплі дощу. Нам довелося одягнутися у свої непромокальні костюми. Входячи у вузьку протоку між островами Зеландія і Мен, ми вже повинні були боротися з різким південним вітром і сильними зливами. Вузький фарватер змушував нас настільки часто міняти курс, що години через дві ми. були вже близькі до виснаження. Руки у мене горіли і розпухли від незвичної роботи з канатами, а Чівіц зауважив: «Так, вужчого фарватеру нашому капітану, на жаль, знайти не вдалося. Втім, ми ж вирушили в розважальну прогулянку, так що не можна приймати все це дуже вже всерйоз ». Нільс мужньо тримався, не відстаючи від інших при всіх маневрах, і я дивувався, скільки у нього ще в запасі фізичних сил. Нарешті з настанням сутінків ми досягли Сторстрема, широкого водного шляху між островами Зеландія і Фальстер, і оскільки наш шлях тепер лежав на північний захід, а дощ припинився, почалося спокійне плавання майже за вітром. Ми зуміли відпочити і стали балакучими. Тепер в повній темряві доводилося йти за компасом, лише часом вдавалося зорієнтуватися по далеких маяках. Дехто з команди ліг у кубрику, щоб відпочити від важкої роботи і поспати. Чівіц сидів за кермом, Нільс розташувався поруч з ним, а мій обов'язок була дивитися на самому носі вперед, стежачи за навігаційними вогнями кораблів, які могли становити для нас небезпеку. Чівіц міркував: «Так, з навігаційними вогнями у кораблів все гаразд, тут ми, треба думати, чи не зіткнемося. Але якщо в тутешні краї забреде, наприклад, кит, у якого немає навігаційних вогнів, ні червоного по лівому борту, ні зеленого по правому, то, мабуть, легко може відбутися зіткнення. Гейзенберг, Ви бачите китів? » - Я бачу майже одних лише китів, - відповів я, - але припускаю все ж, що більшість з них - це великі хвилі. - Треба сподіватися. А що, власне, відбудеться, якщо ми зіткнемося з китом? Напевно, і наше судно, і кит отримають по пробоїні. Але от різниця між живою і мертвою матерією: пробоїна у кита залікується сама собою, а нашій яхті прийде кінець. Особливо якщо ми ляжемо з цією пробоїною на морське дно. І в кращому випадку нам все одно доведеться віддавати її в ремонт. Нільс втрутився в розмову: «З відмінністю між живою і мертвою матерією, мабуть, не все так вже просто. У кита справді діє, якщо можна так висловитися, формотворна сила, яка піклується про те, щоб і після пошкодження знову утворився цілий кит. Природно, кит нічого не знає про цю формотворною силі. Вона якимось ще непізнаним чином закладена в його біологічної спадковості. Але корабель насправді теж не зовсім мертвий предмет. Він відноситься до людини так само, як павутина до павука або гніздо до птиці. Формотворна сила тут виходить від людини, і ремонт яхти тому теж у відомому сенсі аналогічний зціленню кита. Адже не будь-яка жива істота, в даному випадку людина, причиною утворення яхти, її, зрозуміло, ніколи не можна було б і відремонтувати. Є, правда, важлива відмінність в тому, що у людини ця формотворна сила проходить через свідомість ». - Говорячи про формотворною силі, - довідався я, - чи маєш ти на увазі щось абсолютно чуже колишньої фізики та хімії, чуже сьогоднішньої атомній фізиці, або думаєш, що ця формотворна сила може якось виражатися і в розташуванні атомів, в їх взаємодії, в яких-небудь резонансних ефекти і тому подібному? - Перш за все доведеться констатувати, - відповідав Нільс, - що організм має рисою цілісності, який ніколи не може володіти система з безлічі атомних цеглинок, якщо про неї судити з точки зору класичної фізики. Але ми зараз говоримо вже не про стару фізиці, а про квантову механіку. Звичайно, спокусливо порівняти цілісні структури, математично описуються в квантової теорії, наприклад стаціонарні стани атомів і молекул, з структурами, що виникають унаслідок біологічних процесів. Але тут є і дуже характерні відмінності. Цілісні структури атомної фізики - атоми, молекули, кристали - це статичні освіти. Вони складаються з певного числа елементарних осередків, атомного ядра і електронів і не виявляють ніякої зміни в часі, хіба що відчувають порушення ззовні. У разі такого зовнішнього порушення вони, правда, якось реагують на нього, але якщо порушення було не надто великим, вони по припиненні його знову повертаються у вихідне положення. Але організми - не статичне утворення. Древнє порівняння живої істоти з полум'ям говорить про те, що живі організми, подібно полум'я, являють собою таку форму, через яку матерія у відомому сенсі проходить як потік. Явно неможливо, скажімо, якимись вимірами визначити, які саме атоми належать живій істоті, а які ні. Тому питання треба поставити так: чи можна з квантової механіки зрозуміти тенденцію до створення таких утворень, через які протягом обмеженого часу «протікає» матерія з вельми певними і складними хімічними властивостями? - Медику взагалі не потрібно піклуватися про дозвіл цієї проблеми, - вставив Чівіц. - Він виходить з того, що організм має тенденцією до відновлення нормальних умов, коли вони порушені і коли в організму є для цього можливості, і медик разом з тим переконаний, що всі процеси мають причинно-наслідковий характер, тобто, наприклад, у відповідь на механічне або хімічне вторгнення відбувається в точності те, що має статися за законами фізики та хімії. Що ці два способи розгляду абсолютно не в'яжуться між собою, більшістю медиків не усвідомлюється. - Так зазвичай і буває у випадку двох додаткових способів розгляду, - зауважив Нільс. - Ми або описуємо організм в поняттях, що утворилися в ході людської історії з досвіду поводження з живими істотами, і тоді говоримо про «живому тілі», «органічної функції», « обміні речовин »,« диханні »,« процесі одужання »і т. д., або запитуємо про причинно-наслідкові залежності і тоді користуємося мовою фізики та хімії, вивчаємо хімічні або електричні процеси, наприклад в нервових волокнах, виходячи при цьому з припущення, що фізико-хімічні закони або, кажучи взагалі, закони квантової механіки без обмежень діють в живому організмі. Ці два способи розгляду суперечать один одному. Адже в одному випадку ми виходимо з передумови, що органічні процеси визначаються призначенням, якому вони служать, метою, на яку вони спрямовані; в іншому - вважаємо, що вони обумовлені безпосередньо передувала їм ситуацією. Вкрай мало ймовірно, що обидва процеси, так сказати, випадково дають один і той же результат. Але обидва способи розгляду доповнюють один одного, бо ми по суті справи завжди заздалегідь вже знаємо, що обидва вони вірні, з тієї простої причини, що життя є. Перед біологією стоїть питання не про те, який із двох способів розгляду правильніше, а тільки про те, як природа зуміла досягти їх гармонії. - Стало бути, ти не схильний вірити, - вставив я, - що поряд з силами і взаємодіями, відомими з сьогоднішньої атомної фізики, існує ще якась особлива життєва сила (на кшталт тієї, яку раніше постулював віталізм), що виявляється в образі дій живих організмів , наприклад в залечивании рани у кита. На твій погляд, типово біологічні закономірності, для яких не існує аналога в неорганічної матерії, мають місце завдяки ситуації, описуваної твоїм принципом додатковості. - Так, я думаю так, - визнав Нільс. - І можна, звичайно, сказати, що два способи розгляду, про які ми говорили, відносяться до додаткових ситуацій спостереження. В принципі ми могли б, напевно, виміряти положення кожного атома в окремо взятій клітині. Але не вдасться провести такий вимір, не вбивши живу клітину. У підсумку ми дізнаємося розташування атомів в отруєної клітці, але не в живій. Якщо ми потім за законами квантової механіки розрахуємо, що станеться далі з системою атомів, вивченої в ході спостереження над такою кліткою, то відповідь буде гласить, що клітина розпадеться, розкладеться або що-небудь ще в цьому роді. Якщо ж ми, навпаки, захочемо зберегти життя клітці і тому допустимий лише дуже обмежене спостереження її атомарної структури, то висновки, отримані з наших обмежених даних, виявляться теж вірними, але не дозволять судити про те, чи залишиться клітина живої або розпадеться. - Я знаходжу дуже зручним це відмежування біологічних закономірностей від фізико-хімічних через принцип додатковості, - продовжив я розмову. - Але сказане тобою залишає ще відкритим вибір між двома інтерпретаціями, які на погляд багатьох дослідників природи радикально різні. Спробуємо помріяти про таке майбутнє стані природознавства, коли біологія так само повністю зіллється з фізикою і хімією, як у сьогоднішній квантовій механіці злилися між собою фізика і хімія. Як по-твоєму, чи будуть закони цієї універсальної науки просто законами квантової механіки з додаванням біологічних понять подібно того, як закони ньютонівської механіки можна доповнити такими статистичними поняттями, як температура і ентропія, або ж в цьому єдиному природознавстві діятимуть природні закони якогось більш всеосяжного роду, у складі яких квантова механіка виступить лише особливим граничним випадком, подібно до того, як ньютоновскую механіку можна вважати граничним випадком квантової механіки? На користь першої можливості говорить те, що квантовомеханічні закони так чи інакше повинні бути заповнені концепцією еволюції, т. Насамперед, мені не здається, - відповідав Нільс, - щоб вибір однієї з двох можливостей був так вже важливий на теперішній стадії розвитку науки. Мова все-таки йде насамперед про те, щоб поряд з визначальною роллю фізичних і хімічних закономірностей у природних явищах знайти належне місце для біології. А для цього явно досить міркувань про додатковості двох встановлених нами ситуацій спостереження. Тому доповнення квантової механіки біологічними поняттями так чи інакше відбудеться. Але чи буде потрібно крім такого доповнення також ще і розширення квантової механіки, цього поки ще неможливо передбачити. Можливо, багатство математичних форм, укладену в квантової теорії, давно вже достатньо велике, щоб охопити і біологічні освіти. До тих пір, поки саме біологічне дослідження не бачить жодних підстав для розширення кван-товотеоретіческой фізики, нам самим, очевидно, не слід наполягати на його необхідності. У науці завжди краще бути гранично консервативним і йти на розширення теоретичної бази тільки під тиском не піддаються поясненню експериментальних даних. - Є, однак, біологи, які вважають, що такий тиск в наявності, - продовжив я розмову, - думаючі, що дарвінівська теорія в її сьогоднішній формі - «випадкові мутації і природний відбір» - недостатня для пояснення різноманітності органічних форм на Землі. Звичайно, людині з вулиці все здається абсолютно зрозумілим, коли він дізнається від біологів, що можливі випадкові мутації, що таким чином спадковість відповідного виду часом змінюється то в одному, то в іншому напрямку і що умови навколишнього середовища сприяють розмноженню деяких мутантних видів і перешкоджають розмноженню інших. Коли Дарвін пояснює, що тут відбувається процес відбору, що «виживає найсильніший», то цьому охоче віриш, але можна, мабуть, запитати, чи йде в цій фразі мова про теоретичному висловлюванні або просто про визначення слова "сильний"? Адже ми називаємо «сильними», або «пристосованими», або «життєздатними» якраз ті різновиди, які особливо добре розвиваються в даних обставинах. Однак, навіть якщо ми погодимося, що в процесі відбору виникають особливо пристосовані або життєздатні види, все одно ще дуже важко повірити, що настільки складні органи, як, наприклад, людське око, поступово виникли просто внаслідок випадкових змін. Багато біологів явно вважають, що подібні речі можливі, і здатні навіть вказати, які саме кроки в ході історії Землі могли призвести до того кінцевого результату, утворенню очі. Але інші, схоже, налаштовані скептично. Мені розповідали про бесіду математика і квантового теоретика фон Неймана з одним біологом з цього питання. Біолог був переконаним прихильником сучасного дарвінізму, фон Нейман ставився до дарвінізму з недовірою. Математик підвів біолога до вікна свого кабінету і сказав: «Ви бачите он там на пагорбі прекрасний білий будинок? Він виник випадково. Протягом мільйонів років геологічні процеси утворили цей пагорб, дерева виростали, сохли, розкладалися і знову виростали, потім вітер покрив вершину пагорба піском, камені туди закинуло, напевно, якимсь вулканічним процесом, і вони випадково раптом лягли один на одного в певному порядку . Так все і йшло. Природно, в ході історії Землі завдяки цим випадковим неврегульованим процесам виникало здебільшого весь час щось інше, але одного разу через багато, багато часу виник цей будинок, потім в нього вселилися люди і живуть в ньому зараз ». Біологу було, зрозуміло, трохи не по собі від такої логіки. Але ж фон Нейман таки не біолог, і я не наважуюся виносити судження про те, хто тут правий. Думаю, що і серед біологів немає єдиної думки про те, чи достатній дарвінівський процес відбору для пояснення складних організмів чи ні. - Питання, мабуть, впирається просто в тимчасову шкалу, - припустив Нільс - Теорія Дарвіна в її сьогоднішньої формі містить, власне, два незалежних затвердження. Відповідно до одного з них, в процесі відтворення випробовуються всі нові форми, які в своїй більшості за даних зовнішніх обставин знову зникають як непридатні; зберігаються лише деякі пристосовані. По-друге, передбачається, що нові форми виникають внаслідок чисто випадкових порушень генної структури. Цей другий теза, хоч і важко придумати для нього альтернативу, набагато проблематичніше. Неймановскую аргумент покликаний звернути увагу на те, що, хоча за досить довгий час випадково може виникнути майже всі, однак шляхом подібного пояснення легко дійти до оперування абсурдно довгими проміжками часу, яких у розпорядженні у природи явно немає. Адже з фізичних та астрофізичних спостережень нам відомо, що від виникнення найпростіших живих істот на Землі минуло максимум кілька мільярдів років. У цей період повинно було вкластися все розвиток від найпростіших до високорозвинених живих істот. Чи достатньо було випадкових мутацій і процесу відбору, щоб за такий час виникли найскладніші високорозвинені організми, - це залежить від того, яке біологічне час потрібний для виникнення нових видів. По-моєму, ми поки ще занадто мало знаємо про характер цього часу, щоб розраховувати на надійну відповідь. Так що поки доводиться залишити всю проблему в спокої. - Інший аргумент, іноді приводиться на користь розширення квантової теорії, - продовжував я, - заснований на існуванні людської свідомості. Цілком очевидним чином поняття «свідомість» не зустрічається у фізиці та хімії; не можна, по суті справи, уявити, щоб щось подібне виходило і від квантової механіки. А адже в природознавстві, що охоплює також і живі організми, поняття «свідомість» має займати певне місце, якщо воно належить до дійсності. - Цей довід, - сказав Нільс, - виглядає в перший момент, звичайно, дуже переконливо. Серед понять фізики і хімії нам не знайти нічого що має хоча б віддалене відношення до свідомості. Ми знаємо тільки, що свідомість існує, оскільки самі їм володіємо. Свідомість є, таким чином, теж частиною природи або, висловлюючись ширше, дійсності, і крім фізики і хімії, чиї закони фіксовані в квантової теорії, ми повинні вміти описувати і розуміти закономірності ще й зовсім іншого роду. Але навіть і тут я не знаю, чи потрібне нам ще більша свобода, ніж та, яка вже надана нам принципом додатковості. По-моєму, і в даному питанні мало різниці, чи будемо ми - як у статистичній інтерпретації вчення про теплоту - приєднувати до квантової механіки, не змінюючи її, нові поняття і формулювати з їх допомогою нові закономірності або ж, як довелося зробити при розширенні класичної фізики до квантової теорії, розширимо квантову теорію до якоїсь більш всеосяжної схеми, що охоплює також і факт свідомості. Справжня проблема в наступному: як можливо узгодження тієї частини дійсності, яка бере початок у свідомості, з іншою її частиною, описуваної у фізиці та хімії? Як виходить, що закономірності обох цих частин не вступають в конфлікт між собою? Тут явно має місце справжня ситуація додатковості, яку вдасться, звичайно, точніше проаналізувати в деталях, коли ми будемо знати більше про біології. Така бесіда тривала ще годинами. Іноді Нільс брався за кермо, а Чівіц стежив за компасом; я все сидів попереду, прагнучи розрізнити в чорній ночі які-небудь крапки, що світяться. Плануючи минула. Крізь досить ще щільні хмари місяць іноді давала знати про своє місцезнаходження світлою плямою. З моменту виходу в Сторстрем ми залишили позаду вже добрих сорок кілометрів і, значить, повинні були наближатися до протоки Омі, який хотіли ще пройти, перш ніж стати на якір. Судячи з морської карті, вхід в протоку Омі був позначений стирчить з води мітлою. Але як в непроглядній ночі після сорока кілометрів руху за компасом під вітрилами в не дуже спокійній воді можна знайти мітлу, залишалося для мене поки загадкою. Чівіц запитував: «Гейзенберг, Ви вже знайшли мітлу?» - Ні, Ви можете з рівним успіхом запитати, чи знайшов я кульку від настільного тенісу, що скотився за борт з останнього проходив тут судна. - Тоді Ви поганий яхтсмен. - Не могли б Ви перейти на моє місце? Чівіц заговорив тоді так голосно, що його можна було почути внизу, в кубрику: «Вічно та ж стара історія, як у всіх поганих романах: капітан спить, корабель налітає на риф, команда йде на дно». Знизу пролунав сонний голос Бьеррума: «Чи знаєте ви хоч приблизно, де ми знаходимося?» Чівіц: «Знаємо, навіть з повною точністю: на яхті« Чита »під командою капітана Бьеррума, на жаль, сплячого». Бьеррума піднявся тоді наверх і взяв на себе управління. Далеко на горизонті можна було розрізнити сигнальні вогні маяка, точно за яким слід було тепер взяти напрямок. Крім того, я отримав завдання виміряти лотом глибину води, що при порівняно повільній швидкості руху вдалося зробити з достатньою точністю. Потім ми знову впоралися з картою, і оскільки ми мали у своєму розпорядженні двома координатами нашої позиції, прямою лінією до маяка і лінією виміру глибини, можна було вирахувати наше місце розташування, яке, до нашого радісного здивування, відстояло ще, мабуть, на добрий кілометр від шуканої мітли. Ми йшли ще кілька хвилин у вибраному напрямку. Бьеррума перейшов до мене на самий ніс, і коли я ще нічого не міг бачити, він раптом сказав: «Ось вона», і нам залишалося тепер лише кілька сот метрів до виходу в протоку Омі. По інший бік острова ми встали на якір і були всі дуже раді, що залишок ночі можна провести в каюті в глибокому сні.
|
||
| « Попередня | Наступна » | |
|
|
||
Інформація, релевантна "IX. БЕСІДИ Про ЗВ'ЯЗКУ МІЖ біологія, фізика і хімією (1930-1932)" |
||
|
||