Страница 19 из 42
Различия в химическом составе указывают на разное происхождение этих источников. Черные, курящиеся конусы разогреваются вулканическим теплом, тогда как энергия только что открытых источников вырабатывается за счет химической реакции, протекающей между морской водой и оливином – минералом, из которого в основном состоит перидотит. Во время этой реакции оливин превращается в другой минерал – серпентин; при этом выделяются метан, водород и избыточное тепло. Изливающаяся вода разогрета всего до 50 – 80 градусов. Поэтому в осадок выпадают такие минералы, как кальцит, арагонит и брукит, а вот серы и железа почти нет. Над «белыми башнями» не витает никакого облака дыма. Эти источники можно распознать лишь по световым бликам, мерцающим там, где из расселины бьет струя воды.
Колонии животных, поселившихся в окрестности того и другого источника, тоже резко разнятся. Вокруг «черных курильщиков» собираются гигантские черви и крупные моллюски; близ «белых курильщиков» попадались в основном мелкие животные: губки и кораллы, реже крабы и морские ежи.
Впрочем, в обоих случаях ученые сталкиваются с обширными колониями микроорганизмов – бактерий и архебактерий. Весь Lost City был затянут плотными бактериальными матами, сплетенными из нитей длиной в несколько сантиметров; подобные колонии окружали жерла источников и заполняли полости, откуда изливалась разогретая вода. Очевидно, бактерии питались метаном и водородом, лучше всего они чувствовали себя при 50 – 70, а то и 25 градусах; тогда как бактерии, селившиеся близ «черных курильщиков», питались сероводородом и предпочитали более высокие температуры. По мнению участников экспедиции, бактерии, найденные близ новых источников, представляют собой живые ископаемые, поскольку процессы превращения оливина в серпентин были характерны для древнейшей истории Земли.
Как можно оценить это открытие? Доверимся очевидцу. «Это – одно из тех редких открытий, которые показывают, как мало мы знаем о нашей планете», – признается руководитель экспедиции Дебора Келли из Вашингтонского университета (Сиэтл). «Возле этих гидротермальных источников гораздо приятнее жить, чем в окрестности черных курильщиков, – отмечает Карен Ван Дамм из Нью-Гемпширского университета. – Возможно, такие оазисы, как Lost City, стали инкубаторами жизни на нашей планете».
Участница экспедиции, минералог Гретхен Фрю-Грин из цюрихского Политехнического института уверена, что «имеется много подобных гидротермальных источников». Они наверняка есть не только в Атлантике, но и в других океанах. «Быть может, такие источники встречаются лаже чаше черных курильщиков, ведь те можно найти лишь вдоль границы тектонических плит», – полагает Дебора Келли.
Феномен Пригожина
Ольга Балла
Илья Пригожин, физикохимик по роду занятий, мыслитель по существу, русский по происхождению, франкоязычный бельгиец по культурной принадлежности – человек с чрезвычайно своеобразной интеллектуальной судьбой. Еще своеобразнее культурные последствия того, что он сделал.
Его называют «современным Ньютоном», а сделанное им в науке признают основой возможной в будущем новой модели мироздания – третьей в европейское Новое время после моделей Ньютона и Эйнштейна.
Всю свою естественнонаучную жизнь он занимался неравновесной термодинамикой открытых систем – термодинамикой вдали от равновесия, которую он же, со своими брюссельскими коллегами, и создавал. Ему обязана существованием брюссельская школа термодинамики – крупнейшая в своей области; с нею – важный этап в становлении термодинамики необратимых процессов; одна из самых удачных, как говорят, математических моделей в теории самоорганизации и химических колебательных систем – так называемый брюсселятор. В 1977 году Пригожин получил Нобелевскую премию – за достижения сугубо химические: «за работы по термодинамике необратимых процессов и химических колебательных систем, особенно за теорию диссипативных структур». Он ввел само понятие «диссипативные структуры» (исходно – устойчивое упорядоченное неравновесное состояние системы, через которую проходят потоки энергии, массы и энтропии). И еще одно, настолько популярное в последние десятилетия, что оно как будто потеряло авторство: «самоорганизация».
Неравновесными процессами в открытых системах в ушедшем веке занимались многие: один из основателей общей теории систем J1. Берталанфи, Л. Онзагер, Л.И. Мандельштам, М.А. Леонтович, М. Эйген, создатель синергетики Г.Хакен… Но место Пригожина в этом ряду – особенное. Он перенес свои модели с физико-химических структур вещества на структуры вообще: можно, пожалуй, сказать – на структуры бытия: придал естественнонаучным суждениям статус онтологических. И это имело очень большое влияние далеко за пределами области его профессиональных занятий.
Книги Пригожина по неравновесной термодинамике – «Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой», «Время, хаос, квант: К решению парадокса времени» (обе – в соавторстве с И. Стенгерс), «От существующего к возникающему», «Конец определенности: Время, Хаос и новые законы природы» – выдержали не одно издание, с увлечением читаются непрофессионалами, включая и безнадежных гуманитариев, которых пугает самый вид формул. Названия их стали нарицательными, словесные обороты из них вошли в расхожий лексикон гуманитарных текстов, включая публицистику и повседневные разговоры. Узкоспециальная терминология быстро превратилась в элементы культурного языка, понимание которого уже как будто не требует знания ни химии, ни физики.
Издавался он много, в том числе по-русски, но ранние его книги – «Введение в термодинамику необратимых процессов», «Неравновесная статистическая механика», «Химическая термодинамика», «Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций» – не читались как мировоззренческие, философские, хотя там практически все для этого уже было. Только после 1977 года сам Пригожин приступил к осуществлению программы, конечной целью которой было изменить состав фундаментальных законов физики: включить в него необратимость и вероятность. Занявшись выяснением математических и физических оснований Времени (понятого как принцип бытия – потому мы и пишем его здесь с большой буквы), он поставил себе цель проследить эти основания до самых – естественнонаучно формулируемых – корней бытия. Так химик Пригожин стал превращаться в философа.
Перелом (для «массового» читателя) знаменовала в этом отношении книга Пригожина и Стенгерс «Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой», вышедшая во французском оригинале в 1979 году. По-русски первым изданием она вышла в 1986-м и стала интеллектуальным событием. Вот там-то и были заявлены претензии, по сути дела, на эпистемологическую революцию: на то, чтобы пересмотреть базовые принципы, установки, мыслительные привычки современной науки, восходящие, по меньшей мере, к Ньютону. Сформулировать такие законы природы, которые учитывали бы хаос, возникающий в неустойчивых динамических системах. А таких, по убеждению Пригожина, большинство.
Фундаментальные характеристики мироздания, утверждает он – нестабильность, неравновесность, нелинейность, ни к чему простому не сводимая сложность. Классическое естествознание числило такие процессы по разряду отклонений, которыми следует пренебрегать при окончательном описании объектов. Пригожин увидел в них норму. Сложность первична; простота – частный случай. Разнообразие, множество вариантов возможного развития – первичны; единообразие и предсказуемость – частный случай. Перемены – закон; неизменность – преходяща. Обратимые процессы частый случай: они происходят только в достаточно простых системах (в качестве примера Пригожин обыкновенно приводит маятник). Но большинство систем в природе – сложные, и процессы в них необратимы. Вся природа по существу – постоянное порождение новых форм, принципов, состояний; она сама – открытая динамическая система, которая «выбирает» свой дальнейший путь в точках бифуркации. Нельзя ни точно предсказать, что будет выбрано, ни вполне надежно это контролировать: в критические моменты все решает случай. Природа- система регулирует себя сама. И должны быть развиты сугубо научные, рациональные средства к тому, чтобы понять мир в таком качестве. Переход от Хаоса к Порядку поддается математическому моделированию; существует ограниченный набор моделей такого перехода – универсальных, которые работают на всех уровнях природного целого.