По­ря­док и бес­по­ря­док

Се­го­дня мы зна­ем, что уве­ли­че­ние эн­тро­пии от­нюдь не сво­дит­ся к уве­ли­че­нию бес­по­ряд­ка, ибо по­ря­док и бес­по­ря­док воз­ни­ка­ют и су­ще­ст­ву­ют од­но­вре­мен­но. На­при­мер, ес­ли в две со­еди­нен­ные ем­ко­сти по­мес­тить два га­за, до­пус­тим, во­до­род и азот, а за­тем по­дог­реть од­ну ем­кость и ох­ла­дить дру­гую, то в ре­зуль­та­те, из-за раз­ни­цы тем­пе­ра­тур, в од­ной ем­ко­сти бу­дет боль­ше во­до­ро­да, а в дру­гой азо­та. В дан­ном слу­чае мы име­ем де­ло с дис­си­па­тив­ным про­цес­сом, ко­то­рый, с од­ной сто­ро­ны, тво­рит бес­по­ря­док и од­но­вре­мен­но, с дру­гой, по­то­ком те­п­ла соз­да­ет по­ря­док: во­до­род в од­ной ем­ко­сти, азот — в дру­гой. По­ря­док и бес­по­ря­док, та­ким об­ра­зом, ока­зы­ва­ют­ся тес­но свя­зан­ны­ми — один вклю­ча­ет в се­бя дру­гой. И эту кон­ста­та­цию мы мо­жем оце­нить как глав­ное из­ме­не­ние, ко­то­рое про­ис­хо­дит в на­шем вос­при­ятии уни­вер­су­ма се­го­дня.

Дол­гое вре­мя на­ше ви­де­ние ми­ра ос­та­ва­лось не­пол­ным. Как не­пол­ным бу­дет, ска­жем, вид, от­кры­ваю­щий­ся из ок­на са­мо­ле­та при под­ле­те к Ве­не­ции: по­ка в по­ле на­ше­го зре­ния на­хо­дят­ся ве­ли­че­ст­вен­ные зда­ния и пло­ща­ди, нас не ос­тав­ля­ет об­раз со­вер­шен­ной, упо­ря­до­чен­ной, гран­ди­оз­ной струк­ту­ры. По при­бы­тии в го­род мы об­на­ру­жи­ва­ем и не слиш­ком чис­тую во­ду, и на­зой­ли­вую мош­ка­ру, но имен­но та­ким пу­тем пе­ред на­ми пред­ста­ют обе сто­ро­ны объ­ек­та. Что ка­са­ет­ся со­вре­мен­но­го ви­де­ния ми­ра, то ин­те­рес­но от­ме­тить, что кос­мо­ло­гия те­перь все ми­ро­зда­ние рас­смат­ри­ва­ет как в зна­чи­тель­ной ме­ре бес­по­ря­доч­ную — а я бы ска­зал, как су­ще­ст­вен­но бес­по­ря­доч­ную — сре­ду, в ко­то­рой вы­кри­стал­ли­зо­вы­ва­ет­ся по­ря­док. Но­вей­шие же ис­сле­до­ва­ния по­ка­за­ли, что на ка­ж­дый мил­ли­ард те­п­ло­вых фо­то­нов, пре­бы­ваю­щих в бес­по­ряд­ке, при­хо­дит­ся по край­ней ме­ре од­на эле­мен­тар­ная час­ти­ца, спо­соб­ная сти­му­ли­ро­вать в дан­ном мно­же­ст­ве фо­то­нов пе­ре­ход к упо­ря­до­чен­ной струк­ту­ре. Так, по­ря­док и бес­по­ря­док со­су­ще­ст­ву­ют как два ас­пек­та од­но­го це­ло­го и да­ют нам раз­лич­ное ви­де­ние ми­ра.

На­ше вос­при­ятие при­ро­ды ста­но­вит­ся дуа­ли­сти­че­ским, и стерж­не­вым мо­мен­том в та­ком вос­при­ятии ста­но­вит­ся пред­став­ле­ние о не­рав­но­вес­но­сти. При­чем не­рав­но­вес­но­сти, ве­ду­щей не толь­ко к по­ряд­ку и бес­по­ряд­ку, но от­кры­ваю­щей так­же воз­мож­ность для воз­ник­но­ве­ния уни­каль­ных со­бы­тий, ибо спектр воз­мож­ных спо­со­бов су­ще­ст­во­ва­ния объ­ек­тов в этом слу­чае зна­чи­тель­но рас­ши­ря­ет­ся (в срав­не­нии с об­ра­зом рав­но­вес­но­го ми­ра). В си­туа­ции да­ле­кой от рав­но­ве­сия диф­фе­рен­ци­аль­ные урав­не­ния, мо­де­ли­рую­щие тот или иной при­род­ный про­цесс, ста­но­вят­ся не­ли­ней­ны­ми, а не­ли­ней­ное урав­не­ние обыч­но име­ет бо­лее, чем один тип ре­ше­ний. По­это­му в лю­бой мо­мент вре­ме­ни мо­жет воз­ник­нуть но­вый тип ре­ше­ния, не сво­ди­мый к пре­ды­ду­ще­му, а в точ­ках сме­ны ти­пов ре­ше­ний — в точ­ках би­фур­ка­ции — мо­жет про­ис­хо­дить сме­на про­стран­ст­вен­но-вре­мен­ной ор­га­ни­за­ции объ­ек­та.

При­ме­ром по­доб­но­го воз­ник­но­ве­ния но­вой про­стран­ст­вен­но-вре­мен­ной струк­ту­ры мо­гут слу­жить так на­зы­вае­мые хи­ми­че­ские ча­сы — хи­ми­че­ский про­цесс, в хо­де ко­то­ро­го рас­твор пе­рио­ди­че­ски ме­ня­ет свою ок­ра­ску с го­лу­бой на крас­ную. Ка­жет­ся, буд­то мо­ле­ку­лы, на­хо­дя­щие­ся в раз­ных об­лас­тях рас­тво­ра, мо­гут ка­ким-то об­ра­зом об­щать­ся друг с дру­гом. Во вся­ком слу­чае, оче­вид­но, что вда­ли от рав­но­ве­сия ко­ге­рент­ность по­ве­де­ния мо­ле­кул в ог­ром­ной сте­пе­ни воз­рас­та­ет. В рав­но­ве­сии мо­ле­ку­ла «ви­дит» толь­ко сво­их не­по­сред­ст­вен­ных со­се­дей и «об­ща­ет­ся» толь­ко с ни­ми. Вда­ли же от рав­но­ве­сия ка­ж­дая часть сис­те­мы «ви­дит» всю сис­те­му це­ли­ком. Мож­но ска­зать, что в рав­но­ве­сии ма­те­рии сле­па, а вне рав­но­ве­сия про­зре­ва­ет. Сле­до­ва­тель­но, лишь в не­рав­но­вес­ной сис­те­ме мо­гут иметь ме­сто уни­каль­ные со­бы­тия и флюк­туа­ции, спо­соб­ст­вую­щие этим со­бы­ти­ям, а так­же про­ис­хо­дит рас­ши­ре­ние мас­шта­бов сис­те­мы, по­вы­ше­ние ее чув­ст­ви­тель­но­сти к внеш­не­му ми­ру и, на­ко­нец, воз­ни­ка­ет ис­то­ри­че­ская пер­спек­ти­ва, т.е. воз­мож­ность по­яв­ле­ния дру­гих, быть мо­жет бо­лее со­вер­шен­ных, форм ор­га­ни­за­ции. И, по­ми­мо все­го это­го, воз­ни­ка­ет но­вая ка­те­го­рия фе­но­ме­нов, име­нуе­мых ат­трак­то­ра­ми.

Вер­нем­ся к на­ше­му при­ме­ру с ма­ят­ни­ком. Ес­ли сдви­нуть груз ма­ят­ни­ка не­да­ле­ко от его са­мо­го ниж­не­го по­ло­же­ния, то в кон­це кон­цов он вер­нет­ся в ис­ход­ную точ­ку — это то­чеч­ный ат­трак­тор. Хи­ми­че­ские ча­сы яв­ля­ют­ся пе­рио­ди­че­ским ат­трак­то­ром. В даль­ней­шем бы­ли от­кры­ты го­раз­до бо­лее слож­ные ат­трак­то­ры (стран­ные ат­трак­то­ры), со­от­вет­ст­вую­щие мно­же­ст­ву то­чек. В стран­ном ат­трак­то­ре сис­те­ма дви­жет­ся от од­ной точ­ки к дру­гой де­тер­ми­ни­ро­ван­ным об­ра­зом, но тра­ек­то­рия дви­же­ния в кон­це кон­цов на­столь­ко за­пу­ты­ва­ет­ся, что пред­ска­зать дви­же­ние сис­те­мы в це­лом не­воз­мож­но — это смесь ста­биль­но­сти и не­ста­биль­но­сти. И, что осо­бен­но уди­ви­тель­но, ок­ру­жаю­щая нас сре­да, кли­мат, эко­ло­гия и, ме­ж­ду про­чим, на­ша нерв­ная сис­те­ма мо­гут быть по­ня­ты толь­ко в све­те опи­сан­ных пред­став­ле­ний, учи­ты­ваю­щих как ста­биль­ность, так и не­ста­биль­ность. Это об­стоя­тель­ст­во вы­зы­ва­ет по­вы­шен­ный ин­те­рес мно­гих фи­зи­ков, хи­ми­ков, ме­тео­ро­ло­гов, спе­циа­ли­стов в об­лас­ти эко­ло­гии. Ука­зан­ные объ­ек­ты де­тер­ми­ни­ро­ва­ны стран­ны­ми ат­трак­то­ра­ми и, сле­до­ва­тель­но, свое­об­раз­ной сме­сью ста­биль­но­сти и не­ста­биль­но­сти, что край­не за­труд­ня­ет пред­ска­за­ние их бу­ду­ще­го по­ве­де­ния.