Движение материи

В окружающем нас мире все находится в движении, изменении, начиная от мельчайших "элементарных" частиц материи и кончая гигантскими планетами и звездными системами. В живых организмах происходит постоянный обмен веществ, они реагируют на воздействия окружающей их среды. Земля, на которой мы живем, вращается вокруг своей оси совершает движение вокруг Солнца. Но и Солнце не неподвижно. Вместе со всей системой планет, обращающихся вокруг него, оно движется в мировом пространстве; вещество же, из которого состоит Солнце, подобно неукротимому, постоянно бушующему огненному вихрю. В каждом теле атомы, образующие его, находятся в беспрестанном движении, а каждый из атомов также полон внутреннего движения: во внешней оболочке атомов движутся электроны, а протоны и нейтроны совершают интенсивные движения в ядре, причем они не просто перемещаются из одной части ядра в другую, а превращаются друг в друга с поразительной частотой.

Движение не есть какое-то случайное состояние материи; не есть нечто отделимое от коренных свойств материальных объектов, нечто внешнее по отношению к ним. Именно благодаря присущему им движению вещи и являются тем, что они есть. Солнечная система является специфическим материальным объектом именно потому, что все планеты, образующие ее, обладают определенным движением, присущим каждой из них. Прекратите специфический обмен веществ в живом организме, а также между организмом и средой – и организма больше не будет; перед нами окажется мертвое тело, хотя в нем и будут происходить физические и химические процессы. Если бы электроны, находящиеся в оболочке атома, прекратили присущее им движение, то атом, как качественно определенный объект, перестал бы существовать. Физика показывает, что если бы в атомном ядре не было постоянного движения протонов и нейтронов, выражающегося в их взаимном превращении друг в друга, то атомного ядра не было бы; ядерные силы, соединяющие эти частицы в прочное атомное ядро, обязаны своим существованием именно этому движению.

Нет и не может быть материи без движения. Материя неотрывна от движения. Иными словами: движение – это способ существования материи.

Под движением диалектический материализм понимает не только механическое перемещение тел в пространстве, но всякое изменение вообще. Ф.Энгельс указывал, что "движение, рассматриваемое в самом общем смысле слова, т.е. понимаемое как способ существования материи, как внутренне присущий материи атрибут, обнимает собою все происходящие во вселенной изменения и процессы, начиная от простого перемещения и кончая мышлением"⁶.

Соответственно многообразию явлений природы существует и множество различных видов движения материи. Но среди этого многообразия можно выделить несколько основных форм движения, каждая из которых охватывает более или менее широкий круг явлений, родственных в определенном отношении. Форма движения – это определенный тип изменений состояния, подчиняющийся некоторой группе связанных друг с другом законов и присущий более или менее широкому классу материальных объектов или разным их классам, если последние, несмотря на различия, обладают существенными общими чертами.

Ныне известны следующие основные формы движения:

Во-первых, механическая форма движения, пространственное перемещение тел относительно друг друга. Во-вторых, группа таких форм движения, изучаемых физикой, как тепловые и электромагнитные процессы, в том числе и световые явления; гравитационные взаимодействия; внутриатомные и внутриядерные процессы; движение и взаимопревращения "элементарных" частиц. В-третьих, химическая форма движения (химические процессы). В-четвертых, биологическая форма движения (органическая жизнь). В-пятых, социальная форма движения (социальные процессы, история человеческого общества).

Не следует думать, будто каждая из этих форм движения есть нечто простое. Хотя мы и говорим, например, о механической форме движения как о чем-то едином, но за этим единством кроются различные частные виды механического движения, например движения прямолинейные и криволинейные, равномерные и переменные, вращательные и поступательные и т.д. Однако это разнообразие охватывается единой основной закономерностью, выражаемой уравнениями механики Ньютона. Химическая форма движения включает в себя огромное число химических реакций и процессов усложнения вещества, вплоть до тех, которые ведут к возникновению белковых соединений. И здесь течение многообразных процессов направляется связанной в единое группой законов химии.

Неразрывность материи и движения выражается не только в том, что материя не может быть без движения, но также в том, что между каждой из форм движения и теми материальными объектами, способом существования которых они являются, имеется вполне определенное соответствие, определенная внутренняя связь. Жизнь, какой она проявляется в земных условиях, есть форма движения, присущая белковым телам; в неорганических телах нет и не может быть жизни. Химическая форма движения свойственна химическим элементам и их соединениям, но ее нет у таких материальных объектов, как фотоны, электроны, позитроны, мезоны, и у других подобных частиц, изучаемых физикой.

Связь между видами движения и типами материальных объектов прослеживается и у относительно простых тел, называемых "элементарными" частицами. Фотонам, например, присущ специфический вид движения, основные особенности которого выражаются в электродинамических уравнениях Максвелла. Движение электронов и позитронов подчиняется законам, выражаемым уравнением Дирака, существенно отличающимся от уравнений Максвелла, Движение более тяжелых частиц – мезонов управляется другими законами.

Поскольку имеется эта внутренняя связь между видами движения и типами материальных объектов, постольку изучение движения есть вместе с тем и путь к познанию самих материальных объектов.

Подобно тому как материя неисчерпаема, так неисчерпаемо и многообразие видов ее движения и их свойств. Как не существует какой-то "наипростейшей материи", "конечной сущности вещей", так не существует какой-либо "наипростейшей", "конечной" формы ее движения. "Простота" наиболее простых из ныне известных форм движения относительна. Идя в глубь материи, наш разум будет открывать все новые и новые формы движения и вместе с тем все новые и новые их особенности.

Материя не может существовать иначе, как в движении, но это не исключает того, что в общем, никогда не прекращающемся потоке материальных изменений могут быть моменты покоя, моменты равновесия. Однако покой и равновесие являются относительными: они имеют место лишь по отношению к тем или иным отдельным материальным объектам, но не ко всей материи в целом; по отношению к тому или иному отдельному виду движения, но не по отношению ко всем видам движения, присущим данным объектам.

Примеры относительности покоя и равновесия мы видим в окружающей нас действительности на каждом шагу. Когда, например, пассажир отдыхает на диване быстро мчащегося поезда, он вместе с поездом движется относительно поверхности земли, но в то же самое время он покоится относительно вагона и всех предметов, находящихся в вагоне. На этом же примере мы видим, что покой имеет место не только по отношению лишь к определенной совокупности тел, но и по отношению лишь к определенному виду движения. В то время как тело пассажира не меняет своего положения относительно вагона, т.е. не находится в механическом движении относительно него, в самом теле совершается множество самых различных процессов (движений), благодаря которым пассажир и существует как живой организм.

Тот факт, что материальные объекты могут находиться в относительном покое и равновесии, играет огромную роль в развитии природы. Как указывал Ф.Энгельс, "возможность относительного покоя тел, возможность временных состояний равновесия является существенным условием дифференцирования материи и тем самым существенным условием жизни"⁷. Именно благодаря этому возникают и более или менее длительно существуют качественно определенные вещи, отличающиеся друг от друга. Так, тела имеют определенную форму только потому, что их составные части находятся в покое относительно друг друга.

Относительный покой проявляется не только в сохранении положения тел относительно друг друга и не только в отсутствии у каких-либо материальных тел движения в той или иной конкретной форме. Одной из важнейших форм относительного покоя служит устойчивость процессов, сохранение телами присущего им движения, относительное постоянство форм движения, существующих в данных условиях. Так, качественно своеобразные живые организмы существуют только потому, что в них постоянно происходит один и тот же тип обмена веществ, один и тот же характер взаимодействия с внешней средой. В относительной неизменности, в постоянстве типа жизнедеятельности находит выражение момент относительного покоя, равновесия. Но за этим покоем, равновесием кроется беспрестанное движение, изменение, самообновление организма. Это, по словам Энгельса, "живое единство движения и равновесия".

Покой и равновесие не только относительны, но и временны. Рано или поздно в каждом из объектов они нарушаются, устраняются, снимаются универсальным движением. Однако само же движение рано или поздно, но неизбежно снова порождает покой и равновесие в той или иной форме, в других условиях. И это открывает возможность появления качественно новых вещей, дифференцирования материи.

Рассмотрим несколько подробнее соотношение между относительно простыми и более сложными формами движения. Когда мы говорим, что тому или иному высокоорганизованному объекту присуща определенная форма движения, то означает ли это, что в данном объекте нет других, более простых форм движения? Нет, не означает. Так, если мы, например, утверждаем, что жизнь – форма движения, присущая белку, то это совсем не значит, что в белковых телах нет химических и физических процессов или механических перемещений вещества. Этим мы выражаем только ту мысль, что высшей из имеющихся в этом теле форм движения является именно органическая форма. Но органическая жизнь, как специфическая форма движения, обязательно включает в себя в снятом и подчиненном виде более простые формы движения.

Вместе с тем органическая жизнь, хотя и складывается на основе более простых форм движения, не сводится к ним. Это нечто особое, качественно отличное от каждой из них, но без них не существующее, неотрывное от них. Это своеобразное единство, где разные формы движения связаны в некую нераздельную целостность, "ибо, – писал Ф.Энгельс, – организм есть, несомненно, высшее единство, связывающее в себе в одно целое механику, физику и химию, так что эту троицу нельзя больше разделить"⁸. Это единство, покуда оно существует, накладывает определенные ограничения на протекание в организме физических и химических процессов, подчиняет их определенному порядку и темпу. Так, во многих видах организмов поддерживается определенная температура тела, создаются условия, противодействующие процессам, вредным для организма, и т.д.

Единство биологических, физических и химических процессов, составляющее сущность жизни, создает условия для поддержания организма, в частности создает условия для синтеза сложных белковых соединений, нужных живому организму. Если разорвать единство более простых форм движения, отчленить их друг от друга, то мы "сведем" жизнь к этим формам, но только перед нами будет уже не живой организм, а мертвое тело с происходящими в нем физическими и химическими явлениями.

В каждой более высокой форме движения обязательно включены все более простые формы движения, в частности механическое перемещение и все физические. В этом их особая роль и значение в ряду всех других форм движения вообще. Но никакая более высокая форма движения не сводится и не может быть сведена к более простым.

В силу несводимости более высоких форм движения к более простым и существует, например, химия как особая наука, хотя химическая форма движения невозможна без физических процессов. Именно потому, что жизнь несводима к другим формам движения, и нужна особая наука о жизни – биология, хотя жизнь не может существовать без физических и химических процессов. Также необходимы и социальные науки, изучающие жизнь человеческого общества, хотя общественная жизнь невозможна без механической, физической, химической и биологической форм движения.

Признание качественного своеобразия каждой из форм движения, их несводимости к более простым формам является одной из главных черт диалектико-материалистического взгляда на движение материи в отличие от механистического материализма.

Материя не может быть без движения, но не может быть и движения без материи. Героем одной из английских сказок является кот, который может исчезать так, что, несмотря на его отсутствие, остается его улыбка. Конечно, это возможно только в сказке. Однако, как ни нелепо представление об улыбке отсутствующего кота, нечто подобное провозглашается идеалистической философией, когда она утверждает, будто движение может существовать без материи.

Если нет материи, то вообще ничто не может происходить, тогда вообще ничего не существует. Мысль о том, что движение может существовать без материи, есть мистика, нелепость, переход на позиции идеализма, отказ от науки. Вообразим невозможное – что материя исчезла – и будем думать, что движение осталось. Сделав такое допущение, мы предполагаем, во-первых, что движение нематериально, во-вторых, что мысль возможна без материи. Но представление о существовании мысли, сознания без материи и есть отход от естествознания, от науки, которая убедительно доказала, что мысль, сознание невозможны без материи. Не важно, как при этом рассматривается мысль, оторванная от материи: как мысль какого-нибудь отдельного субъекта (субъективный идеализм) или как некая абстрактная "мысль" или "идея" (объективный идеализм).

"Существенно то, – указывает Ленин, – что попытка мыслить движение без материи протаскивает мысль, оторванную от материи, а это и есть философский идеализм"⁹.

Одной из попыток мыслить движение без материи была так называемая "энергетика" В. Оствальда – крупного химика и мелкого философа, как его назвал Ленин. К концу XIX в. в физике значительных успехов достигла термодинамика, позволившая на основании теоретического анализа условий превращения энергии в тепловых процессах найти закономерности многих физических и химических явлений. При выводе этих закономерностей ученые могли не принимать во внимание атомного строения материи. А так как метафизически мыслившие естествоиспытатели отождествляли атомы с материей вообще, то был сделан поспешный вывод: "материи нет", есть одна превращающаяся энергия; последняя и является основой, "субстанцией мира". "Устранив" материю, сторонники энергетизма оторвали движение от материи. В этом и состоит коренной порок энергетизма.

Конечно, в ряде проблем науки, где существенным является анализ энергетической стороны процессов, можно (и порой нужно) абстрагироваться от атомистической структуры материи, ко это не дает никаких оснований для того, чтобы вообще отбрасывать материальный носитель энергии, материю как объективную реальность. Энергия есть только выражение того движения, которым обладает материальный объект, и обособленно от материи она не существует и существовать не может. Естествознание рассматривает энергетические превращения как объективный процесс, происходящий вне и независимо от сознания. Это означает, что энергия есть свойство материи. Поэтому бессмысленно утверждать, как это делают философы-энергетики, будто энергия "устраняет" материю.

Ошибка сторонников энергетизма состоит в том, что они отвергают объективную реальность, существующую вне и независимо от сознания, а энергию трактуют как "чистый символ", как нечто такое, что определяется сознанием, духом, волей и т.п. Именно так трактовал энергию В. Оствальд, развивая свою "энергетику". Он утверждал, будто физические явления могут быть изображены как процессы между энергиями и что это обусловлено свойством сознания. Но, как писал В.И.Ленин, "это – чистый идеализм: не наша мысль отражает превращение энергии во внешнем мире, а внешний мир отражает "свойство" нашего сознания!"¹⁰. Впрочем, Оствальд часто, решая конкретные научные проблемы физики и химии, отступал от этой точки зрения и вместе с другими естествоиспытателями рассматривал энергетические процессы как объективно реальные, не зависящие от сознания.

В этих отступлениях – одно из наглядных свидетельств бесплодности идеализма. Когда перед ученым стоит естественнонаучная проблема, требующая точного и ясного решения, он самим ходом исследования вынуждается покидать позиции идеализма и фактически (сознательно или бессознательно) переходить на сторону материализма.

Попытку возродить "энергетику" В. Оствальда предприняли некоторые современные физики. При этом они пытались опереться на такие новые факты, открытые современной физической наукой, как превращение электрона и позитрона в фотоны и закон, связывающий массу и энергию материальных объектов, согласно которому энергия (Е) материального объекта равна его массе (М), умноженной на квадрат скорости света (С). В первом случае они отождествляют фотоны с "чистой энергией" без какой-либо материи, на основании чего и объявляют: материя (электрон и позитрон) исчезает, превращается в энергию (фотоны). Во втором случае они отождествляют материю с массой и на основании соотношения Е=МС ² утверждают: материя "превращается" в энергию, она есть "сгусток" энергии.

Но, как мы уже видели, фотоны не есть "чистая энергия" – это материальные объекты, обладающие энергией, так же как электроны и позитроны. Здесь имеет место взаимопревращение различных материальных частиц друг в друга. Совершенно несостоятельно и утверждение, будто материя "превращается" в энергию, "тождественна" или "эквивалентна" ей. Во-первых, нельзя отождествлять материю с одним из ее свойств – массой. Следовательно, закон Е=МС ² связывает не материю с энергией, а массу с энергией. Во-вторых, из того факта, что какой-либо физический закон связывает друг с другом две физические величины, вовсе не следует, что сами эти величины тождественны друг другу или что одна величина сводится к другой. Никаких фактов, свидетельствующих о "превращении" материи в энергию, не существует. Материя не может превращаться ни в какое из своих свойств и притом так, что это свойство оставалось бы без материального носителя. Смысл закона взаимосвязи массы и энергии состоит в том, что материальный объект, обладающий в данных условиях определенной массой, обладает и определенной энергией, соответствующей этой массе.

Нет никаких оснований говорить и о превращении массы в энергию или энергии в массу. Это ясно уже из самой формулы данного закона: он показывает, что с возрастанием массы растет и энергия, а когда масса убывает, энергия также убывает. Если бы эти величины превращались друг в друга, то подобного соотношения между ними не могло бы существовать: увеличение одной из них неизбежно вело бы к уменьшению другой.

Итак, нет и не может быть движения без материи. Движение неотрывно от материи. И, поскольку вечна, неуничтожима и несотворима сама материя, постольку вечно, неуничтожимо и несотворимо движение материи. Положение о неуничтожимости и несотворимости материального движения является одним из коренных положений диалектического материализма и современного естествознания.

Естественнонаучным выражением неуничтожимости движения материи является закон сохранения и превращения энергии. Ф.Энгельс назвал его "великим основным законом движения"¹¹. Энергия является мерой движения. Какие бы процессы во внешнем мире ни происходили, какие бы превращения форм движения ни совершались, всегда общее количество энергии остается неизменным. Энергия не творится и не исчезает, а только видоизменяется, превращаясь из одного вида в другой и переходя от одного материального объекта к другому. Каждый множество раз наблюдал, как покоившееся тело приходит в движение, приобретая некоторое количество энергии. Если внимательно изучать все обстоятельства, связанные с возникновением этого движения, то оказывается, что всегда существует какое-то другое материальное тело или система материальных тел, за счет движения которых и началось движение данного тела. Сколько энергии приобрело данное тело, столько же энергии потеряли те тела, взаимодействие с которыми привело к возникновению движения рассматриваемого тела. Только за счет материального взаимодействия движущихся тел совершаются изменения их движения и притом так, что общее количество энергии тел, участвующих в этих процессах, остается постоянным.

Неуничтожимость и несотворимость движения количественно выражаются в том, что между различными формами энергии существуют постоянные соотношения эквивалентности. Так, например, при каких бы условиях ни происходило превращение механического движения в теплоту, всегда и всюду 426,9 килограммометра энергии механического движения породят 1 большую калорию теплоты. Подобные постоянные отношения эквивалентности существуют и при превращениях тепловой и электрической энергии и т.д. Ничто, никакое "чудо" не может породить, скажем, за счет 426,9 килограммометра работы количество тепла большее или меньшее 1 большой калории – больше или меньше того количества, которое определяется законом сохранения и превращения энергии. Конечно, численное значение механического эквивалента теплоты может несколько уточниться с развитием науки, но факт его строгой определенности останется совершенно непоколебленным.

Но неуничтожимость движения материи не следует понимать лишь в количественном смысле – в смысле постоянства количества энергии. Ф.Энгельс, глубоко проанализировавший содержание закона сохранения и превращения энергии, подчеркнул и другую важную сторону этого закона, отражающую качественную неуничтожимость движения. Под неуничтожимостью движения в качественном смысле Ф.Энгельс понимает никогда не утрачиваемую способность материального движения ко все новым и новым превращениям из одной формы в другую. Закон сохранения и превращения энергии выражает обе эти стороны положения о неуничтожимости движения в их неразрывной связи друг с другом.

Игнорирование качественной стороны неуничтожимости движения неизбежно приводит к противоречию с законом сохранения и превращения энергии. Наглядным свидетельством этого явилась теория так называемой "тепловой смерти вселенной", выдвинутая некоторыми естествоиспытателями во второй половине XIX в. Эта теория утверждала, будто все формы движения неизбежно должны превратиться в теплоту, а теплота, равномерно рассеявшись по всей вселенной, достигнет равновесия и навсегда потеряет способность к дальнейшим превращениям, вследствие чего все процессы природы прекратятся. Но если процессы прекратятся, то, значит, утратится первоначально имевшееся движение, ибо, как указывал Ф.Энгельс,

"движение, которое потеряло способность превращаться в свойственные ему различные формы, хотя и обладает еще dynamis (возможностью. – Ред.), но не обладает уже energeia (действенностью. – Ред.) и, таким образом, частично уничтожено. Но и то и другое немыслимо"¹².

Ф.Энгельс подверг глубокой критике теорию тепловой смерти вселенной. Он показал, что она решительно противоречит закону сохранения и превращения энергии, что ее сторонники, настаивая на своей точке зрения, в конце концов будут вынуждены отказаться даже от представления о чисто количественной неуничтожимости движения и таким образом окончательно порвут с наукой. Действительно: если движение во вселенной в конце концов утратилось, то откуда оно взялось первоначально? Используя сравнение вселенной с "мировыми часами", Ф.Энгельс следующим образом раскрывает неизбежную для сторонников тепловой смерти вселенной цепь рассуждений:

"Мировые часы сначала должны быть заведены, затем они идут, пока не придут в состояние равновесия, и только чудо может вывести их из этого состояния и снова пустить в ход. Потраченная на завод часов энергия исчезла, по крайней мере в качественном отношении, и может быть восстановлена только путем толчка извне. Значит, толчок извне был необходим также и вначале; значит, количество имеющегося во вселенной движения, или энергии, не всегда одинаково; значит, энергия должна была быть сотворена; значит, она сотворима; значит, она уничтожима. Ad absurdum! (До абсурда! – Ред.)"¹³.

Так своей критикой Энгельс в корне опроверг теорию тепловой смерти вселенной. Современные нам попытки возродить вновь эту теорию не содержат никаких новых, хоть сколько-нибудь серьезных аргументов в ее пользу. А физические науки принесли новые доказательства положения о качественной неуничтожимости движения, новые доказательства всеобщности и универсальности закона сохранения и превращения энергии.

Современная астрономия с несомненностью показывает, что ни о каком "старении", "деградации" вселенной не может быть и речи. Нет никаких реальных данных, свидетельствующих о том, что мир приближается к состоянию тепловой смерти, что такое состояние вообще существует. Сейчас, как и миллиарды лет назад, совершаются процессы новообразования, рождения все новых и новых гигантских звезд и звездных систем. Из рассеянной в мировом пространстве пылевидной недифференцированной материи в силу естественных законов природы возникают сложные системы небесных тел, обладающие более высокой внутренней структурой, нежели пылевидные облака. Словом, материя нигде и никогда не утрачивает своей способности ко все новым я новым превращениям.

Последовательно научное материалистическое мировоззрение неразрывно связано с признанием неуничтожимости движения. Там, где имеется то или иное отступление от признания качественной или количественной неуничтожимости движения, появляются антинаучные заявления о "первоначальном толчке", который является не чем иным, как псевдонимом для "мирового творца". Вот почему этот закон, как говорил В.И.Ленин, является установлением основных положений материализма¹⁴.

В том, что движение вечно, т.е. неуничтожимо и несотворимо, что материя никогда и нигде не может существовать без движения, ни при каких обстоятельствах не утрачивая способности ко все новым и новым изменениям, выражается абсолютность движения. Но движение существует в виде определенных конкретных процессов, преходящих, не вечных, сменяющих друг друга. В этой неизбежности смены отдельных процессов, видов движения, в их превращении друг в друга выражается относительность движения. Иными словами: движение абсолютно по своей сущности, но относительно по своему конкретному проявлению.

Положение о том, что движение и абсолютно и относительно, отражает важный факт – его внутреннюю противоречивость. Характеризуя противоречивую природу движения, мы должны отметить еще и следующее. По своей сущности движение есть изменение, но в самом этом изменении есть моменты неизменности, устойчивости, постоянства. Например, между различными физическими формами движения есть постоянные отношения эквивалентности, не нарушающиеся никогда и нигде; каждой из форм движения присущ определенный тип изменения состояний материальных объектов, определенный закон. Поэтому-то каждая данная форма движения и обладает специфическими особенностями, отличающими ее от других форм.

Движение противоречиво и в том смысле, что оно включает в себя моменты непрерывности и прерывности (дискретности). Прерывность движения выражается в том, что оно существует не как нечто единообразное, а как совокупность качественно различных форм, не сводимых друг к другу. Но при всем различии этих форм движения они не оторваны друг от друга, а переходят друг в друга, одни из них порождают другие. В этой органической внутренней связи всех качественно своеобразных форм движения выражается непрерывность движения.

Соотношение прерывности и непрерывности движения можно видеть на примере внутриатомного движения. Современная физика показала, что внутренняя энергия атомов имеет не непрерывный, а прерывистый ряд значений. Отсюда следует, что во внутриатомных процессах движение имеет дискретные степени возбуждения. Но то же самое движение, переданное атомом во внешнюю среду, например, путем испускания электромагнитного излучения, может распределяться по другим материальным объектам совершенно непрерывным образом.