ЭКСПЕРИМЕНТ «ГЕЯ»
ЭКСПЕРИМЕНТ «ГЕЯ»
Примером сложного, но «бесцельного» движения может быть скатывание камня по склону горы. Он то скользит, то катится, подпрыгивает на препятствиях, сваливается в пропасть, задерживается на время, двигается с массой других камней в осыпи, в селевом или водном потоке. Внешне это может выглядеть как целеустремленное движение, в целом в одну сторону. Но для физика это лишь тривиальное проявление неоднородности пространства в гравитационном поле. Вся эволюция камня сводится к движению по градиенту поля тяжести, не против него. Вероятность движения в обратном направлении не обсуждается. Если такое случается (взрыв вулкана) — этому всегда находится особое физическое объяснение. Движение полностью согласуется с законом возрастания энтропии, вторым началом термодинамики.
Совершенно иначе ведет себя существо, направляемое целью. Суслик, увидев опасность, человека, возможно, охотника, совсем не обязательно бросается бежать от него. Он может помчаться и навстречу угрозе, если здесь его нора. Зверек движется против градиента поля опасности, поля, измеряемого вероятностью летального исхода встречи с человеком. Физических законов недостаточно для объяснения подобных событий, подчиненных цели.
Рассмотрим с этих позиций геофизическую историю Земли, как она нам представляется в конце XX века. Если окажется возможным обнаружить в этой истории несомненные признаки движения «против градиента», то гипотеза целесообразного развития получит весомую поддержку.
Первое, что привлекает внимание в астрогеологической истории нашей планеты — четко выраженная направленость ее развития. Это еще не целенаправленность, но и не хаотическое движение, не совместимое ни с какой целью. Направленность проявляется в последовательном увеличении сложности и порядка в строении земного шара. Меньше всего порядка, можно предполагать, содержалось в межпланетном газопылевом облаке, послужившем плацентой, из которой родился плотный шар. После его образования первоначально однородное содержимое постепенно дифференцировалось по удельным весам и распределялось слоями в геосферы: ядро, мантию, кору, водную и воздушную оболочки. Накопление порядка шло в полном согласии с термодинамикой, оно оплачиалось деградацией и рассеиванием в пространстве начального запаса потенциальной (гравитационной) энергии. Движение было направлено по градиенту вектора энтропии, к ее увеличению. Есть ли резон говорить о цели, которой отвечало это движение? — Как будто вопрос решается однозначно, не в пользу суслика, бегущего навстречу выстрелу.
Но здесь выстраивается цепочка фактов, которую можно трактовать иначе. Речь о поразительной череде «везений», благоприятствовавших земной жизни.
Земля, как и вся солнечная система получила в наследство от предыдущих поколений звезд, по-видимому, максимально богатый набор элементов. Вместе с тяжелыми элементами геологическая эволюция приобрела важный источник плутонической энергии — энергию ядерного распада, позволяющего продлить срок тектонической активности планеты. Без избытка железа, по содержанию которого Землю и планеты земной группы следует считать космической аномалией, освобождение начальной гравитационной энергии должно было идти с меньшей интенсивностью и закончиться раньше, возможно, прервав на полпути биологическую эволюцию. Для построения живой материи пригодилась, по существу, вся таблица Менделеева, но без элементов среднего веса от углерода до кальция представить себе эволюцию жизни, хотя бы отдаленно напоминающей земную, невозможно. В этом смысле наше существование начало подготавливаться задолго до появления на земной коре белково-нуклеотидных молекул.
Следующее «везение» — размер Солнца, равный одному Солнцу. Это не каламбур и не пустая игра слов. Астрономы установили, что звезды, близкие по массе нашему Солнцу относятся к наиболее долгоживущим (Боярчук и др., 1998). У небесных тел меньшей массы не хватает начального запаса гравитационной энергии для того, чтобы «зажечь» реактор ядерного синтеза, обеспечивающий долгую световую жизнь светила. У крупных звезд, наоборот, процессы происходят так бурно, что они очень скоро добегают до стадии «сверхновой» и взрываются, возвращая большую часть вещества в окружающее пространство. Так, например, звезда, по массе в 10 раз превышающая Солнце, проходит свой путь в 1000 раз быстрее. И только та группа светил, в которую попадает и наше, обеспечивает период спокойного горения длительностью в первые миллиарды лет. Вспомним, что на развитие жизни на Земле потребовалось не менее 3 миллиардов лет, в более короткий срок жизнь просто не сможет «уложиться».
А.Д. Арманд.
Работа выполнена в Институте Географии при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (РФФИ) Российской Академии Наук Москва.