Отказавшись от древних представлений о пантеистической силе, растворенной в мире, наука Нового времени стала рассматривать его в качестве огромного механизма, а мировое совершенство объяснять неизменными законами, действующими во Вселенной. Однако при таком взгляде на мироздание естественно возникают вопросы: откуда взялись эти законы, почему они именно такие, а не другие, в силу чего они неизменны, каким образом появился грандиозный механизм мира, что было его причиной? Не мог же он возникнуть из ничего! Естествознание Нового времени не могло не отвечать на вопрос о происхождении мира. Но отвечало оно на него очень кратко, формально.
Таким ответом был деизм. Мы уже знаем, что это представление, по которому мир создан Богом. Однако после создания грандиозного мирового механизма и наделения его всеми необходимыми законами, говорят деисты, Бог самоустранился, мир существует сам по себе, управляется своими естественными законами, а Бога после его самоустранения нигде, никак и никогда нет и не может быть. Да и зачем он нужен миру, если механические законы вечны, неизменны и всегда будут поддерживать мироздание в одном и том же состоянии? Мир, управляемый этими законами, самодостаточен, то есть для его существования никто и ничто не требуется. Это в Средние века считалось, что материальный, физический мир без ежесекундного контроля потустороннего, или внешнего, теистического Бога рассыплется в прах, превратится в Хаос, поэтому Бог постоянно держит в своих руках несовершенное мироздание, не позволяя ему погибнуть. Но если мир – это совершенный и безупречный механизм, как считалось в Новое время, тогда его не надо контролировать и оберегать (точно так же, как и часовой механизм, – он работает сам по себе точно и безупречно без всякого вмешательства часовщика – Бога).
Причем вселенский механизм не может сломаться, или испортиться, или дать хоть малейший сбой, потому что он создан совершенным Богом и навеки совершенен. Как видим, в деизме Бог представляет собой полную противоположность теистическому божеству. В теизме Бог – это надприродная всемогущая личность, Творец, или Господь (то есть – господин всего существующего), мироздания. Все с него начинается, им и заканчивается. Он находится в центре наших мыслей и чувств, в центре нашего внимания, незримо присутствуя во всем, что нас окружает, и руководя всем, что мы делаем. И наоборот, в деизме Бог превращается в формальную безличную первопричину мира, исходную точку существования, после декларации (заявления) которой мы напрочь о нем забываем и далее интересуемся только естественным миром и его законами, а не причиной его появления. Понятие о Боге нужно деизму только для того, чтобы один раз ответить на один-единственный вопрос: откуда взялся мир? «Создан Богом», – отвечает деизм и навсегда забывает о Боге, идея которого деизму, как видим, фактически не нужна. Следовательно, можно утверждать, что в деизме почти нет Бога, и поэтому данное воззрение очень близко к атеизму.
История донесла до нас эпизод из беседы Наполеона с известным французским астрономом и математиком XVIII в. Пьером Лапласом. «Почему в своих сочинениях, – спросил его Наполеон, – вы ни в одном месте не упоминаете о Боге?» – «Я не нуждался в этой гипотезе», – гордо ответил ученый. Слова Лапласа можно понимать так. Если для объяснения мира потребовалось бы представление о сверхъестественном и всемогущем существе, если никак нельзя было бы объяснить мироздание без этого представления, тогда, конечно же, пришлось бы говорить о Боге. Но если можно описать мир одними только естественными причинами, постичь происходящее без ссылки на высшие и таинственные силы, якобы управляющие мирозданием, тогда представление о Боге мне вовсе ни к чему. Приблизительно то же самое утверждал деизм, все дальше уводя человеческую мысль от бездоказательной веры, умозрительных утверждений, фантазий и вымыслов, заставляя ее экспериментировать и доказывать, делая ее более научной и менее религиозной.
Стационарность мира. Вечная неизменность
Важное место в научной картине мира занимает вопрос: как он существует – неизменно или же меняется? Вспомним, что в аристотелевской картине мира все меняется, однако это всеобщее изменение носит циклический характер: повторение одних и тех же этапов своего существования совершает и каждая отдельная вещь, и весь мир в целом.
Классическое естествознание Нового времени создало иной взгляд на мироздание, который вытекает из уже известных нам механицизма и деизма.
Вселенная – грандиозный механизм, существующий по неизменным законам и созданный деистически понимаемым Богом. Само понятие механизма предполагает нечто неизменное. Организм, в отличие от механизма, может меняться, ведь он растет, развивается. А как может меняться механизм? Он может сломаться или усовершенствоваться – вот два единственно возможных варианта его изменения.
Однако механизм Вселенной, созданный Богом, совершенен с точки зрения науки Нового времени. А это означает, что сломаться или испортиться он не может. Кроме того, он не может и усовершенствоваться, потому что он и так предельно совершенен. Следовательно, мировой механизм является неизменным и существует всегда в одном и том же виде.
Мироздание стационарно (от лат. stationarius – неподвижный), утверждали ученые Нового времени. Оно, конечно же, в каких-то деталях и частностях может немного меняться, но, по большому счету, всегда пребывает в одном и том же состоянии. А если оно неизменно, значит, возможно нарисовать полную и законченную научную картину мира, к которой нечего будет добавить и в которой нечего будет исправлять.
Не меняется мир, не меняются и научные представления о нем. Надо только до конца открыть и исчерпать все механические законы, по которым устроена и существует Вселенная. А поскольку законов этих не так уж много, то получение окончательного знания о мире и обретение полной истины не за горами, считали представители классического естествознания (еще и потому называемого классическим, что в нем знания о мире представлялись исчерпывающими, а научная картина его – завершенной, нарисованной до конца).
Первую, или древнюю, картину мира мы сравнивали с живописным полотном. Античный мир рисовал ее с большой долей выдумки и фантазии, поэтому она являлась прекрасной и завораживающей, но сходство с реальностью было минимальным. Так и художник, создавая свою композицию, более стремится выразить в ней свои мысли и чувства, а не с точностью воспроизвести изображаемый им объект. Его произведение поэтому получается красивым, но зачастую в очень малой степени сходным с реальностью.
Если продолжить наше сравнение, то вторую, или ньютоновскую, механистическую картину мира можно уподобить черно-белой фотографии: сродство с реальностью стало в сотни раз бол ьшим, однако все краски и оттенки исчезли, появилась какая-то скучная безжизненность, неинтересная статичность (неподвижность). Фотография, конечно же, точно воспроизводит объект, но, как уже говорилось, достаточно часто мы ей предпочитаем красочный рисунок.
Вторая научная картина мира, которая возникла приблизительно в XVI–XVII вв., явилась классическим естествознанием и с небольшими изменениями существовала до конца XIX в.
Два вида материи. Корпускулы и волны
Механистический взгляд на природу оказался необычайно плодотворным. Вслед за ньютоновской механикой были созданы гидродинамика, термодинамика, теория упругости и множество других дисциплин, где физика достигла огромных успехов. Однако оставались две области, в которых механистической теорией мало что можно было описать и объяснить. Этими областями были свет и электричество.
Пытаясь объяснить свет с помощью своей механики, Ньютон говорил, что он представляет собой поток маленьких частиц, или, как часто говорят в науке, корпускул (от лат. corpusculum – тельце), которые несутся от источника света, взаимодействуют по механическим законам и вызывают ощущение света, попадая в человеческий глаз. Однако такое объяснение не было вполне удовлетворительным: ведь один луч света свободно проходит через другой, а если бы это были два потока частиц, как считал Ньютон, то они сталкивались бы и как-то изменяли направление своего движения, отклоняясь или изламываясь. Значит, свет – не поток корпускул, а что-то другое. Но что?
На этот вопрос попытался ответить нидерландский ученый XVII в. Христиан Гюйгенс. Вполне возможно, говорил он, что свет – это не движение частиц. Представьте себе волны на поверхности воды. Нам кажется, что они движутся, но на самом деле никакого движения не происходит. Просто на неподвижной поверхности воды одна ее часть поднимается, а другая опускается, что и создает эффект волны и видимость ее движения. На самом же деле происходит не движение воды, а колебание (вверх-вниз) ее поверхности. Возможно, что то же самое происходит и со светом, предположил Гюйгенс. Все пространство заполнено невидимым светоносным веществом – эфиром, который сам никуда не движется, но может колебаться, как и водная поверхность. Колебания этого эфира и вызывают свет, который, таким образом, представляет собой не движение частиц, а волны эфира. Ньютоновское представление о свете получило название корпускулярное, а теория Гюйгенса стала называться волновой.
Но и против волновой теории имелись возражения. Как известно, волны обтекают препятствия, а луч света, распространяясь по прямой линии, обтекать препятствия не может. Если на пути луча поместить непрозрачное тело с резкой границей, то его тень будет иметь резкую границу. Однако при более тонком наблюдении с использованием увеличительных линз обнаружилось, что на границах резких теней можно разглядеть участки освещенности, которые выглядят как перемежающиеся светлые и темные полоски. Это явление было названо дифракцией света (от лат. difractus – разломанный или рассеянный, разбросанный). Оно показало, что свет все же огибает препятствия, как и водяные волны, хотя мы этого не можем наблюдать невооруженным глазом. Открытие дифракции подтвердило идею Гюйгенса о том, что свет имеет не корпускулярную, а волновую природу. Однако авторитет Ньютона был настолько велик, что его корпускулярная теория все же осталась господствующей: в науке, как и в любом другом виде духовной деятельности, все новое не сразу заменяет старое, каким бы хорошим это новое ни было. Более того, если одни идеи высказал авторитетный (всем известный и всеми уважаемый) человек, а другие, которые намного лучше первых, высказал кто-нибудь менее известный, как правило, все доверяют более авторитетному.
Волновая теория света была выдвинута вновь в XIX в. английским ученым Томасом Юнгом. Он дал объяснение явлению, при котором свет, добавленный к свету, необязательно дает более сильный свет, но может давать более слабый и даже темноту. Это явление было названо интерференцией света (от лат. inter – между и ferens – несущий, переносящий). Оно заключается в том, что при наложении двух волн таким образом, что гребень одной из них совмещается со впадиной другой, они взаимно уничтожаются. Вот почему при добавлении света к свету может возникать темнота. Интерференция подтвердила волновую теорию света.
Механистические представления оказались неэффективными при объяснении электрических и электромагнитных явлений. Английские ученые XIX в. Майкл Фарадей и Джеймс Максвелл обнаружили, что вокруг физических тел, находящихся в электрическом или магнитном состоянии, существует особая среда, которую невозможно наблюдать зрительно или воспринимать с помощью осязания или других органов чувств, но которая фиксируется приборами и имеет определенные физические свойства. Эту среду никак нельзя было назвать веществом, потому что она полностью отличалась от любого вещества. Она была названа полем, или, правильнее, электромагнитным полем. Фарадей и Максвелл предположили, что электричество и свет имеют единую физическую природу, что свет – не что иное, как разновидность электромагнитного поля, а вернее – его колебания. Или, говоря иначе, свет – это колебания (волны) не частиц вещества (корпускул), а особой физической среды – поля. Раньше и в науке, и в философии считалось, что материя – это вещество в различных его состояниях, что материя – это тела и частицы. В XIX в. было установлено, что материя – это не только вещество, а вернее, что она может существовать в виде не только вещества, но и поля. Вещество и поле, таким образом, – это две различные формы материи. К такому выводу подошло классическое естествознание в эпоху своего расцвета. Оно также установило основные различия между ними: 1. Вещество – это корпускулярная сущность, а поле – волновая, то есть вещество состоит из частиц (или тел) и поэтому прерывно (в нем есть промежутки или пустоты), а поле ни из каких частиц не состоит и поэтому непрерывно. 2. Вещество обладает массой, а поле невесомо. 3. Вещество малопроницаемо (можно пройти сквозь пар, но труднее пройти сквозь воду и совсем невозможно – сквозь каменную стену), а поле, наоборот, проницаемо полностью (оно может нас окружать, а мы даже не ощущаем его существования). 4. Скорость распространения поля равна скорости света – это самая большая из всех известных и возможных скоростей (300 000 км/с), а скорость движения частиц вещества в сотни раз меньше.
В XIX в. считалось, что вещество и поле – это два противоположных или взаимоисключающих вида материи. Однако в результате крупных открытий в физике в конце XIX – начале XX в. обнаружилось, что физический мир един, нет пропасти между веществом и полем: поле, подобно веществу, обладает корпускулярными свойствами, а частицы вещества, подобно полю, – волновыми. Эту удивительную особенность материи назвали корпускулярно-волновым дуализмом (от лат. dualis – двойственный). Приведем пример: человек – единое существо, но у него есть физическое тело, или организм, как у любого животного, а также психика, разум, или мышление, духовность. Физическое тело и Мыслящий разум – совершенно разные вещи, однако человек невозможен без того и другого. Следовательно, мы можем сказать, что он характеризуется дуализмом тела и разума. Так и материя по современным представлениям характеризуется дуализмом корпускулярной и волновой природы. Однако это воззрение ХХ в. относится к третьей, или неклассической, научной картине мира, речь о которой впереди.
Биологическая теория эволюции. Неживая и живая природа
Всем хорошо известно, что бесконечно многообразная окружающая нас природа распадается на живую и неживую. Уже в древности людям было вполне понятно, что любой живой организм сильно отличается от любого неживого тела. По современным представлениям невозможно указать только на один какой-нибудь главный признак, по которому и различаются живое и неживое. Современная наука говорит, что таких признаков несколько и наиболее важными являются следующие:
1. Живые организмы характеризуются гораздо более сложным устройством, чем неживые тела.
2. Любой организм для поддержания своей жизнедеятельности получает энергию из окружающей среды. Большая часть организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию.
3. Живые организмы активно реагируют на окружающую среду. Если, например, вы толкнете камень, то он пассивно сдвинется с места, а если толкнуть животное, то оно отреагирует активно: убежит, нападет, изменит форму и так далее. Способность реагировать на внешние раздражения – это всеобщее свойство живых существ, как растений, так и животных.
4. Живые организмы могут не только изменяться, но и усложняться. Так, например, у растения появляются новые ветви, а у животного – новые органы, значительно отличающиеся и по внешнему виду, и по устройству от тех, которые их породили.
5. Все живое размножается. Причем потомство и похоже на родителей, и в то же время чем-то от них отличается.
6. Сходство потомства с родителями обусловлено еще одной важной особенностью живых организмов – способностью передавать потомкам заложенную в них наследственную информацию, которая содержится в генах (от греч. genos – происхождение) – мельчайших и очень сложно устроенных частицах, находящихся в ядрах клеток живых организмов. Генетический материал направляет развитие организма. Вот почему потомки похожи на родителей. Однако наследственная информация в процессе жизни организма, а также во время передачи несколько искажается или меняется. В связи с этим потомки не только похожи на родителей, но и отличаются от них.
7. Живые организмы хорошо приспособлены к среде своего обитания. Строение птицы, рыбы, лягушки, дождевого червя полностью соответствует тем условиям, в которых они живут. Этого никак нельзя сказать о неживых телах: камню, например, «все равно», где находиться – он может лежать на дне реки, или валяться в поле, или лететь пущенным из пращи. Однако если мы заставим птицу плавать в речных глубинах, а рыбу – ползать по лесу, то эти живые существа, конечно же, погибнут. Говоря проще, основные отличия живого от неживого заключаются в том, что все живые организмы питаются, дышат, растут и размножаются, а неживые тела не питаются, не дышат, не растут и не размножаются.
Кроме того, живых организмов на планете гораздо больше, чем неживых объектов. К настоящему времени учеными обнаружено и описано более миллиона видов животных, около полумиллиона видов растений, несколько сотен тысяч видов грибов, более трех тысяч видов бактерий. Причем мир живой природы исследован далеко не полностью. Число пока еще не описанных видов живого оценивается по меньшей мере в миллион. Кроме того, огромное количество видов живых организмов давно вымерло. По современным научным данным, за все время развития жизни на Земле существовало приблизительно 500 миллионов видов живых существ. Издавна люди пытались объяснить многообразие живого мира. На протяжении нескольких тысячелетий господствовало очень простое объяснение, будто все виды организмов были созданы однажды Богом в их нынешних формах и больше никогда не изменялись. Сторонники религиозных представлений считают, что все многообразие организмов, населяющих Землю, явилось результатом Божественного творения мира за шесть дней (так сказано в Библии). Вспомним, что классическое естествознание и неживую природу рассматривало как нечто неизменное, раз и навсегда созданное Богом. Именно под влиянием идеи о неизменности всего живого биология – наука о жизни – долгое время сводилась лишь к описанию многочисленных видов животных и растений. И действительно, если известно, откуда взялась живая природа, а также то, что она неизменна, то остается только ее описать, разбить для удобства все живое на большие группы или классы, то есть создать его классификацию. Наиболее совершенной для своего времени была классификация, созданная известным шведским ученым XVIII в. Карлом Линнеем.