Поиск по сайту
искать:
расширенный поиск
Реклама:
География: история науки
история науки
Главная Мысли Эволюция Планета Земля Арабески

Энтропия и физическая география

К числу интереснейших, но и «трудных» фигур в истории российской и советской географии, безусловно, относится Лев Семенович Берг, биолог и географ (академик все-таки по специальности география). Он принадлежал к числу ученых, которых с одинаковым правом можно назвать и «твердолобыми», и «героями, и мучениками науки», — можно предположить, что эти человеческие свойства, как правило, вполне дружно сосуществуют и не распадаются даже в дни или годы катастроф. Конечно же, «твердолобые» — это звучит не изящно. Но что поделаешь? — И вот пример.

Лев Семенович Берг
Лев Семенович Берг

В 1913 году Л. С. Берг прочитал доклад (опубликован в 1915 году) «Предмет и задачи географии». Такие «манифесты» есть практически у каждого мыслящего ученого (более громкие или менее громкие, сейчас неважно), но за ними всегда стоял хоть какой-то опыт личного осмысления истории, критического анализа работ современников. Бергу же для «манифеста» хватило одной статьи немецкого географа Альфреда Геттнера, которую Берг немножко по-своему интерпретирует и кое с какими мелочами не соглашается (суть: никакой физической географии не существует, география есть и будет наукой сугубо описательной и тождественна описательному страноведению, которое ни историей вещей, ни причинами явлений принципиально не интересуется). Составляя свой «манифест», Берг в творческом плане совершенно игнорировал труды Варениуса, Гумбольдта, Риттера, Каппа, Пешеля, Семенова-Тян-Шанского, Кропоткина, Северцова, Докучаева, Сибирцева, Маккиндера, Хеттингтона, Ратцеля, своих, живших рядом с ним русских ученых Краснова, Бородина, Борзова, Броунова, Ярилова, умудрился не заметить Реклю и Л. И. Мечникова и, что уж совсем поразительно, ничего не знал о теоретических работах своего незабвенного учителя Дмитрия Николаевича Анучина, — лишь в 1924 году Берг обнаружил, что оные «имели место», а годом раньше, в некрологе, хвалил неповинного в этом Анучина за то, что тот, мудрейший, знал цену всяким там «мыслям» и предпочитал иметь дело с фактами...

Объективно Берг потерпел в истории науки полный провал со своим геттнеровским манифестом, но он до конца жизни (умер в 1950 году) не отказался ни от одной буквы этого «манифеста», хотя, как видно, у него было время несколько пополнить свои теоретико-географические познания.

В «манифесте» Берг жестко, прямолинейно разругивает немецкого географа Фердинанда Рихтгофена за то, будто он, следуя традиции Гумбольдта, предположил, что физическая география должна заниматься изучением взаимодействия между неживой и живой природой на Земле.

Разругав Рихтгофена, Л. С. Берг... сам решил заняться этой проблемой и в 1922 году опубликовал принципиальной важности результаты своих исследований. Вот ими-то и обусловлено название статьи — «Энтропия и физическая география».

В одно время с Бергом географическими аспектами термодинамики заинтересовался ботаник и географ, будущий президент Академии наук СССР Владимир Леонтьевич Комаров, несколько позднее — В. И. Вернадский, но Берг, с нашей точки зрения, в подходе к этой проблеме наиболее интересен.

Термодинамика в ее современном виде сформировалась, как известно, в середине XIX века, когда работами главным образом немца Рудольфа Клаузиуса и англичанина Уильяма Томсона (лорд Кельвин) были определены ее основные положения, первый и второй законы прежде всего. Первый — закон сохранения энергии. Второй — закон возрастания энтропии. Томсону принадлежит одно из определений второго начала термодинамики — он назвал его законом рассеивания лучистой энергии. По этой формуле, теплота нагретых тел рассеивается в мировом пространстве и, так сказать, «пропадает без дела», поскольку в природе не существует процессов, способных вновь сконцентрировать теплоту и вернуть ей способность к активности.

На необходимость поисков в природе процессов, обратных энтропии (а Клаузиус предсказывал тепловую смерть Вселенной, которую считал конечной), почти одновременно обратили внимание физик Людвиг Больцман и философ Фридрих Энгельс.

Поиски антиэнтропийных процессов принимали различный характер, но ближе всех к собственно географии подошел наш популярный естествоиспытатель — Климентий Аркадьевич Тимирязев. Он противопоставил энтропии зеленую жизнь, процесс фотосинтеза, и теперь уже очевидно, что он был совершенно прав в этой энергетической подробности, хотя антиэнтропийные процессы отнюдь не сводятся к фотосинтезу, зарядка геохимических аккумуляторов — это ведь тоже антиэнтропийный процесс. Л. С. Берга в научном плане интересовала, конечно же, не термодинамика как таковая — он был натуралистом иного профиля, исследовал прежде всего физико-географическую обстановку на планете. Естественно, что Бергу пришлось прибегнуть к сравнительному сопоставлению живой и неживой природы: он исходил при этом из второго принципа термодинамики.

Рассуждения Берга в самой общей форме таковы. Берг напоминает, что, согласно второму принципу термодинамики, теплота не может сама собою перейти от холодного тела к теплому — возможен лишь обратный процесс; все виды энергии имеют тенденцию переходить в тепловую, тепло же стремится к равномерному распределению. Другими словами, в неорганической природе все процессы совершаются в определенном — подчеркивает Берг — необратимом направлении: в направлении физической смерти; если же вся энергия распределится равномерно и наступит всеобщее равновесие, то ничего нового возникнуть в природе уже не сможет. Берг предупреждает, что он вовсе не склонен считать второй принцип термодинамики универсальным мировым законом, но практически, для общего хода физических процессов в неорганической природе на Земле, «постулат Клаузиуса навсегда останется правильным, как всегда будет правильна геометрия Евклида, несмотря на гениальные нововведения Лобачевского и Эйнштейна».

В органическом же мире все обстоит значительно сложнее, и Берг так описывает ход событий: «Поскольку данный индивидуальный организм представляет собой агрегат неорганической материи, постольку в нем неуклонно осуществляются процессы, приближающие эту «систему» к состоянию равновесия и заканчивающиеся смертью, то есть торжеством второго принципа термодинамики.

Но это еще не все. Живое обладает в придачу еще и другими свойствами, каких нет у неживой материи. Жизнь двояким образом стремится опровергнуть постулат Клаузиуса, во-первых: в процессе индивидуальной эволюции, или онтогенеза, во-вторых — в процессе перехода одних форм в другие, или филогенеза. Тогда как мертвое охотно идет навстречу рассеянию энергии, превращая всякую энергию в тепловую и тем обесценивая ее, живое борется с этим космическим процессом, оно действенно, активно, оно идет как бы наперекор постулату Клаузиуса, стремясь не растратить, а накопить энергию... Организм замедляет превращение энергии в теплоту, препятствует теплоте рассеиваться в мировом пространстве и тем отдаляет то состояние всеобщего равновесия, к которому неуклонно стремится мертвая материя».

У Берга эти, в общем-то физического характера рассуждения заканчиваются высокой мыслью: «Жизнь есть борьба не только со смертью организма, но и со «смертью» всего мира». Конкретизируется же это так: «Неорганическая материя вышла из хаоса (речь идет о земной материи) и стремится превратиться снова в то же неупорядоченное, хаотическое состояние, где не было никаких различий в составных частях, где не было ни теплого, ни холодного. Напротив, живое стремится упорядочить хаос, превратить его в космос (здесь — в «порядок»). В этом коренное различие мертвого от живого. Необходимо вдуматься в это различие, обнявши описанный процесс во всей его совокупности...». Последняя фраза — и тут другого не придумаешь — означает, что необходим единый целостный взгляд на природу Земли, на ее приповерхностную комплексную оболочку — биогеносферу, ибо в ее пределах взаимодействуют неживое и живое.

Реклама:
© 2009 География: история науки
    Обратная связь | Карта сайта