Конечно, это физика. Именно она – наука наук.

Ничего фундаментальнее физики нет. Физика нам рассказывает, по каким законам движутся снаряды и планеты, как распространяется свет и что это такое, как устроены микромир и макромир. Она изучает физическое движение материи. Есть разные разделы физики – оптика, механика, ядерная физика, квантовая механика, астрофизика и так далее, но вся она представляет собой могучий пласт знаний, на котором стоит здание нашей цивилизации.

А ещё есть химия. Там, где в изучении элементов вещества постепенно заканчивается физика, начинается химия. Химия изучает реакции между разными веществами, а они порой бывают бурными и причудливыми. Химики смешивают в своих колбах и пробирках разные вещества, нагревают горелками, размешивают и, потирая руки от удовольствия, наблюдают, что из этого получится, какие вещества образуются из исходных. Им радость, нам польза.

На стыке между физикой и химией стоят науки, изучающие «нейтральную зону» – область, в которой химия и физика стыкуются и пересекаются. Эти науки – химическая физика и физическая химия.

Несмотря на то, что в основе химии лежит раздел физики, а именно электромагнитные взаимодействия между заряженными частицами, химия к физике не сводится. У неё свой язык. Сложные кооперативные электромагнитные взаимодействия атомов и молекул порождают нечто такое, чего нет в простом физическом движении, – сложное химическое движение. Его химия и исследует.

Есть химия неорганическая, которая оперирует веществами попроще, а есть органическая, которую школьники не любят из‑за её сложности. Органическая химия и вправду занимается огроменными молекулами, присущими, как правило, живой природе. И потому здесь химия незаметно стыкуется с молекулярной биологией, которая представляет часть общей биологии.

Где‑то на стыке химии, биологии и физики пристроилась отдельная наука – биофизика, изучающая основы живого с точки зрения физики. Но мы так мелочиться не будем, наша задача – собрать пирамиду, насадив цветные колёса основных наук на штырь эволюции.

И тогда внизу у нас будет физика, на ней – химия. На химии – биология. Конечно, биология, как и физика, имеет множество разделов – ботаника и зоология, анатомия и морфология, генетика и гистология, энтомология и этология, приматология и палеонтология. всё даже перечислять не буду! Не меньше, чем в физике. Но мы не мелочимся, а просто шлёпаем сверху на химию колесо биологии, науки, изучающей живое.

На примере биологии видна несводимость «верхних» наук к «нижним», которая осталась недопонятой, когда мы говорили о том, что химия к физике не сводится. Именно тут хорошо видно, что биологию, хоть она и стоит на химии (жизнь – это сплошная череда химических реакций в колбе организма), к одной химии не свести, химическим языком не описать. Живое слишком сильно отличается от неживого! Поэтому у биологии свои методы и свой язык. Ведь она изучает совсем другую форму движения материи, именуемую жизнью.

На биологии лежит психология. Это отдельный, более высокий уровень, который тоже не сводится к предыдущему, хотя на нём и базируется. Психика – особый вид движения, и психология, как наука, стоит на стыке естественных и так называемых гуманитарных наук. Она изучает восприятие людьми окружающего мира и самих себя. Одно дело, когда у человека в животе что‑то бурлит, желчь выливается из желчного пузыря в кишечник, а организм болеет и громко пускает газы – это по части биологии, она исследует организм как объект. Другое дело – наши переживания и эмоции как реакция на события окружающего мира, и наше поведение. Этим уже занята психология – наука, изучающая человека как субъект с собственными оценками и личными заморочками.

В психологии также множество разделов, одним из которых я считаю (пусть это и покажется кому‑то странным) экономику. В экономике много математики, так как экономика оперирует исчисляемыми единицами в виде денег. Но экономикой целиком управляет наша обезьянья психология.

Кстати, об обезьянах! Ученые ставили интересные опыты, внедряя в стаю обезьян деньги и наблюдая за эволюцией обезьяньей психологии в условиях зарождающейся экономики. Как это происходило?

Американцы придумали для обезьян работу, то есть скучное, трудоёмкое и в целом неприятное занятие, за которое обезьяны получали вознаграждение в виде денег. Работа состояла в том, чтобы дергать рычаг с большим усилием. А деньги представляли собой разноцветные пластмассовые кружочки. На эти кружочки шимпанзе могли купить виноград, бананы и прочие радости. Денежки были разного номинала, как и положено: белый пластмассовый кружочек стоил вдвое дешевле синего, а красный – дороже синего. Всё это приматы мгновенно сообразили, и вскоре по особенностям поведения стая начала напоминать человеческое сообщество – в обезьяньем социуме появились свои лентяи и трудоголики, нищие попрошайки и бандиты.

При этом обезьяны прекрасно освоили основы экономической деятельности. Так же, как это произошло с человеческим языком, который они стали использовать не только в общении с людьми, но и между собой, приматы легко включили деньги в свою жизнь – продавали друг другу орехи, игрушки, газировку, услуги.

Это намекает на две вещи.

Во‑первых, эволюция не ошиблась, выбрав в качестве главных претендентов на разумность именно приматов. И во‑вторых, разум настоятельно требует экономики для усложнения своей деятельности.

А экономические отношения, хоть и базируются на человеческой субъективности, довольно объективны, и их можно изучать, поскольку в основе экономики лежит не только иррациональность, но и рациональность, то есть расчёт. Один из философов как‑то сказал: жизнь – это способ существования белковых тел. Так вот, экономика – это способ существования цивилизации.

А мы, более не отвлекаясь, продолжаем строить нашу пирамидку наук. На «колесо» психологии мы кладём небольшой круг политологии, которую многие даже за науку не считают, – но она пыжится, старается и объективизирует свои исследования, проводя многочисленные опросы, обрабатывая статистику, обращаясь к экономике. Политология изучает жизнедеятельность общественных организмов (государств) в разные периоды их развития. Эволюция проглядывает и тут: политология отмечает, что по мере развития общества жесткие иерархические структуры управления сменяются демократическими, сетевыми, то есть в них главенствует уже не вертикальное подчинение (я начальник – ты дурак), а горизонтальные отношения равноправных. Это современно.

Вернёмся ещё раз к несводимости одной науки к другой. Раз всё стоит на базе физики и раз всё состоит из трёх элементарных частиц, отчего бы не описывать всё сущее на свете языком физики и языком элементарных частиц, то есть квантовой механики, изучающей элементарные частицы и их взаимодействия?

Не получается! Хотя вся химия – это по сути квантовая физика: электромагнитные взаимодействия заряженных элементарных частиц и их конгломератов – методами квантовой механики описать химию практически невозможно. Математические сложности нарастают, как снежный ком, когда мы переходим от физического описания простейших химических реакций к описанию сложных. Поэтому и понадобился другой язык описания – химический, который оперирует «большими кусками материи», не вникая в квантовые сущности.

То же самое происходит и в биологии. И совершенно понятно, что языком элементарных частиц невозможно описать процессы, изучаемые политологией, хотя все они, эти процессы – не более чем взаимодействия частиц с разными электрическими зарядами. Но дело в том, что объединяясь в комплексы – атомарные, молекулярные, вещественные, живые, социальные – мириады элементарных частиц начинают действовать как одно целое. И разные науки, каждая на своём уровне, изучают взаимодействия этих кусков.

Самые сильные взаимодействия – у кварков в протонах и нейтронах. Эволюционно они объединились первыми при остывании вселенной. Между протонами и нейтронами сила сцепления уже поменьше. Ещё слабее притяжение электронов к ядрам. Химические же взаимодействия – все эти ковалентные связи, силы Ван дер Ваальса, водородные связи – ещё слабее, хотя в их основе лежит всё то же притяжение электрических плюсиков и минусиков. Притяжение самца к самке с помощью любви совсем уж эфемерно. Ну а как объяснить притяжение и неприятие политических партий и общественных институтов с точки зрения электромагнетизма, я просто ума не приложу – тут нужен совсем другой инструментарий для объяснения. Хотя, повторюсь, в основе всего этого всё равно лежит электромагнетизм – притяжение протонов и электронов. Но на каждом новом уровне усложнения материи возникают новые сущности и эффекты, которых нет на более низких уровнях. Именно поэтому они к более низким уровням не сводятся.

Конечно, наша пирамидка наук, нанизанная на эволюционную ось, довольно схематична. Она не включает в себя такие, например, дисциплины, как нейролингвистика – она лежит на стыке биологии (точнее, её раздела, именуемого неврологией), психологии и лингвистики (изучающей эволюцию языков). Сюда не вписались география, почвоведение и прочее. Но общий смысл пирамидального построения ясен – материя усложнялась от простой «физики» через «химию» и возникновение жизни до сложнейших психических и социальных процессов, порождая всё новые и новые формы организации. Так и науки, изучающие элементарные частицы, законы химических взаимодействий, живую природу, базируются друг на друге, но друг к другу не сводятся.

Выбирайте себе любимое «колесо» и посвящайте ему жизнь. Они все прекрасны!

 

Рис. 26. Пирамидка наук, насаженная на эволюционную ось. Идея эволюции присутствует явно или неявно во всех науках. Эволюция – стержень, пронизывающий все науки, и главный хребет всей научной мировоззренческой картины мира. Никакой иной, неэволюционной парадигмы у современной науки нет

 

Эволюция как закономерность

 

Интересная вещь произошла в подмосковном городе Дубне в 2005 году, и автор очень рад, что был свидетелем забавного случая, который вызвал бурное оживление среди учёных, приехавших в этот маленький городок на международную конференцию, посвященную эволюции.

В зале присутствовали учёные разных направлений, поскольку эволюция многогранна. Выступал палеонтолог, говорил о морской живности фанерозойской эры и показывал график, как увеличивалась численность этой самой живности. Общий характер этого графика нам уже знаком – это рост с постепенно нарастающим ускорением, который в конце увенчивается ракетным взлётом. Но поскольку график не теоретический, а практический, он был не гладкий, а с разными колебаниями вверх и вниз от средней линии – в зависимости от случайных вымираний, эпидемий, катастроф. Но общая средняя линия в виде гиперболы ясно прослеживалась.

Следующим по счастливой случайности делал доклад социоисторик. По ходу повествования он продемонстрировал график роста населения Китая до середины XIX века. И публика вдруг оживилась, гул пошел по аудитории: графики роста морской биоты в фанерозое и рост численности китайцев за последние сотни лет были похожи как близнецы. Местами даже отдельные случайные колебания на кривых совпадали, дополняя удивительную картину.

Вот они, эти два графика.

 

Рис. 27. На первом графике изображен рост разнообразия морской биоты в фанерозое. На втором – динамика роста населения в Китае с 700 года по 1851 год

 

Это говорит о том, что законы эволюции одинаковы и подчиняются этим законам и неразумные создания, и разумные существа. Что бы ни творилось в нашей человеческой истории, какие бы великие полководцы и славные цари ни действовали на её сцене, вся эта пестрота не имеет никакого значения и никакого отношения к глубинным процессам, происходящим в мире. Эти процессы идут помимо нашей персональной воли, и мы здесь не более чем молекулы воды в несущейся волне. Мы можем резать и убивать друг друга, любить и прославлять, рисовать картины и открывать новые земли, а вал эволюции мощно катит нас, не обращая внимания на мельтешение молекул, из которых состоит.

Иногда ещё это называют несущей способностью кривой. Поясню…

Посмотрите на график ниже – там изображен рост локальной среднегодовой температуры.

 

Рис. 28. Колебания среднегодовой зимней температуры Британии за последние двадцать тысяч лет

 

Если вы присмотритесь, то увидите вначале ускоряющийся рост, а потом странный провал. Словно десять тысяч лет назад что‑то помешало процессу роста и обвалило температуру. Нам сейчас неважно, что это было – например, это могло быть извержение вулкана, выбросившее много пыли и затемнившее атмосферу, отчего солнечные лучи перестали прогревать землю. Но в любом случае эта катастрофическая случайность не помешала процессу. Более того, после ликвидации последствий (пыль осела) рост продолжился с ещё большим ускорением и нагнал отставание, как поезд нагоняет опоздание.

Пунктиром показан закономерный, то есть вызванный объективными природными условиями, рост температуры, каким он был бы, если бы не случайное извержение. Этот этап взрывного роста быстро ликвидировал последствия «аварии», а нагнав отставание, чуть замедлился и далее пошёл в требуемом формулой гиперболы темпе. Это я и называю несущей способностью кривой.

На кривой роста населения планеты мы можем отметить то же самое. Несмотря на локальные катастрофы в виде войн и опустошительных эпидемий чумы, кривая реального роста всегда колеблется вокруг теоретически заданной и после катастроф нагоняет её с ускорением, как прилежный ученик, пропустивший занятия, нагоняет программу. Она подчиняется математическому закону эволюции.

 

Рис. 29. Рост населения планеты за последние пять тысяч лет. Как видно, несколько раз после катастроф и падения численности кривая роста ускорялась, чтобы догнать самоё себя «в теории». Это говорит о том, что эволюция нашего вида – природный процесс

 

Кроме того, хотелось бы обратить ваше благосклонное внимание ещё на некоторые тонкости эволюционных процессов. Мы уже знаем, что эволюция идет по S‑образной логистической кривой – сначала медленно, потом с резким ускорением, которое знаменует собой фазовый переход, перелом или кризис – как хотите называйте. А затем снова спокойный медленный этап роста, но это растёт уже другая система, возникшая на костях прежней. Так было всегда и на всех эволюционных уровнях – и в геологии, и в биологии, и в социальной жизни: сначала постепенное развитие и накопление противоречий, потом взрыв, когда система уже больше не может жить по‑старому и рушится. А из скорлупы старого мира вылупляется нечто новое, невиданное – целый новый мир. Именно целый мир приходит на место старого, а не просто отдельные новые виды меняют старые. Потому что меняются экосистемы целиком. И возникают новые отношения между частями системы. Именно потому так редки переходные формы животных (от одних видов к другим), что перестройка биосферных систем происходит очень быстро по геологическим понятиям. Палеонтологам проще найти уже устоявшиеся формы (поскольку их много, они ведь существовали десятки миллионов лет), чем отыскать редкие «переходные модели», быстро сгинувшие.

Рассмотрим сказанное на примере мезозойского кризиса, когда вымирали динозавры. Если бы вы увидели Землю той эпохи, вы бы сразу сказали, что она разительно отличается от современной планеты. Отличается тем, что тогда земля не была ещё зелёной. Потому что в мезозое не было травы. На голой рыжей земле росли хвойные деревья и папоротники, между которыми шастали глупые динозавры. И изредка попадались умные, но мелкие теплокровные.

Динозавры в этом мире просто царят! И они же – основные жертвы грядущего кризиса. Вообще, главными жертвами любого кризиса становятся ранее главенствующие формы. Например, во время социального кризиса, положившего конец аграрному обществу и породившего промышленную революцию, пострадали главные тогдашние доминанты – аристократы, землевладельцы, феодалы. Этот кризис назвали буржуазной революцией, потому что на первые роли в обществе вышла буржуазия, торгаши, которых раньше аристократия презирала и не замечала, как не замечали динозавры млекопитающих.