Журнал "Компьютерра" №711
Шрифт:
Вскоре коммерсант Николаус Август Отто (1832-1891) построит четырехтактный двигатель, которому предстоит породить автомобильную индустрию.
А в 1897 году инженер Рудольф Дизель (1858-1913) построит двигатель, работающий, почти что, по идеальному циклу Карно и так любимый ныне бережливыми европейцами.
Дальше последовали драматические события. Клаузиус распространил понятие энтропии на всю Вселенную, над которой навис призрак тепловой смерти. Клаузиуса за это упрекали в пессимизме "прогрессивные" ученые ХХ века, упускавшие, что дело было не в непонимании немецким физиком разницы между открытыми и закрытыми системами, а в парадигме статичной Вселенной, оказывавшей влияние даже на ранние космологические интерпретации общей теории относительности. (И порождавшей
Дальнейшее, после Клаузиуса, развитие понятия энтропии связано с именем австрийца Людвига Больцмана (1844-1906).
Автор работ практически по всем областям физики Больцман ввел в 1872 Н-функцию, характеризующую состояние замкнутой макроскопической системы, и показал, что с течением времени Н-функция не может возрастать (Н-теорема). Отождествив Н-функцию с энтропией S (с обратным знаком), Больцман связал энтропию с термодинамической вероятностью W.
Согласно Больцману, S = klnW. Эта формула украшает памятник Больцману в Вене. Еще лучшим памятником служит то, что его имя носит универсальная постоянная k.
А мы отметим пока, что именно в его работах сошлись энтропия и вероятность.
Проникновение этих понятий в научную среду было крайне драматичным. Прежде всего - "тепловая смерть" Вселенной. Для того чтобы представить, как эта концепция воспринималась в годы ее оформления, нужно обратиться к интеллектуальной атмосфере девятнадцатого века. Хоть и начавшийся мясорубкой, учиненной военно-бюрократической машиной Наполеона, век этот оказался временем торжества прогресса.
Девятнадцатый век, казалось, подтверждал воззрения Тюрго, Кондорсе, Канта на развитие общества. Запрещалась морская работорговля, отменялось крепостное право и рабство негров, входили в жизнь пароходы, железные дороги и телеграф. Улучшение освещения - масло в фонарях сменялось газом, а потом и электричеством, - шло рука об руку с внедрением просвещения. Ведшиеся с применением самых совершенных средств истребления Крымская война и Гражданская война в США, казались не предвестием катастроф грядущего, а досадными рецидивами прошлого.
И тут в благолепие прогресса, сияющей дороги к усложнению и счастью, вторглось представление о неубывании хаоса, о ПРЕДСКАЗАННОЙ НАУКОЙ "тепловой смерти" Вселенной. Нет, не о Светопреставлении религий, за которым следует новая жизнь среди новых небес и на новой земле. О научной, ощутимой и безысходной всеобщей гибели, хоть и весьма отдаленной, но абсолютно неминуемой.
Создатель концепции прогресса Тюрго был защитником неравенства, видя в нем основу развития. Тепловая же "смерть" - это триумф равенства, состояние наивысшей энтропии, в котором нет места движению ни в одной из форм, известных науке рубежа позапрошлого и прошлого веков.
И осознавали это не только ученые. Обратимся к чеховской "Чайке".
Вот монолог Нины Заречной в эпизоде с вставной пьесой нарочито плохого литератора: "Люди, львы, орлы и куропатки, рогатые олени, гуси, пауки, молчаливые рыбы, обитавшие в воде, морские звезды и те, которых нельзя было видеть глазом, - словом, все жизни, все жизни, свершив свой печальный круг, угасли… <…> Холодно, холодно, холодно. Пусто, пусто, пусто. Страшно, страшно, страшно…."
Если перечитать письма Антона Павловича, относящиеся к публикации "Чайки", мы узнаем, что цензуру смущал спокойный взгляд близких на сожительство актрисы и литератора; Театрально-литературный комитет усматривал ненужный "ибсенизм". Но "тепловая смерть", трактуемая, правда, скорее в гностическом духе, не вызывала возражений ни у кого, даже у официальной государственной церкви - видимо, слишком уж была распространена эта концепция.
Но вспомним самоубийство сына К. Э. Циолковского, вызванное, по мнению биографов, ужасом грядущей "тепловой смерти". Ведь действительно, для сторонников материализма, весьма распространенного в интеллектуальных кругах того времени, прекращение молекулярного движения из-за достижения максимума энтропии означало ВСЕОБЩУЮ гибель. Жизнь делалась бессмысленной для человека, склонного
к обобщениям и к экстраполяциям.И смерть самого Людвига Больцмана, первого, кто связал вероятность с энтропией, больного, не вынесшего напряжения борьбы и научных дискуссий, переходящих в дискуссии философские, который, выбрав подходящий случаю сентябрьский день, покончил с собой в местечке Дуино, близ принадлежавшего тогда Австро-Венгрии Триеста.
Введение Ральфом Хартли понятия энтропии при передаче сообщений, и - Клодом Шенноном - ее антитезы - уже собственно информации, при всей своей видимой ТЕХНИЧНОСТИ были событиями колоссального мировоззренческого значения. Впервые позитивные науки, причем рука об руку с инженерным делом, тогдашним фронтиром хайтека, пришли туда, где до этого царили философия, метафизика и теология.
Забавнее всего на теорию информации и кибернетику реагировали в сталинском СССР. Казалось бы - триумф материализма. Но не тут-то было… В большевистской стране для теории информации (как и теории относительности, квантовой механики, нестационарной Вселенной) в своде идеологических основ места не предусмотрели. Ну не успели классики марксизма об этом высказаться. Да и не могли ещё... И была совсем юная кибернетика объявлена продажной девкой империализма. Попытки реабилитации ее в начале шестидесятых уже ничего не решали. Впрочем, это - тема для отдельного разговора.
А введенная Шенноном концепция информации, преобразовав окружающий нас мир, став основой Второй природы, все больше и больше возвращается в теоретическую физику. Израильский физик, создатель термодинамической теории черных дыр Якоб Давид Бекенштайн (Bekenstein, р.1947) предположил [J. D. Bekenstein, "Information in the Holographic Universe", Scientific American, Volume 289, Number 2, August 2003, p. 61.], что это - общая тенденция современного естествознания.
В феномене "квантового спутывания" частиц (quantum entanglement) информация предстает в одной из своих новых одежд, а возможно, и новыми чертами своего характера. Но главное - чем больше и больше мы узнаем окружающее, тем яснее видим глубокие связи информации с объективным миром.
Если исходить только из самых общих, почерпнутых из учебников и обзорных работ, представлений о том, когда оформилось понятие прогресса, то обычный ответ гласит - Вольтер и "Энциклопедия".
Но когда обращаешься к первоисточникам, то видишь, что это не так. Концепция всеобщего общественного прогресса была впервые сформулирована совсем молодым человеком, двадцатитрехлетним студентом теологического факультета Сорбонны.
Звали его Анн Роберт Жак Тюрго (Turgot), барон д’Ольн (1727-1781). Именно он произнес на заседаниях Сорбонны две речи - о выгодах, доставленных человеческому роду введением христианства, и об успехах человеческого ума. Тюрго считал, что, несмотря на бесчисленные жертвы и опустошительные перевороты, "…нравы смягчаются, человеческий разум просвещается, изолированные нации сближаются, торговля и политика соединяют, наконец, все части земного шара" [Тюрго, Избранные философские произведения.] Полагая, что по мере культурного прогресса человечество проходит через религиозную, спекулятивную (умозрительно-схоластическую) и научную стадии, Тюрго пытался жить в соответствии со своими научными взглядами, что порой бывает, и в соответствии с совестью, что встречается крайне редко.
Отказавшись от карьеры священника, он поступил в парижский парламент и два года спустя получил звание рекетмейстера. Нет-нет, это совсем не то, что подумали те, кто помнит нравы прошлого десятилетия. Рекетместер, maоtre des requкtes, по-французски примерно "мастер жалоб" - это такая должность защитника сирых и убогих. Нечто вроде народного трибуна Римской республики или современного омбудсмена. (Должность такая, кстати, была учреждена и нашим Петром Великим. В начале 1722 года он назначил В. К. Павлова на должность генерал-рекетмейстера. Так что последний - отнюдь не военачальник, собирающий с подчиненных мзду за отправку в миротворцы ООН, а последний рубеж защиты права.)