Текст книги "Православное мировоззрение и современное естествознание"

Священник Тимофей
Православное мировоззрение и современное естествознание

«Бога, предвечного, безпредельного, всеведущего и всемогущего, я, поверженный ниц увидел и обомлел,

И я прочел следы Его на творениях Его, и в каждом из них, даже самом ничтожном, сколь великая сила, сколь великая мудрость, сколь неизгладимое совершенство сокрыты».

Карл Линней

Предисловие

В школьных курсах естествознания, особенно в биологии и астрономии, учащимся настойчиво внушается эволюционное мировоззрение. Суть его сводится к тому, что материя якобы способна самопроизвольно развиваться в сторону усложнения форм своей организации, от низших и примитивных форм к более высшим и совершенным. Такой взгляд относят и к неживой, и в особенности к живой материи, не исключая и человека.

Даже с установлением в России формальной свободы совести и равенства религий между собой (и атеизмом), давление материалистических взглядов в школьном курсе естествознания остается весьма сильным и вполне осознанным. Какие-либо потусторонние силы, какие-либо явления, выходящие за рамки простых школьных схем, не просто исключаются из рассмотрения, но и по-прежнему решительно отрицаются. Ряд явлений природы вообще не рассматривается в учебниках, хотя они весьма просты для понимания. Некоторые факты и наблюдения науки истолкованы криво или оставлены вовсе без объяснений. Наконец, существуют важные законы природы, которые в школьных учебниках даны в слишком урезанном виде, ибо выводы из этих законов однозначно опровергают эволюцию. Одновременно с этим в школьную программу настойчиво внедряется курс «валеологии», представляющий собою невообразимую смесь медицинских, гигиенических, психологических знаний с элементами самого примитивного язычества, оккультизма и шаманства. Школьник, не имеющий абсолютно никаких представлений об истинных духовных началах Бытия, сразу ставится перед более чем сомнительными практическими духовными знаниями и опытами. В совокупности это может привести к тяжелым психическим и моральным повреждениям.

Такая постановка школьного преподавания характерна не только для нашей традиционно идеологизированной страны. Даже в США известны случаи давления на учителей со стороны администрации школы или департамента образования вплоть до увольнения с работы в случае, если педагоги пытаются наряду с эволюционными взглядами ознакомить учащихся с данными креационной науки, то есть научными фактами, говорящими в пользу учения о создании мира Богом. И это при том, что в научном мире идеи креационизма достаточно широко распространены и популярны.

Остается сделать вывод, что воспитательная система во всем современном обществе сознательно ориентирована на формирование эволюционно-гуманистического мировоззрения со всеми вытекающими из него моральными (точнее – имморальными) установками. Именно в старших классах средней школы учащиеся получают уникальную возможность практически одновременного изучения основ естествознания в разных областях. Даже в высшей школе уже не бывает такой широты преподавания естественных наук. Именно эти годы со всей уверенностью можно считать важнейшими в деле становления мировоззрения учащихся. Поэтому мы считаем своим долгом постараться ввести в научную картину мира возможно большую объективность путем сообщения начальных знаний и основных идей креационной науки – естественно, с вытекающими из нее нравственными устоями.

Мы считаем важным для учащихся усвоение материала школьной программы, прежде всего научных фактов и методов расчетов. Следует внимательно изучить и эволюционную теорию и доводы в ее пользу.

Наш курс является в значительной степени собирательным, он специально ориентирован на стабильные школьные учебники и составлен на основе их материала. Дополнительный материал сведен к минимуму. Единственное, чему мы желаем научить – это умению отличать факты от теорий и гипотез и умению вникать в смысл изучаемых явлений поглубже, чем обычно принято. Учащимся желательно сразу уяснить, что теория эволюции – это предмет веры, а вовсе не непреложный научный факт.

Вера же может быть истинной или ложной. Считая веру в эволюцию глубоким заблуждением, мы не ставим здесь целью прямую проповедь веры истинной – православного христианства, но предоставляем читателям возможность самим определиться в выборе веры.

Креационная наука не боится возражений со стороны эволюционистов. Как написано в одной из популярных книг на эту тему: «Вам не требуется обязательно быть умными, если вы правы». Действительно, гораздо более легкими оказываются для нас частные научные проблемы, далеко еще не полностью разрешенные и в креационной науке, чем главная проблема для эволюционистов – объяснение самопроизвольного возникновения Вселенной и жизни в ней, а также их дальнейшего прогрессивного развития.

Автор благодарен С. Головину и Е. Маликову за просмотр рукописи и ряд ценных замечаний.

Урок 1
Основные законы природы, свидетельствующие о сотворении мира

В заключении к школьному учебнику физики [1] читаем: «Фундаментальные законы не нарушаются никогда, ни при каких условиях. Все большее и большее число людей осознают, что объективные законы, которым следует природа, исключают чудеса, а познание этих законов позволит человечеству выжить».

Заключение довольно странное. Во-первых, объективные законы, которые нам представляются надежными при всех условиях, не могут тем не менее «запретить» появлению случаев нарушения этих законов. Факт такого нарушения законов должен говорить сам за себя. И если он действительно имел место, его нельзя отрицать как таковой, хотя бы и нарушались законы природы. Скорее надо подумать: верен ли сам открытый нами закон и при всех ли условиях он верен, чем с порога отрицать факт по известной поговорке: этого не может быть, потому что этого не может быть никогда. Если действительно было, – значит, может быть.

Во-вторых, сам факт существования объективных законов природы, которые и в самом деле не нарушаются за весьма редкими чудесными исключениями, – является чудом бо́льшим, чем сами исключения – чудеса. Наличие объективных законов природы, законов, постижимых нашим разумом, свидетельствует о том, что мир, построенный на разумных законах, создан разумно. Законы природы, особенно общие, фундаментальные, не являются материальными придатками к материальным вещам. Законы эти познаются только разумом, притом разумом, способным к абстрактному мышлению. Они могут быть записаны на разных языках, в словесном объяснении, в формулах. Записи таких формул не являются свойствами знаков, входящих в формулы. Так или иначе, законы природы не есть что-то материальное. Они суть идеи, по которым организована материя. Открыв закон природы, человечество прославляет человеческий разум за его понимание той или иной идеи. Как же можно отрицать наличие Разума, притом нечеловеческого, который подал именно такую идею строения материи?

Еще более наглядным примером разумного устроения законов природы служат поразительные аналогии между математическими выражениями разных законов. К примеру, закон всемирного тяготения и закон электрического взаимодействия описываются совершенно аналогичными формулами: сила пропорциональна неким присущим самим телам характеристикам взаимодействия (массе или заряду соответственно) и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Но природа гравитационного и электрического взаимодействия разная! Не бывает в природе отрицательных масс или взаимного отталкивания между массами, как это происходит в электростатике. Однако математическое выражение (т.е. сама идея, познаваемая нашим разумом) остается одинаковым в обоих случаях.

Другое интересное свойство массы должно натолкнуть нас на мысль о разумном создании – это полное тождество так называемой гравитационной и инертной массы. Масса тела может быть определена двояко: по второму закону Ньютона – как отношение силы к ускорению, или же как мера гравитационного взаимодействия тел – по закону всемирного тяготения. Совершенно ниоткуда не следует, что мера инертности тела при воздействии на него любой (не обязательно гравитационной!) силы должна в точности равняться «гравитационному заряду» этого же тела. В двух формулах Ньютона под массою понимаются совершенно разные характеристики тела, которые тем не менее в точности равны между собою. Не свидетельствует ли это о разумном Начале, связывающем оба закона природы?

Законы сохранения

Вселенная состоит повсюду из одних и тех же атомов, элементарных частиц, поведение которых описывается одними и теми же законами на протяжении всего времени наблюдений.

В основном эти законы суть законы сохранения. Вам известны законы сохранения энергии, импульса, электрического заряда, которые выполняются в макро– и микромире. Есть законы сохранения некоторых особых характеристик элементарных частиц. Есть законы сохранения, соблюдаемые только в макромире при обычных условиях, например, сохранение массы или количества вещества.

С другой стороны, поведение элементарных частиц вовсе не похоже на что-либо известное нам из обыденной жизни. Сталкиваются две частицы – в результате рождаются новые. Осколков или «пыли» не бывает. Столкновения не разрушительны, а созидательны. Взаимодействия элементарных частиц в сущности своей обратимы. Электрон с позитроном, к примеру, могут аннигилировать, породив два фотона, но и фотон в свою очередь может «породить» электрон-позитронную пару.

При этом все реакции протекают по законам сохранения энергии, импульса, электрического заряда и некоторых других характеристик, которые не рассматриваются в средней школе. Законы сохранения по сути дела и обеспечивают обратимость всех процессов и взаимодействий.

Необратимые законы макромира

В отличие от микромира в макромире действуют не только законы сохранения. Имеют место и законы разрушения и уничтожения некоторых качественных характеристик материи. Более понятно ту же мысль можно выразить так: в макромире самопроизвольно идут необратимые процессы, т.е. такие, которые протекают только в одну сторону. И первый из таких законов мы обнаруживаем на уровне ядерных реакций.

Как известно, ядро любого атома состоит из соединенных протонов и нейтронов. Соединяются эти частицы в ядрах атомов особым взаимодействием, получившим название «сильного». Это не гравитационное и не электрическое, а совершенно особое притяжение. Оно сильнее электрического (кулоновского) отталкивания на малых расстояниях, но очень быстро ослабевает с ростом расстояния между нуклонами в ядре. Легкие ядра «не прочь» захватить к себе лишний нуклон, если он окажется достаточно близко к ядру (в плазме при температурах порядка десятков миллионов градусов или при бомбардировке ядер в ускорителях). При этом «захвате» выделяется большая энергия «сильного» взаимодействия, подобно тому, как при падении камня на землю, только гораздо больше.

Соответственно, для того, чтобы «разорвать» легкое ядро на нуклоны, необходимо затратить большую энергию. Энергия, необходимая для отрыва одного нуклона, может быть посчитана и нанесена на график зависимости ее от заряда ядра (рис. 1). Этот график имеется в школьном учебнике физики. Для легких элементов мы видим нарастание энергии отрыва нуклона от ядра с ростом его заряда.

Для тяжелых же элементов, ядра которых содержат сотни нуклонов, ситуация иная. Расстояния между нуклонами в таком ядре значительно больше, чем в легком, а суммарное электростатическое расталкивание большого количества протонов – тем более. Это приводит к одновременному ослаблению «сильного» притяжения и увеличению сил отталкивания. Поэтому тяжелые ядра становятся неустойчивыми, и после урана – все элементы радиоактивны и не встречаются в природе. Для разрушения такого ядра энергия не требуется, напротив, она выделяется при радиоактивности и делении тяжелых ядер. Эта энергия весьма значительна. Она имеет порядок нескольких миллионов электрон-вольт на каждый нуклон ядра. Энергия химической связи примерно в миллион раз меньше порядка единиц электрон-вольт на атом. Энергия ядерной связи выделяется при распаде ядер на атомных станциях и в атомной бомбе, а также в водородной бомбе – при синтезе ядер изотопов водорода в гелий. Такая же реакция протекает в звездах, обеспечивая их излучение.

Все эти сведения сообщает нам школьный учебник физики (11 класс). Но вывода из этих рассуждений и из этого графика не делается. А вывод таков, что существует наиболее стабильное состояние атомного ядра – в середине таблицы Менделеева. Такие ядра расколоть труднее всего – нужно затратить наибольшую энергию. Отсюда же следует, что при высоких температурах, когда идут термоядерные реакции, все легкие элементы могут синтезироваться только до средних: водород переходит в гелий, гелий – при уже большей начальной температуре и с меньшим выделением энергии – перейдет в углерод и т.д. Для каждой следующей реакции нужно повышать начальную температуру, а энергии будет выделяться все меньше. Такой процесс неизбежно должен прекратиться. Тяжелым же ядрам еще проще без всякого дополнительного подвода энергии распадаться до средних ядер.

Возникает вопрос: почему еще не все легкие элементы в звездах исчерпаны, ядерные реакции еще идут, причем самые первые – выгорает водородное ядерное горючее? Другой вопрос: откуда в природе появились тяжелые элементы и почему они еще до сих пор существуют несмотря на постоянный распад?

Всякий необратимый процесс в природе, который мы наблюдаем, ставит нас перед этими двумя вопросами: во-первых, он должен был иметь начало – когда оно было? Во-вторых, он должен иметь и конец – когда он будет и почему мы еще его не видим? Более распространенного во Вселенной процесса, чем термоядерный синтез, очевидно, не существует. Итак, почему наша Вселенная не состоит только из железа, если она всю свою бесконечную историю подчиняется существующим в ней теперь законам? Значит, несомненно, она имела свое начало, внешнюю Причину своего бытия. Впрочем, подробнее этот вопрос будет рассмотрен на втором уроке.

Но, может быть, выделяемая при ядерных реакциях энергия каким-то образом вновь возвращается на поворот реакции в обратную сторону, образуя что-то вроде всемирного колебания материи из химического разнообразия к устойчивым средним элементам, а затем обратно? Рассмотрим же и законы передачи энергии.

В учебнике физики для 10 класса этот закон дан в предельно сжатой форме без каких-либо мировоззренческих выводов. Простейшая формулировка его такова: самопроизвольно тепло может передаваться только от горячего тела к холодному. Иначе это же положение можно выразить так: невозможно осуществить циклический процесс, в котором тепло, подводимое к рабочему телу перешло бы полностью в какой-либо иной вид энергии (не тепловую).

Оказывается, что закон сохранения энергии справедлив лишь с количественной стороны. Он гласит, что

а) энергия не возникает из ничего;

б) энергия не исчезает бесследно, но лишь переходит из одной формы в другую, она неуничтожима количественно.

Второе начало термодинамики вносит сюда новую дополнительную поправку: не будучи уничтожимой количественно, энергия уничтожима качественно, то есть существует некая предпочтительная форма энергии, в которую стремятся перейти все прочие виды, притом перейти необратимо.

Школьный курс физики сообщает нам, что замкнутые системы всегда стремятся к тепловому равновесию, что достигается переходом тепла от горячих тел к холодным, но не обратно. Возможно, конечно, осуществление холодильного процесса, когда тепло от холодного тела отводится и передается нагретому, но это всегда должно сопровождаться передачей еще большего тепла от горячего тела к холодному и к тому же требуется затрата механической работы. На этом основано устройство холодильника.

Тепловая энергия есть энергия беспорядочного движения молекул. Ее можно было бы полностью преобразовать, положим, в механическую, если бы все молекулы в какой-то момент двинулись в строго определенном направлении, и в этом направлении толкнули бы, скажем, какой-то поршень. Тогда внутренняя энергия газа перешла бы полностью в механическую работу. Но такое распределение скоростей молекул по направлениям (хотя любая из них может в какой-то свой момент времени двигаться в данном направлении) совершенно невероятно, ибо каждая молекула должна «угадать» одно-единственное направление и все это должно произойти одновременно с огромным множеством молекул.

Итак, тепловая энергия никогда не перейдет нацело в механическую, электрическую или какую-либо иную энергию упорядоченного движения. Зато всякая другая энергия переходит в тепловую полностью, и притом легче всего именно в тепло, а не в какой-то иной вид энергии. В реальных процессах преобразования одной нетепловой энергии в иную нетепловую всегда возникают бо́льшие или меньшие тепловые потери, то есть «первосортная» энергия стремится «растратиться» на тепло, или «испортиться», сохраняя лишь общее свое количество. Если энергия вообще не передается, то в самом лучшем случае она сохраняется в прежнем своем качестве.

Таков один из фундаментальных законов природы, без учета которого невозможно сконструировать ни одной тепловой машины. Когда он был открыт в середине прошлого века С. Карно и Р. Клаузиусом, материалисты стремились просто отрицать его или вводить его в противоречие с законом сохранения энергии. «Энергия уничтожима хотя бы качественно, значит, она должна быть сотворена? – делает совершенно логичный вывод Энгельс, но тут же гневно добавляет: – Абсурд!»

Это лучшее свидетельство того, что материализм есть религиозная вера. Если какой-то закон природы или природное явление опровергает веру в отсутствие Бога – значит, тем хуже для этого закона, материалисты просто не принимают его.

Тепловая смерть Вселенной

Применение второго начала термодинамики ко всей Вселенной вкупе с законом необратимости ядерных превращений приводит нас однозначно к выводу о конечных сроках жизни Вселенной. В замкнутой системе должно рано или поздно наступить тепловое равновесие, когда все виды энергии перейдут в тепловую, а та в свою очередь равномерно распределится между всеми телами системы.

Если Вселенная есть замкнутая система, то рано или поздно, когда источники термоядерного горючего излучат всю свою энергию, а эта энергия будет поглощена всем прочим веществом во Вселенной, наступит равновесное состояние, когда все вещество будет иметь одинаковую температуру и никакой энергии, кроме тепловой, в природе не останется. Это равновесное состояние и назвали «тепловой смертью» Вселенной.

В принципе наша солнечная система и любая иная звездная система (скопление звезд) с точки зрения притоков энергии является довольно замкнутой системой. Энергия поступает лишь в виде слабого света звездного неба, ничтожного по сравнению с излучением самой звезды.

Далее, солнечная система входит в состав Галактики и не вполне замкнута по причине гравитационного взаимодействия с центром Галактики и всеми прочими звездами. Но любая галактика (скопление галактик) отстоит достаточно далеко от прочих галактик (скоплений) и потому также может считаться системой замкнутой.

Поэтому не только вся Вселенная в целом, но и каждая галактика (скопление галактик, звездных систем) должна стремиться к тепловой смерти. Более того, если где-либо существует уже сейчас некая астрономическая система в состоянии тепловой смерти, то нам ее весьма трудно будет увидеть, поскольку испускает она ничтожно мало низкотемпературного излучения (столько же, сколько принимает), а отстоя далеко от других астрономических объектов, очень мало влияет на них гравитационным полем.

Итак, состояние тепловой смерти для Вселенной, существующей бесконечное время и являющейся причиной самой себя, было бы неизбежным и самым естественным ее состоянием. Если бы мир жил по тем законам, которые действуют в нем теперь, он никогда бы и не вышел из такого состояния.

Единственный путь теоретически доказать возможность возникновения Вселенной из тепловой смерти – это принять, что Вселенная не есть замкнутая система. Материалисты и пытались построить такое доказательство, не всегда замечая, что оно работает против них. Ведь мы-то и показываем, что Вселенная незамкнута, а внешней силой по отношению к ней выступает ее Творец и Промыслитель.

Будучи предоставлена своим нынешним законам, Вселенная не только не вышла бы из состояния тепловой смерти, но и очень скоро возвратилась бы в это состояние из любого возмущения. Только к тепловой смерти и может быть направлена ее так называемая эволюция, то есть самопроизвольное развитие по существующим законам.

Проблема тепловой смерти может быть снята только признанием идеи сотворения мира Всемогущим Творцом, Который не только создал все однажды, но и промышляет о Своем творении, не давая ему обратиться в хаос. Подробнее об «эволюции» звезд и времени их бытия будет сказано отдельно.

Если бы не было постоянного притока солнечной энергии – а это энергия высоко упорядоченная, «первосортная» и если бы не было постоянного сброса землей излишнего низко-потенциального тепла для поддержания теплового баланса то тепловая смерть очень скоро наступила бы и на земле. Но оказывается, для возникновения жизни и ее поддержания мало только материи и энергии, мало даже направленной, нетепловой энергии.

Необходимо ввести еще одну важнейшую фундаментальную категорию – информацию.