Читать онлайн «Непознанное и невероятное: энциклопедия чудесного и непознанного». Страница 35

Но в то самое время, когда изучение природных кристаллов в свете изучения о симметрии получило чрезвычайное развитие, применение симметрии к объектам жизни, из которых оно возникло, и к физическим явлениям было все время спорадическим и несвязанным. Это сказывается сейчас в постановке учения о симметрии в современной научной организации. Учение о симметрии обычно связано с преподаванием минералогии и близких наук и не занимает ни в физических, ни в биологических дисциплинах подобающего ему места. Это сказывается и в недостаточной точности тех представлений о симметрии, которые для кристаллографии и минералогии не имеют большого значения, в частности в том понятии диссимметрии, значение которой для биологии было отмечено Л.Пастером, а в физике П.Кюри.

Словом "диссимметрия" называют разные явления – иногда, как, например, в живых телах, происходящие одновременно, но по существу между собою не связанные. Одно из этих явлений связано с учением о симметрии, а другое совершенно с ним не связано, но может изучаться только на основе симметрии. Делая свое великое эмпирическое обобщение, Пастер одновременно констатировал в состоянии пространства живых организмов оба эти явления.

Изучая кристаллические формы органических соединений, находящихся в организмах или из них выделенных, Пастер заметил уменьшение их симметрии, появление левых и правых форм в тех случаях, когда рацемическое тело распадалось на свои правые и левые антиподы. Он назвал это явление диссимметрией, т.е. нарушением симметрии, так как по отношению к многогранникам рацемического соединения нарушение их симметрии выражалось закономерным выпадением правых или левых площадок многогранников. Он заметил, что получаемые этим путем многогранники лишены центра и плоскостей симметрии, между тем как исходные многогранники рацемических соединений, распадением которых получаются правые и левые антиподы, обладают и центром, и плоскостями симметрии. Одновременно он доказал, что, в то время как рацемические многогранники при растворении оптически инертны, их антиподы вращают в растворе свет, правые – вправо, левые – влево.

Оба эти явления он связал вместе, как явление диссимметрии, и так как ее проявление сохраняется в жидком состоянии, он назвал его молекулярной диссимметрией, ища объяснение явления в строении химической молекулы. (…)

Так как Пастер вообще не знал, что часть нарушений симметрии – его диссимметрия – в действительности может быть выведена из законов симметрии, он не отделял это проявление диссимметрии от других, им открытых, говорил о них вместе как об одном явлении; он, однако, заметил, что последнее явление исключительно связано с жизнью, тогда как первое может быть от нее независимым.

Принцип Кюри о том, что всякое явление, обладающее диссимметрией, должно происходить от причины, обладающей такой же диссимметрией, так широк, что он обнимает оба явления. Прежде чем перейти к изложению достижений Пастера, остановимся на вытекающем из диссимметрии характере пространства, его отличии от нашего пространства – пространства физики и геометрии. Именно это пространство мы будем, согласно открытию Пастера и согласно принципу Кюри, наблюдать всюду внутри организмов – внутри бактерии или внутри слона, например, – и некоторые свойства такого, скажем энантиоморфного, правого или левого, пространства должны проявляться в окружающей организм среде благодаря их жизни.

Отличие такого пространства от обычного может быть ярко выражено изучением физических свойств проводимых в нем векторов, т.е. напряжений. Я указывал уже, что явления жизни необратимы во времени, т.е. с ходом времени всегда идут в одном направлении, в одну сторону, не возвращаясь назад. Организм растет, стареет, в конце концов умирает. (…) Геометрически время такого процесса может быть выражено в виде вектора АВ, причем АВ (+) тождественно ВА (-). Время такого процесса лишено по крайней мере центра симметрии (иногда не правильно физики говорят о его асимметричности). Тогда как для процесса обратимого АВ = ВА оба вектора сейчас здесь идентичны.

Мы можем выразить это явление, называя первые векторы полярными, а вторые изотропными. Время в явлениях жизни геометрически выражается полярными векторами, а в множестве обычных физических явлений – изотропными. В новой физике пространство и время неотделимы, как неотделимы они и в реальном мире натуралиста. В этом смысле идеи Эйнштейна ближе к научным концепциям натуралиста, чем идеи Ньютона, в которых в силе тяготения время не проявляется.

Полярные векторы должны, следовательно, характеризовать и пространство, т.е. объем, занятый телом организма. Явления диссимметрии, характерные, по Пастеру, для этих тел, не только это подтверждают, но указывают, что эти полярные векторы должны быть к тому же энантиоморфными. В них направление АВ отлично от ВА, но одновременно в окружающей вектор среде движение вправо и движение влево вокруг вектора может быть фактически различно. Можно отличать правые и левые векторы в зависимости от того, распределяются ли предметы или движения по правой или левой винтовой линии по отношению к данному вектору. На одной линии между точками А и В различимы, таким образом, четыре вектора. Можно различить:

АВ (+) …, левый и правый.

ВА (-) …., левый и правый.

В случае если будут преобладать в данном пространстве одни какие-нибудь векторы – правые или левые, надо различать два разных пространства – левое и правое. Это то, что нашел Пастер для явлений жизни.

Можно и должно идти дальше. Существует основное положение в учении симметрии, которое указывает, что действительное строение пространства, где она проявляется, определяется наименьшей симметрией явлений, в нем наблюдаемых. Следовательно, в космическом пространстве, изучаемом физикой, не может быть центра симметрии, иначе не было бы в одном из ее явлений полярных векторов, но не может быть и плоской симметрии, иначе не было бы в другом явлении – в области жизни – энантиоморфных векторов.

Пространство – так же как и время – старой физики было изотропно: векторы в нем отвечали по своим свойствам простым линиям. Пространство новой физики – анизотропное. В нем могут быть в крайнем случае только оси симметрии. Возможно, что оно вполне асимметрично, т.е. в нем нет никаких элементов симметрии. Свойства его как целого не будут в таком случае предвидеться учением о симметрии: все векторы будут и полярны, и энантиоморфны, и различны по числовым величинам.

Изучение физико-химических свойств поля жизни дает в этом отношении самые точные и глубокие указания, каких не дает пока никакое другое физическое явление Космоса.

Обратимся теперь к состоянию пространства, охваченного жизнью, как это выявлено открытиями Пастера, до сих пор остающимися в этой области фундаментом наших знаний. Замечу, что в биологии существует огромное количество наблюдений, относящихся к той же области и подтверждающих обобщения Пастера, но эти наблюдения разбросаны, не систематизированы и Не охвачены синтезирующей мыслью. Я к этому еще вернусь, а теперь обратимся к открытию Пастера.

Вывод Пастера о том, что молекулярная диссимметрия, характеризующая вещество живых организмов, не наблюдается в космической среде, ее окружающей, остается незыблемым. (…) Явление, по-видимому, связано с устойчивостью классов симметрии без центра и плоскости симметрии в определенных типах атомных полей. В природе мы наблюдаем это только в соединениях углерода, связанных с живыми организмами.

Пастер совершенно правильно заключил, что такое резкое различие между веществом живых организмов и косной материи должно быть теснейшим образом связано с основами проявления жизни и неизбежно требует особенности тех космических сил, под влиянием которых жизнь проявляется. Он говорит: "Если непосредственные создания жизни являются дисимметричными – это только потому, что в их выработке участвовали диссимметричные космические силы; это, по моему мнению, одна из связей между жизнью на поверхности и Космосом, т.е. совокупностью сил, расположенных во Вселенной". И еще: "Диссимметрию я вижу всюду распространенной в природе. Есть только один случай, когда правые молекулы отличаются от левых, это тот, когда они подвергаются воздействиям диссимметрического порядка. Эти диссимметрические воздействия, может быть находящиеся под космическими влияниями, находятся ли они в свете, электричестве, в магнетизме, в теплоте? Находятся ли они в отношении с вращением Земли, с электрическими токами, которыми физики объясняют земные магнитные полюсы? Какова может быть природа этих диссимметрических воздействий? Я думаю, что она космического порядка. Вселенная есть диссимметрическая совокупность, и я уверен, что жизнь, в том ее состоянии, в котором мы ее видим, есть функция диссимметрии Вселенной или одно из последствий, которые ею вызываются".