Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Физхимик из легенды

Архив
автор : Михаил Ваннах   04.02.2004

Он стал живой легендой современной науки. Создателем мировоззренческой картины, популярной среди гуманитариев Запада не меньше, чем у естественников и технарей.

На свет он появился в Первопрестольной, в последние дни Российской империи. День рождения, совпавший со старинным университетским праздником - Татьяниным днем, предвещал мальчику немалые академические успехи. Так оно и вышло: в год шестидесятилетия ему вручили Нобелевскую премию. Но премии, даже самые престижные, присуждаются ежегодно. А он стал живой легендой современной науки. Создателем мировоззренческой картины, популярной среди гуманитариев Запада не меньше, чем у естественников и технарей.

В Бельгию Илью Пригожина привезли ребенком. Потому-то и пишется его фамилия на галльский манер - Prigogine. Докторскую степень он получил в 1941 г., в Свободном университете Брюсселя. В 1947 г. стал его профессором. В 1962 г. возглавил Международный институт физики и химии в Сольвее, который прославился специализированными конференциями, внесшими значительный вклад в освоение энергии атома. Пятью годами позже стал директором Центра статистической механики и термодинамики, позже названного в его честь Пригожинским.

Работы Пригожина, принесшие ему мировую славу, были посвящены скучной на первый взгляд теме - второму началу термодинамики, точнее - его применению к неравновесным системам. Генетически эти работы, хоть и относящиеся к физической химии, были тесно связаны с тем, что впоследствии получило название theoretical computer science. Одна из пионерских работ в области, позже развитой Пригожиным, принадлежит перу Алана Тьюринга (Turing A. The chemical basis of morphogenesis. Phil. Trans. Roy. Soc., 1952, Ser.B, vol. 237). Именно в ней было высказано предположение, что взаимодействие между нелинейными химическими реакциями и диффузией может приводить к образованию пространственных структур, отличающихся концентрацией реагентов. Такие структуры сегодня подробно исследованы и получили название структур Тьюринга.

А Илья Пригожин, оттолкнувшись от конкретной проблематики, показал существование сложных неравновесных химических систем, которые, получая массу и энергию из окружающей среды, способны на некоторое время выйти из-под пресса всеобщего правила неубывания энтропии и совершить качественный скачок к усложнению, которое не может быть предсказано, исходя из классических законов статистики. По имени первооткрывателя эти скачки получили название пригожинских.

Расчет таких систем стал возможен благодаря базовой теореме неравновесной термодинамики, доказанной в 1947 году Пригожиным и тоже названной его именем. Она говорит, что при внешних связях, препятствующих достижению равновесного состояния, стационарное состояние термодинамической системы соответствует минимальному производству энтропии. То есть "жизнь" (это слово в некоторых случаях можно и не брать в кавычки) неравновесных термодинамических систем, названных Пригожиным диссипативными, на стационарных участках характеризуется минимальным внесением хаоса во Вселенную. Не правда ли, существам, почитающим себя разумными, есть чему поучиться у термодинамических процессов?

А дальше - больше. Из характеристик чувствительности к начальным условиям, неустойчивости и бифуркации Пригожин вывел почти волшебные свойства неравновесных систем. Если для находящейся в равновесии вблизи средних значений классической термодинамической системы флюктуации ее параметров быстро затухают, то для систем неравновесных флюктуации перестают быть шумом и превращаются в фактор, направляющий глобальную эволюцию системы. Эта особенность порождает несводимое к более простому отношение между событиями и регулярным воспроизводимым поведением. Она, согласно Пригожину, привносит в физику некий повествовательный элемент. Позволяет системе по-разному реагировать на флюктуации в зависимости от того, равновесна она или под воздействием внешних связей находится в неравновесном состоянии. Малая предсказуемость ее поведения определяется не ограниченностью нашего знания, а внутренними свойствами самой системы.

Из этого Пригожин сделал еще более общие выводы. В отличие от классической физики позапрошлого века, достигшей значительных успехов в описании изменчивых систем в терминах постоянных законов, современная, сильно неравновесная физика не является источником новых норм или суждений. Пригожин видит в ней скорее вызов, требующий расширения сложившихся представлений о научной рациональности. О применимости ее к описанию Вселенной, находящейся в постоянном неравновесном движении, к познанию нашего духовного мира, нашей дифференциальной чувствительности, пребывающих в постоянной эволюции.

Пригожина много переводили на русский. Слишком уж важны применения неравновесной термодинамики для ряда военных технологий. В 1982 году он стал иностранным членом АН СССР. Но по сравнению с Западом, где к его трудам обращаются физики и физиологи, экологи и теологи, палеонтологи и математики, у нас его можно считать малоизвестным. А принимая во внимание параллели между термодинамикой и теорией информации, такое положение вряд ли можно считать справедливым. Во всяком случае, на страницах "Компьютерры" следует отдать должное тому, кто оказал выдающееся влияние на формирование не только современных теорий хаоса и сложности, но и на все современное естествознание.

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2022
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.