Скачать (9,95 Кб)

Фредерик Содди:
"Открывается совершенно новый взгляд на будущее"

Химия и Жизнь №3, 1980 г., с. 80-84

Предлагаем вниманию читателей отрывок из книги знаменитого английского радиохимика, одного из основателей ядерной физики - Ф. Содди "Радий", представляющей собой отредактированную и дополненную автором запись лекций, прочитанных им для широкой публики в 1907 году в Глазго. Книга эта в начале века пользовалась большой популярностью и была переведена на многие языки, в том числе и на русский. Некоторые ее страницы небезынтересны и для нынешнего читателя.

Обычное представление о том, что такое наука, страдает некоторым схематизмом. Или, точнее, наука кажется нам обычно чем-то более схематичным, нежели она есть на самом деле. Происходит это в известной мере оттого, что сведения о науке мы получаем часто не из первых рук. При встрече же с первоисточником знакомые вроде бы вещи поворачиваются к нам неожиданными гранями, верстовой столб оборачивается живым древом. А если первоисточник еще и отделен от нас некоторой чредой лет, то мы можем судить уже и о том, какие побеги на этом древе оказались плодоносящими, а какие бесплодными. Первые вызывают в нас естественную гордость за человеческий разум, вторые приучают с должной осторожностью относиться к сегодняшним представлениям.

Текст перепечатывается с небольшими сокращениями из русского издания книги, вышедшего в 1910 году в московском издательстве "Космос" в переводе известного русского химика Н. А. Шилова.

В природе существует много различных сил, не использованных для практических целей. Сила морского прибоя, тепло отработавшего пара принадлежат, например, к категории бесполезной для человека энергии. Но внутренняя энергия урана не принадлежит к этой категории. Она носит совершенно иной характер. Мы уже видели, что нет средств ускорить или вообще повлиять на скорость распада атомов, и только потому энергия урана, которая требует для своего выделения тысячи миллионов лет, не может иметь практического значения. Для того чтобы она приобрела практическую ценность, необходимо ускорить процесс распада атомов. Но задача увеличить естественную скорость распада атомов и искусственно разрушить уран или другой элемент есть не что иное, как задача превращения элементов. Разрешение первой задачи приводит к решению второй. Обе эти задачи - старая и новая - в научном смысле тождественны. Превращение элементов дало бы возможность вскрывать внутреннюю энергию элементов, а вскрытие внутреннего запаса энергии, заключенного в материи, было бы самым важным и драгоценным следствием превращения элементов<...>

Открытый нами недавно внутренний запас энергии в атомах ставит нас в то же положение, в котором первобытный человек находился по отношению к стихийной силе огня: мы знаем о существовании этого внутреннего запаса только благодаря естественным проявлениям радиоактивности. На вершинах той цивилизации, первый шаг которой был сделан первобытным человеком в давно забытые времена, как раз в то время, когда мы начинаем сознавать, что существующие на Земле источники энергии не могут беспредельно удовлетворять постоянно возрастающим потребностям, - в этот момент занимается заря совершенно новой цивилизации, по отношению к которой мы стоим на самой низкой ступени и довольствуемся пассивной ролью, не имея возможности овладеть тем, что видим. Энергия, которая необходима для нашего существования и которую природа дает нам неохотно и скупо по нашим потребностям, эта энергия запасена всюду в неизмеримых количествах вокруг нас, но мы не можем овладеть и воспользоваться ею. Подвластные нам запасы энергии можно рассматривать как пережиток от первоисточников энергии в природе.

Но до тех пор само существование этих первоисточников было нам неизвестно и даже нами не подозревалось. Теперь мы видим их. Но только тогда, когда мы научимся по собственному желанию превращать элементы друг в друга, мы получим ключ к этой сокровищнице природы. В настоящее же время мы не знаем даже, как приняться за поиски.

Часто обсуждался вопрос, не совершается ли превращение элементов в особенных условиях на Солнце и на других звездах? Мы видим теперь, что оно действительно совершается, и даже на наших глазах, но только в редких случаях и очень медленно. Поставим же вопрос о том, не совершается ли оно при особенных условиях на небе повсеместно или по крайней мере более часто, чем на Земле. Необходимо тотчас же сказать, что если бы это было так, то разрешилось бы много сомнений и затруднений, возникающих при выяснении источников громадных количеств энергии, непрерывно рассеивающейся во всей вселенной.

За последнее столетие совершился большой переворот научных взглядов на те стихийные силы, которые привели мир к современным формам и которые управляют ходом событий во всей вселенной. Прежде рассматривали обыкновенно эволюцию Земли как результат мощных катастроф, по сравнению с которыми извержения Кракатау или Мон-Пеле представляют лишь незначительные события. Теперь, напротив, главную роль в творческих процессах мы приписываем постоянным, непрерывным и неустранимым силам, которые действуют медленно и для короткого промежутка времени незаметны, но которые в течение эпохи космического календаря вызывают настолько резкие и полные превращения, что современное состояние Земли кажется лишь мимолетным очертанием постоянно меняющейся картины. В среде этих молчаливых созидающих и разрушающих сил и процессов природы только что появился новичок - имя ему "радиоактивность",- и тотчас же выяснилось, что с открытием радия или скорее внутриатомных сил и процессов, связанных с радиоактивностью, мы проникли в самые интимные тайны природы.<...>

Существует еще одна область, в которой открытие явлений радиоактивности, затрагивает человеческую жизнь, и я не могу обойти ее молчанием, хотя совершенно, не гожусь в качестве проводника в этой области. Радиоактивность приучила нас к исследованию процессов, которые для своего завершения требуют тысячи миллионов лет. В некотором смысле существование таких процессов уничтожило само понятие о времени, то есть расширились границы возможного протяжения прошлых и будущих времен. Мы уже больше не смертные обитатели того мира, который сам медленно умирает, ибо мир несет во внутренней энергии своих материальных частиц возможность и средство постоянного обновления. На основании современного знания мы вправе сказать, что расширились пределы времени. И хотя к новому масштабу применимы те же принципы, как и раньше, однако расширение горизонта настолько велико, что оно равносильно полному изменению прежних взглядов.

Физика в противоположность прежнему уже более не чувствует себя обязанной полагать определенный предел современным условиям существования вещей. Представление о том, что эволюция совершается в непрерывных циклах без начала и без конца и что отработавшая энергия одной части цикла в другой его части снова переводится в полезную форму, - такое представление при современном состоянии нашего знания в такой же степени допустимо и понятно, как и старое воззрение, которое опиралось на слишком широкое применение закона полезного действия энергии, выведенного в пределах нашего земного опыта. Будущее должно решить, справедливо ли без ограничения все то, что мы в настоящее время знаем о законах энергии, и приложимы ли эти законы к эволюции вселенной во всей ее совокупности и вообще ко всем условиям, при которых мы не можем ставить наших опытов. Эта оговорка есть неизбежная уступка новым идеям, ибо мы знаем теперь, как легко придать обобщениям физики слишком общее значение, которого они в действительности не имеют.

Но даже если мир не умирает от истощения, если он несет в себе собственный источник обновления и может продолжать существовать в том же состоянии тысячи миллионов лет, то какое значение это может иметь для человечества? Открытие радиоактивности позволило без труда объяснить происхождение тех запасов энергии в природе, существованием которых, как прежде думали, была ограничена жизнь человека на этой планете, но оно не дало ничего нового для решения вопроса о том, получит ли человек свою долю вэтой отдаленной от нас будущей истории мира. Мне кажется интересным и вполне безобидным дать волю своей мысли, и я хочу высказать по этому поводу одно замечательное соображение.

С точки зрения новых идей кажутся удивительными некоторые старые мифы и легенды о веществе и о людях. Разберем, например, старый мистический символ материи, так называемый "Уроборос" - эмблема, которая представляла змея, свернувшегося в круг, пожиравшего свой хвост и имевшего в середине девиз: "Все - едино". Это символизирует эволюцию, эволюцию по циклам и, что еще удивительнее,- эволюцию материи, т. е. самую позднейшую идею эволюции, возможность которой в прошлом столетии решительно отрицалась Кларком Максвеллом и другими учеными. С точки зрения современного знания самое вероятное и самое интересное представление о вселенной есть, пожалуй, то, которое пред^ полагает, что в одной части цикла развития материя распадается и ее энергия, выделяясь, теряет свою силу, а в другой, неизвестной нам части того же цикла материя снова создается при содействии отработавшей энергии. В результате такого цикла, несмотря на постоянное превращение, должно наступить равновесие, которое поддерживается бесконечно. Если бы кто-нибудь хотел выразить символом эту мысль, то вряд ли можно было бы выбрать более удачную эмблему, чем змей, пожирающий свой собственный хвост.

Многие из древних саг, которые дошли до нас от седой старины, настолько вкоренились в наше сознание, что мы привыкли рассматривать их такими же старыми, как и сам род человеческий. Но невольно является искушение задать себе вопрос, можно ли считать только делом случая, что многие из этих сказаний так хорошо подходят к новым взглядам нашей науки, и нельзя ли это считать указанием на существование неизвестных и не подозреваемых нами цивилизаций, от которых исчезли все следы? Интересно, например, вспомнить замечательное поверье о "философском камне" - старой и общераспространенной легенде, происхождение которой теряется в глубине прошлых времен, доступных нашему исследованию. Философскому камню приписывалась не только способность превращать металлы, но и действовать как жизненный эликсир. Каково бы ни было происхождение этого на первый взгляд лишенного смысла поверия, но оно есть точное аллегорическое выражение того взгляда, который мы теперь защищаем. Не надо особого полета фантазии, чтобы в энергии видеть источник физической жизни вселенной, а ключ к первоисточникам энергии, как мы в настоящее время знаем, дает превращение элементов. Было ли это сопоставление идеи о превращении элементов с жизненным эликсиром делом простой случайности? Я предпочитаю видеть в этом отзвук одной из многих прошедших эпох в незапамятной истории мира и отголосок тех людей, которые шли тем же путем, которым идем и мы, но в такой отдаленной от нас глубокой древности, что даже сами атомы их цивилизации успели в буквальном смысле этого слова разрушиться.

Дадим на несколько мгновений простор нашей фантазии, прежде чем поставить точку. Что если этот взгляд, который невольно сам собой приходит в голову, справедлив, и мы можем положиться на слабые намеки, которые дают нам сказания и суеверия, дошедшие к нам от доисторических времен? Не можем ли мы прочесть в них обоснование той веры, что прошлая, забытая раса людей не только достигла знаний, которые мы добываем вновь, но и завоевала могущество, которого у нас еще нет? Наука воссоздала историю прошлых времен как непрерывное "возвышение человека" до современного уровня его могущества. Ввиду очевидных указаний на постоянные успехи человеческой культуры, происхождение традиционной легенды о "падении человека" с более высокого уровня развития, вообще говоря, малопонятно. Но с нашей новой точки зрения, науку и легенду далеко не так трудно согласить, как это кажется. Раса, которая могла превращать элементы, не нуждалась в том, чтобы в поте лица добывать свой хлеб. Если судить по тому, чего наши инженеры могут достигать при помощи подвластных им, ограниченных запасов энергии, то можно думать, что такая раса могла оживить бесплодный континент, расплавить замерзший полюс и весь мир превратить в ликующий сад Эдема. Может быть, эти расы могли исследовать внешние области пространства и переселяться в более удобные миры точно так же, как мы переселяемся на более удобные континенты. Одно только можно сказать с уверенностью: такое человечество должно было бы иметь короткое существование. Один неверный шаг мог переменить роль человека в природе, сделав его слугой из господина, и последствия были бы непоправимы: весь мир должен был бы снова познать неограниченную власть природы и вновь начать свой трудный путь среди времен. Может быть, сказание о "падении человека" и есть отголосок такого былого бедствия?

Я не могу закончить этой лекции, не обратив вашего внимания еще на один пункт, представляющий общий интерес. Всякий внимательный читатель невольно сам придет к этой мысли.

Новые горизонты, которые открылись во всех областях физики и к которым человек имеет только случайное, чисто внешнее отношение, сильно отразились, однако, и на тех областях мышления, в которых человек занимает центральное и первенствующее положение. Я знаю, что в последнее время физика не касалась этой области, занятой сложными вопросами об отношениях человека к окружающему миру.

Эта сдержанность явилась, может быть, результатом реакции против противоположного мнения прошлых поколений, когда наука претендовала на право высказывать свое последнее суждение и в этом вопросе. Как бы то ни было, нельзя не признать, что раз успехи физики совершенно изменяют наши понятия об окружающем нас мире, то необходимо прислушаться к ее взгляду на отношение внешнего мира к его обитателям.

Есть и другая причина, почему физики неохотно брались за вековечные вопросы жизни, - именно та, что было мало надежды и радости для рода человеческого в том, что физики могли дать ему в своей философии. Прежние выводы, касающиеся физической эволюции мира, скорее сгущали мрачные тучи, чем рассеивали их. Какую цель имеет непрерывная борьба, с которой нас познакомили история и биологическая наука, если арена этой борьбы есть медленно умирающий мир, обреченный на неизбежную гибель вместе со всем, что он в себе несет?

Этой второй причины для сдержанности физиков больше не существует. Благодаря успеху физики мы находимся на вершине нашей цивилизации и делаем теперь шаг, ведущий к нижней ступени новой культуры. Над нами открывается еще безграничный подъем к физическому могуществу, о котором не смели мечтать прежние люди науки. Эта возможность нового, более совершенного порядка вещей и более высокой материальной участи, чем мы когда-нибудь могли предугадать, не есть еще, однако, предсказание иного мира. Возможность прогресса существует в старом мире, она должна быть добыта старыми, известными нам способами и должна быть вырвана у природы так же, как вся наша цивилизация в прошлом была достигнута работой коллективного разума человеческого, который направляет и умножает силу отдельного индивидуума. Радий внес с собою луч надежды и вдохновения в эти основные задачи бытия. Ни одна попытка исчерпать новую область радиоактивности не может считаться полною, если она хотя бы отчасти не затрагивает этой стороны вопроса.

Физика свободна теперь от чувства безнадежности при разработке таких вопросов, и вместе с тем она обладает общими взглядами на материю и энергию, имеющими не одно только отвлеченное значение для человечества, а потому она может попытаться заглянуть в вопрос, насколько чисто научные данные могут помочь нам ограничить влияние высших сил, управляющих нашим существованием.

Взглянем на длинный, извилистый, но в общем непрерывный подъем человечества от первобытного состояния до вершин современного могущества. Что он представляет собой, как не постоянную борьбу с природой за энергию, о которой мы так много говорили?

Жизнь зависит столько же от постоянного притока вещества, как и от постоянного притока энергии. Но борьба за энергию, несомненно, представляет собой наиболее существенную и наиболее общую сторону существования. Одно и то же вещество, одни и те же химические элементы служат неизменно для бесчисленных циклов жизни, но для них необходим непрерывный приток свежего запаса энергии.

По закону полезного действия энергии (независимо от того, имеет ли он всеобщее значение или нет, ибо в сфере нашего опыта он не дает исключений) все превращения энергии, совершающиеся в природе, неизменно протекают в одном направлении: более полезные виды энергии переходят в отработавшую, бесполезную, недеятельную форму, и этот процесс, насколько мы знаем, никогда не обращается. Одно и то же количество энергии в одних и тех же условиях работает только один раз. Борьба за существование в основе своей и есть непрерывная борьба за свежий запас физической энергии.

Таково было воззрение в конце прошлого столетия. Как же обстоит дело теперь? Дикий человек, который не знал земледелия и не умел добывать огня, погибал от голода и холода, если он не уподоблялся хищному зверю и не пожирал других зверей. Хотя запасы тепла и пищи существовали везде вокруг него и в силу естественных процессов должны- были быть ему известны, тем не менее он не умел воспользоваться ими для своих целей. Теперь нечто подобное. Вся наша цивилизованная раса и теперь еще живет в борьбе за ограниченный запас энергии, тогда как кругом находятся неистощимые запасы, способные поддержать нашу жизнь. Мы знаем их, благодаря естественным процессам, но не умеем использовать их или овладеть ими. Радий научил нас тому, что запасы полезной энергии в природе не имеют других границ, кроме границ, положенных самой нашей науке.

Нельзя отрицать, что теперь для нас открывается совершенно новый взгляд на будущее. Благодаря завоеваниям экспериментальной науки в области радиоактивности наследство человека увеличилось, его стремления возвысились и судьба его в некоторых отношениях настолько облагородилась, что мы в настоящее время не можем этого вполне оценить. Истинное благополучие мира лежит в его энергии, и благодаря открытию радиоактивности в первый раз стало ясно, что тяжелая борьба за существование и за остатки той энергии, на счет которой развился род человеческий, не есть уже больше единственно возможный и неизбежный удел человечества.

Законно стало стремление человека верить в то, что настанет некогда день, когда он получит возможность овладеть для своих целей первоисточниками энергии, которые природа так ревниво охраняет для будущего. До осуществления этой надежды, без сомнения, очень далеко, но сама возможность ее изменяет отношение человека к окружающему и придает высший смысл существованию.