Существуют также косвенные сопротивления, эффекты приливного трения, на всех телах, которые, подобно земле, имеют части своих свободных поверхностей, покрытые жидкостями, которые, до тех пор пока эти тела движутся относительно соседних тел, должны продолжать отнимать энергию от их относительных движений. «Таким образом, если мы рассмотрим действие луны на землю, с ее океанами, озерами и реками, мы воспринимаем, что оно должно стремиться уравнять период вращения земли вокруг своей оси и обращения двух тел вокруг их центра инерции; потому что, до тех пор пока эти периоды различаются, приливное действие земной поверхности должно продолжать вычитать энергию из их движений». По мере того как приливная волна проносится над океанами и устремляется в многочисленные заливы и эстуарии, движения, которые она производит в водах, неизбежно влекут за собой расход силы или vis viva (живой силы) в преодолении сопротивления от трения. Энергия движения, таким образом израсходованная, должна быть взята из набора механизмов, которые производят движения — то есть из движения обращения луны и движения вращения земли. Она не может быть возвращена в механизм, потому что все, что не потрачено на перетирание песка и других материалов, составляющих океанское дно, трансформируется в тепло и излучается в пространство.
Правда, что в нынешнем состоянии науки у нас нет точных данных для оценки относительной важности приливного трения и сопротивления межзвездной среды; но, каково бы оно ни было, может быть, говорит Томсон, «только один конечный результат для такой системы, как система солнца и планет, если она будет продолжаться достаточно долго при существующих законах... Этот результат есть падение вместе в одну массу, которая, хотя и вращаясь некоторое время, должна в конце прийти к покою относительно окружающей среды».
Другое свидетельство того, что солнечная система временна и что нынешний космический порядок должен прийти к концу, найдено в факте, что солнце излучает тепло в пространство в количествах несравненно больших, чем оно получает. Если бы это было не так, мы получали бы, в среднем, столько же тепла из каждой другой четверти небес, сколько от солнца, и никакие превращения температуры никогда не случались бы на земле. Теперь, из того, что мы знаем о природе тепла, невозможно, чтобы запас, содержащийся в солнце, был неисчерпаемым. Нет очевидной причины, почему солнце должно составлять исключение из судьбы всех огней, его единственное различие есть различие размера и времени. Оно больше и горячее обычных ламп, но тем не менее есть лампа, в которой невидимая молекулярная энергия потребляется, и потребляется, к тому же, со скоростью, которая ошеломляет всякое представление. С каждого квадратного фута своей поверхности солнце отдает энергию, равную по количеству семи тысячам лошадиных сил. Общее количество тепла, посылаемого от солнца в одну минуту, есть «пять тысяч миллионов миллионов единиц»: единица тепла есть количество тепла, требуемое для поднятия одного килограмма — или около одной кварты — воды на один градус Цельсия. Это огромное потребление энергии должно окончательно исчерпать первоначальный запас. Если бы солнце было твердым блоком угля и если бы ему было позволено достаточное количество кислорода, чтобы позволить ему гореть со скоростью, необходимой для производства наблюдаемого испускания тепла, оно было бы полностью потреблено за пять тысяч лет. Или если мы предположим, с Томсоном, что начальная форма энергии Вселенной есть потенциальная энергия гравитации в материи, рассеянной через пространство, и если эта потенциальная энергия (энергия положения) трансформируется в тепло (молекулярная кинетическая энергия) путем конденсации или сжатия солнца, и эта энергия молекулярного движения (тепло) снова трансформируется в лучистую энергию и рассеивается через бесконечное пространство, очевидно, что эта конденсация не может продолжаться вечно, и Томсон показал в своей статье о «Возрасте Солнечного Тепла», что его сила излучения должна прийти к концу. Различные теории были предложены для пополнения солнечного тепла, одна из самых правдоподобных из которых есть падение метеорных и кометных тел на солнце. Проф. Томсон, который был одним из первых, кто принял этот взгляд, ныне оставил его, или по крайней мере отрицал его адекватность для объяснения поддержания солнечного тепла. Даже если бы гипотеза была принята как обоснованная, запас топлива все еще конечен. Время осушит все пространство, заключенное орбитой планеты Нептун, от всех метеоров и комет. Даже планеты должны в конце концов быть погребены в солнце. «Так же верно, — пишет сэр Уильям Томсон, — как гири часов опускаются в самое низкое положение, из которого они никогда не могут подняться снова, если свежая энергия не будет сообщена им из некоторого источника, еще не исчерпанного, так же верно каждая планета должна вползать, век за веком, к солнцу». Ни одна не может избежать своего огненного конца. И, наконец, тепло самого солнца — то есть его молекулярная энергия — должно быть трансформировано в лучистую энергию и рассеяно и потеряно как рабочая сила в бесконечном пространстве. «Так неумолимые законы механики указывают, что запас тепла солнца, который может только страдать потерю, а не приобретение, должен быть окончательно исчерпан».
Таким образом, существуют особые геологические и астрономические факты, которые давно рассматриваются как указание на принцип, согласно которому существующий порядок материальной вселенной является временным — у него было начало и должен быть конец. Но современную теорию энергии с ее тремя великими законами сохранения, превращения и рассеяния следует рассматривать как всестороннее, полное и окончательное решение этого вопроса. Во-первых, было показано, что никакая система механизмов не может создать силу, так же как она не может создать материю; и что количество энергии во вселенной или в любой ограниченной системе, которая не получает энергию извне и не отдает ее внешней материи, является постоянной или неизменной величиной. Это закон сохранения энергии. Во-вторых, было доказано как экспериментальный факт, что в целом одна форма энергии может посредством соответствующих процессов быть полностью или частично преобразована в эквивалентное количество другой формы; и единственная функция всех возможных машин заключается в преобразовании энергии. Это закон превращения энергии. Однако этот закон превращения подчиняется ограничениям, налагаемым законом рассеяния энергии, открытие которого в основном принадлежит сэру Уильяму Томсону. Он показал, что каждая машина совершает свою работу, преодолевая трение. «Материальная система никогда не может быть возвращена через какой-либо цикл движений без затраты большей работы на преодоление взаимных сил ее частей, чем она получила от этих частей, поскольку никакие относительные движения не могут происходить без встречи с трением или другими формами сопротивления». Ни один известный процесс преобразования не является в точности обратимым. Всякий раз, когда предпринимается попытка преобразовать и перепреобразовать энергию с помощью несовершенного процесса, часть энергии превращается в тепло, и это тепло рассеивается, становясь бесполезным, поскольку оно неспособно к дальнейшему преобразованию. Из этого следует, что, поскольку энергия постоянно находится в состоянии преобразования, происходит постоянная деградация энергии до той конечной недоступной формы равномерно рассеянного тепла; и это будет продолжаться до тех пор, пока происходят преобразования, пока вся энергия вселенной не примет эту форму. Читатель найдет подробное обсуждение этого великого вопроса в «Натуральной философии» Томсона и Тэта, том I, стр. 188–304, где показано, что нынешняя материальная система является не динамически консервативной, а диссипативной системой, и поэтому в такой системе «вечный двигатель» невозможен.
Действительно, закон рассеяния энергии является разумным и хорошо обоснованным опровержением химеры вечного двигателя. Существует смутное представление о том, что вечный двигатель невозможен для нас, потому что мы не можем избежать трения с его неизбежной потерей энергии, но что природа работает без трения, или что, в общем, трение не влечет за собой потерь, и поэтому здесь вечный двигатель возможен; но природа работает без трения не больше, чем мы, и трение влечет за собой потерю доступной энергии. Запас невидимой молекулярной энергии в Солнце не более бесконечен, чем количество материи в Солнце. Солнце ежедневно поднимает огромные массы воды из моря в небо, ежегодно поднимает бесконечную растительность с земли, приводит в движение бризы и ураганы, тащит огромную приливную волну вокруг Земли; совершая, короче говоря, большую часть бесконечной работы этого мира и других миров, так что энергия Солнца постоянно отдается без какого-либо соответствующего восстановления. Потеря силы в виде лучистого света и тепла никогда не может быть возвращена к какому-либо другому виду доступной энергии. Карно, Клаузиус, Томсон и Рэнкин — все они с разных точек зрения пришли к одному и тому же выводу. Мы не можем использовать энергию, представленную равномерно рассеянным теплом. Если одно тело горячее другого, как котел паровой машины горячее конденсатора, то мы можем использовать разность температур, чтобы превратить часть тепла в работу; но если два вещества одинаково горячи, даже если их частицы содержат огромное количество молекулярной энергии, они не дадут нам ни одной единицы работы. Таким образом, энергия бывает разного качества: механическая энергия — лучшая, а вселенское тепло — худшее; фактически, это последнее описание энергии можно сравнить с мусорной свалкой вселенной, в которой истощенные формы энергии накапливаются без какой-либо дальнейшей конверсии. Если, следовательно, когда механическая сила переходит в тепло, часть тепла никогда не может быть возвращена в механическую силу, и если переход от механической силы к теплу происходит постоянно, то вся сила во вселенной должна в конце концов принять форму лучистого тепла. Но если это так, то в конце концов все различия температур должны исчезнуть, и все должно закончиться всеобщей смертью.
«Мы пришли, — говорит Адольф Фик, — к такой альтернативе: либо в наших самых высоких, самых общих, самых фундаментальных абстракциях был упущен какой-то важный момент, либо вселенная будет иметь КОНЕЦ и должна была иметь НАЧАЛО; она не могла существовать из Вечности, но должна была в какой-то момент, не бесконечно далекий, возникнуть из чего-то, не являющегося частью естественной цепи причин — то есть ОНА ДОЛЖНА БЫЛА БЫТЬ СОТВОРЕНА».
Таким образом, дедукции науки находятся в поразительной гармонии с учением откровения — существующий порядок вселенной имел начало; формы, отношения, законы, гармонии Космоса имели свое начало во времени. Теперь мы можем перейти к рассмотрению второго вопроса: имело ли начало то, что является основанием всех форм, субъектом всех изменений и отношений? Имела ли начало материя вселенной?
Чтобы мы могли справедливо представить ответ, который современная наука предлагает на этот вопрос, мы должны в общем виде признать, что на нынешней стадии физических знаний она не может определить, каково конечное или внутреннее строение материи. Многие ученые сегодня придерживаются мнения, выраженного Гровом, что «вероятно, человек никогда не узнает конечную структуру материи». Другие, как, например, Томсон, Байма, Маквикар и Чаллис, придерживаются мнения, что физическая наука способна открыть все тонкости молекулярных действий, и когда это будет достигнуто, вопрос о конечном строении материи может быть окончательно решен. Существует один руководящий принцип, признаваемый как физиком, так и метафизиком, а именно: субстанции, конечные сущности, познаются и могут быть познаны только в своих соответствующих явлениях и через них. Точное перечисление и тщательное сопоставление всех явлений являются, следовательно, необходимыми предпосылками для решения этой проблемы.
Между тем, ничто не является более примечательным, даже в нынешнем состоянии физической науки, чем тот факт, что под тонким анализом современной физики многое из того, что мы привыкли считать явлениями материи, растворяется и исчезает, сохраняясь лишь как явления Силы. Явления тепла, света, цвета, звука, электричества и магнетизма теперь являются «видами движения» — проявлениями одной и той же вездесущей энергии, которая передается от одной части материи к другой и модифицируется или преобразуется просто механическим расположением и сочетанием материи. Быстро укрепляется мнение, что даже химическое действие является видом движения, и профессор Нортон без колебаний утверждает, что «все явления материальной природы являются результатом действия силы на материю». Все, что мы подразумеваем под Материальной Силой, — это «сила, которая действует на материю и производит в материи свои собственные соответствующие эффекты». Это не атрибут материи, не качество, присущее материи, а вид или состояние, наложенное на материю.
Существует большой, влиятельный и ежедневно растущий класс ученых, среди которых можно назвать Фарадея, профессора Оуэна, доктора Лейкока, Уоллеса, доктора Уинслоу, профессора Хаксли, которые не рассматривают материю как конечную сущность и которые полагают, что все явления материи (так называемые), даже протяженность, сопротивление и конечная несжимаемость, могут быть сведены к явлениям силы. Другими словами, материя является лишь феноменальной и, как все явления, требует причины. Эти люди не испытывают никаких трудностей относительно происхождения материи. Как явление, она должна быть продуктом Творческой Эффективности и, следовательно, имела начало.
Очевидно, нет необходимости обсуждать здесь достоинства этой гипотезы, которая сводит материю к силе. Мы столкнемся с ней на последующем этапе нашего исследования и тогда сможем попытаться оценить ее достоинства. Для нашей нынешней цели достаточно того, что тепло, свет, цвет, звук, электричество, магнетизм признаются формами молекулярной Энергии — явлениями Силы; что эти формы невидимой молекулярной энергии, вместе со всей энергией видимых движений и положений, рассматриваются как исходящие от одной великой центральной силы, или источника силы; и что среди первых научных мужей нашего века существует замечательное единодушие в признании этой силы Творческой Эффективностью Бога. Эти силы равномерно работают в соответствии с Законом; и Закон, рассматриваемый ли в упорядоченном движении планеты или атома, в симметричном расположении кристалла, в определенных пропорциях химического соединения, в организации червя или слона, есть интеллект, есть разум. Это тот конечный принцип, от которого зависит каждое состояние материи и формы.
Эта концепция силы существенно поможет нам в понимании материи. Она является просто «получателем импульсов или энергии» — лишь пассивным условием для проявления силы. «Она не порождает явления, которые проявляет. Она является лишь субстратом — она абсолютно ничего не делает, кроме как дает явлениям их условия проявления». Каждую молекулу материи, каждую совокупность молекул, каждый организм следует рассматривать как машину, на которой играют силы природы и посредством которой они преобразуются и становятся доступными для выполнения работы. Таким образом, материя по самому своему понятию должна была быть сотворена и приспособлена для выполнения предопределенной функции. Прежде чем механизм вселенной был приведен в движение, происходила подготовка и размещение ее материалов, а также регулировка ее мельчайших частей. Как справедливо отмечает сэр Джон Гершель: «Химический анализ, безусловно, указывает на происхождение и эффективно разрушает идею внешней самосущей материи, придавая каждому из ее атомов существенный характер одновременно и изготовленного изделия, и подчиненного агента». Числовые отношения между химическими элементами являются выражением творческих идей. Максима пифагорейских философов ежедневно получает новое подтверждение от науки: «Мир — это живая арифметика в своем развитии, реализованная геометрия в своем покое». Не может быть арифметики без Арифметика, геометрии без Геометра. Таким образом, в самых элементах, из которых построена вселенная, в блоках храма природы, мы видим признаки не только формирования, но и порождающего интеллекта — Творящего Бога. Замысел проявляется в первобытной природе материи так же истинно, как и в ее вторичных образованиях. Первоначальная цель запечатлена на первобытном предмете.
«Каждая молекула во всей вселенной несет на себе отпечаток метрической системы так же отчетливо, как метр Архивов в Париже или двойной королевский локоть Храма Карнака.
«Никакая теория эволюции не может быть сформирована для объяснения сходства молекул, ибо эволюция неизбежно подразумевает непрерывное изменение, а молекула неспособна к росту или распаду, к порождению или разрушению.
«Ни один из процессов Природы, с того времени, как Природа началась, не произвел ни малейшего различия в свойствах какой-либо молекулы. Поэтому мы не можем приписать ни существование молекул, ни тождественность их свойств действию каких-либо причин, которые мы называем естественными.
«С другой стороны, точное соответствие каждой молекулы всем другим того же рода придает ей существенный характер изготовленного изделия и исключает идею о том, что она является вечной и самосущей».
ГЛАВА V. ТВОРЕНИЕ: ЕГО ИСТОРИЯ.
Вселенная имела начало. Она не вечна ни в своей материи, ни в своей форме; она не является ни самовозникшей, ни самоподдерживающейся. Все конечное, с его отношениями и законами, его адаптациями и гармониями, имело свое происхождение исключительно и абсолютно в необусловленной воле Бога. Таково христианское учение о мире.
В предыдущих главах мы попытались показать, что это учение находится в полном согласии с учениями здравой философии, и мы обнаружили, что оно ежедневно получает новое подтверждение от открытий современной науки.
Если вселенная возникла исключительно из свободного определения Бога, то мы уверены, что должна быть достаточная и конечная причина ее существования. Это логически вытекает из истинного понятия Воли, ибо воля — это не бессознательная сила, и не безосновательный произвол, а сознательный, рациональный выбор.