В контакті з силами простору

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Життя народилося і протікає у воді. Тому говорити про воду – значить говорити і про життя і те все, що з ним пов’язано. Шляхи хіміків, які досліджують воду, неодмінно схрещуються з інтересами біологів. Ось чому я дозволю собі ще один невеликий відступ – екскурс в біологію.

Мені здається, що фізика, точні науки взагалі і науки, що займаються життям, розділені більшою прірвою, ніж прийнято думати. Системи, які розглядаються у фізиці, мають мало спільного з живими.

У природі, як відомо, існують системи закриті, що обмінюються із зовнішнім середовищем тільки енергією, і відкриті, що обмінюються із зовнішнім середовищем і енергією і речовиною. Перші нечисленні, відносно прості, піддаються легкому контролю. Результати, одержані в роботі з ними, відтворювані. Можна змусити діяти лише одну з вхідних в них змінних і ізольовано досліджувати її вплив. Сила і авторитетність фізики як раз і полягає в надійності цих операцій, в упевненості, що повторення досліду в однакових умовах принесе однаковий результат.

Відкриті системи, навпаки, відрізняються надзвичайною складністю, тонкістю, крихкістю. Найменші впливи зовнішнього середовища можуть викликати в них зміни (а змінюватися вони здатні незліченною кількістю способів). Вони чутливі не тільки до тих змінних, на які експериментатор впливає спеціально, так би мовити, до «традиційних змінних», але навіть в самому бездоганному досліді їх не вдається повністю ізолювати від впливів ззовні, що йдуть з світового простору – від «космічних змінних» (сучасне природознавство перетворило в нашій свідомості навколишній Світ, ввівши в поняття «зовнішнє середовище» безліч нових сил, які раніше не приймаються в розрахунок). Результати, одержані в роботі з відкритими системами в зовсім, здавалося б, однакових умовах, завжди коливаються, флуктують в залежності від простору – часу. Тому-то подібні явища і отримали назву флуктуючих.

Отже, неповторність дослідів, в тому числі дослідів з водними розчинами – вода, по суті, неоднорідна, відкрита система, – таким чином, прямо обумовлена мінливістю умов в світовому просторі.