Мы встретились с доктором биологических наук, профессором МГУ Владимиром Леонидовичем Воейковым, чтобы поговорить о воде, которая и в XXI веке остается для ученых загадкой из загадок. Правда, о воде говорили меньше всего.
•Владимир Леонидович, что это за феномен такой — вода?
Под одним и тем же словом разные люди подразумевают совершенно разные явления. Например, есть дистиллированная вода, пресная вода, морская вода, физики сегодня увлеклись компьютерным моделированием воды. Обычно люди характеризуют воду, предполагая, что это мириады молекул Н2О плюс что-то в ней растворенное. Меня же интересует вода, которая имеет отношение к жизни, поскольку все, что мы называем жизнью, в первую очередь, и есть вода.
Вода — это сложная система, точнее, громадная совокупность систем, которые переходят из одного состояния в другое. Лучше даже сказать: не система, а организация. Потому что система — это нечто статичное, а организация с точки зрения биологии динамична, она развивается. Владимир Иванович Вернадский под организацией подразумевал что-то, что, с одной стороны, консервативно, а с другой — изменчиво. Причем изменения эти происходят не случайным образом, а целенаправленно.
Проявления воды многообразны. Например, известны случаи, когда вода сжигала радар: луч радара, отразившись от облака и вернувшись, сжигал приемное устройство. Следовательно, из облака возвращалась несопоставимо большая энергия! Современная наука этого не может объяснить. Облако — это частицы воды. В жидкой воде всегда есть какая-то часть, которая образует когерентные домены, то есть области, в которых молекулы воды колеблются когерентно, в унисон. Они ведут себя, как тело лазера. Это значит, что определенная часть молекул воды в когерентных доменах всегда находится в сильно возбужденном состоянии. Луч радара, попав в облако, сбрасывает возбуждение, и избыточная энергия либо отдается облаком обратно в радар и сжигает его, либо рассеивается.
•А зачем природа создала такую неравновесную воду?
Вопрос «зачем?» выходит за рамки науки.
•Получается, мы очень мало знаем о воде?
Вода — самая распространенная в природе и при этом самая загадочная жидкость. Сегодня известно несколько десятков так называемых аномальных свойств воды, то есть свойств, которые никак не объясняются строением простой молекулы Н2О. Например, всем известно, что лед плавает на поверхности воды, то есть она плотнее льда. Нет ни одного другого вещества, которое в жидком состоянии было бы плотнее твердого. Конечно, ученые пытаются объяснить такие странные свойства воды, но все известные теории хуже или лучше объясняют лишь небольшую часть явлений, связанных с водой, а общепринятой теории воды пока нет.
К тому же она непрерывно подбрасывает все новые загадки. Недавно СМИ всего мира сообщили о сенсации: американский изобретатель обнаружил условия, при которых вода горит, и это не какие-то экзотические условия!
•Как же она горит?
Она отдает атомы водорода молекулам кислорода воздуха, а сначала молекулы Н2О должны расщепиться. Раньше думали, что для этого требуется приложить громадные усилия. Оказалось, что достаточно, условно говоря, трения.
Еще одно прямо-таки шокирующее обстоятельство: при горении воды вновь получается вода! Некоторые ученые не хотят верить своим глазам, когда видят, как вода горит, выделяя громадную энергию и вновь превращаясь в воду.
Мы лишь недавно стали осознавать, что из одних и тех же молекул воды строятся самые разные структурные ансамбли, которые на первый взгляд кажутся обычной жидкой водой. Причем некоторые ансамбли запасают в своей структуре громадную энергию, то есть они неравновесны, а значит, при их разрушении выделяется энергия. Она может освобождаться даже в форме огня! А совокупность тех молекул воды, которые получаются при сгорании ансамбля из молекул воды, устроена гораздо проще. Самое удивительное, что разрушенные ансамбли вновь спонтанно организуются, запасая энергию, которую вновь смогут выделить в той или иной форме.
При определенных условиях процесс самоорганизации воды можно существенно ускорить, и тогда мы сможем использовать превращение воды из одной формы в другую для получения энергии. Впрочем, в природе такие превращения происходят, по-видимому, постоянно, мы их просто не замечаем.
•Есть идеальные формы, например платоновские тела. А как организована вода?
Идеальные тела, о которых говорил Платон, в природе недостижимы. Это абстрактные конструкции, идеи. Если же такие тела рассматривать в природе, то они начнут взаимодействовать, стучаться друг о друга и перестанут быть идеальными.
•Но они стремятся восстановить свои формы?
Стремиться-то они стремятся, но, когда что-то стремится восстановить свою форму, это уже динамическое явление. А это уже не Платон, а Аристотель. У Аристотеля есть это стремление и есть causa finalis — конечная цель, которая из современной науки была выброшена. Все началось с того, что ученые стали описывать реальные явления и свели все к изучению причинно-следственных связей. И теперь нормальной называется наука, в которой установилась парадигма, основанная на представлении о том, что есть причинно-следственная связь и нет никакого стремления.
•Но не все же так мыслят, наверное, есть и другие подходы?
Без стремления невозможна жизнь, а отрицать существование жизни совсем уж трудно, потому что, куда ни посмотришь, саму жизнь так или иначе и наблюдаешь. Правда, цветочек немедленно хочется засушить, из суслика чучело сделатьѕ И тогда самая замечательная из всех биологических наук — это палеонтология, потому что поставил скелет в музей, покрыл его лаком, и он стоит и разрушаться не будет. А биология должна заниматься жизнью и самым замечательным явлением жизни — развитием. Развитием от простого к сложному, от бессвязного к связному, от однообразного к многообразному. И разве не удивительно, что все это усложнение, самосовершенствование осуществляется спонтанно?
•А цель?
А цель жизни — сохранить жизнь. Цель в том, чтобы жизнь прибавлялась. Потому что чем больше жизни, тем сложнее ее уничтожить. В 1935 году Эрвин Бауэр издал книгу «Теоретическая биология», в которой сформулировал три основных принципа живого. Первый принцип Бауэра звучит так: все живые и только живые системы никогда не бывают в равновесии. И всю свою избыточную энергию они используют для того, чтобы не скатиться к равновесию, чтобы попросту остаться в живых.
•Какова тогда роль науки, ученого?
Я вам скажу, в чем предназначение науки. Академик Берг, русский географ, геолог, зоолог, ввел термин «номогенез» (то есть развитие по законам) в противовес дарвинизму. По Дарвину, не было никакого развития, тогда как слово «развитие» означает разворачивание по плану, развертывание. То же с эволюцией, которая по сути есть целенаправленное развитие.
Ученый пытается понять, как устроена природа и как устроен человек. Изучение мира нас интересует, по большому счету, с эгоистической точки зрения: мы хотим понять наше место в этом мире, чтобы не только сохраниться в нем, но и развиваться дальше вместе с природой. Так как изучает мир живой человек, у него есть вопрос о цели существования. Как только вопрос о цели существования исчезает, вот тут-то и всёѕ
•Что «всё»?
Жизнь кончается. Равнодушие, человеку все равно. Цели разные бывают, и они стимулируют жизнь. Как только человек теряет цель в жизни, он перестает существовать.
Между прочим, Дарвин не использовал слова «эволюция», возможно, потому, что под этим словом, как я уже говорил, понимается целенаправленное развитие. А он в целенаправленность не верил, к тому же его интересовало лишь происхождение разнообразия. Разнообразие не эквивалент эволюции. Из одинаковых кирпичей можно построить разные здания, только это не будет эволюциейѕ
•Мне кажется, сегодня это не самая популярная точка зрения.
Я согласен. А почему непопулярен такой подход? Наука не ставит вопросов морали и нравственности. Какая мораль и нравственность в законах гравитации, законах тяготения? Но, как пишет Берг, правильное занятие наукой и выяснение законов мироздания удивительным образом приводит к обоснованию глубинных вопросов морали и нравственности. Ради чего существует мораль и нравственность? Какой смысл в морали и нравственности? Может быть, как раз в поддержании жизни? На мой взгляд, мораль и нравственность необходимы для того, чтобы наша жизнь не просто сохранилась, а становилась все более устойчивой. То есть это условие эволюции. Не в дарвиновском, а в исконном значении этого слова.
•Получается, что Природой, Богом — скажите как угодно — заложено, чтобы в душе человека жил нравственный закон?
Совершенно верно. Другое дело, что напрямую моралью и нравственностью занимается не наука, а, например, религия. Но на мироздание можно смотреть с разных точек зрения: можно с точки зрения Творца, а можно с точки зрения творения. Об этом говорил еще Михаил Васильевич Ломоносов.
•А религиозные знания могут быть полезными ученым?
Можно ли по Библии изучать астрономию или другие науки?..
Приведу пример. На третий день Творения Бог создал светила: большое и малое. Для чего? Для того, чтобы день от ночи отделять, чтобы знамения были. А флору он создал когда? На второй день. Без Солнца? Получается полная ерунда? А ведь нетѕ Лет 30 тому назад на дне океана были открыты так называемые черные курильщики — целые экосистемы, которые в жизни никогда никакого солнышка не видели, и там есть животные с кровеносной системой. И что, Солнце породило эти энергосистемы? Тогда нужно считать, что и Земля нагрелась за счет Солнца. Только тут уже будут возражать географы и геологи. Потому что Земля теплая не оттого, что ее Солнце нагрело. Это в учебниках написано, что вся энергия от Солнца — фотосинтез, глюкоза, СО2 и Н2О + солнце и так далее, помните, наверное. Но давайте спустимся на дно океана: там фотосинтеза нет, а животные есть, и они не с суши спустились на пятикилометровую глубину.
•Кто же им дает энергию для жизни?
Вода! Синтез органических веществ из СО2 и Н2О идет только тогда, когда есть энергия активации. И в воде, которая изначально устроена неравновесно, эта энергия есть, независимо от того, есть солнышко или нет солнышка.
•Вы хотите сказать, что все современные научные открытия когда-то кому-то уже были известны?
Ученый открывает законы, но не придумывает закономерности. Язык очень трудно обмануть. Есть слово «изобретение», это когда ты из чего-то обрел. А есть слово «открытие» — я открываю книгу и делаю для себя открытие.
Однажды со мной так и произошло. Мне попалась книга академика Карла фон Бэра, крупнейшего зоолога XIX века, основателя научной эмбриологии, «Размышления при наблюдении за развитием цыпленка», написанная в 1834 году. Книга была 1924 года издания, с неразрезанными страницами. Я разрезал страницы, открыл книгу, и то, что я там прочитал, показалось мне очень важным. Я принес ее на кафедру эмбриологии и показал коллегам. Оказалось, что и они не знали изложенных в ней фактов, но совсем недавно открыли — получается, открыли вновь — явления, которые обнаружил и описал в этой редкой книге Карл фон Бэр.
•О чем же книга?
О той самой финальной цели, к которой все стремится. Фон Бэр изучал развитие эмбриона цыпленка на разных стадиях. И обнаружил парадокс: яйца совершенно одинаковые, а эмбрионы, особенно на ранних стадиях развития, все разные. Где же норма? Если один эмбрион — норма, то все остальные уроды? Но что интересно: потом все цыплята вылупляются одинаковые. Получается, к единой цели каждый идет своим путем, хотя генетически они почти идентичны. Но такие различия между развивающимися и генетически очень похожими эмбрионами можно понять, если сообразить, что все они изначально находятся в разных условиях: одно яйцо с краю кладки, другое внутриѕ Они не могут быть в одинаковых условиях, это закон разнообразия. Но все потом «стягивается» к единой цели. Мы в этом случае не можем сказать, что развитие цыпленка № 77 правильное, а цыпленка № 78 — нет. В действительности же наука частенько все унифицирует.
•А если вернуться к загадкам воды?
Еще один интересный эксперимент. Берем сухую почву, заливаем воду и ставим перед фотоумножителем — прибор фиксирует вспышку света. То есть если на иссушенную землю падает вода, помимо того что почва увлажняется, в ней еще выделяется свет! Его и глазами-то не увидишь, но все семена, все микроорганизмы получают импульс к дыханию, к дальнейшему развитию. Опять мы пришли к тому же выводу: вода и земная твердь при взаимодействии дают энергию для формообразования.
•Вот это да!
Еще одно интересное наблюдение. Известно, что углерод существует в двух кристаллических модификациях — графита и алмаза. Графит — более равновесное состояние углерода, но алмаз имеет более устойчивые связи.
Чтобы в природе появился алмаз, нужно воздействие колоссальных давлений, а в нашем организме углерод имеет алмазную структуру. Исходно углерод появляется в соединении СО2, которое не имеет алмазной конфигурации, тем не менее при соединении с водой из СО2 и Н2О получается глюкоза, в которой углерод уже «алмазный». И никаких высоких давлений! Значит, в живой системе (а некоторые живые организмы, например медузы, состоят из воды на 99,9%!) углерод из «неалмазного» превращается в «алмазный», и происходит это только благодаря организации воды!
•Следовательно, алмазное строение углерода для чего-то нужно в живой системе?
Конечно! Это высокая энергия! Но воде не нужно чудовищных энергозатрат на создание высокого давления и температуры для подобных превращений, она это делает за счет организации. Самое удивительное, что над этим фактом Вернадский задумался в начале XX века. Я иногда прихожу к мысли, что для познания воды уже очень много сделано. Но очень мало объяснено. Нам нужно научиться объяснять.
•Но существуют конкретные факты, данные экспериментов, а интерпретаций этих данных великое множество, и порой они полярны. Где заканчиваются научные данные и начинаются домыслы? Например, можно ли доверять экспериментам Масару Эмото?
Я знаком с Масару Эмото, знаком с его экспериментами, книгами. В значительной мере он популяризатор и немного фантазер. Я вижу его громадную историческую роль в том, что он обратил на воду внимание сотен миллионов людей. Но его эксперименты не отвечают научным критериям. Мне прислали на рецензию научную статью с участием Масару Эмото, и я должен признать, что эксперимент поставлен некорректно. Например, какова статистика образования кристаллов после того, как около воды играют ту или иную музыку? Оказывается, красивые и уродливые снежинки получаются и из той воды, что «слушала» прекрасную музыку, и из той, что «слушала» тяжелый рок. Только после некоторых манипуляций со статистикой Эмото утверждает, что две воды отличаются. Идем дальше. Зависит ли от фотографа (экспериментатора) характер получающихся кристаллов? Оказывается, зависит: у некоторых ничего не получается, а у других все получается замечательно. Значит, эксперименты практически нельзя повторить, по крайней мере, так, как он их ставит. Но это уже какая-то другая наука. И, чтобы объективно судить о работах Эмото, мы должны создать и другую методологию, другой язык и другие средства оценки.
•Значит, придется ждать появления новой науки?
На самом деле такая наука у нас уже есть, это биология! Она здорово отличается от физики. Сколько бы раз Галилей ни бросил камень с Пизанской башни, вероятностный разброс результатов будет небольшой. Но если с этой самой башни бросать не камень, а ворону, то, сколько раз ни брось, куда она полетит — всегда большой вопрос. Десять тысяч ворон нужно бросить, чтобы узнать, куда они, вообще-то говоря, стремятся. Это совсем другое. Здесь мы должны рассматривать несопоставимо большее количество привнесенных факторов, чем обычно принято рассматривать в науке.
•Получается, что эксперименты Эмото в чем-то напоминают ваш пример с воронами?
Но это вовсе не означает, что такие эксперименты не нужно ставить. Это говорит лишь о том, что нам сегодня надо строить новую науку. Но, строя новую науку, нам нужно знать и старую. Приведу пример, который показывает, что наука никогда не бывает абсолютно ложной или абсолютно истинной.
В древности ученые утверждали, что Земля плоская. Сегодня можно посмеяться над такими представлениями. Но извините, а какой моделью мы пользуемся, когда размечаем свой дачный участок? Коперниковской? Нет, нам нужна модель плоской Земли! Ничего другого для решения этой задачи не нужно, мы ведь просто занимаемся землеустройством. А вот когда речь идет о запуске спутника на околоземную орбиту, можно использовать замечательные наработки, сделанные учеными, которые верили, что Земля — это центр Вселенной и все вращается вокруг нее. Коперниковская гелиоцентрическая система тоже несовершенна. Объясняет ли она строение Вселенной? Нет! Чтобы прояснить этот вопрос, нужно строить новую науку, но и старая нам нужна — чтобы было, от чего оттолкнуться.
•Похоже, ученые без каверзных вопросов и неразрешимых задач никогда не останутся.
Конечно! Вот как объяснить, почему птички летают над Эверестом, на высоте 11 000 метров?! И с точки зрения физиологии, и с точки зрения биоэнергетики это невозможно! Чем они там дышат? Но они летают, и что-то им там надо! И тут требуется, я бы сказал, усмирить гордыню, признать, что мы — ах! — много чего еще не знаем. Но как только речь заходит о воде, то все, что мы о ней уже знаем, может нас ввести в заблуждение, во всяком случае, сегодня. Слишком много мы сегодня выдумываем о воде. Вода — это наша прародительница, матрица жизни, а с другой стороны, всемирный потоп — это тоже вода, но смывшая все с лица земли. И из-за своего незнания или искаженного представления о воде мы можем ненароком и навредить, занимаясь всевозможными заговорами, наговорами и так далее. Если считать, что вода — прародительница жизни и сама жизнь, то к этой жизни нужно относиться с очень большим уважением. Если относиться к ней с неуважением, о последствиях нетрудно будет догадаться. Если же мы признаем, что еще очень и очень многого не знаем, то это станет мощным импульсом для развития науки.