Эволюция на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям - Александр Никонов

Теперь, друзья мои, самое время вернуться к нашей гиперболе. Вообще-то, гиперболы — это целый класс математических кривых, описываемых схожими формулами. Они все объединены определёнными свойствами. Вопрос: как математические свойства каких-то абстрактных кривых могут отразиться на человечестве?

Разберёмся…

Главное свойство гиперболы — стремление её ветвей к асимптотам. Что это такое, видно из рисунка ниже.

Рис. 24. Асимптомы — это просто прямые, они показаны пунктирными линиями. Обе ветки нашей гиперболы уходят влево и вправо в бесконечность, бесконечно приближаясь к асимптотам, но никогда их не достигая. Расстояние между линией параболы и линией асимптоты делается все меньше, и меньше, и меньше, уходя в бесконечно малые величины, но никогда не достигая нуля

Гиперболы помогут располагаться в координатном пространстве по-разному — например, так, как на рисунке роста населения по фон Фёрстеру. Не поленитесь, отлистайте страницы и посмотрите ещё раз. По горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной — численность населения. Левая ветка параболы уходит в прошлое, стремясь к оси Х, к нулевой численности. А правая — ракетой взлетает вверх. Она никогда не достигнет вертикальной линии асимптоты. Вы понимаете, что это значит?

Теоретически это значит, что в каком-то году население Земли станет бесконечно большим.

Понятно, что в реальности так быть не может, никогда люди не будут стоять друг у друга на головах и уж тем более их не может быть бесконечное число. Эта тенденция безудержного роста должна переломиться. По сути дела, должна будет переломиться эволюционная тенденция не просто нашего вида, но всей биосферы и даже всей вселенной. Она началась практически с самого начала существования вселенной и работала по единой математической закономерности. И вот должен закончиться разгонный процесс, которому миллиарды лет!

— Когда же это случится? И чем это нам грозит? — слышу я вопрос читателя.

Скоро я отвечу на ваш вопрос. Но предварительно должен сказать, что аналогичные гиперболы можно выстроить и для эволюции экономики, и для технической эволюции, поскольку они зависят от людей. Экономический рост мирового богатства и производительности, а также рост числа открытий и изобретений также должны улететь в бесконечность.

Удивительно. В математике и технике такие режимы называют «режим с обострением», а в физике — фазовым переходом. Вы, кстати, знаете, что такое фазовый переход? Должны знать!

Когда лёд превращается в воду или наоборот — это фазовый переход. Когда вода превращается в пар или наоборот — это фазовый переход. Но не всегда фазовый переход сопровождается изменением агрегатного состояния, то есть превращением твёрдого в жидкое или жидкости в газ. Иногда фазовый переход может случиться и в твёрдом теле. Вообще говоря, фазовое состояние — это набор физических свойств. Не химических, а именно физических! Химически вода и есть вода, что в твёрдом виде, что в газообразном. А физические свойства льда и жидкости, как вы понимаете, разные — лёд твердый, а вода текучая, у них разная плотность, разная электропроводность и так далее.

Так вот, бывают случаи, когда при повышении температуры или давления твёрдое вещество продолжает оставаться твёрдым, но меняет свою внутреннюю структуру — кристаллическая решётка перестраивается. Из-за этого резко меняются физические свойства образца, и это тоже фазовый переход. Например, при нагревании и увеличении давления графит — мягкий, черный, непрозрачный материал — превращается в алмаз, материал прозрачный и супертвёрдый. Физические свойства резко меняются на противоположные, а химически графит и алмаз остаются одним и тем же веществом: углеродом. Углерод горючий, то есть химически реагирует с кислородом, — поэтому и графит, и алмаз одинаково сгорают в кислородной атмосфере без остатка, целиком превращаясь в углекислый газ.

Часто фазовые переходы случаются в металлах, чем пользуются металлурги, например, для изменения свойств стали, делая ее более твёрдой путём закалки. Фазовый переход — дело почти мгновенное. Словно взрывная волна бежит внутри металла! Вот он нагревается, и какое-то время ничего не происходит. А потом, зародившись в одной точке, начинает разбегаться волна перекристаллизации, резко ускоряясь и захватывая весь объем металла. Бэм-ц!

Это напоминает реакцию Бутлерова. Колба греется, греется, греется. ничего не происходит! И вдруг с какой-то молекулы начинается реакция — сначала постепенно, медленно и незаметно, потом с каждым мгновением мутнея и наращивая скорость, которая зависит от числа прореагировавших молекул, волна кристаллизации сахаров захватывает всю колбу, превращая бывшую прозрачную жидкость в коричневый карамельный монолит.

Это напоминает рост плесени в чашке Петри. Начавшись с одного организма, поделившегося на два, потом на четыре, на восемь, на шестнадцать и так далее, то есть, разгоняясь в катастрофическом темпе, размножение микробов или плесени вскоре забивает ими всю чашку.

Это напоминает рост численности населения на Земле. Поначалу медленный-медленный, он постепенно ускоряется и приводит к взрывному заполнению всего «сосуда». И скорость растёт тем быстрее, чем больше народа, потому что именно народ и размножается.

Это напоминает гравитационное сгущение газопылевого облака, оставшегося после взрыва сверхновой (затем оно превратится в новую планетарную систему типа Солнечной). Если мы представим себе, что сгущение этого сильно разреженного облака до состояния протозвездной туманности длится один час, то мы увидим, что в течение получаса вообще ничего заметного глазу не происходит. Через пятнадцать-двадцать минут мы начинаем с трудом замечать в центре крохотное сгущение. Оно составляет одну сотую долю будущего сгущения и накапливается так мучительно медленно, что мы зеваем и засыпаем. Будит нас скрип пружины в наших часах: час прошёл, и сейчас начнут бить куранты! Это происходит за пару-тройку секунд до истечения срока. Мы обращаем взор на нашу сгущающуюся туманность и с удивлением видим, что в более-менее плотное протозвёздное облако сгустилась только половина разрежённой туманности. И буквально за секунду до срока, когда молоточек уже практически сорвался и полетел к гонгу, сгущение добирает вторую половину массы, разогревается аж до свечения, и начинается вторая серия — образование центральной звезды и планет.

Так работает эволюция…

И вот теперь я отвечу, когда же с нами «случится бесконечность». Это произойдёт в первой половине XXI века. Уже при нашей жизни.

Друзья! Нам жутко повезло! Мы живём в переломный момент истории мира! В период фазового перехода, когда цивилизация растет с максимальной скоростью. Далее произойдёт перелом тенденции, замедление скорости и — переход образца в новое фазовое состояние, ни в чем не похожее на прежнее, отличное по всем свойствам. Собственно, переход уже происходит.