Классическое представление о пространстве, унаследованное от Евклида и Ньютона, долгое время служило незыблемым фундаментом научной картины мира. Это пространство - трехмерное, однородное, изотропное, пассивное вместилище для механистических взаимодействий тел. Однако, как прозорливо отмечал Владимир Иванович Вернадский, такой взгляд является глубокой абстракцией, "математической абстракцией геометра", далекой от "реального физического пространства", с которым имеет дело натуралист. Его критика этого "пустого идеального" пространства и передовые идеи о специфике пространства живых организмов не только предвосхитили многие направления современной науки, но и продолжают стимулировать философское осмысление бытия.
Вернадский утверждал, что евклидово пространство, будучи бесструктурным, не способно отразить сложность и динамику природных процессов, особенно феномена жизни. Для него "реальное пространство натуралиста" неразрывно связано с физической средой, где протекают материально-энергетические процессы, оно обладает "определенным строением". Он видел подтверждение этому в универсальности явления симметрии в природе, которую считал выражением свойств реального физического пространства и, следовательно, всеобщим принципом познания. В противовес статичному ньютоновскому, пространство современной Вернадскому науки уже тогда представлялось "текучим", динамичным, что находило отражение в космологических моделях, подобных уравнениям А. Фридмана, описывающим пульсирующую и нестабильную Вселенную. Это физическое пространство, по Вернадскому, неоднородно, анизотропно и вечно меняется, и принятие евклидово-ньютоновской модели закрывает путь к пониманию специфики живого вещества.
Центральным пунктом в размышлениях Вернадского о пространстве жизни стали идеи Луи Пастера о диссимметрии. Пастер обнаружил, что живые организмы избирательно используют оптические изомеры органических молекул (например, L-аминокислоты и D-сахара), создавая хирально чистое окружение на молекулярном уровне. Это явление, названное энантиоморфностью, указывает, по Вернадскому, на то, что "пространство живых организмов... резко отличается от свойств пространства косного вещества". В абстрактном евклидовом пространстве правое и левое тождественны; в пространстве жизни они фундаментально различны. Живое вещество, обладая часто внешней симметрией, проявляет "резкую диссимметрию как глубинное свойство материи и свойство жизни". Вернадский видел в этом не просто любопытный факт, а ключ к "материальным свойствам пространства" и свидетельство "резкого и непроходимого материально-энергетического отличия живого вещества от косной материи".
Современная наука во многом подтверждает и углубляет эти прозрения.
1. Динамичность и структурированность пространства. Общая теория относительности Эйнштейна окончательно похоронила идею пассивного ньютоновского пространства, показав его динамическую связь с материей и энергией - пространство-время искривляется и "течет". Космология, изучая крупномасштабную структуру Вселенной (скопления галактик, войды), подтверждает ее неоднородность. Даже вакуум в квантовой физике не является пустотой, а ареной рождения и аннигиляции виртуальных частиц, обладая собственной энергией.
2. Гомохиральность жизни. Феномен, отмеченный Пастером и подчеркнутый Вернадским, сегодня известен как гомохиральность жизни и является одной из фундаментальных и до конца не разгаданных ее загадок. Все известные земные организмы используют исключительно L-аминокислоты для построения белков и D-сахара в нуклеиновых кислотах и метаболизме. Эта строгая хиральная избирательность критически важна для функционирования биохимических машин клетки, например, для специфичности ферментов и рецепторов. Нарушение хиральной чистоты может иметь катастрофические последствия (классический пример - трагедия с талидомидом).
3. Происхождение гомохиральности. Вернадский, вслед за Пастером, размышлял о космических причинах диссимметрии, предполагая, что Земля могла пройти через область "правого диссиметрического пространства". Современные гипотезы происхождения гомохиральности также часто апеллируют к космическим факторам:
- Циркулярно поляризованный свет. Ультрафиолетовый циркулярно поляризованный свет от нейтронных звезд или из областей звездообразования мог селективно разрушать один из энантиомеров органических молекул в протопланетных дисках или на ранней Земле.
- Слабое взаимодействие. Электрослабое взаимодействие, одна из фундаментальных сил природы, само по себе является хиральным (нарушает четность). Предполагается, что оно могло дать очень небольшой, но статистически значимый перевес одному из энантиомеров на ранних этапах химической эволюции, который затем был усилен автокаталитическими процессами.
- Взаимодействие с хиральными минералами. Некоторые минералы (например, кварц) существуют в хиральных формах и могли выступать катализаторами для синтеза или адсорбции хирально чистых органических молекул.
Хотя единой общепринятой теории пока нет, сам факт поиска источника асимметрии вне чисто земных случайных процессов созвучен идеям Вернадского о "фундаментальной характеристике космоса".
4. Необратимость жизненных процессов. Утверждение Вернадского о "фатальной необратимости" жизненных процессов находит глубокое отражение во втором начале термодинамики. Живые системы - это открытые, неравновесные системы, поддерживающие свою сложную упорядоченность (низкую энтропию) за счет увеличения энтропии в окружающей среде. Жизненные циклы, развитие, старение - все это примеры направленных, необратимых во времени процессов.
Таким образом, критика Вернадским редукционистского подхода к пространству и его акцент на уникальных свойствах пространства, связанных с жизнью, оказались удивительно дальновидными. Идея о том, что "состояние пространства живых организмов резко отличается от состояния пространства естественных тел биосферы" и является "проявлением более глубоких свойств материи", продолжает быть актуальной. Современная наука, от физики элементарных частиц до астробиологии, сталкивается с фундаментальной асимметрией Вселенной и жизни. Открытие Вернадского и Пастера о диссимметрии живого - это не просто частный научный факт, а указание на необходимость переосмысления самих оснований нашего понимания материи, пространства и самого феномена жизни. Философское осмысление "реального пространства натуралиста", к которому призывал Вернадский, остается насущной задачей, ибо без учета его специфических свойств, особенно тех, что проявляются в живом веществе, построение целостной и адекватной картины сущего невозможно.