Открытие закона сохранения превращения энергии создало основу для дальнейшего развития термодинамики и статистической физики. В 60-е годы немецкий физик Р. Клаузиус формулирует второй закон термодинамики — закон возрастания энтропии в необратимых процессах. Суть этого закона природы (в популярном объяснении) состоит в том, что нетепловые формы энергии превращаются в теплоту, т. е. в энергию неупорядоченного движения микрочастиц, как бы «охотнее», чем теплота в механическое движение, электрический ток и т. д. Известно, что полностью перевести сжигаемое в двигателе топливо в механическое движение или электрический ток не удается. Поскольку же тепловая энергия переходит от тел, более нагретых, к телам, менее нагретым, постольку процесс развития физического мира, по Клаузиусу, имеет вполне определенное направление: доля теплоты в общем балансе энергии возрастает, а тепловая энергия все более рассеивается в мировом пространстве. Через конечное время возрастание энтропии должно якобы привести к охлаждению всех звезд и «тепловой смерти» Вселенной. Закон сохранения энергии соблюдается, но все более равномерное распределение теплоты по бесконечному пространству делает существование высших форм материи и прежде всего жизни невозможным.
Критикуя Клаузиуса, Энгельс показал основной порок его рассуждений: положение, верное для конечной системы, распространялось на всю бесконечную Вселенную. Далее Энгельс отметил, что метафизическое представление о конце Вселенной неизбежно предполагает представление и о начале движения, т. е, широко открывает дверь идеализму. «Мировые часы сначала должны быть заведены, затем они идут, пока не придут в состояние равновесия, и только чудо может вывести их из этого состояния и снова пустить в ход. Потраченная на завод часов энергия исчезла, по крайней мере в качественном отношении, и может быть восстановлена только путем толчка извне. Значит, толчок извне был необходим также и вначале; значит, количество имеющегося во вселенной движения, или энергии, не всегда одинаково; значит, энергия должна была быть сотворена; значит, она сотворима; значит, она уничтожима. Ad absurdum!» (К. Маркси Ф. Энгельс. Соч., т. 20, стр. 600). Таким образом, Энгельс вскрыл внутреннее противоречие между гипотезой Клаузиуса насчет «тепловой смерти» Вселенной и законом сохранения и превращения энергии и высказал твердую уверенность в том, что наука рано или поздно добудет прямые доказательства ложности этой гипотезы, поскольку станет известно, каким образом из рассеиваемой звездами материи и энергии вновь образуются такие мощные источники тепловой энергии, как звезды. Предвидение Энгельса сбывается. В настоящее время процесс образования звезд в скоплениях межзвездного газа и пыли стал уже объектом непосредственного изучения астрономов, а повышение температуры внутри формирующейся звезды находит свое объяснение в том, что при повышении гравитационного давления могут начаться ядерные реакции, являющиеся источником звездной энергии.
Энгельс не только подвергает критике теорию «тепловой смерти» Вселенной, но по существу решает поставленный этой теорией философский вопрос. Он творчески развивает диалектический материализм, выдвигая положение о качественной неуничтожимости материи и движения. В вечном круговороте движения природы каждая конечная форма существования материи преходяща, в нем «ничто не вечно, кроме вечно изменяющейся, вечно движущейся материи и законов ее движения и изменения... У нас есть уверенность в том, что материя во всех своих превращениях остается вечно одной и той же, что ни один из ее атрибутов никогда не может быть утрачен и что поэтому с той же самой железной необходимостью, с какой она когда-нибудь истребит на Земле свой высший цвет — мыслящий дух, она должна будет его снова породить где-нибудь в другом месте и в другое время» (Там же, стр. 362—363). Это положение Энгельса существенно обогащает тезис о материальном единстве мира. Данная им во «Введении» к «Диалектике природы» философская картина мира как единого целого сохраняет свое значение и по сей день, несмотря на то, что отдельные ее детали не могли не устареть. Энгельс настаивал на том, что эту картину мира надо будет изменять непрерывно, ибо с каждым новым великим открытием в естествознании материализм должен принимать новый вид.
Энгельс о диалектическом развитии в природе
Вторая важнейшая идея «Анти-Дюринга» и «Диалектики природы» - это идея исторического развития природы.
К последней трети XIX в. метафизическое воззрение на природу как царство неизменных вещей и вечно повторяющихся процессов уже изжило себя, хотя оно все еще крепко держалось в умах естествоиспытателей. Пробивавшая себе дорогу более ста лет идея развития со времени появления в 1859 г. «Происхождения видов» Дарвина стала быстро проникать в сознание естествоиспытателей и была взята на вооружение буржуазными философами и социологами. Однако принцип развития в их изложении оказывался неполным, неточным, упрощенным, а нередко и прямо извращался. Причины исторического развития природы, источник этого развития теологи, философы-идеалисты и шедшие на поводу у них естествоиспытатели либо не выясняли вовсе, либо «объясняли» приписыванием богу «первого толчка».
Энгельс, исходя из данных всех естественных наук, впервые нарисовал общую картину исторического развития природы с позиций диалектического материализма. Из газообразных туманностей образовались бесчисленные звезды нашей Галактики. Еще Лаплас показал, как в процессе возникновения некоторых из них, в том числе нашего Солнца, могут возникнуть планеты. На планетах первоначально «господствует теплота», но мере их охлаждения создаются условия для появления все более сложных химических соединений, лежащих в основе жизни. Энгельс замечает: «В чем заключаются эти предварительные условия, мы в настоящее время еще не знаем. Это неудивительно, так как до сих г даже еще не установлена химическая формула белка ( К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 20, стр. 356)).
Первоначально белок, будучи носителем жизни, еще не имеет клеточной структуры; клетка возникает позднее, но вместе с ней возникает и «основа для формообразования всего органического мира» (К, Маркс и Ф. Энгельс. Соч., г, 20, стр. 615). Из простейших одноклеточных существ развиваются, с одной стороны, различные виды растений, с другой — виды животных, и далее, «та форма, в которой достигает своего наиболее полного развития нервная система,— а именно позвоночные, и опять-таки, наконец, среди них то позвоночное, в котором природа приходит к осознанию самой себя,— человек» (Там же, стр. 513).
Развитие науки после 1876 г. (когда были написаны эти слова) за неполное столетие позволило уточнить многие звенья нарисованной Энгельсом картины исторического развития природы в Солнечной системе и на Земле. Но во всех своих главных чертах (и многих частностях) эта картина сохраняет свое значение и по настоящее время.
Энгельс детально проанализировал с философских позиций обсуждавшиеся в конце XIX в. гипотезы и теории относительно отдельных этапов исторического развития природы. Его особое внимание привлекли философские споры вокруг проблемы происхождения жизни, поскольку данная проблема была во времена Энгельса (и остается по настоящее время) наименее исследованным «отрезком» исторического развития природы на нашей планете.
Идеалисты и попы, спекулируя на нерешенности многих вопросов науки и абсолютизируя отличие живого от неживого, продолжали доказывать, что все живые существа созданы богом, вдохнувшим «жизненную в косную материю. Сторонники механистического воззрения подходили к этому вопросу упрощенно, пытаясь экспериментально доказать, что живые существа могут в любой момент «самопроизвольно зарождаться» в мертвой материи. Энгельс высмеивал людей, воображавших, «что можно принудить природу при помощи небольшого количества вонючей воды сделать в 24 часа то, на что ей потребовались тысячелетия» ( Там же. стр. 612).
Опыты Пастера, опровергнувшие упрощенные механистические представления о возможности зарождении живого, были широко использованы идеалистами для борьбы против самой идеи «химического» происхождения жизни. С другой стороны, доказательства Пастера против теории «самозарождения» натолкнули некоторых видных ученых, например Либиха и Гельмгольца, на мысль о заносе жизни на Землю из мирового пространства. Энгельс отмечал, что эта теория противоречит опытным данным, ибо условия для существования белка отсутствуют в мировом пространстве, «где нет ни воздуха, ни пищи и где царит такая температура, при которой наверняка никакой белок не может ни функционировать, ни сохраняться!» (Там же, стр. 615).
Главные надежды в решении этой коренной проблемы естествознания, имеющей первостепенное философское значение, Энгельс возлагал на химию, которая уже в 1828 г. получила из неорганических соединений первое органическое вещество — мочевину. «В настоящее время,— писал Энгельс,— она в состоянии изготовить всякое органическое вещество, состав которого она точно знает. Как только будет установлен состав белковых тел, химия сможет приступить к изготовлению живого белка. Но требовать от химии, чтобы она с сегодня на завтра дала то, что самой природе только при весьма благоприятных обстоятельствах удается сделать на отдельных небесных телах через миллионы лет,— это значило бы требовать чуда» (К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 20, стр. 513).
Блестящие успехи, достигнутые к настоящему времени биохимией в изучении состава белков и нуклеиновых кислот, поставили задачу синтеза белка в число важнейших, первоочередных задач науки второй половины XX в. Экспериментальное получение простейших белков начато. Но если успехи химии подводят к полной разгадке тайны происхождения жизни, так сказать, «снизу», то успехи биологии, обнаруживающей и изучающей все более простые формы жизни, в свою очередь сужают «сверху» непройденное еще в эксперименте расстояние между живым и неживым. Энгельс внимательно следил за достижениями биологии в познании клетки, ее внутреннего строения и подверг решительной критике немецкого биолога Вирхова, утверждавшего, что нет жизни вне клетки. Исходя из общих философских посылок, Энгельс утверждал, что первона-чально носитель жизни — белок — не мог иметь клеточной структуры и что нелепо «объяснить возникновение хотя бы одной-единственной клетки прямо из мертвой материн, а не из бесструктурного живого белка...» (Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 20, стр. 612). Открытие в 90-е годы XIX в. Д. И. Ивановским вирусов и бурное развитие биологии XX столетия доказали полную правоту Энгельса и в этом вопросе. В настоящее время наукой изучены вирусы и другие виды живого, не обладающие клеточной структурой.
Рассматривая процесс исторического развития природы, Энгельс подчеркивал господство в природе основных законов диалектики. При этом наибольшее внимание Энгельс уделил центральному закону диалектики — закону единства и борьбы противоположностей. Он отверг теории, в которых естествоиспытатели причиной развития в природе признают какую-то внешнюю, надприродную силу. Таков знаменитый «первый толчок» Ньютона, будто бы определивший движение планет по орбитам вокруг Солнца, таковы катастрофы в теории Кювье, призванной объяснить развитие мира животных. Энгельс показал несостоятельность не только этих принадлежащих прошлому воззрений, но и взглядов атеиста Дюринга, чья «система природы» начинала с «равного самому себе первоначального состояния мира», т. е. с покоя, который мог быть нарушен только внешней по отношению к природе силой, т. е. Богом (Там же стр. 52).
Подлинную движущую силу развития Энгельс усматривал в «борьбе» взаимосвязанных и взаимопроникающих противоположностей и подвергал анализу специфические формы их действия в различных процессах природы. Так, он указывал на притяжение и отталкивание как на характерную форму действия закона единства и борьбы противоположностей в неорганической природе и критиковал метафизический взгляд Ньютона, гласно которому в природе господствует одна из этих противоположностей, а именно притяжение. На деле же «притяжение и отталкивание столь же неотделимы друг от друга, как положительное и отрицательное, и поэтому уже на основании самой диалектики можно предсказать, что истинная теория материи должна отвести отталкиванию такое же важное место, как и притяжению..» (К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 20, стр. 558-559).
Высоко оценивая дарвиновское учение и защищая его от нападок Дюринга и других антидарвинистов Энгельс отмечал существенные пробелы в этой теории и прежде всего недостаточное раскрытие «внутреннего механизма» процесса органического развития. Рассматривая развитие в живой природе как результат борьбы противоположностей, Энгельс указывал на специфическую форму проявления этого всеобщего закона в органическом мире: «...начиная с простой клетки, каждый шаг вперед до наисложнейшего растения, с одной стороны, и до человека — с другой, совершается через постоянную борьбу наследственности и приспособления» (Там же, стр. 526). Дарвин был склонен переоценивать значение перенаселения. По Энгельсу, и в отсутствие перенаселения процесс развития организмов происходит благодаря изменениям в условиях их существования и борьба указанных выше противоположностей может «обеспечить весь процесс развития, не нуждаясь в отборе и в мальтузианстве» (Там же, стр. 621).