Аннотация
Вселенная предстает перед нами как самоорганизующаяся система, и появление на определенном этапе ее развития жизни и разума не может рассматриваться как случайность.
1. Что понимается под «естественнонаучной концепцией развития»?
Естественнонаучная концепция развития возникает как следствие достигнутого на данный период времени научного знания об окружающем Мире и протекающих в нем эволюционных процессах. Концепция не является чем-то постоянным и меняется в соответствие с принципиальными изменениями научной картины Мира и научного мировоззрения. Так, сложившаяся на протяжении XIX века концепция опиралась на следующие основополагающие представления прошлого.
1) Вселенная бесконечна в пространстве и времени, она стационарна. Базовым состоянием материи является состояние термодинамического равновесия. Поэтому Вселенная в целом неизменяема. Наблюдаемые в ней отклонения от такого состояния, например, существование звезд, планет и т.д., есть результат случайной гигантской флуктуации. Согласно второму началу термодинамики, подобные отклонения от состояния равновесия должны со временем сгладиться. Следовательно, во Вселенной господствует только деструктивная тенденция, которая приведет ее к «тепловой смерти».
2) Классическая физика, опиравшаяся на мировоззрение, сформулированное в блестящем труде И. Ньютона «Математические начала натуральной философии», рассматривала фундаментальные природные процессы как обратимые. Лаплас из такого утверждения сделал вывод о детерминизме природных процессов, откуда следовало, что при точном знании начальных условий системы можно восстанавливать ее прошлые и предсказывать будущие состояния. Соответственно, наблюдаемые случаи необратимости состояний возникают как результат нашего незнания, а не как реальное нарушение представления об обратимости природных процессов и основных законов физики. Такой подход порождает отрицание возможности возникновения качественно новых состояний системы, возможности ее отклонения от заданного жизненного пути. Ставится под сомнение само существование стрелы времени.
3) Эволюционная теория Дарвина сыграла неоценимую роль в науке, внедрив практически во все ее разделы представление о неизбежном протекании процессов развития. Но теория Дарвина не распространялась на Вселенную, да и в биологии она ограничивалась внутривидовыми процессами. В роли единственной движущей силы биологической эволюции выступал естественный отбор, предполагавшийся господствующим в Природе. В XIX веке эта теория входила составной частью в концепцию развития, без достаточных на то оснований выходя за ее биологические рамки.
Подробное рассмотрение научных представлений XIX века и исторического развития основополагающих научных идей представлено, например, в [1]. Из этих представлений складывалась концепция развития, провозглашавшая единственность деструктивного начала в любых процессах развития, предопределенность самого пути развития (лапласовский детерминизм), в ходе которого невозможно возникновение качественно новых состояний.
В свете выдающихся научных открытий ХХ века сформировались новые представления, ставшие фундаментом современной научной концепции развития.
1) К концу 20-х годов прежнюю модель Стационарной Вселенной сменила модель Развивающейся Вселенной, имеющей «начало», историю развития от начала до сегодняшних дней и далее. В последующие годы в общих чертах определились те изменения, которые протекали во Вселенной на протяжении ее истории. Выяснилось, во-первых, что Вселенная не есть сборище случайно возникших упорядоченных объектов, связанных только силами гравитационного притяжения. Вселенная предстала как высокоорганизованная единая система. Во-вторых, ее развитие, каким его видит наука сегодняшнего дня, носило четко выраженный направленный характер и протекало от исходного «самого простого из всех последующих» состояний к поэтапно нараставшей сложности исходных элементов, к возникновению систем, нарастающей упорядоченности этих систем и усложнению процессов взаимодействия между составными частями целого. Отмечается нарастающее в процессе развития разнообразие форм существования объектов и протекающих в них процессов.
Направленный характер развития от более простых к более сложным состояниям наблюдается не только во Вселенной, как целом, но и в подсистемах, появляющихся на определенных этапах ее развития. Такая тенденция отмечается у сложных развивающихся систем, которым присуща высокая степень организованности. Это относится, в частности, к биосфере и к любому земному организму. Проблема направленного развития занимает ведущее место в новой концепции развития [2].
2) Современная физика освобождается от таких предпосылок классической физики, как понятия обратимости во времени фундаментальных законов, как детерминистический характер динамических процессов и линейный характер подавляющего большинства протекающих в природе процессов. На смену пришли такие понятия, как господство в Мире нелинейных, необратимых процессов, как возможность спонтанного возникновения новых типов структур в сильно неравновесных условиях, как переход в таких условиях от беспорядка к нарастающему порядку [1]. Решающую роль в наступивших переменах играет открытие в 70-х годах явления, получившего название самоорганизации материи. Старые споры о становлении нового в Мире, возникновения качественно новых объектов и состояний, успешно разрешаются в рамках новых представлений [3].
3) Крупнейшие открытия в биологических науках изменили отношение к эволюционной теории Дарвина. В свете этих открытий произведена модификация первоначальной теории, и возникла так называемая синтетическая теория биологической эволюции. В ней учтены новые представления об изменчивости и наследственности, но сохранено представление о плавном характере развития, способном создавать качественно новые состояния путем последовательных мелких изменений, сохранена приверженность к трактовке естественного отбора как единственной движущей силы биологической эволюции. Такая приверженность не подкрепляется новыми научными данными.
Полагают, что естественный отбор обеспечивает популяции адаптацию к среде обитания, но не занимает ведущего положения в процессах, сопровождающих возникновение качественно новых состояний биологических систем. Теряет смысл представление об особом характере законов протекания биологической эволюции, они естественным образом вписываются в современную естественнонаучную концепцию развития. Какова сущность этой концепции?
2. Созидательная тенденция развития.
Анализ современной научной картины мира обнаруживает существование направленного характера развития, проявляющегося, прежде всего, у сложных систем, обладающих высокой степенью организованности. Такой вывод относится и к нашей Вселенной, рассматриваемой в качестве системы.
Уточним, что понимается нами под термином «Вселенная». Во-первых, это та ее часть, которая доступна нашему наблюдению, она простирается на расстояния порядка 12-13 миллиардов световых лет. Во-вторых, в свете выдающихся астрономических открытий конца ХХ века обнаружилось господство в нашем Мире пока непонятной науке субстанции невещественной природы. Оказалось, что исследовавшаяся астрономами и астрофизиками Вселенная, состоящая из атомарного вещества и излучений, – это только вещественная составляющаяся всей Вселенной в самом общем представлении. Вещество составляет лишь ~25% всей тяготеющей массы Вселенной, из них атомарное вещество – это только 4% этой массы. От 75 до 80% тяготеющей массы приходится на долю невещественной субстанции.
Предполагается, что господствующая субстанция входит составной частью в физический вакуум, являющийся еще одной формой существования материи в нашем Мире, формой, отличной от вещества. Более того, именно такая форма материи является базовой, а вещественная Вселенная – это производная от этой базовой формы [4]. В данной статье под термином «Вселенная» будем понимать только вещественную Вселенную.
Какие основания считать вещественную Вселенную высокоорганизованной направленно развивающейся системой? Космологи и физики на основании гипотезы Горячей Вселенной сумели реконструировать историю развития Вселенной практически от момента ее возникновения до наших дней. Результаты реконструкции полагаются достаточно обоснованными, поскольку они подтверждаются следствиями, непосредственно наблюдаемыми в наши дни.
Эта история состоит из цепочки последовательных этапов развития, в которой «начало» выглядит как самое «простое» из всех последующих состояний Вселенной. Такие представления можно уточнить, например, по известной книге Стива Вайнберга [5]. В процессе расширения в ранней Вселенной снижались температура и плотность вещества, при этом шли процессы усложнения исходных форм вещества, что привело примерно через 3 минуты после «начала» к преобразованию исходного протовещества и образованию ядер водорода и гелия. Еще примерно через 500-700 тысяч лет, когда температура снизилась до 3000К, произошло соединение ядер с электронами, и возникли атомы водорода и гелия, основа современной водородно-гелиевой Вселенной.
Далее начались процессы образования крупномасштабных и более мелких структур, возникла современная иерархия разномасштабных структур – сверхскоплений галактик, скоплений галактик, отдельных галактик с составляющими их звездами и т.д. Поэтапное нарастание сложности и разнообразия возникавших структур служит первым признаком направленного характера общего развития системы и одновременно демонстрирует нарастающую организованность.
Направленность исторического развития обнаруживает не только вещественная Вселенная, рассматриваемая как система, но и порождаемые в ходе ее развития структурные подсистемы. Единство всех частей Вселенной подтверждают предпринимаемые в последние десятилетия усилия выявить ее общую организационную структуру. Пока эти усилия далеки от завершения, но их результаты показывают, что в пределах видимой Вселенной скопления галактик образуют различимую структурную организацию, исключающую ее случайное и независимое проявление. Но наиболее ярким проявлением высокой организованности Вселенной выступает феномен, получивший название «тонкой подстройки Вселенной».
Современная космология тесно связана с физикой вещества, поскольку появилось понимание того, что устройство и путь развития Мегамира (Вселенной) определяется свойствами составляющих его частиц Микромира. При описании Микромира физики используют определенные константы, получившие название физических постоянных (ФП). В физических справочниках перечисляется примерно 30 таких констант. Значения основных ФП получены экспериментально, и пока нет теоретических подтверждений, как их величин, так и того, что такие величины связаны друг с другом. Тем не менее, постулируется, что ФП неизменны во всех уголках Вселенной и во все времена.
Правомерность таких постулатов не бесспорна. В связи с этим у физиков возник «наивный» вопрос: почему значения ФП такие, и что стало бы с Вселенной, если бы значение одной или нескольких из них оказались бы иными?
Теоретическая физика располагает расчетными методами, обоснованными современным знанием Микромира, позволяющими проверить подобные предположения. Задавая те или иные отклонения конкретной ФП от ее известного значения, определяют следствия, к которым такое отклонение приводит микромир и Вселенную. Результаты расчетов показали, что достаточно изменить даже одну константу в пределах всего 10 – 15%, и Вселенная выродится, в ней не смогут образовываться основные устойчивые структуры – ядра, атомы, звезды, галактики и другие упорядоченные системы [6]. Оказывается, Природа с высокой точностью "подогнала" большое число представляющихся нам независимыми параметров микромира, при которых возможно существование Развивающейся Вселенной.
Но это еще не всё, существование взаимосогласованного пакета значений ФП еще не обеспечивает направленное развитие Вселенной. Можно долго перечислять факты "случайных" совпадений обстоятельств, без которых направленное развитие оборвалось бы на некотором промежуточном этапе и не получило бы завершения, которое наблюдается сегодня [2].
Так, небольшая асимметрия между веществом и антивеществом позволила на ранней стадии образоваться вещественной Вселенной, без чего она выродилась бы в фотонно-лептонную пустыню; неустойчивость нуклонов с атомными числами 5 и 8 прервала первичный нуклеосинтез на стадии образования ядер гелия, благодаря чему смогла возникнуть водородно-гелиевая Вселенная; наличие у углерода 12С возбужденного уровня с энергией, почти точно равной суммарной энергии трех ядер гелия (a-частиц), создало возможность для протекания звездного нуклеосинтеза, в ходе которого образовались элементы таблицы Менделеева, более тяжелые, чем водород и гелий; расположение у ядра кислорода энергетических уровней опять же случайно оказалось таким, что не позволило в процессах звездного нуклеосинтеза превратиться всем ядрам углерода в ядра кислорода, а углерод, как известно, это основа органической жизни.
Перечень подобных "случайностей" далек от завершения. Вероятность каждой из них очень мала, но совместное их случайное возникновение просто невероятно. Совокупность многочисленных случайностей такого рода вместе с наличием строго определенного пакета взаимосогласованных значений ФП и была метко названа П. Дэвисом "тонкой подстройкой Вселенной" [7]. Существование этого феномена указывает на высочайшую степень организованности Вселенной.
Высокая степень организованности отмечается и в доступных нашему изучению подсистемах, рожденных в ходе исторического развития Вселенной. Так, для планетологов серьезную проблему представляет вопрос о причинах высокой устойчивости Солнечной системы. На протяжении примерно пяти миллиардов лет эта система сохраняется, несмотря на то, что находится под воздействием внешних и внутренних возмущений. То, что за столь длительный срок не произошел ее распад или серьезная деформация, можно объяснить только наличием особой ее организованности.
В последние годы назревает понимание того, что наша Земля находится в процессе развития и обнаруживает при этом также высокую степень организованности. Такое понимание определилось новыми фактами, приведшими к смене прежней геологической парадигмы, к внедрению теории Тектоники литосферных плит. Но и это теперь не является последним словом. В геологии назревает новая теория, получившая условное наименование Глобальной геодинамики. В отличие от Тектоники литосферных плит, рассматривающей динамические процессы, протекающие в самых верхних слоях Земли, Глобальная геодинамика включает в рассмотрение глубинные процессы теплообмена и массообмена между ядром, мантией и литосферой, образующей поверхностный блок вещества Земли. Глубинные процессы изменяются со временем, что отражается и на поверхностных слоях. Развитие Земли носит исторический характер. В ходе этой истории возникало и претерпевало изменения организационное состояние планеты. В определенном отношении это отражается различными геологическими эпохами, составляющими геологическую историю планеты.
Современные палеонтологические данные позволяют в общем виде обсудить исторический путь развития биосферы, без сомнения являющейся высокоорганизованной системой. Биосфера возникла на протяжении первого миллиарда лет существования Земли, как оформившейся планеты. Первоначально в ее состав входили простейшие одноклеточные организмы, получившие название прокариотов. Достоверно их существование обнаруживается в древнейших скальных породах, возраст которых, а, следовательно, и возраст организмов, оценивается в 3,8 миллиардов лет назад. Примерно два миллиарда лет назад вдруг возникли значительно более сложные одноклеточные организмы, получившие название эукариотов. Слово «вдруг» означает, что эти клетки не являются производными от прокариотов, они возникли независимо от них в результате объединения трех исходных форм органелл. Усложнения не давали эукариотам видимых преимуществ над прокариотами, скорее наоборот.
Тем не менее, вопреки теории естественного отбора эукариоты продолжали свое существование. Их роль в развитии биосферы выяснилась после того, как примерно 700 миллионов лет назад на их основе появились первые многоклеточные организмы. Этого не могло произойти на основе прокариотов. В результате возникла эдиакарская фауна, состоящая из многоклеточных беспозвоночных животных. Дальнейшие крупные преобразования биосферы проходили в периоды Великих массовых вымираний биоты. В истории биосферы отмечаются четыре таких вымираний.
1. Кембрийское великое вымирание началось примерно 544 млн. лет назад. Мгновенно в геологических масштабах времени полностью изменилась фауна биосферы, вместо эдиакарской фауны возникло огромное разнообразие скелетных организмов. Тем самым в перспективе открылся путь к появлению высших животных.
2. Пермское великое вымирание случилось примерно 250 млн. лет назад. За период порядка 100 тыс. лет на суше исчезла вся растительность и 70% сухопутной жизни. В морях погибло 85% всех форм морской жизни. Открылась дорога к завоеванию Земли рептилиями.
3. Триасовое великое вымирание примерно 190 млн. лет назад. Об этом периоде пока известно лишь то, что за время порядка одного миллиона лет произошло исчезновение многих морских и сухопутных видов. Но это не коснулось большинства рептилий.
4. Позднемеловое великое вымирание произошло 65 млн. лет назад. Исчезла половина всех родов и ¾ видов животных и растений. В морях вымерли аммониты, белемниты, морские рептилии, на суше исчезли крылатые рептилии и динозавры, а также значительная часть растительного мира. В этот период времени отмечено действительно катастрофическое событие, по-видимому Земля столкнулась с крупным астероидом, диаметр которого оценивается в 10 км. Такое событие, без сомнения, способно вызвать катастрофические последствия для биосферы. Но, как отмечают исследователи, вымирание началось задолго до падения астероида, оно было вызвано существенными геологическими подвижками и изменением климата планеты. Космическая катастрофа, видимо, ускорила ранее начавшиеся процессы.
Опустошения в биосфере можно трактовать как следствия глобальных катастроф. Но возникновения катастроф непредсказуемы, они никак не связаны с самим процессом развития биосферы. Глобальные катастрофы должны были бы приводить к деградации биосферы, ее возврату к исходному примитивизму. Однако этого не происходило. После вымираний, длившихся на протяжении сотен тысяч, а возможно, и нескольких миллионов лет, вместо деградации всего живого на первый план избирательно выходили новые формы животного и растительного мира, до того пребывавшие в тени. Они выводили биосферу из застоя на путь ее полной перестройки, последующего направленного развития. Так что Великие вымирания выглядят как скачки в развитии, сопровождавшиеся переходами биосферы в качественно новые состояния. В частности, из среды млекопитающих, занявших после рептилий господствующее положение в биосфере, появляется носитель разума, человек.
Появление человека – это очередное качественное изменение биосферы, так как с человеком возникло то, что В.И.Вернадский назвал научной мыслью и способностью к труду. Примерно 30 тысяч лет назад завершилось формирование современного человека, и начался эволюционный этап развития человечества. На протяжении нескольких тысяч поколений человечество вело себя скромно, оказывая очень слабое влияние на протекающие в биосфере процессы. Но затем началось приручение животных, окультуривание растений, строительство жилищ, что резко ослабляло зависимость людей от природных условий. Научная мысль в сочетании с человеческим трудом начали преобразование среды обитания человека, позволили ему распространиться практически по всей поверхности планеты. Эти процессы достигли кульминации в последние 200 – 300 лет, когда наряду с развитием сельскохозяйственной деятельности в бурном темпе пошли процессы создания промышленности, развития науки и внедрения ее достижений в практику человечества. С последствиями человеческой деятельности биосфера своими силами справиться не могла, наступил очередной кризис в ее развитии. Впереди предстоит очередная ее перестройка.
Человечество, как развивающаяся система, входит составной частью в биосферу и вне ее существовать не может. Первопричина кризисного состояния биосферы – деятельность человека, но при этом и само человечество оказывается в кризисной ситуации, выход из которой неоднозначен и связан с перестройкой биосферы. В этой связи возникают специфические проблемы, выходящие за рамки темы данной статьи.
Подводя итог сказанному, отметим, что в каждой порожденной Вселенной высокоорганизованной системе отмечаются черты направленного исторического развития. Это обстоятельство противоречит утверждению прежней концепции развития, что в мире господствует единственная деструктивная тенденция, связанная с присущим материи стремлением достигать равновесные состояния. В новой концепции признается, что наряду с деструктивной тенденцией проявляет себя созидательная тенденция, причем во Вселенной как целом эта тенденция господствует на протяжении всего периода времени ее существования – от «начала» до сегодняшнего дня. Чтобы такая тенденция проявляла себя, материи должна быть присуща способность к созидательной деятельности, проявляющаяся в определенных условиях, должен существовать определенный механизм, обеспечивающий такую деятельность. Представление о способности материи к созидательной деятельности можно рассматривать как первый камень, закладываемый в фундамент современной концепции развития.
3. Механизмы проявления созидательной тенденции развития.
Существование в Природе созидательной тенденции развития следует рассматривать как изначально присущее материи свойство. Хотя глубинные основы такого свойства наука пока не объясняет, она в состоянии изучать конкретные их проявления и вскрывать механизмы, обеспечивающие их реализацию. Решающим шагом в раскрытии механизмов созидательной тенденции развития стало экспериментальное открытие в начале 70-х годов прошлого века явления, получившего название самоорганизации материи.
Открытые неравновесные системы в ходе своего развития в силу внешних воздействий или нарастающих внутренних противоречий могут достигать крайне неравновесных состояний, в которых они теряют устойчивость. При поступлении извне необходимой энергии система скачком выходит из кризисного состояния в одно из возможных устойчивых состояний, в том числе и с более высоким уровнем организации, чем в исходном положении. Переход в качественно новые состояния происходит в форме гигантской коллективной флуктуации, во время которой элементы системы, до того проявлявшие лишь способность к хаотическим близкодействиям, «вдруг» обретают способность к дальнодействию, объединяются в единый когерентный коллектив, и в таком качестве осуществляют скачок на новый уровень организованности. Такого прежняя наука не знала и ничего подобного не ожидала. Пригожин образно расценивает ситуацию так [8]: «Можно сказать, что в равновесии материя слепа, а вне равновесия прозревает». К смыслу слова «прозревает» мы еще вернемся.
Открытие послужило толчком для углубленного рассмотрения проблемы необратимости, как источника порядка, когерентности, феномена нестабильности, приводящего к осознанию ряда нетривиальных проблем, к роли флуктуаций в скачкообразных переходах систем. Стали усиленно изучаться «странные аттракторы», фракталы, коллективные процессы, протекающие при циклических химических реакциях типа Белоусова-Жаботинского, по-новому взглянули на вихревые гидродинамические процессы, на лазерные процессы и т.д.
Открытие самоорганизации стало вторым камнем в фундаменте концепции развития, это явление следует рассматривать как фактор, обеспечивающий созидательную деятельность материи [2]. Но такое определение соответствует широкому толкованию данного термина. У него есть, кроме того, узкое толкование – самоорганизация рассматривается как сам процесс скачкообразного перехода в качественно новое состояние системы, сопровождающегося достижением ею более высокого уровня организации. Такой переход совершается в кризисной точке, где система теряет устойчивость, эта точка названа точкой бифуркации. В ней возникают многочисленные флуктуации, и под случайным влиянием одной из них система подталкивается к случайному переходу в одно из возможных устойчивых состояний.
4. Два этапа развития. Точки бифуркации
Переходы систем в качественно новые состояния могут происходить по двум противоположным направлениям: одно направление – деструктивное, качественные изменения сопровождаются деградацией системы вплоть до достижения ею термодинамического равновесия, а затем и полного распада; второе направление – конструктивное, в ходе которого возрастают сложность элементов, организованность системы в целом. Первое направление реализуется при господстве разрушительной тенденции, в основе которой лежит стремление материи к достижению равновесных состояний. Господство созидательной тенденции обеспечивает второе направление развития, в основе которого лежит самоорганизация материи. Обоим процессам, как правило, предшествует пребывание системы в стационарном состоянии. В таком состоянии не происходит принципиальных качественных изменений, это состояние характеризуется довольно жесткой детерминированностью. Поэтому в период пребывания системы в стационарном состоянии ее последующие состояния оказываются предсказуемыми, если выявлены предшествующие тенденции.
Открытая неравновесная система, пребывающая в стационарном состоянии, требует протекания определенных процессов ее взаимодействия, как внутри самой системы, так и взаимодействия с окружающей средой, обеспечивающих сохранение внутреннего равновесия в условиях неравновесности с внешней средой. В биологических системах такие процессы получили название гомеостаза. В неорганических системах внутреннее равновесие обеспечивается либо внутренними источниками энергии, либо поступлением необходимой энергии извне. В первом случае примером может служить стационарная звезда, сохраняющая внутреннее равновесие за счет протекающих реакций нуклеосинтеза. Во втором случае – удержание в стационарном состоянии ячеек Бенара при постоянном подогреве нижнего слоя жидкости до требуемого уровня, или стационарное лазерное излучение при постоянной накачке.
Но стационарное состояние раньше или позже заканчивается, внутреннее равновесие системы нарушается, наступает период нестабильности. Система оказывается в точке бифуркации. Начинаются ее внутренние перестройки, и в зависимости от обстоятельств качественные изменения протекают либо в деструктивном плане, либо в плане достижения более высоких уровней организованности. Таким образом, любые качественные изменения развивающейся системы могут происходить только в особых состояниях, в кризисных точках бифуркации. В таких точках прежний единственный эволюционный путь развития разветвляется на ограниченное число дискретных переходов в допустимые качественно новые состояния. В неустойчивой системе возникают многочисленные флуктуации, одна из которых случайным образом толкает систему на скачкообразный переход в одно из возможных устойчивых качественно новых состояний, от которого начинается новый путь эволюционного развития. Переход необратим, назад дороги нет. С этого момента возникает стационарное состояние, длящееся до следующей точки бифуркации.
Существование точек бифуркации приводит к новому пониманию соотношения случайного и закономерного в развитии систем. Случайным оказывается только то, что происходит в критических ситуациях. Разветвление эволюционных путей в этих точках приводит к тому, что точного предсказания будущего системы на основании тенденций, наблюдавшихся на предшествовавшем стационарном этапе, сделать невозможно, в лучшем случае это можно сделать лишь в вероятностных понятиях [9,10]. А весь процесс развития есть движение системы от одной точки бифуркации до следующей. Таким образом, представление о точках бифуркации служит еще одним камнем, закладываемым в фундамент современной научной концепции развития.
Полезно отметить, что присутствие в системе разума несколько меняет ситуацию. В точке бифуркации назревший переход невозможно «отменить», но можно выявить те флуктуации, которые обеспечивают неблагоприятные переходы для носителей разума. И если такое опознание удается провести, если имеются средства, позволяющие убрать нежелательные флуктуации или, по крайней мере, существенно снизить вероятность их возникновения, то появляется возможность управлять выходом системы из кризисной ситуации [2].
5. Участие информации в направленно протекающих созидательных процессах.
Сама по себе самоорганизация не способна обеспечить наблюдаемый направленный характер развития высокоорганизованных систем. Направленное развитие есть проявление «целенаправленного» движения системы. Самоорганизация при подходящих условиях может случайным образом осуществить единичный процесс перехода системы из более простого в более сложное состояние. Но направленный процесс развития состоит из последовательности многих одиночных актов усложнения, последовательность которых должна быть строго регламентирована. Случайные переборы серии отдельных переходов системы через процессы самоорганизации в качественно новые состояния с случайно нарастающим уровнем упорядоченности не смогут обеспечить направленное развитие, поскольку каждый последующий переход в такой серии не связан с наблюдаемым общим направлением развития. Возникает вначале интуитивное, а затем и более обоснованное понимание того, что подобные серии актов самоорганизации должны происходить с участием информации о будущих состояниях развивающейся системы.
Здесь следует вспомнить слова Пригожина о том, что вне равновесия материя «прозревает». Такое ее состояние можно объяснить присутствием информации, тесно связанной с самоорганизацией, наличием в развивающейся системе некоей «модели будущего», а не зрительными эффектами.
Возможно, подобные утверждения непривычны для «традиционного» научного мышления. Но то, что наука узнала во второй половине ХХ века далеко выходит за рамки традиционного мышления прошлого. Прецедентом следует считать раскрытие одного из величайших таинств Природы – тонко организованного механизма передачи наследственных признаков из поколения в поколение, а также механизма, управляющего биологическим развитием организма от зародышевого состояния и далее. Подозрение, что за вскрытыми столетием раньше эмпирическими законами Менделя стоит некое «организующее начало», воплотилось в реальность во всей своей сложности и красоте. Биологи сумели выявить материального носителя программы такого направленного развития – двойную спираль дезоксирибонуклеиновой кислоты. Был расшифрован четырехбуквенный код этой программы, он составлен из четырех типов нуклеотидов. Раскрыт механизм считывания программы и переноса информации при участии полимеров рибонуклеиновой кислоты в среду, где может осуществляться ее реализация и т.д.
Открытие генного механизма, управляющего биологическим развитием любого земного организма, стало первым примером раскрытия «модели будущего» в одном из случаев, касающихся высокоорганизованных направленно развивающихся систем. Этот прецедент создает основу для серьезного отношения к предположениям о возможном существовании других «моделей будущего», способных объяснить направленный характер развития биосферы, Земли, Солнечной системы, да и самой Вселенной. Идея о важной роли информации в природных процессах развития проникла в сознание ученых разных специальностей. Стало вполне допустимым предположение, что генный механизм программного развития сложных систем не является единственным примером такого рода.
Однако, раскрытие подобных механизмов, если оно произойдет, – дело будущего. Пока же остановимся на предположении об активном участии информации совместно с самоорганизацией в процессах развития, по меньшей мере в случаях, когда это развитие носит явно выраженный направленный исторический характер. Участие информации в подобных процессах следует рассматривать как еще один фундаментальный камень в основе современной концепции развития.
Литература
[1] Пригожин И., Стенгерс И., Порядок из хаоса, Эдиториал УРСС, М.: 2001 [2] Ровинский Р.Е. Развивающаяся Вселенная. М.: 1995; Второе издание: Иерусалим, 2001; [3] Пригожин И., Стенгерс И, Время, хаос, квант. Эдиториал УРСС, М.: 2001 [4] Ровинский Р.Е., Загадка темной энергии, «Вопросы философии», №12, с. , 2004 [5] Вайнберг С. За рубежом первых трех минут. «Успехи физических наук», т. 134, с.133, 1981 [6] Розенталь И.Л. Физические закономерности и численные значения фундаментальных постоянных «Успехи физических наук», т.131, с.230, 1980 [7] Дэвис П. Случайная Вселенная. М.: «Мир», 1989 [8] Пригожин И. Философия нестабильности. «Вопросы философии», №6, с. 46-57,1991 [9] Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М.: «Наука», 1997 [10] Князева Е.Н., Курдюмов С.П., Будущее и его горизонты: синергетическая методология в прогнозировании. Труды семинара, т.4, М.: Изд. МГУ, с.5 – 19, 2001 Резюме статьи Р.Е. Ровинского «О естественнонаучной концепции развития» Естественнонаучная концепция развития возникает как следствие достигнутого уровня знания об окружающем Мире и протекающих в нем эволюционных процессах. Научные открытия ХХ века стали основой появления принципиально новых представлений о характере процессов развития в Природе. Современная концепция базируется на следующих положениях. Помимо деструктивной тенденции развития, связанной с присущим материи стремлением к достижению равновесных состояний, в открытых неравновесных системах проявляет себя созидательная тенденция, господствующая на определенном историческом этапе. Движущей силой созидательной тенденции выступает присущее материи свойство, получившее название самоорганизации. Самоорганизация проявляется в кризисных состояниях системы, когда теряется устойчивость, то есть в точках бифуркации. Выход из кризиса осуществляется скачком в одно из возможных качественно новых состояний системы. Наблюдаемое направленное развитие высокоорганизованных исторически развивающихся систем может протекать при условии участия в подобных процессах информации, тесно связанной с самоорганизацией. Пример такого участия – генный механизм биологического развития любого земного организма. Rezume R.E.Rovinsky «About the science concept of development in nature» The science-based concept of development arises as consequence of the achieved level of knowledge of the world and occurring evolutionary processes in him. Discoveries of XX century have created new representations about character of developments in the nature. The modern concept is based on the following positions. Besides the destructive tendency of development connected to aspiration of a matter to achievement of equilibrium conditions, is realized the creative tendency in open non-equilibrium systems. Such tendency dominates at the certain historical stage of development. Driving force of the creative tendency of development is the property inherent in a matter which has received the name of self-organizing. Self-organizing functions in crisis conditions of system when stability is lost. That is in point’s bifurcation. The exit from crisis is carried out by jump in one of possible qualitatively new conditions of system. The observable directed development of highly organized historically developing systems can proceed under condition of participation in similar processes of the information closely connected to self-organizing. An example of such participation – the genic mechanism of biological development of any terrestrial organism.
Статья поступила в редакцию 4.04.2005 г.
