ВВЕДЕНИЕ
"В
сущности все биологи работают над проблемами, теоретическое значение которых
измеряется только их вкладом в понимание эволюционных явлений"
П.
Эрлих, Р. Холм
Прогрессивная эволюция материи - установленный научный факт,
основополагающая идея современного теоретического естествознания, одна из основ
диалектического мировоззрения.
Единый принцип прогрессивной эволюции заложен в свойствах материи и
проявляется образованием систем все большей сложности в филогенезе
(историческом развитии) и усложнением в онтогенезе (индивидуальном развитии).
Тождество всех механизмов развития было интуитивно угадано одним из
создателей натурфилософии Иозефом Шеллингом: "Сила, благодаря которой
происходит развитие индивидуума, тождественна с той силой, которая
обусловливает возникновение различных организмов на земле", - писал он в
начале XIX в.
Тенденция развития так же неотделима от материи, как свойство последней
существовать во времени и пространстве. При этом развитие идет от простого к
сложному, от хаоса к совершенству, от термодинамически равновесного состояния к
неравновесному. Этой тенденции подчиняются все объекты материального мира, но
на пути познания ее человечество сталкивается со значительными трудностями.
Несмотря на то, что в сознании человечества идея порядка столь же стара, как
само мышление, Иммануил Кант вполне обоснованно назвал попытки разобраться в
причинах материи "рискованным приключением разума".
В 1959 г. на Всесоюзной конференции, посвященной философским вопросам
естествознания, академик Г. Наан, обобщая состояние этого вопроса, говорил о
том, что при анализе совокупности фактов, известных науке, трудно избавиться от
подозрения, что список фундаментальных, законов природы существенно не полон,
что в нем не хватает по крайней мере одного очень общего закона. Это
действительно так, поскольку нам известны законы, ответственные., скажем так,
за стабильность и преемственность мирового порядка. Это законы сохранения,
прежде всего, закон сохранения энергии. Нам известен закон, ответственный за
направленность процессов природы -второй закон термодинамики, который отражает
универсальную эволюцию в направлении все большего беспорядка, хаоса, в
направлении, если угодно, демобилизации энергии [99].
Между тем в природе мы наблюдаем самые разнообразные процессы
антиэнтропийного характера - процессы возникновения сложного из более простого.
Возникновение звезд, планет, галактик, происхождение жизни, по крайней мере
отчасти, именно с таким трудом поддается раскрытию, что нам неизвестен
соответствующий общий закон.
Прошло двадцать лет, но биологи и физики в поисках "очень общего
закона" не нашли общего языка. В 1978 г. видный советский биолог С. В.
Мейен писал: "С точки зрения современного естествознания жизнь отнюдь не
обязательна. Ее появление не следует из известных законов физики" [95].
Несмотря на значительный прогресс в области познания, вопрос о единстве
законов развития живой и неживой материи и в настоящее время остается решенным
только в наиболее общем философском плане.
Тем не менее природа явно предпочитает прогресс на всех уровнях,
приведший когда-то к возникновению жизни: "Свидетельство эволюции можно
обнаружить где угодно - от земной коры до звездного цикла. Все эти процессы
обладают общим свойством: материя переходит из простых и однородных форм в
более сложные и дифференцированные, что формирует так называемую историческую
стрелу времени", - писал специалист в области теории информации Дж. Карери
[71].
Согласно представлениям современной науки, повсеместная прогрессивная
эволюция материи связана с накоплением информации в системах. Поскольку мир
представляет собой единую систему, состоящую из множества других систем
различной степени сложности, процесс накопления информации приобретает всеобщий
характер.
Тут возникает, казалось бы, непримиримое противоречие с фундаментальным
законом природы - вторым законом термодинамики, утверждающим, что в природе
должна нарастать как раз не информация, а ее антипод - энтропия. "Считать
же, что второй закон термодинамики прекращает свое действие при переходе к
более организованной природе так же наивно, как полагать, что птица поднимается
в воздух потому, что ей удается ниспровергнуть закон тяготения" [3].
Истина состоит в том, что в системах происходят одновременно оба
процесса. Следовательно, необходимо найти некий компонент, нарастающий в
процессе развития, и другой, который снижается (убывает), установив при этом
соотношения между ними.
Рассмотрим наиболее общие закономерности образования и функционирования
всех реально существующих систем и, с помощью логики и интуиции, совершим еще
одно рискованное путешествие.
ОТ АВТОРА
"Наука
- не что иное, как шествие к открытию "Единства"
Свами
Вивекананда, XIX-XX в.
Во все времена человеческая мысль неустанно работала над разгадкой
главной тайны природы - почему мир развивается, рождая совершенные вещи:
звезды, планеты, клетки, организмы, мозг, мысль, музыку, картины, науку...
Человека на этом пути никогда не покидало ощущение, что все это лишь
проявления одной Великой Сущности, Главной Тайны Природы, по мере приближения к
которой сам он становится равным богам.
Познание всеобщей закономерности, создание единой картины мира во все
века привлекает человеческий разум.
Оглянувшись назад, мы можем проследить, как на основании практического
опыта создавались обобщающие мифологические, теологические и философские теории
мироздания.
В современной науке это стремление выражается в настойчивых поисках
уравнений общей теории поля, различных математических обобщениях, попытках
создания синтетической теории эволюции органического мира и др.
В биологии эта тенденция привела к появлению новой научной дисциплины -
теоретической биологии, или как ее иначе называют "философии
биологии", одним из ведущих направлений которой является системный подход
к явлениям жизни.
Развитие происходит не посредством отбрасывания добытых ранее
относительных истин, но путем их включения в более общие и широкие концепции.
Не отрицание, а объединение фактов в единую грандиозную картину развития
материального мира, поиск естественно-научного аналога, приближающегося по
своей универсальности к свойству Материи отражать внешнее воздействие
представляется, по нашему мнению, наиболее захватывающей задачей. Ведь эта
способность появляется в самых простых физических системах и возрастает со
сложностью объекта.
За этой способностью стоят реальные процессы, хотя в философской
литературе нередко бытует мнение, что отражение - это философская абстракция,
не имеющая естественно-научного аналога.
В данной работе нами предпринята попытка формулировки такого аналога -
описания универсального свойства материи к отражению в понятиях современной
науки.
Здесь представляется целесообразным использование одновременно всех
главных естественно-научных подходов.
Во-первых - системного, функцией которого является не столько получение
новых фактов, сколько приведение в единую динамичную систему огромного
количества отдельных фактов и обобщающих положений. Именно общесистемный подход
к явлениям позволяет сопоставить то, что казалось несопоставимым в силу частных
различий.
Во-вторых - объединение системного подхода с информационно-энтропийным,
число сторонников которого неуклонно растет по мере постижения его огромных и
во многом еще не исследованных возможностей.
В-третьих - исторический подход. Точно так же, как через неподвижную
точку можно провести бесконечное множество прямых, построение какой-либо
теории, опирающееся на одно, пускай даже обобщенное "среднее"
состояние явления, без анализа его в онтогенезе и филогенезе, открывает
обширный простор для необузданной фантазии, что приводит к возникновению множества
далеких от истины представлений. Объективное знание невозможно без познания
истории развития объекта изучения.
Для изучения отражения как свойства материи целесообразно выделить
универсальный процесс - информационный аналог отражения - Универсальный Природный
Цикл,
С позиции естественных наук - это этап обобщения; с позиции философии,
напротив, - этап конкретизации философской категории применительно к конкретным
природным процессам.
Поставленная междисциплинарная цель исследования в значительной степени
определила форму изложения. Автор решил воспользоваться привилегией
популяризатора, ограничив до минимума количество специальных терминов и
математических формул, введя необходимое количество рисунков, а также выдвинув
ряд гипотетических соображений, которые были бы недопустимы в труде,
посвященном частному вопросу и носящем строго академический характер.
Приводимые примеры из далеких друг от друга областей знания помогают
продемонстрировать возможность на основе выдвигаемых универсальных положений,
экстраполяции закономерностей, полученных на совершенно разнородных объектах.
Объединение в одну категорию таких не похожих между собой систем, как
расширяющаяся Вселенная, кристаллизующиеся вещества, человеческий организм,
популяция животных или растений, психические феномены, отнюдь не является
произволом автора, а отражает единство принципов формирования и существования
всех самоорганизующихся систем.
Общая концепция развивающихся систем предназначена не только научным
работникам различных специальностей, но, как носитель мировоззренческого
начала, всем, кто интересуется философскими проблемами современной науки.
Ключевой проблемой для нас явилось отношение ко второму закону
термодинамики. Согласно наиболее распространенному взгляду, главное, чему учит
второе начало термодинамики - это то, что все естественные, спонтанные процессы
сопровождаются возрастанием энтропии Вселенной.
Однако, этот вывод противоречит современной картине самоорганизующегося
мира, созданной на основании длительной истории развития науки, и, как это ни
парадоксально, по духу своему скорее приближается к концепции творения, где
Высшая Воля когда-то осуществила (либо продолжает осуществлять и в настоящее
время) процессы созидания структур, противоположные естественным -
разрушительным.
При рассмотрении противоречий, возникающих при попытке на основе
классической термодинамики построить целостную картину мира, можно прийти к
выводу, что некоторые аспекты природных явлений она описывает исчерпывающе,
другим противоречит самым кардинальным образом, а к третьему классу явлений
относится индифферентно, как например, к описанию психических, физиологических
или социальных феноменов (многочисленные попытки такого описания пока не дали
обнадеживающих результатов и были подвергнуты обоснованной критике).
История науки свидетельствует, что такое положение возникает в тех
случаях, когда имеющимся фактам и обобщениям уже тесно в рамках существующей
основополагающей концепции и возникает объективная потребность в расширении их.
Мы попытались сформулировать такой философский подход ко второму закону
термодинамики, который бы, не отвергая его математической и физической
истинности и эффективности, не противоречил объективно наблюдаемой естественной
тенденции движения материи по пути самоорганизации, т. е. снижения энтропии.
Решение подобной задачи означало бы рождение концепции, являющейся
шагом на пути к созданию всеобщей (в связи со всеобщностью второго закона)
непротиворечивой научной картины мира.
Подобное начинание лишь на первый взгляд кажется чем-то чрезвычайным,
этаким "ниспровержением основ". В научной литературе, посвященной
этому вопросу, приведено несколько философских трактовок второго закона и
различия между ними весьма существенные.
В связи с этим возник закономерный вопрос: какую систему взглядов
использовать в качестве прототипа? Главный принцип, который был нами применен
при его выборе, состоит в том, что данная система взглядов должна быть
распространенной, наиболее четко разработанной и аргументированной. Такие
общепринятые воззрения содержатся в книге П. Эткинса "Порядок и беспорядок
в природе" (М., 1987), где основные положения классической теории изложены
четко и в доступной форме, выводы сделаны автором в логически наиболее
завершенном виде.
Различие между предлагаемым нами подходом и существующим в области
термодинамики состоит в рассмотрении Вселенной как термодинамической системы.
Классический вариант предполагает рассмотрение Вселенной как
изолированной системы, мы же рассматриваем ее как систему открытую. При этом мы
исходим из положения, что открытой можно считать всякую систему со смещенной
вероятностью протекания прямых и обратных процессов, так как согласно принципу
детерминизма подобное явление обусловлено причиной, причем не существующей
изначально, а возникшей (иначе нужно допустить, что подобное состояние системы
длится вечно). Эту возникшую причину, вызвавшую и поддерживающую изменение в
системе можно рассматривать в философском смысле как "внешнее"
воздействие.
Подобную смещенность вероятностей процессов на уровне Вселенной, а следовательно
и на всех остальных уровнях, обусловливает фактор расширения и охлаждения
Вселенной. В этом случае расширение и охлаждение выступают в качестве внешнего
воздействия, делая Вселенную термодинамически открытой.
Такой подход, как нам кажется, сохраняет все сильные стороны
классической термодинамики, устранив, однако, весьма существенные философские
противоречия, вытекающие из нее.
Если исходить из того, что все естественные, спонтанные процессы
сопровождаются возрастанием энтропии, тогда с позиций нового подхода можно
сформулировать так: "Главное, чему учит второе начало термодинамики - это
то, что все естественные, спонтанные" процессы сопровождаются явлениями,
стремящимися увеличить энтропию Вселенной". Если классический вариант
твердо постулирует, что энтропия Вселенной нарастает, рассмотрение этого
процесса в реальных условиях расширения и охлаждения Вселенной переводит этот
абсолютный постулат в утверждение, описывающее лишь одну из Двух
противоположных тенденций в процессе движения материи, причем тенденцию не
преобладающую.
П. Эткинс дает такую философскую трактовку второго закона: "Энергия
рассеивается".
В этом, признанном современной наукой утверждении, ничего не говорится
о том, что результатом рассеивания энергии является повышение энтропии
Вселенной. С такой трактовкой можно полностью согласиться. Катастрофического
ниспровержения основ при этом не происходит.
Философскому анализу того, что происходит при естественных процессах,
сопровождающихся рассеиванием энергии, и посвящено предлагаемое исследование.
Работая над книгой, автор пытался максимально подчеркнуть
преемственность знаний, стремясь воздать тем самым должное создателям учений
прошлого, зачастую опережавших современную науку интуитивным ощущением идеи
развития. Не может не поражать точность некоторых гениальных догадок ученых
прошлого, перед которыми мы, люди конца XX столетия, шагающие во всеоружии
знания, техники и научной терминологии, останавливаемся в восхищении.
__________________________
___________________________________
___________________________________
Комментариев нет:
Отправить комментарий