Принцип глобального эволюционизма

Идея развития мира - одна из важнейших научно-философских идей. В своих простейших формах она начала проникать в естествознание еще в XVIII веке. А XIX век – это век утверждения эволюционной теории.

Понятие эволюции прежде всего связано с работами Ч.Дарвина и вначале относилось только к эволюции видов.

Конечно, сразу встал вопрос: в чем механизмы эволюции, есть ли какая-то ее единая направленность и пр. С точки зрения Дарвина, механизмом эволюции являются случайные мутации. Эти мутации закрепляются, если они оказываются плодотворными для выживания и развития данного вида.

Но в современной биологии было выявлено, во-первых, что эволюция идет не пассивно, а активно. В первую очередь - эта активность направлена на максимальное сохранение и развитие жизни.

К.Лоренц. "Справедливо утверждение, что живые существа подвержены ненаправляемым, чисто случайным изменениям, а эволюция происходит лишь путем устранения неприспособленных, но в такой формулировке содержится и опасность заблуждения... Жизнь есть чрезвычайно активное предприятие, преследующее одновременно две цели - приобретение "капитала" энергии и сокровища знания... Мир зависит в своем эволюционном развитии не от одной лишь "чистой" или "слепой" случайности, но тотчас же хватается за любое благоприятное обстоятельство, возникающее из такой случайности и создает... условия для дальнейших счастливых случайностей."

Во-вторых, несмотря на различные теории возникновения жизни, это явление до сих пор остается загадкой. "Хотя... в качестве естествоиспытателей мы не верим в чудеса,... мы вполне отдаем себе отчет в том, что нам никогда не удастся до конца объяснить возникновение высших живых существ из их более низкоорганизованных предков... Это событие в любом случае носило характер случайности, или, если угодно, изобретения. "

В-третьих, обнаружилось важнейшее явление цефализации, то есть, усложнения нервной системы, роста головного мозга в ходе эволюции земных существ, приводящих к сознанию человека. Самое же принципиальное в этом открытии состоит в том, что это формирование сознания идет со скоростью, примерно в 5000 раз превышающей ту, которая должна была бы быть, если бы эволюция шла случайно. Отсюда, естественно, появились теории о направленности эволюции Вселенной.

И, наконец, встал вопрос о том, что если эволюция идет в живой природе, то почему она не идет в неживой. В этой сфере идея развития пробивала себе дорогу очень долго. Вплоть до второй половины XX века в науке господствовало представление о закрытой обратимой системе, в которой фактор времени не играет никакой роли. Даже переход от классической науки к неклассической (релятивистской и квантовой) в этом отношении ничего не изменил. Некоторый прорыв был сделан только классической термодинамикой, которая ввела понятие энтропии и представление о необратимых процессах, зависящих от времени. Так в науки о неорганической природе была введена "стрела времени". Но в конечном счете и классическая термодинамика изучала лишь закрытые равновесные системы. А на неравновесные процессы смотрели как на возмущения, второстепенные отклонения, которыми следует пренебречь в окончательном описании познаваемого объекта - закрытой равновесной системы. А, с другой стороны, проникновение идеи развития в геологию, биологию, социологию, гуманитарные науки в XIX и первой половине XX века осуществлялось независимо в каждой из этих отраслей познания. Философский принцип развития мира (т.е. природы, общества, человека) не имел общей единой для всей науки формулировки.

И только к концу XX века началось создание единой модели универсальной эволюции, выявления общих законов природы, связывающих в единое целое происхождение Вселенной (космогенез), возникновение Солнечной системы и нашей планеты Земля (геогенез), возникновение жизни (биогенез) и, наконец, возникновение человека и общества (антропосоциогенез). Такой моделью является концепция глобального эволюционизма.

В концепции глобального эволюционизма Вселенная представляется в качестве развивающегося во времени природного целого. Вся история Вселенной от "Большого взрыва" до возникновения человечества рассматривается в этой концепции как единый процесс эволюции, самоорганизации, саморазвития материи, в котором космический, химический, биологический и социальный типы эволюции связаны между собой.

Концепция глобального эволюционизма подчеркивает важнейшую закономерность - направленность развития мирового целого на повышение своей структурной организации.

Важную роль в концепции универсального эволюционизма играет идея отбора: новое возникает как результат отбора наиболее эффективных формообразований, неэффективные же инновации отбраковываются историческим процессом; качественно новый уровень организации материи окончательно самоутверждается тогда, когда он оказывается способным впитать в себя предшествующий опыт исторического развития материи. Эта закономерность характерна не только для биологической формы движения, но и для всей эволюции.

На этом пути очень важную роль играет т.н. антропный принцип (сформулировать). Он указывает на глубокое внутреннее единство закономерностей исторической эволюции Вселенной.

Таким образом эволюционный подход стал самым фундаментальным в современном научном знании. Он превратился из отдельной теории в методологический научный принцип.

Но нельзя сказать, что это общепризнанный подход. Например, вопрос о том, является ли эволюция направленной в полном смысле слова, то есть, можно ли говорить, что все эти этапы появились не случайно, а были как бы заданы в самом начале, является сейчас предметом спора.

 

Синергетика

В естествознании как правило изучались простые системы. Простые - означает замкнутые, изолированные от окружающей среды, обратимые во времени. Но в реальном мире таких систем крайне мало. Подавляющее большинство реальных истем открыто. Это значит, что они обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой. В первую очередь таковы биологические и социальные системы.

В 70-е годы начала развиваться новая отрасль науки, прежде всего, на стыке физики и химии, синергетика (от <синергия> - сотрудничество, совместное действие). Она формировалась как теория сложных самоорганизующихся систем, изучает законы их организации и развития. Методами синергетики было осуществлено моделирование многих сложных самоорганизующихся систем в физике, химии, биологии, в технике. Сейчас методы синергетики начинают распространяться на моделирование процесов в обществе.

Понятие самоорганизующейся системы

Один из основоположников синергетики Г.Хакен дает такое определение. "Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную или функциональную структуру. Под специфическим внешним воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самоорганизующихся систем испытывается извне неспецифическое воздействие. Например, жидкость, подогреваемая снизу, совершенно равномерно, обретает в результате самоорганизации макроструктуру, образуя шестиугольные ячейки".

Основные свойства сам.систем - открытость, нелинейность и неравновесность, диссипативность.

 

Открытость

Открытые системы - это такие с-мы, кот. поддерживаются в определенном состоянии за счет непрерывного притока извне вещества, энергии и информации. Это с-мы необратимые, то есть в них важным оказывается фактор времени.

В открытых с-мах наряду с закономерным и необходимым большую роль играют случайные факторы, отклонения, или флуктуации. Иногда они могут стать настолько сильными, что система разрушается.

 

Нелинейность и неравновесность

Если большинство систем во Вселенной носит открытый характер, это означает, что доминируют не стабильность и равновесие, а неравновесность. Она, в свою очередь, порождает избирательность системы, ее сложные реакции на внешние воздействия. Неравновесные системы обретают способность воспринимать различия во внешней среде и учитывать их в своем функционировании. Причем этот процесс обладает большой спецификой. Например, некоторые воздействия, хоть и более слабые, могут производить в системе большие результаты, чем сильные воздействия. Это зависит от того, в какие моменты произведено воздействие, насколько оно согласуется с внутренними параметрами системы и пр. Говоря научным языком, на нелинейные системы не распространяется принцип суперпозиции, возможны ситуации, когда совместные действия причин А и В приводят к эффектам, которые не имеют ничего общего с результатами воздействия А и В по отдельности.

Процессы, происходящие в нелинейных системах, часто имеют пороговый характер - при плавном изменении внешних условий поведение системы изменяется скачком. То есть в состояниях, далеких от равновесия, очень слабые возмущения могут усиливаться до гигантских волн, разрушающих структуру.

Неравновесные системы сами создают и поддерживать неоднородности в окружающей их среде. В таких условиях могут создаваться отношения обратной положительной связи между системой и ее средой. Положительная обратная связь означает, что система влияет на свою среду таким образом, что в среде вырабатываются некоторые условия, которые, в свою очередь, обратно воздействуют на изменения в самой этой системе. Например, в ходе хим. реакции вырабатывается фермент, который стимулирует присутствие его самого.

 

Диссипативность

Это макроскопическое проявление процесов, протекающих на микроуровне. Неравновесное протекание множества микропроцессов приобретает некоторую интегративную результирующую на макроуровне, Благодаря ей могут спонтанно возникать новые типы структур, может совершаться переход из хаоса и беспорядка к порядку и организации.

Диссипативность проявляется в различных формах. И в способности "забывать" детали некоторых внешних воздействий. И в факторе естественного отбора среди множества микропроцессов, когда разрушаются процессы, выпадающие из общей линии развития. И в факторе согласованности микропроцесов, выработки общего темпа развития и пр.

Понятие диссипативности тесно связано с понятием "параметров порядка". Самоорганизующиеся системы - это обычно очень сложные открытые системы, которые характеризуются огромным числом степенй свободы. Но далеко не все степени свободы в системе одинаково важны для ее функционирования. С течением времени в системе выделяется небольшое число ведущих, определяющих степений свободы, к которым подстраиваются остальные. Такие основные степени свободы получили название "параметров свободы".

 

Когерентность

Это означает, что система ведет себя как единое целое. Например, несмотря на то, что силы молекулярного взаимодействия являются короткодействующими (действуют на расстояниях порядка 10~8 см), система структурируется так, как если бы каждая молекула была <информирована> о состоянии системы в целом.

 

Закономерности самоорганизации

Главная идея синергетики - идея о принципиальной возможности спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Решающим фактором самоорганизации является образование т.наз. петли положительной обратной связи. С образованием такого типа связи системы и среды система начнет самоорганизовываться и будет противостоять тенденции ее разрушения средой. Например, в химии аналогичное явление называется автокатализом.

В процессе самоорганизации выделяют принципиально важные моменты - точки бифуркации. Вблизи этих точек роль случайных факторов резко возрастает. В этот переломный момент (точка бифуркации) принципиально нельзя сказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более высокий уровень упорядоченности и системной организации. В точке бифуркации система как бы колеблется перед выбором пути развития. В этот момент небольшая флуктуация может послужить началом эволюции в некотором неожиданном направлении. Здесь же вводится понятие режима с обострением – малая флуктуация порождает резкое изменение состояния (эффект лавины, «крыла бабочки»). Возможные направления развития системы получили названия аттракторов («притягивающих множеств»). Отсюда возвращение принципа телеологизма в современную науку.

Важнейшим для синергетики является понятие динамического хаоса – особого переходного состояния системы, в котором как бы заложены «ростки» будущих структур, будущих сценариев эволюции системы. Д.хаос иллюстрирует сочетание нового и старого, стабильности и развития.

 

Идеи синергетики снимают противостояние духовных и материальных начал мира.

Ученые-синергетики считают, что эта наука дает принципиально новые методы анализа процессов и управления ими. Вот как говорит ведущий специалист С.П.Курдюмов. "Перед вами некая среда, и вы, пользуясь определенным запасом энергии и свойственной представителям человечества самоуверенностью, попытаетесь навязать этой среде какую-то организацию - накачиваете ее энергией, заставляете ее быть нагретой до высокой температуры в определенной области и т.д. Проблемы экологии, экономики показывают, что с нелинейными открытыми системами, с природой так поступать нельзя. Надо учитывать собственные тенденции развития процессов в самой среде. Не только внешние силы заставляют среду изменяться, но и ее внутренние закономерности развития... Вы будете менять характер воздействия на среду, деформировать ее, а она все равно "свалится" на устойчивые (одно из устойчивых) образования, на свои собственные функции. Правило запрета говорит, что бессмысленно тратить энергию и время на насилие над сложными нелинейными системами. Надо знать, как они функционируют и с минимальными усилиями возбуждать то, что им адекватно".

 

 

РАЗДЕЛ 2