Оглавление

 

Оглавление

 

1.1. Внерациональные формы постижения Мира.. 3

1.2. Триединый фундамент Вселенной. Информация, время, пространство. 26

1.3. Инварианты развития Вселенной.. 36

1.4. Законы эволюционной изменчивости Мира.. 43

1.5 Энтропия. Ограниченность второго закона термодинамики. 56

1.6. От сложного к простому. Порядок из порядка. 62

1.7 Проблематика постулатов теории относительности. 72

1.8. Классические парадигмы в свете современности.. 80

1.9. Принципы фрагментации Мира. 93

2. СОЦИОЛОГИЯ. ИСТОРИЯ.. 101

2.1. Инновационные подходы в социологии.. 101

1. Проблемы антропологии. 101

2. Типичные ошибки исследователей сложных систем. 106

3. Ограниченность классических законов термодинамики и диалектики для исследования социума. 107

4. Инновационные подходы к исследованию общества. 109

2.2. Законы эволюции в коллективном бессознательном. 121

2.3. Детерминизм исторического развития. Психоистория. 131

2.4. Панпсихизм или психосфера Вселенной. 139

2.5. Виртуальная жизнь в нейронных сетях социума. 145

2.6. Рудиментарная психика – препятствие на пути к ноосфере. 151

Содержание настоящей публикации. 151

1. Психика – детерминант социального поведения людей. 151

2. Зоопсихология в экономических и государственных отношениях. 157

3. Поведение по схеме «свой – чужой». 160

4. Психотипы лидеров и исторические процессы.. 163

5. Собственность и свобода. 166

6. Культура и идеология - механизмы рефлексивного управления обществом. 173

7. Коллективный труд и справедливое вознаграждение. 183

2.7. Генезис и формула власти.. 192

ЛИТЕРАТУРА.. 200

2.8. Генезис и будущее демократии.. 201

2.9. Путь в ноосферу. Ход троянским конём. 218

2.10. Чем грозит человечеству ускоряющееся развитие. 230

2.10. Потоковая парадигма о теории труда и трудовой стоимости. 241

 


 

1.1. Внерациональные формы постижения Мира

 

Если мир есть целостность, то это означает, что всё без исключения связано, в том числе проявления объективного и субъективного. Ещё Аристотель определял душу как сущность «естественного тела». «Душа не может существовать без тела и не является телом». Как видим, древние философы воспринимали мир более целостным, чем их последователи.

Сегодня очевидно, что человек - материальный объект, состоящий из тех же материальных частиц, что и неживая природа. По Вернадскому всё живое и неживое вещество составляют единый связанный комплекс [1]. Но в человеке есть нечто, вызывающее отчаянные споры со времен древних философов. Что есть субъективное, сознание, разум, интеллект, душа?

Спиноза справедливо считал, что проблемы противоположностей: сознание – реальность, познаваемое - непознаваемое поставлены ложно [2,3]. Существуют не два противоположных предмета, тело (природа) и мышление, а два атрибута одной субстанции, два разных способа существования целого. В человеке мыслит та же материя, которая простирается вокруг. По Спинозе субстанция (материя)  имеет много свойств, а не только способность простираться [4]. Удивительно современно звучат мысли Спинозы. В настоящее время такой подход к изучаемому объекту используется в системном анализе.

Аналогично Спинозе (системно) мыслили Шеллинг, Фейербах, Энгельс, Маркс, Ленин. «Причины возникновения организма из природы надо искать в самой природе» [5]. «Бытию принадлежат не только камни,  но и  мыслящее тело» [2].

Марксизм - прямое продолжение идей Фейербаха.  «Мыслит не Я, а человек с помощью мозга в контакте с природой. Человек, изъятый из природы,  не мыслит. Природа есть неорганическое тело человека…». [6]. Поэтому законы человеческой деятельности и есть, прежде всего, законы того естественного материала, из которого построено «неорганическое» тело человека». «Идеальное»  по Марксу -  субъективный образ объективной реальности. «Идеальное есть не что иное, как материальное, пересаженное в человеческую голову и преобразованное в ней». К этому можно добавить, что идеальное, субъективный образ и модель суть синонимы. В. Ленин  также предполагал  в материи  некоторое свойство, родственное ощущениям – отражение.

В философской литературе 17-20 вв. можно часто встретить утверждение, что человек отличатся от животных тем, что выделяет себя из окружающего мира, т.е. имеет собственное «Я» [8]. Будем считать этот постулат недоказанным, т.к. зоопсихология ещё очень мало знает о психике животных. Но имеются экспериментальные факты, ставящие под сомнение уникальность человеческого «Я». Например, шимпанзе, рассматривая себя в зеркале (кстати, очень любят это занятие), замечает соринки на голове и снимает их с себя (не с зеркального изображения), следовательно, идентифицируют свое отражение с собой. Многие животные, четко ощущают принадлежность к своей стае,  разделяют окружение на своих и чужих особей [9].

Другой проблемой субъективного является познаваемость мира. Кант  выявил все инварианты, которые за тысячи лет  высказаны о мышлении и пришел к точке зрения, что нельзя построить удовлетворительную, обоснованную картину мира, т.е. мир непознаваем. Мир воспринимается как внутренне состояние, которое его воздействие создает в теле. Противоположная точка зрения о познаваемости бесконечного в пространстве и времени мира утверждалась диалектическим материализмом. Но и этот постулат вызывает возражения. Трудно себе представить, как при конечной скорости познания можно познать бесконечное. Как видно,  логика, основанная на здравом смысле, постоянно упирается в бесконечности. А бесконечность  есть иррациональное, нелогичное, лежащее за рамками здравого смысла. Известна и критика здравого смысла. «Здравый смысл хорош только в четырех стенах» [7]. Но если четыре стены расширить до размеров Мира, тогда такой «расширенный» здравый смысл станет мировоззрением. Границы здравого смысла условны. Более того «без обращения к здравому смыслу невозможна интерпретация абстрактных теорий [10].

Крайнюю точку зрения на познаваемость мира высказывал Беркли. «Ничего не существует вне наших и независимо от наших восприятий». Ошибки Беркли можно обнаружить, используя системные рассуждения. Восприятие – это процесс отображения в сознании информации о различных сторонах наблюдаемого объекта. Но - это начальная, чувственная стадия. Из этих чувственных элементов мозг моделирует объект – систему. В сознании возникает нечто отличное от суммы восприятий. Система приобретает свойства отличные от свойств составляющих её элементов. Это явление называется эмерджентностью.  Таким образом, модель – это уже не чувства, а производное  от чувств.  Она приобретает эмерджентность, новую информацию. Следовательно, утверждение Беркли неверно, ибо в сознании появилось то, что отсутствовало в восприятиях.

Убедиться в том, что модель отражает объективную реальность, а не только существует в сознании, можно следующим способом. Если модель способна предсказать события, лежащие в объективной реальности, и эти предсказания сбываются, то это является доказательством существования мира вне сознания. Эти рассуждения можно проиллюстрировать следующей аналогией. Если вы бросили в темную комнату камень и услышали звон разбитого стекла, то это даёт основание предполагать, что стеклянный объект там находился до вашего действия. Чтобы избежать галлюцинаций, можно спросить, что слышали другие люди, которые не бросали камень. Если мнения разных незаинтересованных субъектов совпадут, то следует признать существование объективной реальности.

Домарксовский  материализм идеальное определял как отражение одного материального тела в другом (мозге). (Демокрит, Дидро, Спиноза, Фейербах). Следует обратить внимание, что отражение одного в другом по определению считается идеальным. Однако в контексте цитаты под «другим» подразумевался мозг. В более обобщенном определении отражение – это перенос информации с одного материального носителя на другой (фотография, рисунок, штамп на бумаге и т.д.). Отражение в сознании (материальный носитель – мозг) является частным случаем трансляции информации в природе, появившееся в результате эволюции материи.

Можно рассмотреть ещё одну дискуссионную проблему. Материализм принимает материю как нечто первичное, источник всех явлений, в том числе и сознания. Идеализм отстаивает первичность «духа». Идёт постоянная борьба между «линией Платона» и «линией Демокрита» о соотношении и характере взаимодействия идеального и материального [3]. Диалектические материалисты и объективные идеалисты согласны, что современный мир является целостным, но почему же они против единения идеального и материального? Почему в начале должно стоять нечто единое (или дух, или материя), а не единство духа и материи. Ведь утверждение, что первичное должно быть единым, однородным, неделимым (монизм) является просто недоказуемым постулатом, противоречит принципу системности мира и требует ответа, как из не системы появляется система. Если допустить единение в первичном субстрате духа и материи, то это уже система.

Существует компромиссное (целостное) учение – дуализм, утверждающее равноправие материи и сознания. Например, по Декарту в основе бытия лежат две равноправные субстанции: дух и материя, а это означает, что любой объект обладает и духовной и материальной основой. И в этом учении много неясного. Заблуждение картезианцев заключается в том, что они разделяли дух и материю как два разных предмета, хотя они состоят в отношениях как две стороны медали. Существуют не две субстанции, а одна, но обладающая двумя разными свойствами. Мышление не продукт  действия тела, а атрибутивный процесс, происходящий в теле. Душа – это состояния тела, но не тело. Первичный субстрат изначально должен быть системой, и в нем можно увидеть разные элементы.

При всей своей диалектичности Гегель не мог понять, «откуда же взялось в человеке уникальная способность мыслить». «Ощущения без человека, до человека есть вздор, идеалистический выверт» вторит ему В. Ленин [3]. Если Гегель все же искал источник человеческого духа, мысли, то марксисты признавали способным мыслить только человека (этот миф и сейчас стойко держится на страницах научной печати). Диалектика в 19 веке избегала идей глобального эволюционизма. Ответ Гегелю и Ленину с позиций глобального эволюционизма могут дать современные науки, этология и зоопсихология. У животных есть психика, эмоции, элементарное мышление [9]. Человек эволюционировал как разумное животное. Поэтому способность чувствовать и мыслить он приобрел от биосферы, из синергетики Мира, из мышления животных. Очевидно, что философия под влиянием естествознания должна изменять свой взгляд на мир.

Парадигма целостности мира приводит к необходимости признавать взаимодействие сознания и бытия. Сознание не только продукт эволюции мира, но и средство познания и преобразования мира. Сознание как продукт природы, часть системы не может быть полностью автономным. Оно органически сцеплено с природой. Например, знание химии необходимо для практических целей выживания. Искусство является средством общения с социумом. Созерцание природы тоже представляет собой деятельность, обмен информацией. С этих позиций труд представляет собой процесс взаимодействия человек - природа. В ходе труда изменяется и природа и человек (формы тела и функции внутренних органов человека). Трудовой опыт корректирует ложные умозаключения человека. Бытие определяет сознание, но и сознание влияет на бытие.

Интеграцию сознания в объективной реальности можно обосновать логической цепочкой. Мозг не мыслит без человеческого тела. Тело не существует без социума. Социум не существует без биосферы, а биосфера - без Вселенной. Итак, для мышления нужна вся иерархия структур, т.е. вся Вселенная. Мозг погружен в мировой субстрат, следовательно, имеется среда, связывающая всех людей и все вещи в единое.

Человек посредством своей деятельности продолжает творить ноосферу [11]. Создаваемая человеком «искусственная» среда, составляет системное единство со своим творцом. Человек, дополняя себя техносферой, создает комплекс человек – машина, превосходящий по интеллекту самого творца. Модель, рожденная в сознании, трудовыми действиями человека может материализоваться в изделия (макеты, формулы, графики, алгоритмы, математические построения). Происходит отражение модели на материальные носители. Виртуальные модели в сознании актуализируется в трудовой деятельности человека. Теория отражения должна подразумевает не только отражение Мира в сознании,  но и обратное отражение. Обратное отражение реализуется как трудовая деятельность, материализация моделей сознания в объектах творчества человека. Главная задача человека – это не пассивное отражение мира (это только первый этап), а обратное отражение, преобразование мира с целью самосохранения и развития. Способность к обратному отражению можно заметить у многих живых существ. Любое существо погружено в среду обитания и своими действиями неизбежно оказывает на неё влияние. Эти действия могут быть рефлексивными, но и рефлексии есть модели поведения. Труд можно обобщенно определить как процесс обратного отражения информации из организма в окружающую среду. В рамках этого определения любые действия живого организма, влияющие на среду обитания, можно назвать трудовыми.

Для лучшего понимания различий между идеальным и материальным можно прибегнуть к следующей аналогии. Канцелярская печать (материальная вещь) хранит на своей рабочей поверхности информацию. Оттиск печати на бумаге – это трансляция информации с одного материального носителя на другой (бумагу). Образ канцелярской печати в мозге (идеальное) также является результатом переноса информации с металлического материального носителя на нейронный материальный носитель. Печать на бумаге и «печать» в мозге являются аналогами отражения. Итак, посредством понятия «модель» можно показать сходство и различие идеального и реального (материального).

Модели - не копии объективной реальности, а явные упрощения. Любая модель всегда имеет ограничения в применимости. Например, геометрия Евклида справедлива, если все построения происходят на плоскости. Но идеальная плоскость исключительно редкий случай, чаще встречаются поверхности искривленные, а на них сумма углов треугольника или больше или меньше 180°. Измеряя сферическую Землю геометрией Евклида, мы ошибаемся, но лучше измерять с ошибкой (достаточной для практических целей), чем не измерять никак. За евклидовой геометрией появились более сложные геометрии на искривленных поверхностях (Риман, Лобачевский). Для практики важно только одно, чтобы модели «работали», т.е. позволяли выживать и решать поставленные задачи.

Модель (идеальное, субъективное) всегда проще, чем объективная реальность и не только потому, что неизвестны какие – либо детали объекта. Ограниченность мозга вынуждает часто искусственно упрощать образ сложного объекта, чтобы получить хотя бы какое-нибудь решение. Примиряясь с Кантом, следует признать, что абсолютных знаний не бывает. Знания есть модель. Рост научных знаний главным образом уточняет прежние модели и редко полностью их опровергает. Чаще синтезируются новые модели как комбинации «старых» (принцип соответствия Бора).

Ситуация моделирования красочно отражена в древней индийской притче. Трое слепых пытались узнать, что такое слон. Один ощупал хвост, другой ощупал ногу, третий исследовал бок слона. “Слон, как верёвка ”- сказал первый. “Нет, слон, как столб” - сказал второй. Третий сравнил слона с горой. Видно, что, познавая новое, мы неизбежно сравниваем его с чем-либо известным ранее, т.е. имеющимся в памяти. Образ «правильного» слона смог бы возникнуть только при синтезе мнений разных слепцов, или из синтеза представлений одного старательного слепца, который  ощупал всего слона.

«Инструментом» познания Мира является мозг. Зрение, слух - это только приемники и ретрансляторы информации. Не беда, что мы не слышим ультра - и инфразвуки, не видим ультрафиолет и инфракрасное излучение. Сложный мозг способен компенсировать несовершенство органов чувств (это много раз доказывалось на примере людей лишенных, зрения, слуха). Человек моделирует мир мозгом, разумом, сознанием. Однако, несмотря на это, человек воспринимает, знает мир не таким, каким он является на самом деле. Несовершенство органов чувств человек научился компенсировать соответствующими техническими средствами, изобретая соответствующие приборы, и в этом главное отличие человека от животных. Но расширение информационных каналов, увеличение их пропускной способности и быстродействия не устранили ограничений в «конструкции мозга», не расширили функциональные возможности сознания человека. Мозг остался таким же, каким он создан природой, и человеческой цивилизации трудно (может быть невозможно) преодолеть «антропные» ограничения. Сможет ли это сделать техногенный интеллект, покажет время.

Классическая наука абстрагируется от субъекта познания. Неклассическая наука признает субъекта. Постнеклассическая - рассматривает исследование, как взаимодействие  субъекта и объекта исследования. Этот очень важный принцип постнеклассической науки часто забывают, что приводит к непониманию многих явлений. Использование принципа «присутствия субъекта» позволяет нам объяснить, что такое время, пространство, порядок, хаос. Остановимся на использовании этого принципа подробнее.

Субъект (например, человек) органически связан с той средой, которую изучает. Любое изучение – это всегда вмешательство. Человек, вошедший в лес для его изучения, своим присутствием изменяет природное равновесие, которое было до его появления. Любой прибор, датчик, инструмент оказывает влияние по поведение изучаемого объекта. В классической науке стремились минимизировать эффект присутствия наблюдателя, чтобы получить «объективную» картину мира. Постнеклассическая наука, особенно обществоведение и философия, не должна исключать наблюдателя, ибо это искажает реальную картину. Многие понятия: время, пространство, порядок, хаос являются результатом субъективного восприятия действительности. Эти образы не существуют вне наблюдателя и являются не отражением бытия, а инструментами познания (так же как философские категории). Попытаемся разобраться в этом, рассмотрим, как осуществляется восприятие, отражение мира в сознании человека.

Представим себе, что производится наблюдение  за ростом цветка. При первом взгляде о процессе роста ничего сказать нельзя. Ежедневные наблюдения приведут к выводу, что высота цветка увеличивается. Чтобы сделать вывод о суточном приросте, нужно помнить вчерашнюю высоту цветка. Не только помнить, но и уметь сравнивать вчерашнее с сегодняшним. Если «память короткая» и вчерашний образ забывается, то изменения в объекте наблюдения не фиксируются сознанием. Итак, для восприятия динамики развития, необходима долговременная память, а также способность сравнивать разные образы. Органы чувств не обладают такой способностью (или обладают в недостаточной степени), поэтому восприятие мира осуществляется мозгом.

Если исследуется объект обширный в пространстве, не изменяется заметно во времени, то для его восприятия также требуется память и способность сравнивать образы. При построении географической карты отдельные участки территории исследуются годами. Изученные отдельные фрагменты хранятся в памяти (отчеты, книги, рисунки). Эти фрагменты стыкуются, складываются в нечто целое. Даже когда мы рассматриваем портрет, то глаз по частям сканирует изображение, запоминает фрагменты и синтезирует образ в сознании. Изучение статичного объекта также развернуто во времени, как и изучение динамичного объекта.

Возвращаясь к притче о слепцах, можно добавить, что цельной картины слона не удалось бы получить даже в том случае, если бы слепой ощупывал все части слона, но при этом тут же всё забывал. Его впечатления о слоне сложились бы по последнему ощущению. Хорошие лекторы знают, что ярче всего запоминается последняя фраза, поэтому строят свою речь соответственным образом. Отсутствие памяти лишает возможности воспринимать мир, формировать образ времени и пространства.

Приведенные примеры показывают важность целостного восприятия мира, где сознание неотделимо от объективной реальности. Признать «отдельность» сознания от реальности, значить отказаться от парадигмы целостности. Проведем дополнительные рассуждения, чтобы показать системное единство сознания (идеальное) и объективной, материальной реальности.

Сознание моделирует, отражает мир в форме внутренних переживаний. Сознание – также есть объективная реальность. Объективность «чужого» сознания не вызывает сомнений потому, что любой «другой мозг» – это внешняя среда для «моего» мозга. Чаще сомневаются в объективности собственного сознания, своего Я. Покажем сходство в процессах объективных (среда) и субъективных (Я). Выше уже отмечалось единство процессов отражение информации (прямое и обратное отражение). В среде происходит циркуляция потоков информации между «внешними» живыми существами. В мозге наблюдаются внутренние, интенсивные информационные потоки. Рождение новой информации, в среде и в сознании осуществляется путем комбинаторики. Сознание может не только отражать комбинаторику объективной реальности, но может ускоренно осуществлять комбинаторику виртуальной реальности, создавая образы – химеры. Сознание – это инструмент созданный природой, специализированный на комбинаторике информации (моделировании). Мозг, как и весь Мир, является системой, состоящей из элементов и связей (но в мозге дендриты и  аксоны являются связями  адресными,  не диффузными). Имеет место фильтрация информации во всех без исключения информационных процессах природы (в сознании также). Эволюция биосферы направлена в сторону повышения сложности жизни. Эволюция разума также происходила от отдельных нейронов до сложнейших нейронных комплексов мозга.

Все окружающие вещи и мозг состоят из схожей материи и погружены в общий материальный субстрат. Однако мозг отгорожен от окружающей среды барьерами (череп) и информационными фильтрами (избирательность сенсоров). Потоки вещества и энергии через мозг дозируются, чтобы не создавать помех тонким информационным процессам сознания. Некоторая обособленность мозга и сознания от окружающего мира, обособленности структур сознания идентифицируется, как «Я».

В постнекассической науке применяется концепция использования внелогических методов познания.

Логика понимается как теория познания и онтология современного материализма. Впервые логику  как средство доказательства уже существующего аргумента создал Аристотель. Он её не придумал, а эксплицировал из речей ораторов-софистов. Следовательно, они интуитивно пользовались убедительной системой доказательств. Те люди, которые соглашались с их системой доказательств, интуитивно верили им,  также владели логикой. Остаётся предположить, что логика «зашита» в сознании (подсознании)  и ораторов и слушателей. Концепция о существовании алгоритмов работы мозга нашла отражение в работе Криницкого Н.А. и др. [12, 13].

По Канту логика – наука, строго доказывающая формальные правила мышления. Её правила таковы, что любой нелепице можно вынести логическое оправдание. Глупость свободно может проходить сквозь фильтр общей логики. Средневековая схоластика превратила логику в инструмент (органон) ведения бесплодных диспутов. Философы 16-18 вв. не употребляли понятие «логика» в качестве науки о мышлении.

Логике доверяют потому, что она иногда приводит к доказательствам, решениям, которые при проверке оказываются правильными. Правильными могут быть только такие решения, которые не противоречат законам природы, законам развития, когда причина порождает предсказуемое следствие. Все диалектические схемы и категории, выявленные в мышлении Гегелем, представляют собою отраженные коллективным сознанием того времени универсальные формы и законы развития внешнего, реального мира. Спиноза также толковал логику как атрибут природного целого, способ выражения всеобщего порядка и связи вещей. [2]. Диалектическая логика  это не только наука о мышлении, но и наука о развитии всех вещей. Декарт и Лейбниц  мечтали о создании «универсального языка», системы терминов, допускающих чисто формальные операции.

Исходя из изложенного, можно считать, что логика должна развиваться постоянно по мере познания мира. Несовершенная логика может допускать ошибки. По мнению Фихте, если вы в ходе рассуждений столкнулись с противоречием неразрешимым логически, начинайте созерцать. Созерцание имеет более высокий ранг, чем правила формальной логики [3]. Из мысли Фихте можно извлечь еще один вывод.  Рассуждения, следуя логике, происходят на уровне сознания. Созерцание происходит посредством и сознания и подсознания, поэтому Фихте отдает предпочтение созерцанию. Если подсознание на уровне интуиции позволяет принимать верные решения, следовательно, в подсознании также имеются законы развития мира. Такой точки зрения придерживаются многие исследователи [9].

Роль подсознания в мыслительной деятельности людей огромна. Оно осуществляет синтез из рассеянных элементов нового знания. А.Е. Мамчур считает, что на когнитивном уровне также могут протекать процессы самоорганизации, возникать неожиданные решения, озарения. [14]. Новое знание формируется всегда вначале в подсознании. [15]. Все, что сознание способно дать  в качестве нового знания, уже дано в бессознательном виде [16]. Но сознательная работа функционально связана с подсознательной работой. [17]. Можно предположить, что логика подсознания отличается от логики сознания. Гениальный человек как будто имеет внутри своего разума вроде гомункулуса или ментального демона, подсматривающего за его собственными мыслями [18].

Эволюционная эпистемология свидетельствует, что предрассудки (предшествующие рассудку) довольно глубоко встроены в структуру человеческой личности, т.к. имеют эволюционное происхождение. Мезокосм – это мир средних размеров, в котором адаптировался человек, это когнитивная ниша человека.  Наука выявляет предрассудки, но не может исключить их из сознания [19]. Линейное мышление и линейная логика также «зашита» в сознании. Антропоцентризм неустраним. Любой человек ощущает себя в центре всего окружающего.  Структуры сознания несут в себе информацию о прошлом и будущем. Прошлое включено как рудименты, а будущее как мутации, зародыши. Это дает провидцам возможность прогнозировать.  Заратустра говорил: «Я хожу среди людей, как среди обломков будущего: того будущего, что вижу я» [19].

Следы прошлого всегда есть в настоящем (наследственность). Инвариантные решения просты. Они сохраняются в ходе эволюции в генетической памяти бессознательного. Человек носит в себе свою историю (и правила решения проблем), т.е. человек обладает и филогенетической памятью. Практика медитации - это создание в мозге структур, способных уходить в прошлое и будущее [18]. Ребенок открыт к любому восприятию, его мысль не загорожена прошлым опытом. До года дети «произносят  звуки всех имеющихся человеческих языков [20]. Ухо младенца открыто для усвоения фонемотического строя 7000 языков. Однако, по мере усвоения родного языка, «створки» уха закрываются [20]. Каждая стадия онтогенеза закрывает прежние степени свободы. Одномерные взрослые – это вырожденные дети.  Однако, можно думать, что врожденные степени свободы не исчезают, а остаются тлеть в подсознании, как генетическая память. При восхождении по дереву жизни многие пути для индивида остаются нереализованными. Но совокупность индивидов имеет возможность реализовать все возможные пути.

Паттерны мышления становятся параметрами порядка, которые порабощают каждого ученого. Инерция мышления, догматизация - это процессы гомеостатирования сложившихся моделей. Новое – это ересь для носителей парадигм. Догматизация развивается в следующей последовательности: учение - доктрина – догма. Догма – стадия вырождения идеи. Канон – стадия вырождения метода. «Обычно новые идей побеждают не так, что их противников убеждают, и они признают свою неправоту, а большей частью так, что эти противники постепенно вымирают, а подрастающее поколение усваивает истину сразу» [21].

Ротенберг выделяет два типа мышления [22]. Логико-вербальное (на базе речи), которое последовательно дробит объект (анализ) и обладает фрагментарным восприятием  объекта. И пространственно – образное сознание, которое с речью не связанно. Мышление непрерывно, а сознание дискретно. Дискретность достигается посредством вербализации. Мышление не исчерпывается его сознательной формой. Информация слишком сложна и нелинейна, чтобы быть полостью усвоенной логико - знаковым мышлением.

Осознание возникает на высших уровнях планов речи, но само сознание присутствует в форме бессознательного начала [23]. Анализ, синтез, индукция и дедукция может осуществляться на уровне бессознательного. «Истина добывается не ценою умозаключения, процесс творчества производится бессознательно, формальная логика здесь никакого участия не принимает. Она входит в сознание в виде готового суждения» [24, 25]. Известный ученый - писатель И. Ефремов в своем романе «Лезвие бритвы» объясняет, что такое красота. Красиво то, что целесообразно (речь идет о  пропорциях человеческого тела). Красоту мы воспринимаем подсознанием, без объяснения, без анализа. Когда мы говорим «красиво», это означает, что подсознание провело анализ и выдало решение в виде эмоции. «Природные объекты прекрасны потому, что целесообразны» [26].

К. Гаусс говорил: «Мои результаты я имею давно, я только не знаю, как я к ним приду [27, 28]. А. Эйнщтейн также рассказывал, что его внутренние установки, чувство цели, направляли движение его мысли. Поиск носил направленный характер. По мнению Ш.Н. Чхартишвили, мысль формируется раньше, чем оформляется в языке [29].

Интуицию нельзя отождествлять со всем бессознательным. Интуиция представляет собой промежуточное звено сознательного начала и бессознательного. Интуиция является частью системы бессознательного.

Различные точки зрения на интуицию таковы: 1. Внечувственное восприятие особой мистической действительности (Платон, Аристотель, Ф. Аквинский, Н. Кузанский). 2. Достижение нового знания, не исходящего из доказательств ума (Декарт, Спиноза, Лейбниц). 3. Интуиция как непосредственное чувственное восприятие мира (Кант). 4. Интуиция – мистическая способность проникновения в глубины индивидуального сознания, постижение «Я», воли, жизни, экзистенции (Фихте, Шеллинг, Бергсон, Гуссерель ).

Логика мира, логика взаимодействия человека с миром отражены в структурах и способах функционирования нервной системы. В структурах  мозга отражена история взаимодействия организма с внешней средой. Эта история определяет все дальнейшие восприятия (ментальный фильтр). Структура анализаторов такова, что она предназначена не только для отражения внешнего мира, но сама служит  его отражением [27, 28, 30]. «Способность отражения предполагает внутренне родство субстратов отображающего и отображаемого [30]. Онтогенез также создает установки поведения. Мозг, нервную систему некоторые авторы рассматривают как устройство, моделирующее внешний мир [31]. По этой причине дикарь способен обучаться, как и цивилизованный человек. Его нейронные структуры аналогичны нейронным структурам цивилизованного человека. Люди разных континентов в своей деятельности используют схожие приёмы, методы, средства выживания, борьбы за существование. Эти выводы очень полезны для понимания человеческой истории. Люди тысячелетиями совершали действия и поступки, детерминированные программами поведения, заложенными в мозге, и будут продолжать их совершать.

Итак, существует логика и сознания и подсознания. Поэтому интуицию неправильно зачисляют в разряд внелогических методов познания.

Древние философы были созерцателями, т.е. пользовались логикой подсознания и логикой аналогий (сознания). Платон говорил: «Действия человека не всегда подвержены влиянию разума. Некоторое поступки можно объяснить, признав, что в душе есть неосознаваемые желания». Современные люди сильно зависимы от здравого смысла, «зашитого в конструкции мозга». Здравый смысл  не позволяет сознанию выйти за рамки того, чего нет в банке данных индивидуального и общественного сознания. Дайте кому - либо задание нарисовать образ космического существа из другой галактики. В иллюстрациях  фантастических произведений всех времен имеется огромное количество таких примеров. Все образы являются комбинациями фрагментов известных на Земле живых существ, но чаще всего в этих химерах просматриваются антропные признаки. Образ, не имеющий аналогов, сознанием не может быть идентифицирован, воспринят, передан другим. По этой причине для доказательства изобретения требуется привести несколько аналогов и прототип. В преподавании нового материала учащимся следует демонстрировать примеры, аналоги. Наука прибегает к метафорам и поэзия тоже. В этом их сходство. Пояснить легче аналогиями, метафорами. Искусство напоминает человеку о гармониях недосягаемых для математического анализа. Искусство по интегральному действию сближается с философией. Философское сознание выполняет структурообразующие функции.

Похожая проблема возникает при моделировании всеобщего, идеи первоматерии, начала («сотворение») мира. Если найдется такой ум, который сможет вообразить НАЧАЛО, то он не сможет объяснить это людям. В структурах человеческого мозга зашит опыт всей биосферы (здравый смысл), но вряд ли там имеется  опыт эволюции косной, неживой материи (когда еще нейронных структур не было). Поэтому в умах философов возникают трансцендентальные образы бесконечности, вечности, всемогущества (бог). Сознание не способно представить ни бесконечность, ни конечность также. За утверждением, что на каком либо событии все заканчивается, неизбежно всплывает вопрос: «а потом что?». Древние греки представляли своих многочисленных богов в виде людей. Монотеисты (христиане, мусульмане), постулируя источник всего сущего в образе всемогущего бога, уходили от ответа, что такое бог, откуда он взялся, и что было до него. Образы мира древних (плоская Земля, стоящая на китах и черепахе, которая плавает в океане) также останавливались перед вопросами, где кончается океан и что там дальше? Задавать вопросы, на которые заведомо нет ответов, в религиозном сознании считалось грехом.

Математические доказательства новых знаний могут показаться результатом «чистого» мышления, где нет эмпирики. Но в геометрии все начинается с аксиом («истин», не  требующих доказательств, а принимаемых на веру в связи с большим эмпирическим опытом). Эмпирический опыт аксиом ограничен рамками человеческой практической деятельности, рамками некоторого горизонта. Но закономерностью является тенденция распространения аксиом, выводов, опыта  за рамки горизонта их применимости, достоверности. Так, параллельные прямые не пересекаются только в зоне доступной наблюдениям. Но что произойдет с ними в бесконечности?

За аксиомами следуют логические действия, развертывающиеся в доказательство. Логика же выведена из эмпирического опыта и формализована в правилах. Поэтому математические операции являются следствием предварительно накопленной эмпирики. Но как только математики пытаются выйти за рамки эмпиризма, так возникает много трансцедентального. Например, точка – это аналог первоначал всей геометрии. Из точек построены все геометрические фигуры. По определению, точка (или единица всего) не имеет размеров (нулевая размерность). Но линия является геометрическим местом точек и имеет длину (одну размерность). Логически нельзя представить, как из суммы нулевых размерностей (точек) складывается число (одномерная линия). Остается предположить, что точка – это сильно абстрактная модель  неделимого (атома), размеры которого выходят за границы здравого смысла. За границами здравого смысла находятся бесконечно малые и бесконечно большие величины. Фон Нейман отмечал: «В чистой математике действительно мощные методы оказываются полезными в том случае,  если уже имеется определенный интуитивный контакт с объектом, если еще до проведения доказательств мы уже имеем некоторое интуитивное представление, некоторое интуитивное предположение, которое потом в большинстве случаев оказывается верным» [8, с. 89]. Математика становится эффективной, когда предварительно проведен глубокий содержательный анализ [32].

Сознание человека моделирует как «внешний» мир, так и мир «внутренний». Иначе и не может быть, т.к. внутренне и внешнее составляют целостность, единство. Мозг является структурой, порождающей процессы называемые сознанием. Кора головного мозга, генерирует процессы в большей степени ориентированные на отражение «внешней» среды. Эта эволюционно молодая структура особенно сильно развита у человека. Более древняя, поэтому более «опытная» часть мозга называется подкоркой. Подкорка способна выполнять одновременно огромное количество операций по управлению сложнейшим человеческим организмом. Сознание (кора) способно совершать только одно мыслительное действие. Попробуйте одновременно решать задачу по математике и писать стихи. Некоторые люди способны быстро переключаться на разные действия, что производит впечатление одновременности. Сознание не способно оперировать многомерными образами (максимум трехмерными), но подсознание, очевидно, при своей многофункциональности способно к этому. Поэтому очень сложные задачи, озарения, открытия часто исходят из подсознания (таблица Менделеева, строение бензольного кольца и пр.). Математика – это язык сознания, поэтому все математические модели предельно упрощены. Образцами такого упрощения являются представления о трехмерном пространстве и одномерном, линейном, абсолютном времени. Сознание формализует представления о пространстве через декартову систему координат, всего три оси которой бесконечные, прямые, с равномерной метрикой. Система координат Декарта не существует в объективной реальности, а является инструментом сознания для формализации ощущения пространства. Система координат Декарта является самой простой из всех возможных (это типично для математики, которая служит метрикой достаточно примитивного человеческого сознания). Можно представить координатную систему из любого количества осей, оси могут быть нелинейными, искривлёнными (образ осьминога), но Декарт, естественно, выбрал самую простую модель координатной сетки,  но достаточную для адекватного описания пространства. Можно выдвинуть гипотезу, что подсознание использует для восприятия мирового пространства более сложные координатные сетки. Пространство для подсознания многомерно, и только сознание пытается уложить все его многообразие в прокрустово ложе декартовой системы координат. Достаточно проследить схему сканирования глазами, какого либо предмета. Схема сканирования, управление движениями глаза исходит из подсознания. Глаз считывает информацию с объекта не по координатной сетке Декарта, но по более сложной и более рациональной схеме. Сначала «пробегает» по контуру изображения, потом по менее важным участкам, но никогда не совершает параллельное сканирование. Сетчатка глаза разбивает изображение на кванты, неоднородности, которые мозг «складывает» в образ. «По Декарту» работает, например, экран телевизора. Рисующий изображение электронный луч вычерчивает параллельные «строчки» на поверхности экрана. Телевизор – это творчество человеческого сознания, которое пока не может избавиться от врожденной трехмерности. Машинное изготовление ковровых рисунков также использует построчную систему отображения информации. Однако художник рисует образ способом, отличающимся от телевизионного способа.

 В классической механике для описания мира было достаточно использовать трехмерную сетку координат Декарта и одномерного времени. Эйнштейн в СТО выявил взаимосвязь времени и пространства (нельзя изменить пространство, чтобы не произошли изменения времени), но сохранил декартову систему координат. Однако  Эйнштейна ввел представления о нелинейном, искривленном пространстве, хотя продолжал его описывать линейной системой координат.  Для описания искривленного пространства, возможно, потребуется сетка более чем из  трех нелинейных координатных осей.  Геометрии искривленных поверхностей (Риман, Лобачевский)  используют декартову систему координат, поэтому эти геометрии выглядят очень сложными.

Математический образ объекта зависит от используемой координатной сетки. Точку  и  линию проще всего описать в трехмерной системе декартовых координат. Однако некоторые процессы и явления практически невозможно описать по Декарту. Например, графически изобразить эволюционные процессы в интервале миллиардов лет так, чтобы на них уместились и биологические циклы длительностью в миллионы лет и циклы человеческой истории в сотни лет невозможно. Для этого ось времени ценой деления один год в одном миллиметре протянется на тысячу километров (109 мм.). Если ось времени сделать нелинейной, в логарифмическом масштабе (математики знают, как это делается), то графическое изображение можно расположить на листе бумаги. Итак, математический образ объекта, его сложность зависит от используемой системы координат.

Упрощенная механическая модель мира обходилась понятием «точка равновесия». Математический маятник колеблется около точки равновесия.  В современной картине мира  точка трансформировалась в аттрактор – область равновесия, в зоне которой происходит движение системы. Аттрактор в декартовой системе координат (фазовая плоскость) описывается сложными системами нелинейных уравнений, многие из которых не имеют решений. Можно предположить, что, подбирая соответствующую систему координат, образ аттрактора удастся сильно упростить. Эту задачу можно считать новым научным направлением в математике, разработка которого позволит смотреть на мир «глазами» человеческого подсознания.

Ощущение времени в СТО также изменилось. Время стало относительным, ход времени изменчивым. Возникли современные концепции внутреннего времени разных объектов и внутреннего пространства. Развитие науки идет от простого к сложному, поэтому инструменты мышления также усложняются. Можно допустить, что сознание начинает использовать те «инструменты», которыми давно пользуется подсознание. Это предположение исходит из тенденции морфологических изменений  мозга в сторону увеличения лобных долей и толщины коры больших полушарий. В ходе эволюции  мозга все больше обособлялись и развивались структуры, ответственные за сознание [31, 32].

Познание  всегда идет от опыта. Современная наука о микромире, о глубинах вещества развивается от теоретических догадок физиков, но пока мысленные модели не подтверждаются экспериментально, они продолжают оставаться гипотезами. Если бы теория относительности не предсказала возможность искривления луча света в гравитационном поле, то никому в голову не пришло бы проводит проверяющие эксперименты. Наверняка есть предел возможностей эксперимента силами ноосферы при исследовании сверхтонкой структуры вакуума. Для этого требуется достигать энергетических уровней на порядки выше, чем это возможно в настоящее время. Мы никогда не сможем смоделировать Большой взрыв, приведший к возникновению Вселенной. За границами эмпирического «здравого смысла» начинается область истинно внелогического: область веры.

Вера и миф относятся к внелогическим способам познания. Обычно понятия религия и вера объединяют в единый смысловой комплекс. Религия основана на вере в сотворение человека, на справедливости «закона божьего» и на совокупности других догм. Но понятие «вера» редко фигурирует в научных трактатах. Считается, что наука основана на строгих эмпирических фактах. Научные факты доказуемы, воспроизводимы и проверяемы. Попытаемся доказать, что вера – это генетически заданный компонент человеческой психики, который проявляется во всех сферах человеческой деятельности, включая и науку.

Человек выживает и развивается только благодаря накоплению и использованию знаний. Другие способы адаптации к среде обитания человек «потерял» в ходе эволюции. Обучение в зачаточной форме известно и в животном мире, но только у человека оно обрело тотальный масштаб. И в этом процессе человек постоянно совершенствуется. Человек, как и другие животные,  рождается с набором генетически заданных программ поведения.  Одной из главных  генетических программ является любопытство. Эта программа ярко выражена у всех высших животных и особенно ярко – у человека. Любопытство - это средство познания, обучения.

Новорожденное существо подключается к социальному банку информации (прежде всего через мать) и без разбора переносит абсолютно новые знания в свой мозг. Для критического осмысления этих новых знаний у ребенка еще нет сложившегося тезауруса, поэтому все принимается на веру. Вообразите, что ребенок не верит в абсолютность знаний своих родителей и в то, что его мама самая красивая. Можно ли осуществить воспитание в таких условиях? Этот тезис специально доказывать не нужно. Достаточно каждому вспомнить свое детство и опыт воспитания детей.

Однако, в генетических программах поведения у человека «спрятана» и другая программа – программа недоверия, противоречия, попытка действовать по-своему. Эта программа «просыпается» в возрасте 13-15 лет, когда уже накоплен определенный тезаурус, появляется критицизм и уход от веры к недоверию. Это уже проявление программы эмпирического поиска новых знаний, т.е. генетического фундамента науки. Итак, в человеке есть две дополняющие друг друга программы познания мира: вера и неверие. Эти генетические программы сопровождают любого человека всю  жизнь, усиливаясь или ослабляясь в разные возрастные периоды. Каждый человек уникален и неповторим, поэтому есть люди с ярко выраженной программой «не верю» (Фома неверующий), и люди абсолютной веры (блажен, кто верует). Но чаще обе программы сбалансированы. В связи со сказанным целесообразно рассмотреть понятие «вера», которое как метод познания проявляется и в науке, и в религии.

Построение моделей в сознании всегда осуществляется при дефиците эмпирического материала, т.к. полных знаний не бывает. Поэтому при построении моделей неизбежно приходится заполнять пробелы, опираясь на веру и предположения. Итак, любое знание, любая мысленная модель содержит элементы веры.

После того, как модель построена и предъявлена на суд общественности, она подвергается критике. Любое сообщение, открытие пытаются критиковать, чтобы «закрыть». И только, когда закрыть не удается, тогда его принимают в качестве модели, удовлетворительно объясняющей природу какого-либо явления. Проверка моделей на работоспособность (абсолютной истины не бывает) осуществляется только эмпирически. Если модель «работает», то прогнозы, исходящие из неё, должны сбываться с достаточно высокой вероятностью. Неработающая модель объявляется мифом. Миф – это  модель не адекватная бытию.

Часто неприятие новой модели (новой картины мира, объекта) определяется ограниченностью тезауруса критиков. «Новое» не находит места в «собственном» комплекте моделей критика и тогда новация объявляется ересью («этого не может быть никогда»). Достаточно проследить процесс «внедрения» теории относительности Эйнштейна в сознание общественности, или переход от геоцентрической картины мира к гелиоцентрической системе и др.[32].

В основе научного знания лежит метод проверки и совершенствования моделей. Модели становятся все более адекватными реальному миру, но все же упрощенными. Любая «научная» модель имеет ограничения в применимости («слишком обобщенные утверждения заведомо неверны»). Ограниченность применимости моделей, законов, знаний определяется тем, что элементы для построения моделей извлекаются только из зоны доступной наблюдению. Как правило, модель проверяется на работоспособность в этой же зоне.  Расширение модели за пределы «ближней зоны» может показать её неадекватность новым условиям. Но ученые очень часто совершают эту ошибку, предполагая неограниченные возможности разработанной ими модели и доверяясь чувству веры.

Если новация сумела защитить себя эмпирически, то она переходит в разряд очевидных («кто этого не знает») и попадает в учебники. Для учащихся с еще ограниченным тезаурусом учебник является предметом веры, т.к. учащийся проверить эмпирически его содержание не может. Для большинства человечества эта вера остается на всю жизнь, т.к. сфера индивидуальной жизнедеятельности не всегда предусматривает занятие наукой. Только для очень ограниченного круга людей, ставших на путь науки, содержание книг станет предметом критики, анализа и источником их личного творчества.

Первобытный человек слабо отделял трудовую деятельность и производство знания (хотя жрецы, шаманы специализировались на создании мифов, первобытной духовности). В мифах вера и знание существуют нераздельно. Вещь вместе с ситуацией воспроизводится в целостном, нерасчлененном «образе-комплексе». И в современном художественном творчестве предмет является выражением самого автора. Автор выражает себя в предмете, создается тождество Я – предмет. Современное художественное творчество сродни древнему мифотворчеству.

Все ритуалы – специфические  языки мифологического мышления. Мифология антропоморфна (первое мерило мира – это Я).  Миф упорядочивает опыт, закрепляет устойчивые, повторяющиеся связи. Переход от мифологии к рациональному познанию происходит не генетически, а в ходе социализации общественного сознания (или сознания узкой группы, класса, элиты) [мировоззрение]. Обыденное сознание, прочность предрассудков должно обеспечивать воспроизводство рода человеческого.

Религиозные модели сотворения, образования мира создавались человечеством с глубокой древности и были предтечами научных моделей. Все мировые религии суть модели, объясняющие, как появился Мир и человек, и как следует себя вести, чтобы не разрушить это творение. Эти модели эмпирически проверить нельзя, поэтому их абсолютизируют и рекомендуют принимать на веру. В этом состоит отличие научного и  религиозно методов познания.

Можно выделить две разновидности веры. Вера как средство познания, средство заполнения пробелов в эмпирическом опыте. И вера как средство создания комфортного состояния «души», вера как иллюзия, уход от жестокой правды. Научная вера впоследствии замещается эмпирическим опытом (если удается). «Комфортная» вера боится разоблачения, стремится сохраниться. Она выступает в роли психотерапевтического эффекта. Оба варианта веры имеют практическое значение. Итак, вера и суеверия являются генетически заданным атрибутом психики человека, следовательно, проверенны естественным отбором и поэтому целесообразны. Рассмотрим некоторые  научные модели, которые приняты на веру, стали догмами и поэтому временно могут затормозить развитие науки.

Известно, что аксиомы - это утверждения, принимаемы  на веру без доказательства. Аксиома о существовании непересекающихся (параллельных) прямых также является допущением, не доказанным экспериментально. Никто не может дотянуться до бесконечности и проверить, что там произойдет с якобы непересекающимися прямыми. А если пространство гравитационно замкнуто, то прямые линии должны уступить место геодезическим линиям, которые могут пересекаться. Но в ближней зоне явление непересекающихся прямых установлено с достаточной точностью  и остается верить, что и в бесконечности этот факт может сохраниться.

Мы продолжаем верить в справедливость утверждений геометрии Евклида, на основании которой утверждается, что сумма углов в треугольнике равна 180 градусам. Однако это утверждение справедливо в одном единственном случае, если все построения происходят на плоскости, но реальной плоскости не существует. Более того, геометрия предназначена для измерения Земли, но поверхность Земли явно не плоскость. Но с этим фактом уже разобрались и созданы геометрии не для плоскости (Лобачевский, Риман).

Следующее суеверие геометрии состоит в том, что треугольник содержит всего три угла, однако можно показать, что кроме трех углов эта фигура содержит  еще множество углов в 1800. Известно, что угол в 1800 вырождается в линию и сливается со стороной треугольника [33].

Современная наука также полна суеверий, как и тысячи лет назад. Многие догмы остаются вне критики только потому, что их нельзя критиковать по причине принадлежности авторитетам, что так думает большинство, что это привычно и не противоречит «здравому смыслу». Часто издательства отказываются публиковать статьи, из-за того, что в их содержании много спорных моментов. Но кому нужны «бесспорные» работы, которые привычны, соответствуют общепринятым взглядам, т.е. не несут новой информации. Такой подход годится для учебников, но не для научных исследований. Впрочем, и в учебниках важно проводить альтернативное изложение спорных гипотез и моделей. Продолжим примеры научных догм.

Постоянство скорости света в вакууме, положенное в основу теории относительности Эйнштейна, является всего лишь постулатом. Измерения скорости света проводились в окрестностях Земли в интервале десятков лет. Этот эмпирический опыт отражает мгновение  во времени и точку в пространстве, т.к. Вселенная существует 15-20 млрд. лет. Все это время  она раздувалась, менялись свойства среды, по которой распространяется свет. Известно, что скорость распространения волны зависит от параметров среды. Когда свет проходит через воду или стекло, то его скорость снижается. Меняются параметры среды и должна меняться скорость волны. Вакуум, по которому распространяется свет, также есть среда (не пустота). Почему же все молчаливо соглашаются с мифом о постоянстве скорости света всегда и везде, даже «на краю Вселенной, но при этом все же говорят о разных фазовых состояниях вакуума.  Постулат Эйнштейна принят на веру и этот авторитет, возможно, затормозил развитие науки. Если скорость света в вакууме не постоянна, то придется пересмотреть понятие «мировые константы». Значения «констант» может изменяться в ходе эволюции Вселенной, подтверждая парадигму глобального эволюционизма.

Аргументом о невозможности превысить скорость света является уравнение Эйнштейна, из которого следует ускоряющееся возрастание массы движущегося тела с возрастанием скорости. При достижении скорости света масса вырастает до бесконечности, а это абсурдно, поэтому скорость света недостижима для массивных тел. Однако достижения синергетики, исследующей процессы, развивающиеся с обострением (по степенному закону схожему с уравнением Эйнштейна) утверждают, что все ускоряющиеся нелинейные процессы, не достигают бесконечности. Они прекращают свой рост и даже идут на спад. Может быть возрастание массы, если и будет происходить, то, не превышая некоторого предела (экспериментально пока невозможно проверить т.к. скорости близкие световым не достигнуты). А это означает, что запрет на движение с гиперсветовыми скоростями преждевременный.

Существует еще одно противоречие, ставящее под сомнение выводы Эйнштейна. Современная космология представляет нашу Вселенную расширяющейся. При этом самые отдаленные от Земли галактики якобы движутся со скоростью на 80% меньше  световой. Это означает, что масса этих галактик при схожих размерах существенно выше, чем у нашей галактики – Млечный путь. Но поскольку движение относительно, то наблюдателю с той отдаленной галактики будет казаться, что это мы отдаляемся от них со световой скоростью. Следовательно, он должен считать, что  это наша галактика должна быть по массе на порядки больше, чем кажется нам. Получается, что масса – понятие относительное. Как видно, существует много нелогичных, несовместимых точек зрения на состояние нашей Вселенной и в теории относительности имеется много дискуссионных моментов.

Молчаливо предполагается, что гравитационное взаимодействие распространяется со скоростью света, но еще никто не обнаружил гравитационных волн и, следовательно, не измерил скорость их распространения [32, 34]. Опять вера. Кроме того, гравитационная постоянная (константа) измерена относительно недавно (Ньютон), а какой она была миллиарды лет назад? Нет ответа, и приходится верить в догмы. Является ли гравитационная «постоянная» константой или её значение дрейфовало вместе с расширяющейся Вселенной. Измерить гравитацию между элементарными частицами еще никому не удалось из-за очень малой величины их масс, поэтому можно усомниться в универсальности закона тяготения. Сохраняется ли зависимость силы гравитационного притяжения от квадрата расстояния при бесконечно малых расстояниях? Или изменяется показатель степени? Следуя вере в невозможность бесконечно больших сил взаимодействия (а они возникают при расстояниях, стремящихся к нулю), можно предположить ограниченность уравнения Ньютона

Представление о расширяющейся Вселенной опирается на эффект «красного смещения» длин волн в спектрах далеких галактик, открытый Хабблом [32]. Впервые расширение Вселенной «вычислили» математики, исходя их понятия кривизны пространства, затем Хаббл заметил красное смещение в спектрах галактик и объяснил его эффектом Доплера, т.о., по мнению большинства, доказал расширение Вселенной. Красное смещение безальтернативно объясняют эффектом Доплера (если излучающий объект удаляется, то частота излучения должна смещаться в длинноволновую область спектра, в сторону красного света). Именно так рассчитывается скорость удаления галактик. Но красное смещение реликтовых фотонов наряду с этим объясняют также тем, что фотоны, родившиеся 15-20 млрд. лет тому назад, просто «остыли», потеряли свою энергию из-за долгого блуждания во Вселенной и теперь окружают Землю со всех сторон в виде реликтового фона (радио частоты). Анализ поведения фотонов вблизи черных дыр также допускает красное смещение, если фотон удаляется от «дыры». Гравитационное торможение фотона может вызывать красное смещение. Итак, есть альтернативные механизмы красного смещения: эффект Доплера, остывание и потеря энергии, и потеря энергии в  преодолении гравитационного притяжения. Если фотоны могут стареть  и «остывать», т.е. изменять свой спектр, сдвигать его в сторону низких частот (красное смещение), то почему нельзя предположить, что свет от далеких галактик, идущий до Земли также  многие миллиарды лет, также «стареет», что и объясняет красное смещение. А может быть, имеют место оба эффекта. Тогда возраст Вселенной и её размеры надо будет пересмотреть.

Однородную Вселенную можно принимать только в мегамасштабах, но в масштабах фотона она очень неоднородна. Постоянные встречи с веществом, гравитацией на пути длиной в миллиарды световых лет должны сделать путь фотона стохастическим (как через мутное стекло), но тогда почему астрономы видят четкие образы галактик, звездных скоплений?

Людвиг Больцман на базе простейшей системы (идеальный газ) вывел функцию состояния, названную энтропией [34]. Энтропию связали  с мерой беспорядка и опрометчиво вышли из «ближней зоны» наблюдения, предсказав тепловую смерть Вселенной. Это распространение модели за границы её работоспособности привело к стойкому заблуждению умов. Понятие, пригодное только для молекулярных систем, стали применять в биологии, социологии, экономике.

Известный принцип относительности Галилея - Эйнштейна, утверждает, что, находясь внутри изолированной от внешнего мира системе, невозможно представить характер и направление движения этой  системы. Это означает, что никакие знания, полученные внутри системы любыми экспериментами, не позволят понять, как они соотносятся с внешним миром. Опыт, полученный «здесь», может не работать «там». Н. Бор, чувствуя это, ратовал за «сумасшедшие» идеи, которые позволяют осуществить прорыв за границы здравого смысла [36]. Но его «сумасшедшая» модель атома всё же имеет аналог (строение солнечное системы). Попытки выйти за границы возможностей антропного сознания иллюстрируются ситуацией с бароном  Мюнхгаузеном, вытаскивающим себя за волосы (своими средствами и без внешней точки опоры) из болота.

Современная модель рождения и расширения Вселенной из некой сингулярности (точка с массой равной массе Вселенной) [32] основана на математической линейной экстраполяции расширяющейся Вселенной к нулевому времени (началу всего). Эта модель вошла во все учебники, но возникают вопросы, почему начало должно быть точкой, а не некоторой размерностью. Факт экспериментально не проверяемый, поэтому не должен быть категорическим утверждением. В работе Демьянова [33] приводится другая (не популярная) модель пульсирующей Вселенной, но не от нуля до бесконечности, а в границах определенных размеров.

Генетики, в течение 2-3 лет, обрезая мышам хвосты, заметили, что мыши продолжали рождаться с хвостами. Из чего был сделан вывод, что внешние воздействия, влияющие на фенотип, не наследуются, а наследуются только изменения, произошедшие в половых клетках. Это утверждение логически не может исключить влияния среды на наследуемую изменчивость организма. Т.к. внешние факторы, действующие на организм, могут повлиять и на структуру половых клеток, ибо последние также составляют часть организма.  Известно также, что некоторые эволюционные изменения происходят в течение сотен тысяч и миллионов лет. Может быть, длительность генетического эксперимента была недостаточна для такого категорического вывода? Известно, что поведенческие реакции животных закрепляются на генетическом уровне достаточно быстро, но поведение влияет не на половые клетки, а на тело. Может быть,  «генетическая догма» затормозила развитие науки?

В генетике пол века господствует догма, что мутации случайны, они возникают самопроизвольно независимо от потребности организма. Искусственно можно только повысить их интенсивность, но нельзя задать им направленность. Эти утверждения поддерживали тогдашний дарвинизм. Однако были получено множество фактов интенсификации мутаций под влиянием стресса. Так, было показано, что существуют не только случайные мутации, но и адаптивно направленные мутации. Были обнаружены факты наследуемого приспособления бактерий, а также обучаемость генетических систем на элементах наследственности. Но эти факты «не замечали». Транспозиции перемещающихся элементов генома регулируются их собственными генетическими системами. Обнаружена не обычная вероятностная случайность, а нежесткая саморегуляция. Американский Генетик Р. Харрис выяснил, что транспозоны возникают там, где нужно и те которые нужны. Насколько умна клетка? [35].

Следует постулировать, что любой закон, любое знание нельзя распространять дальше некоторого предела (который трудно определить теоретически и только опыт показывает несостоятельность некоторых прогнозов).  Это правило подтверждается нелинейностью Мира, неравномерностью процессов, цикличностью явлений, поэтому законы, открытые в границах определённой системы, нельзя  бездумно распространять на все, делать их всемирными (даже закон тяготения Ньютона)

Что такое электрический заряд, масса, энергия? Откуда взялись законы природы, например, закон всемирного тяготения? Ньютон, описав взаимодействия масс количественно, не ответил на вопрос, откуда берется это притяжение. Эйнштейн провозгласил гравитацию следствием искривления пространства, но почему порождает гравитацию «кривое» пространство, до сих пор нет ответа. Строение атома по Бору декларирует положение электрона на строго заданных  электронных орбитах, но почему электрону нет места между этими орбитами, ответа нет. Есть нечто туманное, называемое квантовым запретом. Модель атома допускает «перескок» электрона с орбиты на орбиту, но как это происходить, если электрон не имеет «права» находиться между орбитами?

В какой среде распространяется свет, если он волна? Говорят в пространстве. Значит, пространство может «волноваться», но что такое пространство и какие у  него  количественные характеристики кроме геометрических характеристик (протяженность, кривизна)?

Чем архаичнее структуры Мира, чем глубже они лежат в недрах материи, тем труднее их вообразить «здравым умом», и приходиться строить абстрактные модели.  То же самое можно сказать и о далеком будущем. Наше знание имеет границы с двух сторон. Со стороны бесконечно малых и со стороны бесконечно больших  величин.

Вероятно, одними из самых фундаментальных понятий являются пространство, время, гравитация, масса, энергия, информация. Поэтому представление о них самые смутные. На таких «глубинах» вперёд идут уже не экспериментаторы, а теоретики, своими догадками задавая задачи практикам. Итак, в познании окружающего Мира продолжают использоваться мифы. На смену древним мифам приходят современные мифы. Мифологическое мышление в большей степени  проявляется при создании мировоззренческих моделей, не проверяемых эмпирически. Генетическая программа «верь» идет впереди, а программа «не верь» её корректирует и проверяет.

ЛИТЕРАТУРА:

1.     Вернадский В.И. Биосфера (избранные труды по биогеохимии). – М.:Наука, 1997.

2.        Ильенков Э.В. Диалектическая логика – М.: Политиздат, 1984

3.        Солопов Е.Ф. Материя и движение. - Л.: Наука 1972.

4.        Спиноза Б.  Избранные произведения. - М.: 1957. т.1 с. 366.

5.        Шеллинг Ф.В.И. Система трансцедентального идеализма. - М.: 1936.

6.        Маркс К.,  Энгельс Ф., Соч., т.42, с. 92.

7.        Морозов И.М. Природа интуиции. - Минск. Университетское. 1990

8.     Крымский Б.С. Научное познание и принципы его трансформации. - Киев 1974, с.50.

9.           Дольник В.Р. Вышли мы все из природы. – Linka Press, 1996. 

10.      Философия./ под. Редакцией В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. - М.: ЮНИТИ, 2000.

11.      Вернадский В.И. Несколько слов о ноосфере. //  Ноосфера. 1996. -№1,с.42-50.

12.         Криницкий Н.А. Алгоритмы вокруг нас. - М.: 1977

13.  Брайнес С.Н., Напалков А.В., Свечинский В.Б. Нейрокибернетка // Вопросы философии №6, 1959.

14.       Мамчур Е.А. Процессы самоорганизации в развитии научного знания // Философские   науки. 1989. №7. С. 65-73.

15.       Егоров А.В. Теория познания и проблема интуиции //Автореферат канд. филос. наук.- М.1973.

16.      Узнадзе Д. Н. Экспериментальные основы психологии установки. -Тбилиси, 1961.

17.      Налчаджян А.А. Некоторые психологические  и философские проблемы интуитивного познания. - М.: 1972.

18.      Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Основания синергетики. Режимы с обострением, самоорганизация. Темпомиры. - СПб.: Алетейя, 2002. 

19.      Ницше Ф. Сочинения. - М. : 1990.  т.2. 

20.      Бауэр Т. Психическое развитие младенца. - М.: 1985,  с.17.

21.      Планк  М.  Избранные труды. - М.: 1975.

22.      Ротенберг В.С. Разные формы отношений между сознанием и бессознательным  // Вопросы. философии. 1978. № 2.

23.      Бессознательное: Природа, функции, методы исследования / Под общ. ред. А.С. Прангишвили, А.Е. Шерозия. Ф.В. Бассина. Т. 3. 1978-1985.

24.      Дубровский Д.И. Информация, сознание, мозг. - М., 1980.

25.       Каган М.С. Начала эстетики. -  М.: Искусство. 1964

26.       Аристотель. О частях животных. - М.: 1937.

27.       Коршунов А.М. Теория отражения и творчество. - М., 1971.

28.       Орлов В.В. Материя, развитие, человек. - Пермь; 1974.

29.      Чхартишвили Ш.Н. К вопросу об онтологической природе  бессознательного //  Бессознательное: Природа, функции, методы исследования / Под общ. ред. А.С. Прангишвили, А.Е. Шерозия. Ф.В. Бассина. Т. 1. 1978-1985

30.                  Дмитриев А.Н. Философский анализ проблемы бессознательного.- Саратов, 1985.

31.                  Хьюбел  Д. Мозг. - М.: Мир, 1984.

32.                 Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. / Под ред.  Жукова М.Ф. – Новосибирск. ЮКЭА, 1997.

33.                 Демьянов В.В. Эвалектика ноосферы. - Новороссийск, 2001.

34.                 Попов В.П., Крайнюченко И.В. Глобальный эволюционизм и синергетика ноосферы. – Ростов-на-Дону. АПСН СКНЦ ВШ, 2003.

35.      Чайковский Ю.В. Ступени случайности и эволюция. // Вопросы философии.- 1996. №9.с. 63-81.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Триединый фундамент Вселенной. Информация, время, пространство.

 

В основе мировоззрения во все времена лежали представления о времени, пространстве и их едином первоисточнике [1]. Основные мысли о «едином» сложились ещё до нашей эры. Фалес, Анаксимандр, Анаксимен, Лаэрций считали, что Мир произошёл из некоторого единого первоначала, в котором «свернуты» все задатки, необходимые для образования чувственного Мира. Гераклит акцентировал внимание не на структурах, а на процессах. По его мнению, абсолютным является движение. Вселенная не состояние, а становление. Лейбниц также поддержал идею единого первоначала. Каждая монада это «малый мир», «сжатая Вселенная». А наблюдаемое многообразие Мира представляется как иерархия монад [1, 2].

В классической науке доминировал образ абсолютного, пустого, плоского пространства, на фоне которого происходят все события. Процессы возникают, исчезают, а пространство не изменяется. Пространство существует вне времени, а время – вне пространства.

В теории относительности пространство перестало быть абсолютным и постулируется относительность любого движения. Уже 100 лет пространство рассматривается как пустота, свойства которой определяются только её геометрией [3]. Для описания идеального пространства классическая наука обходилась трехмерной координатной сеткой. Однако трехмерная геометрия пространства не объясняла природу всех известных физических взаимодействий, поэтому в модель стали вводить дополнительные пространственные измерения. Моделировалось четырехмерное (Миньковский), пятимерное (Калуста) и позже одиннадцатимерное (теория Калуцы – Клейна) пространство-время [3]. Количество приближённых математических образов одиннадцатимерного пространства исчисляется тысячами. Никто не способен представить пустоту, но и геометрический образ многомерного пространства – времени также непостижим для нашего воображения [3]. Поэтому геометрические модели пустого пространства являются мифотворчеством. Риман (автор неплоской геометрии) писал: «Чтобы понять природу, надо «офизичивать» геометрию».

Наряду с абсолютным, пустым пространством всегда существовали идеи материального пространства. «Природа не терпит пустоты», протяженность заполнена тонкой материей (Аристотель). Декарт тонкую материю также отождествлял с пространством. Френель, Фарадей, Максвелл, Лоренц развивали теорию эфирной субстанции [4, 5].Современная наука многое сделала для укрепления этой идеи.

Физика ХХ века показала, что вакуум не является пустотой. «То, что казалось пустым пространством, в действительности кишит виртуальными частицами. Вакуум не безжизнен и не безлик, а полон энергии» [4].

Астрофизики пришли к идее существования «темного вещества» в «пустых» просторах космоса, масса которого соизмерима с массой видимого вещества. Пятитомная работа В.В Демьянова [5] c максимальной убедительностью «сокрушает» идею пустого пространства и призывает вернуться к эфиродинамике Лоренца и Пуанкаре. Совокупность накопленных наукой фактов ставит под сомнение парадигму объективно существующего пустого пространства Эйнштейна, свойства которого определяются исключительно геометрией.

Современная наука, соглашаясь с древними философами о единстве субъективного и объективного, в картину Мира включает и «наблюдателя» (человеческое сознание). Агностик Кант утверждал, что мир непознаваем, а пространственные представления, будучи атрибутом объективной реальности, являются феноменом объект - субъектных отношений. Например, цвет и звук являются субъективными ощущениями человека (многие животные и некоторые люди не различают цвета). Но этим субъективным ощущениям соответствуют объективно существующие электромагнитные и акустические колебания. Поэтому, анализируя субъективные модели, необходимо выяснять, являются ли они отражением реальности или представляют собой мифотворчество. Природу времени и пространства можно понять только в том случае, если выяснить, какие объективные процессы и структуры вызывают ощущения пространства и времени в сознании человека.

Когда рассматривается неподвижный предмет, то фокус зрения перемещается от точки к точке. Сознание сканирует вниманием объекты реального Мира, запоминая и сравнивания образы. Для того, чтобы перемещение внимания из точки А в точку В стало заметным, положение объекта в точке А должно запоминаться и сравниваться с положением в точке В. Итак, ощущение пространства возможно только при наличии памяти и механизмов сравнения образов. Известно, что устранение некоторых компонентов сознания исключает пространственно – временные ощущения. При медитациях, наркотических отравлениях, во время сна некоторые уровни психики отключаются, возникают не адекватные ощущения безмерности тела, космической протяженности [6].

Ощущение пространства возникает только при наличии множества материальных объектов расположенных один рядом с другим и способных взаимодействовать с волнами различной природы, оказывающих воздействие на сенсоры организма. Итак, объект, который вызывает ощущение пространства в сознании человека, должен быть материальным и неоднородным по каким либо параметрам.

Перейдем к рассмотрению ещё более туманного понятия «время». Понятия «эволюция, развитие, время» тесно ассоциированы с движением, с протеканием процессов, процесс не мыслится вне времени. Наиболее известные представления о времени можно найти у Платона и Аристотеля. По Платону время сотворено демиургом вместе с космосом, является в движении небесных тел и подчиняется закону числа («Тимей»). По Аристотелю время также связано с движением, но не есть движение. «Время есть число движения» («Физика» lV) [7].

Августин также считал, что до сотворения Мира не было никакого времени. Время можно рассматривать как начало всего текущего. Августин отвергает возможность отождествления времени с движением физического мира (Творения). Он ищет меру времени и способ её измерения в индивидуальной душе субъекта, наблюдателя (с современной точки зрения время - понятие субъективное). Точки зрения Платона, Аристотеля, Августина во многом совпадают [7].

Напротив Плотин считал время абсолютным, не зависящим от наблюдателя, и отделял вопрос о природе времени от проблемы его измерения. Представления Плотина были положены в основу абсолютного времени Ньютона и сегодня остаются в обиходе подавляющего количества людей [7].

По Ньютону время было всегда, ход времени равномерен в прошлом, настоящем и будущем в любых частях Вселенной и повлиять на него нельзя. Время Ньютона абсолютно и универсально. Во всех частях Вселенной оно идет одинаково, от прошлого к будущему. Во времена Ньютона Вселенная считалась стационарной, не развивающейся, поэтому абсолютное время не характеризовалось процессами развития всей Вселенной, а характеризовалось движением некоторых равномерных процессов (часов). В механике Ньютона время обратимо, достаточно лишь изменить знак в уравнении с плюса на минус. Однако обратимость времени до сих пор не доказана экспериментально. В буддизме также предполагается, что вектор времени иногда может быть направлен из будущего в прошлое.

Таким образом, выявляются инвариантные мысли различных философов. Время появилось вместе с Миром. Движение измеряется временем (подразумевается присутствие наблюдателя, измерителя). Время – это не объективная реальность, а ощущение, средство измерения движения. Точка зрения Плотина противоположна, она утверждает объективность времени.

Однако опыт показывает, что разные противоречивые суждения иногда могут быть объединены в единую непротиворечивую модель. В специальной теории относительности (СТО) время и пространство объединено на формальном языке математики (Миньковский). Этот факт не противоречит идеям Аристотеля, Августина и порождает мысль о гносеологическом единстве времени и пространства.

Наблюдение движения производят путём сопоставления с эталонным, равномерным процессом (часами). Многие «равномерные» часы существуют объективно вне сознания и придуманы для удобства, для формализации ощущения времени. Но время может ощущаться и подсознательно посредством внутренних, биологических часов.

Наряду с представлениями об абсолютном, вселенском времени существуют представления о локальном времени. В первой половине двадцатого века в работах В.И. Вернадского появились мысли о времени, как о течении биологических процессов. «Бренность жизни нами переживается как время» [8]. Подход Вернадского согласуется с точкой зрения Аристотеля и Августина, но отторгает мистическое отношение ко времени и подводит к мысли о связи времени с реальными процессами. Козырев также связывал время с энергией (движением).

Левич А.П. предлагает ввести понятие субституционного времени, квант которого определяется изменением какого-либо элемента системы [10]. Например, колебательные энергетические процессы внутри клеток могут отсчитывать ход внутреннего времени. Биосферное время отсчитывается появлением новых видов живых организмов и т.д. Возникает иерархия «часов» для систем различной соподчиненности.

Т. П. Лолаев формулирует понятие «функциональное время», которое является субъективным восприятием процессов «качественных изменений», происходящих в материальных объектах. Функциональное время имеет начало (образование объекта) и конец (разрушение объекта) [11]. В концепции функционального времени заложена еще одна незамеченная возможность. Действия наблюдателя могут реально повлиять на ход внутреннего времени объекта. Можно «убить» объект, т.е. остановить его внутреннее время. Можно ускорить или замедлить темп развития. Меняя освещенность растения можно ускорить ход его внутреннего времени, чтобы снимать два урожая в год.

В восточных учениях имеются диковинные, экзотические представления о схождении и расхождении времени. Эти представления не согласуются с представлениями об абсолютном времени, но легко объясняются концепцией функционального времени. Например, отделение фрагмента от целого (раскол политической партии, миграция населения Европы в Америку, распад айсберга на куски) дает старт новому циклу внутреннего времени образовавшихся фрагментов. В этих примерах мы имеем явление расхождения (дивергенции) времени.

Новые структуры могут возникать также путем комбинации прежних (синтез молекул из атомов, образование колоний организмов, съезд представителей разных партий). Синтез новой структуры осуществляется из фрагментов, каждый из которых характеризовался своим внутренним временем. При синтезе новой структуры из двух «старых» начинается отсчет нового интегрального времени. Здесь возникает явление схождения времени. В конце 20 в. наметился переход к нелинейной динамике развития Мира. Можно предполагать, что грядет эпоха нелинейного времени, нелинейных часов.

Понятие «локальное время» применяется к объектам ограниченных размеров, но если размер объекта соизмерим со Вселенной, то мы придём к Вселенскому, абсолютному времени. Абсолютное, вселенское время должно задаваться процессом единым для всех частей Вселенной. Л. Больцманом стрелу времени объяснял процессами, направленными к хаосу, возрастанию энтропии. Но прогнозы Больцмана не оправдались. Вселенная до сих пор развивается в сторону порядка, постоянно возникают новые структуры, что нашло отражение в «стандартной» космогоническая модели расширяющейся Вселенной.

Подводя итог, можно сделать вывод, что понятие время находится в состоянии хаоса (нет четкого определения, нет единой метрики, субъективный размытый образ в сознании). Течение локального времени остаётся на уровне смутного, интуитивного ощущения, т.к. нет единых эталонных процессов. Течение абсолютного времени также нечем измерить. Опыт трансперсональной психотерапии выявил состояние человеческой психики, когда исчезает ощущение времени [3]. Человек начинает существовать вне времени. Было показано, что в таких состояниях блокируются структуры в затылочной части мозга, ответственные за ощущение времени. Попытаемся внести некоторую ясность в понятие «время».

Очевидно, ощущение времени и пространства основывается на способности запоминать и сравнивать образы. Чтобы оценить темп, скорость, ритм событий необходимо их сравнивать с некоторым эталоном (часами). Запоминание и сравнение двух рядов событий (информационные процессы) создает субъективное ощущение времени.

Переживание ощущения пространства в сознании возникает при сканировании неподвижных неоднородностей материального мира, запоминании и сопоставлении с некоторой метрикой (координатной сеткой). Разделение неоднородностей на статичные и динамичные является условным, т.к. «всё течет, всё изменяется». Если изменения малозаметны в процессе наблюдения, то можно условно говорить о статичности объекта.

Разворачивание событий перед неподвижным регистрирующим устройством (наблюдателем) ощущается как время. Заметить перемещение стрелки часов (ход времени и пространственное перемещение) можно только в том случае, если мы помним предыдущее её положение. Для ощущения времени необходима память и эталонный процесс (часы). Часы могут быть внутренними или внешними.

Например, киноплёнка может рассматриваться как распределение картинок в пространстве. Но если плёнка движется перед неподвижным объективом кинопроектора, то на экране события разворачиваются во времени.

Любое движение относительно. Если внимание сканирует неподвижный объект, то возникает ощущение протяжённости, пространства. Если объект перемещается относительно неподвижного внимания, то возникает ощущение хода времени. С точки зрения механики безразлично, если палец цепляет струну гитары или струна цепляется за палец музыканта. В любом случае возникает звук. Но для субъективного ощущения инверсия не безразлична. В одном случае ощущается время, а в другом – пространство. Время и пространство являются разновидностями ощущений, поэтому субъективны. Ось времени существует только в сознании. Объективного времени не существует. Объективно существует изменчивость, движение, динамика неоднородностей.

Но доказав относительность, субъективность понятий пространство и время, мы не можем игнорировать интуицию великих учёных, которые считали пространство и время объективно существующими (Плотин, Ньютон), независимыми от человеческого сознания. Для раскрытия сущности абсолютного пространства и времени следует перейти к более широкому уровню обобщений.

В организме частота смены клеток, ритм работы сердца, дыхания, мозга могут поспорить за право считаться часами. Внутри клетки основные процессы сосредоточены вокруг синтеза белков. В основании всего «лежат» атомы (практически не изменяющиеся элементы). Каждый элемент организма имеет собственное время развития, свой темп изменчивости. Но, обратите внимание, целостный организм ощущает время не как совокупность внутренних дискретных процессов, а как нечто интегральное, целое. Это замечание позволит нам понять смысл абсолютного Вселенского времени.

Каждый объект Вселенной связан со всеми другими объектами, т.е. взаимодействует с ними. Все объекты отражаются друг в друге. Любое взаимодействие (отражение) приводит к изменению структуры и внутренних процессов всех взаимодействующих объектов. Например, удар камня о камень изменяет структуру обоих камней. Изменение структуры можно считать памятью (отражением) о происшедших событиях. Память простейших объектов реализуются через изменение электрических, магнитных, гравитационных, динамических, структурных, топологических параметров.

Совокупность процессов взаимного отражения всех объектов Вселенной метафорически можно назвать «вселенской саморефлексией». Тогда ощущение интегральной саморефлексии процессов во Вселенной может истолковываться как абсолютное пространство и абсолютное время. Например, если Вселенная расширяется, то тренд множества стохастических процессов может ощущаться как абсолютное времени. А изменение характера взаимодействия между материальными элементами Вселенной - как изменение абсолютного пространства. Вероятно, интуитивное ощущение реальности таких процессов отразилось в точках зрения Плотина и Ньютона.

Предшествующее изложение подводит нас к мысли о связи ощущения времени и пространства с процессами передачи и хранения информации в сознании (памяти) наблюдателя. Прошлое реально не существует, но может храниться в памяти. Будущее является проектом, также содержащимся в памяти сознания. «Настоящее» определяется длительностью процессов принятия, переработки информации, загрузки её в «базу данных» и сравнения с тем, что там уже имеется. Настоящее не миг, а интервал, определяемый возможностями информационных систем организма. Настоящее воспринимается всегда в сопоставлении с прошлым. Поэтому настоящее есть восприятие совокупной информации хранящейся в памяти, плюс оперативной информации, поступающей сейчас. Таким образом, момент «сейчас» - это не просто точка, а точка, добавленная к отрезку памяти о прошлых событиях.

Особенностью человеческого восприятия времени является не простая память, а память - классификатор, ранжирующая события в порядке поступления. В простых (статичных) системах фрагменты информации запечатлеваются многократно в одном и том же блоке памяти. Например, можно многократно фотографировать на один кадр фотопленки. На мостовой отпечатываются следы многих людей. Такое запоминание создает информационный шум, одно изображение «забивает» другое, старое стирается. Если осуществлять запоминание на разных участках материального носителя, как в кинофильме, то возникает возможность манипулировать всей информацией без потерь. Такой памятью обладают ДНК, структуры мозга, донные наслоения океанических осадков, годовые кольца роста деревьев и др. Памятью обладает не только мозг, есть память живой клетки, память неживых носителей информации. Запоминание реализуется через изменение структуры материи.

Мы не будем опираться на представления. Шеннона [12], Винера [13], Эшби [14], Урсула [15] , которые рассматривали информацию как данные, знания или полезные знания. Винер отмечал, что информацию нельзя отождествлять с энергией и материей. Мы пытаемся доказать обратное, что информация органически связана с неоднородностями материи, с энергией и порождает ощущение времени и пространства.

Вейцзакер и Ребане связывали информацию с формой, массой и энергией. Цацковский  считал информацию материальной [16]. С точки зрения Петрушенко любой предмет есть овеществленная информация. Информация существует постольку, поскольку существуют сами материальные тела и, следовательно, созданные ими неоднородности [17]. Так сложились представления об атрибутивной информации.

К более глубокому пониманию атрибутивной информации, по нашему мнению, подошёл академик В.М. Глушков [18]. В его определении информация - это мера неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени. К недостаткам этого определения следует отнести совместное использование нескольких нечётких понятий (пространство, время, энергия).

Очевидно, что любая разновидность информации связана с пространством (форма у Вейцзакера), со временем (последовательность телеграфных сигналов, букв, слов и пр.), с энергией (передача информации всегда требует затрат энергии), с материей (любая информация всегда имеет свой материальный носитель), с неоднородностями (в современных вычислительных устройствах информация записывается в виде неоднородностей в структуре вещества. Буквенное письмо – неоднородность окраски бумаги). Любая структура - это также чередование неоднородностей материи и энергии (движения), поэтому структура определяется как носитель информации.

Мы определяем атрибутивную информацию как «совокупность неоднородностей материального континуума». Понятия «пространство и время», фигурирующие в определении Глушкова В.М., исключены из определения, т.к. являются следствием «субъект - объектных» отношений (Кант) и производны от информации. В нашем определении информация определяется только через понятия «материя» и «неоднородности». Материя является аксиоматической субстанцией, которая может вызывать ощущение (осознание, отражение, реакцию) у потенциального наблюдателя или регистрирующего устройства. Неоднородность - это количественная и качественная различимость состояния материи средствами потенциального наблюдателя (регистрирующего устройства), в том числе и средствами разума.

Информация, время и пространство соотносятся между собой следующим образом. Единство пространства и времени состоит в том, что оба ощущения возникают при считывании информации с неоднородностей материального Мира. Как показано выше различие заключается в способах считывания.

Информационный подход позволяет понять многие особенности ощущения времени. Любые изменения структуры материи являются информацией. Появление одной структуры после другой, одного события после другого субъективно воспринимается как движение, процесс. «Другая» информация опознается только в сравнении с предшествующей информацией. Синтез или распад, какой – либо структуры, сознанием оценивается как новизна, как другая информация. Например, движение маятника часов вправо сменяется движением влево. «Одно» постоянно сменяет «другое». Появления «другой» информации моделируется сознанием как шаг времени. Обороты Земли вокруг Солнца не несут новизны, но отмечают периодическое появление «другого» цикла. Теперь ясно, почему время не может «идти вспять». Изменчивость, воспринимаемая как время, является скаляром. «Шаг» времени отмеряется появлением комплекса «других» неоднородностей вне зависимости от их качества.

«Другая» информация появляется как при синтезе, так и при распаде прежних структур. Например, в песочных часах время можно отсчитывать как по растущей кучке песка, так и по убывающей. Поэтому движение времени в нашем сознании всегда происходит от прошлого к будущему.

Итак, нам удалось с помощью атрибутивной информации перевести время в ранг вторичных понятий, дающих сознанию возможность оценивать цепи событий. Причиной переживания информации в человеческом сознании являются неоднородности материального мира. Движение неоднородностей относительно «наблюдателя» информативно и ощущается как время. Движение внимания наблюдателя относительно неоднородностей ощущается как пространство. Ощущение информации, времени и пространства имеет единую, объективную основу – материальный, неоднородный мировой субстрат. Перейдём к следующему уровню обобщений.

Зашитые в материю неоднородности являются информационной матрицей, детерминирующей эволюционный процесс. Эволюция – это процесс развития неоднородностей субстрата. Любое вещество является агрегатом неоднородностей материи, для существования агрегата между его частями должна существовать взаимосвязь, взаимодействие.

Принято считать, что взаимодействие между объектами есть процесс обмена Веществом, Энергией, Информацией (ВЭИ). Атом существует вследствие обмена фотонами (взаимодействие) между ядром и электронами. Ядро есть комплекс нуклонов, связанных обменом мезонами. Нуклон состоит из трех кварков, связанных обменом глюонами. Клетка обменивается со средой ВЭИ потоками (метаболизм). Беседа людей – обмен информацией. Экономические связи есть обмен типа товар - деньги.

Материя, энергия, вещество, пространство, поле – понятия, мистифицирующие множество явлений материальной природы, не раскрывая их сущности. Термин «энергия» введён в науку Юнгом и является символом целого класса явлений. Ниже мы покажем, что эти понятия в своей сущности основаны на движении материи.

Например, электрическая энергия представляет собой движение электронов. Энергия пара есть движение молекул воды. Механическая энергия - это движение тела (например, молотка), а свет – движение фотонов. Итак, потоки энергии есть движение материи.

Покажем, что потоки информации также сопровождаются потоками материи (энергии). Телеграфные сообщения являются прерывистым движением электрического тока. Световой телеграф - модулированным движением фотонов. Информация всегда имеет материальный носитель, её перенос и развитие требует движения, затрат энергии. Итак, всегда имеют место триединые протоки: вещество (В) + энергия (Э) + информация (И) (ВЭИ - потоки). Системные связи осуществляются обменом ВЭИ - потоками.

В связи с изложенным, обращает на себя внимание ограниченность общепринятого взгляда на эволюцию. Под эволюцией понимают развитие вещественной составляющей (В), но энергетическая (Э) и информационная составляющая (И) игнорируются. Мы постарались исправить это упущение. Представление о ВЭИ потоках и ВЭИ содержании всех объектов материального мира создает «осевую линию» глобального эволюционизма. Развитие вещества (В) всегда должно сопровождаться развитием энергии (Э) и информации (И). Имеет место триединая ВЭИ эволюция, рассмотрение которой приводится в монографиях на нашем сайте http://holism.narod.ru

Двадцатый век принёс новые открытия. Работами Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна было показано, что масса и энергия есть разные меры одной и той же физической сущности (Е=mc2) [3,4]. Частичная потеря массы в какой-либо системе должна приводить к высвобождению огромного количества «атомной» энергии. Идея пустого пространства, в котором движутся атомы – шарики, исчерпала себя. Вместо неё появилась модель многомерного, пространства, в котором движутся частички вещества в виде суперструн (микроскопические петли, кольца) [3]. Элементарные частицы приобрели структуру, которая может совершать многочисленные волнообразные движения. Частицы одновременно могут совершать несколько видов движения (моды), поэтому одновременно обладают массой, зарядом и спином. Энергия «частицы – струны» зависит от спектра внутреннего движения. Энергия вакуума заключена в суммарном движении всех суперструн. Очевидно, новые открытия ещё больше углубили связь движения, материи и энергии.

Таким образом, под покровом абстрактных понятий «вещество» и «энергия» скрывается движение материи. В связи с изложенным становится понятной связь между законом сохранения массы (скрытой формы движения) и законом сохранения энергии (явная форма движения).

Итак, в основе огромного разнообразия структур и процессов лежит материальный, движущийся по определённым законам, неоднородный субстрат. В основе всех процессов лежит триада: материя (вещество), энергия (движение), информация (неоднородности материи). Все остальные понятия являются производными от этой троицы.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Философия современного естествознания: Учебное пособие для вузов / По общ. ред. проф. С.А. Лебедева. – М.: ФАИР – ПРЕСС, 2004.

2.     Асмус В.Ф. Античная философия. – М.: Высшая школа, 1976.

3.     Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиск окончательной теории. Пер. с англ. / Под ред. В.О. Малышенко. - М.: Едиториал УРСС, 2005.

4.     Девис. П. Суперсила: Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Лейкина. – М.: Мир, 1989.

5.     Демьянов В.В. Эфиродинамический детерминизм начал. – Новороссийск. Новороссийская государственная морская академия, РИО, 2004.

6.     Гроф С., Уилбер К., Веховски А., Тарт Ч. Практика холотропного дыхания. - М.: Breathe. 2001.

7.     Аксенов Г.А. О причине времени // Вопросы философии, 1996.

8.     Вернадский В.И. О жизненном времени. Философские мысли натуралиста. - М.: 1988.

9.     Кузьмин М.В. Экстатическое время. // Вопросы философии, №2, 1996.

10.                                                 Левич А.П. Субституционное время. // Вопросы философии, №1, 1996.

11.                                                 Лолаев А.Р. Проблема времени: её современная интерпретация. // Труды членов РФО, вып. 8, 2004.

12.                                                 Шеннон К.Э. Математическая теория связи. Работы по теории информации и кибернетике. - М.: Мир, 1963.

13. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. - М.: Иностр. лит. 1968.

14.                                                                                                                                                                                                                                                                          Эшби Р. Введение в кибернетику. - М.: Издат. Иностр. Лит., 1970.

15.Урсул А.Д. Отражение и информация. - М.: Наука, 1973.

16. Абдеев.Р.Ф. Философия информационной цивилизации. - М.: ВЛАДОС, 1994.

17.                               Петрушенко Л.А. Самодвижение материи в свете кибернетики. - М.: Наука, 1971.

18.                               Глушков В.М. О кибернетике как науке. Кибернетика, мышление, жизнь. - М.: Наука, 1964.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Инварианты развития Вселенной

 

Настоящая работа в сокращённом виде обобщает результаты, опубликованные в [1 - 5]. Исследование охватывает интервал эволюции 10 – 15 млрд. лет. Систематизация знаний выявила устойчивые закономерности (инварианты) эволюции, благодаря которым обозначилась цель развития и сущность человечества, удалось «заглянуть за горизонт» и построить модели будущего.

Традиционно центром внимания исследователей являлась эволюция вещества. Но наша концепция триединства Вещества, Энергии и Информации (ВЭИ) [2] рассматривает также эволюцию энергии и атрибутивной информации [3]. Энергия есть движение материи. Информация заключена в неоднородностях материальных носителей [2].

Расширение Вселенной сопровождается расслоением материи. Главным трендом развития является образование агрегатов вещества. Из однородной плазмы возникают атомы, молекулы, минералы, планеты, звезды, галактики. Между сгустками вещества находятся структуры физического вакуума. Вселенная становится гетерогенной по плотности вещества и энергии.

 

Рис. 1. Бинарная эволюция  ВЭИ

 

Существенной новизной в работе [3] является системный подход к эволюции (рис.1). Два параллельных процесса развернуты во времени и протекают как единое, целое. Макросистемы (звёзды, пылевые облака, планеты, биосфера, человечество) в своих недрах синтезируют элементы (водород, молекулы, минералы, организмы, человек, механизмы и др.), а из элементов образуются макросистемы.

Эволюция вещества сопровождается эволюцией энергии (движение материи). Вселенная становится неоднородной по концентрации кинетической энергии. Каждый очередной шаг эволюции протекает при более низкой температуре. Сосуществуют холодные объекты (планеты, астероиды, космическая пыль) и зоны с температурой в сотни миллионов градусов (звёзды, светила). В «горячих» зонах образуются ядра, атомы, химические элементы. В «холодных» зонах из атомов синтезируются разнообразные молекулы, возникают их агрегаты (минералы), белки и клетки живого вещества. Последовательность образования представлена на рис.1.

Агрегаты удерживаются от распада электрическими и гравитационными силами. Одновременно с укрупнением агрегатов (атомы, молекулы, клетки), внутренние связи становятся длиннее, энергия связей уменьшается, минимизируется диссипация энергии, возрастает роль информационной составляющей [3].

В борьбе за энергию живое вещество приобрело способность «отнимать» её у соседей. Добыча энергии и вещества потребовала повышения поисковой активности и рационализации этого процесса посредством управления, имеющего информационную природу. Управление присутствует во всех процессах, протекающих во Вселенной, но его влияние возрастает в биологических системах, т.к. позволяет активно искать ресурсы.

Эволюция атрибутивной информации выглядит как уменьшение количества микронеоднородностей и возрастание доли макронеоднородностей. Информация в организациях проявляется в виде структуры вещества, гетерогенности элементов, асимметрии связей, системной памяти и др. [1-3]. Поскольку новые организации являются агрегатами элементов – предшественников, то структурная память прошлого включается в структурную память будущего. Объём системной памяти Вселенной постоянно возрастает и определяет вектор развития [3]. Такова модель ВЭИ – эволюции.

Приведенная схема развития Вселенной позволяет увидеть инвариантные законы развития микромира, макромира, биосферы, человеческого общества и техносферы.

Очевидно, локомотивом эволюции является описанный выше процесс расширения Вселенной. Образование агрегатов вещества с температурой и плотностью превышающими средние величины для Вселенной, является попыткой сохранить память о прошлом, сохранить высокую плотность и температуру хотя бы в ограниченном объёме вновь возникающего вещества [3]. Стремление организаций «сопротивляться» внешним воздействиям для сохранения гомеостаза известно в физике как принцип Ле – Шателье, закон Ленца, закон инерции и др. А в живом веществе адаптивность стала основой выживания. Итак, консерватизм, стремление сохранить неизменное состояние является инвариантом. Переходы в новое состояние (эволюция, прогресс) является вынужденной адаптацией к новым условиям.

Дополняя сказанное, можно отметить, что организованности, возникшие на самых ранних этапах эволюции, более консервативны. Пока что самым долгожителем во Вселенной считается протон. Теоретическое время его «жизни» 1032 лет и никто еще не сумел зарегистрировать его самораспад. Атом «прочнее» и долговечнее молекулы. Полимерная молекула чаще подвергается деструкции, чем мономерная молекула. Очень крупные образования (планеты, звезды) хотя и существуют миллиарды лет, но их существование явно неравновесное. Звезда это не состояние, а процесс (изменяются яркость, размеры, светимость, спектральные характеристики). Эта особенность имеет место и в биосфере Земли. Как видно, восхождение по эволюционной лестнице никак не сопровождается ростом стабильности.

На каждом этапе расширения материального субстрата возникают агрегаты вещества, способные функционировать в новых условиях. Высокая устойчивость «древних» организованностей объясняется тем, что нуклоны и атомы возникли при высокой температуре, следовательно, энергия внутренних связей высокая. Поэтому в зонах с пониженной температурой разрушить их целостность невозможно. Природа радиоактивного распада ещё не выяснена, но отбор атомов на устойчивость оставил нам 98 элементов, а остальные уже распались или продолжают распадаться (радиоактивность).

Молекулы образуются в зонах с пониженной температурой, энергия их внутренних связей существенно ниже, чем у атомов, поэтому при повышении температуры молекулы могут распадаться.

Процессы деструкции более типичны для верхних, сложных уровней организации Мира. Камень распадается до уровня песчинок и групп молекул (которые не разрушаются). Лед деградирует до жидкости, но молекулы H2O остаются целыми. Живые клетки разлагаются до молекул и их блоков. Обычно уровень атомов и некоторых молекул в условиях Земли остается вне разрушения.

Живое вещество настолько непрочное, что для существования требуется постоянная регенерация элементов и связей. Живое работает против сил разрушения, и это позволяет эффективно выживать. Клетка - это объект огромной сложности, состоящий из очень нестабильных элементов, но процессы ее регенерации очень эффективны. Именно такой, непрочный, изменчивый материал оказался наиболее пригодным для эволюции. Непрочность, мобильность, плюс управление (регенерация) обеспечивают гомеостаз и эволюцию живой материи.

Необратимость эволюции определяется монотонным расширением и понижением температуры Вселенной. Агрегаты вещества более устойчивы при низкой плотности энергии, поэтому эволюция осуществляется как интеграция вещества. Процессы деструкции, распада являются лишь средством отбраковки неудачных конструкций и средством создания нового строительного материала для следующих попыток интеграции. Сформулированные Дарвиным условия протекания эволюции живых систем: изменчивость, наследственность, естественный отбор справедливы на всех этапах эволюции Вселенной. Природа творит все в избытке, но длительно сохраняются только устойчивые образования.

Этот инвариант имеет место и в социальных организациях. Человечество из Африки распространилось по всей планете, создав множество рас и народов, разнообразие которых уменьшается в результате вымирания, истребления, интеграции. Множество древних человеческих племен слились в крупные государства. Исчезают древние языки. Исчезнувших языков больше, чем появившихся. Наблюдается чёткая тенденция к интеграции человечества в единый, организованный социум. Развитие техносферы также следует этой закономерности [3]. Итак, волны эволюции вначале множат разнообразие, затем естественный отбор выбраковывает неудачные «конструкции».

Новые организованности возникают как комбинации предшествующих. Согласно современным представлениям при расширении Вселенной из вакуума “родились” элементарные частицы материи (кварки, лептоны). Кварки, группируясь по три, образовали протоны и нейтроны. Протоны и нейтроны, объединяясь сформировали ядра атомов. Сочетание ядер и электронов породило атомы. Комбинации атомов создали миллионы типов молекул. Миллиарды молекул объединились в минералы, горные породы и в живые клетки. Клетки объединились в колонии, колонии «срослись» в организмы. Организмы интегрировались в биоценозы, а биоценозы – в биосферу [6]. Человечество является частью биосферы.

Атомы – древнейшие структуры существуют в каждом из нас. Кровообращение, нервная система, мозг, появившись, не исчезли, а продолжали победоносно восходить по лестнице эволюции. Хвост приматов исчез из фенотипа человека, но храниться в генотипе [7]. Эти примеры иллюстрируют расширение системной памяти Вселенной.

Эволюция и все процессы являются цепью событий. Например, чтобы объединиться, молекулы А и В должны найти друг друга, сблизиться, развернуться в «удобные» положения, обменяться электронами (объединиться). Последовательные стадии роста приводят к образованию кристаллов, формированию живых организмов, к образованию звезд, планет, галактик. Биоценозы также образуются путем последовательной смены ряда состояний. Этот процесс в растительном мире называется сукцессией [8]. Например, на песке вначале вырастает трава. Траву заменяют кустарники, за кустарником следуют деревья определенных пород и все заканчивается дубравой или кедровником. Здесь сменяющиеся лидеры (доминант) осуществляют цепь событий, подготавливают условия для развития новой формы жизни.

Нечто аналогичное можно увидеть и в онтогенезе организма. Развитие эмбриона - это своеобразная «сукцессия» клеток. В начале закладываются нервные клетки (мозг), которые ведут за собой процесс развития организма [9].

Цефализация биосферы – это перманентная смена животных, каждый раз все более «разумных» [11]. Человеческая история - это цепь сменяющих друг друга цивилизаций [10]. Развитие техносферы, следуя этой закономерности, является рядом технологий, конструкций [5].

В ходе эволюции разнообразие вещества и организаций нелинейно возрастает, поскольку эволюция осуществляется комбинированием множества структурных блоков. Например, для синтеза 114 типов атомных ядер достаточно комбинаций из двух типов нуклонов (протонов и нейтронов). Для образования 300 тыс. видов неорганических молекул и более 10 млн. видов органических молекул достаточно всего 100 разных атомов [10]. Двухсот типов клеток достаточно для возникновения миллиардов видов живых существ.

Нелинейность этого процесса заключается в следующем. В начале жизненного цикла новое явление незаметно зарождается в недрах старого. Его замечают, когда оно бурно растет и его становится много. На стадии зрелости наступает период стабилизации и спустя какое-то время - распад (умирание). Именно так Л. Гумилев описывал жизненный цикла этносов [14].

Эволюционные переходы, как правило, нелинейные. Любой процесс начинается медленно, незаметно, затем наступает период резкого ускорения темпов изменения, завершающийся замедлением и остановкой. Каждая организация совершает свой жизненный цикл (ЖЦ). За примерами обратимся к начальному периоду эволюции нашей Вселенной, когда всего за 300 секунд сформировался микромир, возникли атомы водорода и гелия и их количество почти не изменяется уже десятки миллиардов лет.

Пылевые «туманности» вначале медленно сжимались гравитационными силами в шары. Далее процесс лавинообразно развивался до тех пор, пока не возникли плотные, газовые сферы (солнца). В итоге сжатие было остановлено силами внутреннего давления. Равновесие гравитации и давления сохраняет звезду от разрушения несколько миллиардов лет.

Вначале эволюция живого на Земле шла медленно. Биосфера, состоящая из простейших и одноклеточных, существовала около 1,5 млрд. лет. Жизнь как бы “протаптывала” себе дорогу, изменяя окружающую среду, делая ее более благоприятной. Создавался озоновый экран в атмосфере, защищающий жизнь от убийственного солнечного излучения. Темп образования новых более совершенных организмов ускорялся в следующей последовательности [12]:

Архитархи (700 млн.) – рыбы (500 млн.) – сухопутные позвоночные (350 млн.) – рептилии (320 млн.) – млекопитающие (220 млн.) – птицы (140 млн.) – приматы (10-20 млн.) – человек (6-1 млн.).

Как видно для образования нового вида требовались уже не миллиарды лет, а сотни и даже десятки миллионов. Это ускорение эволюции произвело огромное разнообразие видов живых существ, соизмеримое с числом видов молекул. Еще быстрее смена видов происходила в семействе гоминид. Можно предположить, что биосфера заканчивает стадию роста и переходит в стадию снижения разнообразия и замедления развития, а человек способствует этому процессу.

Рост численности людей также происходит по аналогичной зависимости [13]. Человечество, появившись на Земле в небольших количествах (100-300 тыс. особей 200 тыс. лет тому назад), в двадцатом веке резко увеличило численность до 6 млрд. человек, которая стабилизируется к середине двадцать первого века, что означает завершение развития популяции. Развитие техносферы находится в стадии бурного роста и пока стагнация не наблюдается.

Всякая организованность вначале существует за счёт самоорганизации. По мере «взросления» она дифференцируется и в ней проявляется управляющая (доминантная) надсистема. Например, в ходе эволюции некоторые симбиотические колонии клеток «срослись» в организмы (в каждом организме есть органы-доминанты). По мнению Реймерса, в биоценозах доминируют животные, которые разнообразнее всех и сложнее [8]. В биосфере доминантом стал человек, который ставит перед собой задачу управления биосферой, пытаясь осуществлять с ней коэволюцию.

Все системы можно разделить на две группы: самоорганизующиеся и управляемые. И самоорганизующиеся и управляемые системы преследуют одинаковую цель – сохранить устойчивость. Управляемые системы, в отличие от самоорганизующихся, имеют подсистемы, организующие движение к некой цели.

Каждый более сложный уровень организации все в большей степени подчиняет своему влиянию окружающую среду. Верхние уровни приспосабливают низшие к своим потребностям (коэволюция). В.И. Вернадский обратил внимание на активное преобразование поверхности Земли живым веществом. Простейшие организмы сконцентрировали залежи минерального сырья. Морские организмы создали горы известняка, мрамора. Взаимодействие живого и неживого образовало почву. Без живого косное вещество осталось бы косным навсегда.

Структуры, которые объединяется в более сложные организации, ускоряют свой темп развития. Управление, заменяя случайность предпочтительным выбором, формирует коридор развития. Человечество ограничивая разнообразие природы, само организует ход истории.

Сложившаяся картина эволюции приводит к мысли, что новый порядок возникает не из хаоса, а из предшествующего порядка, который считается хаосом только по причине сложности понимания. Каждый предшествующий этап эволюции детерминирован законами природы, правилами, запретами. В квантовом микромире «работают» законы сохранения, запрещающие те или иные взаимодействия. Эта «невидимая рука» в качестве системной памяти создаёт вектор эволюции. Никакими случайными движениями слепой человека не открыл бы замок, если бы не существовала комплиментарность ключа и замка. Эволюция детерминирована информационной матрицей, которая является атрибутом первовещества, мирового субстрата [3,4].

В дополнение сказанному следует добавить следующее. Принято считать, что расширение Вселенной происходит в результате разбегания галактик. Сведений о расширении атомов, молекул минералов, планет не имеется. Если расширяется вакуум (материальный субстрат), то должны изменяться его физические свойства. Поэтому представление о существовании мировых констант вызывает сомнения, так как константы в той или иной степени зависят от скорости света. Скорость распространения всех известных волн зависит от физических свойств среды (например, плотности и упругости). Если отстаивать константность скорости света, то следует допустить, что расширяющийся физический вакуум не изменяет своих физических свойств. Доказательство приведенных вопросов не является целью настоящей статьи (подробнее смотри [5]). Эти рассуждения приводятся для инициирования сомнений в незыблемости «стандартной модели» мироздания. Выявленные инварианты позволяют предсказывать следующие перемены.

·  Биосфера и человеческая популяция завершили своё развитие. Неизменное состояние биосферы долго сохранять невозможно. Численность человеческой популяции будет снижаться.

§ Политическая и социальная сферы человечества находятся в стагнации, ожидается объединение всего человечества в управляемую организацию. Человечество должно быть разнообразным, специализированным и интегрированным в единую экономическую систему, где наиболее эффективно сочетаются рыночные отношения и государственное регулирование.

§ В человеческом социуме передовые страны должны ускорять эволюцию отстающих, иначе возникнет системная несовместимость.

·  Техносфера не проявляет признаков старения и постепенно узурпирует функции человеческого тела, претендуя на роль заменителя интеллекта. Техногенный разум, порождённый человечеством, продолжит эволюцию.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Попов В.П., Крайнюченко И. В. Глобальный эволюционизм и синергетика ноосферы. - Ростов – на - Дону. СКНЦВШ. 2003. (http://http://holism.narod.ru)

2.     Попов В.П. Инварианты нелинейного мира. – Пятигорск. Издательство технологический университет. 2005. (Http://holism.narod.ru).

3.     Попов В.П. Организация. Тектология ХХ1. – Пятигорск: Издательство технологический университет. 2006. (Http://holism.narod.ru).

4.     Попов В.П, Крайнюченко И.В. Психосфера. – Пятигорск.: РИА-КМВ. 2008.

5.     Попов В.П. Крайнюченко И.В. Альтернативное мировоззрение. Пятигорск. ИНЭУ. 2005. (Http://holism.narod.ru).

6.     Шустров В.Г. Эпистеме Мира. - Н. Новгород, Деколь. 1993.

7.     Медников Б.М. Дарвинизм в ХХ веке. - М.: Советская Россия, 1975.

8.     Реймерс Н.Ф. Экология. - М.: Россия молодая, 1994.

9.     Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж. Молекулярная биология клетки. - М.: Мир. Т.1 1986.

10.      Клягин Н.В. Происхождение цивилизации (социально-философский аспект). - М.: Знание, 1996.

11.      П. Тейяр де Шарден. Феномен человека. - М.: Наука, 1987.

12.      Стивен М., Стенли. Массовые вымирания в океане // В мире науки. 1984, №8, с. 26.

13.      Капица С.П. Рост населения Земли и его математическая модель. // Наука и жизнь, 1998, №3.

14.       Гумилёв Л.Н. Этносфера. История людей и история природы. - М.: Знание. 1993.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Законы эволюционной изменчивости Мира

 

Законы развития не следует рассматривать как некоторые константы. Изменчивость Мира предполагать отсутствие констант и абсолютно воспроизводимых законов развития. Все известные физические константы получены измерениями и расчётами на ничтожно коротком интервале эволюционного времени в ограниченном пространстве (Земля). В эволюционирующей Вселенной изменяются плотность вещества и энергии, состав вещества, температура и др., но «константы» в сознании учёных, почему то, остаются незыблемыми. Отчасти это объясняется тем, что измерить прошлые параметры Вселенной уже нет возможности, а для отслеживания будущих изменений потребуются десятки или сотни тысяч лет наблюдений, или изобретение сверхточных методов измерения. Например, появилось сообщение, что физики из американской национальной лаборатории в Лос-Аламосе на природном ядерном реакторе в Африке обнаружили уменьшение постоянная тонкой структуры (величина альфы) в восьмом знаке после запятой, а, соответственно, возрастание скорости света (membrana1 июля 2004). Если скорость света изменяется вместе с возрастом Вселенной, то её возраст 13-15 млрд. вызывает сомнения. Как выяснилось, и второй постулат термодинамики, утверждающий принцип неубывания энтропии, не всегда действителен в микромире (membrana, 23 июля 2002).

Многие теоретические модели устройства мира получены математическим путём без эмпирического подтверждения. Например, исходя из гипотезы расширяющейся Вселенной, Гамов начальную Вселенную мысленно вместил в точечный объём (сингулярность), предполагая, что другие объяснят, как там помещается всё вещество, масса, энергия и программа развития. Только «офизичивание» математических уравнений способно выявить абсурды. Тем не менее, известные законы природы используются для объяснения и прогнозирования событий, предполагая, что изменчивость законов не вносит значительных ошибок.

Сознание человека приспособилось к приближённому отражению реальности (моделированию) поскольку в большинстве практических задач не требовалась высокая точность прогноза, ошибки прогноза корректировались ситуационно. Человеческий мозг кодирует «достаточную для решения» информацию элементами нечетких множеств. «Поток информации, поступающий в мозг через органы чувств, суживается в тонкую «струйку» информации, необходимой для решения поставленной задачи с достаточной степенью точности. Способность оперировать нечеткими множествами является одним из наиболее ценных качеств человеческого разума, которое фундаментальным образом отличается от «машинного» разума. Человеческий разум способен оценивать информацию, т.е. выбирать ту, которая имеет отношение к анализируемой проблеме, используя нечеткие алгоритмы в формулировании и решении реальных задач» [1]. Специалисты по системному анализу знают, что система отличается от реального объекта существенным упрощением, которое, тем не менее, позволяет решать практические задачи. Именно такая способность человеческого сознания позволяет замечать инварианты изменчивого Мира. Целью настоящей статьи является не только формулирование инвариантых законов развития [2, 3], но и отслеживание их эволюционной изменчивости. В поле зрения нашего исследования оказались достаточно достоверные знания, охватывающие организации от кварков до видимой Вселенной и интервал времени 10 – 15 млрд. лет. Систематизация совокупности знаний позволила нам выявить инварианты развития организаций.

Под организацией понимается природное или искусственное явление, которое в течение некоторого времени сохраняет самоидентичность (с точки зрения наблюдателя). Если наблюдаемый объект в процессе эволюционных преобразований остаётся узнаваемым (как мелодия), то это происходит потому, что в нем сохраняется некоторая «главная» функция. Узнаваемость обеспечивается постоянством внутренних неоднородностей. Неоднородности материи проявляются как в формах дискретности вещества, так и в разнообразии функционирования. Например, виды живых существ классифицируют по наиболее ярким признакам, оставляя в тени различия. Птиц идентифицируют по наличию крыльев при огромном их разнообразии. Многие пауки плетут паутину, но мало кто знает, что все паутины разные. Мировоззрение ограничивается фактом существования крыльев и паутины. Когда в эволюционирующем явлении накапливается критическое количество изменений, сознание констатирует появление новой организации. Флуктуации, бифуркации, тренды, эволюцию, стохастизм процессов назовём переменными неоднородностями.

Постоянные неоднородности принято называть структурой (совокупность элементов и связей). Разные науки выделяют физические, химические, биологические и пр. неоднородности, но все они сводятся к неоднородностям структуры материи.

Процессы, удерживающие организации от распада, называют связями (взаимодействием элементов). Взаимодействие заключается в обмене Веществом, Энергией, Информацией (ВЭИ обмен) [2].

Организации сохраняют идентичность, благодаря механизмам самосохранения. Например, корабль может наклоняться в разные стороны и возвращаться в исходное положение, пока крен не превысит порог устойчивости. После гибели старой и возникновении новой организации часть прежних функций сохраняется (системная память), а некоторая часть функций видоизменяется.

Определим эволюцию как направленную изменчивость. Циклическая изменчивость, колебательные процессы, гомеостатические процессы не являются эволюционными. Они обеспечивают узнаваемую неоднородность, устойчивость, стабильность структуры, т.е. образ организации в сознании. Необратимость, направленность эволюции задаётся  изменением Вселенной.

Эволюцию можно рассматривать двояко. Можно исследовать повторяемость базовых, консервативных функций и по ним прогнозировать будущие явления. На основе таких наблюдений формируются концепции детерминистской эволюции. Но можно изучать появление новых признаков, вариативность организаций, удивляться разнообразию природы и за «деревьями не видеть леса». Так формируются концепции случайной эволюции. Если осуществлять наблюдение и за консервативностью, и вариативностью, то сформируются концепции стохастической эволюции, т.е. сочетание детерминированных и случайных событий. Обоснованию этой концепции посвящена настоящая статья.

Существование законов развития позволяет предсказывать ход событий и укрепляет позиции детерминизма. Например, время прибытия поезда из пункта А в пункт В можно вычислить несмотря на постоянно изменяющееся количество пассажиров, погодные условия, повреждение стёкол и покраски (если град).

На фоне случайных событий детерминизм проявляется при достаточно обобщённой ретроспекции прошлых состояний Мира, которые зафиксированы в консервативной памяти природы. Чем глубже ретроспекция, тем дальше можно заглянуть в будущее. «Ретроспективно, глядя назад, на уже свершившуюся историю, можно указать причины, почему реализовался тот или иной сценарий развития, и раскрыть логику этого развития. Но, глядя вперед и делая прогнозы, мы можем обозначить лишь веер возможностей и в лучшем случае определить, какие из них более вероятны»[4]. Конечно, предсказать развитие событий со всеми деталями невозможно, но коридор развития детерминируется системной памятью. Например, можно уверенно предсказывать, что постчеловеческие организации будут более разумными, но их внешний вид предсказать трудно.

Не всегда знание инвариантов позволяет определить вектор развития природы и общества. Например, утверждение, что «эволюция является цепью нелинейных событий разной длительности и скорости», не указывает направление этих событий. Такие инварианты можно назвать скалярными. К скалярным инвариантам устройства Мира можно, например, отнести: целостность (связанность), изменчивость, неоднородность, организованность. В философии такие обобщения принято называть «категориями». В нашем исследовании обозначим категории как инварианты нулевого уровня. Для понимания категорий их следует иллюстрировать конкретными примерами. Классификация примеров позволяет определить инварианты первого уровня. Например, изменчивость организаций может быть линейной - нелинейной, ритмичной - аритмичной, усложняющей – упрощающей, интегрирующей – дезинтегрирующей, обратимой (циклической) – необратимой и др. Отслеживание эволюционных изменений в этом «букете» уже позволяет обнаружить вектор развития изменчивости и делать прогнозы будущих состояний.

В свою очередь, инварианты первого уровня можно дифференцировать на элементы второго уровня. Например, нелинейность развития может описываться степенным законом, быть неравномерной во времени и пространстве (разветвлённость путей, бифуркации, аритмия) и др. Траекторий развития теоретически может быть бесконечное количество, но существуют предпочтительные варианты, которые детерминируют эволюцию. «Сложным объектам разной природы свойственны схожие принципы организации, функционирования, развития и эволюции» [5].

Таким образом, можно построить «дерево» законов развития, по аналогии с деревом в теории принятия решений [6]. До сих пор ведутся мозаичные исследования законов развития в биологии, физике, химии, астрофизике, социологии, но в работе [2] показано, что существуют универсальные инварианты развития. Наука также развивается по законам природы, поэтому грядёт время интеграции знаний, чтобы познать творчество Вселенной. По мере построения интегральной таблицы законов (аналог таблицы химических элементов Д.И. Менделеева) будут выявляться «белые пятна», стимулирующие новые исследования.

Эволюционные переходы, как правило, нелинейные. Поэтому настоящая статья исследует законы нелинейной изменчивости. Изменения можно наблюдать только в неоднородной среде. Поэтому мировой субстрат (начало развития) должен изначально быть неоднородным.

Изменяться может не только вещество, но также его энергетическое и информационное содержание. Наша концепция триединства Вещества, Энергии и Информации (ВЭИ) [2, 3] рассматривает когерентную эволюцию вещества, энергии и атрибутивной информации. Локальное, устойчивое (вихревое) движение материального субстрата создает в нашем сознании образ вещества. Энергия суть движение материи. Разные виды движения – разные виды энергии. Неоднородности движущейся материи образуют третью составляющую триединства (ВЭИ) Мира - информацию. Атрибутивная информация заключена в неоднородностях материальных носителей. Изменчивость вещества (В) всегда сопровождается изменчивостью энергии (движения) (Э) и информации (характер неоднородностей) (И). Поэтому мы рассматриваем ВЭИ – эволюцию.

Схема рис. 1 иллюстрирует иерархию механизмов изменчивости (дерево механизмов изменчивости). Эта схема применима не только к эволюции вещества, но также к эволюции энергии и информации. Степень обобщения уменьшается от уровня 0 к уровню 3. Тренды изменчивости становятся заметными на нижних уровнях. Инварианты, отмеченные заливкой, усиливаются в ходе эволюции Вселенной.

 

Рис. 1. Дерево механизмов изменчивости.

Дерево строилось по следующей логике. Процессы уровня 3 обеспечивают реализацию функций 2. Функции 2 обобщаются в инвариантах уровня 1 и т.д. Консервативность (самосохранение, выживание, гомеостазис) является главной целью всех организаций. Однако консервативное поведение на фоне изменяющейся внешней среды рано или поздно становиться препятствием для выживания, поэтому другая функция выживания (эволюция) осуществляет адаптацию к изменившимся условиям. В борьбе консервативности и эволюционизма побеждает эволюционизм.

Образование нового вещества (новых организаций) принято называть эволюцией. Новое вещество образуется из «старого». Различные комбинации материальных фрагментов создают всё разнообразие вещественного Мира. Этот процесс назван интеграцией. В ходе эволюции разнообразие вещества и организаций нелинейно возрастает. Например, для синтеза 118 типов атомных ядер достаточно комбинаций из двух типов нуклонов (протонов и нейтронов). Для образования 300 тыс. видов неорганических молекул и более 10 млн. видов органических молекул достаточно всего 100 разных атомов. Миллиарды молекул объединились в минералы, горные породы и в живые клетки. Клетки объединились в колонии, колонии «срослись» в организмы. Двухсот типов клеток достаточно для возникновения миллиардов видов живых существ Организмы интегрировались в биоценозы, а биоценозы – в биосферу. Человечество является частью биосферы. Итак, Вселенная становится всё более разнообразной по составу вопреки закону возрастания энтропии. Чем более разнообразным становится Мир, тем больше появляется возможностей для комбинирования посредством интеграции.

Процесс интеграции неживых структур состоит из стадий сближения, рекомбинации и синтеза новой структуры. Примерами могут служить слияние двух капель воды, образование новых химических соединений, столкновение астероидов с планетами, столкновение галактик и пр.

Интеграция функций живого вещества происходит по другой схеме. Вначале интегрируются материальные носители информации (ДНК, хромосомы). Синтез организма вначале происходит виртуально, возникает «план» будущего организма. По этому плану синтезируется новая сома. Аналогично вся техносфера вначале возникла в мыслях людей, а потом в материальном воплощении. Очевидно, в ходе эволюции усиливается информационная составляющая ВЭИ.

Дезинтеграция (механизм естественного отбора) постоянно сопровождает интеграцию. Вещество по разным причинам подвергается распаду на фрагменты. Фрагменты могут представлять самостоятельные объекты или интегрироваться в новые комбинации, начинающие свой жизненный цикл. Очевидно, интеграция протекает более интенсивно, чем дезинтеграция (нарушается закон возрастания энтропии).

Структуры, избежавшие дезинтеграции, составляют системную память Вселенной, которая детерминирует коридор эволюции. Наиболее стойкими являются древние структуры. Атомы – древнейшие структуры существуют в каждом из нас. Кровообращение, нервная система, мозг, появившись, не исчезли, а продолжали победоносно восходить по лестнице эволюции. Хвост приматов исчез из фенотипа человека, но храниться в генотипе.

Процессы дезинтеграции более типичны для верхних, сложных уровней организации Мира. Камень распадается до уровня песчинок и групп молекул (которые не разрушаются). Лед деградирует до жидкости, но молекулы H2O остаются целыми. Живые клетки разлагаются до молекул и их блоков. Обычно уровень атомов и некоторых молекул в условиях Земли остается вне разрушения. Пока что самым долгожителем во Вселенной считается протон.

Очень крупные образования (планеты, звезды) хотя и существуют миллиарды лет, но их существование явно неравновесное. Звезда это не состояние, а процесс (изменяются яркость, размеры, светимость, спектральные характеристики). Высокая устойчивость «древних» организованностей объясняется тем, что нуклоны и атомы возникли при высокой температуре, следовательно, энергия  внутренних связей высокая. Поэтому в зонах с пониженной температурой разрушить их невозможно.

Процессы распада являются лишь средством отбраковки неудачных конструкций и средством создания нового строительного материала для следующих этапов интеграции. По указанным причинам объём системной памяти постоянно увеличивается. Системная память препятствует включению в организацию новых функций, конфликтующих с системной памятью, тем самым создавая коридор (направленность) эволюции.

Возникающие организации должны существовать достаточно долго, не утрачивая своих основных функций, следовательно, в организации должны протекать процессы поддержания функциональной устойчивости на фоне изменчивого Мира. Самоорганизация и управление являются механизмами сохранения организации, гомеостазиса. Консервативные процессы поддерживают устойчивость, стабильность, инерционность. Эволюция также является механизмом адаптации и происходит при невозможности сохранять гомеостазис. Очевидно, управление и самоорганизация в большей степени используют информационную составляющую ВЭИ.

Нелинейность, неравномерность развития проявляется как на уровне организации, так и на уровне её подсистем. Если подсистемы развиваются некогерентно с организацией, то нарушается закон пропорциональности, что приводит к дезинтеграции организации, сокращению её жизненного цикла, ускорению эволюции.

Темп образования новых более совершенных организмов ускорялся в следующей последовательности. Архитархи (700 млн.) – рыбы (500 млн.) – сухопутные позвоночные (350 млн.) – рептилии (320 млн.) – млекопитающие (220 млн.) – птицы (140 млн.) – приматы (10-20 млн.) – человек (6-1 млн.) [7]. Как видно для образования нового вида требовались уже не миллиарды лет, а сотни и даже десятки миллионов. Это ускорение эволюции произвело огромное разнообразие видов живых существ, соизмеримое с числом видов молекул. Еще быстрее смена видов происходила в семействе гоминид. Можно предположить, что биосфера заканчивает стадию роста и переходит в стадию снижения разнообразия и замедления развития, а человек способствует этому процессу.

Рост численности людей также происходит по аналогичной зависимости. Человечество, появившись на Земле в небольших количествах (100-300 тыс. особей 200 тыс. лет тому назад), в двадцатом веке резко увеличило численность до 6 млрд. человек, которая стабилизируется к середине двадцать первого века, что означает завершение развития популяции [8]. Развитие техносферы находится в стадии бурного роста и стагнация её не наблюдается.

Некоторые виды нелинейного развития  показаны на рисунках 2А и 2В

Подпись: Функции

Рис. 2. Виды нелинейного развития.

 

На рис 2А показана схема дерева развития, хорошо известная как филогенетическое «дерево» эволюции жизни. На линиях развития периодически происходят разветвления (бифуркации), появляются новые структуры, а с ними новые функции. В разветвлениях возникают минимум две (возможно и больше) новые организации. При ветвлении по схеме ИЛИ – ИЛИ рост разнообразия вещества невозможен. Поэтому большее распространение имеют ветвления типа «И – И», создающие букет следствий. Естественный отбор «вырезает» нежизнеспособные ветви.

В ходе восхождения по эволюционной лестнице дерево становится более «ветвистым». Ветвления ограничиваются дефицитом энергии. Поскольку источником «питания» новых организаций являются материнские структуры, то их энергии может хватить лишь для ограниченного количества организаций. Поэтому новые организации должны искать новые источники ресурсов. Например, в борьбе за энергию живое вещество приобрело способность «отнимать» её у соседей. Добыча энергии и вещества потребовала повышения поисковой активности и рационализации этого процесса посредством управления.

Новые структуры могут возникнуть как в результате интеграции, так и в результате дезинтеграции. Рассмотрим схему филогенеза на участке жирной линии рис. 2А, который происходит в виде жизненного цикла (ЖЦ), состоящего из стадий роса, зрелости и стагнации (рис. 2В).

Жизненный цикл является следствием противоборства инновационных устремлений и консервативных сил. Восходящая кривая (стадия роста) образуется наслоением (интеграция) новых функций (прямоугольники). Каждый слой функций, добавленный к существующим, приводит к образованию новой организации (организма). Стадия роста завершается стадией зрелости, развитие филогенетической ветви прекращается. За ней следует стагнация (дезинтеграция). Как правило, отмирают некоторые «молодые» функции. Остаются наиболее древние (устойчивые функции). Если исчезает принятая при классификации комбинация функций, то вид считается вымершим. Например, гигантские рептилии (хладнокровные).

Все организации можно разделить на две группы: самоорганизующиеся и управляемые (или их комбинации). И самоорганизующиеся и управляемые системы преследуют одинаковую цель – сохранить устойчивость. В управляемых организациях можно выделить подсистему управления. Отсутствие её подразумевает самоорганизацию. Управление присутствует во всех процессах, протекающих во Вселенной. Управляющий центр (мозг, вождь, лидер, доминант) сокращает разнообразие поведения живой системы, направляет ее движение в заданный «коридор» эволюции.

Отмечается тенденция усиления управления в ходе эволюции, особенно в живых объектах. Эта функция позволяет активно искать ресурсы. [3]. Всякая организованность вначале существует за счёт самоорганизации. По мере «взросления» она дифференцируется и в ней проявляется управляющая (доминантная) надсистема. Например, в ходе эволюции некоторые симбиотические колонии клеток «срослись» в организмы (в каждом организме есть органы-доминанты). В биосфере доминантом стал человек, который ставит перед собой задачу управления биосферой, пытаясь осуществлять с ней коэволюцию. Биосфера напоминает слоёный пирог из систем разной организованности. Можно выделить объекты с доминирующим управлением: одноклеточные, многоклеточные организмы (человек), техноценозы.

Системы управления всегда иерархичны. Высшие уровни ориентированы на управление внешней средой. Низшие уровни управляют собственным гомеостазом и гомеокинезом. Если «низшие» не справляются со своими функциями, то их дополняют «высшие». Чем выше уровень сложности организации (животные, человечество), тем больше в ней становится специализированных уровней управления.

В процессе эволюции возрастает функция управления внешней средой. В.И. Вернадский обратил внимание на активное преобразование поверхности Земли живым веществом [9]. Простейшие организмы сконцентрировали залежи минерального сырья. Морские организмы создали горы известняка. Взаимодействие живого и неживого образовало почву. Без живого косное вещество осталось бы косным навсегда. Может быть, по этой причине экспансивность является характерной особенностью живых систем. Экспансия заключается в вовлечении некоторой части окружающей среды, для повышения надежности функционирования организации. Жизненный цикл организаций  удлиняется по мере интеграции с окружающей средой в следующем ряду: клетка – организм - стая - биоценоз – биосфера [2, 3].

Живое работает против сил разрушения и это позволяет эффективно выживать. Клетка - это объект огромной сложности, состоящий из очень нестабильных элементов, но процессы ее регенерации очень эффективны. Именно такой, непрочный, изменчивый материал оказался наиболее пригодным для эволюции. Непрочность, мобильность, плюс управление (регенерация) обеспечивают гомеостаз и эволюцию живой материи.

Известно, что управление невозможно без отклонений. Реакция управляемой системы на отклонения является основой гомеостаза и гомеокинеза, поэтому стохастические флуктуации осуществляют поиск новых вариантов существования. Важна гармония между детерминированным управлением и стохастической самоорганизацией.

Эволюция энергии.

Как уже отмечалось выше, эволюция идёт по всем составляющим ВЭИ (вещество, энергия, информация). В расширяющейся Вселенной плотность энергии должна уменьшаться. Вселенная очень неоднородна по плотности вещества и энергии. Если верны законы термодинамики, то в изолированных системах должна возрастать энтропия. Но молекулы и атомы демонстрируют устойчивый порядок в своих внутренних процессах, следовательно, они каким - то образом потребляют энергию из мирового «эфира». Энергия согласно законам термодинамики может «перетекает» от большей концентрации к меньшей. Если плотность энергии в процессе расширения Вселенной монотонно снижается, то извлекать её для поддержания функций организации становится всё сложнее. Поэтому для обеспечения притока ВЭИ в организации эволюция вещества направлена на понижение концентрации внутренней (связанной) энергии.

Эволюция совершенствует способы потребления энергии и способы экономии энергии. Новые организации (вещество) вынуждены адаптироваться к энергетическому дефициту путём реструктуризации. При дефиците энергии и ресурсов выживают организации, способные эффективно концентрировать ресурсы. Дезинтеграция разрушает неэффективные, а интеграция синтезирует более адаптивные организации. Стремление к образованию агрегатов вызвано тем, что при этом снижается концентрация связанной энергии. Например, совокупная энергия группы «свободных» атомов выше, чем у молекулы, возникшей при соединении этих атомов.

При достижении некоторого предела агрегация становится неэффективным средством экономии энергии. Добыча энергии и вещества потребовала рационализации этого процесса посредством управления. Для самосохранения живое вещество приобретает способность «отнимать» энергию у соседей.

Организованности, возникшие на ранних этапах эволюции, более устойчивы (более прочные связи). В организациях более высокого уровня понижается высота энергетических барьеров, что облегчает переходы из одного состояния в другое. Лёгкая рекомбинация увеличивают частоту дезинтеграции и интеграции, следовательно, увеличивается вероятность возникновения очередной «конструкции». Это является причиной роста разнообразия Мира. Некоторые эволюционные переходы требуют концентрации ВЭИ. В эволюции выигрывают те организации, которые способны концентрировать энергию в нужном месте в нужное время.

Организации состоят из элементов и связей. В элементах концентрируется потенциальная, связанная энергия. В связях работает кинетическая энергия, т.к. связи – это обмен ВЭИ.

Эволюция энергии (движение материи) сопровождается эволюцией связей. Каждому уровню организованности соответствует своя иерархия связей. Вектор развития направлен в сторону снижения внутренней энергии связей, минимума диссипации, возрастания роли информационной составляющей ВЭИ.

Связи не исчезают, они интегрируются и дифференцируются. Связи увеличиваются в длине, становятся адресными, менее прочными, более лабильными (сравните связи в молекуле и связи в живой клетке). В ходе эволюции возрастает степень специализации и организации связей, уменьшается содержание диффузных связей (сравните гуморальную и нервную системы).

Обобщённые связи несут повышенную нагрузку. Они работают вместо упраздненных связей, что создает экономию по энергии и информации. Например, перевозки на крупном транспортном средстве дешевле, чем на множестве мелких. Поэтому при образовании новых, более сложных организованностей энергии расходуется меньше, чем для предшествующих. Не исключено, что именно это и определяет стрелу эволюции.

Образование вещества сопровождается понижением концентрации связанной энергии и экономным её расходованием. На ранних этапах развития Вселенной доминировали жесткие структуры, связанная энергия и атрибутивная информация. В зрелой Вселенной преимущество переходит к лабильным структурам, кинетической энергии и оперативной информации. Для живых организаций более значимо уменьшение диссипации энергии, расширение доступа к ресурсам. Живое вещество является неравновесной организацией с лабильными связями. Энергия расходуется на поддержание устойчивого неравновесия. Для сохранения функций лабильной организации требуются постоянно совершать работу для регенерации элементов и связей.

Эволюция информации.

Эволюция вещества и энергии сопровождается эволюцией информации. В эволюции (изменчивость неоднородностей) проявляется информационная сущность природы. Первичная конфигурация протонеоднородностей («идея») определила результаты их будущей агрегации. Например, из кубиков можно получить агрегаты, форма которых будет отличаться от агрегатов построенных, например, из тетраэдров. Каждый этап эволюции детерминирован законами природы, правилами, запретами. Эволюция не случайна. «Невидимая рука» законов на фоне случайностей создаёт вектор эволюции. Например, никакими случайными движениями человек не откроет замок, если ключ не соответствует замку. Аналогично каждый очередной шаг эволюции детерминирован накопленной в веществе атрибутивной информацией (системной памятью).

Атрибутивная информация в организациях проявляется в виде структуры вещества, гетерогенности элементов, асимметрии связей, системной памяти, специализации функций и др. Эволюция атрибутивной информации выглядит как уменьшение количества микронеоднородностей и возрастание доли макронеоднородностей (атомы – бактерии - многоклеточные). Интеграция преобладает над дезинтеграцией. В совокупности общее количество неоднородностей уменьшается, т.к. для образования одной крупной структуры требуется несколько мелких. (Например, возрастает количество молекул и уменьшается количество автономных атомов). Потребление энергии для решения этих задач необходимо, но энергия является средством, а не целью.

Системная память имеет отношение к атрибутивной информации, зашитой в неоднородностях структуры вещества. В составе организаций более древние элементы являются носителем долговременной памяти, доставшейся от предшественников. Они защищены от разрушения высокими энергетическими барьерами. Поэтому в процессах интеграции объём системной памяти постоянно увеличивается, что сужает коридор дальнейшей эволюции.

В ходе эволюции организаций происходит специализация элементов и связей. Например, ядро атома и электроны исполняют разные функции. Каждый электрон занимает различные орбиты. В молекулах разнообразие и дифференциация функций ещё выше, чем в атомах. В живых мультиагрегатах разнообразие достигло допустимого предела. Специализация функций (неоднородность функций) отражает возрастание количества информации.

Появление в материальном субстрате адресных, специализированных каналов связи увеличивает вероятность замыкания контуров положительных и отрицательных обратных связей, а, следовательно, появления процессов управления. В ходе эволюции ВЭИ связи приобретают сигнальный характер.

Очевидно, управление и самоорганизация в большей степени используют информационную составляющую ВЭИ. Живое вещество вступило в коридор эволюции, очерченный процессами управления. Появились организации способные предвидеть появление проблемных ситуаций, т.е. в активности объекта проявляется не только его прошлое, настоящее, но и будущее. Устойчивость организмов обеспечивается не столько энергией, сколько информацией. Регенерация частей и воспроизводство (размножение) невозможна без функционирования информации. Воспроизводство является вариантом поисковой активности с упреждением. Размножение – это разновидность регенерации, осуществляется не только для «ремонта», но и для экспансии.

В организмах как святыню берегут системную память, матрицу для размножения генетической информации. В отличие от любых других организаций в живом известен процесс самоликвидации. Всё живое рождается и умирает, причём, смерть происходит не в результате износа элементов (они способны к регенерации), а программируется генами. Оберегая геном от ненужных мутаций, организм предпочитает упреждающую гибель. Итак, вектором эволюции является сохранение и умножение системной памяти, регенерация и размножение информации (например, ДНК).

 

Выводы

Итак, механизмы эволюции удивительно однообразны, что позволяет предсказывать будущие перемены в человеческом социуме [10].

Темп изменчивости биосферы и человечества свидетельствует об завершении стадии роста. Неизменное состояние биосферы долго сохранять невозможно. Численность человеческой популяции будет снижаться.

Цефализация биосферы указывает цель её развития [11]. Человечество является звеном, ведущим к созиданию сверхразума. Если человечество сумеет создать сверхразум, защитится от капризов звезд и галактик, научиться гармонизовать отношения с биосферой, то человечество выполнит свою миссию, также как приматы выполнили свою миссию, породив линию развития «человека разумного».

Биологическая линия развития разума на Земле остановилась, т.к. люди своими действиями блокируют достаточно медленное творчество биосферы. Использование средств генной инженерии для «сотворения» существ, превосходящих человека по разуму, маловероятно, т.к. это увеличит невыгодную для человека конкуренцию за ограниченные пищевые ресурсы. Скорее всего, новая линия развития разума будет техногенной природы, т.к. темп развития техносферы многократно превышает темп эволюции биосферы. Техносфера не проявляет признаков старения, постепенно замещает функции человеческого тела, претендуя на роль дополнения, а потом замещения человеческого интеллекта. Эволюцию продолжит техногенный разум, порождённый человечеством.

В целом человечество как своеобразный биоценоз пока находится в стадии самоорганизации. Подсистем (государства, народы) уравновешивают отношения как живые организмы в биоценозах. Однако тенденция возникновения управляющих центров в недрах стохастических самоорганизующихся систем дает основание думать, что человечество рано или поздно приобретет единый управляющий центр. Развитие событий приближает популяцию людей к состоянию организма, где подсистемы специализированы и консолидированы в достижении общей цели. Состояние организма не предусматривает военных конфликтов между частями.

Движение к объединённому человечеству будет проходить через расширение сети связей, увеличение их длины, интеграцию, периодически нарушаемую дезинтеграцией. Колебательный процесс между социализмом и капитализмом, между демократией и авторитаризмом в разнообразных комбинациях постепенно приведёт к оптимальному обществу организменного типа. Управление этими процессами может ускорить развитие, если цели сформулированы правильно. Если мировоззрение лидеров будет оставаться на уровне животной психики, то такое управление затормозит развитие. Поэтому судьба человечества зависит от уровня знаний и образования.

Человеческие подсистемы должны быть разнообразными, специализированными и интегрированными в единую экономическую систему, где наиболее эффективно сочетаются рыночные отношения и государственное регулирование. Передовые страны должны ускорять эволюцию отстающих, научиться перераспределять ресурсы иначе возникнет системная несовместимость между странами и биосферой. Нарушение закона пропорциональности приведёт к деструкции общества.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Никитин А.В., Логика автономных систем // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.15858, 28.03.2010.

2. Попов В.П. Инварианты нелинейного мира. - Пятигорск. Издательство технологический университет, 2005.

3. Попов В.П. Организация. Тектология ХХI.- Пятигорск: Издательство технологический университет, 2007.

4. Степин В.С., Ахлибинский Б.В., Флейшман Б.С. Проблемы полноты информации на обьекте. С-Пб, Региональная информатика, 1993.

5. Богданов А.Л. Тектология. Всеобщая организационная наука. М.: Экономика. 1983.

6. Попов В.П., Крайнюченко И.В. Теория решения организационных задач (ТРОЗ). Пятигорск: ИНЭУ, 2008.

7. Стивен М. Стенли. Массовые вымирания в океане. // В мире науки, 1984, №4.

8. Капица С.П. Сколько людей жило, живет и будет жить на земле. Очерк теории роста человечества. - Москва: 1999.

9. Вернадский В.И.  Живое вещество и биосфера. М.: Наука, 1994.

10. Попов В.П. Крайнюченко И.В. Миражи постсовременности. – Пятигорск. ИНЭУ. 2009.

11 Тейяр де Шарден. Феномен человека.  М.: Наука, 1987.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Энтропия. Ограниченность второго закона термодинамики.

 

Каждый уровень организации Мира должен описываться (и описывается) своим языком. Можно ли только по срезу на пеньке дерева судить об организации кроны, форме листьев, запахе цветков и т. п.? Нельзя понять сложное явление, опираясь на очень простые модели. Попытайтесь описать архитектуру здания, зная только структуру кирпича. В сложных системах законы термодинамики не работают. Законы термодинамики действуют в идеализированных системах, где во внимание принимаются только тепловые процессы и потоки, а другие стороны объектов (структура, саморазвитие, управление, форма, цвет, запах эмоции, сознание и пр.) не включаются в модель термодинамической системы. Однако законам термодинамики приписывают универсальные свойства. Раскроем это заблуждение на примере энтропии.

Впервые понятие «энтропия» эмпирически было выведено Клаузисом в 1865 г. Эта функция S=Q/T (Q - теплота, Т- температура) трактуется как часть внутренней энергии системы, которая не может быть переведена в работу. Л. Больцман (1872 г.) для идеального газа теоретически вывел выражение энтропии S = K ln W, где К – константа; W – термодинамическая вероятность (количество перестановок молекул газа, не влияющее на макро состояние системы) [1]. Энтропия Больцмана трактуется как мера беспорядка, мера хаоса системы.

Следует обратить внимание на то, что Больцман в качестве модели взял предельно упрощённую среду, назвав её идеальным газом. Энтропия Больцмана способна характеризовать устойчивость равновесных систем (структур), но не устойчивость процессов, взаимодействий, т.к. в своей математической модели он исключил все виды взаимодействия молекул друг с другом, влияние гравитации, внутренние колебательные движения и т. д. Петрушенко А. А. справедливо отмечал, что энтропия – это функция, «привязанная» к поведению простых атомарно-молекулярных систем [2].  Несмотря на это, её упорно пытаются применить ко всей Вселенной. Например, Седов А. в своей книге «Одна формула и весь мир» тщетно пытается показать универсальность понятия энтропии. Биологи стремятся доказать, что все живое в ходе жизнедеятельности уменьшает свою энтропию [3] и это есть признак жизни.

Однако живое - это более процесс, чем структура, а классическая энтропия характеризует структурную упорядоченность, но не упорядоченность процессов, которые имеют место в живом.

Покажем, что использование энтропии даже в простых неживых системах иногда вызывает недоумение. Если небольшое количество жидкой воды в смеси со льдом поместить в термостат, то через некоторое время вода целиком превратиться в лёд. Получается, что в изолированной системе рост энтропии сопровождается не увеличением хаоса, а ростом упорядоченности (вода переходит в лед) [3,4]. Но это противоречит выводам термодинамики.

В другом опыте с избытком воды через некоторое время лёд растет. В термостате останется только жидкая вода. Упорядоченный лёд исчез, осталась «хаотическая» вода. В этом случае процесс не противоречит термодинамике. Неопределённость выводов вызвана отсутствием чёткого представления, что есть порядок и хаос.

Рассмотрим еще один пример. Кристаллическая структура металла есть высокоупорядоченное образование. Растянем металлическую пружину при постоянной температуре, чтобы кинетическая энергия атомов не изменилась. У растянутой пружины «упорядоченность» кристаллической решётки несколько понизилась за счёт деформации. Связи удлинились, изменилась частота колебания валентных связей. Пружина стала способна совершать работу за счет накопленной потенциальной энергии. Если дать возможность пружине сжаться, то она совершит работу и самопроизвольно перейдёт в равновесное высокоупорядоченное состояние. Вопреки выводам Больцмана самопроизвольный процесс сжатия не сопровождается возрастанием хаоса, т.е. ростом энтропии. Наоборот упорядоченность структуры возрастает.

По мнению Штеренберга [3], в формуле Клаузиуса S=Q/T энергия есть некоторая сумма всех видов энергий системы: кинетической, потенциальной и любых других. Но Больцман беспорядочность молекулярной системы связывал только с кинетической энергией движения молекул. Чем выше кинетическая энергия всех видов движения молекул (предполагая, что все направления движения равновероятны), тем больше хаоса и это справедливо для идеального газа. Но возможность совершать работу зависит как от потенциальной, так и от кинетической энергии. Доля потенциальной энергии увеличивается в жидких и твёрдых телах. Сложное «переплетение» разных видов энергии в реальных системах делает энтропию очень нечеткой функцией. Её безусловная область применения - это идеальный газ. Переход к жидкому и твердому состоянию уже вызывает многие отклонения.

Можно добавить, что все законы термодинамики носят статистический характер и «работают» только в системах, где элементами являются атомы или молекулы, причём при высокой плотности вещества. Если рассматривать очень разреженные газы, когда в 1см³ имеются единицы молекул, то в этих случаях законы термодинамики и понятие «энтропия» не приемлемы. Если молекула всего одна, то, о её хаотичности говорить не приходиться. Следовательно, даже не все молекулярные системы можно  оценивать энтропией.

Термодинамика  утверждает, что в изолированной системе процессы должны развиваться в направлении роста энтропии, т.е. от порядка к хаосу. На этом основании возникло представление о тепловой смерти Вселенной. Но мы имеем пример Солнца достаточно изолированной системы, практически не связанной с другими далёкими звёздами. Самопроизвольный процесс жизненного цикла Солнца направлен от хаотического плазменного состояния к состоянию нейтронной звезды (порядок) [5]. То есть хаос переходит в порядок, а не наоборот.

Сложившееся заблуждение о косности изолированных систем основывается на опытах, проведенных на системах очень малой энергоёмкости, где затухание процессов протекало быстро, и переходные состояния из наблюдения исключались. Незаметно лабораторные представления перенесли на макро и мега системы.

Если создать систему, в которую включены источники ресурсов и подсистемы утилизации «отходов», то в такой изолированной системе будут протекать любые процессы, в том числе и развитие с усложнением, пока не истощаться запасы ресурсов. В зависимости от ёмкости запасов и размеров системы развитие может протекать миллиарды лет. Энергия Солнца черпается из внутренних процессов синтеза «тяжелых» элементов. Сырьё для синтеза попало туда на начальной стадии сгущения газопылевой туманности. И эти процессы обеспечивают развитие Солнца от плазменного состояния к состоянию «белого карлика» уже 5 млрд. лет. С точки зрения человека – целая вечность.

Наша Вселенная развивается за счет энергии, выделившейся при Большом взрыве в начальной стадии эволюции. Если наша Вселенная изолированная, то она развивается на внутреннем источнике ресурсов. Из однородного гелий - водородного облака путем гравитационного сжатия стали образовываться плотные сгустки материи – звезды, планеты. Вселенная становилась неоднородной, как по плотности, так и по температуре. Химический состав ее усложнялся. Кроме простых атомов водорода и гелия в недрах звезд возникли все элементы таблицы Менделеева. Появилась жизнь. Разве это деградация? Но консерватизм мышления стоек. Биологи, например, стремятся доказать, что жизнь постоянно уменьшает свою энтропию [3] и это есть главный признак жизни.

Обратимся в мир живых и социальных систем и посмотрим, есть ли там место для энтропии как статистической функции. Проследим, как изменяется количество элементов в единице объема при восхождении по лестнице сложности.

В нормальных условиях в 1 см³ газа содержится около 1019 атомов. В живой клетке плотность вещества выше, но элементами являются не атомы, а гигантские белковые молекулы. Оценим приблизительно 1014 - 1015 молекул в 1см3. Живые ткани содержат в 1 см3 ~ 10 9 клеток. Организм имеет несколько сотен органов. Чем выше иерархический уровень объекта, тем меньше кинетических единиц содержится в единице объема. Но при малом количестве элементов энтропия «теряет свои полномочия», так как функция S= K ln W статистическая.

Исходя из изложенного, применять энтропию для оценки поведения, например, стаи антилоп из нескольких сот особей нельзя, т.к. очень мала статистическая выборка и очень мало количество микросостояний. Но, тем не менее, пытаются использовать энтропию для характеристики организации людей/

В научном мышлении существует мнение, что живое создает вокруг себя беспорядок (хаос), но повышает свою упорядоченность (Винер, Шредингер). Это следует понимать так. Живое потребляет высокоупорядоченные ресурсы, а сбрасывает в окружающую среду нечто мало организованное. Докажем, что это стойкое заблуждение.

Растения потребляют их атмосферы газы (CO2), из почвы воду и некоторые микроэлементы. В окружающую среду они отдают газы (O2, CO2, H2O), некоторые метаболиты и рассеивают тепло. В первом приближении энтропия входных и выходных материальных потоков отличается мало (на входе газ и на выходе газ). Животные, потребляющие кроме газов и воды высокоорганизованную материю в виде белков, жиров, углеводов, трансформируют их в свое тело аналогичной сложности. В биосфере отходы одних организмов являются высококачественным сырьем для питания других, поэтому ценные метаболиты организмов нельзя считать веществом с высокой энтропией. Более того, живое вещество по Вернадскому не упрощает косную материю, а даже усложняет, множит разнообразие. Нефть, уголь, месторождения железа, бокситов, мела, известняка и многих других минералов созданы живым веществом. Поддержание состава кислородной атмосферы Земли, этого явно неравновесного состояния, также является деятельностью живого/ Тогда о какой же деградации окружающей среды идет речь?

Однако имеет место деградация энергии. «Высококачественная» световая энергия Солнца превращается в энергию химических связей тканей растений, которая затем после гибели растения деградирует в тепло. Однако переход света в тепло не является спецификой живого. Этот процесс еще с большей интенсивностью осуществляется неживой материей. «Неживая» поверхность Земли поглощает весь приходящий от Солнца свет и затем в виде тепла излучает энергию обратно в космос, а живое вещество утилизирует всего несколько процентов солнечной энергии.

Но человек уменьшает разнообразие биосферы, могут возразить оппоненты, и этим увеличивает её энтропию. Действительно человек уменьшает разнообразие «дикой» биосферы, но при этом увеличивает разнообразие «культурной» биосферы (домашние животные и растения). Невероятно быстро растет разнообразие техносферы, естественно входящей в понятие внешней среды для человека. Кроме того, внутреннее разнообразие системы прямо никак не связано с величиной её энтропии. Принято считать, что кристалл является образцом порядка с минимумом энтропии, но трудно придумать что - либо  более однообразное, чем кристалл. Наиболее развитые предприятия и организации общества стремятся упростить систему управления, но это никак нельзя связывать с деградацией. Принято считать, что управление в человеческих социумах направлено на упорядочение процессов и уменьшение энтропии. Но любое управление ограничивает разнообразие системы (также как и «окружающей среды»). Согласно общепризнанному предрассудку, управление, т.е. уменьшение разнообразия внутри управляемой системы, должно сопровождается  ростом энтропии, но это абсурд.

Дезорганизация сложных систем не всегда приводит к хаосу. Если каменную глыбу распилить на блоки правильной формы, то дезорганизация глыбы не выглядит как хаос.

Шредингер [5], рассматривая биологические системы, утверждал, что рост энтропии должен компенсироваться увеличением внутренней энергии. Поэтому живое должно накапливать внутреннюю энергию, чтобы использовать ее для поддержания неустойчивого равновесия.

Действительно, чем сложнее организм, тем больше он потребляет энергии в расчете на единицу массы своего тела/ Усиление энергетического обмена было чрезвычайно полезным для выживания.

Человек резко повысил энергопотребление, дополнив пищу использованием горючих материалов. Первобытный человек получал с пищей не более 2000 ккал в сутки. С использованием огня потребление энергии выросло до 5000 ккал/сутки. Сейчас в развитых странах потребление энергии превышает 200000 ккал/сутки на человека.

Рептилии (хладнокровные) – более экономичны, чем теплокровные, но все же  теплокровные вытеснили из биосферы почти всех рептилий. Однако не всё так правильно, как кажется. Насекомые, рыбы, моллюски, являясь, по сути, также хладнокровными, процветают до сих пор. Очевидно, что оценка устойчивости сложной системы только термодинамическими потенциалами не корректна. То, что хорошо для простых молекулярных систем, может для живых объектов оказаться не пригодным. Сложные системы многоплановые. Беспорядок в одних функциях может компенсироваться порядком в других.

Сохранять гомеостаз можно разными способами. Или повышенным расходом энергии, или ее экономией. Боксер может победить соперника, действуя рационально, экономя силы. Но может победить и избыточностью, совершая много ложных движений. Броненосец на море обладает мощной защитой от снарядов противника, а торпедный катер рассчитывает только на скорость и маневренность. Чаще имеет место комбинация этих двух способов самосохранения.

У спящего организма энергопотребление минимизировано, но структурная упорядоченность не ниже, чем у активно действующего. Очень эффективным способом самосохранения является, например, анабиоз, который почти без энергопотребления может обеспечить самосохранение. Следовательно, аргумент об антиэнтропийной деятельности живого, основанный на наблюдаемом росте энергопотребления, является некорректным.

Несмотря на сказанное, понятием «энтропия» оперируют в разных науках, следовательно, в этом есть какая - то потребность. Попытаемся понять это. В молекулярных системах в ряду: газ - жидкость – кристалл энтропия уменьшается. Визуально в этом ряду возрастает и способность сохранять структуру (форму). Газ стремится неограниченно расшириться и не имеет формы. Капля жидкости уже оформлена (сфера), но ещё не прочно. Кристалл представляет образец устойчивости. Живое вещество существует и сохраняет устойчивость, упорядоченность, но не вследствие понижения энтропии, а благодаря процессам управления. Итак, в случае с энтропией произошла подмена понятий, под энтропией стали понимать меру устойчивости системы (holism.narod.ru).

Но только одна энтропия не может характеризовать устойчивость биологических систем. У живого есть другая более важная особенность – способность эволюционировать, целенаправленно изменять свой гомеостаз и тем самосохраняться.

Устойчивость неживых систем есть функция энергии связей и кинетической энергии всех видов движения элементов системы. Устойчивость живых систем – это также функция энергии связи и плюс способность к регенерации. Регенерация требует направленных действий (т.е. управления). Можно построить сооружение из очень прочных элементов и оно простоит 100 лет. Но можно сделать то же из «слабых», но легко замещаемых элементов, осуществлять своевременную замену и сооружения также будут долговечными.

Всё живое построено из белковых, полимерных молекул – очень непрочного материала. Именно такой, непрочный материал оказался наиболее пригодным для эволюции. Непрочность, мобильность, плюс управление (регенерация) – это новый способ сохранения гомеостаза, появившийся в форме жизни. Размножение – это замена старого, изношенного на новое, но несколько отличающегося от старого. Эволюция – это высший способ самосохранения. Эволюция – это замена не только элементов, но и модернизация всей конструкции.

Как любой закон, термодинамика должна иметь ограничения. Её нельзя расширять на весь мир. Её место в простых молекулярных и атомарных системах

ЛИТЕРАТУРА

1.     Кузнецов Б. Г. К истории применения термодинамики в биологии. // Биология и информация, 1965.

2.     Петрушенко Л. А. Самодвижение материи в свете кибернетики. - М.: Наука, 1971.

3.     Штеренберг М. И. Проблема Берталанфи и определение жизни. // Вопросы философии, 1996, №2.

4.     Штеренберг М. И. Синергетика и биология. // Вопросы философии, 1997, №3

5.     Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания. / Под ред. Жукова М. Ф..- Новосибирск.: ЮКЭА, 1997.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6. От сложного к простому. Порядок из порядка.

 

Известным литературным штампом является представление, что в изолированных системах развитие направлено к хаосу, к росту энтропии, а в открытых нелинейных системах может идти усложнение, возникает «порядок из хаоса» [1]. Отправными точками для такого мнения послужили работы Л. Больцмана (классическая термодинамика) и нелинейная термодинамика И. Пригожина [2]. Прежде чем начать дискуссию о корректности такого утверждения следует определить смысл понятий «хаос», «порядок», «сложность».

Неклассическая наука осознала, что мировоззрение «конструируется» сознанием субъекта. Знания – это модели определённых ситуаций, поэтому модели всегда проще объективной реальности. Очень сложный по структуре и поведению объект по разным причинам может оказаться недоступным для изучения. Если наблюдается «статичный» объект, то это даёт возможность изучить его структуру. Если объект находится в динамике и не удаётся построить алгоритм его изменчивости (например, формы облаков, стаи рыб), то в сознании остаётся «динамический хаос». Если все же обнаруживается закономерность, например, ритмы активности Солнца, то возникает модель «динамического порядка».

Часто причиной незнания является несоразмерность темпов наблюдаемых процессов с темпами исследовательских процессов. В силу того, что Мир содержит «море» информации, а скорость познания ограничена дефицитом энергии, вещества и времени, абсолютное знание невозможно. Хотя область знаний постоянно расширяется, но при этом расширяется и горизонт незнания, открываются новые горизонты хаоса.

Некоторые объекты остаются непознанными (хаотическими) из – за кратковременности своего существования. Например, вакуум долго казался пустотой, потому, что не удавалось заметить его динамичную структуру [3]. Из вакуума на мгновение рождались элементарные частицы и успевали исчезнуть прежде, чем сознание успевало их осмыслить. Но в ХХ веке возникла физика вакуума, открывшая «виртуальный» порядок.

Гейзенберг сформулировал принцип неопределенности на примере радиоактивного распада ядра атомов. Из-за очень малых размеров невозможно знать все процессы, происходящие внутри каждого ядра. Поэтому точно предсказать распад конкретного ядра пока невозможно.

Другие объекты существуют достаточно долго, но не доступны лабораторному исследованию. Например, шаровая молния непредсказуемо и кратковременно появляется в неожиданном месте и не может быть доставлена в лабораторию для исследования.

Прогноз погоды на ближайшие сутки, очевидно, должен быть более достоверным, чем на неделю. Но длительное время быстродействие ЭВМ было настолько низким, что машина не успевала произвести расчет на следующие сутки.

Типичным примером случайного процесса является игральная кость, неустойчивость движения которой описывается теорией вероятностей. Точно предсказать появление желаемого числа невозможно, но можно предсказать частоту появления этого события. При увеличении количества бросков вероятность появления конкретного числа приближается к 1/6. «Очевидно, явления связанные с понятием вероятность, не самые хаотичные, они обладают инвариантом, т.е. устойчивостью частот» [4]. Можно также согласиться с тем, что случайность «выпадения» числа при бросании игральной кости определяется отсутствием наблюдений за полётом кости. Если с интервалом в доли секунды регистрировать координаты и положение кости, то её состояние в следующую секунду можно предсказать с достаточной точностью. Знание состояния летящего объекта за мгновение до падения позволило бы точно предсказать «выпадающее» число. Неожиданность устраняется увеличением скорости наблюдения и обработки информации, следовательно, хаос отсутствует.

Зависимость предсказуемости и целенаправленности событий тесно связана с качеством обратных связей в системе управления. Примером разрыва взаимодействия субъекта и объект может служить движение автомобиля с заснувшим водителем.

Шар, находящийся на вершине пирамиды, имеет возможность скатиться в любую из четырех сторон, но не взлететь, например, вверх. Возможностей всего четыре, но не больше. Это позволяет управлять падением шара, подталкивая его в нужную сторону.

Другое известное случайное явление - это разброс попаданий при стрельбе по целям. Случайности при стрельбе являются следствием незнания всех условий движения снаряда. С момента выстрела взаимодействие субъекта и объекта нарушается, но динамические факторы продолжают бесконтрольно действовать. Промах является следствием расхождения теоретических ожиданий и практических результатов.

Если не прекращать наблюдений за движением снаряда, то предсказать точку попадания возможно. Например, при стрельбах с участием корректировщика в очередное прицеливание вносятся поправки, учитывающие состояния среды, и в итоге цель накрывается. При стрельбе управляемыми снарядами траектория движения отслеживается постоянно, вносятся коррективы в движение и попадание в цель гарантируется. Хаос (непредсказуемость) устраняется в результате введения управления в модель стрельбы.

По мере того, как сознание находит способы моделирования очень сложных, запутанных ситуаций, в хаосе удаётся обнаруживать некоторую упорядоченность. Например, Э. Лоренц в 1963 г. описал нелинейными дифференциальными уравнениями структуру глобальных метеорологических явлений, которые ранее считались хаотическими.

Представления о хаосе изменяются в зависимости от способов обработки информации. Один слушатель симфонического оркестра воспринимает гармонию и упорядоченность музыки, другому слышаться только громкий шум.

Слушатель радиопередачи осознаёт упорядоченность информации благодаря резонансному фильтру. В отсутствие его возникает информационный шум, хотя на антенну поступает сумма вполне упорядоченной информации от сотен радиостанций. Можно говорить, что фильтр породил порядок из хаоса. Но фактически он из сложного порядка вычленил простой порядок. Другой иллюстрацией может послужить часто цитируемая работа И. Пригожина «Порядок их хаоса» [2].

В названной работе ламинарный поток жидкости определяется, как хаос, ибо невозможно отследить и описать движение каждой молекулы (избыток информации). Но когда в потоке возникают немногочисленные, легко воспринимаемые сознанием турбулентные вихри, это оценивается как возникновение упорядоченных структур. Однако при этом хаотическое движение отдельных молекул не исчезло. Сознание бессильно перед «избытком информации», поэтому игнорирует «броуновское» движения каждой отдельной молекулы, и моделирует только макропроцессы (вихри). Получается, что упорядоченность - это всего лишь способ отражения умопостигаемой части объекта (верхушки айсберга). Другая, хаотическая часть вытесняется из сознания. Упрощение сложности рождает порядок. Только игнорирование хаоса позволяет создать упорядоченную модель.

Описать движение всех атомов кристалла не представляется возможным. Все колеблющиеся атомы кристалла влияют друг на друга, участвуют в кооперативных движениях. Но кристаллография исходит из постулата, что в образцово упорядоченном кристалле атомы расположены строго в узлах кристаллической решетки.

Планетарная модель атома изображала электроны точками, движущимися по строгим орбитам. Однако за границами этой упрощённой модели остались многие не учтённые формы движения, поэтому в последующих моделях электроны представлялись «размазанными» по орбите [3].

Представления о хаотическом состоянии газа были поколеблены Максвеллом. Теоретически и экспериментально было доказано, что движение молекул газа подчиняется определенному порядку, существует строгое распределение молекул (распределение Максвелла) на «холодные», «тёплые» и «горячие». Проявляется некоторая структура в их поведении.

Если изучается система с очень большим количеством элементов, которые отличаются друг от друга свойствами или поведением, индивидуальное описание каждого элемента практически невыполнимо по «техническим» причинам. Как нет возможности описать каждую отдельную молекулу в жидкости или газе, также невозможно описать каждую песчинку на пляже, каждый кристаллит в горных породах, каждую рыбу в стае, каждую клетку в колонии бактерий и т.п. Известно множество таких объектов: горные породы, композиции полимеров, керамика, сплавы металлов, организмы, клетки, социумы, биосфера, космические объекты и др. Для полного описания всех элементов не хватит ресурса времени, информационной ёмкости ЭВМ.

Такие объекты можно было бы отнести к объективному хаосу, если бы не были разработаны методы математической статистики, функции распределения (Гаусса, Максвелла и др.), способы усреднения множества параметров. Давно открыты «газовые законы», позволяющие с высокой точностью предсказывать поведение газов. Для описания газов и жидкостей используют термодинамические параметры «температура», «давление», «объем» (PV=RT), которые являются функциями средних кинетических энергий молекул. Чем больше молекул находиться в объёме, тем точнее становятся предсказания. Итак, поведение газа можно предсказывать, следовательно, этот хаос не «объективный».

В наших представлениях хаотические явления ассоциируются со случайностью, непредсказуемостью, непознаваемостью. Объект, в котором невозможно увидеть порядок, считается хаотическим. Субъективный хаос явление временное, накопление знаний может перевести его в разряд познаваемых моделей. Объективный хаос явление принципиально непознаваемое, следовательно, не подлежит изучению (относится к области веры). Если объект можно описать, хотя бы частично (а это всегда), то он уже познаваемый, следовательно, не хаотичный. Выше приведенные примеры относятся к хаосу субъективному. Но существует ли хаос вне субъекта, который никакими способами познания структурировать невозможно?

Процессы диссипации, диффузии также принято считать хаотическими. Хаотическая диссипация вещества, энергии, информации каким - то образом создаёт порядок (порядок  из хаоса). Вычислительные эксперименты, моделирующие горение, проведенные в Институте вычислительной математики имени Келдыша, открыли процессы структуризации в однородных, нелинейных средах [5]. В процессе эксперимента самопроизвольно возникали зоны, где горение резко усиливалось. Через определенное время возникшие структуры распадались. Но диссипация (рассеивание) структуры проходила не случайным образом, а по детерминированным каналам, т.е. диссипативные процессы также были структурированными [5]. Иногда диссипативные процессы отождествляют с хаосом, но диссипация чаще осуществляться по организованным каналам, например, выделение отходов в живых организмах, организация вывоза отходов на свалку, связи между подсистемами организации и т.п. Большинство диссипативных процессов структурировано, например, по металлическому стержню тепло предпочтительно распространяется вдоль стержня.

Если диффузия осуществляется в абсолютно однородной среде, то процесс изменения свойств среды может быть представлен, как раздувающаяся сфера, т.е. вполне предсказуемым образом. Таким образом, диффузия предсказуема и не является хаосом. Каналы перемещения потоков ВЭИ определяются нелинейными свойствами среды. Зная эти свойства, можно предсказывать структуру потоков.

Возражение против детерминизма высказал А. Пуанкаре. Он показал, что решения системы уравнений сильно зависят от начальных условий. «Малые различия в начальных условиях вызовут очень большие различия в конечных явлениях». Предсказание становится невозможным, и мы имеем дело с явлением, которое развивается по воле случая".

Теория бифуркаций утверждает, что непредсказуемые ветвления путей развития могут привести к хаосу, т.е. невозможности предсказать результаты процесса. Бесконечно малое воздействие может привести к случайному выбору дальнейшего пути движения. Многократные бифуркации могут увести систему в неопределённость, т.е. наблюдается существенная зависимость от начальных условий и параметров процесса. Примеры таких процессов наблюдались в физике, химии, биологии. Экспериментаторы не могли детально предсказать результаты опытов, из чего сделаны выводы о хаотичности процессов. Но есть аргументы в пользу некорректности этих утверждений.

При взгляде с «высоты птичьего полёта» развитие материального мира закономерно и предсказуемо. Существуют инвариантные законы развития микромира, макромира, биологических, социальных и даже технических систем [6, 7]. Мир развивается через бифуркации, но при этом основные тренды не нарушаются. Известен закон «цефализации» всего живого [8]. Законы развития технических систем (творчество людей) повторяют творчество биосферы [6, 7]. Это никак не согласуется с идеей непредсказуемости бифуркаций. А причина заключается в следующем.

В теории бифуркаций принято считать, что перед перестройкой система теряет память, начинает жить с «нуля», поэтому любая флуктуация (новая память) задаёт траекторию развития. Но это грубое упрощение, постулат не соответствующий реальности, наблюдаемый для механических, косных объектов, где системная память исследователями не принимается в расчёт [9].

Чем сложнее система, тем больше в ней сохраняется атрибутивной информации, оставшейся от прошлых жизней (структуры, ДНК, коллективное бессознательное, культура, знания предков и пр.). Эти фундаментальные (консервативные) структуры детерминируют путь дальнейшего развития. Известная задача с Буридановым ослом не имеет логического решения только потому, что не учитывает его предпочтений. Осёл, находясь на равном расстоянии между двумя совершенно одинаковыми копнами сена, направится к той копне, которая ему больше подходит. Он выберет не случайный, а предпочтительный вариант, подсказанный его жизненным опытом.

Все живые существа, обладающие свободой воли, действуют не по закону случая, а предпочитают выбирать поведение. Человеческие поступки обычно определяются нормами нравственности, морали, религиозными убеждениями, законом.

Если всех людей описывать некоторой усреднённой моделью (как молекулы газа), то поступки людей будут казаться случайными, непредсказуемыми. Однако можно предсказать общее нарастание напряжённости, приближение социального взрыва. Движение общества, как правило, зависит от поступков и решений лидеров (пассионариев) [10]. Поведение стайных животных, также регулируется вожаком. Если известны предпочтения лидера и желание людей идти за ним, то можно предвидеть траекторию движение всего общества. Обнаружено много фактов, когда мутации клетки трудно объяснять случайностью. Мутации детерминированы условиями существования.

Непредсказуемое развитие событий является следствием незнания скрытых в них процессов. Можно предсказать, какая деталь самолёта разрушиться, если вести мониторинг роста структурных дефектов. Случайность есть следствие незнания. Можно уверенно предсказать, что старые люди умрут от старости раньше, чем их дети. Можно предсказать, кто из стариков умрёт раньше, если контролировать состояние их здоровья.

Интуитивно мы разделяем объекты на простые и сложные. Между простотой и сложностью существует непрерывный ряд «смешанных» моделей, в которых упорядоченность сочетается с «белыми пятнами» хаоса. В 70 гг. ХХ века Г.Н. Пивоваров классифицировал сложность объектов по числу содержащихся в них элементов. Подразумевалось, что простые системы содержать мало элементов (103  - 106), а сложные – много (1010 - 1012). Это слишком упрощённая характеристика, т.к. сложность является интегральным понятием [11]. Н. Винер отождествлял сложность и организованность.

А.Б. Берг характеризовал сложность количеством требуемых языков для описания. Колмогоров сложность оценивал длиной алгоритма преобразования одной системы в другую. Очевидно, Берг и Колмогоров характеризовали сложность упорядоченных объектов, т.к. описать хаос алгоритмами невозможно.

С. Бир сложность определял степенью детерминации объекта. Фон Нейман определял сложность не структурой, а вариабельностью поведения, предсказуемостью и разнообразием функций [11], что ближе к понятию «хаос». Итак, однозначного понятия «сложность» не существует. Оценки исходят из возможностей методов исследования.

 Таким образом, нам не удалось обнаружить объективно существующего хаоса. Во всех известных случаях изыскания ума снижают неопределённость, в мысленных моделях растёт доля порядка. Хаос представляет собой маргинальное явление. Всё это даёт основание предполагать, что в основе устройства Вселенной объективно лежит сверхсложный порядок. Проблема хаоса, скорее всего, являются гносеологической. Это понимали ещё древние философы.

«В мифах Древней Греции и в учениях античных мудрецов хаос рассматривается не просто как безликая бездна, бесформенное первоначало всех мирских творений, а как универсальный творческий принцип, потенциально, в свернутом виде содержащий в себе все образцы (формы) становления. «Хаос все раскрывает и все развертывает, всему дает возможность выйти наружу, но в то же самое время он все поглощает, нивелирует, прячет вовнутрь» [5]. Идеи сложности и упорядоченности прасреды высказывалась Лейбницем (монады), и в древности Анаксимандром (апейрон).

Можно процитировать современно философа Хайдеггера [5]. «Во-первых, небытие или прасреда, представляет собой вневременную свертку всех будущих и всех бывших формообразований Мира. Но в небытии все это содержится в не выявленной форме. Природа строит на своем теле то, что соответствует её внутренним тенденциям самоорганизации. Мы «обречены» на такое настоящее, ибо оно определено прошлым и строится в соответствии с проектами будущего».

Аналогичные идеи высказывал специалист по квантовой механике Д. Бом. «Я бы сказал, что не существует беспорядка, но этот хаос - это порядок бесконечно сложной природы».

Отталкиваясь от этой парадигмы, следует признать, что умопостигаемый порядок рождается не их хаоса, а их другого, более сложного порядка.

Принято считать, что эволюционное развитие направлено от простого к сложному, от первичных форм материи (праматерии) к вторичным. Праматерия представляется нам хаосом в силу указанных выше причин, а «человекоразмерные» объекты считаются упорядоченными. Поэтому сложилась ложная парадигма, что порядок возник из хаоса. Выше мы обосновали обратную парадигму. Понятный порядок возникает их сверхсложного, непонятого порядка. Развитие идёт от сложного к простому, а не наоборот. Обоснуем эту мысль.

Отдельная молекула в сильно разреженном газе может двигаться в любом направлении и на любые расстояния. При попадании в гущу других молекул её возможности поведения резко сокращаются. Соседи начинают ограничивать свободу перемещения. Чем плотнее становится среда, тем меньше свобода перемещений. В жидкости спектр движения ограничен по сравнению с газом. А в твёрдых кристаллах молекулы (атомы) буквально зафиксированы в узлах кристаллической решётки. С повышением плотности упаковки агрегатов вещества хаотичность движения уменьшается в последовательности: газ, жидкость, твердое тело.

Атомы, объединившиеся в молекулу, теряют возможность перемещаться индивидуально. Человек на предприятии не может делать, что хочет, а должен делать, что нужно. Специализация отсекает лишние функции, сокращается спектр возможностей. Кирпич в куче может находиться в разнообразных положениях относительно своих соседей, но в стене дома он занимает только единственное положение. Движение клеток в колонии микроорганизмов разнообразнее, чем в составе организма. Движение плотной стаи рыб удивительно синхронно.

Эволюция может быть представлена как укрупнение структур. Из трёх кварков образовались нуклоны. Ядра атомов представляют собой агрегаты нуклонов. Молекулы – это объединение атомов. Вещество состоит из молекул и т.д. Итак, эволюция развивается в направлении сокращения количества первичных элементов и связей, «свертывания» (комбинирования) их в агрегаты новых элементов и новых связей. Каждая новая связь образуется из множества «старых», поэтому, если оценивать сложность по количеству элементов и связей в агрегате, то эволюция есть упрощение, развитие от сложного порядка (хаоса) к простому порядку. Порядок второго уровня рождается из порядка первого уровня.

На примере разрежённого газа можно показать, что его давление на стенки сосуда заметно пульсирует, угадать каким оно станет в следующий момент трудно. Описать состояние разряжённого газа намного сложнее, чем газа при более высокой плотности молекул, последнее характеризуется постоянным и предсказуемым давлением.

Включение элементов в систему всегда снижает их подвижность. Поэтому эволюционное развитие происходит путем свертывания избыточных форм движения, отсечения лишнего [6]. Складывается парадоксальный вывод, что агрегаты описать проще, чем их составляющие в свободном состоянии, следовательно, сложность уменьшается.

Аналогичную мысль можно прочитать в работе [5], где сообщается, что процесс образования структур сопровождается ростом нелинейности среды. При очень сильной нелинейности вообще отсутствует спектр аттракторов, сложность вымирает. «Сложная система сама себя стабилизирует. Она идет в процессе развития к некоторому почти однородному состоянию, к единству и гармонии объединяющихся в ней частей, как, собственно, и полагали восточные мудрецы». Эта цитата согласуется с утверждением, что эволюция – это процесс понижения сложности.

Изложенную выше парадигму можно пояснить следующей аналогией (метафорой), представленной рис.1. Из шерстяных волокон можно сучить нить. Из нитей плести шнуры. Из шнуров - веревки (канаты). Плетение символизирует эволюцию. В каждой очередной скрутке возникают поперечные связи, поэтому шнур приобретает новые свойства. Описать свойства каждого отдельного волокна в клубке практически невозможно из – за технических трудностей. Но описание свойств шнура (каната) не представляет проблемы. Очевидно, процесс «плетения», как и эволюция, делает систему проще. Высшим иерархом мировых структур является материальный субстрат, ибо от него «дует ветер эволюции», и в нём заложены все алгоритмы, управляющие развитием.

 

 

 

 

 


Волокна       Нити                 Шнуры          Канат

 

Рис. 1. Модель «плетения»  эволюционного ряда.

 

Итак, сложность и хаос являются проблемами гносеологии. На рис.2. графически изображена динамика изменения системных связей в ходе эволюции организаций. Любое избыточное множество первичных или вторичных связей и элементов сознанием ощущается как сложность, хаос. Первородное состояние вещества (кривая 1) до сих пор не познано. Но согласно логике оно содержит такое количество связанных элементов, что сознанием воспринимается, как хаос. В процессе эволюции происходит уменьшение количества первичных, элементов и связей, т.к. они расходуются на образование нового вещества. Однако количество субстратных связей и элементов столь избыточно, что, не смотря на их убыль, сознанием ощущается как хаос, поэтому кривая 1 не пересекает границы хаоса.

 

Подпись: Количество связейПодпись: Количество связей

Рис. 2. Эволюционная динамика объективного изменения количества связей. 1. – изменение количества субстратных связей. 2 – возрастание количества и разнообразия новых, агрегатных связей.

 

На рис.2 горизонтальная пунктирная линия разделяет Мир на гносеологический хаос и порядок. Верхняя часть рисунка относится к хаосу, а нижняя – к порядку.

Динамика кривой 2 изображает синтез новых агрегатов и новых связей. Количественно и качественно познавать их проще, поэтому сознание ощущает их, как рождение порядка их хаоса. Например, атомы и молекулы удаётся успешно моделировать.

Однако когда возникает много новых и разнообразных структур – агрегатов, то моделирование множества опять становится проблематичным. Выше мы рассматривали проблемы описания множества молекул газа, организмов в биосфере, песчинок на пляже и пр. На рис 2 этот факт отражён тем, что кривая 2 переходит в верхнюю часть рисунка из области порядка в область хаоса.

Сказанное можно пояснить следующим примером. Структуру воды описать трудно, но когда при охлаждении из неё образуется первый кристалл льда, то сознание фиксирует появление упорядоченной структуры. При дальнейшем охлаждении образуется множество кристалликов разного размера и формы (ледяные торосы). Описание этого множества вызывает трудности и ощущение хаоса.

Итак, Мир развивается от непознанного порядка к более познаваемым агрегатам, а природа хаоса кроется в гносеологии. Порядок – это умопостигаемая часть объекта. Соотношение порядка и хаоса в мировоззрении определяется возможностями гносеологии

ЛИТЕРАТУРА

1.     Бранский В.П. Теоретические основания социальной синергетики. // Вопросы философии, 2000. №4.

2.     Пригожин И., Стингерс И. Порядок из хаоса. - М.: Иностр. лит. 1986.

3.     Девис. П. Суперсила: Пер. с англ./Под ред. Е.М. Лейкина. – М.: Мир, 1989.

4.     Чайковский Ю.В. Ступени случайности и эволюция. // Вопросы философии. 1996, №9.

5.     Князева Е.Н, Курдюмов С.П. Основания синергетики. Режимы с обострением, самоорганизация. Темпомиры. – СПб.: Алетейя. 2002.

6. Попов В.П. Инварианты нелинейного Мира. – Пятигорск. ПГТУ, 2005.

7. Акунов В. И. Закономерности развития систем машин // «Вестник машиностроения» -1981. - №8. - С. 25-29.

8. Тейяр де Шарден. Феномен человека. - М.: Наука, 1987.

9. Гринченко С.Н. Системная память живого. – М.: Мир. 2004.

10. Гумилев Л.Н. Этносфера. История людей и история природы. - М.: Знание. 1993.

11. Крайнюченко И.В., Попов В.П. Системное мировоззрение. Теория и анализ. – Пятогорск.: ИНЭУ, 2005.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Проблематика постулатов теории относительности.

 

Известно, что различные теоретические построения должны опираться на достоверные факты. В геометрии таковыми считаются аксиомы, а в теоретической физике – постулаты. Если логичные рассуждения исходят из ошибочных постулатов, то и модель, построенная на их основе, будет ложной.

В основу специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна положены два основных постулата: принцип относительности и постоянство скорости света в вакууме. Эти постулаты до сих пор остаются предположениями, допущениями, но за 100 лет успели превратиться в неоспоримые догмы, поддерживаемые деспотизмом многих известных авторитетов. Однако из истории науки известно, что любые теории неизбежно подвергаются ревизии, потому, что истин в последней инстанции не существует. В настоящей работе проводится ревизия основных постулатов СТО.

Принцип относительности, положенный в основу СТО, первоначально был сформулирован Галилеем. Затем Пуанкаре сформулировал его следующим образом. «Согласно принципа относительности законы физических явлений должны быть одинаковыми для неподвижного наблюдателя и для наблюдателя, совершающего равномерное, поступательное движение, так, что мы не имеем никакого способа определения, находимся мы в подобном положении, или нет» [1]. Другими словами отрицается возможность отличить покой от движения, находясь в изолированной инерциальной системе (следует напомнить, что инерциальным называется поступательное движение по инерции, без ускорения).

В движущемся транспорте мы постоянно испытываем силы инерции, что является источником информации о движении. В инерциальном движении и полном покое силы инерции отсутствуют, поэтому отличить покой от движения по этому признаку не так просто. Объективно описать траекторию движения объекта, относительно  какой – либо точки отсчёта, может только сторонний наблюдатель. Можно показать, что «инерциальное движение» даже с точки зрения внешнего наблюдателя встречается исключительно редко. На земле, воде и воздухе любое движение испытывает сопротивление, торможение, поэтому не является инерциальным. Спутник, вращающийся вокруг Земли, испытывает радиальное ускорение и торможение космической среды, поэтому это движение не является инерциальным, хотя сила тяжести на спутнике не ощущается.

 

                                                     Д          С           В            А

    Ч1

 


                                               Ч

 

Рис.3. Схемы относительного движения

 

Допустим, что некоторый объект движется относительно наблюдателя прямолинейно и без ускорения (инерциально). Вообразим поезд, идущий параллельно платформе. Человек (Ч) на платформе лазерным дальномером определяет расстояние до машиниста поезда по схеме рис.1.

Другой человек Ч1 находится на рельсах и также отслеживает движение поезда. Поезд двигаясь инерциально относительно Ч1, перемещается по ряду точек, А, В, С, Д и т.д.

Однако между человеком Ч и машинистом относительное расстояние за каждую секунду сокращается нелинейно потому, что отрезки АЧ-ВЧ>ВЧ-СЧ>СЧ-ДЧ. Таким образом, скорость поезда относительно Ч непостоянная, имеет место замедление. В точке Д замедление на мгновение прекращается, а затем начинается ускоренное удаление поезда. Итак, кроме Ч1 все остальные наблюдатели будут регистрировать не инерциальное движение. Как видно, инерциальное движение явление исключительное.

Но и по линии АЧ1 движение инерциальным можно считать весьма условно, т.к. Вселенная не существует без гравитации, а гравитационные силы препятствуют инерциальному движению. Объекты, от которых удаляется система, будут замедлять её скорость, а к которым она приближается – ускорять. Чтобы сохранить неизменную скорость и прямолинейность движения такой объект должен работать двигателями, которые будут включаться (выключаться) каким – либо автоматом. Несмотря на то, что относительно внешнего наблюдателя объект движется равномерно и прямолинейно, работа двигателя свидетельствует о не инерциальном движении. Кроме того, «вечных двигателей» не существует, источник энергии истощится и начнётся движение с ускорением. В этом случае даже внутренний наблюдатель почувствует движение.

Итак, модель изолированной инерциальной системы разработана для идеального пустого пространства, не оказывающего сопротивления движению тел. Пространство, без гравитации – это пространство без вещества [2]. Такая модель может существовать только в мыслях, и не адекватна реальности. Однако, если Вселенная является целостной системой, то полной изоляции между её частями быть не может и полностью изолировать объект от взаимодействия с окружающей средой не возможно. Поэтому в реальности наблюдатель, находящийся внутри объекта, всегда можно найти способ отличить движение от покоя.

Принцип относительности был бы справедлив, если бы в природе существовали системы полностью изолированные от среды. Наука прошлого века верила в этот миф. Например, классическая термодинамика 19 века многие свои теории построила для изолированных систем [3]. Теория относительности также оказалась не свободной от этой иллюзии.

Поэтому Эйнштейн, не сомневаясь, распространил принцип относительности и на системы, движущиеся с ускорением (принцип эквивалентности). Действительно, в некоторых ситуациях внутренний наблюдатель системы, движущейся с ускорением, может испытывать трудности в оценке своего состояния. В качестве примера обычно приводится «лифт Эйнштейна» [4]. Если на лифт не действует гравитационное поле Земли, то он не движется, и все предметы в нём становятся невесомыми. Однако, если лифт под действием гравитационного поля свободно падает с ускорением, то предметы в нём также становятся невесомыми. Поэтому в этих ситуациях взвешивание предметов не позволяет отличить покой от движения. Однако такая ситуация не может продолжаться бесконечно долго, ибо «лифт» рано или поздно упадёт, и движение станет очевидным. Кроме того, лифт можно оборудовать датчиком напряжённости магнитного поля в окружающей среде. Постоянная напряжённость магнитного поля будет свидетельствовать о покое, а изменение напряжённости - означать движение лифта относительно поля. Итак, принцип эквивалентности не подтверждает принцип относительности.

По современным представлениям Вселенная материальна, вещественна, «пронизана» гравитационными и электромагнитными полями, потоками нейтрино. Потоки нейтрино и гравитационные поля свободно проходят через любые оболочки. В такой Вселенной равномерное и прямолинейное движение возможно только с помощью двигателей. Внешний наблюдатель, не зная о существовании двигателей, такое движение может принять за инерциальное. Но внутренний наблюдатель с помощью гравитометра и магнитометра способен отличить движение от покоя. Изменчивость показаний приборов будет свидетельством движения объекта. Неизменность показаний гравитометра может быть следствием или покоя, или движения по эквипотенциальной орбите (как спутник вокруг Земли). Уточнить состояние объекта можно показаниями магнитометра. Если напряжённость магнитного поля в пространстве постоянная, то объект покоится, если изменяется, то объект, так или иначе, движется. Если объект для изоляции помещён в магнитный экран и магнитное поле не проникает внутрь, то датчик можно встроить в толщу экрана и задача будет решена.

В качестве индикатора состояния типа «спутник» можно использовать также часы. В этом случае все внутренние часы, работающие на энергии гравитации (маятниковые, песочные) перестанут показывать ход времени. Будут идти пружинные, кварцевые и атомные (цезиевые), часы. Таким образом, в реальном мире всегда можно найти способ отличить покой от движения.

Известно, что Земля движется со скоростью 30 км/с вокруг Солнца, но при этом человек как бы не замечает скорости Земли. Однако биологические  процессы организма хорошо синхронизованы с суточными и годовыми циклами, следовательно, подсознание «чувствует движение планеты.  Чувствительные приборы также могут регистрировать приливные силы, вызванные влиянием Луны и Солнца, что опровергает принцип относительности. Итак, некорректность принципа относительности для реальной Вселенной делает многие мысленные эксперименты Эйнштейна не адекватными действительности.

Постулат о постоянстве скорости света в пустоте (космическом вакууме) является вторым постулатом теории относительности. «Никакое возмущение не может распространяться быстрее света» [1]. «Электромагнитные волны всегда движутся с постоянной скоростью» независимо от ориентира для отчета». «Скорость света от приближающихся или удаляющихся звезд измерена с высокой точность и является константой» [5]. Таковы категорические утверждения известных учёных. Однако любые категорические утверждения заведомо ложны, в том числе и постулат о константности скорости света. Рассмотрим источник веры в постоянство скорости света в вакууме и невозможности движения быстрее света.

Свет – это электромагнитная волна, способная распространяться в вакууме. Другой моделью света являются вечно движущиеся фотоны, не имеющие массы покоя. Они движутся с постоянной скоростью без замедления и ускорения. Классическое сложение скоростей V1+V2=V3 справедливо только в том случае, если соблюдается закон инерции Ньютона. Все объекты классической механики обладают массой (мерой инертности тела). Камень, брошенный с автомобиля в направлении движения, летит относительно земли со скоростью, равной сумме скоростей автомобиля и камня. Зависимость V+C=C указывает на отсутствие инерциальной массы у фотона. Если бы фотон обладал инерцией, то он должен был плавно разгоняться до скорости света и тогда cconst.

Таковы современные представления о природе света, хотя никто не исследовал «стартовое» ускорение фотонов и неизвестно, за какое время (Δt) они набирают максимальную скорость. Будем считать, что Δt=0. Это замечание имеет важное последствие.

Следствие теории относительности о замедлении хода времени и сокращение длины быстро движущихся объектов обычно иллюстрируются мысленными экспериментами со световыми часами, находящимися в «поезде Эйнштейна» (рис.2) [4, 5].

 

                 А                                                               А

                                                     V1

                                V0

                                  В

 

Рис.2. «Механизм» световых часов.

 

Световыми часами являются ритмичные колебания луча светах между двумя движущимися зеркалами А и В (жирные линии). Независимо от движения «поезда Эйнштейна» априори предполагается, что фотон всегда будет следовать траектории А - В – А. Длительность прохождения этой  траектории принимается за один «тик» часов. Чем быстрее движется поезд, тем больше становиться угол АВА. Но как луч «знает», под каким углом отразиться, чтобы попасть в нижнее зеркало и снова вернуться обратно?

Если вместо фотона между зеркалами заставить двигаться какую – либо массивную частицу, например, электрон, или протон, то объяснение существует. Массивная частица движется от верхнего зеркала к нижнему со скоростью V0 и одновременно по инерции со скоростью V1 перемещается в направлении движения вагона. Это обеспечивает «автоматическое» пересечение траекторий частицы и зеркал.

Однако мысленный эксперимент со световыми часами явно не учитывает обстоятельства, что фотон не имеет массы покоя, поэтому на него не действуют силы инерции, следовательно, V1=0. Пока фотон достигнет уровня зеркала «В» последнее «уедет» вправо вместе с вагоном. Фотон не отразится от нижнего зеркала и «часы» остановятся. Итак, в движении световые часы работать не могут.

Эксперименты с движущимися световыми часами в реальности никогда не проводились из-за невозможности достичь субсветовых скоростей. Поэтому мы вправе сомневаться в корректности приводимых в литературе аналогий и сделанных на их основе выводов о замедлении хода времени в движущемся объекте. Если эксперимент с движущимися световыми часами осуществим, тогда следует признать наличие инерционной массы у фотона, отказаться от постулата неизменности скорости света в вакууме и подвергнуть ревизии теорию относительности Эйнштейна.

Максвелл первым осознал, что свет является электромагнитной волной, распространяющейся в гипотетическом эфире. Известно, что скорость распространения электромагнитных волн зависит от свойств среды (с = √μ0 √έ0). Где μ0 – магнитная проницаемость вакуума. έ0 –диэлектрическая проницаемость вакуума. Эмпирически уравнения Максвелла безупречно подтверждаются [2].

Следует обратить внимание на то, что скорость света эмпирически определена для «ближнего» вакуума солнечной системы, т.е. на Земле. Но из этого не следует, что в необъятных просторах настоящей и прошлой Вселенной μ0, έ0 и скорость света всегда постоянные. Солнечная система занимает ничтожный объём даже в границах нашей галактики, поэтому необоснованно распространять её современные параметры на всю прошлую и настоящую Вселенную. Опыты де Ситтер [5] по определению скорости света, испускаемого далёкими звездами нашей галактики, не опровергают высказанную точку зрения. Эти опыты показали, что скорость света от удалявшейся звезды не отличалась от скорости света приближавшейся к Земле звезды, т.е. V+C=C и V-C=C. (V – скорость движения звезды). Какая скорость света была «там», неизвестно, но около Земли она соответствовала «стандартному» значению 300000км/с.

Существуют сомнения в постоянстве скорости света в пределах видимой части Вселенной, т.к. физический вакуум может находиться в различных фазовых состояниях [2], а скорость света должна зависеть от состояния вакуума.

Очень вероятно, что скорость света изменяется вместе с расширяющейся Вселенной. В начальной стадии плотность вещества Вселенной была очень высокой. Модель «инфляционной» Вселенной Алана Гута [6] предполагает внезапное расширение, что привело к резкому понижению плотности, изменению фазового состояния вакуума, следовательно, изменению скорости света. Если модель Гута справедлива, мы имеем прецедент существования  процессов, намного превышающих скорость света. Всего за 10-32с Вселенная «раздулась» до современных размеров. При скорости 300000км/с свет может преодолеть такие расстояния за миллиарды лет.

Спустя 10 – 15 млрд. лет расширения Вселенная приобрела ячеистое строение. Вокруг реликтовых суперструн, которые остались от первичного сверхплотного вакуума, конденсировались скопления галактик [7]. Свет, идущий миллиарды лет от далеких галактик, может пересекать зоны вакуума различной плотности, при этом неоднократно изменять свою скорость, но около Земли двигаться со скоростью 300000 км/с.

Вселенная продолжает расширяться, что может сопровождаться изменением мировых констант. В работе Демьянова В.В. [8] сообщается, что американские ученые заметили изменение мировой константы ά=е2 /ħс в восьмом знаке после запятой, произошедшее за несколько сот лет. Если это сообщение подтвердится, то с мировыми константами придётся распрощаться.

До появления теории относительности считалось, что электромагнитные волны распространяются в эфире. Требовались опыты, экспериментально подтверждающие существование эфира. Майкельсон и Морли измеряли скорость света, испущенного земным источником, по направлению и против направления движения Земли и показали, что С = const. Свет не «чувствовал» движения Земли через эфир. Однако эти опыты и не могли определить существование эфира [9]. Они свидетельствовали только о том, что скорость распространения фотонов не зависит от скорости источника света (скорости Земли). Аналогично скорость звука в воздухе от удаляющегося и приближающегося самолета одинакова и определяется упругостью воздуха. Если скорость звука или света измерять в воздухе и воде, то в воде значение скорости будет выше в несколько раз. Таким образом, скорость волны определяется свойствами среды, по которой она распространяется.

Даже в рамках СТО постулат о неизменности скорости света не является абсолютным. Исследователь уравнений СТО Логунов А. Л. показал, что в инерциальной системе неизменность скорости света в прямом и обратном направлении доказать нельзя. «Постулат постоянства скорости света имеет смысл только для инерциальных систем» [1]. Выше мы доказали, что инерциального движения не существует. Следовательно, для неинерциальных систем постулат о постоянстве скорости света является объектом веры.

Ещё одним аргументом, «доказывающим» невозможность достижения скорости света, считается релятивистское уравнение Лоренца m1=m0/√1-V2/C2, согласно которому, при увеличении скорости движения масса тела возрастает и достигает бесконечности при V=C [2]. По мере возрастания массы требуется дополнительная энергия для преодоления сил инерции. В пределе энергия достигает бесконечности, что абсурдно [5]. Подвергнем критике эту логику.

Если верны уравнения движения классической механики, то Vt = V0 + аt; (V0 – начальная скорость; Vt - скорость в момент t; а – ускорение). F = am (F - сила, m - масса). Тогда Vt =V0 + (F/m) t. При любом малом значении F/m, чтобы сохранить постоянство или рост Vt можно увеличить t. Получается, что рост релятивисткой массы можно компенсировать длительностью разгона движущегося тела. При бесконечном времени разгона скорость света может быть достигнута, но при этом масса станет бесконечной. Появление бесконечностей указывает на ограниченность применения указанного уравнения. Барашенков В.С. [6] считает, что уравнения Лоренца могут оказаться не верными вблизи скорости света.

Известны также загадочные опыты Алена Аспеко, в которых два фотона «близнеца» разлетались в противоположных направлениях. Попытки влиять на поведение одного из фотонов приводило к синхронным изменениям другого фотона, как будто фотоны связаны невидимыми связями, скорость взаимодействия которых существенно выше скорости света [2].

Идею тахионов, частиц движущихся быстрее света, развил физик Я.П. Терлецкий. Опыта с ливнями космических лучей зафиксировали сигналы, обгоняющие поток частиц, движущихся со скоростями близкими к скорости света [10]. Такие эксперименты можно объяснить двояко, в том числе исходя из гипотезы сверхсветовых скоростей. Но, следуя принципу Оккама, научная общественность отсекает новые сущности, если можно найти объяснение в рамках господствующей теории.

Серия работ астронома Козырева Н.А. показала, что от каждой звезды в объектив телескопа попадают несколько лучей. Быстрее света приходил луч неизвестной природы, который проникал через толстый экран, изменял электрическое сопротивление датчика. Этот луч Козырев Н. А. отнес к лучам времени (темпоральный луч) [11]. Объяснить этот эффект до сих пор не  удаётся, хотя эмпирически он достоверно подтверждён Новосибирскими учёными. Уникальные опыты Козырева наводят на мысль о неоднородности космического пространства, о наличии анизотропной структуры, проводящей волны с разной скоростью.

Как видно, постулаты Эйнштейна о постоянстве скорости света и принцип неопределённости не имеют надежного подтверждения ни теоретически, ни эмпирически. Этот факт делает СТО и ОТО  не теориями, а гипотезами. Свет также не является идеальным инструментом изучения Мира.

ЛИТЕРАТУРА

1. Логунов А.Л. Лекции по теории относительности. Современный анализ проблем. – М.: Издат. Московского университета, 1984.

2 Девис. П. Суперсила: Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Лейкина. – М.: Мир, 1989.

3. Витков Л.П. Термодинамика и молекулярная физика. - М.: Просвещение, 1971.

4. Кузнецов Б.Г. Беседы о теории относительности. – М.: Наука, 1966.

5. Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиск окончательной теории. Пер. с англ. / Под ред. В.О. Малышенко. - М.: Едиториал УРСС, 2005.

6. Барашенков В.С. Вселенная в электроне. – М.: Детская литература, 1988.

7. Барашенков В.С. Когда рвутся космические струны. // Знание – сила, 1989, №11, с.32.

8. Демьянов В.В. Онтология абсолютного в хаосе своего относительного. - Новороссийск. Новороссийская государственная морская академия. 2003.

9. Физический энциклопедический словарь. – М.: Советская энциклопедия, т.3. 1963.

10. Бояринцев В.И. АнтиЭйнштейн. Главный миф ХХ века.- М.: Яуза, 2005.

11. Барашенков В.С. Эти странные опыты Козырева. // Знание-сила, 1992, № 3,. № 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8. Классические парадигмы в свете современности

 

В настоящей работе с позиций холизма пересматриваются представления классической науки. Используется категориальный аппарат «Общей теории систем» и постнеклассические представления о нелинейности развития, целостности (связанности) бытия, эволюционизме, системности [1, 2].

Наука обновляется, повторяя эволюцию природы. Одномерные, упрощенные модели классической науки дополняются современными парадигмами. Например, длительное время тепловые процессы объяснялись существованием особой тепловой жидкости (флогистон), но оказалось, что это не жидкость, а кинетические молекулярные процессы в веществе. Движение планет описывалось противоположными, по сути, гипотезами: геоцентризма (Птолемей) и гелиоцентризма (Коперник). Победила последняя.

В ХХ веке появилось понимание, что объектами науки выступают не сами явления реального Мира, а их аналоги – модели (упрощённое отражение реальности) [3]. Склонность к упрощению заставила Галилея отказаться от эллиптичности планетарных орбит. Он в эллипсах видел искажённые окружности. Одержимость «округлённостью» присуща многим учёным [4]. Мы до сих пор измеряем сферическую Землю «плоской» геометрией Евклида. Но работая с упрощёнными моделями надо знать границы их применимости, чтобы не делать абсурдных выводов.

Чрезмерное абстрагирование, узкий профессионализм, предельная математизация, иногда порождают научных монстров. «Чем дальше математическая феноменология раздвигает горизонты своей логики, тем не адекватнее оказываются результаты предсказаний реальности» [4]. Иногда достаточно пересмотреть постулаты, чтобы увидеть зияющие ошибки прежних теорий.

Наиболее полная модель может возникнуть при использовании холистических подходов, но отсутствие единого научного языка затрудняет объединение разных точек зрения [5]. Язык теории систем позволяет описывать практически любые объекты. В настоящей работе мы воспользуемся этой возможностью для интеграции парадигм классической и постнеклассической наук [1].

В классической механике  существуют фундаментальные понятия «масса», «энергия», «сила» и всевозможные их математические артефакты (импульс, момент силы, ускорение, и пр.), хотя истинная природа их неясна [6]. Некоторые попытки «приоткрыть занавес» делаются в теории суперструн [7]. Согласно новой парадигме масса, заряд, спин есть отражение в нашем сознании разных форм движения суперструн (частиц материального субстрата). Можно сомневаться в этих непроверенных гипотезах, но важно, что они связывают свойства вещества с внутренним движением. Таким образом, известные четыре типа фундаментальных физических взаимодействий (слабые, сильные, электромагнитные, гравитационные) есть следствие разных форм движения вещества (обмен глюонами, мезонами, фотонами, гравитонами). Масса, заряд, спин - это более глубинные формы движения первоматерии , которые остаются за пределами наших знаний.

Всё известное вещество имеет структуру, каждая подсистема совершает специфическое движение, поэтому внутреннее движение также структурировано. Части молекул совершают колебания разных типов (крутильные, деформационные, ножничные, маятниковые и пр.). Эти виды движения относятся к тепловым колебаниям. По аналогии можно предположить, что известные фундаментальные виды энергии также имеют структуру. Для электромагнитных колебаний этот факт известен. Например, свет может быть когерентным, стохастическим, поляризованным. Наблюдая за поведением электронов, обнаружили, что спин электрона, каким - то непостижимым образом, «чувствует» экспериментатора [7, 9]. Похоже, что микромир не такой уж элементарный, как кажется и кроме «классических» четырёх видов взаимодействия существует большое количество незамеченных и неизученных взаимодействий. Но элементарное вещество с его элементарным движением ещё не обнаружено.

Аналогичная ситуация сложилась в  исследовании сложных, живых, социальных систем. При анализе проводится привычное деление систем на подсистемы и элементы, характеризуются связи между ними, но не осуществляется структуризация форм движения в связях. Мы покажем, что эти незамеченные взаимодействия (виды энергий) позволяет увидеть постнеклассическая наука.

В моделях многие детали опускаются ради упрощения, ради возможности математического описания, но иногда «из корыта вместе с грязной водой выплёскивают и ребёнка». Например, в классической термодинамике предполагается существование закрытых систем, которые обмениваются со средой только энергией. Такие события невозможны, т.к. энергетические потоки неотделимы от потоков материи (вещества). Например, электрический ток (электрическая энергия), осуществляется переносом электронов (вещество) в проводнике. Энергия падающей воды - это очевидный поток перемещения материи. Изменение массы сопровождается изменением энергии (Е=mc2). В классической механике категория «информация» отсутствует, что искажает картину Мира, хотя информация присутствует в колебательных (волновых) и резонансных процессах.

Современная наука трактует информацию (атрибутивную и функциональную) как неоднородности вещества и происходящих в нём процессов. Информация, как и энергия (движение вещества), «зашита» в структуре в виде неоднородностей [11, 12]. Любая информация имеет свой материальный носитель. Телеграф – это прерывистое движение электрического тока. Световой телеграф – это неравномерное движение фотонов. В почтовых отправлениях сочетается перемещение и вещества, и энергии, и информации. Все это триединые потоки вещества, энергии, информации (ВЭИ – потоки) [11, 12]. Однако термодинамика в триединых ВЭИ потоках рассматривает только энергию и вещество. Поэтому парадигмы термодинамики и механики не эффективны при исследовании живого вещества, где информация стала главной составляющей всех процессов.

Напротив, исследователи управляемых (сложных) систем сосредоточились на информационных потоках, оставляя в тени потоки вещества и энергии. Таким образом, и в простых, и в сложных системах исследователи нарушают принцип целостности систем, связанности ВЭИ, что искажает картину Мира. Представления о взаимодействиях (связях) как обмене ВЭИ потоками [11, 12] универсальны и мы их используем в настоящем исследовании.

Другим универсальным свойством всех систем является «эмерджентность» - появление нового качества системы несводимого к сумме свойств её элементов. Например, свойства молекул не сводятся к качеству составляющих её атомов. Способность автомобиля маневрировать на дороге отсутствует у любой его детали.

Понятие «эмерджентность» и «синергия» являются родственными. Синергия означает заметное усиление или ослабление уже имеющегося качества при определённом взаимодействии элементов. А эмерджентность означает появление нового качества (полезного или вредного). Исходя из принципа эволюционизма, у каждого нового явления должен быть предшественник. Поэтому новое качество не может возникнуть «с нуля». Следовательно, появление нового качества (эмерджентность) также является синергией, но усиление качества произошло от уровня незамеченного исследователем. Например, долгое время разум считался уникальным качеством только человека. Но оказалось, что разум есть и у его эволюционных предшественников.

Законы диалектики (Гегель) создавались в 19 веке, когда не существовало теории систем. Покажем, что диалектический закон «перехода количества в качество» ограничен в своём применении и является частным случаем синергии и эмерджентности. Например, графит можно превратить в алмаз, не изменяя количества атомов углерода и межатомных связей. Достаточно изменить геометрию кристаллической решётки и произойдёт переход одного порядка в другой порядок. При этом количественные параметры кристаллов не изменятся. Аналогично новый руководитель, не сокращая штат, может отсталую фирму вывести в лидеры рынка (новое качество), если наведёт порядок в системе управления.

Итак, качество системы зависит не только от количества элементов и связей, но и от пространственного расположения элементов, от когерентности их функционирования, ритмики взаимодействия и пр. Например, организмы при изменении ритмики сердечной деятельности могут умереть. Поэтому закон перехода количества в качество является частным случаем более общего закона, который формулируется следующим образом. «Новое качество порождается новым способом функционирования». Качество изменяется, когда один порядок сменяется другим. Изменение количества элементов - это частный случай изменения порядка.

Математика успешно осуществляет количественные описания, качественное описание более доступно человеческому языку. Например, утверждение: «от перестановки мест слагаемых сумма не изменяется», имеет отношение к количеству элементов в системе, но не к порядку их расположения. Согласно диалектике, если не меняется количество элементов, то и качество системы не изменяется. Покажем примером рис. 1, что это не так.

 

Рис.1. От перестановки мест слагаемых системы устойчивость изменяется.

 

Подвешены три связанных, одинаковых груза (круги). Максимальная нагрузка приходится на верхнюю связь. Толщина связующих линий символизирует прочность связи. В гирлянде А самая прочная связь находится на верху, поэтому она не разрывается. Гирлянда В является перевернутой гирляндой А. Она может разорваться, т.к. максимальная нагрузка приходится на самую слабую верхнюю связь. В данном случае перестановка мест одинакового количества слагаемых разрушает систему, изменяет её качество, следовательно,  нарушается закон перехода количества в качество.

Нарушение этого закона можно обнаружить и в микромире. Химические «изомеры» эквивалентны по содержанию элементов, но различны по структуре и свойствам. Если молекулу белка свернуть в клубок специфической формы, то появится эмерджентное свойство – ферментативная активность. Приведём примеры из мира техники.

Мощность ядерного реактора регулируется положением графитовых стержней. При этом изменяется расположение стержней, а не их количество, т.е. новый порядок создаёт новое качество.

Итак, ограниченность диалектики компенсируются постнеклассическими законами теории систем. Иерархические отношения между обсуждаемыми понятиями представлены на рис.2. «Синергия», «эмерджентность» и законы диалектики отражают специфику внутреннего движения системы.

 

 

Рис. 2. Иерархия системных законов.

 

Важное место в науке занимает понятие «масса» (мера инертности тела). Чем больше масса, тем больше инерционность тела. Истинная природа массы скрыта в недрах первовещества. В механике массу феноменологически определяют через силу инерции (F=am). Есть предположение, что масса является проявлением некоторых очень устойчивых вихревых движений материального субстрата [7, 14]. Существует постулат о постоянстве массы и, соответственно, закон сохранения массы вещества.

Сохранения массы имеет эмпирическое подтверждение. Например, масса кучи камней равна сумме масс составляющих её камней. В химии эмпирически доказано, что масса вещества на входе реакции равна массе вещества на выходе реакции. Однако при синтезе атомных ядер масса ядра оказывается меньше массы вошедших в него нуклонов. Этот эффект получил название «дефект массы». «Потерянная» масса превращается в энергию. На этом эффекте основана ядерная энергетика и синтез вещества в недрах Солнца. Дефект массы объясняется переходом одной формы движения (массы) в другую (кинетическую энергию частиц) согласно уравнению E=mc2.

Согласно уравнениям Лоренца масса тела увеличивается с увеличением скорости его перемещения. Этот факт имеет эмпирическое подтверждение. Особо это заметно при скоростях близких к скорости света. Закон неизменности массы нарушается даже в макрообъектах. Известны опыты с уменьшением массы вращающихся маховиков (изменялся вес) [13].

Итак, масса тела не есть константа, поэтому закон сохранения массы должен быть ограничен определёнными рамками (что естественно для любого закона). Этот закон с высокой точностью соблюдается только на молекулярном уровне и на уровне агрегатов вещества. Именно для этих объектов он и был сформулирован. Объяснить ограниченность закона сохранения массы (вещества) можно с позиций постнеклассической науки, используя принцип эволюционизма и теорию систем.

Эволюция Мира происходила путём интеграции частиц в следующей последовательности. Первоматерия (0) - Кварки (1) – Нуклоны (2) – Ядра атомов (3) – Атомы (4) – Молекулы (5), Агрегаты молекул (6) – Клетки (7) – Организмы (8) - Cообщества (9). В последовательности 1 - 9 наблюдаются закономерные изменения свойств. Возрастает объём и масса объектов. Снижается средняя плотность вещества и энергии. Наибольшая концентрация энергии наблюдается в нижних уровнях. Появляются новые системные связи и новые функции. Прогрессивно возрастает их длина и лабильность, снижается их энергия. Например, в молекуле связи между атомами более длинные, их энергия ниже, чем энергия атомного ядра. Закон сохранения массы соблюдается в структурах 4 - 9 и нарушаться в структурах 0 – 3. Причина нарушения закона сохранения массы может быть объяснена с позиций теории систем [8].

При возникновении новых структур возникают новые системные связи. Например, при складывании кучи из камней появляются связи между камнями (силы трения, адгезия). Если из нуклонов синтезировать ядро атома, то между нуклонами появляются сильные взаимодействия (обмен мезонами). Синтез молекулы из атомов создает новые межатомные связи (обмен электронами).

Очевидно, что движение в новых связях может обеспечиваться энергией заимствованной или из недр подсистем, или из внешней среды. При синтезе новой системы происходит перераспределений энергии между старыми и новыми связями. Однако Н. Бор в своей модели атома, описывая переходы электронов с орбиты на орбиту, игнорировал факт, что при этом должна изменяться конфигурация всего электронного облака и происходить некоторые изменения даже в структуре атомного ядра.

В образовавшейся системе не только возникают новые связи, но и модифицируются «старые». В некоторых случаях изменения могут быть практически незаметными, но иногда они проявляются как эмерджентность или синергия. Например, самостоятельная клетка (бактерия) живёт около 20 мин. и после этого разделяется на две новые. Но клетка в составе организма удлиняет свой жизненный цикл (ЖЦ) до нескольких месяцев. «Свободный» нейтрон живёт несколько минут и распадается. Но внутри атомного ядра его ЖЦ удлиняется до тысяч лет. С другой стороны лишний нейтрон, проникший в ядро атома, делает его неустойчивым, происходит распад ядра. Этих сведений достаточно для объяснения нарушения закона сохранения.

Чем слабее новые связи в синтезируемой системе, тем меньше требуется энергии для их формирования, тем меньше энергии изымается из «глубины» подсистем. При синтезе ядра атома возникают очень прочные связи между нуклонами. Для их образования требуется много энергии, которая заимствуется с уровней 0 - 2. по формуле E=mc2. Поэтому нуклоны в ядре теряют часть своей массы («дефект массы»). Рассмотрим другой пример.

При образовании атома возникают электромагнитные связи между ядром и электронами. Энергия электромагнитных взаимодействий на порядки меньше, чем энергия ядра, поэтому заимствование энергии на образование электромагнитных связей практически не изменяет массы системы.

Закон сохранения массы при складывании кучи камней соблюдается по тем же причинам. Силы адгезии между камнями на порядки слабее межатомных взаимодействий, поэтому масса кучи равна массе камней.

Итак, закон сохранения массы наблюдается в таких системах, где энергия новых связей (электромагнитных, гравитационных) ничтожна по сравнению с энергией подсистем. Аналогично донные слои океана мало зависят от волнения на поверхности. Но, если энергия новых связей соизмерима с энергией подсистем, то закон сохранения массы нарушается.

Закон сохранения массы, можно толковать как закон сохранения инертности тела (инертность пропорциональна массе). Но инертностью обладает не только масса, есть другие инертные функции. Например, «тепловая инерция» (тело невозможно нагреть или охладить мгновенно). Невозможно мгновенно зарядить конденсатор или аккумулятор, заполнить жидкостью емкость. Химические реакции протекают во времени (кинетика). Для перестройки системы необходимо изменить количество и качество элементов и связей. Чем больше элементов содержит система, тем дольше будут протекать изменения. Инертность инварианта системам любой сложности.

Термин инертность уже «занят», например, в химии, он определяет качество вещества, не вступающего в реакции (инертные газы). Поэтому введём новое понятие «системная инерция» или «консервативность». Консервативность означает стремление системы сохраниться в неизменном виде и невозможность мгновенно изменить своё состояние. Его аналогами являются гомеостазис, устойчивость, стабильность, инертная масса.

Классические законы ограничиваются рассмотрением какого – либо отдельного свойства (например, массы), не обращая внимания на другие параметры или стабилизируя их характеристики. В триедином потоке вещества, энергии, информации (ВЭИ) термодинамику интересует преимущественно энергия и масса вещества, хотя у вещества имеется огромное количество характеристик. Очевидно, невозможно оценить красоту готического собора, разглядывая его через микроскоп.

Консервативность живых систем зависит от множества параметров: от количества элементов, от наличия управления, от адаптивных способностей, от желания исполнителей, от стимуляторов и др. Консервативность понятие холистическое, поэтому является метаязыком, позволяющим характеризовать и простые и сложные системы. Приведём примеры консервативности социальных систем.

Эволюционные изменения живого вещества растянуты на миллионы лет. От решения правительства до его осуществления проходят годы и десятилетия. Длительность демографических переходов для большинства стран лежит в пределах от 64 до 190 лет, средняя продолжительность перехода составляет 90 лет [14]. Роль консервативной подсистемы в обществе, например, выполняют «народная культура», «память языка», этнос, религия и др. В организмах наиболее консервативным элементом является геном. Его изменения происходят миллионы лет.

Консервативность системы можно измерять длительностью переходов из одного состояния в другое. Каждая система имеет свой жизненный цикл (ЖЦ), который состоит из стадии роста, стадии неизменного состояния и стагнации [12]. Длительность переходов из одного состояния в другое определяет длительность жизненного цикла, поэтому длительность ЖЦ можно использовать как меру консервативности систем.

Консервативность системы не складывается арифметически из консервативности подсистем. Уже в микромире можно заметить, что ЖЦ атомов намного продолжительней, чем ЖЦ молекул. Жизненный цикл молекулы не равен сумме ЖЦ составляющих её атомов. И наоборот ЖЦ организма намного превышает ЖЦ отдельных клеток. За время жизни организма сменяется много поколений клеток. Аналогично ЖЦ социума длиннее ЖЦ живых особей. Таким образом, системная консервативность обладает свойством эмерджентности, т.е. соответствует постнеклассической парадигме.

Законы сохранения массы и энергии предполагают, что свойства системы есть простая сумма свойств её элементов. А теория систем утверждает, что свойство сложной системы не равно простой сумме свойств её элементов (эмерджентность) [15]. Таким образом, законы сохранения как бы вступают в противоречие с законами теории систем. На самом деле никакого противоречия нет. В представлении об эмерджентности утверждается, что новая система будет иметь какое – либо новое свойство, которого нет у её элементов. Но при этом не указывается, какое это будет свойство. Эмерджентность может проявиться в одних параметрах и быт незаметной в других. Например, куча камней имеет массу равную сумме масс всех камней. В этом свойстве эмерджентности нет, но объём кучи больше объёма всех камней (эмерджентность есть). Законы сохранения массы и энергии характеризуют только два параметра системы, но реально их намного больше. Например, компьютер (вещь) бессмысленно характеризовать только массой и потребляемой энергией.

Итак, законы сохранения являются результатом упрощённого представления реальности. Консервативность, будучи инвариантом состояния всех систем, не подчиняется законам сохранения классической физики, но соответствует принципам теории систем.

Другим феноменологическим понятием науки является «энергия». Кинетическая энергия (E=mv2/2) содержится в движущихся объектах, имеющих массу. Измеряют её джоулями (калориями). Внутренняя энергия вещества есть вещь в себе, потенциальная энергия. Она может быть превращена в кинетическую энергию (теплоту) и тогда её можно количественно измерить. Но не всю внутреннюю энергию удаётся высвободить. Расщепляя вещество на атомы, на ядра, на нуклоны можно последовательно высвобождать новые, всё большие порции энергии. Можно и массу превращать в энергию. Поскольку - это бездонный колодец, то полное содержание внутренней энергии в веществе неизвестно. Количественно можно определить только высвобожденную энергию (верхушку айсберга). Следует обратить внимание, что архитектура фундаментальных физических взаимодействий не выяснена. Поэтому «энергия» - это знак, символ, код явления, связанного с движением материи.

В живых системах содержатся все виды классических энергий, все известные элементарные частицы, но кроме того в живом веществе есть нечто, невидимое для классической термодинамики и механики. Главнейшие функции живого вещества (целеустремлённость, развитие, адаптивность) осуществляются посредством усвоения, переработки и производства информации, но эта категория отсутствует в классической науке.

Любые изменения качества объекта связаны с изменениями его внутренней энергии. Попробуем раскрыть природу системной энергии сложных (живых) объектов. В общественных науках социальную энергию определяют разными, но не чёткими понятиями: воля, пассионарность, стремление, активность, саморазвитие, общественные процессы, революции, адаптация и пр. Сделаем более конкретное обобщёние.

«Системная энергия» - это совокупность разнообразных форм внутреннего движения. Её невозможно измерить в привычных джоулях, но её можно характеризовать результатами функционирования. Например, системная энергия хаотичного перемещения толпы отличается результатами от упорядоченного движения колонны солдат. При этом количество людей и затраты калорий на каждого человека могут быть одинаковыми. Содержание внутренней энергии в косном веществе задано природой, и влиять на её содержание мы не можем. Наоборот, социальная энергия живого вещества может легко изменяться, оптимизироваться.

Если человек катит тачку, то его системная энергия состоит из механической работы (джоули) и некоторого целевого результата (например, строительство). Если человек проектирует дом, то механическая работа минимальна, а результат заключается в синтезе новой информации. Можно определить количество тепла, выделяемого мозгом, но этот показатель не эквивалентен информационному содержанию проекта.

Системная энергия «работает» не только в живых объектах. Вращая калейдоскоп, мы совершаем механическую работу, но при одинаковых затратах работы, каждый раз получаем неповторимые узоры (целевая функция калейдоскопа). В данном случае не механическая работа в эквивалентном количестве создаёт форму узоров, а стохастическое движение стеклянных частиц, плюс оптический эффект зеркального отражения. Абсурдно измерять джоулями сложность и красоту узоров. Можем считать, что узоры создаются системной энергией калейдоскопа. Каждая новая комбинация узоров отражает новое состояние системы, новую системную энергию.

Вещество, образованное молекулами имеет свойства отличные от свойств отдельных молекул. Например, обычная, жидкая, вода сильно отличается от свойств одной или нескольких молекул H2О. В жидкой воде появляются новые межмолекулярные связи, новые виды движения, новые эмерджентные свойства. Можно утверждать, что системная энергия жидкой воды отличается от системной энергии всех отдельных молекул воды и тем более от системной энергии атомов водорода и кислород, составляющих воду.

Социальные системы невозможно характеризовать только тепловыми потоками, не рассматривая потоки вещества и информации. Тем не менее, экономисты и социологи пытаются объяснить саморазвитие общества, прибегая к представлениям об энтропии (мера беспорядка). Хотя в сложных системах беспорядок в одних функциях может компенсироваться порядком в других, стохастизм замещается целевым управлением, а информация рационализирует расход энергии. О некорректности использования понятия «энтропия» в анализе сложных систем можно прочитать в работах [16, 11].

В сложных системах есть множество функций, которые не могут быть охарактеризованы работой (выраженной в джоулях). Функция адаптивности в большей степени зависит от информационной составляющей, чем от способности потреблять энергию. Хлопок в ладоши может спустить снежную лавину. Идея, охватившая массы, может совершить революцию. Резонансы позволяют достигать желаемых эффектов без увеличения затрат энергии. Вкус изготовленной пищи практически не зависит от затрат энергии. Информация позволяет экономить энергию и вещество (например, нанотехнологии).

Иногда, не изменяя внутреннюю энергию, но устраняя дезорганизацию, можно добиться необходимого эффекта, Стимулирование деятельности людей может осуществляться, например, посредством информационного воздействия (пообещать премию). Нужно не просто повышать количество энергии в системе, а повышать там, где её недостаёт (знание, информация) [17]. Кроме того, тренды развития техносферы указывают на возрастающее значение информации на фоне снижения доли вещества и энергии. Автомобили, электроприборы, средства связи становятся более экономичными и лёгкими.

В живых системах действуют не только энергия, но и стимулы - побудители, ускорители процессов. В химии это - катализаторы; в живых организмах – это ферменты; в общественной жизни - стимуляторы. Пока не будет понято, в чём конкретно нуждается тот или иной элемент живого вещества, нелепо вести речь о его стимулировании. Для этого надо знать, чем живут, в чём нуждаются и каждый элемент в отдельности, и все элементы во взаимосвязи, и вся система в целом [17].

Свойства субмолекулярных соединений определяются преимущественно фундаментальными взаимодействиями. Начиная с клетки и далее (организмы) основную оживляющую силу набирает системная эмерджентная энергия, которая не является простой суммой фундаментальных энергий. Непонимание этого момента привело к тому, что калорийность пищи определяют количеством тепла, выделившимся при её сжигании. При этом уничтожается информация о системной энергии. Даже если количество тепла, выделившегося при сжигании мяса и грибов, будет одинаковым, то грибы плохо усваиваются пищеварительной системой человека. Итак, при синтезе нового вещества во внутреннюю энергию добавляется эмерджентная (системная) энергия, которая привносит в систему новые свойства.

В связи с изложенными идеями можно рассмотреть другие догмы классической науки. Сегодня известны пока два показателя эффективности функционирования системы. Это коэффициент полезного действия (КПД) и производительность. Первый характеризует утилизацию энергии, второй - утилизацию массы вещества. Согласно триединству ВЭИ для живых систем необходимо ввести показатель утилизации и производства информации. Поэтому КПД и производительность не дают полного описания системы даже в том случае, когда выступают в совокупности.

Химические катализаторы позволяют осуществлять реакцию в «мягких» условиях при низких температурах, то есть эффективно, и с небольшой затратой энергии. Ничтожная добавка катализатора ускоряет химическую реакцию. Повышение коэффициента полезного действия живого вещества (а также машин) происходит в результате влияния информации. Например, при хаотической интерференции (сложении) световых волн часть волн может погасить друг друга, а часть усилиться за счёт сложения колебаний. Но если источником света является лазер (источник когерентного излучения), то можно исключить эффект затухания и добиться усиления колебаний. Лазер генерирует свет упорядоченной структуры, поэтому возникают новые системные свойства. Все приведенные примеры указывают на возможность достижения синергического эффекта без увеличения затрат «классической» энергии, если изменяется структура внутреннего движения. Этот инвариант наиболее ярко проявляется в социальных организациях (идея, охватившая массы, становится движущей силой общества).

Таким образом, каждую новую комбинацию движения в трехмерной структуре вещества можно считать новой системной энергией. Это непривычно по отношению к энергии, но банально по отношению к веществу. Если из новой комбинации атомов возникает новая молекула, то констатируется появление нового химического вещества. Когда из разрозненных клеток (элементов) в ходе эволюции возникли многоклеточные организмы, то им присвоили названия и признали новым живым веществом. Когда птичий базар объединяется в стаю для миграции, то образование новой упорядоченной системы (стаи) всем кажется очевидным. Однако при этом не замечается появление нового вида энергии, хотя эмерджентные свойства (экономичная трата энергии, целенаправленность, защищённость от врагов и др.) являются следствием нового порядка движения внутри стаи. Кроме того, парадигма триединства ВЭИ подразумевает синхронность развития вещества, энергии, информации. Из этого следует, что появление нового вещества неизбежно сопровождается появлением новой системной энергии и информации.

Эволюция уже давно использует системную энергию как основной ресурс развития. Происходит интеграция и комбинаторика четырёх физических взаимодействий. Создаётся неисчислимое разнообразие структурных потоков и форм энергии. Однако из поля зрения исследователей этот феномен выпадает.

Энергия социальных систем включает множество неклассических видов энергии: диспетчеризация, системы оповещения, сигнализации и многое другое. Во всех процессах присутствует человек с его психической энергией. Например, метрополитен функционирует не только на электрической тяге, он использует комплексную энергию уникальной структуры. Аналогично человеческое общество в своей активности использует психическую энергию - уникально структурированную совокупность всех видов энергии. Методом сжигания её определить невозможно, так же как невозможно понять суть живого вещества методами простого анатомирования.

На обозримом интервале эволюционного времени значение системной энергии живого и социального вещества возрастает. Просматривается закон возрастания количества, качества и разнообразия системной энергии, повышения её эффективности. При этом соблюдается частный закон сохранения фундаментальных энергий (основной закон термодинамики).

Рассмотрим догму о невозможности превысить коэффициент полезного действия машины более единицы. Это утверждение означает, что система не может произвести работу, превышающую количество энергии, потреблённое этой системой. Эмпирически этот закон проверен только на механических (искусственных) системах, способных совершать работу. Механическая работа равна произведению силы на путь перемещения (А=FS) и совершается посредством превращения разных видов энергии в перемещение объекта (тела) в пространстве.

Однако процессы протекают не только в пространстве, но и во времени. Например, неподвижный объект может стареть и умирать. Лист растения умеет энергию света превращать в процессы синтеза органического вещества. Живое вещество отличается от косного тем, что находит и усваивает полезную энергию и защищается от «вредной» энергии. Основная деятельность живого вещества связана с адаптивностью к среде. Эволюция – это тоже адаптивная функция. Механической работой эти процессы не оценить. Неперемещающийся за пределы черепа мозг может совершенствовать свою структуру. Эффективность мозга оценивается не совершённой механической работой, измеряемой джоулями (калориями), а способностью моделировать явления природы (психическая энергия).

Рассмотрим эволюцию с точки зрения развития системной энергии. Пусть некоторая система потребляет ресурсы. Ресурсы составляют триединство вещества, энергии и информации. Кроме того в ресурсах кроме классической энергии присутствует системная энергия, имеющая большое значение для потребителя. Для хищника потребляющего мясо важно не только его количество и энергетическая ценность, но и структура белка, химический и биологический состав, системные свойства, системная энергия и многое другое. Ресурс ВЭИ преобразуется во внутренние элементы и связи потребляющей системы, которая, как правило, устроена сложнее, чем поток ресурсов. Например, организм хищника сложнее, чем потребляемый им кусок мяса. Это означает, что количество видов системной энергии у потребителя больше, чем в потребляемом ресурсе. Следовательно, и функциональное разнообразие выше. Если производимых функций больше, чем потребляемых, то коэффициент полезного действия системы по преобразованию видов энергии больше единицы. При этом закон сохранения количества движения может сохраняться, но не соблюдается закон сохранения качества и разнообразия энергии.

В физике энергию также классифицируют качеством (упорядоченностью движения). Тепловая энергия самого низкого качества (хаотическое перемещение частиц). Свет лазера – самая упорядоченная форма движения. Обычно энергия высокого качества самопроизвольно может превращаться в энергию низшего качества. Например, свет может нагревать предметы.

Эволюция работает против энтропии. Энергию низшего качества превращает в более сложные, разнообразные, упорядоченные формы системной энергии. Системная энергия есть основа жизни.

Мы провели ревизию классических представлений физики и механики с точки зрения постнеклассической науки. Показали, что классические законы ограничены в применимости достаточно узкими рамками. Законы сохранения массы и энергии соблюдается при сильном упрощении реальности. В сложных системах при холистическом подходе они не соблюдаются. Полезный эффект функционирования системы может превышать полезный эффект заключённый в потребляемых ресурсах. В теории систем это явление названо эмерджентностью.

ЛИТЕРАТУРА

1 Степин В.С., Ахлибинский Б.В., Флейшман Б.С. Проблемы полноты информации на объекте. С-Пб: Региональная информатика. 1993.

2. Кохановский В. П., Тилинина Т. В. Методология современного естествознания. / Научная мысль Кавказа. 1997, №4.

3 Философия современного естествознания: Учебное пособие для вузов / под ред. проф. Лебедева С.А. .– М.: Гранд. 2004.

4. Моисеев Н. Н. Расставание с простотой. - М.: 1998.

5. Моисеев Н. Н Люди и кибернетика. - М.: Молодая Гвардия. 1984.

6. Черепанов О. А. Скалярное моделирование скрытых относительностей. Когнитивная арифмометрия и структуры «золотой» арифметики. // «Академия Тринитаризма», М., Эл №  77. 6567, публ.15283, 12.05.2009.

7. Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиск окончательной теории. Пер. с англ. Под ред. В.О. Малышенко. - М.: Едиториал УРСС. 2005.

8. Крайнюченко И.В., Попов В.П. Системное мировоззрение. Теория и анализ. Учебник. - Пятигорск. ИНЭУ. 2005. (Holism.narod.ru)

9. Девис. П. Суперсила: Пер. с англ./Под ред. Е.М. Лейкина. – М.: Мир. 1989.

10. Богданов А.Л. Тектология. Всеобщая организационная наука. М.: Экономика. 1983.

11. Попов В.П. Инварианты нелинейного мира. - Пятигорск. Издательство технологический университет. 2005. (Holism.narod.ru)

Попов В.П. Организация. Тектология ХХI. -  Пятигорск: Издательство технологический университет. 2007. (Holism.narod.ru)

13. Шипов Г.И. 4D гироскоп в механике Декарта // «Академия  Тринитаризма», М., Эл. № 77-6567, публ.13938, 26.10.2006.

14. Капица С.П. Феноменологическая теория роста населения Земли // УФН, 1996. т. 166. №1. с. 63-79.

15 . Берталанфи  Л. Общая теория систем. М.: Системное моделирование. 1969.

16. Штеренберг М.И. Синергетика и биология. // Вопросы философии. 1997. №3.

17. Фетисов. А.А. Теория систем. - Хомосапиенсология. № 1 (7). 2005.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.9. Принципы фрагментации Мира.

 

Окружающий нас Мир неоднороден по своей природе [1]. С целью познания человеческое мышление фрагментирует Мир, выделяет объекты из окружающей среды, расчленяет их на подсистемы и элементы, исследует их функции и связи. Но поскольку каждый объект Мира связан со средой неисчислимым множеством способов, моделирование заключается в выделении из этого множества только существенных (с точки зрения наблюдателя) связей. Какие элементы вычленяются из среды, зависит от целей человека, и поэтому системный подход основывается исключительно на знаниях исследователя [ 2,3].

Произвольное членение объектов бессмысленно, т.к. не даёт возможности познавать Мир. Выделение подсистем, элементов, их структуризация предполагает проведение между ними мысленных границ и основывается на некоторой логике. Например, декомпозиция автомобиля на части способствует познанию, но превращение его в металлическую стружку создаёт информационный хаос.

Сознание ощущает объект как «отдельность», если он отличается от окружающей среды, какими - либо параметрами. Параметры могут быть физическими и функциональными. Например, водолаз замечает объекты, отличающиеся от воды коэффициентом преломления (лёд, камень, рыба и пр.). С помощью приборов можно регистрировать температурные границы, или области с разной скоростью течения воды. Одни и те же пространственные области в разное время года могут отличаться температурой и плотностью. Естественно, что пространственно – временной континуум может фрагментироваться по пространственному или временному признаку.

Пространственная фрагментация основывается на параметрических различиях некоторых объёмов материальной среды. Выделенные параметры очерчиваются геометрической границей, если это возможно. Например, молекула и её части (атомы) функционируют в рамках общего объёма. Глыба льда (пока не растает) имеет условно устойчивые границы. Фрагментация солнечной системы (планеты, астероиды, кометы) по параметрическим и геометрическим признакам идентична.

Существуют объекты с изменяющейся во времени геометрией. Например, граница стаи рыб или облака динамично расширяется, сужается, меняет геометрию. Колонна солдат имеет конкретные пространственные границы, но в бою колонна разворачивается в цепь, теряет чёткое пространственное положение.

Значительно чаще встречаются сложные системы, которые невозможно фрагментировать по пространственным признакам. Например, в смешанном лесу сосны, берёзы и другие деревья невозможно разделить непрерывной граничной линией. Соседние деревья могут принадлежать разным подсистемам. Геометрические границы некоторых социальных систем также очертить невозможно. Например, человек может работать как внутри своего офиса, так и за его пределами. Отделения и филиалы организации могут располагаться в любых участках планеты. Подсистема управления как паутина связей распределена в пространстве общественной организации, и провести её геометрическую границу не представляется возможным.

Объекты, функционально связанные, но, разнесённые в пространстве, сознание классифицирует по определённым параметрам и собирает в отдельных ячейках памяти. Например, описание всех хвойных деревьев тайги, находящихся на различных расстояниях, можно разместить на одной странице книги, а описание лиственных деревьев – на другой. На структурной схеме их обозначают отдельными условными фигурами и т.д. Итак, основным способом фрагментации мира является функциональнопараметрический метод, иногда совпадающий с пространственным и временным методом членения. Пространственное членение наиболее наглядно.

Структурная схема любого объекта изменяется во времени. Для «молодых» организаций более характерно избыточное содержание разнородных элементов, т.к. поиск своего места под солнцем требует гибкости, изменчивости. После того, как наступит стадия зрелости, рациональности, удаляются избыточные элементы и связи. Распад организации (смерть) приводит к «растворению» её в окружающей среде [3].

Эволюция объектов осуществляется как изменение количества и качества составляющих элементов. Сознание различает стадии жизненного цикла, проводит условные временные границы. Историки также пользуется этим приёмом. Но членение по времени является ещё более неопределённым, чем деление по пространственным признакам. Достаточно задуматься, как провести границу между утром и днём, чтобы осознать трудности членения организации по этапам жизненного цикла.

Итак, универсальный способ фрагментации Мира ещё не создан. Наблюдатель самостоятельно выбирает способы членения в зависимости от поставленных целей и имеющихся знаний. Рассмотрим некоторые известные («стандартные») способы фрагментации Мира.

Мысль человека основывается на собственном социальном опыте. Социальные системы, как правило, управляются властными иерархами, поэтому ещё в древности сложился миф об иерархичности Мира. Понятие «иерархия» (вертикаль власти, подчинение) возникло в древней Греции. Применение этого понятия уместно в церкви, в социологии, теории бюрократии, теории организации, теории управления, но применение понятия «власть» для неживых объектов весьма метафорично. Однако эта метафора прочно укрепилась и в популярной, и учебной литературе. Современная модель устройства Мира ошибочно предполагает, что Вселенная построена иерархически, аналогично игрушечной «матрёшке» [4, 5]. Покажем, что структура Вселенной весьма условно может считаться иерархической и совершенно не аналогична «матрёшке». Но для начала разберёмся с общественной иерархией.

Следует обратить внимание, что общественная иерархия не имеет ничего общего с иерархией матрёшки. В матрешке надсистема (большая кукла, она же иерарх) геометрически включает в себя все починённые ей малые куклы. Но в социуме доминантная (властная) подсистема, и все подчинённые ей подсистемы являются функциональными частями целого общества. Подсистема власти не содержит в себе исполнительных подсистем. Они находятся за её пределами. Подсистема управления не имеет четкой, геометрически очерченной области существования, аналогично нервной и кровеносной системам пронизывает всё общество. Однако внутренняя структура отдельно взятой подсистемы управления может быть фрагментирована по иерархическому принципу и отдалённо напоминает «матрёшку» [6]. Проведём системный анализ «матрешки».

«Матрёшка» состоит из механически вложенных друг в друга слабо взаимодействующих, подобных кукол, разного размера. Взаимовлияние фигурок в матрешке неравноценное. Маленькую фигурку можно удалить и при этом внешний вид самой большой не изменится. Наибольшая кукла может считаться иерархом, так как служит сейфом, скрывает меньшие куклы от взгляда наблюдателя, создает эмерджентный эффект неожиданности, удивления. Объекты, из которых можно удалять (добавлять) элементы, назовём сейф – системами.

«Идеальные» сейф – системы в природе встречаются крайне редко. Примерами могут быть сейф – системы «дом – человек», «автомобиль – человек». Человек может покинуть дом, или жить в нём. Дом может существовать и без своего создателя. Водитель может заходить и выходить из автомобиля, управлять им. Известная в экологии система «паразит – хозяин» также может классифицироваться как сейф. Паразит может уходить и приходить к хозяину. «Хозяин» способен жить без паразита, и паразит может менять хозяина. Однако модель механически вложенных друг в друга структур слишком проста, чтобы адекватно описывать реальность.

Большинство природных объектов являются некоторым подобием сейф – систем. Назовём их псевдо сейф – системами. В «матрёшке» наибольшая кукла является иерархом и надсистемой, может существовать отдельно от вложенных в неё частей. Но, например, Солнце (целое) содержит в себе множество ядер водорода и гелия, но отдельно от них не существует. В отличие от «матрёшки» части создают целое, но целое не существует без частей. Однако, условно Солнце можно считать псевдо сейфом, т.к. из него без ущерба можно удалить (добавить) некоторое количество элементов. Для существования «псевдо сейф – систем» каждый элемент должен быть представлен некоторым множеством. Количество удалённых и вложенных элементов не должно превышать некоторую критическую величину, иначе система изменит свои свойства. Примерами псевдо сейф систем может быть биосфера, организм, общество, коммерческая фирма, армия и пр. В организме постоянно умирает часть клеток, но тут же восполняется новыми. В обществе смерть и рождение является нормальным состоянием. В коллектив вливаются новые специалисты и увольняются старые. Вода втекает и вытекает, но озеро существует.

Системы, состоящие из небольшого количества разных по функциям элементов, не являются псевдо сейф - системам. Если необходимый элемент присутствует в единственном числе, то его удаление может разрушить объект. Например, свойства молекулы зависят от свойств составляющих её атомов. Замена любого атома изменит свойства молекулы. Свойства атомного ядра зависят от количества входящих в его состав протонов и нейтронов. Потеря любого нуклона изменяет свойства атома. Потеря главнокомандующего для армии может привести к поражению, но потеря нескольких рядовых бойцов может быть незамечена. Поэтому по отношению к генералу армию нельзя считать псевдо сейф – системой, но по отношению к рядовым бойцам возможно. Итак, структура Вселенной не моделируется простым вложением частей друг в друга. её возникновения. Пути анализа и синтеза необратимы.

Подпись:  Динамизм развития
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис.1. Эволюционная фрагментация Вселенной.

 

Другое отличие «матрёшки» от Вселенной состоит в том, что порядок её разборки на части прямо противоположен процедуре сборки. Но последовательность фрагментации современной Вселенной не совпадает с последовательностью В «стандартном» мировоззрении современная Вселенная фрагментируется в следующей последовательности: Вселенная, галактики, звездные системы, планеты, вещество планет, молекулы, атомы, ядра, нуклоны, кварки [4]. Однако порядок синтеза объектов Вселенной шёл в иной последовательности: кварки, нуклоны, ядра водорода и гелия, звезды, ядра тяжёлых элементов, вторичные звезды, молекулы, планеты, минералы, жизнь (биосфера) (рис.1) [4, 6].

Несовпадение анализа и синтеза объясняется тем, что современная Вселенная предполагается стационарной и анализируется без учёта её прошлых состояний. Однако развитие Вселенной нелинейно, не прекратилось до сих пор и идёт разветвлёнными путями. Для упрощения на рис.1 стрелками представлены «пучки» траекторий развития. Параллельно, почти одновременно возникали галактики, звезды, планеты. Процесс гибели и рождения звёзд продолжается до сих пор. Атомы синтезируются в недрах звезд и подвергаются радиоактивному распаду. Молекулы неустойчивы и все время участвуют в различных химических превращениях. Биосфера не завершила свой путь развития и т.п.

Многие эволюционные ряды живых организмов развивались параллельно, например, грибы, растения, насекомые, птицы, млекопитающие. Известны параллельно развивающиеся человеческие цивилизации, например, азиатские, европейские, американские.

Например, систему «организм» часто фрагментируют на органы, ткани, клетки. Однако эта схема слишком упрощает действительность. Дело в том, что клетки непрерывно изменяют свои функции. В ходе эволюции появлялись новые виды клеток, например, у человека, насчитывают около 200 видов клеток. Таким образом, некоторые клетки (как и звезды в галактике) эволюционно появлялись значительно позже, чем древние органы и организмы. Одновременно сосуществуют и древние и «молодые» клетки.

Сказанное поясняет, почему фрагментация Вселенной на известные структурные уровни несовершенна. На одном уровне размещаются объекты разного возраста. Например, на уровне «звезды» находятся и молодые, и старые светила. Одни звезды уже взорвались, другие превратились в белый карлик, третьи (как Солнце) находятся в «расцветет сил». Функционально они сильно отличаются друг от друга, но классифицируются одинаково. Итак, матрёшка не моделирует структуру Вселенной. Рассмотрим, в какой степени фрагментация Вселенной может считаться иерархической.

В звёздных системах центральное светило (Солнце) является доминантной подсистемой, т.к. в значительной мере определяло рождение, свойства и орбиты движения планет (подсистем). Мозг человека также может считаться иерархом. Вожак стаи животных определяет поведение стаи. Физические параметры Земли влияют на эволюцию биосферы.

Однако в приведенной выше структурной фрагментации Вселенной молекулу, например, нельзя назвать иерархом относительно атомов, т.к. свойства молекулы однозначно зависят от атомов (частей). Аналогично свойства атомов зависят от количества нуклонов в ядрах. Таким образом, нарушается принцип иерархии (доминировании «верха» над «низом»). Наоборот, части определяют свойства целого (надсистемы). Назовём такое состояние «обратная иерархия».

Однако в таких объектах как планеты, звезды, галактики влияние целого на свои части заметно. Однако и в этом случае можно показать, что доминирование целого над частями возникает не сразу. В стадии роста организации, пока целое ещё не сформировалось, части влияют на свойства целого. Например, свойства будущей звезды определяются массой гравитирующего газового облака. Количество атомов газа определяет судьбу будущей звезды. Очень массивные звезды завершают свой жизненный цикл взрывом. Средние - превращаются в белый карлик. Но после возникновения звезды её эмерджентные свойства (высокая температура) начинают влиять на реакции ядерного синтеза [8]. Целое начинает подчинять своему влиянию части (власть переменилась). В приведенном членении звезды различного возраста располагаются на одном структурном уровне. Одни из них ещё зависимы от своих частей, другие уже превратились в иерархов, поэтому единая иерархическая классификация невозможна.

Если человеческий социум стихийно образуется из вливающихся в него людей (например, освоение «дикого Запада»), то на стадии роста каждый индивидуум вносит в общество свою культуру, традиции, знания, опыт. Совокупность культурных элементов нелинейным образом определяет свойства социума. Позже неизбежно появляются доминанты, лидеры, иерархи, складывается некоторая «стандартная культура», социум и его лидеры становятся доминантами. Каждый новый индивид, входящий в «зрелы» социум, должен приспосабливаться к сложившейся среде. Таким образом, на стадии роста социум представляет анархию, в стадии зрелости – иерархию.

В современном обществе анархический процесс самоорганизация случается редко. Чаще некоторый пассионарный лидер (первичный иерарх) начинает собирать вокруг себя партию, команду, банду, диктуя правила игры. В таких случаях даже в стадии роста сохраняется иерархия «верха и низа». Ясно, почему понятие «иерархическое устройство» возникло из наблюдений за такими общественными системами.

Можно предположить, что древние общины избирали вождей (базилевс, рекс), делегируя им желательные для общества полномочия. Таким образом, члены общества влияли на центр управления. Позже властные полномочия стали узурпироваться центром управления. Современное стремление к гражданскому обществу увеличивает анархическую составляющую в социуме.

Мы приходим к мнению, что самоорганизация (анархия) в природе встречается чаще, чем иерархия. Даже в границах иерархических систем можно всегда найти подсистемы анархического устройства. Рассмотрим примеры.

Взаимодействие ядер элементов в недрах звезды носит равноправный, анархический характер. Атомы в узлах кристаллической решетки равнозначны, не доминируют друг над другом, находятся в альянсе. Биосфера, в целом, является организацией анархического типа. Лес, луг, озеро (биоценозы) являются анархическими организациями, в них трудно выделить доминантные подсистемы. Мировое сообщество также представляет собой систему, анархически связанных различных государств. Существуют экономически равноправные альянсы.

Иногда анархически организованные элементы могут создавать иерархию. Например, толпа, признав лидера, превращается в организованный отряд. Анархическая колония птиц во время сезонного перелёта приобретает вожака. Промышленный альянс, ставший корпорацией, приобретает  центр управления. США постоянно претендуют на лидерство и пытаются доминировать в международном сообществе.

Однако любая иерархическая система обычно содержит некоторое количество анархических подсистем. На каждом иерархическом уровне во «властной пирамиде» соседствуют равноправные элементы, взаимодействие между которыми носит анархический характер. Например, в границах государственного регулирования экономики существует анархический (свободный) рынок. Культура, традиции независимо от государства создают анархический порядок (самоорганизация).

Следует обратить особое внимание на то, что во всех природных объектах есть анархические подсистемы, независимые от иерархической надстройки, но способные на неё влиять. Например, высокая температура звезды влияет на реакции ядерного синтеза, но не влияет на состояние нуклонов. Масса звезды практически равна массе нуклонов, т.е. её «анархический» фундамент чрезвычайно велик.

Планеты состоят из агрегатов атомов и молекул (минералы, горные породы) и отдельно от них не существуют. Не смотря на то, что движение планет подчиняется влиянию центральной звезды, структура атомов, из которых состоят планеты, не зависит ни от планет, ни от звезды. В анархическом фундаменте планеты находятся атомы, ядра атомов, нуклоны и более «тонкая» материя. Однако стохастический радиоактивный распад атомов в недрах планеты нагревает её, провоцируется движение мантии, изменяется климат, топология земной коры [5]. Итак, «анархический» фундамент может влиять на надстройку (обратная иерархия), части влияют на целое.

Частью планеты является биосфера и её составная часть – человек, который оказывает на биосферу очень сильное влияние. Считается, что живой организм устроен иерархически, состоит из органов, органы из тканей, а ткани из клеток. Клетки содержат органеллы, состоящие из белковых молекул. Отличительной особенностью организма от биосферы, планет и Солнца является наличие доминантных, управляющих подсистем (мозг, ДНК). Высшим иерархом становится не весь организм как система, а некоторый центр управления (подсистема). Но в живых организмах также есть свой «анархический фундамент». Влиянию мозга не подвластны атомы, процессы синтеза белковых молекул, строение генома, внутриклеточные процессы. Однако атомы, подвергаясь радиоактивному распаду, могут влиять на состояние мозга и всего организма, влиять на мутации генома. «Самопроизвольно» в ДНК могут активизироваться рецессивные гены, которые изменяют морфологию и поведение организма. Даже более сложные элементы - клетки, могут влиять на состояние мозга и всех систем человека. Примером является раковая клетка. Получается, что и в составе живого некоторые «низшие» элементы практически независимы от высших, но сами способны на них влиять.

«Объём» анархического фундамента природных систем  увеличивается в зависимости от эволюционного «возраста». Самые древние системы (Вселенная в стадии Большого взрыва) способны были порождать кварки и нуклоны, т.е. целое влияло на части. Поздние звезды – светила своему влиянию подчиняли только ядра химических элементов, нуклоны вышли из под влияния. Более холодные планеты способны регулировать молекулярные химические реакции, ядерные реакции им уже не «по силам». Живые организмы свою управленческую иерархию распространяют только до уровня тканей и органов.

Итак, любой объект природы может быть описан как некоторая комбинация анархических, иерархических и обратно иерархических подсистем. Проведенный анализ показал, что «стандартная» фрагментация Вселенной не может считаться иерархической.

Итак, фрагментация Вселенной по параметрам и функциям является универсальной. Делимость» природных объектов является следствием эволюционных механизмов, в которых все новые, крупные образования возникают в ходе интеграции более мелких «предшественников». Представления о Вселенной, как о гигантской «матрёшке» являются ложными. Иерархия структур встречается значительно реже, чем анархия. Иерархическое членение применимо лишь для узкого класса объектов. Достаточно часто обнаруживается обратная иерархия, когда части влияют на целое. Чисто геометрическая фрагментация достаточно редка. Для глубокого анализа рекомендуется сочетать пространственную и временную фрагментацию.

ЛИТЕРАТУРА

1. Попов В.П., Крайнюченко И.В. Философия неоднородностей. - М.: Труды членов РФО. 2004, №8, с. 6.

2.     Агошков Е.Б., Ахлибинская Б.В. Эволюция понятия система. // Вопросы философии, 1998, №7.

3. Крайнюченко И.В., Попов В.П. Системное мировоззрение. Теория и анализ. – Пятигорск. ИНЭУ, 1995.

4. Шустров В.Г. Эпистеме Мира. - Н. Новгород, Деколь. 1993.

5.     Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Под ред. Жукова М.Ф.- Новосибирск. ЮКЭА. 1997.

6. Малкин А.С., Мухин В.И. Исследование систем управления. – М.: Издат. дом ГУВШЭ. 2004.

7.    Попов В.П., Крайнюченко И. В. Глобальный эволюционизм и синергетика ноосферы. - Ростов – на - Дону. СКНЦВШ. 2003.

8. Мизун Ю.В., Мизун Ю.Г. Тайны Вселенной. – М.: Вече, 2002.

 

2. СОЦИОЛОГИЯ. ИСТОРИЯ

 

2.1. Инновационные подходы в социологии

1. Проблемы антропологии.

«Преобладающие ныне представления о том, что происходит в нашей стране и в мире в целом, куда идет страна либо схоластичны, догматичны, либо сугубо эмпиричны, незначительно поднимаются над уровнем обывателя. А некоторые публицисты, прямо и откровенно заявляют, что наука и не должна подниматься выше уровня обывателя, выше здравого смысла» [1].

Сегодня в научно мире сложилась определенная стереотипность социально-гуманитарного знания о человеке, обществе и природе. История человечества в таком случае видится как некое социально-экономическое развитие, и человек мыслится главным образом как производительная и потребительная субстанция [3]. Устанавливаются оценочные штампы, что демократия - это хорошо, а диктатура – плохо. Что коллективизация в России была злом, сталинизм был преступлением, а Запад есть средоточие всех добродетелей и пр. [4]. И вообще, как можно признать Мир начала ХХI века более или менее современным, если мировое сообщество живет по правилам экономических практик, установленных еще в древнейшие времена? [5].

Основная трудность социальных исследований состоит в том, что люди сами участвуют в этих процессах. Результаты их зависят от субъективизма исследователей и опрашиваемых, от случайностей, от пропагандистских целей, от интересов различных категорий людей и идеологии. Слабо развиваются науки, отвечающих за познания человека, его интеллекта, живого вещества биосферы, за становление биосфероведения и ноосферологии, как отраслей знания, в которых биосфера и человечество предстает как целостные объекты, взаимодействующие друг с другом [2].

Социальная философия оперирует двумя, как бы экономическими моделями общества – альтруистической (коллективистской) и эгоистической (конкурентной, капиталистической) [5]. А нужны всеохватывающие политологические, философские, социологические, хозяйственные, геополитические, этико-нравственные, культурологические, антропологические, психологические, медицинские, этно-демографические подходы к миру человека. Приоритетным в жизни человека считается принцип «есть, пить, одеваться», а не принцип «мыслить и чувствовать». Но такого всеохватного взгляда на человека ещё не существует. Законы взаимодействия человека с природной средой обитания и космосом, как правило, не учитывается. Генетика, кибернетика, психология, культурология отодвигались на периферию социального заказа. Холистический подход требует очень широкой эрудиции. Но специфика нашего образования и тем более западного образования развивает, по словам Ленина, «профессиональный идиотизм».

.К этому следует добавить, что философы способны создавать миражи будущего, но этого слишком мало, чтобы воплотить их в практику. Без ясных целей, без технологий движения к целям, без команды исполнителей все философские измышления останутся на бумаге. Например, Н.Н. Моисеев. предлагал начинать строить Новый Мир с ноосферного образования, с ноосферной культуры и ноосферной духовности, Это предложение справедливо, но как организовать ноосферное образование в государстве, где у власти находятся люди с экономическим мышлением, а учебные программы создают компиляторы. Образование должно быть ориентировано на цели и смысл жизни человека на Земле, на понимание самого человека либо как сложного саморегулирующего автомата, либо как внутренне активного существа [3]. Однако парадокс состоит в том, что воспитание детей надо начинать с воспитания родителей.

Политики, которые ориентируются в своей деятельности на сиюминутное общественное мнение, не могут мыслить стратегически и «вслепую организуют движение ныне обреченного мира» [7]. С другой стороны, политикам трудно выбрать стратегическое научное видение, т.к. сколько учёных, столько и мнений. Редкий учёный согласится признать свою точку зрения ошибочной и до конца дней своих будет её отстаивать. Чаще всего учитывается мнение специалистов из аппарата государственного управления, которое не может претендовать на истину в последней инстанции.

А пока миром правят шаблоны поведения. Экономисты принципиально не могут решать задачи, в которых ставятся вопросы о целях развития мирового сообщества, о будущем, о правилах поведения и ценностях человека на планете. Всё это мировоззренческие, принципиально философские материи, а вовсе не экономические [5].

Фетисов [8] писал: «Люди, слабые умом, полагают, будто переход к принципиально новой системе возможен на основе естественной эволюции, минуя разум (без выработки разума в системе). Вторая разновидность слабоумных людей рассуждает противоположно первой - будто переход возможен бездумно “революционным” путем, под натиском энергии силы и с помощью “коллективного ума” (средневзвешенной эклектики). Есть и третья разновидность слабоумия - люди, ищущие разрешения проблемы на чисто волюнтаристских (субъективных) путях, без осознания общих организационных закономерностей природы. Это наиболее опасная разновидность слабоумия. И, наконец, есть еще четвертая разновидность слабоумия - ни во что не вмешиваться».

Основным вопросом является отношение человека к миру, о месте и назначении человека в мире, о смысле человеческой жизни [8]. Насчитывается около 1000 божественных и научных концепций, объясняющих мир. Но вопрос о смысле жизни человека до сих пор остаётся открытым. Уже одно это обстоятельство ведет к распаду общества. Рассмотрим бытующие шаблоны мировоззрения.

Религиозное тоталитарное мировоззрение предписывает человеку служение божественному замыслу. Светская модификация представлена в марксистском варианте коммунистического мировоззрения (винтик общества) и рационально-потребительском отношении к природе. Либеральное мировоззрение суть квинтэссенция опыта Запада. В центр ставится отдельная личность, её права и свободы. Мир – лишь арена проявления свободной личности, ресурс для её самореализации, при ориентации на максимум самоутверждения, прибыли, потребления, престижа [8].

Постмодернистское мировоззрение лишено всякой цели, Человек оказывается лишь функцией «дискурсивных практик» (М.Фуко), «формаций», хотя и не сводящихся к экономическому базису (как в марксизме), но жестко диктующих человеку свои «правила игры». Человек превращается в существо, ищущее забвение в виртуальной реальности в «наслаждениях [8].

В.Н. Сагатовский решает задачу на основе онтоантропологического принципа, сущность которого заключается в единстве неотъемлемых свойств мира и человека. Ставится вопрос о создании социологии мирового социума, не разделяя ее на западную и восточную составляющие. Общество рассматривается как системное целое, развивающееся по объективным законам. Рассмотрим некоторые современные науки о человеке. (Авторские комментарии приводятся курсивом).

Марксистское социальное учение создавалось на основе доминирования экономики над другими сферами общества. На самом деле экономика охватывает только часть действий людей. Важную роль играют сознание, психика, менталитет человека.

Философская антропология занимается поиском смысла человеческой жизни, определением места личности в обществе [9]. Человек рассматривается как высшая самоцель общественного развития, обосновывается естественность прав и свобод человека, объясняется «подлинный» смысл жизни. Если бы обезьяна развивала «приматологию», то провозгласила бы самоценность, например, шимпанзе. Смысл человека не в занимаемом месте в обществе, а в занимаемом месте в биосфере и Вселенной.

Согласно [9] большинство людей стремится к обладанию собственностью, властью, к наслаждению, полному удовлетворению своих потребностей, к славе, популярности, к личностному самоутверждению и реализации всех своих сущностных сил и своего предназначения. Следует обратить внимание, что перечисленные мотивы поведения, унаследованы человеком от животных предков. Особо выделяется необходимость реализации человеком своего предназначения в мире: стремление к истине, добру, красоте, благу, к счастью, и т.д. «В этом понимается высший смысл жизни человека и самой жизни» (Э.Фромм). Но в чём смысл самой жизни? Очевидно, не только в наслаждениях и стремлении к счастью. Есть предназначение к развитию разума.

Особо удивляет точка зрения авторитетного западного философа М. Хайдеггера, который считает основной идеей социально-философской антропологии необходимость «возвращения человека к своей сущности, к человечности» [9]. Похоже, что человек уже побывал в своей сущности, потом озверел и теперь пора возвращаться к человечности. Эта мысль противоречит идеям эволюционизма, но может находиться в согласии с креационистской моделью происхождения человека. Современный человек пока есть то, что мы все видим, а сколько в нём человеческого или животного никто сказать не может, ибо нет эталона для сравнения, и нет четкой границы эволюционного перехода.

Философская антропология изучает механизмы воздействия на человека. Наиболее важным из них являются социальное нормирование, социальный контроль, социальное санкционирование, социальное управление, пропагандистская обработка, культура, воспитание. Однако, человек, будучи относительно самостоятельным, свободным существом, может воздействовать на общество, выбирать формы своего поведения (активное, пассивное девиантное, конфронтация, конформация и др.

Философия часто витает в облаках, а предметом прагматичной социологии являются закономерности функционирования социума. «Социология рассматривает человека как “сгусток” (ансамбль) общественных отношений». Например, марксизм рассматривал человека как “крупицу” общества, анализировал его познавательную и преобразующую деятельность, но не рассматривал внутренний мир человека, его субъективность, его индивидуальность, неповторимость, внутреннюю свободу и суверенность сознания. Аналогично тому, как ДНК приобретает нужные характеристики благодаря окружающей биологической системе, так и человек становится человеком только вследствие включённости его в социальную систему. Разумность человека – это, прежде всего, отражение общих качеств социума в ее элементах [10].

С точки зрения теории систем [11] социальная антропология и марксизм изучают элементы общества (человека), а социология изучает связи, взаимодействия между элементами общества (культура). Чтобы образовать систему, элементы должны быть упорядоченно связанными. Дефиниции человека только со стороны связей или со стороны элементов разрушает системное видение объекта. Картина теряет целостность, становится ложной.

Современный антропологизм рассматривает общество как открытую систему, состоящую из одухотворённых элементов – людей, детерминированных социальными отношениями и отношениями с природой. Этот подход более продуктивен, т.к. позволяет увидеть не только сходство человека с животными, но и отличия. При этом развивающаяся зоопсихология и этология часто нивелирует кажущиеся отличия. Например, развеян миф об исключительности человеческого сознания и речи (шимпанзе и дельфины имеют сознание и владеют языком общения [12].

Старый антропологизм базировался на максиме: человек свободен в рамках внешней объективной необходимости. Современный антропологизм рассматривает свободу как проблему «выхода» человека за пределы конкретной социальной реальности, как возможность противостоять давлению надсистемы. Марксизм также признавал значимость субъективных факторов в осуществлении т ех или иных общественных преобразований вплоть до коренных, революционных Необходимо понять, что движет человеком, когда он идет навстречу трудностям и опасностям, либо уходит от них, маневрирует, избегает, выжидает. Надсистемой является биосфера и весь ближний космос. Если человек разрабатывает технологии предотвращения столкновения с астероидами, то это прогрессивно. Но если он пытается неуклюже преобразовывать биосферу, то это рискованно.

Формирующаяся в настоящее время социальная антропология предлагает рассматривать историю как результат решений и поступков людей Высокопоставленное лицо своим решением может нарушить равновесие экосистем, нажатием кнопки можно ввергнуть мир в ядерную катастрофу.

Социальная антропология расширяет представление о целях человеческого существования и развивает идею антропологической экспертизы. Важно, что социальная антропология считает человека существом не только экономическим и политическим, но и духовным. Экономическая экспертиза оперирует понятиями экономическая эффективность, производительность труда, норма прибыли, уровень инфляции и т. п. Политическая экспертиза апеллирует к показателям политической целесообразности проводимых реформ: целостности государства, устойчивости политического режима и политических институтов. Сам человек, его потребности, интересы, желания, предпочтения присутствуют в этих оценках лишь косвенно, опосредованно. В основе же антропологической экспертизы лежит оценка соответствия проводимых реформ и осуществляемых преобразований объективным тенденциям развития человека.

Социологические исследования образуют базу социальной антропологии, из которых формируются представления о влиянии социума на духовный мир человека. В данной области социальная антропология тесно переплетается с психологией человека. Возникла молодая наука соционика, которая изучает психотипы людей, социальную совместимость, возможность повысить продуктивность «социона» [13].

Как видно, постепенно антропология становится холистической, человека пытаются моделировать во всём его разнообразии, но новации в гуманитарные науки чаще приходят со стороны естествознания. В США (1952 г) был создан Центр исследований по бихевиоральным наукам. Главной целью было объявлено объединение всех дисциплин и направлений, связанных с анализом деятельности, в единую систему бихевиоральных наук. Таким образом, речь идет о перестройке и трансформации многих традиционных и недавно сложившихся наук, об установлении новых «мостов» между естественными науками, математикой, инженерией и социологией, о дополнении многих областей «технического искусства» соответствующими областями науки.

На стыке веков появилась «Глобалистика» [7], которая, в отличие от философии, изучает общие закономерности развития человечества в количественном виде, и конструирует модели мироустройства в условиях антропогенной перегрузки Земли. Важно, что модели строятся на единстве экологических, социальных и экономических процессов (холизм). К сожалению, в «глобалистике» мало внимания уделяется психологическим мотивам поведения человека, его животной природе.

Во всех исследованиях отсутствует понимание природы происходящих событий. Неясно, куда нас влечёт река эволюции и как плыть в бурном течении времени? Авторы настоящей работы считают, что импульс развитию науки дает не повторение догм, а их реконструкция.

2. Типичные ошибки исследователей сложных систем.

Известно много типичных ошибок допущенных исследователями из-за игнорирования теории познания. Перечислим обнаруженные методические ошибки, имеющие отношение к микромиру, макромиру, гуманитарным и естественно - научным дисциплинам [14].

1. Чрезмерное упрощение моделей, «маломерность», игнорирование влияния окружающей среды и экспериментатора.

2. Чрезмерное расширение зоны действия простых моделей, линейная экстраполяция каких – либо закономерностей в прошлое или будущее. Как правило, элементы для построения моделей извлекаются из зоны доступной наблюдению. Расширение модели за пределы «этой зоны» может показать её неадекватность новым условиям.

3. Отождествление идеальных моделей с реальностью, построение непроверяемых научных «химер» на основе «чистой» математики. Чрезмерное абстрагирование, узкий профессионализм, предельная математизация, одномерность моделей может создавать научные «химеры». Объектами науки начинают выступать не сами явления реального мира, а их слишком упрощённые модели (субъективное отражение реальности). «Чем дальше математическая феноменология раздвигает горизонты своей логики, тем не адекватнее оказываются результаты предсказаний реальности».

4. Использование некорректных аналогий.

5. Мировоззренческий антропоцентризм и антропоморфизм. Наше воображение не может выйти за рамки того, что хранится в индивидуальном и общественном сознании. Например, все образы фантастических живых существ являются комбинациями фрагментов известных на Земле животных (сфинкс, грифоны), но чаще всего в этих химерах просматриваются антропные признаки (русалки, кентавры и пр.). Человек привык себя считать центром Мира.

6. Игнорирование эволюционизма и холизма, и некоторых «неудобных» фактов. Многие события невозможно понять, если не изучить историю их возникновения.

7. Слепое доверие парадигмам, аксиомам, авторитетам, древним мыслителям, мнению большинства.

8. Эклектизм - свалка отрывочных знаний равносильна незнанию. «При моделировании нельзя соединять объекты, признаки которых логически исключают друг друга. Нельзя принимать допущений, противоречащих социальным законам» [4].

9. При решении выбирается не обоснованный вариант, а предпочтительный. Проявляется стремление учёных доказать собственную парадигму любой ценой, игнорирование альтернативных предположений и выводов. Любая парадигма облегчает восприятие одних сторон действительности, но затрудняет восприятие других. Парадигмы имеют тенденцию обращаться в догмы. Если глаза смотрят только вперёд, то ничего не видят сзади. Иногда надо поворачивать голову, что аналогично смене парадигмы.

3. Ограниченность классических законов термодинамики и диалектики для исследования социума.

Вопреки классикам, законы диалектики не могут объяснить механизмов эволюции общества. Гегель и позже Ф. Энгельс ограничились несколькими законами, сформулированными на основе знаний 19 века. Известный диалектический закон «перехода количества в качество» иллюстрировался множеством примеров. Однако, ни один закон не может претендовать на безграничность, т.к. выводится из ограниченной зоны наблюдения.

Рассмотрение новых эмпирических фактов неизбежно изменяет формулировку прежнего закона. Например, новое качество можно получить, не изменяя количества вещества. Например, сажу можно превратить в алмаз, не изменяя количество атомов углерода и количество межатомных связей. Достаточно изменить порядок расположения связей. Происходит переход одного порядка в другой порядок, при этом свойства (качество) резко изменяются. Можно привести пример, когда новый руководитель, наведя порядок в системе управления, отсталую фирму выводит в лидеры рынка (новое качество). И наконец, известные персонажи лебедь, рак да щука смогут сдвинуть воз, если изменят структуру взаимодействий.

Новое качество можно получить, изменяя последовательность действий (алгоритм) и ритмику функционирования частей. Организмы при нарушениях сердечной деятельности могут изменить своё «качество» (умереть).

Итак, качество системы зависит не только от количества элементов и связей, но и когерентности функционирования, от пространственного расположения элементов, ритмики взаимодействия и пр. Поэтому закон перехода количества в качество является частным случаем более общего закона, который формулируется следующим образом. «Новое качество порождается новым способом функционирования». Качество изменяется, когда один порядок сменяется другим.

В диалектике принято считать, что для самодвижения некоторого объекта необходима борьба противоположностей. Например, борьба пролетариата и буржуазии. У Дарвина – это борьба хищника и жертвы. В математике отношения плюса и минуса. Демьянов В.В. [15] убедительно показывает, что борьба (противодействие) противоположных сил всегда деструктивна, ничего нового при этом не получается.