Ознакомительная версия.
6. Ещё некоторые интерпретации. И аналогии в живом веществе
Законы сохранения (или симметрии, как их иногда называют), частным случаем которых являются законы классической механики Ньютона, сохранения энергии, массы и т.д., являются “принципами отбора”. Они отбирают среди виртуальных (возможных) движений те, которые реализуются, т.е. существуют в том понимании этого термина, о котором я уже говорил. К числу таких фундаментальных принципов отбора относится и второй закон термодинамики. Очень важно зафиксировать, что этот закон не является следствием законов сохранения. Это новое самостоятельное правило отбора, отличающее реальный ход событий от мыслимо возможных. Он не может быть доказан, т.е. сведен логической процедурой к другим изначальным принципам отбора.
Его самостоятельность, независимость вывода от законов сохранения, т.е. законов взаимодействия и свойств элементов системы, является одной из важнейших особенностей нашего мира, имеющей множество разнообразнейших следствий.
Связь второго начала термодинамики и законов классической механики - одна из волнующих (и самых актуальных) проблем физики. Уже более полутора веков она привлекает внимание исследователей и философов. Правда, в связи с развитием ядерной физики и открытием множества элементарных частиц она, кажется, отошла на периферию научной мысли. Но факт, что одна из основополагающих проблем классической физики до сих пор остается непонятой: все время снова и снова появляются попытки ее теоретического осмысления или экспериментального выяснения ее связей с классической механикой, и прежде всего с законами Ньютона.
Одна из совсем недавних попыток принадлежит С.И. Яковленко, который провел машинную имитацию динамики соударяющихся частиц с целью проследить характер эволюции такой системы (см. Яковленко С.И. Об организующем и разрушающем стохастизирующем воздействии в Природе // Вопросы философии. 1992. N 2).
Результат эксперимента можно было предсказать заранее: состояние максимального хаоса (т.е. максимума энтропии) не рождается само по себе как следствие эволюции системы частиц, следующих классической механике. Поэтому наиболее интересным мне представляются другие результаты эксперимента С.И. Яковленко. Он считает, что достаточно ввести тем или иным способом некоторое стохастизирующее начало, чтобы в численном эксперименте получить картину, качественно отвечающую тому, что наблюдается в Природе. Последнее обстоятельство уже дает основание предположить, что возможна связь между стохастическим началом, присущим микромиру, и тем свойством системы, которое мы отождествляем с ростом энтропии, а следовательно, принадлежащим макромиру.
Гипотеза С.И. Яковленко - одна из возможных, объясняющих появление у системы свойств, невыводимых из свойств элементов. Следует иметь в виду, что могут быть и другие подходы для интерпретации этого феномена.
Мы далеко не всегда отдаем себе отчет в том, что второй закон термодинамики является типичным системным законом. Он имеет смысл лишь для больших совокупностей частиц. И уже поэтому он невыводим из законов механики - законов парных взаимодействий. Может быть, самого факта увеличения взаимодействующих частиц достаточно для появления нового качества их совокупности, подобно тому как, например, понятие плотности жидкости или поля скоростей потока газа имеет смысл лишь в том случае, когда число частиц газа весьма велико и длина свободного пробега молекул, составляющих этот поток, стремится к нулю.
Все системные особенности начинают проявляться лишь на определенном уровне сложности систем. Может быть, сам процесс формирования системы можно рассматривать как своеобразный динамический процесс, а рост ее сложности интерпретировать как увеличение нагрузки? Если такая интерпретация имеет смысл, то можно ожидать и появления критического порога сложности и соответствующей точки бифуркации. В этом случае движение теряет устойчивость и движение частиц начинает все больше хаотизироваться и напоминать стохастический процесс, лишенный памяти. Однако и здесь не обойтись без вмешательства случайности, которая и служит причиной разрушения порядка. Это еще одна гипотеза, которая не противоречит нашему эмпирическому знанию.
Я думаю, что нам предстоит отказаться от примитивной интерпретации редукционизма, и ныне царствующего в мире, и действительно предположить существование еще каких-то серьезных причин, побуждающих системы по мере их усложнения обретать качественно новые свойства. Такое предположение находит особо благоприятную почву, когда мы переходим к анализу эволюционных процессов, протекающих в живом веществе. Мы обнаруживаем не только прямое усложнение организации, но и возникновение в рамках системы качественно новых структур и новых законов взаимодействия.
Так, например, способность мыслить - разумность в современном понимании этого слова - возникает лишь на определенном уровне сложности организации системы нейронов, которую мы называем мозгом, как результат своеобразной бифуркации. Этот факт почти очевиден, и его можно принять без особой натяжки.
Обдумывая и сопоставляя все те многочисленные факты, которые показывают ограниченность метода редукции от сложного к простому, невольно оказываешься в сфере гипотез и предположений, имеющих под собой весьма шаткую основу. И тем не менее, как мне кажется, не следует избегать их обсуждения. Оно может оказаться весьма продуктивным. И не только для физикалиста, стремящегося не выходить за рамки принципа Оккама - “не употребляй сущностей без надобности”. Любой исследователь, даже если он не отдает себе в этом отчета, стремится создать некоторую системную конструкцию с логически связанными звеньями - теориями и гипотезами, совокупность которых я и называю картиной мира. Она помогает работать, выбирать и оправдывать направления исследований, с ней легче жить в науке и искать ответы на вопросы, непрерывно возникающие в практике. Но построить ее невозможно без предположений, основанных скорее на интуиции, чем на фактах. И такие замыкающие гипотезы играют в сознании исследователя в любой области знания, если он действительно исследователь, - важнейшую роль.
7. Феномен жизни и первая фундаментальная бифуркация
Отбирая материал для методологического дополнения, я все время пытаюсь перебросить мост между естествознанием и гуманитарными науками, показать, что они могут излагаться на одном языке - это все составляющие одной системы знания, неразрывно связанные между собой. Более того, мне хотелось показать, что проблемы истории человека и его духовного мира нельзя оторвать от того, что происходит вокруг нас, от развития и Природы. Очень многие понимают эту связь, но рассматривают ее как одностороннюю: Природа влияет на человека, участвует в формировании цивилизации, но не наоборот. Но теперь цивилизация становится одним из важнейших геологообразующих факторов, поэтому происходящее в Природе зависит и от человека. Вот почему, говоря о развитии живого вещества на нашей планете, я буду стремиться использовать тот же язык динамических систем, который наиболее соответствует описанию происходящего в Природе. Это особенно удобно для описания процессов информационной природы, которые наиболее ярко показывают общую направленность мировой эволюции и объясняют в некотором смысле предопределенность появления интеллекта и общественных форм развития живого вещества, коль скоро оно уже возникло.
Сама Земля и все, что на ней происходило вчера и будет происходить завтра, суть частные проявления единого процесса самоорганизации материи, подчиняющейся единой системе законов, действующих в Универсуме. Эти законы тоже, вероятно, изменяются во времени (во всяком случае, такая гипотеза естественна), но характерные значения времени их изменения лежат за пределами доступных нам знаний и измерений. Это заставляет нас считать их неизменными.
Все развитие нашего мира выглядит сложным переплетением разнообразных противоположных начал и противоречивых тенденций на фоне непрерывного действия случайных причин, разрушающих одни стабильные структуры и создающих предпосылки для появления новых. Несмотря на огромные достижения науки послевоенных лет, она, как и во времена Вернадского, беспомощна поднять завесу над основной земной тайной - тайной ЖИЗНИ. Появление ЖИЗНИ на нашей планете, возникновение буфера между космосом и неживым, или, по терминологии Вернадского, косным веществом Земли, как и много лет тому назад, остается уделом гипотез, которые до сих пор не подкреплены надежным эмпирическим материалом. Мы знаем только то, что около четырех миллиардов лет тому назад на Земле появилась качественно новая форма организации материи, которая обладает рядом удивительных свойств. И главное из них - усваивать энергию Солнца с помощью фотосинтеза, снова производить живое вещество из косного вещества планеты.
Ознакомительная версия.
