Аргументи вченого

«Мені здається, що особливу роль у світовому еволюційному процесі віді­грає «принцип мінімуму дисипації енергії». Сформулюю його в такий спосіб: якщо припустимий не єдиний стан системи (процесу), то реалізується той стан, якому відповідає мінімальне розсіювання енергії, чи, що те саме, міні­мальне зростання ентропії.

Мені видається справедливою (певно, краще сказати - правдоподібною) така гіпотеза. Якщо в даних конкретних умовах можливі кілька типів органі­зації матерії, які погоджуються з іншими принципами добору, то реалізуєть­ся та структура, якій відповідає мінімальне зростання чи максимальне змен-

122

шення ентропії. Оскільки зменшення ентропм можливе не тільки внаслідок поглинання зовнішньої енергії і (чи) речовини, реалізуються ті з можливих (віртуальних) форм організації, які здатні максимальною мірою поглинати зовнішню енергію (чи речовину). Цей принцип добору я буду називати «обер­неним принципом дисипації...» (Моисеев, 1990).

Таким чином, можна припустити, що еволюція природи є послідовним процесом самоорганізації природних систем (у не­живій природі, живій природі і суспільстві), під час якого від­бираються природні структури, максимальною мірою здатні на­копичувати вільну енергію.

Критерій добору - мінімум розсіювання енергії, або збіль­шення ентропії.

Будемо вважати, що в першому наближенні ми дістали від­повідь на питання про критерій добору. Питання це надзвичай­но складне і стосується глибин процесів розвитку. Занурившись у них, ми зрозуміємо, що формулювання критерію добору на основі показника ентропії є більш точним, ніж на основі показ­ника дисипації енергії, який є лише окремим випадком ентро-пійного критерію.

5.2. Поняття про трансформаційні механізми

Трансформаційний еволюційний механізм. У попередньому па­раграфі ми познайомилися з трьома ключовими факторами, які визначають розвиток будь-якої системи, - мінливістю, спадко­вістю, добором. Ми переконалися також, що в природі і сус­пільстві діє єдиний критерій добору, відповідно до якого з бага­тьох можливих станів системи відбирається і реалізується той, якому відповідає мінімум ентропії.

Але важливий не тільки критерій добору, а й той механізм, за допомогою якого він реалізується. Саме характер цього меха­нізму впливає на темпи розвитку системи.

Під трансформаційним еволюційним механізмом (тобто механізмом зміни) систем, які розвиваються, слід розуміти су­купність логічних зв'язків і процедур, які забезпечують реалі­зацію ключових факторів розвитку - мінливості, спадковості, добору, та їх результуючу взаємодію.

123

Як було зазначено вище, розвиток будь-якої системи почи­нається з її мінливості. Від того, як будуть задаватися змінні стани системи, залежатиме і характер самого добору. Для того щоб природа відібрала за вже відомим критерієм оптимальний варіант стану системи, потрібно, щоб була забезпечена багатова­ріантність її змін. Багатоваріантність змін системи означає її відносну свободу.

Свобода - необхідна передумова розвитку. Свобода передба­чає випадковість і невизначеність змін.

Ступінь свободи збільшується в міру збільшення рівня сто-хастичності і невизначеності можливих перетворень системи. І навпаки, чим менш випадкові і більш імовірні зміни системи, тим суворіше регламентується її поведінка. Щоправда, як ми переконаємося в наступній частині книги, найбільш високі тем­пи розвитку спостерігаються при оптимальному співвідношенні факторів випадковості і визначеності.

Згадані характеристики (мінливість і багатоваріантність можливих станів системи в сполученні зі стохастичністю і неви­значеністю змін, які відбуваються) є обов'язковими компонен­тами будь-якого трансформаційного механізму. Однак у різних трансформаційних механізмах вони реалізуються по-різному. І це визначає ефективність механізму і швидкість перебігу ево­люційних процесів.

Два способи трансформації систем. Академік М. Моїсеєв (Мо-исеев, 1990) називає трансформаційні механізми еволюційними. Він виділив два основних класи еволюційних механізмів, які умовно можуть бути названі адаптаційними і біфуркаційними.

Примітка__________________________________________________

Термін «біфуркаційний» (від лат. bis - двічі, furca - вили) означає «роздвоєн­ня, розгалуження». Чому використовується саме цей термін, спробуємо пояснити нижче.

Адаптаційні механізми передбачають такий характер змін у системі, який дозволяє їй пристосовуватися до впливів зовні­шнього середовища без втрати системою її принципових відміт­них ознак. При адаптаційному механізмі, незважаючи на всі зміни, система продовжує зберігати свою цілісність, тобто зали-

124

шатися самою собою: біологічний організм (особа) залишається тим самим біологічним організмом, родина - родиною, фірма -фірмою, військовий підрозділ - військовим підрозділом, держа­ва - державою (як політичне утворення).

Біфуркаційні механізми передбачають такий характер змін у системі, за якого система втрачає принципові відмітні озна­ки і набуває нової якості, хоча й зберігає спадкоємний зв'язок з попереднім станом. При біфуркаційному механізмі система втрачає свою цілісність, набуваючи нової якості: біологічний вид зберігає своє існування внаслідок послідовної зміни поко­лінь; родина може роз'єднатися чи з'єднатися з іншою роди­ною, зберігаючи певні устої колишньої родини; фірма може бути реорганізована (укрупнена, розукрупнена, змінити свою назву, галузь, вид діяльності), при цьому співробітники, які залишилися, будуть носіями традицій старого підприємства; на території країни (у межах колишніх кордонів чи нових) може виникнути нове державне утворення (з новим політич­ним устроєм, новим адміністративним розподілом, новою на­звою), яке формально чи неформально (через своїх громадян) залишиться правонаступником або носієм національних рис колишньої структури.

Зазначені два класи механізмів М.М. Моїсеєв порівнює з двома різними режимами плину рідини в трубі - ламінарним і турбулентним.

Подробиці___________________________________________________

Ламінарний, тобто плавний режим плину рідини, копи ЇЇ частинки рухаються паралельно осі труби, спостерігається при незначних витратах рідини. У цьо­му випадку спостерігається лінійна залежність напору (необхідного тиску в трубі) від обсягу рідини, який потрібно прокачати за одиницю часу. Однак при збільшенні цього обсягу (втрати рідини) до критичного значення попере­дній режим руху рідини існувати вже не може. Стара організація системи руйнується. Замість ламінарного руху рідини виникає турбулентний, тобто вихоровий. Він характеризується тим, що єдиний плавний потік розпадається на численні вихори різних розмірів, внаслідок чого їх гідродинамічні і термо­динамічні характеристики (швидкість, температура, тиск, густина) зазнають хаотичних (тобто стохастичних і невизначених) флуктуацій (змін). Це озна­чає, що дані параметри змінюються в просторі (від точки до точки) і в часі нерегулярно. Лінійна залежність необхідного напору прокачування питомого обсягу рідини порушується, і значення напору починає швидко зростати (Мо-исеев, 1990).

125

Цей приклад ілюструє один дуже важливий факт: фізичні системи можуть мати граничні стани, перехід через який веде до різкої якісної зміни процесів - до трансформації їх органі­зації. Цьому процесу притаманна дуже важлива, з погляду при­скорення процесів розвитку, властивість: він стрибкоподібно збільшує характеристики змінюваності системи. По-перше, піс­ля біфуркації (тобто розгалуження) система розпадається на без­ліч можливих структур (станів), у рамках яких може розвива­тися надалі (звідси і назва даного класу механізмів). По-друге, різко збільшується стохастичність і невизначеність кожного з цих станів. Передбачити заздалегідь, яка з цих структур реалі­зується, не можна в принципі, тому що це залежить від неми­нучих випадкових змін - флуктуацій системи.

Схематично шляхи реалізації адаптаційного (чи адаптивно­го) і біфуркаційного класів механізмів показані на рис. 5.1.

Наведені характеристики зазначених класів механізмів до­зволяють дати порівняльний аналіз можливого впливу цих ме­ханізмів на інтенсивність еволюційних процесів.

а)

4

/>

\

Рис. 5.1. Схеми реалізації адаптаційного (а) і біфуркаційного (б)

класів еволюційних механізмів

126

/

ч

Адаптаційним механізмам притаманна відмітна властивість: ані зовнішні, ані внутрішні збурювання за допомогою цих меха­нізмів не здатні вивести систему за межі того, за словами М.М. Моїсеєва, «доступного для огляду каналу еволюції», того коридору, що приготувала природа для розвитку даної системи. Межі цього коридору обумовлені фізичними можливостями си­стеми пристосовуватися до змін зовнішнього середовища. Отже, параметри потенційних змін стану системи не можуть істотно відрізнятися один від одного. Таким чином, можливі стани си­стеми досить доступні в перспективі, а шляхи її розвитку пе­редбачувані з достатньою точністю.