- •В. В. Горбачев концепции современного естествознания
- •Глава 1
- •Владимир Иванович Вернадский
- •1.1.1. Программа Платона
- •1.1.2. Представления Аристотеля
- •1.1.3. Модель Демокрита
- •.1.2. Проблемы естествознания на пути познания мира
- •1.2.1.Физический рационализм
- •1.2.2. Методы познания
- •1.2.3. Целостное восприятие мира
- •1.2.4. Физика и восточный мистицизм
- •1.2.5. Взаимосвязь естественных и гуманитарных наук
- •Верп ер Гейзенберг
- •1.2.6. Синергетические представления
- •1.2.7. Универсальный принцип естествознания — принцип дополнительности Бора
- •Нильс Бор
- •Глава 2 механика дискретных объектов я. Смородстнский
- •2.1. Трехмерность пространства
- •2.2. Пространство и время
- •Исаак Ньютон
- •2.3. Особенности механики Ньютона
- •2.4. Движение в механике
- •2.5. Законы Ньютона — Галилея
- •2.6. Законы сохранения
- •2.7. Принципы оптимальности
- •2.8. Механическая картина мира
- •Глава 3 физика полей
- •3.1. Определение понятия поля
- •3.2. Законы Фарадея — Максвелла для электромагнетизма
- •3.3. Электромагнитное поле
- •3.4. Гравитационное поле
- •3.5. Электромагнитная картина мира
- •4.1. Физические начала специальной теории относительности (сто)
- •4.1.1. Постулаты а. Эйнштейна в сто
- •4.1.2. Принцип относительности г. Галилея
- •4.1.3. Теория относительности и инвариантность времени
- •4.1.4. Постоянство скорости света
- •4.1.5. Преобразования г. Лоренца
- •4.1.6. Изменение длины и длительности времени в сто
- •4.1.7. «Парадокс близнецов»
- •4.1.8. Изменение массы в сто
- •4.2. Общая теория относительности (ото)
- •4.2.1. Постулаты ото
- •4.2.2. Экспериментальная проверка ото
- •4.2.3. Гравитация и искривление пространства
- •Глава 5
- •5.1. Описание процессов в микромире
- •5.2. Необходимость введения квантовой механики
- •5.3. Гипотеза Планка
- •Макс Планк
- •5.4. Измерения в квантовой механике
- •Вольфганг Паули
- •5.6. Квантовая механика и обратимость времени
- •5.7. Квантовая электродинамика
- •Глава 6 физика вселенной с. Вайнберг
- •6.1. Космологическая модель а. Эйнштейна — а.А. Фридмана
- •6.2. Другие модели происхождения Вселенной
- •6.2.1. Модель Большого Взрыва
- •Георгий Антонович Гамое
- •6.2.2. Реликтовое излучение
- •6.2.3. Расширяется или сжимается Вселенная?
- •6.2.4. Сценарий развития Вселенной после Большого Взрыва
- •6.3. Современные представления об элементарных частицах как первооснове строения материи Вселенной
- •6.3.1. Классификация элементарных частиц
- •6.3.2. Кварковая модель
- •6.4. Фундаментальные взаимодействия и мировые константы
- •6.4.1. Мировые константы
- •6.4.2. Фундаментальные взаимодействия и их роль в природе
- •6.4.3. Из чего же состоит вещество Вселенной?
- •6.4.4. Черные дыры
- •6.5. Модель единого физического поля и многомерность пространства—времени
- •6.5.1. Возможность многомерности пространства
- •6.6. Устойчивость Вселенной и антропный принцип
- •6.6.1. Множественность миров
- •6.6.2. Иерархичность структуры Вселенной
- •10 Рис. 6.6. Масштабы Вселенной
- •6.7. Антивещество во Вселенной и антигалактики
- •6.8. Механизм образования и эволюции звезд
- •6.8.1. Протон-протонный цикл
- •6.8.2. Углеродо-азотный цикл
- •6.8.3. Эволюция звезд
- •6.8.4. Пульсары
- •6.8.5. Квазары
- •Глава 7
- •7.1. Неравновесная термодинамика и синергетика
- •7.2. Динамика хаоса и порядка
- •7.3. Модель э. Лоренца
- •7.4. Диссипативные структуры
- •7.5. Ячейки Бенара
- •7.6. Реакции Белоусова — Жаботинского
- •7.7. Динамический хаос
- •7.8. Фазовое пространство
- •7.9. Аттракторы
- •7.10. Режим с обострением [
- •7.11. Модель Пуанкаре описания изменения состояния системы
- •7.12. Динамические неустойчивости
- •7.13. Изменение энергии при эволюции системы
- •7.14. Гармония хаоса и порядка и «золотое сечение»
- •Леонардо да Винчи
- •7.15. Открытые системы
- •7.16. Принцип производства минимума энтропии
- •Глава 8
- •8.1. Симметрия и законы сохранения
- •8.2. Симметрия—асимметрия
- •8.3. Закон сохранения электрического заряда
- •8.4. Зеркальная симметрия
- •8.5. Другие виды симметрии
- •8.6. Хиральность живой и неживой природы
- •8.7. Симметрия и энтропия
- •Глава 9 современная естественно-научная картина мира с позиции физики р. Фейнман
- •9.1. Классификация механик
- •9.2. Современная физическая картина мира
- •Часть вторая физика живого и эволюция природы и общества
- •Глава 10
- •Глава 11
- •11.1. Термодинамические особенности развития живых систем
- •11.1.1. Роль энтропии для живых организмов
- •11.1.2. Неустойчивость как фактор развития живого
- •11.2. Энергетический подход к описанию живого
- •11.2.1. Устойчивое неравновесие
- •11.3.1. Иерархия уровней организации живого
- •11.3.2. Метод Фибоначчи как фактор гармонической самоорганизации
- •11.3.3. Физический и биологический методы изучения природы живого
- •11.3.4. Антропный принцип в физике живого
- •11.3.5. Физическая эволюция л. Больцмана и биологическая эволюция ч. Дарвина
- •11.4.1. Физические модели в биологии
- •11.4.2. Физические факторы развития живого
- •11.5. Пространство и время для живых организмов
- •11.5.1. Связь пространства и энергии для живого
- •11.5.2. Биологическое время живой системы
- •11.5.3. Психологическое время живых организмов
- •11.6. Энтропия и информация в живых системах
- •11.6.1. Ценность информации
- •11.6.2. Кибернетический подход к описанию живого
- •11.6.3. Роль физических законов в понимании живого
- •Глава 12
- •12.1. От атомов к протожизни
- •12.1.1. Гипотезы происхождения жизни
- •12.1.2. Необходимые факторы возникновения жизни
- •12.1.3. Теория абиогенного происхождения жизни а.И. Опарина
- •12.1.4. Гетеротрофы и автотрофы
- •12.2.2. Аминокислоты
- •12.2.3. Теория химической эволюции в биогенезе
- •12.2.4. Теория молекулярной самоорганизации м. Эйгена
- •12.2.5. Циклическая организация химических реакций и гиперциклы
- •12. 3. Биохимические составляющие живого вещества
- •12.3.1. Молекулы живой природы
- •12.3.2. Мономеры и макромолекулы
- •12.3.3. Белки
- •12.3.4. Нуклеиновые кислоты
- •12.3.5. Углеводы
- •12.3.6. Липиды
- •12.3.7. Роль воды для живых организмов
- •12.4. Клетка как элементарная частица молекулярной биологии
- •12.4.1. Строение клетки
- •12.4.2. Процессы в клетке
- •12.4.4. Фотосинтез
- •12.4.5. Деление клеток и образование организма
- •12.5. Роль асимметрии в возникновении живого
- •12.5.1. Оптическая активность вещества и хиральность
- •12.5.2. Гомохиральность и самоорганизация в живых организмах
- •Глава 13 физические принципы воспроизводства и развития живых систем
- •13.1. Информационные молекулы наследственности
- •13.1.2. Гены и квантовый мир
- •13.2. Воспроизводство и наследование признаков
- •13.2.2. Законы генетики г. Менделя
- •13.2.3. Хромосомная теория наследственности
- •13.3. Процессы мутагенеза и передача наследственной информации
- •13.3.1. Мутации и радиационный мутагенез
- •13.3.2. Мутации и развитие организма
- •13.4. Матричный принцип синтеза информационных макромолекул и молекулярная генетик
- •13.4.1. Передача наследственной информации через репликации
- •13.4.2. Матричный синтез путем конвариантной редупликации
- •13.4.3. Транскрипция *
- •13.4.6. Новый механизм передачи наследственной информации и прионные болезни
- •Глава 14 физическое понимание эволюционного и индивидуального развития организмов Отличить живое от неживого легче всего на рынке: за живую и дохлую лошадь дают разную цену.
- •14.1. Онтогенез и филогенез. Онтогенетический и популяционный уровни организации жизни
- •14.1.1. Закон Геккеля для онтогенеза и филогенеза
- •14.1.2. Онтогенетический уровень жизни
- •14.1.3. Популяции и лопуляционно-видовой уровень живого
- •14.2. Физическое представление эволюции
- •14.2.1. Синтетическая теория эволюции
- •14.2.4. Живой организм в индивидуальном и историческом развитии
- •14.2.5. Геологическая эволюция и общая схема эволюции Земли по н.Н. Моисееву
- •14.3. Аксиомы биологии
- •14.3.1. Первая аксиома
- •14.3.3. Третья аксиома
- •14.3.4. Четвертая аксиома
- •14.3.5. Физические представления аксиом биологии
- •14.4. Признаки живого и определения жизни
- •14.4.1. Совокупность признаков живого
- •14.4.2. Определения жизни
- •14.5. Физическая модель демографического развития с.П. Капиц
- •Глава 15 физические и информационные поля биологических структур
- •15.1. Физические поля и излучения функционирующего организма человека
- •15.1.1. Электромагнитные поля и излучения живого организма
- •15.1.2. Тепловое и другие виды излучений
- •15.2. Механизм взаимодействия излучений человека с окружающей средой
- •15.2.1. Электромагнитное и ионизирующее излучения
- •15.2.2. Возможности медицинской диагностики и лечения на основе излучений из организма человека
- •15.3.1. Физические процессы передачи информационного сигнала в живом организме
- •15.3.2. Физическая основа памяти
- •15.3.3. Человеческий мозг и компьютер
- •Глава 16 физические аспекты биосферы и основы экологии
- •16.1. Структурная организованность биосферы
- •16.1.1. Биоценозы
- •16.1.2. Геоценозы и биогеоценозы. Экосистемы
- •16.1.4. Биологический круговорот веществ в природе
- •16.1.5. Роль энергии в эволюции
- •16.2.1. Живое вещество
- •16.2.2. Биогеохимические принципы в.И. Вернадского
- •16.3.1. Основные этапы эволюции биосферы
- •16.3.3. Преобразование биосферы в ноосферу
- •16.4. Физические факторы влияния Космоса на земные процессы
- •16.4.1. Связь Космоса с Землей
- •Александр Леонидович Чижевский
- •16.5.1. Увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду
- •16.6.1. Оценки устойчивости биосферы
- •16.6.2. Концепция устойчивого развития и необходимость экологического образования
- •Часть третья концепции естествознания в гуманитарных науках
- •Глава 17 общие естественнонаучные принципы и механизмы в эволюционной картине мира
- •17.1. Основные принципы универсального эволюционизма
- •17.2. Универсальный эволюционизм и методология применения дарвиновской триады в эволюции сложных систем любой природы
- •17.3. Универсальный эволюционизм и синергетика
- •17.4. Современный рационализм и универсальный эволюционизм
- •17.5. Физическое понимание теории пассионарности л. Н. Гумилева
- •Глава 18
- •18.1. Возникновение информационного общества
- •18.2. Глобализация и устойчивое развитие
- •18.3. Социосинергетика
- •18.4. Цивилизация и синергетика
- •18.5. Глобализация и синергетический прогноз развития человечества
- •Глава 19
- •19.1. Физические модели самоорганизации в экономике
- •19.2. Экономическая модель длинных волн н. Д. Кондратьева
- •19.3, Обратимость и необратимость процессов в экономике
- •19.4. Синергетические представления устойчивости
- •19.5. Физическое моделирование рынка
- •19.7. Модель колебательных процессов в экономике
- •19.8. Эволюционный менеджмент
- •Заключение эволюционно-синергетическая парадигма: от целостного естествознания к целостной культуре
- •1. Ньютоновские представления о времени и пространстве20-
- •3. Золотая пропорция как критерий гармонии22
- •4. Синергетическая парадигма23
- •5. Роль воды в природе и живых организмах24
- •6. Влияние радиационных воздействий на экологию25
- •Концепции современного естествознания
Глава 19
СИНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И МЕНЕДЖМЕНТ
А
Знать, чтобы предвидеть, предвидеть, чтобы управлять.
Огюст Конт
Всегда вокруг развившейся идеи, сулящей или прибыль, или власть, немедленно клубятся прохиндеи
.стараясь потеснее к ней припасть.
И. Губерман
19.1. Физические модели самоорганизации в экономике
Применение физических представлений к такой сложной области человеческой деятельности, как экономика, представляет значительный интерес, но одновременно сопряжено с большими трудностями. Это связано с несколькими обстоятельствами. Во-первых, это обусловлено большим разнообразием факторов, влияющих на развитие экономической системы, и различных теорий, во многом опирающихся на разрозненный эмпирический материал. Несмотря на развитие этих экономических теорий и, как следствие, — использование различных моделей и вариантов эволюции экономики, очень часто экономические прогнозы противоречат реальной динамике жизни. Во-вторых, это обусловлено трудностью использования научных методов исследования экономических проблем общества. Экономические интересы общества большей частью требуют решения именно практических, реальных проблем жизни человека в достаточно короткие периоды времени, и ошибки здесь могут привести уже отнюдь не к абстрактным последствиям. В значительной мере прогнозы существующей экономики основаны на линейных представлениях (от «наличного» или «остаточного» принципа) и вследствие этого — на административно-командных методах управления при государственном планировании. Рыночные же методики, давая успех в конкретных условиях, также не дают однозначного результата при их всеобщем применении.
Несомненно, что экономика перестала быть описательной, во многом эмпирической, но еще не стала и точной количественной наукой, законы которой бесспорны и реально подтверждены практикой человеческой деятельности. Весьма приблизительно здесь можно провести, аналогию между классической физикой и постнеклассической. По-видимому, и в экономической науке наступает момент бифуркации ее развития с использованием новых идей и взглядов. Таким новым подходом может быть развитие в экономике синергетических представлений.
Возникает некий обоснованный соблазн разработки общего алгоритма динамики общества на основе универсальной модели самоорганизации общества как целостной системы с его экономическими, социальными, политическими и другими укладами [44, 45, 61, 63, 65, 66, 80]. Конечно, в нашем общеобразовательном курсе «Концепции современного естествознания» мы не должны рассматривать конкретные экономические теории и модели. (По этому вопросу имеется весьма обширная литература [59, 61, 63, 76, 80, 97, 98, 103, 119, 120, 121, 142].) Здесь приведены общие соображения о возможности использования универсальных представлений старой и новой физики для описания других сложных систем разной природы, в том числе и экономических.
Долгое время тормозом развития экономических моделей и оправдывающихся прогнозов являлось большое количество подчас разрозненных параметров, учесть значительную часть которых казалось невозможным. Сейчас стало ясно, что для этого необходимы точные статистические наблюдения и анализ показателей, причем очень важна методика учета данных и обработки результатов. В Советском Союзе существовала система показателей, которая отражала только стоимость материальных потоков. На Западе же была создана статистическая система, отражающая все экономические отношения, не разделяя их на материальные потоки и услуги, — система национального счетоводства. Такая система позволяет формализовать представления о любых экономических и социальных образованиях —' государстве, населении, корпорациях, малом бизнесе и изменениях описывающих их параметров. Изучение особенностей их массового поведения дает возможность строить математические модели, в которых отражалось бы все существенное, влияющее на экономическое развитие, и использовать новые технические разработки в области компьютерных технологий и, конечно, физические представления рассмотренного нами в общем виде синергетического подхода при анализе таких сложных открытых неравновесных систем.
По поводу сложности экономики приведем интересную историю об отношении к этой проблеме двух известных ученых — лауреата Нобелевской премии по физике, одного из основателе
й
квантовой физики М. Планка и основателя современной математической логики известного философа и общественного деятеля (основателя в том числе Пагоушского движения ученых) Бертрана Рассела. М. Планк начинал свою деятельность как экономист, но затем оставил эту профессию, потому что она показалась ему слишком трудна. Когда об этом узнал Рассел, то заметил, что это странно, так как он бросил экономическую теорию потому, что она слишком проста. Об этой истории рассказал автор самого популярного учебника по экономике, лауреат Нобелевской премии по экономике, бывший физик из Массачу- сетского технологического института (США) Пол Самуэльсон.
По-видимому, правы оба. Любой смышленый человек может освоить базовые экономические принципы и успешно «делать деньги» в бизнесе. Однако правота Планка в том, что для объяснения механизма экономического развития, динамики производства и сбыта, регулирования рынка цен и товаров, установления четкой взаимосвязи всего того, что реально происходит в экономике, необходимо нечто большее, чем одна наука, нужно что-то, лежащее на полпути между наукой и интуицией, и, может быть, даже искусством. Можно также отметить «проникновение» физиков и их методов в экономику: из 40 Нобелевских лауреатов по экономике почти все имеют физическое или математическое образование.
С возникновением синергетики открываются новые возможности поиска универсальных принципов самоорганизации и эволюции сложных систем. Это позволяет проводить конкретное моделирование ситуаций и развития в экономике, политике, социологии, культуре, а также в других сферах человеческой деятельности и прогнозировать развитие реальных событий [91—94]. Следовательно, физические представления нелинейной динамики развития сложных открытых систем, возникновения порядка из хаоса, неустойчивости и равновесия, эволюции таких систем в пространстве и времени вполне могут быть применимы к различным экономическим системам. Как нам уже известно, огромное количество явлений в мире являются именно нелинейными процессами и, соответственно, описываются нелинейными функциями.
L
ции соответствует одинаковое приращение самой функции. Нелинейная функция ведет себя по-другому: одному и тому же приращению аргумента может соответствовать разное поведение функции.
Аналогичная ситуация и в экономике: одна и та же экономическая модель дает разные результаты в разных странах с различными социально-экономическими укладами. В неравновесных открытых физических системах с диссипативными структурами мы сталкивались с этим неоднократно, рассматривая положительные и отрицательные обратные связи при образовании порядка из беспорядка.
Использование теории динамических систем, динамических моделей развивающихся систем, к которым относится и человеческое сообщество с его экономикой, с точки зрения синергетики представляется совершенно естественным, также как и желание через физические закономерности глубже понять причины экономических изменений [59, 61, 76, 121].
В теоретической экономике появились новые направления, обозначающие эту тенденцию: синергетическая экономика В. Б. Зан- га [80], физическая экономика JI. Ларуша [103], Д. С. Чернявского с соавторами [192], эволюционная экономика И. Шумпетера [196] и В. И. Маевского [116]. В отличие от классической экономики, называемой также ортодоксальной, где основное внимание уделяется рыночному равновесию при фиксированных параметрах (и поэтому она является статической), в эволюционной экономике рассматривается динамика экономических показателей во времени и пространстве с учетом развития технологии.
Применение физических представлений о нелинейной динамике функционирования сложных открытых систем, возникновение порядка из хаоса, неустойчивости и равновесия (стабильного состояния), эволюции таких систем в пространстве и времени вполне правомерно к различным социально-экономическим системам. Возможные пути эволюции будут определяться поведением аттракторов этих систем, как нелинейных и открытых сред.
В модели физической экономики Ларуша, распространенной им в целом на человеческое общество, развивается мысль о негэнтропийной динамике человечества, что хорошо согласуется с синергетическими представлениями о направленной самоорганизации и упорядочении в эволюции открытых динамических систем, в том числе живых огранизмов и социально-экономических процессов [59].
Это позволяет при построении эволюционной экономики использовать синергетическую методологию и синтетическую теорию биологической эволюции.
Сам Ларуш под термином «физическое» понимает экономику, построенную по образу и подобию точных естественных наук. Таким образом эволюционная экономика может адекватно определить развивающиеся рыночные механизмы. Динамические модели в экономике, как показал Д. С. Чернявский, уже на полуколичественном уровне позволяют описать фазовые переходы между разными стационарными и устойчивыми состояниями рыночной экономики и выявить основные параметры, управляющими этими процессами.
Заметим, что принципиальное различие между эволюционной экономикой и неэволюционными теориями состоит в разном понимании значимости равновесия и неравновесия в экономическом развитии.
По объектам и методам исследования, эволюционная экономика — это экономика неравновесия. Неравновесие рассматривается как перманентно существующая созидательная сила, способствующая росту экономической эффективности, технологическому и организационному прогрессу.
