- •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
19.5. Физическое моделирование рынка
При синергетическом моделировании рынка как самоорганизующейся системы необходимо анализировать взаимовлияние спроса й предложения в нелинейных условиях, проявляющихся в виде самоорганизации ценообразования и в производстве товаров, и рассматривать эти процессы в общем случае как гармоническое взаимодействие хаоса и порядка в сложных системах [43, 44, 60, 61, 63, 97, 119].
Одной из основных характеристик социально-экономических процессов является то, что они не обладают постоянной во времени структурой и все происходящие в них изменения идут за счет внутреннего саморазвития и они лишь частично зависят от внешних воздействий. Последние, по существу, запускают структурный механизм, действие которого определяется внутренней природой сложной самоорганизующейся системы. Другими словами, в процессе своего развития система в какой-то мере самодостаточна и развивается по своим законам, участвуя в противоположных процессах — организации порядка структур и их беспорядка — хаоса, диссипации энергетических и материальных потоков.
В качестве структуры в экономике может выступать как сформировавшаяся фирма в качестве производителя товара, так и процесс, например, организации производства, купли-продажи товаров и т. д. Диссипативное начало хаотического нерегулируемого процесса в открытой экономической системе может «перевесить» «работу» источника организации регулярного процесса или структуры, и тогда устойчивые структуры возникнуть не могут. Если же потребление превышает производство, то появление новых организаций невозможно — хаос потребления не дает возможности возникновения устойчиво организованных фирм и предприятий, и без помощи извне — дополнительных ассигнований и инвестиций или перестройки в потреблении — экономического роста не будет.
С другой стороны, при отсутствии диссипации организация спонтанно возникнуть не может. Как это и положено для развития сложных систем, диссипация выступает как необходимый элемент саморазвития. При частичном перепроизводстве, т. е. появлении излишка какого-либо товара, предложение превышает спрос на этот товар. В качестве диссипации выступает убыток предприятия, что останавливает дальнейшее производство непотребляемого и, следовательно, неэкономичного товара и сохраняет систему от ненужного растрачивания ресурсов.
Для современной экономики России характерно, что концентрированная энергия, образованная в ходе первоначального накопления и приватизации, не используется в структурном преобразовании экономики страны, а начинает работать в экономике других стран. Другими словами, вместо поглощения внешних потоков энергии происходит потеря внутренней энергии и вещества, что сопровождается усилением неустойчивости системы. А
19.6. Циклический характер экономических процессов^ в модели Н. Д. Кондратьева
В работах Н. Д. Кондратьева рассматривается несколько видов равновесных состояний при циклическом развитии (он назвал их равновесием первого, второго и третьего порядков).
Равновесие первого порядка, по Н. Д. Кондратьеву, осуществляется между обычным рыночным спросом и предложением. Отклонения от него вызывают краткосрочные колебания длительностью 3—3,5 года. Это есть циклы в товарных знаках. Равновесие второго порядка образуется в процессе формирования цен производства путем перераспределения капитала и вклада его в оборудование. Это циклы средней продолжительности. Равновесие третьего порядка связано с изменением запаса «основных капитальных благ». К ним Н. Д. Кондратьев относит основные промышленные средства, здания, инфраструктуру, квалифицированную рабочую силу, обслуживающую данный технический способ производства. Этот запас должен находиться в равновесии со всеми факторами, которые определяют существующий технический способ производства. Однако он периодически нарушается и возникает необходимость образования нового такого запаса «основных капитальных благ», которые бы удовлетворяли складывающемуся новому техническому способу производства [119].
Отметим, что Н. Д. Кондратьев еще до возникновения нынешнего понимания синергетического механизма развития экономики предположил, что такое обновление «основных капитальных благ», отражающее движение научно-технического прогресса, происходит не плавно, а скачками («толчками»), т. е. дискретно, и является материальной основой больших циклов конъюнктуры. Существенно также и то, что он не придавал абсолютного смысла точным качественным значениям циклов различных экономических параметров, а подчеркивал вероятностный характер трендов развития. В своей работе «Большие циклы конъюнктуры» он писал, что «считать доказанным окончательно и точно наличие таких циклов нельзя, но имеется большая вероятность их существования» [98].
В своей циклической теории длинных волн Н. Д. Кондратьев выделил фазы подъема, спада и периодов перехода между ними и показал, что эти периоды влияют на экономические процессы факторов социального и политического развития, придав этой теории в рамках концепции колебательных процессов целостный характер общей социально-экономической эволюционной закономерности.
Циклический процесс развития экономики, по Н. Д. Кондратьеву, состоит в развитии четырех фаз цикла: повышательной волны, перелома повышательной волны, понижательной волны и ее перелома. Согласно работам [43, 119], процессы смены фаз экономики в модели длинных волн связаны с волновой природой развития.
Повышательная волна является фазой подъема и периодом более открытого состояния экономической системы. Она вызвана обновлением и расширением основных капитальных благ, радикальным изменением и перераспределением основных капитальных благ, радикальным изменением и перераспределением основных производительных сил. Это обусловлено усиливающимся социально-экономическим метаболизмом (усиление внешнеэкономических контактов) и внутренним свободным перетеканием капитала. Для этого требуются значительное накопление (концентрация) капитала на предыдущем этапе, возможность перемещения свободного капитала, возникновение новых точек роста.
Такая фаза характеризуется ростом производства, внедрением новых технических средств и изобретений, также возникших на предыдущем этапе, созданием новых производительных сил, меняющих структуру хозяйственных связей. Эта фаза повышательной волны происходит тогда, когда внедрение новой техники дает возможность увеличить норму прибыли. Применительно к научной компоненте современного естествознания обновление технологического базиса военной и гражданской промышленности в данной фазе цикла предполагает количественный рост научной сферы, дополнительные финансовые возможности и расширение социальной базы науки. Этому периоду свойствен высокий динамизм развития экономики и одновременно обострение конкуренции и борьбы на внешних рынках и разделения сфер влияния на внутренних. Образование новых предприятий и усложнение структуры экономического сообщества порождает структурные неоднородности, а тем самым и неустойчивости.
Эти процессы сопровождаются повышением активности социальных групп, заинтересованных в росте производительных сил, что обостряет борьбу против устаревших социально-экономических отношений, социальные конфликты и борьбу различных социальных классов. Создаются условия для социальных и даже военных конфликтов. В целом же эта фаза соответствует усложнению и упорядочению экономических структур и в синер- гетическом подходе является режимом зарождения нового порядка.
Фаза перелома повышательной волны начинает проявляться, когда инвестиции капитала в крупные проекты повышают спрос на капитал, что приводит к его концентрации. Потраченная на внутреннюю и внешнюю борьбу энергия развития уменьшается, начинает угасать. Усиливающиеся диссипативные процессы замедляют темпы развития. Возникающие внешнеполитические и внутрисоциальные потрясения своими непроизводительными для развития экономики затратами также ослабляют темпы накопления и повышают спрос на капитал. При удорожании капитала возникает его дефицит и соответственно уменьшается темп его инвестирования в капитальное строительство и перевооружение хозяйства, что в целом ведет к снижению активности хозяйственных процессов и снижению цен.
Происходит некоторая стабилизация, капитал как бы стягивается к новым возможным точкам роста. Однако это не обязательно приведет к их реализации — развитие идет бифуркацион- но, и поток времени находится в постоянном конструировании нового, а это означает, что будущее развитие не детерминировано раз и навсегда — оно вероятностно. С позиции синергетики — это фаза закрепления достигнутого порядка. Можно сказать, что система сама регулирует ситуацию, экономит силы на упорядочении. В точке перегиба происходит смена знака обратной связи. Сначала внедрение новых технологий и экономический рост взаимно усиливают друг друга. Затем экономическая конъюнктура начинает подавлять внедрение новых технологий, и положительная обратная связь сменяется на отрицательную. Этот процесс взаимодействия экономики и технологии проявляется и в других точках перегиба при смене фаз за счет взаимного стимулирования и торможения этого взаимодействия и определяет возникновение автоколебательного режима развития.
Дальнейшее изменение фаз цикла приводит к фазе спада, длительной депрессии в экономике. Это — кондратьевская понижательная волна, характеризующаяся стремлением к удешевлению производства, поиску новых технологий, структурных изменений, приводящих к потере темпов развития, экономическому кризису. Приостанавливается рост процента на капитал, и идет его понижение в процессах развития экономики; он аккумулируется в банковских группах.
В этой фазе сельское хозяйство страдает при депрессии больше, чем промышленность, консерватизм его развития больше, чем в мобильной промышленности, более гибко реагирующей на конъюнктуру рынка. В такой ситуации цены на сельскохозяйственные продукты падают, снижается покупательная способность, наблюдается переток капитала из сферы сельского хозяйства в промышленность.
В конце понижательной волны также возникает точка перегиба к фазе перелома, когда капитал начинает дешеветь, создавая предпосылки для новых его вложений в строительство и новые технологические проекты и крупные фирмы. Согласно работе [119], главным фактором на этом этапе является вложение капитала в радикально новую производственную технику. В синергетиче- ском представлении при этом социальной системе как бы передается негэнтропийный импульс, прилив дополнительной свободной энергии, которая тратится на освоение новых ресурсов.
Имеющиеся на этом этапе старые структуры, стремящиеся нарушить порядок и хаотизировать экономику, тормозят перестройку экономического организма, но объективные условия развития уже подвели систему к новым бифуркациям.
Момент наибольшего удаления от равновесия в фазе понижательной волны соответствует максимуму энтропии за счет хаоти- зации системы. Тем не менее характер функционирования диссипативных структур через эти бифуркации способствует переходу от имеющегося хаоса экономической системы к упорядоченности. Поэтому во время выхода системы из кризиса в ее развитии доминирует антиэнтропийный процесс — движение к максимальной упорядоченности и стабильности.
В целом же, как уже можно заметить, в процессе колебательного процесса развития от подъемов до кризисов в недрах каждой предыдущей фазы зарождаются предпосылки для образования последующей.
На основе анализа циклического развития экономики, колебательного характера ее развития Н. Д. Кондратьев предлагает четыре «эмпирические правильности» — эмпирические закономерности, выведенные им на основе большого фактического материала [98].
В начале повышательной волны происходят глубокие изменения в экономике — расширение внедрения новой техники и технологии, интеграции и кооперации в экономических процессах стран и наднациональных корпораций, кардинальные изменения в способах производства, добычи полезных ископаемых, интенсификация использования энергии.
На период повышательной волны из-за социально-экономических неустойчивостей приходится значительно больше, чем в других фазах, социальных потрясений — войн и революций. Налицо экспансия капитала, с развивающимся социальным неравенством и возможность продолжения экономических преобразований силовыми, в том числе военно-политическими, методами.
Периоды понижательной волны сильнее воздействуют на сельское хозяйство, что сопровождается его длительной депрессией.
В фазе повышательной волны средние циклы характеризуются краткостью депрессий и интенсивностью подъемов, а в фазе понижательной волны наблюдается обратной процесс.
