Наука в контексте культуры

Проблема двух культур и современный цивилизационный кризис. Функциональная ассимметрия мозга. Дополнительность естественнонаучного и гуманитарного стилей мышления. Антропные корни происхождения религии, философии, науки.

Краткий очерк истории науки. Преднаука в традиционных обществах эпохи царств. Причины возникновения науки в Греции. Хронотоп западной цивилизации: фазы научно-философских, религиозно-мифологических манифестаций и натурфилософского синтеза. Наука эллинского мира. Телеологическая физика Аристотеля, проблемы описания движения и предельных процедур. Упадок Рима.

Вселенские соборы и отказ церкви от научно-философского наследия эллинов. Проблема отношения Бог - человек - природа в язычестве и христианстве. Исследования схоластов по логике и проблеме бесконечности. Первые университеты. Расцвет арабской средневековой науки - ее роль в сохранении и преумножении эллинской традиции. Крестовые походы и переоткрытие античных ценностей.

Натурфилософия Возрождения. Идеалы антропоцентризма. Коперниканская революция - переход к гелиоцентрической системе. Гармония мира как научный идеал и решение Кеплером задачи о движении планет. Реакция католической церкви на учение гелиоцентристов.

Роль Ф.Бэкона, Р.Декарта и Г.Галилея в становлении эмпирических и теоретических основ научной рациональности Нового времени. Научный метод и моделирование.

Классическая физика. "Начала" И. Ньютона - фундамент классической парадигмы. Мир как часы: от телеологической причинности Аристотеля к лаплассову детерминизму. Анализ бесконечно малых. Социальный физикализм ХУШ века, иллюзии социального детерминизма. Учение о теплоте и электричестве. Технологические революции ХУШ-Х1Х века: машинная, паровая, электрическая.

Эволюционная теория Дарвина. Атомистическое строение материи. Таблица Менделеева. Электрон. Радиоактивность.

Неклассичесая парадигма XX века - снятие противоречий классической физики. Теория относительности, квантовая механика, статистическая физика. Технологические революции XX века: химическая, атомная, информационная.

Последствия техноцентризма конца XX века, экологический кризис и перспективы биоцентризма. Комплексность кризисов и междисциплинарные направления в науке, синергетика. Классика - неклассика - постнеклассика: возвращение человека в научный дискурс - перспектива XXI века. Маятник кросскультурного диалога Восток - Запад: очередная фаза синтеза, или информационное общество. "Уходит" ли наука на Восток?

Вопрос№40

Идея о глобальном эволюционном процессе, который охватывая всю Вселенную, определяет эволюционность включенных в нее подсистем, составляет содержание универсального эволюционизма, утвердившегося в современной науке. Сутью принципа универсального эволюционизма является идея коэволюции, пронизывающей всю иерархию материальных систем, от субэлементарных частиц до человеческого общества, включая системы изобретенные и созданные человеческим разумом.

Гегелевская концепция изменений в виде качественных переходов и логического развертывания идеи бытия представляет определенную ценность для настоящего исследования, которая заключается в обретении оснований ноосферогенеза в наличном моменте бытия, котороый являясь

настоящим будущего способен раскрываться в виде предрасположенностей к различным состояниям этого будущего.

Процессы, проходящие в Универсуме, дискретны в пространстве и времени. В любой момент времени в разных частях Вселенной происходят изменения (движения), принадлежащие к разным структурным уровням развития материи. Справедливо и то, что в одном пространстве вселенной могут происходить разнопорядковые явления. «Исторически ткань Универсума концентрируется во все более организованных формах матер™»1. По мере расширения Вселенной и ее «остывания» происходит последовательный рост разнообразия и сложности форм материи. Единый глобальный процесс эволюции состоит из локальных, частных процессов эволюции.

С понятием эволюции тесно связано понятие времени как возраста природных систем. В рамках эволюционной концепции для любого объекта становится естественным описание, учитывающее неразрывное единство трех стадий: рождения, развития и смерти. Неизменная последовательность этих стадий задает стрелу времени. Каждому иерархическому уровню организации материи соответствует свой характерный масштаб шкалы времени. Направленность энтропийной стрелы времени едина и определяется сутью процессов эволюции в природе - развитием всех природных структур в направлении увеличения разнообразия и сложности. Эволюционные процессы необратимы, как необратимо и время, течение которого связано с глобальным эволюционным процессом.

Второй параграф - «Всеобщий характер феномена коэволюции» - посвящен трансформации термина «коэволюция» и доказательству объективно проходящего сопряженного эволюционного движения материальных образований. Отталкиваясь от представления коэволюции как «механизма взаимообусловленных изменений элементов, составляющих целостную систему»2 достигается понимание коэволюции как коадаптации и взаимообусловленности любых природных, искусственных и идеальных систем, относящихся к разным уровням структурной организации, а также согласованности изменений отдельных частей и целого в космических масштабах.

Особое значение в исследовании придается коадаптивной изменчивости биологического и социального в человеке, разума и биосферы, разума и космоса, человека и техники, мировоззрения человека и цивилизаци-онных проблем.

Приведенные в параграфе логические конструкты позволяют говорит о всеобщем характере феномена коэволюционных процессов во Вселенной, об их универсальности. Усиливает обоснование коэволюционных взаимодействий обращение к космологической

Принцип Универсального эволюционизма, предполагающий невозможность зарождения и существования любых структур Вселенной вне общей эволюции, тесно связанный с концепцией фундаментального единства материального мира, является одной из основ настоящего исследования.

Решение проблемы коэволюции технической и гуманитарной культур требует междисциплинарного синтеза и вплетения в социокультурный контекст самой идеи Универсальной истории. Учитывая, что многие знания о процессах Универсального эволюционизма в настоящее время обоснованы, недостаточно, при разработке нашей модели техно-гуманитарного баланса мы использовали следующую методологическую базу: метод теоретического моделирования, метод многоступенчатых процедур обоснования своей концепции, синергетические методы изучения систем, метод экспертных оценок, прогностический метод.

Теоретико-методологической базой настоящего исследования мы избрали принципы социокультурной обусловленности научного познания, активности субъекта познания, материального единства мира, всеобщей взаимосвязи, системности.

ПРИНЦИПЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ЭВОЛЮЦИОНИЗМА

Различают две формы развития, между которыми существует диалектическая связь: эволюционную, связанную с постепенными количественными изменениями объекта (эволюция), и революционную, характеризующуюся качественными изменениями в структуре объекта (революция). Выделяют прогрессивную, восходящую линию развития (прогресс) и регрессивную, нисходящую линию (регресс).

Эволюция в широком смысле – представление об изменениях в природе и в обществе, их направленности, порядке, закономерностях; определенное состояние какой-либо системы рассматривается как результат более или менее длительных изменений ее предшествовавшего состояния; в более узком смысле – представление о медленном, постепенном количественном изменении.

Эволюционная теория (эволюционизм) зародилась и развилась в XIX в. в качестве оппозиции представлению о неизменности мира, но своего апогея она достигла в нашем столетии, и ее принятие можно считать достижением XX в. В прошлом веке идея неизменчивости органического мира нашла свое яркое выражение в лице Ж. Кювье. Он исходил из своей теории постоянства и неизменности видов и ее двух основных принципов – принципа корреляций и принципа условий существования. Теория типов, теория гармонии природы и теория неизменности видов прекрасно согласовались друг с другом и составляли фундамент естествознания первой половины XIX в. Впервые обосновал эволюцию Ч. Дарвин.

В XX в. идею гармонии природы сменила идея эволюции. Принцип гармонии природы, теория типов и представление об устойчивости вида отодвинулись в сознании людей на задний план, а многим казались опровергнутыми. С течением времени, однако, полное обоснование эволюционной идеи породило свою противоположность. В науке XX в. вновь возродилась идея устойчивости. И с тем же благородным рвением, с каким человеческая мысль разрушала теорию типов и теорию неизменности видов, она устремилась на поиски механизмов поддержания устойчивости.

В. И. Вернадский сумел раскрыть на уровне биосферы в целом взаимодействие эволюционного процесса и идеи устойчивости живой природы. По сложившемуся мнению вершина его творчества – учение о биосфере и об эволюционном переходе ее под влиянием человеческого разума в новое состояние – ноосферу. Основные направления поиска в эволюционной теории – это разработка целостных концепций, отражающих системный характер изучаемых явлений.

Общепризнан тезис о движении как атрибуте материи, но можно ли считать атрибутом материи развитие? Решение вопроса об атрибутивном характере развития связано с тем содержанием, которое вкладывается в понятие «развитие». Обычно выделяют три подхода: развитие как круговорот; развитие как необратимое качественное изменение; развитие как бесконечное движение от низшего к высшему. Эти подходы справедливы, когда речь идет не о материи вообще, а о каком-либо материальном образовании.

Одной из фундаментальных черт современного естествознания и направлений его диалектизации является проникновение в систему наук о природе эволюционных идей, которые связаны с концепцией иерархии качественно своеобразных структурных уровней материальной организации, выступающих как этапы эволюции природных объектов.

Термин «коэволюция» впервые был использован в 60-х гг., как удобная интерпретация термина ноосфера. О его возникновении Н.Моисеев пишет так: «Термин ноосфера в настоящее время получил достаточно широкое распространение, но трактуется разными авторами весьма неоднозначно - profreglament.ru. Поэтому в конце 60-х гг. я стал употреблять термин «эпоха ноосферы». Так я назвал тот этап истории человека, когда его коллективный разум и коллективная воля окажутся способными обеспечить совместное развитие (коэволюцию) природы и общества. Человечество — часть биосферы, и реализация принципа коэволюции— необходимое условие для обеспечения его будущего».

Рассматривая проблему коэволюции, следует выяснить, какие воздействия на биоту (совокупность всех живых организмов, в том числе и человека) будут иметь значение для выживания человека как биологического вида, для сохранения и воспроизводства на Земле человеческого общества и цивилизации. Эволюция биоты реализуется через процесс видообразования - profreglament.ru. Биосфера — сложная система, развивающаяся крайне неустойчиво. Ее эволюция знает множество катастроф. По современным данным для естественного образования нового биологического вида требуется не менее 10 тысяч лет.

Эволюция человеческого общества происходит при сохранении генетических констант вида homo sapiens и реализуется через взаимосвязанные процессы развития социальных структур, общественного сознания, производственных систем, науки, техники, материальной и духовной культуры. Качественный характер этих взаимодействий меняется вследствие научно-технического прогресса, тех коэволюции. Скорость техноэволюции в отличие от биоэволюции постоянно возрастает. При большой разнице в скоростях биоэволюции и техноэволюции (три десятых порядка) говорить о коэволюции природы и общества невозможно.

Очаговые и локальные последствия деградации окружающей среды приводят к заболеваниям, смертности, генетическому уродству, они чреваты региональными и глобальными последствиями - profreglament.ru. Собственно говоря, вся деятельность человека, начиная с самых древнейших времен, — это сплошное возмущение биосферы. Как только человек добыл огонь, стал заниматься охотой и земледелием, изготовлять метательное оружие, уже тогда возник энергетический кризис. Реакция системы на возмущение зависит от его силы. Если возмущение ниже допустимого порога, то система в силах справиться и подавить негативные последствия, если выше, то последствия разрушают систему. Поэтому нагрузки на биосферу должны не превышать ее возможности по сохранению стабильности биосферы.

Такое взаимодействие и есть реальная основа принципа коэволюции.

До середины XIX в. производимые человеком возмущения биосферы соответствовали их допустимым пределам, структурные соотношения в биоте сохранялись в границах, определяемых законами устойчивости биосферы, а потеря биоразнообразия была незначительна. Около столетия назад человечество перешло порог допустимого воздействия на биосферу, чем обусловило деформацию структурных отношений в биоте и угрожающее сокращение разнообразия. Вследствие этого биосфера перешла в возмущенное состояние - profreglament.ru. Методологи призывают осознать, что коэволюционное сосуществование природы и общества становится проблемой планетарного масштаба и приобретает первостепенную значимость.

Вопрос№39

Можно назвать две группы причин, указывающих на необходимость повышения роли фундаментальной базы образования. Первая группа связана с глобальными проблемами цивилизации, нынешний этап развития которой характеризуется наличием признаков экономического, экологического, энергетического, информационного кризисов, а также резким обострением национальных и социальных конфликтов во многих странах мира. Вторая группа причин обусловлена тем, что мировое сообщество в последние десятилетия явно ставит в центр системы образования приоритет человеческой личности. Формирование широкообразованной личности требует решения ряда взаимосвязанных задач. Во-первых, нужно создать оптимальные условия для гармонических связей человека с природой посредством изучения естественно-научных фундаментальных законов природы. Во-вторых, человек живет в обществе, и для его гармонического существования необходимо погружение в культурную среду через освоение истории, права, экономики, философии и других наук.

Концепцию фундаментального образования впервые отчетливо сформулировал в начале XIX в. немецкий филолог и философ Вильгельм Гумбольдт (1767– 1835). По его мнению, предметом такого образования должны служить те фундаментальные знания, которые именно превалируют в фундаментальной науке. Ученый утверждал, что образование должно быть встроено в научные исследования. Эта прогрессивная идея системы образования реализована в лучших университетах мира.

Необходимость перехода к системе образования, в которой повышается роль фундаментальной базы образования, многими специалистами к настоящему времени признана. В этом направлении уже сделаны конкретные шаги. Один из них – введение в общеобразовательный цикл в вузах новой дисциплины – концепции современного естествознания – для обязательного изучения.

Знание концепций современного естествознания поможет будущим специалистам гуманитарных направлений расширить кругозор и познакомиться с конкретными естественно-научными проблемами, тесно связанными с экономическими, социальными и другими задачами, от решений которых зависит уровень жизни каждого из нас.

Любой специалист, вне зависимости от профиля и специфики своей деятельности, так или иначе рано или поздно касается проблем управления. А это означает, что он должен владеть знанием менеджмента. На первый взгляд может показаться, что естествознание – ненужный груз для специалистов управления, экономики, руководителей предприятий и других подобного рода специалистов. Однако на самом деле любой специалист, если он истинный специалист, и прежде всего менеджер или экономист, должен владеть не только законами управления и экономики, но и естественно-научной сущностью объекта, для которого проводится, например, экономический анализ. Без знаний естественно-научной сущности анализируемого объекта и без понимания естественно-научных основ современных технологий менеджеры и экономисты, даже владеющие знаниями менеджмента и экономики, не в состоянии дать квалифицированных рекомендаций по оптимальному решению даже самого простого вопроса, связанного с оценкой, например, экономической эффективности применения различных предлагаемых технологий изготовления какого-либо товара. Ведь каждая технология характеризуется собственной спецификой, влияющей на качество выпускаемого товара, своей материально-технической базой, воздействием на окружающую среду и т. п., а это означает, что поставленный вопрос сопряжен с решением комплекса задач, включающего и экономические, и социальные, и естественно-научные аспекты. Специалисту, владеющему вопросами современного естествознания вместе с теоретическими знаниями управления экономики, не составит труда решить не только простую экономическую задачу (допустим, составить экономически обоснованный бизнес-план), но и любую сколь угодно сложную.

Первую оценку того или иного предложения настоящий руководитель любого ранга обычно производит самостоятельно, до того, как примет окончательное решение о необходимости прибегнуть к услугам специалистов. Вероятность того, что оценка будет объективной, а решение – единственно верным, тем выше, чем шире профессиональный кругозор руководителя, что чрезвычайно важно для принятия особо ответственных решений, связанных, например, со строительством крупных объектов: мощных электростанций, протяженных магистралей и т. п., затрагивающих интересы колоссального числа людей, а нередко государства в целом, иногда и многих государств. Без владения естественно-научными основами современных технологий получения электроэнергии вряд ли возможно принятие решения о строительстве такой электростанции, которая бы наносила минимальный экологический ущерб и производила бы дешевую энергию. Если руководители и работающие вместе с ними специалисты вынесут решение без учета естественно-научных основ энергетики и экологии, то такое некомпетентное решение сделает возможным строительство, например, гидроэлектростанций на равнинных реках, которые, как сейчас всем понятно, производят не самую дешевую энергию, нарушают естественный природный баланс, на восстановление которого потребуется гораздо больше энергии, чем ее производят такие электростанции. Подобные некомпетентные решения могут послужить основой для строительства гигантской мощности атомной электростанции в том регионе, где нет крупных потребителей энергии и где природные условия позволяют строить электростанции совершенно другого типа, например, гелиоэлектростанцию, мощности которой вполне достаточно для местного потребления. При этом не возникает проблемы передачи электроэнергии на большие расстояния другим потребителям, что влечет за собой неизбежные потери полезной энергии. Кроме того, гелиоэлектростанция мало влияет на окружающую среду. Знание естественно-научных основ энергетики и экологии поможет выбрать наиболее оптимальный тип гелиоэлектростанции, которая органически вписывалась бы в живую природу, вырабатывая при этом дешевую энергию.

С проблемами энергетики, экологии вроде бы все понятно – ими должен владеть и инженер, и руководитель, и менеджер, и экономист. А зачем им нужны знания, например, о генной инженерии? Ответ очевиден, если учесть, что без таких знаний невозможно ни вывести высокопродуктивные породы животных, ни внедрить современные передовые технологии в сельскохозяйственное производство.

Практически все руководители в разных отраслях экономики и науки прямо или косвенно участвуют в распределении финансовых ресурсов. Понять, что только при правильном, рациональном распределении таких ресурсов можно ожидать наибольшего экономического, социального, либо другого эффекта. Очевидно, также, что оптимальное распределение финансовых ресурсов способны осуществить специалисты только высокой квалификации, профессиональный уровень которых определяют не только гуманитарные, но и естественно-научные знания.

На современном этапе развития науки, и естествознания в том числе (особенно в России и странах бывшего СССР, где наука, как и экономика в целом, переживает глубокий кризис) распределение финансовых ресурсов для обеспечения научных исследований и образования играет важную роль. При поверхностной, неквалифицированной оценке проблем современной науки выделяемые государством мизерные средства могут расходоваться на проведение исследований ради исследований, на создание многочисленных теорий ради теорий, реальная польза от которых весьма сомнительна, на преждевременное строительство крупных экспериментальных установок, требующих колоссальных материальных затрат и т. п. При таком подходе нередко заслуживающие внимание исследования, чаще всего экспериментальные (носящие не только прикладной, но и фундаментальный характер и отличающиеся новизной и практической значимостью, т. е. приносящие реальную пользу и вносящие весомый вклад в науку) откладываются до лучших времен, что, естественно, будет тормозить развитие не только науки, но и экономики и тем самым сдерживать рост благосостояния народа. Подобный негативный результат несет в себе недостаточное финансирование всей системы образования.

Профессиональная целесообразность знаний основ естествознания касается в одинаковой мере и юристов, и специалистов других профилей. И в этом несложно убедиться, предположив, что руководитель какого-то крупного предприятия привлечен к ответственности за нарушение экологических норм – выброс в атмосферу больших объемов газовых отходов, содержащих соединения серы повышенной концентрации. А соединения серы, как известно, – источник кислотных осадков, губительно влияющих на растения и приводящих к окислению почвы, что в свою очередь влечет за собой резкое снижение урожайности. Степень наказания виновного будет зависеть от того, насколько объективно и квалифицированно сделана правовая оценка его действий, а сама правовая оценка определяется прежде всего профессиональным кругозором лица, дающего оценку. Наряду с правовыми знаниями владение последними достижениями современных технологий, которые позволяют практически исключать выброс многих вредных газов, в том числе и серы, в атмосферу, несомненно поможет юристу объективно оценить степень нарушения и причастность к нему тех или иных конкретных лиц. Профессиональные знания юриста приведут его к правильному решению и будут способствовать тому, чтобы правонарушения не повторялись. В этом случае можно считать, что основная цель высококвалифицированной подготовки и образования достигнута. «Великая цель образования, – как сказал известный английский философ и социолог Герберт Спенсер (1820–1903), – это не знания, а действия».

Современная, удивительно многообразная, техника – плод естествознания, которое и по сей день является основной базой для развития многочисленных перспективных направлений – от наноэлектроники до сложнейшей космической техники, и это очевидно для многих. Но как связать современное естествознание с философией? Философы всех времен опирались на новейшие достижения науки и, в первую очередь, естествознания. Достижения последнего столетия в физике, химии, биологии и в других науках позволили по-новому взглянуть на сложившиеся веками философские представления. Многие философские идеи рождались в недрах естествознания, а естествознание в свою очередь в начале развития носило натурфилософский характер. О такой философии можно сказать словами немецкого философа Артура Шопенгауэра (1788–1860): «Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат».

Знание концепций современного естествознания поможет многим, вне зависимости от их профессии, понять и представить, каких материальных и интеллектуальных затрат стоят современные исследования, позволяющие проникнуть внутрь микромира и освоить внеземное пространство, какой ценой дается высокое качество изображения современного телевизора, каковы реальные пути совершенствования персональных компьютеров и как чрезвычайно важна проблема сохранения природы, которая, как справедливо заметил римский философ и писатель Сенека (около 4 до н. э. – 65 н. э.), дает достаточно, чтобы удовлетворить потребности человека.

Человек, обладающий хотя бы общими и в то же время концептуальными естественно-научными знаниями, т. е. знаниями о природе, будет производить свои действия непременно так, чтобы польза как результат его действий всегда сочеталась с бережным отношением к природе и с ее сохранением не только для нынешнего, но и для грядущих поколений. И только в этом случае каждый из нас сможет осознанно с благоговением и восторгом повторить замечательные слова Николая Карамзина (1766–1826): «Нежная матерь Природа! Слава тебе!»

Известный чешский мыслитель и педагог, один из основателей дидактики Ян Коменский еще в XVII веке написал «Великую дидактику», выступая с лозунгом «Обучать всех, всему, всесторонне» и таким образом теоретически обосновал принцип демократизма, энциклопедизма и профессионализма в образовании, в котором скрыты многие ценнейшие, плоды будущих богатых урожаев.

Продолжая данную мысль, можно уверенно утверждать: только всестороннее познание естественнонаучной истины делает человека свободным, свободным в широком, философском смысле этого слова, свободным от некомпетентных решений и действий и, наконец, свободным в выборе пути своей благородной и созидательной деятельности.

Вопрос№38

При моделировании современной социально - экономической системы зачастую важную роль играет интуиция, опыт, ассоциативность мышления, догадки эксперта. Наиболее удобным математическим аппаратом для построения соответствующих моделей может послужить аппарат ориентированных графов - орграфов. Именно наглядность и простота орграфов делает их привлекательными для подобного класса систем. При построении орграфов экономических систем большое внимание уделяется отображению в формируемых моделях обратных связей, которые присутствуют в любой сложной системе. Благодаря наличию обратных связей в моделях, результаты моделирования (анализы и прогноза) оказываются более достоверными, чем при использовании математического аппарата, который эти обратные связи отобразить не способен. Наглядность и простота реализации решения делают их доступными для широкого круга специалистов, не обладающих глубокими познаниями в области прикладной математики.

В качестве примера рассмотрим моделирование демографической ситуации РФ. Анализ причин демографического кризиса и путей его преодоления имеет важное значение для планирования развития экономики государства и улучшения его демографического состояния. Структурная модель позволит определить влияние на численность населения основных социально-экономических факторов. Данная система является «мягкой», т.е. человеческий фактор играет в ней значительную роль, и она может адаптироваться к внешним воздействиям.

Социально-экономическая система, включающая основные факторы, влияющие на численность населения, может быть описана следующими элементами, в качестве исходных возьмем данные статистики РФ. x1 - численность населения (144168205 чел.); x2 - уровень рождаемости (1502477 чел); x3 - уровень смертности (2295402 чел); x4 - средства, выделяемые государством на здравоохранение, образование, просвещение и социальную сферу; x5 - уровень бедности; x6 - уровень безработицы (1920300 чел); x7 - средства, выделяемые государством на оборону, охрану границ, безопасность и т.п. (529 млрд. руб.); x8 - инвестиции в экономику (инвестиции в основной капитал (ИОК) - 2729834000000 руб., инвестиции на образование - 1,7% от ИОК (46407178000 руб.), на здравоохранение - 2,7% от ИОК (73705518000 руб.), на социальную сферу - 99,3% от ИОК (2 710 725 162 000 руб.)).

Структурная модель представляет собой орграф, вершины: х1,...х8 - это элементы системы, ориентированные дуги между вершинами (хi,хj) определяют влияние одних элементов системы на другие. Дуги характеризуют причинно-следственные связи элементов: дуга от вершины хj к вершине хi проводится тогда, когда изменение хj вызывает значительное изменение хi. Причинно - следственная связь будет положительной, если увеличение хj приводит к увеличению хi, а уменьшение хj - к уменьшению хi и отрицательной в противоположном случае. В рассматриваемом примере 12 дуг [Кочетков Ю. Структурный анализ демографического кризиса в Латвии. Computer Modelling & New Technologies, 2002, Volume 6, No.2, 35-38]: (х1х1) - ускорение роста численности населения при улучшении условий жизни; (х2х1) - влияние уровня рождаемости на численность населения; (х3х1) - влияние уровня смертности на численность населения; (х4х2) - влияние средств, выделяемых на здравоохранение, на уровень рождаемости; (х4х3) - влияние этих же средств на уровень смертности; (х5х2) - влияние уровня бедности на уровень рождаемости; (х5х3) - влияние уровня бедности на уровень смертности; (х6х5) - уровень безработицы на уровень бедности; (х7х4) - увеличение средств на безопасность в счет средств на здравоохранение; (х7х6) - влияние инвестиции на безопасность на уровень безработицы; (х8х4) - инвестиции в экономику увеличивают средства на здравоохранение и т.п.; (х8х6) - инвестиции в экономику снижают уровень безработицы. Рассматриваемый орграф является слабо связным и включает один контур - это петля при вершине х1 и 9 полуконтуров. Петля отражает нелинейность структурных изменений в системе, характеризующуюся ускорением роста численности населения при улучшении условий жизни. Предлагаем следующую стратегию преодоления демографического кризиса, которая заключается в увеличении инвестиций в экономику и в социальную сферу, здравоохранение, образование, и видится достаточно перспективной в существующих условиях.

С целью более глубокого анализа нашей модели выполним исследование импульсных процессов в орграфе. Каждая из вершин графа (х1,х2, ..., х8) принимает некоторые значения b_j(t) в дискретные моменты времени t = 0;1;2;3....Импульсом p_j(t) = b_j(t) - b_j(t-1) является изменение значения вершины при t>0. Для проведения анализа использована квадратная матрица А смежности орграфа, которая составляется по правилу: 1, если дуга положительная, -1, если дуга отрицательная, 0, если дуга отсутствует. Автономный импульсный процесс в нашем орграфе можно описать уравнениями:

P(t) = P₍₀₎ · A^t, b_j(t) = b_j(исх)+a_ij,

где a_ij - элемент матрицы I+A+A²+...+A^t

I- единичная матрица, соответствующая А [Чепурных Н.В. Планирование и прогнозирование природопользования. - М.: Интерпракс, 1995. - 288с.]. Вектор исходных вершин условно принят равным (0,0,...,0), за единицу времени возьмем 1 год.

В соответствии с нашей перспективной стратегией улучшения демографической ситуацией в стране в вершину х8 (инвестиции в экономику) вводится единичный начальный импульс Р(0)=(0,0,0,0,0,0,0,1). В момент времени t=3 единицам численность населения (вершина х1) увеличивается на 2 условных единицы. При введении единичного начального импульса Р(0)=(0,0,0,1,0,0,0,0) в вершину х4, начиная со второго момента времени t=2, численность населения увеличивается на 2 единицы через каждую единицу времени. При введении начального импульса в вершину х7 в момент времени t=3 численность населения уменьшится на 2 единицы, а затем изменяться не будет. Уличением уровней бедности х5 и х6 путем введения соответствующих единичных импульсов численность населения начиная с момента времени t=2, каждый последующий момент уменьшается на 2 единицы. Отсюда следует, что подтверждается оптимальность выдвинутой стратегии. Для упрощения проводимых расчетов был разработан программный модуль в среде ЭТ MS Excel.

Недостатком данной модели является «преобразование» исходных данных в двоичный вид, что может привести к искажению полученного решения. Для устранения этой проблемы предлагается перейти к нечетким ориентированным графам, и воспользоваться аппаратом нечеткой логики и нечетких графов.

С помощью нечетких графов удается построить модель, объединяющую подсистемы различных показателей: экономических, экологических, социальных, образовательных и т.п. Причем часть этих показателей может иметь статистическую базу, а часть может оцениваться и качественно. Предлагаемая модель позволяет проанализировать взаимодействия трудноформализуемых факторов, измерение которых является часто очень сложной проблемой, сформировать количественный и качественный прогноз изменения системы, а также выбрать наилучшие варианты воздействия на исследуемую систему.

МИГРАЦИЯ КАК ФАКТОР СТАБИЛИЗАЦИИ ДЕМОГРАФИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В РОССИИ

Использование миграции как элемента, способного уравновесить количественную убыль российского населения, ограничено действием политических и социокультурных факторов. При самых оптимистических предпосылках, по данным Госкомстата, для поддержания стабильной численности населения России необходимо принимать не менее полумиллиона иммигрантов в год в среднем в течение 2001-2050 гг. [9, с. 7].

На государственном уровне задача органов управления заключается в таком моделировании миграционных потоков, при котором не только количественные, но и качественные характеристики иммигрантов были бы приемлемы в целях пополнения антропогенных ресурсов страны, прежде всего с точки зрения кадровой подготовки, образовательного и интеллектуального потенциала мигрантов. Также миграционные потоки внутри страны могли бы быть использованы для выравнивания дисбаланса заселенности российских территорий. Роль регионов в данном случае особенно важна, так как обесᴨȇчение социально-экономической привлекательности области или края является доминирующим фактором активизации притока населения.

Апробация программ по стабилизации демографической ситуации на региональном уровне представляет собой базовый элемент внедрения политики демографического роста. Наиболее оптимальным представляется сочетание активной социальной и семейной политики, направленной на стимулирование репродуктивной активности населения, и продуманной миграционной политики, строящейся на принципах селективного привлечения «качественных» мигрантов. Основной акцент следует делать на управление ypoвня рождаемости и объема и направления миграционных потоков. Выбор этих приоритетов не случаен, так как понижение ypoвня смертности и поступательное повышение продолжительности жизни прогнозируется демографами даже в самых ᴨȇссимистичных прогнозах, тогда как уровень рождаемости и миграционный прирост -- единицы, наиболее динамично реаᴦᴎҏующие на внешние факторы воздействия.

Использование миграционного компонента пополнения человеческих ресурсов требует совершенствования законодательных основ миграционной политики, создания «миграционной инфраструктуры»: сети центров тестирования, повышения или смены квалификации, жилищное, трудовое, социальное обесᴨȇчение мигрантов, использование трудового потенциала приезжих на легальных основаниях, не в ущерб, а во благо принимающей стороны.

В рамках теории второго демографического ᴨȇрехода вступление популяционного развития в режим количественной регрессии предполагает замещение демографических критериев развитости населения прогрессом его качественных характеристик (повышение уровня здоровья, образования, физической, интеллектуальной, социальной активности граждан). Если этого не происходит, наступает демографическая стагнация. Россия находится на том рубеже развития, когда внутренний потенциал демографического роста практически исчерпан, а миграционный компонент используется неэффективно. Апробация различных методик и программ по преодолению депопуляции на уровне регионов представляет тот инструментарий демографического моделирования, который может быть использован в качестве механизма отработки различных вариантов и схем смягчения депопуляционных тенденций. Следует отметить, что для основной массы субъектов Российской Федерации характерны отсутствие конструктивной политики демографического роста и транзитный характер миграционных потоков, не позволяющие стабилизировать демографические показания. Очевидна необходимость осуществления в рамках конкретных территорий программ по демографическому стимулированию на базе внедрения систем ипотечного кредитования молодых семей, поддержки семейного бизнеса.

Внешние источники, связанные с миграцией, могут быть актуализированы лишь при условии активизации экономического развития регионов, когда принимающая сторона сможет четко формулировать потребности в объемах и кадровом составе иммигрантов, исходя из котоҏыҳ будет строиться политика стимулирования и селективного контроля над миграционными потоками.

Очевидно, что на проведение демографической политики в направлении создания предпосылок для роста рождаемости, сокращения смертности, особенно от предотвратимых причин стимулирования притока в Россию русскоговорящего населения нужны огромные средства. Но эти средства должны быть найдены в самое ближайшее время и постеᴨȇнно наращиваться, поскольку рост экономики ведет непосредственно к росту доходов бюджета и, значит, постеᴨȇнно могут увеличиваться и расходы на меры демографической политики. Важное значение при осуществлении демографической политики в стране имеет государственный контроль за ходом решения основных задач Концепции демографического развития до 2015 г.

Вопрос№37

МОДЕЛИ СИНЕРГЕТИКИ, РАЗВИТИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА, ДЕМОГРАФИЧЕСКИЕ КРИЗИСЫ

В.А.Белавин, Е.Н.Князева, С.П.Курдюмов На рубеже третьего тысячелетия и в условиях возрастания общей неустойчивости мирового развития всех нас волнуют вопросы о том, куда течет история и чего можно ожидать, каковы исторические пути развития человечества и варианты будущего развития, каковы особенности и последствия демографических кризисов и происходящего ныне демографического взрыва, как избегать неблагоприятных, катастрофических ситуаций и каковы условия самоподдерживающего и оберегаемого развития человечества (sustainable development). Совокупность конструктивных следствий нелинейного анализа и синергетики могут служить в качестве некой методологии, адекватной для анализа современного посткапиталистического, или постиндустриального, общества. Синергетическая методология по своему содержанию близка к основным идеям постмодернизма, или постструктурализма. В последнем также развиваются нетрадиционные идеи о способах роста и развития, нелинейности феноменов культуры, роли децентрализации и хаоса, тонком проникновении пространственных и временных характеристик. В статье предпринимается попытка обсудить некоторые социальные и демографические приложения синергетической модели эволюции систем . Проблемы излагаются здесь в общеметодологическом, постановочном ключе. Формулируется серия вопросов, конструктивных для дальнейшего научного поиска, осуществляемого специалистами в области истории, демографии, экономики, социологии. Синергетическое расширение антропного принципа Синергетика перестраивает наше мировоззрение. Синергетика открывает необычные стороны мира: его нестабильность и режимы с обострением (режимы гиперболического роста, когда характерные величины многократно, вплоть до бесконечности возрастают за конечный промежуток времени), нелинейность и открытость (различные варианты будущего), возрастающую сложность формообразований и способов их объединения в эволюционирующие целостности (законы коэволюции). Узкий эволюционный коридор в сложное. Синергетика позволяет взглянуть на мир другими глазами. Вновь удивиться миру. Главное чудо - в том, что мир устроен так, что он допускает сложное. Известна формулировка антропного принципа, связанного с происхождением Вселенной. Сложность наблюдаемой Вселенной определяется очень узким диапазоном сечений первичных элементарных процессов и значениями фундаментальных констант. Если бы сечения элементарных процессов в эпоху Большого взрыва были бы, скажем, немного выше, то вся Вселенная "выгорела" бы за короткий промежуток времени . Антропный принцип оказывается принципом существования сложного в этом мире. Чтобы на макроуровне сегодня было возможно существование сложных систем, элементарные процессы на микроуровне изначально должны были протекать очень избирательно. На основе исследования математических моделей открытых нелинейных сред (систем) обнаружено явление инерции тепла и локализации процессов (например, горения) в виде нестационарных структур, развивающихся в режиме с обострением . Есть основания сформулировать гипотезу о распространении антропного принципа на условия проявления "сложности" в явлениях самоорганизации. Эта гипотеза состоит в том, что сложный спектр структур, отличающихся различными размерами и формами, существует лишь для узкого, уникального класса моделей со степенными нелинейными зависимостями. Удивительно, что все сложное построено в мире чрезвычайно избирательно, что эволюционный коридор в сложное очень узок. Эволюционное восхождение по лестнице всеусложняющихся форм и структур означает реализацию все более маловероятных событий. Итак, относительно простые математические модели содержат сложное, сложный спектр структур-аттракторов. Показано, что на выделенном классе открытых и нелинейных сред могут возникать и метастабильно поддерживаться сложные спектры нестационарных структур, структур, развивающихся в режиме с обострением. Путь к сложному - это путь к средам с большими нелинейностями и новым свойствами, с более сложным спектром форм и структур. Это создает основания рассматривать мир как иерархию сред с разной нелинейностью. Свертывание сложного. Одна из основных и методологически конструктивных идей - это идея о свертывании сложного, радикальной редукции сложного к простому. Аттракторы эволюции сложных систем описываются намного проще, чем зигзагообразный и неоднозначный путь к ним. Как известно, поведение любой системы может быть представлено бесконечным рядом гармоник (мод) с временным коэффициентом перед каждой. Если в модели линейной системы различные гармоники (моды) независимы, то в модели нелинейной - устанавливается определенная связь между ними. Открытость системы приводит к тому, что в определенные гармоники поступает извне энергия, а нелинейность определяет характер ее распределения между гармониками. Диссипативные процессы, затухание действует по всему спектру гармоник. В силу нелинейности диссипацией "выедаются", уничтожаются те гармоники, которые недостаточно поддерживаются энергетически. В результате остается конечное и небольшое количество гармоник, а стало быть, и небольшое число уравнений, описывающих асимптотическое поведение бесконечно сложной открытой нелинейной системы. Этот вывод можно сформулировать в общем виде. Неправомерно при поиске структур-аттракторов чрезмерно усложнять модели, вводить большое число параметров эволюции. Синергетика позволяет снять некие психологические барьеры, страх перед сложными системами. Сверхсложная, бесконечномерная, хаотизированная на уровне элементов среда (система) может описываться, как и всякая открытая нелинейная среда (система), небольшим числом фундаментальных идей и образов, а затем, возможно, и математических уравнений, определяющих общие тенденции развертывания процессов в ней . Можно попытаться определить в том числе и параметры порядка мирового развития (законы роста населения мира). Структуры-аттракторы эволюции, ее направленности или цели относительно просты по сравнению со сложным (запутанным, хаотическим, неустоявшимся) ходом промежуточных процессов в среде. Асимптотика колоссально упрощается. На основании этого появляется возможность прогнозирования исходя: 1) "из целей" процессов (структур-аттракторов), 2) "от целого", исходя из общих тенденций развертывания процессов в целостных системах (средах), и тем самым 3) из идеала, желаемого человеком и согласованного с собственными тенденциями развития процессов в средах. Обоснование модели. Конкуренция двух факторов в нелинейной системе. Мы рассматириваем динамику эволюции сложных нелинейных систем (открытых нелинейных сред), учитывая при этом действие двух факторов. С одной стороны, это - фактор, создающий неоднородности в сплошной среде, аналог "работы нелинейных источников" самого различного рода. В самом общем смысле - это действие нелинейных обратных связей в сложной системе, фактор самовлияния, самовоздействия, самонарастания (или самоослабления) процессов в сложной системе (среде). Причем эти нелинейные положительные (или отрицательные) обратные связи (самовлияния) являются не энергетическими, а селективными и конфигурационными: лишь правильно топологически организованное, резонансное воздействие приводит к значительному усилению (или ослаблению) процессов в среде. Примеры самовоздействий такого рода могут быть самыми различными: цепные реакции в лазере, приводящие к сокращению полуширины спектральной линии; разрастание малых колебаний в радиотехнике; биологические катализаторы, позволяющие колоссально усиливать скорость процессов в живых организмах, приводить к зврывному нарастанию; быстрый рост в экономике типа "капитал на капитал", когда полученная прибыль идет не на потребление, а снова вкладывается в производство. С другой стороны, это - фактор, размывающий неоднородности в нелинейной системе (среде), аналог диссипации, диффузии самого разного рода. Это может быть "диффузия" (миграция) населения, диффузия (распространение) инфекционных болезней, диффузия (передача) знаний, научной и культурной информации, культурно-исторических традиций. Рассеивающий фактор означает влияние процессов, протекающих на микроуровне на эволюцию структур на макроуровне. Этот фактор, так сказать, многофункционален: он может выступать а) как сила, выводящая на структуру-аттрактор эволюции, б) как способ перехода между различными режимами эволюции, скажем, режимом быстрого роста и режимом ослабления интенсивности процессов, в) как фактор когерентности, установления связи между структурами, согласования структур, развивающихся в разном темпе, в единое целое (целостную эволюционирующую структуру). Конкуренция между этими двумя факторами - действием нелинейных обратных связей и диссипативными, рассеивающими процессами - приводит к различным режимам развития процессов в нелинейных системах (средах). Может устанавливаться LS-режим с обострением, режим локализации и роста интенсивности процессов во все более узкой области вблизи максимума (если фактор нелинейного самовлияния сльнее аналога диссипации), или HS-режим снижения интенсивности процессов, расплывания структур и "растекания от центра" (если аналог диссипации сильнее фактора самовлияния). Наличие двух взаимодополнительных режимов эволюции сложных систем может быть интерпретировано как возможность существования сложных эволюционирующих структур в двух формах - в форме локализованных процессов, "частиц" (LS-режим) и в форме "волн охлаждения", расплывания процессов по старым следам (HS-режим). Парадоксально, что можно строго математически показать, что линеаризация таких моделей приводит к исчезновению "мира частиц", т.е. к исчезновению второй формы существования сложных структур. То есть линеаризация как бы "вырезает" вторую половину мира. Как будет показано ниже, сложный спектр структур-аттракторов может существовать лишь при определенном сочетании, тонком гармоничном равновесии действия этих факторов в нелинейной системе (среде).

Задача реконструирования аттрактора. Исследование хаотических режимов процессов, протекающих в открытых нелинейных средах, включает в себя ряд интересных постановок проблем. Существуют методы, позволяющие восстановить размерность аттрактора и его общий вид по экспериментальным данным.

Задача восстановления спектра структур-аттракторов чрезвычайно сложна и пока не решена, но можно проводить поиск одного аттрактора, анализируя последовательность измерений некоторой величины. Эта задача называется задачей реконструкции аттрактора. Оказывается, «чтобы исследовать количество параметров порядка у сложной многомерной системы, требуется измерять одну из ее характеристик в дискретные моменты времени» . Поиск числа и характера параметров порядка сложной системы, которые определяют поведение всех остальных степеней ее свободы, является одним из способов упрощения этой системы, описания сложного достаточно простым и доступным образом.

Метод ПАР (приближенных автомодельных решений). Установлено, что асимптотики эволюционных процессов в определенных классах открытых нелинейных сред, т.е. структуры-аттракторы, описываются инвариантно-групповыми решениями.

Поскольку в инвариантах пространство и время не свободны, а определенным образом связаны друг с другом, постольку мы переходим к пространственно-временному описанию процессов, протекающих в сложных системах. На асимптотических стадиях рост величин по времени (рост населения,капитала, знаний, научной информации) тесно увязана с пространственным распределением этих процессов (с урбанизацией, распределением капитала, центрами криссталлизации знания).

Мы считаем, что математическая модель сложных систем должна обладать сложным спектром аттракторов, т.е. структур, которые возникают на развитых, автомодельных (т.е. самоподобных, сохраняющих при эволюции свою форму) стадиях процессов. Основная проблема заключается в том, чтобы найти тип уравнений, которые допускают сложный спектр аттракторов. Иначе говоря, какие типы нелинейности делают возможным существование сложного спектра аттракторов? Как уже отмечалось, это — уравнения со степенными нелинейными зависимостями.

Это утверждение удается проверить на достаточно широких классах зависимости коэффициента теплопроводности от температуры k(T) и источника от температуры Q(T). В работах В.А.Галактионова и А.А.Самарского показано, что если сами уравнения со сложной зависимостью коэффициентов от температуры не допускают инвариантно-групповых решений, на развитых стадиях (при времени, стремящемся к времени обострения) уравнения вырождаются в такие, которые допускают инвариантно-групповые решения . (Три типа вырожденных уравнений, описывающих асимптотическую стадию — это экспоненциальные, степенные и уравнения класса Гамильтона-Якоби). Если речь идет об асимптотическом описании, об описании развитых автомодельных стадий процессов, то с некоторого класса уравнений решения сходятся к инвариантно-групповым решениям и среди них лишь степенные автомодельные решения допускают сложный спектр собственных функций (структур-аттракторов).

Новый тип странных аттракторов. Режимы с обострением имеют такую особенность, что ход процессов в них имеет две существенно отличающиеся друг от друга стадии: длительную метастабильную стадию, когда все характеристики процессов растут чрезвычайно медленно и незначительно, и стадию асимптотической неустойчивости вблизи момента обострения, когда возникает угроза стохастического, вероятностного, «радиоактивного» распада сложной структуры. Вблизи момента обострения сколь угодно малые флуктуации способны рассогласовать темп развития внутри различных подструктур сложной структуры, в результате чего сложная структура подвергается реальной угрозе распада. Открытие асимптотической неустойчивости сложных структур может быть интерпретировано как существование особого типа странных аттракторов.

Существуют определенные классы неустойчивых систем или стадии развития процессов, проявляющие неустойчивость. Неустойчивыми системами, т.е. такими, для которых существуют принципиальные границы предсказания и контроля, можно считать системы со странными аттракторами. И.Пригожин называет неустойчивостью состояния системы вблизи точки бифуркации, когда система совершает выбор дальнейшего пути развития. Мы же говорим о неустойчивости иного рода. О неустойчивости как определенной стадии режимов сверхбыстрого нарастания, развития процессов с нелинейной положительной обратной связью. Неустойчивость — это вероятностный распад сложноорганизованных структур вблизи момента обострения.

Спектр структур-аттракторов существует вблизи S-режима. В результате исследования фундаментальных математических свойств нелинейных моделей установлено существование двух взаимодополнительных режимов эволюции сложных систем — LS-режима локализации и возрастания интенсивности процессов во все более узкой области вблизи максимума и HS-режима «расплывания структур» и «охлаждения».

Существование сложного спектра структур-аттракторов обнаружено в LS -режиме с обострением. Сама структура понимается здесь как процесс, локализованный на среде, способный как-то развиваться и перестраиваться. Нелинейная открытая среда является носителем различных форм локализации (структур-аттракторов). Показано также, что при достаточно больших нелинейностях в объемных источниках по сравнению с нелинейными показателями в размазывающих, диссипативных процессах, в LS-режиме исчезает сложный спектр структур . Это означает, что показатель нелинейности источника b должен не сильно отличаться от показателя нелинейности в диффузии s. Спектр структур-аттракторов существует лишь в LS-режиме (с сокращающейся областью локализации), несильно отличающемся от S-режима, развивающемся на фундаментальной длине (имеющем фиксированную область локализации).

Кроме HS-режима «охлаждения» существует HS-режим с обострением, с возрастанием интенсивности процессов и распространением этих процессов в пространстве.

Группа наших болгарских коллег, в которую входят С.Н.Димова, М.С.Касчиев, М.Г.Колева и Д.П.Василева, недавно получила важный научный результат. В этой модели при приближении HS-режима с обострением к S-режиму открыта возможность существования волн со сложной структурой организации, которые также являются структурами-аттракторами, описываемыми инвариантно-групповыми решениями. Полуширина этих структур-волн растет со временем . Раньше предполагалось, что сложный мир структур соответствует лишь LS-режиму с сокращающейся полушириной при преобладающей роли действия нелинейных источников по сравнению с диффузионными процессами. А в упомянутой выше работе С.Н.Димовой с коллегами открыт еще сложный мир солитонных структур-волн, сохраняющих свою форму при растущей полуширине.

Итак, установлено, что существование спектра структур-аттракторов сложных систем (сред) предполагает выполнение двух условий: во-первых, развитие процессов в режимах с обострением (локализация возможна лишь в сверхбыстрых процессах); во-вторых, специальный вид согласований показателя нелинейности источника и показателя нелинейности в коэффициенте теплопроводности, т.е. требуется развитие процессов вблизи S-режима (LS ® S HS).

Число возможных структур-аттракторов определяется простой формулой: N @ b — s / (b — s — 1), где b — показатель нелинейности источника, а s — показатель нелинейности в диффузии. При b не сильно отличающемся от s + 1, b > s + 1 (LS ® S), или b < s + 1 (HS ® S) может существовать как угодно сложный спектр структур-аттракторов, например, с числом типов структур до 1013.

Суммируем сказанное в этом разделе. Физически и математически показано, что только специфический класс нелинейных степенных зависимостей (определенный класс моделей) допускает существование сложного спектра структур-аттракторов. И потому именно эта модель может быть использована для моделирования процессов в сложных системах, а именно для определения:

• примерного количества структур-аттракторов,

• их формы, пространственно-временной «архитектуры»,

• эволюционной иерархии, принципов построения сложных структур из простых,

• нарушения симметрии в связи с объединением структур «разного возраста», включением «памяти» системы.

К обсуждению этих важных и парадоксальных следствий антропного принципа мы сейчас и переходим. Отметим, что гипотеза об общности ограниченного класса математических моделей, лежащих в основе сложных структур мира, обосновывает саму возможность познания мира сложными структурами. Понимание антропного принципа и лежащих в его основе поисков общего корня организации мира продвигает нас к разгадке чуда познаваемости мира.

Гиперболический характер роста населения Земли

Установлен фундаментальный закон: население Земли растет в режиме с обострением. Гиперболический характер роста народонаселения мира отмечался еще в работах Х.фон Форстера . Современные специальные исследования соответствующей модели и сравнение ее с кривыми, построенными на основе реальных исторических данных о его численности в различные эпохи, проведены в работах С.П.Капицы .

Этот фундаментальный закон вынуждает пересматривать привычное мировоззрение. Принято думать, что процессы бурного роста, такие как возрастание населения Земли, «экономическое чудо» или увеличение потока научной информации, происходят по экспоненте. На самом деле, это — один из мифов классической науки. Большинство процессов лавинообразного роста происходят не по экспоненте, а гораздо быстрее, в режиме с обострением, когда рассматриваемые величины хотя бы часть времени изменяются по закону неограниченн ого возрастания за конечное время.

Особенность роста населения Земли — это квадратичная нелинейность. Ее источником является половое размножение. Автокаталитичность процесса роста народонаселения обусловлена, во-первых, парными столкновениями с порождением, во-вторых, сохранением исходных взаимодействующих тел после столкновения, что создает возможность неоднократности, вторичных, третичных и т.п. столкновений. Разумеется, не каждое взаимодействие людей приводит к рождению нового человека. Значит нужно ввести некий вероятностный коэффициент a, учитывающий это обстоятельство. Важно, что скорость роста населения пропорциональна не числу людей, а квадрату числа людей: dN / dt = a N2. А это уже автокаталитический процесс, режим с обострением.

Стоит отметить, что эта модель хорошо извества в биологии, она описывает прирост особей в биологических популяциях. В многочисленных популяциях, обладающих половой структурой, вероятность рождения детеныша зависит от числа встреч особей, в то время как в малочисленных популяциях эта вероятность линейно зависит от числа самок .

Биологические популяции поддерживают динамическое равновесие своей численности ценой резких колебаний, например, в результате конкуренции хищник-жертва. Социальные системы гораздо эффективнее, они способны «контролировать», как-то смягчать пики колебаний. Но уже в самой закономерности роста населения с квадратичной нелинейностью содержится возможность неустойчивости, демографических кризисов, циклов, переключений режимов.

Обсуждаемая здесь математическая модель роста населения Земли весьма проста. Но из нее вытекают важные следствия. Одно из них состоит в том, что появляется характерное время — время обострения. Население мира стремится к бесконечности по мере приближения к 2025 году . Момент обострения попадает примерно на 2025 год. В реальной действительности бесконечность, разумеется, не может быть достигнута, в частности, за счет попадания — через неустойчивость — в область затухания.

Другое важное следствие — глобальное ускорение мирового развития. 1 млн. лет в палеолите оказывается эквивалентным 40 годам, т.е. по сути жизни одного поколения, в наше время.

Вводя собственную, оригинальную периодизацию истории человечества, И.М.Дьяконов также отмечает глобальное ускорение исторического развития, сокращение длительности основных исторических фаз. «От появления Homo sapiens до конца I фазы [первобытной - здесь и далее пояснения наши, авт.] прошло не менее 30 тыс.лет, II фаза [первобытнообщинная] длилась около 7 тысяч лет, III фаза [ранняя древность] — около 2 тысяч лет, IV фаза [имперская древность] — около 1,5 тыс., V фаза[средневековье] — около тысячи лет, VI фаза[абсолютисткая постсредневековая] — около 300, VII фаза [капиталистическая] — немногим более 100 лет; продолжительность VIII фазы [посткапиталистической] пока определить невозможно. Нанесенные на график, эти фазы складываются в экспоненциальное развитие [на самом деле, это - гиперболическое развитие, режим с обострением - авт.], которое предполагает переход к вертикальной линии или, вернее, к точке — так называемой сингулярности… Вертикальная линия на графике равносильна переходу в бесконечность. В применении к истории понятие «бесконечность» лишено смысла: не могут дальнейшие фазы исторического развития, все убыстряясь, сменяться за годы, месяцы, недели, дни, часы и секунды. Если не предвидеть катастрофы…, тогда, очевидно, следует ожидать вмешательства каких-то новых, еще не учитываемых движущих сил, которые изменят эти графики» . Любопытно, что основываясь всецело лишь на исторических данных, будучи погруженным в историю человечества, Дьяконов усматривает в ней следование гиперболическому закону развития и появление момента катастрофической неустойчивости, что следует из рассматриваемой математической модели роста народонаселения.

Внутренняя устойчивость закономерности роста 

Удивительно, что одна и та же закономерность роста имеет силу для всей истории человечества, т.е. действует уникально длительное время. Развитие на огромном промежутке времени описывает одна и та же формула. Чудовищные войны, эпидемии, приводящие к вымиранию населения огромных регионов, ложились на кривую роста лишь как малые отклонения от общей тенденции, которая быстро восстанавливала себя. Чрезвычайная устойчивость гиперболического закона роста населения выглядит как своеобразное чудо.

Квадратичная нелинейность роста неустойчива лишь относительно момента обострения. К примеру, известно, что в 1343 году 30% населения вымерло от чумы. На квазистационарной стадии подобное возмущение несущественно. Подобного рода возмущение приводит к незначительному изменению момента обострения, допустим он наступит не в 2025, а в 2027 году. Сам режим роста быстро восстанавливается. Кривая роста устойчива по отношению к конечным флуктуациям.

Факт восстановления общего закона мы можем сегодня объяснить стягиванием поля интегральных кривых, полученных методом осреднения для описания автомодельной стадии процесса. Конечные флуктуации приводят к выходу на тот же самый закон. Можно исследовать вопрос, существует ли какая-то пороговая величина флуктуации, которая приводит к срыву внутри модели, к нарушению общего закона роста.

Внутренняя устойчивость гиперболического роста населения, судя по всему, глубоко связана с характеристиками мира как глобальной системы. Развиваемый ныне в демографии системно-исторический подход состоит в рассмотрении мира как единой системы, системы нелинейной и самоорганизующейся с положительными (рост) и отрицательными (стабилизация) обратными связями. Наблюдается синхронизм поведения этой глобальной системы в древности и в наше время: флуктуации численности на протяжении истории быстро сглаживаются, собственная тенденция роста быстро восстанавливается. По-видимому, существуют некоторые параметры порядка, свертывающие внутреннюю сложность и представляющие общий характер поведения этой системы, такие как время жизни одного поколения (порядка 40 лет) или общее, интегральное число людей, когда либо живших на Земле на протяжении всей истории человечества. Фундаментальный смысл имеет финальность, асимптотика этого процесса, на которую, вероятно, не влияют начальные условия (начальные условия «забываются» с выходом на аттрактор).

Устойчивость функционирования и развития сложных систем возрастает по мере восхождения по эволюционной лестнице. Социальные системы более устойчивы, чем биологические. Их устойчивость — это устойчивость движения, динамическая устойчивость. Устойчивость достигается через постоянные нарушения равновесия, посредством следования законам ритма, периодической смены состояний и режимов эволюции, причем с менее резкими пиками колебаний, чем в биологических системах.

Асимптотическая неустойчивость. Демографические кризисы.

Характер современной стадии цивилизационного развития определяется во многом приближением демографического роста к «моменту обострения». Это — ускорение мировых процессов, возрастающая нестабильность, множество возможных, угрожающих миру глобальных опасностей (падение астероидов, экологическая катастрофа, разгул терроризма, ядерный катаклизм), перед лицом которых мир превращается в единое целое. Важно понять, что проблема эволюционных кризисов носит общечеловеческий характер. Эволюционные кризисы и неустойчивость угрожают не только России, но и всему миру.

Сверхбыстрое развитие вблизи обострения чрезвычайно затрудняет возможность приспособления, адаптации человека, и человекомерных систем вообще, к постоянно изменяющимся условиям. Возрастает опасность сверхвзрыва (демографического и социального), сверхкатастрофы. Известный футуролог Е.Дрор выразил суть этой новой ситуации так: мы живем в мире, в котором возрастает вероятность маловероятных событий.

«Кризисы — это не временное состояние, а путь внутренней жизни». Эти слова психолога Л.С.Выготского попадают в резонанс с сегодняшним синергетическим видением мирового развития. Эволюционные кризисы в определенной мере неизбежны, ибо сложные системы помимо длительной стадии выхода на автомодельность имеют и стадию асимптотической неустойчивости. Сложные организации вблизи момента максимального развития, «момента обострения» становятся неустойчивыми к малым возмущениям, флуктуациям на микроуровне. Флуктуации приводят к потере внутренней когерентности развития различных подструктур внутри сложной структуры и к угрозе стохастического распада целостной организации на части (структуры), развивающиеся с разной скоростью, в разном темпе. Асимптотическая неустойчивость эволюции сложных структур рассматривалась нами во втором разделе данной статьи, где была показана возможность ее истолкования как существования нового типа странных аттракторов.

Асимптотическая неустойчивость сложных организаций, развивающихся в режиме с обострением, приводит к «фазовому переходу», к появлению двух сценариев дальнейшего хода событий: к гибели организации, распаду сложной структуры, или к выходу на новый аттрактор, на новый режим функционирования. Что касается первого пессимистического исхода эволюции сложных организаций, то это по сути синергетическая модель известного исторического феномена — крушения империй. Второй сценарий исхода событий обсудим позднее.

Крах Греческой и Римской империй, крушение кайзеровской Германии в 1918 г., после окончания первой мировой войны, распад колониальных систем Великобритании, Франции и Испании после второй мировой войны, распад СССР после периода холодной войны — все эти локальные катастрофы представляют собой, вероятно, проявления общей исторической закономерности краха империй. Из-за общего ускорения цивилизационного развития периоды существования и распада империй становятся все более короткими. Как известно, историки не обсуждают вопроса, почему империи распадаются, они исследуют только конкретные социальные причины и условия краха отдельных империй. Синергетические модели позволяют получить предположительное математическое обоснование этого исторического феномена.

Современный демографический взрыв уже привел к прохождению «момента обострения», к фазовым демографическим переходам в отдельных странах Западной Европы. Можно поставить и исследовать вопрос о том, как проявляется асимптотическая неустойчивость в отдельных подсистемах глобальной системы населения мира. Какие факторы привели к тому, что быстрый рост народонаселения сменился стабилизацией, по крайней мере, в странах Западной Европы? В соответствии с нашей моделью формирования структур в результате конкуренции двух факторов (наращивания неоднородностей в сплошной среде и их рассеивания), можно предположить, что рост экономического и культурного уровня, увеличение связей, контактов, обменов между людьми, развитие инфраструктуры общества как аналог диссипативного фактора на социальной среде в некотором смысле приводит к торможению демографических процессов, подавляет рост народонаселения.

Периодичность в истории. Сокращение периода 

Сложная организация (структура), скорее всего, лишь метастабильно устойчива. Чтобы поддерживать свою целостность, периодически преодолевать тенденцию к стохастическому распаду (стадию асимптотической неустойчивости), она должна существовать в колебательном режиме, позволяющем замедлять процессы и восстанавливать общий темп развития подструктур внутри сложной структуры.

Фундаментальный принцип поведения сложных систем — это периодическое чередование стадий эволюции и инволюции, развертывания и свертывания, взрыва активности, схождения к центру, интеграции и расхождения, дезинтеграции, хотя бы частичного распада. И здесь существуют глубокие аналогии с историческими свидетельствами о циклах процветания и гибели цивилизаций, с циклами Н.Д.Кондратьева, колебательными режимами Гелбрайта, этногенетическими ритмами Л.Н.Гумилева. Что касается самой общей характеристики развития человечества, в результате анализа антропологического и культурно-исторического материала С.П.Капица выделяет 11 характерных периодов в истории развития человечества, причем длительность этих периодов сокращается в логарифмическом масштабе .

Синергетическая модель режимов с обострением содержит внутри себя возможность перехода на режим противоположного характера. Сама нелинейность, если она достаточно сильная, обусловливает существование двух областей: области обострения (там, где начальное возмущение возрастает) и области затухания (там, где начальное возмущение сходит на нет, нивелируется). Оказывается, не надо вводить дополнительные факторы для смены для смены режима роста на режим падения. Сама нелинейность приводит к существованию решения в малом ( 0 < t < tf , это — LS-режим) и решения в целом ( 0 < t < Ґ, это — HS-режим), области обострения, интенсивного роста и области затухания и синхронизации процесса, а также механизма переброски из одного состояния в другое благодаря всегда существующим флуктуациям.

Таким образом, существование решений в малом (LS-режим) и в целом (HS-режим) — общее свойство определенного класса нелинейных уравнений, уравнений со степенной нелинейностью или таких, которые на асимптотической стадии могут сходиться к таковым.

Пульсации в эволюции сложных нелинейных систем, временные колебания численности населения мира существуют и на стадии устойчивого роста. Режимы замедления и распада, хотя бы частичного, и объединения, возникновения новых форм построения эволюционного целого, по-видимому, неизбежны. Всюду существуют петли процессов ( LS » HS ) даже при несильной нелинейности, происходит перескок на процессы, знаменующие обратное движение по времени.

Динамика развития сложных социальных организаций и структур, стало быть, связана с периодическим чередованием режимов убыстрения процессов и их замедления, режимов структурализации и стирания различий, частичного распада структур, с периодическим смещением фокуса влияния от центра к периферии и обратно. Попятное движение по времени, частичный возврат к старому, к культурным и историческим традициям является, вероятно, необходимым условием поддержания сложной социальной организации.

Анализ синергетических моделей эволюции сложных систем, вероятно, позволит получить объяснение известному, давно описываемому историками феномену — периодичности в истории. Изучение 21 цивилизации за последние 3000 лет, проведенное А.Тойнби, дало ему возможность установить периодические переходы от среднего прогрессивного к среднему регрессивному развитию, циклы ухода-и-возврата, аналоги Великого предела, ритмов инь-ян в истории. «На большом количестве эмпирического материала мы убедились, что распад цивилизации, как и рост ее, есть процесс непрерывный и кумулятивный; что у этого процесса есть повторяющийся ритм; что за каждым музыкальным тактом идет следующий такт и что основой предыдущего ритма является Вызов-и-Ответ» .

Для поворота с режима роста на режим замедления и стабилизации населения, как и для выхода на новый аттрактор, необходимы флуктуации. Нужны «потрясения» системы. Нужно пройти через слои хаоса, чтобы создать новую структуру, добыть новую информацию, иметь историческую инновацию вообще.

Изучение математической модели роста народонаселения мира (квадратичной нелинейности) позволило нам установить предположительные периодические колебания (численности населения мира) с сокращающимся по времени периодом . Время периодов сокращается по определенному закону. И это согласуется с историческими демографическими данными, приведенными в работах С.П.Капицы. В истории человечества также имеет место сокращение длительности периодов, о чем пишет, в частности, И.М.Дьяконов (см.выше), со временем происходит уплотнение исторических событий. История становится все более концентрированной.

Конечно, здесь пока больше вопросов, чем ответов. Остаются открытыми многие вопросы. Сколько периодов временных колебаний численности народонаселения мира? Какие временные промежутки они покрывают? Совпадают ли периоды колебаний численности для отдельных стран с периодами для человечества в целом? Как влияют изменения показателя нелинейности источника b и показателя нелинейности в диффузии s в рассматриваемой модели на ход эволюционных процессов в прошлом и будущем? Что это может означать применительно к демографии?

Колебания по пространству. Сети городов. Решетки Кристаллера

Рост населения с обострением ведет не только к существованию временных колебаний численности населения, но и к наличию колебаний по пространству, к определенным конфигурациям пространственного расселения населения, в том числе к определенным формам урбанизации. Если мы имеем установившуюся, автомодельную стадию процесса, структуры-аттракторы, то они описываются инвариантно-групповыми решениями. В последних, как известно, пространство и время не свободны, а определенным образом связаны друг с другом. Это дает возможность определять «архитектуру», пространственную конфигурацию расселения, характер построения сети городов.

Режим с обострением приводит к возникновению центров кристаллизации, сгущения населения — поселков и городов. В условиях конкуренции факторов нелинейного самовлияния, самонарастания и диффузии, рассеяния равномерное распределение населения неустойчиво. Возникают центры концентрации населения, многополюсная и разноуровневая структура расселения.

Существуют некоторые законы возникновения сетей городов разной мощности (максимумы концентрации разной величины), связанные с определенными эволюционными стадиями процесса урбанизации. В пространственном размещении населения имеют место волны изменения плотности населения: «волны сгущения», роста крупных городов, общей неравномерности расселения (LS-режим с обострением) и сменяющие их «волны разрежения», рассредоточения городского населения, связанные с развитием инфраструктуры на данной территории (HS-режим).

В качестве аналога диффузионного, разравнивающего неоднородности фактора в процессах территориальной самоорганизации мы рассматриваем процессы обмена и связи самого разного рода, все то, что синхронизирует, когерентно связывает части в единое целое. Если мы хотим описать прстранственную «архитектуру» расселения, построение единой сети городов и поселков, то должны наложить на эти центры кристаллизации населения требование одного момента обострения, синхронизации темпов развития. Именно согласованность темпов превращает различные структуры в единое эволюционное целое.

Как показывается в работах В.А.Шупера, развивающего топоцентрические идеи В.Кристаллера, А.Леша и Б.Б.Родомана, процессы территориальной самоорганизации приводят на своей развитой, автомодельной стадии к довольно равномерному распределению городского населения по пространству — к возникновению правильных гексагональных решеток, типа ячеек Бенара. «Правильная гексагональная решетка как способ пространственной организации систем городов была увидена Кристаллером на карте Южной Германии» . Сеть городов с хорошо развитой инфраструктурой, каковой является инфраструктура Германии, дает правильную гексагональную решетку. Последняя является структурой-аттрактором процессов урбанизации.

Волны «концентрации населения к центрам» (как следствие быстроты процессов, наличие момента обострения), развития больших городов и «растекания от центров», распределения населения за границы больших городов, связанное с развитием инфраструктуры, дают в конце концов правильную решетку, определенное распределение центральных мест. «Мы рассматриваем систему центральных мест как аттрактор или как потенциальную форму, которую стремится реализовать в своем развитии городское расселение», — разъясняет В.А.Шупер . Решетки Кристаллера обладают внутренней неустойчивостью, в результате чего постоянно происходят колебания около некоторого состояния изостатического равновесия.

Идеи финальности в процессах территориальной самоорганизации развиваются далее в разных направлениях. Установлено, что существуют оптимальные размеры городов, связанные с численностью населения. Такой идеальный город имеет численность порядка 100-300 тысяч жителей. Это, если можно так выразиться, некий «квант урбанизации». Крупные города, типа Москвы, в таком случае оказываются далеки от того, чтобы попасть в число городов. Москва — это, скорее, не город, а конгломерат городов. Она состоит примерно из 40 «квантов урбанизации».

Информационные среды. Возможность усиления нелинейности

В настоящее время бурно развивается инфраструктура не только в рамках отдельных стран, но и между странами, не только материальная инфраструктура (транспорт, связь), но и информационная. Широкое распространение персональных компьютеров и развитие электронной связи через Internet приводит к установлению свободного и быстрого обмена и распространения информации по всей Земле. Возникают информационные среды, сети коллективного разума, открывающие для человека новые возможности.

Информационные среды свободным потоком информации создают возможность не парных, а многочастичных столкновений, а значит усиление нелинейности сред и протекающих в них процессов.

До сих пор темп роста населения мира определялся механизмом полового размножения. Квадратичная нелинейность, приводящая к гиперболическому характеру роста, обусловлена парными взаимодействиямилюдей, половым размножением. Механизм стабилизации роста тесно связан в таком случае с развитием культуры и технологии, с возрастанием роли аналогов диссипативных , обменных процессов в обществе.

Возможны иные сценарии, когда для характеристики развития человечества выбираются нетрадиционные параметры, характеризующие возникновение информационных сред. Гипотетически мыслима возможность изменения самого закона роста, который, вероятно, сможет определяться многочастичными столкновениями на информационной основе. Это приведет к существенному усилению нелинейности среды, на которой развертываются интересующие нас процессы.

Каковы возможные последствия этого? Известно, что чем сильнее нелинейность, тем больше выражены неустойчивости, циклы пространственно-временных колебаний. В то же время при очень сильной нелинейности вообще не может существовать спектра структур-аттракторов, сложность «вымирает».

Усиление нелинейности приводит к увеличению вариантов будущего развития. На сильно нелинейной среде появляется более разветвленное поле путей в будущее. С точки зрения синергетики будущее — это не l’avenir (то, что будет завтра), а les futuribles (одно из возможных будущих состояний). Усиление нелинейности среды расширяет спектр возможностей, спектр будущих состояний. Кроме того, возрастание нелинейности приводит к увеличению способов объединения простых структур в сложные, а значит и возможностей построения более сложных формообразований, организаций и структур.

Усиление нелинейности среды и, кроме того, фактора-аналога диссипации, рассеяния неоднородности в среде может нарушить сегодняшний процесс колебаний вокруг закона гиперболического роста народонаселения и привести к «перескоку» на иной, противоположный HS-режим «охлаждения», «растекания от центра», «синхронизации процессов». Этот режим сопровождается уходом в прошлое, «возобновлением старых следов», традиций и в то же время глобальным интеллектуальным и духовным объединением человечества.

Некоторые ожидания и прогнозы Исторический процесс роста населения мира, его внутренняя устойчивость, сокращение периодов колебаний (численности и пространственного распределения населения) на фоне общей тенденции роста и даже примерное количество периодов, предположительно, объясняются рассматриваемой синергетической моделью. Наибольший интерес представляет начальная и конечная стадии автомодельного режима гиперболического роста.

Прохождение глобальной системы населения Земного шара через состояние асимптотической неустойчивости, через «момент обострения», естественно, рождает вопрос об образах будущего. Что можно ожидать? В отдельных странах Западной Европы в результате демографического перехода произошла стабилизация численности населения. Каким будет демографический переход для всего человечества? И переход куда? Как будет пройден Великий предел, о котором говорили древние индусы?

Как известно, будущее наблюдаемой Вселенной, находящейся в настоящее время в стадии расширения, «разбегания всего от всего» (аналог HS-режима охлаждения) зависит от скрытой массы нейтрино. В зависимости от того больше она или нет некоторого порогового значения, возможны два сценария развертывания событий во Вселенной.

Аналогичным образом, будущее человечества после «фазового перехода» определяется некоторыми фундаментальными параметрами, в первую очередь характером нелинейных свойств человеческой среды (нелинейностью аналога источника, положительной обратной связи и аналога диссипации в человеческой среде).

Следуя нашим синергетическим моделям, просматриваются три возможных сценария будущего развития.

• Во-первых, анализ рассматриваемой модели (стягивания интегральных кривых, полученных методом осреднения) приводит к предположению, что по мере приближения к моменту обострения теряется устойчивость даже к небольшим возмущениям . Возникает возможность попадания на длительный процесс падения численности и рассредоточения населения по пространству. Возможно частичное вымирание человечества и сохранение лишь «золотого миллиарда», проживающего в «глобальной деревне». Возобновление закона роста возможно лишь после длительного прохождения «петли затухания» процессов, «ухода в прошлое» и децентрализации. Падение темпа цивилизационного развития, связанное с уменьшением численности населения, распад и рассредоточение человечества на сепарированные целостности означает в некотором смысле возврат к модифицированному средневековью. Такими могут быть суровые последствия эволюционного сценария, приводящего к «золотому миллиарду».

• Во-вторых, если сохраняется квадратичная нелинейность закона роста населения, в результате развития культуры и технологии, информационных, обменных процессов всякого рода может усилиться фактор «диффузии» (по сравнению с фактором самовлияния, нелинейных обратных связей). Тогда возможен переход в HS-режим с обострением, с возрастанием интенсивности процесса и «ростом полуширины», распространением в пространстве. По-видимому, это означает выход за пределы Земли в космическое пространство, построение колец миров вокруг Земли, возникновения расширенной ноосферы, сферы космического разума.

• Наконец, в-третьих, существует сценарий, связанный с изменением самого закона роста. Это обсуждаемая выше возможность появления информационной основы развития человечества.

Вопрос№36

В то же время, формирование социосинергетики не является простым переносом закономерностей самоорганизации, выявленных синергетикой, на социальную сферу. Сегодня изучаются теоретические основания социальной синергетики, а сама эта сфера знаний находится в стадии становления и имеет, как сторонников, так и противников. В то же время, формирование социосинергетики не является простым переносом закономерностей самоорганизации, выявленных синергетикой, на социальную сферу. Сегодня изучаются теоретические основания социальной синергетики, а сама эта сфера знаний находится в стадии становления и имеет, как сторонников, так и противников. В статье авторы пытаются обосновать эвристичность синергетического подхода в анализе социальной динамики. В основе исследования представление об обществе как коммуникативном процессе.

Коммуникация в аспекте социосинергетики – это тип информационного процесса, это самоорганизация смысловых структур в социальной динамике. Социальная коммуникация в аспекте социосинергетики предстает как особый тип координированного поведения, которое взаимно  актуализируют друг у друга члены социального сообщества, а также социальная среда.

Методологическое обсуждение проблемы – как изучать сложные и сверхсложные структуры, не подменяя их элементарными формами, которые содержатся в сложном, но и, не теряя общих закономерностей, свойственных всем разноуровневым структурам, получило широкий резонанс. Если общим и фундаментальным законом самоорганизации считать не простейшую форму организации, но сам процесс ее последовательного усложнения, само движение от низшего уровня организации системы к высшему, шкалу преобразования во все более и более сложные структуры, то историю общества и историю культуры можно интерпретировать как синергетический процесс. 

Путь к социосинергетике не столько в выявлении универсальных механизмов самоорганизации и экстраполяции общих закономерностей эволюции с одного уровня на другой, сколько на выявлении специфических для каждого уровня параметров порядка, управляющих процессом, хотя сходство в механизмах протекания процессов может отмечаться. Так, проводились параллели между развитием идей и эволюцией биосферы. Биолог Р. Докинз ввел для описания культурного наследования понятие “мем” (от греч. мимесис – воспроизведение, воссоздание), соотносимое с понятием “ген”. Выявлялись уже современными исследователями инвариантные механизмы самоорганизации, такие как репликатор, и его действие в культурной среде, социальных системах, биологических, термодинамических и прочих.

Таким образом, самоорганизация, кооперативное поведение, нелинейная динамика развития, организующая роль хаоса – все это явления, присущие социальным системам. Поэтому следует ставить вопрос не о возможности экстраполяции синергетики в социальную сферу, а о пределах такой экстраполяции. Ограничения связаны, прежде всего, с тем, что синергетика не учитывает возможность человека сознательно противодействовать макротенденциям самоорганизации. Если рассматриваем поведение человека, то вовлекаются потребности, настроения, психологические факторы, религиозные убеждения, идеологические  ориентации и прочее. Однако в состоянии неустойчивости социальной среды действия отдельной личности могут определять возникновение новой макросоциальной структуры процесса.

Фиксируя сходство форм, универсальность механизмов самоорганизации на разных уровнях системной иерархии реальности, важно выявить специфику механизмов самоорганизации присущую конкретной системе. Например, действие случая в социальных системах преобразуется в такой фактор как свобода. На синергетическом уровне диалектика “закономерность-случайность” удваивается диалектикой “необходимость-свобода”, и это вносит существенные коррективы в синергетический анализ социокультурных процессов. Оставаясь на уровне инвариантов, нельзя раскрыть своеобразие эволюции более сложных систем, ибо закономерности, действующие на нижнем слое, например биологическом, оказываются “сняты” на уровне социальности. Поэтому необходим онтологический анализ выявленных особенностей и выработка основанных на нем программ их изучения. Перейдем к рассмотрению исследовательских программ социосинергетики, существование и функционирование которых является важнейшим аргументом в пользу социосинергетики как нового знания.

В современном обществе процессы нестабильности и становления определяют динамику социального бытия, видимо, это и послужило отправным моментом применения синергетического подхода к исследованию социальных процессов. “Ныне мы знаем, что человеческое общество представляет собой необычайно сложную систему, способную претерпевать огромное число бифуркаций, что подтверждается множеством культур, сложившихся на протяжении сравнительно короткого периода в истории человечества. Мы знаем, что столь сложные системы обладают высокой чувствительностью по отношению к флуктуациям. Это вселяет в нас одновременно и надежду и тревогу: надежду на то, что даже малые флуктуации могут усиливаться и изменять всю их структуру (это означает, в частности, что индивидуальная активность вовсе не обречена на бессмысленность); тревогу – потому, что наш мир, по-видимому, навсегда лишился гарантий стабильных, непреходящих законов. Мы живем в опасном и неопределенном мире, внушающем не чувство слепой уверенности, а лишь чувство умеренной надежды" [6, 386].

Предметом социосинергетики является социальный процесс-система. Социальный процесс понимается как сопряженность различных событий, в которых участвуют люди. Люди могут действовать, подчиняясь логике вещей (например, отмечается подчинение человека законам роста прибыли, когда не деньги ради человека, а человек ради денег), могут исходить из индивидуальных интересов, но при этом социальный процесс не является суммой актов человеческой деятельности, но и не существует вне таковых. В социальной философии складывается понимание социального процесса, в котором человеческий индивид, должен быть понят сам как процесс, причем, как процесс, обеспечивающий “пульсацию” общественного организма. Социальный процесс, таким образом, представляет собой полисубъектное образование, организованность коего осуществляется по разным линиям и переплетениям человеческой деятельности, в различных формах переноса, сочетания и роста живых и опредмеченных человеческих сил [2, 79].

Социосинергетика ориентирована на выявление логики социального процесса как саморазвития, на поиск единых алгоритмов социального развития в его эволюционно-структурных циклах. Методологическое обсуждение проблемы – как изучать сложные и сверхсложные структуры, не подменяя их элементарными формами, которые содержатся в сложном, но и, не теряя общих закономерностей, свойственных всем разноуровневым структурам, получило широкий резонанс. Сторонники социосинергетики полагают, что самоорганизация, кооперативное поведение, нелинейная динамика развития, организующая роль хаоса – все это явления, присущие социальным системам, и что эти явления могут изучаться в рамках синергетического подхода. 

Синергетика задает новые образы мира, конкретизирует по-новому понимание жизни, а также и новое понимание общества. Образ мира, формирующийся в синергетике – системноорганизованные процессы, или динамические системы, сложные, открытые, нелинейные, спонтанные, резонирует с восточным мировидением. Китайский символ инь-ян, «вдох – выдох», локализация – рассеяние (LS и HS режимы) – ритмы жизни мира – организма. Сущность жизни, по словам У. Матураны и Ф. Варелы, в поддержании своей идентичности, в способности к самодостраиванию (автопоэзис). Общество рассматривается как система коммуникаций. Н. Луман отмечает: «Чтобы революционизировать парадигму, мы отказываемся от традиций социологической дисциплины и обращаемся к теоретическим ресурсам, которые привносим в социологию извне. При этом мы ориентируемся на новейшие тенденции в теории систем, а также в теориях, функционирующих под иными названиями, например, кибернетике, теории коммуникации, теории эволюции… Это совершенно новые, завораживающие интеллектуальные тенденции, которые впервые позволяют избежать строгого противопоставления наук о природе наукам о культуре» [3, 203]. 

Становление социосинергетики происходит через те исследования, в которых поведение человеческих сообществ объясняется эволюцией параметров порядка, обусловленной нелинейными взаимодействиями между людьми или подгруппами. В качестве примеров проявления самоорганизации в социальных системах можно назвать закономерности в миграции населения, саморазвитие внутри городских районов. Результатом синергетического анализа явился вывод о том, что развитие городов не может быть объяснено их индивидуальными интенциями, планами, тенденция развития есть результат нелинейного взаимодействия. Также эффекты межнациональной миграции не могут быть объяснены свободой воли отдельных личностей.

К. Майнцер, анализируя проявление сложности и самоорганизации в социальных системах, прежде всего, обращает внимание на то, что линейное мышление и линейные действия могут привести к глобальному хаосу, хотя локально мы будем действовать с самыми лучшими намерениями. Самоорганизацию в человеческих системах можно соотнести с самоорганизацией в произвольных информационных системах, но люди в отличие от молекул обладают своей собственной интенциональностью. Поэтому распространение информации осуществляется не средствами механической имитации, а через коммуникацию. Отсюда специфика управления сложными социальными системами зависит от наличия эффективной коммуникационной сети. 

Подобно нейронной сети человеческого мозга такая сеть определяет способность к обучению, которая помогает человечеству выжить. К. Майнцер считает, что необходимо моделировать динамику информационных технологий в экономической и культурной среде, причем моделировать с учетом нелинейных эффектов. Поскольку экологические, экономические и политические проблемы человечества стали глобальными, сложными и нелинейными, традиционные представления об индивидуальной ответственности становятся сомнительными. Необходимы новые модели коллективного поведения, учитывающие различные степени наших индивидуальных способностей и понимания происходящего. Индивидуальная свобода принятия решений не отвергается полностью, а ограничивается коллективными эффектами сложных систем в природе и обществе [4, 77].

Г. Хакен в книге “Принципы работы головного мозга. Синергетический подход к активности мозга, поведению и когнитивной деятельности” применяет синергетический метод к изучению восприятия и поведения человека как основы социальных процессов. Это один из наиболее важных аргументов в пользу социосинергетики. Напомним, что на первых порах ученые с большой настороженностью относились к экстраполяции синергетики в социальную сферу. Теперь этот рубеж преодолен. 

Синергетический подход позволяет глубже понять работу мозга и поведение человека. Синергетика фокусирует свое внимание на тех ситуациях, в которых поведение системы изменяется качественно при изменении управляющих параметров. В рамках декартова подхода для описания отдельных частей необходимо огромное количество информации, обработать которое никто не в состоянии. Это вынуждает создавать методы сжатия информации. Г. Хакен считает, что сжатие информации происходит в тех случаях, когда система качественно меняет свое макроскопическое состояние. Это называют фазовыми переходами. Примеры таких явлений существуют в мире неживого, живого, в социуме. Это превращение воды в лед, сверхпроводимость, групповое поведение в мире животных, коммуникация. 

Синергетический подход  в объяснении поведения человека и функционирования головного мозга состоит в том, что «абстрактные процессы управляются параметрами порядка, и что материальные процессы, описываемые отдельными переменными системы, обуславливают друг друга… Наличие параметров порядка и действие принципа подчинения влекут за собой колоссальное сжатие информации» [7, 13].

Синергетический подход к анализу процесса познания осуществили У. Матурана и Ф. Варела. В книге «Древо познания: биологические корни человеческого понимания» они рассматривают познание не как представление мира в готовом виде, а как «непрерывное сотворение мира через процесс самой жизни». Эволюционно-синергетический подход к познанию позволил авторам выстроить модель, в которой познание осуществляется как коммуникативная деятельность. Авторы убедительно демонстрируют, что познание, это не частная деятельность субъекта. Познает не каждый сам по себе, а вместе с другими, коммуникативно действуя в естественной и человеческой истории.

Создатель и руководитель лаборатории математической психологии Крылов В.Ю. осуществлял синергетический подход к анализу и моделированию психологических явлений и деятельности. Цель, поставленная группой В.Ю. Крылова – проникновение при помощи объективных методов в «субъективный мир человека». Применение методов синергетики к изучению психологических процессов базируется на следующих положениях. Системы, в которых происходит самоорганизация, могут быть сложными и обладать огромным числом степеней свободы (параметров порядка). Однако, не все они одинаково важны. В ходе эволюции в системе выделяется ограниченное число ведущих параметров порядка, к которым подстраиваются остальные. В процессе самоорганизации у целого появляются свойства, которыми не обладает ни одна из частей. Это может быть возникновение сложной упорядоченности, связанной с кооперативными эффектами, необычное функционирование системы и так далее.  

Сегодня заговорили о синергизме как социальном принципе, призванном заменить традиционную установку на свободную конкуренцию. Здесь и новая стратегия управления, суть которой в том, чтобы ориентироваться не на внешнее, а на внутреннее, на нечто, имманентно присущее среде, т.е. не на намерения и желания субъекта, а на законы эволюции и самоорганизации системы. Синергетика созвучна экологическому сознанию, поскольку исходит из законов самой природы и делает алогичным, невозможным своеволие и субъективизм. Близка синергетике идея коэволюции. 

Синергетика участвует так же в решении глобальных проблем, например, демографических. С.П. Капица показал, что человечество как единая целостная система развивается не по закону роста геометрической прогрессии, как предполагал Мальтус, и не по экспоненте, как многие считают сегодня, а по гиперболическому закону в режиме с обострением. Рассматривая развитие населения нашей планеты как эволюцию самоорганизующейся системы, исходя из идей синергетики, удается понять роль хаотической составляющей и самоорганизации сложных систем вблизи бифуркации. Именно ее методы – науки о сложных системах, отмечает С.П. Капица, предоставляют такую возможность.

Обобщая выше сказанное можно заключить, что синергетика, являясь междисциплинарным знанием, вносит решающий вклад в формирование общенаучной картины мира. Формирование новой парадигмы или картины мира пока не завершилось, построение такой картины мира задача чрезвычайно актуальная и для взаимодействия наук, и для преодоления разорванности бытия и мышления, и для преодоления отчуждения человека и природы, и для обретения коммуникативной связности и эволюционной идентичности мировых процессов. Мы стремились показать, что применение синергетического подхода к анализу социальных явлений весьма разнопланово. Это дает основание использовать потенциал социосинергетики для моделирования социальной динамики, иначе говоря, для формирования образов будущего.

Рассмотрев механизмы самоорганизации в обществе, И. Пригожин и его последователи показали, что современное общество приближается к точке бифуркации и, это связано с развитием информационных технологий (средства массовой коммуникации, робототехника, моделирование искусственного интеллекта), всего, что обозначается понятием “общество с сетевой структурой”, в развитии которого основная тенденция – глобализация. Возникает вопрос, что будет после бифуркации, каковы могут быть последствия глобализации? Любопытный опыт самоорганизации поведения в колонии муравьев демонстрирует, что поведение в малой и большой колонии различно. В малой колонии муравей ведет себя как индивидуалист. В большой колонии спонтанно возникают структуры коллективного поведения как результата коммуникации посредством химических сигналов. Вследствие самоорганизации инициатива переходит к коллективу, а отдельные особи становятся слепыми. 

В этой связи ставится вопрос: каково влияние информационного общества на индивидуальную креативность? «Существуют очевидные преимущества такого типа общества, они связаны с развитием медицины и экономическим устройством. Но есть информация и дезинформация; как провести различие между ними? Разумеется, это требует гораздо больше знаний и развитого критического чувства… Нельзя допустить, чтобы развитие общества с сетевой структурой, базирующегося на информационных технологиях, привело к появлению новых разногласий и противоречий» [5, 19]. Задача, стоящая перед современными исследователями, как отмечает И.Р. Пригожин, не в редукции, а в достижении согласия, в создании новой науки, способной объединить человеческие и природные аспекты эволюции. Задача в том, чтобы найти узкий путь между глобализацией и сохранением культурного плюрализма.

Большой интерес в плане прогнозирования социальной динамики в обозначенном контексте имеют работы И. Валлерстайна. Он обосновывает, что мы живем в эпоху перехода к новой исторической системе. Этапы социального развития характеризуются им следующим образом, периоду от 1990 до 2025/2050 годов вероятнее всего, не будет хватать мира, не будет хватать стабильности, не будет хватать легитимности. Отчасти так будет из-за упадка США как державы-гегемона миросистемы. Но в еще большей мере это будет так из-за кризиса миросистемы как таковой. Ослабление легитимности (легитимация - это одобрение существующего общественного порядка большинством основных политических акторов) государственных структур – это уже настоящее, а не будущее. 

Нарастающий самоподдерживающий беспорядок (хаос) будет длиться, как считает Валлерстайн, 25-50 лет, этот период он называет бифуркационным. После бифуркации, скажем 2050 или 2075 года мы можем быть уверены в очень многом. Мы больше не будем жить в капиталистическом мире-экономике. Вместо нее мы будем жить в каком-то новом строе, в какой-то новой исторической системе…Флуктуации внутри системы будут все более бурными и болезненными. Между тем, если во времена, когда историческая система была относительно стабильной, крупномасштабные действия (так называемые революции) оказывали относительно небольшое воздействие на функционирование системы, теперь даже незначительные действия могут оказать относительно большое влияние. Таким образом, вознаграждение вмешательству человека может быть очень велико, но и наказание за невмешательство или неправильно направленные действия тоже велико [1, 347-370]. 

Как видим, известный социолог и экономист при анализе социальной динамики использует не только терминологию синергетики (хаос, флуктуации, бифуркации), но и законы управления нелинейными системами, волновыми процессами. В исторической системе сегодня идет противоборство таких тенденций как современность технологии и современность освобождения. Он говорит, что “новая наука”, наука сложности поднимает наиболее фундаментальные вопросы о современности технологии, по крайней мере, о форме, в которой она нашла свое классическое выражение. Новая наука совершенно определенно нелинейна, описываемая ею социальная система открыта, она представляет собой “грандиозный всемирный мультидиалог”.

Проиллюстрируем своеобразие и оригинальность концепции И. Валлерстайна на примере столь важной проблемы современного социального развития как проблема глобализации. Под глобализацией в самом общем плане понимается формирование единства человечества, которое началось с переходом к капиталистической стадии развития. В классической социологии глобализация мерилась линейкой прогресса и означала ориентацию на западный образец. Такая трактовка вызывала немало сомнений в связи с неоднородностью развития разных стран, поэтому модель глобализации на основе прогресса была заменена моделью глобализации на основе взаимозависимости, а понимание единства мира как единства в многообразии.

Начиная с 80-х годов XX века глобализация уже не только феномен теоретического исследования, но и факт на уровне обыденного сознания. Она проявляется в едином экономическом пространстве, сети интернет, открытых границах европейской зоны сотрудничества, туризме, телевидении и так далее. Между тем, глобальные процессы противоречивы и сопровождаются процессами фрагментации, локализации, культурными конфликтами, национальной рознью. В последнее время весьма популярными стали темы толерантности, конформизма. Вместо концепции глобализации появились различные ее модернизации: глобализация как совмещение обеих сторон социального процесса – глобализации и локализации; глобализация как гибридизация структурной и культурной составляющих процесса кооперации. Глобализация как гибридизация предполагает межкультурализм вместо многокультурализма.

Наиболее радикальной в рассмотрении процессов глобализации оказалась позиция И. Валлерстайна, который считает, что прочтение текущей реальности как глобальной ошибочно.  Мир-система находится в более неопределенной трансформации. Проблему он видит не в том, подчиниться ли процессу глобализации или отстаивать культурное своеобразие социальных процессов, а в том, что делать, когда эти процессы подойдут к своему логическому концу, а они идут именно к нему. 

И. Валлерстайн ставит вопрос о новой структуре социального знания и новой методологии исследования. Исследуя современные мировые процессы в рамках экономической, политической, социокультурной составляющих, как это принято сегодня, он показывает, что эти три подхода не являются автономными, и требуется системная методология, способная преодолеть антагонизмы дисциплинарных подходов и парадигмальных приоритетов (например, как в вышеобозначенных научных программах натурализма и культур-центризма). Он считает вполне обоснованным предположение, что создание новых исторических систем – это стохастический процесс. Тогда перед нами появляется совершенно новое поле для интеллектуальной деятельности.

Вслед за новым пониманием роли хаоса возникли новые способы управления сложными системами. Вблизи странных аттракторов траектории разбегаются. Достаточно слегка подтолкнуть систему и она уже движется по другой траектории. Родилась новая область исследований – управление хаосом, которая непосредственно связана с нелинейностью. Идея нелинейности одна из ключевых составляющих неклассического познания. Нелинейность означает огромное разнообразие поведения системы: неединственность решений, существование хаотических траекторий, спонтанный выбор при изменении внешних воздействий. 

В связи с новой концепцией управления возникают вопросы подобные такому: можно ли пользуясь компьютерами, просчитывающими опасную неустойчивую траекторию, с помощью, например, телефона столкнуть державу на опасный путь? Как отмечают «нелинейщики», твердое «нет», сменилось осторожной неуверенностью, осознаны принципиальные ограничения в проблеме прогноза. В точках бифуркации происходит выбор и процессы другого уровня  могут сыграть ключевую роль (эффект бабочки). Это значит, что путь развития не единственный, что можно в нужный момент вмешаться в ход событий и изменить его. Будущее оказывается не единственным.

Новые стратегии управления, складывающиеся в вышеизложенном контексте, основываются на идее единства в многообразии. Несмотря на то, что факторов влияющих на поведение системы бесконечно много, типы бифуркаций вполне ограничены. Подобно тому, как в оркестре каждый инструмент способен вести свою партию, звучание целого гармонично и управляемо дирижером. В природе дирижера никто не назначает, он возникает спонтанно. В теории управления хаосом ученые учатся у Природы искусству упрощать, выбирая из огромного множества переменных самые существенные управляющие параметры. 

Сегодня разрабатываются алгоритмы выделения параметров порядка. Особенно интересны в этом плане работы Г. Хакена, разработаны также математические подходы – теория инерциальных многообразий. В этой теории доказано, что для большого класса систем, имеющих бесконечно много степеней свободы, существует конечный набор параметров порядка, определяющих поведение изучаемых объектов. 

Отмечается, что предлагаемый нелинейный язык описания самоорганизующегося хаоса весьма универсален. Он охватывает процессы от моделирования элементов мышления (Г. Хакен) до динамики гонки вооружений, демографических процессов, стратегий развития образования. Моделируются виртуальные реальности как альтернативные проекты при исследовании проектов в разных сферах: в обучении, в менеджменте, в военном деле, в социологии. Формируется новый междисциплинарный раздел знания, называемы исторической механикой, в котором на основе теории самоорганизованной критичности предпринимаются попытки постижения управления хаосом в социальных системах.

Завершая наши размышления, отметим, что убеждены в том, что философствование  на заданную тему «Человечество на распутье: Образы будущего», должно осуществляться на основе парадигмы ориентированной на науку. Обозначенная тема не только очень актуальна, но и  многоаспектная.  Безусловно, затронуты далеко не все ее стороны. Например, вызывает огромный интерес проблема конструирования человека:  изменится ли и каким образом природа человека  на основе  генной инженерии и биотехнологий?  Каков образ будущего человека, его разума, морали, свободы?  Примечательно, что анализ этих вопросов  осуществляется также на основе  метафоры эволюции.

Подчеркнем еще раз актуальность эволюционно-синергетического подхода к исследованию социальной динамики , сославшись на авторитетное мнение И. Пригожина. В развитии современного человечества выделяются две противоположных тенденции: рост порядка (глобализация, тяга к тоталитаризму) и рост свободы (индивидуализация, тяга к анархизму). И.Р. Пригожин ставит вопрос о преодолении этого противоречия средствами социосинергетики. Компромисс здесь не решает проблемы, а только временно смягчает, отодвигает. Решением может быть только синергетический синтез порядка и хаоса. В интервью, данном журналу “Эксперт” в декабре 2000 года И. Пригожин отмечал, что потеря свободы человечеством (из-за формирования сетевого общества) кажется не лучшим выходом из новой бифуркации.  Мир, в котором все решает случай, вряд ли кого устроит. Где лежит компромисс? Возможна ли иная траектория? «Точного ответа дать не может никто, но, глядя на сегодняшнее человечество с позиций теории неравновесных процессов, вот что можно сказать наверняка: глобализация и сетевая революция ведут не только к большей связности людей друг с другом, но и к повышению роли отдельного индивида в историческом процессе» (И. Пригожин).

Вопрос№35

Возникновение молекулярной биологии знаменовало одну из сторон революции в биологии XX в. Другим аспектом революционных изменений в биологии этого времени явилась интенсификация исследований в области над-организменных живых систем (популяций и биоценозов), где также имеет место редукция сложных процессов макроэволюционного уровня к популяционно-генетическим преобразованиям и интегративному рассмотрению циркуляции информации в системе «популяция – биоценоз» (Ф.Г. Добржанский, С.С. Четвериков, И.И. Шмальгаузен, М.М. Камшилов и др.).

Таким образом, развитие теории биологической эволюции подчинялось тем же закономерностям познания, что и развитие других отраслей науки,  и проходило изоморфными с ними путями. Возникающие между классическим дарвинизмом и иными эволюционными концепциями расхождения не носят принципиального характера. Они связаны с тем, что разные концепции эволюции относятся к различным «узлам» эволюционного процесса, различным первичным формам живого и различным структурным уровням его организации.

Иного рода разногласия возникают между биологами эволюционистами и сторонниками креационизма. Последние фактически отрицают возможность научного объяснения происхождения всего сущего и, в частности, огромного многообразия живой природы. Называя свои взгляды «научным креационизмом», они фактически декларативно утверждают идею творения (креации), никак не подтверждая её научной аргументацией.

Значение теории биологической эволюции для науки и культуры в целом определяется той ролью, которую она играет в создании современной научной картины мира, в обосновании ею методологических принципов, пронизывающих все ветви и отрасли биологии и объединяющих их в сложной и высокодифференцированной системе знаний о живой природе. Следует особо подчеркнуть, что главная в конечном счете роль в интеграции биологического знания принадлежит дарвинизму в его современной форме, которую значительное число исследователей называют синтетической теорией эволюции (СТЭ), подчеркивая тем самым, что эволюционное учение выполняет свою интегрирующую и синтетическую функцию в отношении биологии в целом перманентно, а не спорадически. Сама природа эволюционной теории такова, что она может развиваться успешно лишь на основе непрерывного синтетического обобщения достижений всех других областей как самой биологии, так и сопредельных с нею наук. Убедительным свидетельством этого является вся история дарвинизма, начиная с его возникновения и кончая современным состоянием и перспективами развития этой области биологии.

Биология ныне преодолевает долго господствовавший в ней взгляд на организм (индивид) как основную и единственную реальную форму существования живого, в котором клетка играет роль своеобразного «атома живого». В концепции основных форм и уровней организации живого утвердилась идея об организмах, популяциях (видах), биоценозах, биосфере как о первичных и основных формах жизни, возникших и развившихся не на основе отдельного изолированного организма, а одновременно с ним. Эволюционируют не отдельно взятые организмы, а виды и более сложные биологические системы, эволюционирует биосфера всей нашей планеты в целом.

В XX в. было показано, что элементарной эволюционирующей единицей является местная популяция (работы Ф.Г. Добржанского, С.С. Четверикова, Н.П. Дубинина, Дж. Б.С. Холдейна, Р. Фишера, С. Райта, И.И. Шмальгаузена и др.). Хотя эволюционный процесс и базируется на наследственных изменениях отдельных особей (мутациях), он не сводится к ним, а включает накопление мутаций в популяции, их комбинирование и адаптивную перестройку наследственной структуры популяции в целом, происходящую под контролем естественного отбора. Преобразование популяций в эволюционном процессе нельзя понять вне их связи с более простыми (организменным, клеточным, молекулярным и т. п.) и более сложными (биоценотический, биосферный) уровнями организации жизни. Элементарный цикл эволюционных преобразований популяции осуществляется в биогеоценозе, одним из существенных компонентов которого она является.

В понимании филогенетического развития, таким образом, произошел пере­ход от организмоцентрического (типологического) мышления к популяционному, значение и последствия которого, к сожалению, осознают в полной мере далеко не все исследователи. В связи с этим филогенез начинают рассматривать как качественно особый тип развития, не сводимый к  сумме онтогенезов.

Важная роль принадлежит теории биологической эволюции и в более широкой области познания, как некоторому образцу (модели) развития в неорганической природе и обществе. Это отмечают как ученые, исследующие развитие природных системных образований, так и исследователи общества.

Ф.А. Хайек, например, в контексте рассмотрения взаимосвязи естественного и искусственного отмечает: «Культурная эволюция, будучи самостоятельным процессом, вместе с тем во многих важных отношениях похожа на генетическую или биологическую  больше, чем на развитие событий, направляемое разумом или умением предвидеть последствия принимаемых решений.

Разумеется, сходство между порядком человеческого взаимодействия и структурой взаимодействия биологических организмов замечали часто. Однако пока мы не умели объяснять образование упорядоченных структур в природе и не располагали теорией эволюционного отбора, от проведения такой аналогии было мало толку. Теперь же эволюционная теория дала нам ключ к пониманию принципов формирования порядка в жизни, в сознании, в межличностных отношениях» [Хайек 1992, 246].

Стремление в условиях, когда знания механических законов природы, а затем знания физики и химии опережали развитие биологии, приводило исследователей к редукционистским концепциям, в которых материальность процессов жизни отождествлялась с их механической, физической или химической (физико-химической) природой. А это вело в конечном счете к гилозоизму. Специфика живого оставалась необъясненной. Общим недостатком всех форм механицизма в биологии было непонимание связи организационного (структурно-функционального) и исторического методов исследования, отражающей глубокую взаимозависимость и взаимообусловленность организации и развития живых систем. Развитие живого при таком рассмотрении сводилось к простой композиции образующих его структурно-функциональных компонентов. Исторический подход фактически отбрасывался. Эволюционные идеи разрабатывались как бы параллельно со структурно-функциональными исследованиями, без прямой связи с ними. В силу этого ряд талантливых биологов в те или иные времена противостояли эволюционизму, хотя своими работами и содействовали его развитию (Ж. Кювье, Р. Вирхов и др.). Такое разделение стало традиционным для многих отраслей биологии и сохранилось до нашего времени.

В прошлом вплоть до Дарвина эволюционные концепции строились без разработки организационных принципов, без выявления элементарных единиц и актов (шагов) эволюционного процесса, как бы в отвлечении от вопроса о том, что именно эволюционирует,  развивается, и во что оно превращается в процессе развития.

Наряду со структурами и механизмами (молекулярными, клеточными и т.п.), истоки которых восходят к возникновению жизни на Земле, на разных уровнях организации живых систем можно найти морфологические и физиологические новообразования весьма недавнего происхождения.

Современный этап в развитии исторического взгляда на живую природу характеризуется тем, что, во-первых, под эволюционную теорию Дарвина подведена прочная, всесторонне теоретически и экспериментально разработанная генетическая основа. Во-вторых, благодаря развитию экологии, биоценологии и других биологических дисциплин, занимающихся изучением комплексных биологических образований, историческое развитие видов все в большей мере начинает рассматриваться в качестве одного из компонентов развития живой природы нашей планеты как целого.

Авторитет дарвинизма укрепляется новейшими открытиями биологии. Ха­рактерны в этой связи высказывания выдающихся исследователей современности, лауреатов Нобелевской премии, установивших структуру ДНК Дж. Уотсона и Ф. Крика, неоднократно отмечавших, что их открытие стало возможным на путях эволюционизма.

Под воздействием идей синергетики существенно меняется понимание принципов детерминизма, категорий хаоса и порядка, устойчивости и изменчивости, причины, следствия, условий, цели и целого, необходимости и случайности, возможности и действительности, формы и содержания.

Представление о причинно-следственных рядах дополняется идеей взаимо­действия таких рядов и образования "сетчатых" взаимодействий в процессах развития открытых систем. Внутренние взаимодействия в открытых системах порождают их активность и неравновесность. Нелинейность таких систем проявляется в спонтанном характере их активности, во взаимовлиянии различных причинно-следственных линий (рядов) друг на друга, в несоразмерности внутренних импульсов и реакции на них системы как целого.

Как справедливо отмечают многие авторы, в науке XX в. интерес к проблемам организации и самоорганизации был стимулирован распространением идей кибернетики, под влиянием которых эти проблемы начинают обсуждаться в 60 – 70х годах прошлого века в информационном аспекте и в свете концепций управления. Исследование феноменов организации и самоорганизации в связи с этим выходит за рамки явлений жизни и приобретает более обобщенный характер, переносится на рассмотрение любых системных объектов. Однако в русле кибернетико-информационных представлений рассмотрение процессов организации и самоорганизации ограничивается в основном исследованием динамики функциональных систем, т.е. анализом перестроек их динамической (функциональной) организации под влиянием внутренних управляющих механизмов, стимулируемых внешними воздействиями. При этом изменения на выходе сопоставляются с воздействиями на входе, в отвлечении от тех конкретных процессов, которые при этом разыгрываются внутри системы (последняя рассматривается как относительно замкнутая в себе, как "черный ящик").

Недостаточность такого подхода отчетливо осознается исследователями того времени. Так, например, М. Аптер писал: «Правда, теория информации применялась к развитию, но это делалось не в виде динамических объясняющих моделей и безо всякого учета организации. В этой связи, может быть, немаловажно то, что, когда Эшби дает определение системы, он определяет ее как содержащую только замкнутые и однозначные преобразования. Такой выбор определения с самого начала исключает возможность рассмотрения развивающихся систем как детерминированных автоматов, по крайней мере, в терминах Эшби. Потому что, хотя в масштабе нескольких поколений "систему", одинаково развивающуюся в каждом поколении, и можно было бы рассматривать как замкнутую, внутри одного поколения этого сделать заведомо нельзя, так как в развитии нет порядка или повторения и каждое его событие существенно "новое". И еще важнее то, что преобразования, происходящие при развитии, без сомнения, не однозначны: с одной стороны, при каждом делении из одной клетки получается две, а с другой — явление дифференцировки, которое существенно определяет развитие, означает, что на каждом этапе дифференцировки система или какая-то ее часть, дифференцируясь, приобретает новые свойства. Например, одна однородная область может разделиться на две части с разными свойствами. И при этом развивающаяся система, согласно большинству разумных определений, несомненно, является системой, поскольку образует согласованное целое, имеющее определенную "цель". При научном подходе необходимо также считать ее развитие детерминированным. Тогда ясно, что такие определения, как у Эшби, нуждаются в расширении» [Аптер 1977, 44].

Оживление интереса к проблемам организации и самоорганизации в 80х и в 90х  годах связано с возникновением синергетики, основные идеи которой вызревали в нескольких теоретических отраслях естествознания. Было бы неправильно отождествлять синергетику с той или иной конкретной областью её применения. Как справедливо отмечает О. Тоффлер в предисловии к книге И. Пригожина и И. Стенгерс, "не удивительно, что экономисты, специалисты по динамике роста городов, географы, занимающиеся проблемами народонаселения, экологи и представители многих других научных специальностей применяют в своих исследованиях идеи, изложенные в прекрасной книге Пригожина и Стенгерс". Там же он подчеркивает, что авторы названной книги показывают в ней, "что в машинный век традиционная наука уделяет основное внимание устойчивости, порядку, однородности и равновесию. Она изучает главным образом замкнутые и линейные соотношения, в которых малый сигнал на входе вызывает равномерно во всей области определения малый отклик на выходе. Пригожинская парадигма особенно интересна тем, что она акцентирует внимание на аспектах реальности наиболее характерных для современной стадии ускоренных социальных изменений: разупорядоченности, неустойчивости, разнообразии, неравновесности, нелинейных соотношениях, в которых малый сигнал на входе может вызвать сколь угодно сильный отклик на выходе, и темпоральности – повышенной чувствительности к ходу времени. Не исключено, что работы Пригожина и его коллег в рамках так называемой Брюссельской школы знаменуют очередной этап научной революции, поскольку речь идет о начале нового диалога не только с природой, но и обществом» [Тоффлер 1986, 30].

Со стороны некоторых ученых и преподавателей вузов можно слышать суждения о синергетике и её научном аппарате подобные тем, которые в конце  40 –  начале 50х  годов прошлого века раздавались в отношении кибернетики и общей теории систем: что ничего-то они не дают, а лишь предлагают новые термины для обозначения давно известных явлений, что понятия систе­мы, структуры, функции, организации, обратной связи, черного ящика и т.п. фактически фиксируют давно известные явления, связи и взаимосвязи и т.п., но в иной словесной оболочке. Такой нигилистический подход к кибернетике, не говоря уже об её идеологическом "осуждении",  во многом обусловили наше длительное отставание в этой области. Сегодня нечто подобное (правда, без идеологических "осуждений") происходит в отношении синергетики.

Вопрос№34

Антропный принцип в современной науке

Сущность антропного принципа В самом широком плане интересующий ученых вопрос звучит так: почему наша Вселенная такова, какова она есть? Какую роль в существовании Вселенной играет или должен играть человек? Более строго данный вопрос формулируется иначе: почему физические постоянные — гравитационная, Планка, скорость света, заряд электрона и протона — имеют такие, а не иные значения, и что случилось бы со Вселенной, если бы они оказались другими? Правомерность такого вопроса определяется тем, что численные значения физических констант никак не о боснованы теоретически, они получены экспериментально и независимо друг от друга. Неопределенная ситуация с физическими постоянными вызвала желание проверить, какими окажутся для Вселенной последствия изменения значений отдельных физических констант или целой их группы. Проведенный анализ привел к ошеломляющему выводу. Оказалось, что достаточно совсем небольших, в пределах 10—30% отклонений значений констант в ту или другую сторону, и наша Вселенная окажется настолько упрощенной системой, что ни о каком направленном ее развитии не сможет быть и речи. Не смогут существовать основные устойчивые состояния — ядра, атомы, звезды и галактики. Например, увеличение постоянной Планка более чем на 15% лишает протон возможности объединяться с нейтроном, т.е. делает нев озможным протекание первичного нуклеосинтеза. Тот же результат получится, если увеличить массу протона на 30%. Изменение значений этих физических констант в меньшую сторону открыло бы возможность образования устойчивого ядра гелия, следствием чего явилось бы выгорание всего водорода на ранних стадиях расширения Вселенной. Таким образом, приходится признать, что существуют очень узкие «ворота» подходящих значений физических констант, в границах которых возможно существование знакомой нам Вселенной. Но на этом «случайные» совпадения не заканчиваются. Напомним о других случайностях, с которыми мы уже встречались выше, когда говорили об эволюции Вселенной: небольшая асимметрия между веществом и антивеществом позволила на ранней стадии образоваться барионной В селенной, без чего она выродилась бы в фотонно-лептонную пустыню; остановка первичного нуклеосинтеза на стадии образования ядер гелия, благодаря чему смогла возникнуть водородно -гелиевая Вселенная; наличие у ядра углерода возбужденного электронного у ровня с энергией, почти точно равной суммарной энергии трех ядер гелия, открыло возможность для протекания звездного нуклеосинтеза. В ходе этого процесса образовались все элементы таблицы Менделеева, более тяжелые, чем водород и гелий; расположение энергетических уровней у ядра кислорода опять же случайно оказалось таким, что не позволяет в процессах звездного нуклеосинтеза всем ядрам углерода превратиться в кислород, а ведь углерод — это основа органической химии и, следовательно, жизни. Совокупность многочисленных случайностей такого рода П. Девис метко назвал «тонкой подстройкой» Вселенной. Таким образом, наука столкнулась с большой группой фактов, раздельное рассмотрение которых создает впечатление о необъяснимых случайных совпадениях, граничащих с чудом. Вероятность каждого подобного совпадения очень мала, а их совместное существование и вовсе невероятно. Тогда вполне обоснованной представляется постановка вопроса о существовании пока непознанных закономерностей, со следствиями которых мы столкнулись, способных организовать Вселенную определенным образом. Итак, наличие «тонкой подстройки», определенных физических законов, свойств элементов и характера взаимодействий между ними определяют устройство нашей Вселенной. В ходе ее развития появились структур ные элементы нарастающей сложности, а на одном из этапов развития — наблюдатель (разумное существо, человек), способный обнаружить существование «тонкой подстройки» и задуматься о породивших ее причинах. У наблюдателя, обладающего нашей системой восприятия мира и нашей логикой, неизбежно возникнет вопрос: случайна ли обнаруженная им «тонкая подстройка» Вселенной, или она предопределена каким -то глобальным процессом самоорганизации? А это означает, что всплывает старая проблема, волновавшая человечество на протяжении всей его сознательной истории: занимаем ли мы особое место в этом мире или же это положение является результатом случайного развития. Признание «тонкой подстройки» закономерным природным явлением приводит к заключению, что с самого начала во Всел енной потенциально заложено появление «наблюдателя» на определенном этапе ее развития. Принятие такого вывода равносильно признанию существования у природы определенных целей. Иными словами, мы вновь возвращаемся к телеологиз -му, бывшему основой средневекового мировоззрения, а в Новое время отброшенному, как тогда казалось, навсегда. В такой ситуации был выдвинут и в настоящее время широко обсуждается антропный принцип. В 1970-е гг. его в двух вариантах (слабом и сильном) сформулировал английский ученый Б. Картер. Слабый антропный принцип Слабый антропный принцип — то, что мы предполагаем наблюдать во Вселенной, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя. Этот принцип интерпретируется так, что в ходе эволюции В селенной могли существовать самые разные условия, но человек - наблюдатель видит мир только на том этапе, на котором реализовались условия, необходимые для его существования. В частности, для появления человека понадобилось, чтобы в ходе расширения веществ а Вселенная прошла все те стадии, о которых говорилось выше. Понятно, что человек не мог наблюдать их, так как физические условия тогда не обеспечивали его появления. Но, с другой стороны, все эти стадии могли протекать только в мире, где существовала «тонкая подстройка». Поэтому сам факт появления человека уже предопределяет то, что он должен увидеть — и современную Вселенную, и наличие в ней «тонкой подстройки». Короче говоря, раз человек есть, то он увидит вполне определенным образом устроенный мир, ибо ничего другого ему увидеть не дано. Итак, слабый антропный принцип претендует на объяснение привилегированности той космологической эпохи, в которую мы живем (в которой во Вселенной существуют разумные существа). Правда, он в качестве условия предполагает, что появление разумных существ в принципе возможно в ту или иную эпоху, т.е. не противоречит законам природы и общему характеру космологической эволюции. Сильный антропный принцип Более серьезное содержание заложено в сильном антропном принципе. Сильный антропный принцип — Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать наблюдатель. По существу, в нем идет речь о случайном или закономерном происхождении «тонкой подстройки» Вселенной. Признание закономерного устройства Вселенной влечет за собой признание принципа, организующего ее. Если же считать «тонкую подстройку» случайной, то приходится постулировать множественное рождение вселенных, в каждой из которых случайным образом реализуются случайные значения физических по стоянных, физические законы и т.п. В какой-то из них случайно возникнет «тонкая подстройка», обеспечивающая появление на определенном этапе развития наблюдателя, и он увидит вполне благоустроенный мир, о случайном возникновении которого первоначально не будет подозревать. Иными словами, в ансамбле вселенных реализуются все логически представимые типы физического устройства, а значит, существование хотя бы одного мира с благоприятным для эволюции жизни и разума набором параметров становится вполне тривиальны м. Наше появление в любом другом мире исключено. Интересно отметить, что данная интерпретация сильного антропного принципа напоминает слабый антропный принцип. Действительно, в слабом принципе идет «отбор» эпохи и места во Вселенной, пригодных для жизни. А в сильном случае из ансамбля миров «отбирается» подходящая для жизни Вселенная. Если мы признаем «тонкую подстройку» изначально заложенной во Вселенной, то линия ее последующего развития предопределена, а появление наблюдателя на соответствующем этапе — неизбежно. Из этого следует, что в родившейся Вселенной потенциально было заложено ее будущее, а процесс развития приобретает целенаправленный характер. Появление разума не только заранее «запланировано», но и имеет определенное предназначение, которое проявит себя в последующем процессе развития. Это — телеологическая интерпретация сильного антропного принципа, возрождающая старые теологические споры о божественном замысле. Финалистский антропный принцип Существует финалистский антропный принцип, предложенн ый Ф. Типлером. Финалистский антропный принцип — во Вселенной должна возникнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится. Это очень необычное для физика предсказание, основанное на идее, что природе небезразлична судьба р азума. В таком случае можно допустить, что существуют некие, пока неизвестные нам природные механизмы, обеспечивающие успешное прохождение Вселенной через все ключевые пункты эволюции вплоть до образования в ней Сознания. Данный принцип является еще более жестким, чем сильный антропный принцип. Ведь в соответствии с ним устройство Вселенной должно обеспечивать необходимые условия не только для возникновения жизни и разума, но и для их вечного существования. А ведь мы помним, что все существующие космологиче ские модели говорят о неизбежности гибели жизни и разума или в конечной сингулярности (закрытая модель), или в холоде почти пустого пространства (открытая модель). Пока мы еще слишком мало знаем о Вселенной, ведь земная жизнь — это только малая часть гигантского целого. Но мы имеем право строить любые догадки, если они не противоречат познанным законам природы. И вполне возможно, если человечество продолжит свое существование, решив современные глобальные проблемы, если его способность познавать себя и окру жающий мир сохранится, то одной из главных задач будущего научного поиска станет осознание своего предназначения во Вселенной. Литература для самостоятельного изучения Антропный принцип в структуре научной картины мира (история и современность). Л., 1989. Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Экология. Тверь, 1993. 3..Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. М., 1987. Гиренок Ф.И. Экология, цивилизация, ноосфера. М., 1987. Девис П. Случайная Вселенная. М., 1985. Казначеев В.П. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Новосибирск, 1989. Комов С.В. Введение в экологию. Десять общедоступных лекций. Екатеринбург, 2001. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М., 1990. Радкевич В.А. Экология. Минск, 1997. Урсул А.Д., Урсул Т.А. Эволюция, космос, человек. Кишинев, 1986. Чижевский A.Л. Земное эхо солнечных бурь. М., 1973. Чижевский A.Л. Космический пульс жизни. М., 1995. Заключение Содержание нашей работы показывает, что естествознание представляет собой весьма разветвленную область научного знания, затрагивающего широкий спектр вопросов о самых разных аспектах жизнедеятельности природы. Природа как объект изучения естествознания сложна и многообразна в своих проявлениях: она непрерывно изменяется и находится в постоянном движении. Соответственно это многообразие нашло свое отражение в большом количестве концепций, посвященных практически всем природным процессам и явлениям. Внимательное их изучение показывает, что Вселенная регулярна и предсказуема; материя состоит из атомов и элементарных частиц; свойства материальных объектов зависят от того, какие атомы входят в их состав и как они там располож ены; атомы состоят из кварков и лептонов; звезды рождаются и умирают, как и все остальное в мире; Вселенная возникла в далеком прошлом и с тех пор она расширяется; все живое состоит из клеток, а все организмы появились в результате естественного отбора; природные процессы на Земле происходят циклами; на ее поверхности постоянно происходят изменения и нет ничего вечного и др. В целом мир одновременно един и удивительно многообразен, он вечен и бесконечен в беспрестанном процессе взаимопревращения одних систе м в другие, при этом каждая его часть относительно самостоятельна, будучи неизбежно зависимой от общих законов бытия. В то же время общее состояние знаний о мире логично ведет к выводу, что он еще далеко не познан. Многие явления природы не получили научно го объяснения и поэтому носят загадочный, таинственный характер. Так, например, не исследованы в достаточной мере основные оболочки Земли: гидросфера, атмосфера и литосфера. Это вполне естественно, так как было бы наивно полагать, что естествознание может решить все проблемы познания. В своем современном состоянии оно образно представляет незавершенное, недостроенное здание, в котором все непознанное будет исследовано и объяснено в будущем, когда для этого сложатся соответствующие предпосылки. Но и в этом с лучае процесс познания не остановится, поскольку на смену одним непознанным вопросам придут другие, не менее интересные и загадочные, ведь природа безгранична и бесконечна.

Антропный принцип в современной науке Сущность антропного принципа В самом широком плане интересующий ученых вопрос звучит так: почему наша Вселенная такова, какова она есть? Какую роль в существовании Вселенной играет или должен играть человек? Более строго данный вопрос формулируется иначе: почему физические постоянные — гравитационная, Планка, скорость света, заряд электрона и протона — имеют такие, а не иные значения, и что случилось бы со Вселенной, если бы они оказались другими? Правомерность такого вопроса определяется тем, что численные значения физических констант никак не обоснованы теоретически, они получены экспериментально и независимо друг от друга. 407 Неопределенная ситуация с физическими постоянными вызвала желание проверить, какими окажутся для Вселенной последствия изменения значений отдельных физических констант или целой их группы. Проведенный анализ привел к ошеломляющему выводу. Оказалось, что достаточно совсем небольших, в пределах 10—30% отклонений значений констант в ту или другую сторону, и наша Вселенная окажется настолько упрощенной системой, что ни о каком направленном ее развитии не сможет быть и речи. Не смогут существовать основные устойчивые состояния — ядра, атомы, звезды и галактики. Например, увеличение постоянной Планка более чем на 15% лишает протон возможности объединяться с нейтроном, т.е. делает невозможным протекание первичного нуклеосинтеза. Тот же результат получится, если увеличить массу протона на 30%. Изменение значений этих физических констант в меньшую сторону открыло бы возможность образования устойчивого ядра гелия, следствием чего явилось бы выгорание всего водорода на ранних стадиях расширения Вселенной. Таким образом, приходится признать, что существуют очень узкие «ворота» подходящих значений физических констант, в границах которых возможно существование знакомой нам Вселенной. Но на этом «случайные» совпадения не заканчиваются. Напомним о других случайностях, с которыми мы уже встречались выше, когда говорили об эволюции Вселенной:

• небольшая асимметрия между веществом и антивеществом позволила на ранней стадии образоваться барионной Вселенной, без чего она выродилась бы в фотонно-лептонную пустыню;

• остановка первичного нуклеосинтеза на стадии образования ядер гелия, благодаря чему смогла возникнуть водородно-гелиевая Вселенная;

• наличие у ядра углерода возбужденного электронного уровня с энергией, почти точно равной суммарной энергии трех ядер гелия, открыло возможность для протекания звездного нуклеосинтеза. В ходе этого процесса образовались все элементы таблицы Менделеева, более тяжелые, чем водород и гелий;

• расположение энергетических уровней у ядра кислорода опять же случайно оказалось таким, что не позволяет в процессах звездного нуклеосинтеза всем ядрам углерода превратиться в кислород, а ведь углерод — это основа органической химии и, следовательно, жизни.

Совокупность многочисленных случайностей такого рода П. Девис метко назвал «тонкой подстройкой» Вселенной. 408 Таким образом, наука столкнулась с большой группой фактов, раздельное рассмотрение которых создает впечатление о необъяснимых случайных совпадениях, граничащих с чудом. Вероятность каждого подобного совпадения очень мала, а их совместное существование и вовсе невероятно. Тогда вполне обоснованной представляется постановка вопроса о существовании пока непознанных закономерностей, со следствиями которых мы столкнулись, способных организовать Вселенную определенным образом. Итак, наличие «тонкой подстройки», определенных физических законов, свойств элементов и характера взаимодействий между ними определяют устройство нашей Вселенной. В ходе ее развития появились структурные элементы нарастающей сложности, а на одном из этапов развития — наблюдатель (разумное существо, человек), способный обнаружить существование «тонкой подстройки» и задуматься о породивших ее причинах. У наблюдателя, обладающего нашей системой восприятия мира и нашей логикой, неизбежно возникнет вопрос: случайна ли обнаруженная им «тонкая подстройка» Вселенной, или она предопределена каким-то глобальным процессом самоорганизации? А это означает, что всплывает старая проблема, волновавшая человечество на протяжении всей его сознательной истории: занимаем ли мы особое место в этом мире или же это положение является результатом случайного развития. Признание «тонкой подстройки» закономерным природным явлением приводит к заключению, что с самого начала во Вселенной потенциально заложено появление «наблюдателя» на определенном этапе ее развития. Принятие такого вывода равносильно признанию существования у природы определенных целей. Иными словами, мы вновь возвращаемся к телеологиз-му, бывшему основой средневекового мировоззрения, а в Новое время отброшенному, как тогда казалось, навсегда. В такой ситуации был выдвинут и в настоящее время широко обсуждается антропный принцип. В 1970-е гг. его в двух вариантах (слабом и сильном) сформулировал английский ученый Б. Картер. ^ Слабый антропный принцип Слабый антропный принцип — то, что мы предполагаем наблюдать во Вселенной, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя. Этот принцип интерпретируется так, что в ходе эволюции Вселенной могли существовать самые разные условия, но человек- 409 наблюдатель видит мир только на том этапе, на котором реализовались условия, необходимые для его существования. В частности, для появления человека понадобилось, чтобы в ходе расширения вещества Вселенная прошла все те стадии, о которых говорилось выше. Понятно, что человек не мог наблюдать их, так как физические условия тогда не обеспечивали его появления. Но, с другой стороны, все эти стадии могли протекать только в мире, где существовала «тонкая подстройка». Поэтому сам факт появления человека уже предопределяет то, что он должен увидеть — и современную Вселенную, и наличие в ней «тонкой подстройки». Короче говоря, раз человек есть, то он увидит вполне определенным образом устроенный мир, ибо ничего другого ему увидеть не дано. Итак, слабый антропный принцип претендует на объяснение привилегированности той космологической эпохи, в которую мы живем (в которой во Вселенной существуют разумные существа). Правда, он в качестве условия предполагает, что появление разумных существ в принципе возможно в ту или иную эпоху, т.е. не противоречит законам природы и общему характеру космологической эволюции. ^ Сильный антропный принцип Более серьезное содержание заложено в сильном антропном принципе. Сильный антропный принцип — Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать наблюдатель. По существу, в нем идет речь о случайном или закономерном происхождении «тонкой подстройки» Вселенной. Признание закономерного устройства Вселенной влечет за собой признание принципа, организующего ее. Если же считать «тонкую подстройку» случайной, то приходится постулировать множественное рождение вселенных, в каждой из которых случайным образом реализуются случайные значения физических постоянных, физические законы и т.п. В какой-то из них случайно возникнет «тонкая подстройка», обеспечивающая появление на определенном этапе развития наблюдателя, и он увидит вполне благоустроенный мир, о случайном возникновении которого первоначально не будет подозревать. Иными словами, в ансамбле вселенных реализуются все логически представимые типы физического устройства, а значит, существование хотя бы одного мира с благоприятным для эволюции жизни и 410 разума набором параметров становится вполне тривиальным. Наше появление в любом другом мире исключено. Интересно отметить, что данная интерпретация сильного ан-тропного принципа напоминает слабый антропный принцип. Действительно, в слабом принципе идет «отбор» эпохи и места во Вселенной, пригодных для жизни. А в сильном случае из ансамбля миров «отбирается» подходящая для жизни Вселенная. Если мы признаем «тонкую подстройку» изначально заложенной во Вселенной, то линия ее последующего развития предопределена, а появление наблюдателя на соответствующем этапе — неизбежно. Из этого следует, что в родившейся Вселенной потенциально было заложено ее будущее, а процесс развития приобретает целенаправленный характер. Появление разума не только заранее «запланировано», но и имеет определенное предназначение, которое проявит себя в последующем процессе развития. Это — телеологическая интерпретация сильного антропного принципа, возрождающая старые теологические споры о божественном замысле. ^ Финалистский антропный принцип Существует финалистский антропный принцип, предложенный Ф. Типлером. Финалистский антропный принцип — во Вселенной должна возникнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится. Это очень необычное для физика предсказание, основанное на идее, что природе небезразлична судьба разума. В таком случае можно допустить, что существуют некие, пока неизвестные нам природные механизмы, обеспечивающие успешное прохождение Вселенной через все ключевые пункты эволюции вплоть до образования в ней Сознания. Данный принцип является еще более жестким, чем сильный антропный принцип. Ведь в соответствии с ним устройство Вселенной должно обеспечивать необходимые условия не только для возникновения жизни и разума, но и для их вечного существования. А ведь мы помним, что все существующие космологические модели говорят о неизбежности гибели жизни и разума или в конечной сингулярности (закрытая модель), или в холоде почти пустого пространства (открытая модель). Пока мы еще слишком мало знаем о Вселенной, ведь земная жизнь — это только малая часть гигантского целого. Но мы имеем право строить любые догадки, если они не противоречат познан- 411 ным законам природы. И вполне возможно, если человечество продолжит свое существование, решив современные глобальные проблемы, если его способность познавать себя и окружающий мир сохранится, то одной из главных задач будущего научного поиска станет осознание своего предназначения во Вселенной.

Вопрос№33

НООСФЕРА. ЧЕЛОВЕК И ЭКОЛОГИЯ ЗЕМЛИ

ВВЕДЕНИЕ

Взаимодействие человечества и живой природы, или биосферы, - тема, важность которой невозможно переоценить. От состояния окружающей среды зависит качество жизни человека и само его существование как биологического вида. К сожалению, зачастую, на протяжении тысячелетий, homo sapiens пользовался природными ресурсами во всех разновидностях, забывая о том, что многие из них невосполнимы и нуждаются в охране и заботе. Особенно наглядно такое отношение проявилось с началом бурного развития промышленности, науки и техники. Активное поглощение биоресурсов сопровождается загрязнением окружающей среды, делающим невозможным их воспроизводство. Вырубленные леса, загубленные водоемы, исчезнувшие и исчезающие виды животных, новые мутации и болезни, глобальные неблагоприятные метаморфозы климата – вот та цена, которую мы платим за потребительский подход к природе. Для исправления ситуации человеку нужно осознать, что он является оной из составляющих биосферы, и стать таким ее элементом, который разумно взаимодействует с другими, а не «злокачественной опухолью» природного организма, способной привести последний к гибели. К счастью, эта простая, базирующаяся на инстинкте самосохранения идея овладевает умами многих влиятельных и деятельных людей. Всем известны выступления и практические работы выдающихся представителей науки, культуры и политики,  экологическое движение «Гринпис». Борьба за охрану окружающей среды стала в принципе такой же неотъемлемой частью духовной жизни интеллигента, какой была на протяжении веков, скажем, борьба с общественным неравенством. Отрадно отметить большую роль в разработке экологической темы российской науки. Достоянием мировой научной мысли стало, например, учение академика В.И. Вернадского о ноосфере. Процитируем слова этого выдающегося человека: «Человечество, взято в целом, становится мощной геологической силой. И перед ним, перед его мыслью и трудом, ставится вопрос о перестройке  биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера». Термин этот, предложенный французским математиком и философом Э.Леруа, происходит от греческого noos – разум – и означает таким образом сферу человеческого разума. В данной работе мы рассмотрим, как развитие человеческого общества влияло и влияет на эволюцию биосферы, как оно сказывалось и сказывается на состоянии живой природы во всех ее проявлениях, - словом, какой в широком смысле вклад вносит человек в эволюцию Земли.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Образование Земли, ранние стадии ее эволюции и возникновение жизни

Происхождение нашей планеты и Солнечной системы в целом издревле волновало умы философов и ученых, но только в 1755 году появилась теория, наиболее близкая к современным представлениям на этот счет. Автор ее, великий философ Иммануил Кант, пришел к выводу, что Солнечная система возникла из некоей первичной материи, свободно рассеянной в космосе, в результате постепенного соединения некоторых ее частиц, наиболее тяжелых и плотных, в единое целое. Это предположение подверглось уточнениям и дополнениям (касающихся температуры первичной материи-туманности и подробностей образования Солнца и планет) со стороны выдающегося математика и астронома Пьера Симона Лапласа в 1796 году, после чего получило название небулярной теории Канта-Лапласа. Она в принципе и остается базовой для современных космогонических теорий, сходящихся в том, что Солнечная система изначально образовалась из газопылевой вращающейся туманности. Планета, которой мы обязаны своим существованием, возникла приблизительно 4600 миллионов земных лет назад. Она не меняла с тех пор своей шарообразной формы, но это не относится к «содержанию». Менялось распределение химических элементов, претерпевала метаморфозы поверхность: от первоначальной всеобщей пустыни – к бурной геологической активности, образованию гидро- и атмосферы. Последнее, необходимое для возникновения и развития жизни, стало возможным благодаря оптимальному расстоянию от Земли до Солнца: диапазон температур на поверхности планеты способствовал как выделению водяных паров, так и конденсации их и удержанию воды в состоянии жидкости. Постепенно образовались обширные водные бассейны (т.н. океанический период развития Земли) – благодатная среда для разнообразнейших химических реакций, которые и привели в итоге к возникновению жизни. Это важнейшее событие произошло приблизительно 3,5 млрд. лет назад и означало качественно новую ступень эволюции планеты. Оно связано с относительной стабилизацией геологических процессов, которая привела к понижению температуры земной поверхности до уровня, приемлемого для существования белковых тел, т.е., по Энгельсу, для самой жизни (не выше 90 С). Строение первых живых организмов, разумеется, было предельно простым, но в ходе эволюции, совершенствования наиболее жизнеспособных вариаций (выживает тот, кто лучше приспособлен к условиям среды), стали появляться все более сложные разновидности, зачатки будущей флоры и фауны. Постепенно сложилась биосфера. На протяжении череды различных геологических периодов она претерпевала разнообразные изменения, в т.ч. и кардинальные, как, например, появление, расцвет и вымирание динозавров. Подробное описание эволюции биосферы «до человеческого» периода не входит в круг задач настоящей работы. Для нас важен фундаментальный факт: ни один представитель живой природы, ни одно растение и животное, не оказывали и не могли оказать влияние на ход эволюции. Она обуславливалась естественным отбором, геологическими процессами, катаклизмами планетарного масштаба – но не деятельной волей представителей какого-либо биологического вида. Потребовался разум, чтобы природа не только познала самоё себя, но и начала самоё себя изменять, превращаясь тем самым в ноосферу.

Человек и его воздействие на природу в процессе становления общества

Приблизительно 14 миллионов лет назад выделилась особая разновидность таких высокоразвитых животных, как приматы, - семейство людей Hominidae, состоящее из рамалитеков (Ramalithecus), австралопитеков (Avstralopithecus), парантропов (Parantropus) и человека (Homo) – последний и оказался самым жизнеспособным представителем этой группы. В свою очередь он прошел несколько ступеней эволюции – от Homo erectus различных «модификаций» (прямоходящее существом ростом до 170 см, живущее в обществе себе подобных, питающееся как мясом добытых животных, так и плодами, уж умеющее изготовлять различные каменные орудия и даже разводить огонь) до Homo sapiens. Его же современный подвид – Homo sapiens sapiens – появился сравнительно недавно, примерно 35 тысяч лет назад. (Нынешний облик человека сформировался еще на 25 тысяч лет позже.) С этого времени в эволюции биосферы оказался задействованным новый фактор – антропогенный. Первое его появление пришлось уже на эпоху палеолита, или каменного века, который длился примерно 20-30 тысяч лет; показательно, что оно было негативным для природы. Человек добывал себе пропитание охотой, а удобней и выгодней было охотиться не на мелкую дичь, а на крупных травоядных животных (чьим мясом могла кормиться целое племя в течение длительного времени). Особенности воспроизводства последних (прежде всего относительно невысокая рождаемость, не позволяющая виду компенсировать убыль особей в результате охоты),разумеется, в расчет не принимались. В итоге одни животные, такие, как шерстистый носорог и мамонт, были истреблены полностью, а численность других – оленей, лошадей, туров – сильно сократилась. Отметим, впрочем, что антропогенный фактор был не единственным: потепление климата 10-12 тысяч лет назад (окончание ледникового периода) также не способствовало выживанию холоднолюбивой фауны и флоры. Тем не менее уже на этом примере можно говорить о некой печальной тенденции во взаимоотношениях человека и природы: палеолит характеризовался чисто потребительским отношением homo sapiens к окружающей среде. В эпоху же неолита, или нового каменного века, зарождение которой напрямую связано с тем же глобальным потеплением, наряду с охотой и собирательством возникают зачатки сельского хозяйства. Человек начинает одомашнивать некоторые виды животных, выращивать определенные растения для питания и других нужд, - словом, подчиняет себе часть фауны и флоры. Тогда же появляются зачатки промышленности: зарождаются металлургия и добыча полезных ископаемых. По мере возрастания потребностей человека он все более активно эксплуатирует природные ресурсы. Этот процесс на протяжении всей истории человечества только набирал обороты – ибо вышеупомянутые потребности в принципе неограниченны. К сожалению, нельзя сказать то же самое о природных ресурсах. Разрешить это противоречие призвана экономическая наука, а в общем – вся общественно-политическая деятельность. Смена формаций, от первобытной общины до социализма и «обратно», в принципе сводилась к попыткам найти оптимальнейший способ перераспределения ограниченных ресурсов. Экологический аспект долгое время практически не учитывался и вышел на первый план только в эпоху научно-технической революции, «побочные эффекты» которой стали оказывать ощутимое воздействие на окружающую среду. Биосфера обрела тотальную зависимость от человека, во власти которого оказалось или привести ее к расцвету, или умертвить. Гибель же биосферы означает и гибель человечества. Инстинкт самосохранения вынудил нас обратить внимание на экологию. Последствия современной хозяйственной деятельности человека для окружающей среды. Обратившись к рассмотрению вопроса о влиянии деятельности человека на природу, мы приходим к пессимистическому выводу о практически стопроцентно негативной сущности антропогенного фактора. Перечислим основные последствия вышеупомянутой деятельности (они же – главные экологические проблемы современности).

1. Загрязнение воздуха Над городами и промышленными районами резко возрастает концентрация газов, представляющих собой различные химические соединения, как правило, вредные для живых организмов. Имеется два основных источника такого загрязнения: сжигание топлива в двигателях внутреннего сгорания и металлургическое производство. «Зеленые легкие» Земли – ее растительность – не в состоянии полностью ассимилировать эти ядовитые выбросы в атмосферу. Среди химических соединений этого рода преобладают два: сернистый ангидрит (SO2) и диоксид углерода (СО2). SO2 пагубно действует на флору: вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев и хвои; соединяясь с водой («кислотные дожди»), проникает в почву, лишая ее перегноя, делая кислой и малоприспособленной для жизнедеятельности. СО2,образуемый при сгорании ископаемого топлива, накапливаясь в атмосфере, препятствует тепловому излучению Земли в космос, способствуя тем самым «парниковому эффекту». Таким образом антропогенный фактор негативно сказывается на климате планете. Кроме того, промышленные предприятия и автотранспорт выделяют в воздух целую гамму других ядовитых соединений: окислов азота, оксида углерода, а также свинца и различных углеводородов – ацетилена, метана, пропана, толуола, бензпирена и т.д., - которые, взаимодействуя с атмосферной влагой, образуют пресловутый смог крупных городов, вредный для всего живого и препятствующий доступу солнечных луче (в особенности полезного ультрафиолета).