Современные теории глобального эволюционизма

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Представление об эволюции окружающего мира как мировоззрение общества формировалось не сразу. Во времена античной натурфилософии считалось, что Вселенная не имеет ни начало ни конца: она бесконечна во времени и безгранична в пространстве. Классическая наука предполагала, что процессы природы подчиняются жестким причинно-следственным закономерностям, исключавшим появления нового качества. Движение, развитие в природе, согласно классической науке, это непрерывная смена состояний, которая происходила, происходит и будет происходить вечно в соответствии с законами классической механики. Ареной этих движений является бесконечная Вселенная, свойства которой в среднем одинаковы во всех направлениях. Эти фундаментальные свойства Вселенной - вечность, бесконечность, однородность, изотропность. Однако со временем стало ясно, что процессы в окружающем мире развиваются по сложным сценариям и необратимо. Это стало основой формирования теории эволюции.

Современное эволюционное мышление сложилось в XVIII и XIX веках и неразрывно связано с великими именами Канта, Гегеля, Маркса, Дарвина и Клаузиуса. Кант предпринял попытку объяснить происхождение мира, исходя из физических законов. То, что Кант - с немалой претензией -- сделал для исследования космической эволюции, Гегель совершил для открытия общих законов диалектики. Марксу мы обязаны знанием некоторых законов общественной эволюции, а Дарвину - обоснованной теорией происхождения видов. Дарвин сформулировал принцип отбора и продемонстрировал его значение для эволюции в биологии. Лингвист Шлейхер около 1850г. совершенно независимо от Дарвина установил аналогичный принцип для развития естественных языков и тем самым заложил основы теории эволюции языковой коммуникации. Наконец, Клаузиус сформулировал важнейший закон процессов эволюции - второе начало термодинамики. К Клаузиусу восходят первые соображения относительно физически обоснованных моделей космического развития. Сколь ни сомнительным может казаться с современной точки зрения вывод Клаузиуса о «тепловой смерти» Вселенной, именно этот вывод послужил толчком к развитию теоретической мысли, которая в работах Эйнштейна, Фридмана и Гамова привела к ныне широко принятой релятивистско-термодинамической модели эволюции. И, наконец, современная теория эволюции, основанная на концепции синергетики, считает процесс эволюции как неограниченную последовательность процессов самоорганизации систем.

Сложным и противоречивым оказались также объяснение в историческом развитии научных подходов к причинам и характерам эволюции в живой и неживой природе. Прежде всего, следует отметить различие во взглядах на эволюцию в XVIII и XIX веках. Классическая наука (Ньютон, Лаплас) рассматривает случайность как нечто внешнее и несущественное. Мировые процессы представлялись обратимыми во времени, предсказуемыми и ретросказуемыми на неограниченно большие промежутки времени. Эволюция согласно классической теории это процесс, лишенный отклонений, возвратов, побочных линий.

Первый удар по этой теории нанесли термодинамика и эволюционная теория живого мира, породив в XIX веке две великие теории эволюции. Термодинамика ввела в науку случайность и рассматривала ее как объективное понятие. В косном мире развитие идет однонаправленно, в сторону роста энтропии, то есть к выравниванию разнообразий форм, градиентов температур. В живом мире, напротив, развитие приводит к росту многообразия форм, то есть к увеличению порядка и падению энтропии.

Таким образом, до середины XX века в естествознании сложились различные, противоположные по сути концепции объяснения процессов эволюции живой и неживой природы. В самом деле, если в теории Дарвина эволюция приводила к совершенствованию и усложнению живых систем в результате их адаптации к изменяющимся условиям среды, то в классической физике она связывалась с дезорганизацией и разрушением системы. Такое представление вытекало из второго начала термодинамики, согласно которому закрытая система постепенно эволюционирует в сторону беспорядка, дезорганизации и увеличения энтропии. Немецкий ученый Л.Больцман стал интерпретировать энтропию как меру беспорядка в системе. Следовательно, по степени возрастания энтропии можно судить об эволюции замкнутой системы, а тем самым и о времени ее эволюции.

Поскольку об изменении системы в классической термодинамике мы можем судить по увеличению их энтропии, то последняя и выступает в качестве своеобразной стрелы времени. Термодинамика впервые ввела в физику понятие времени в весьма своеобразной форме, а именно необратимого процесса возрастания энтропии в системе. Чем выше энтропия системы, тем больший временной промежуток прошла система в своей эволюции. Такое понятие о времени и особенно об эволюции системы в термодинамике коренным образом отличается от понятия времени и эволюции, которое лежало в основе эволюционной теории Дарвина. В то время как в дарвиновской теории происхождения новых видов растений и животных путем естественного отбора эволюция направлена на выживание более совершенных организмов и усложнение их организации, в термодинамике эволюция связывалась с дезорганизацией систем. В таком случае становилось непонятным, каким образом из неживой природы, системы которой имеют тенденцию к дезорганизации, могла появиться когда-либо живая природа, где системы, напротив, стремятся к совершенствованию и усложнению своей организации. Все это показало, что результаты исследования классической термодинамики находились в явном противоречии с тем, что было хорошо известно из других направлений науки [1].

Так в чем же отличие эволюций физического и биологических миров?

Физический мир не несет памяти о своем эволюционном развитии; биологический мир несет эту память. В биологических системах наследственная изменчивость не затухает, как в физических, а наследует и закрепляет те признаки, которые позволяют выжить. По Дарвину, в мире происходит непрерывное рождение все более сложно организованных живых форм, структур и систем. В косном (физическом) мире эволюция ведет для изолированной системы к состоянию равновесия, то есть к затуханию разнообразия. Биологическая теория говорит о повсеместном и непрерывном созидании природы, а косный мир стремиться к разрушению структур, выравниванию различий [2].

Спор двух великих теорий эволюции начался в XIX веке и продолжается поныне, взаимообогащая и развиваясь в единую концепцию эволюции всего окружающего мира. Эволюционная теория Дарвина послужила мощным толчком для развертывания исследований о механизмах развития различных природных и социальных систем. Если физические и химические методы исследования многое дали для анализа структуры и функционирования живых систем, то эволюционная концепция биологии заставила физиков и химиков поновому взглянуть на объекты своих исследований и природу в целом.

Резкое противоречие между биологической и физической теориями эволюции удалось разрешить только после того, когда физика обратилась к понятию открытой системы, т.е. системы, которая обменивается с окружающей средой веществом, энергией и информацией. При определенных условиях в открытых системах могут возникнуть процессы самоорганизации в результате получения новой энергии и вещества извне и диссипации, или рассеяния, использованной в системе энергии. Таким образом, было установлено, что ключ к пониманию процессов самоорганизации содержится в исследовании процессов взаимодействия системы с окружающей средой.

Открытая система не может быть равновесной, потому ее функционирование требует непрерывного поступления энергии и вещества из внешней среды, вследствие чего неравновесие в системе усиливается. В конечном итоге прежняя взаимосвязь между элементами системы нарушается, т.е. ее прежняя структура, разрушается. Между элементами системы возникают новые согласованные кооперативные, синергетические связи. Благодаря этому оказалось возможным развить новую нелинейную и неравновесную теорию необратимых процессов, которая стала основой современной теории самоорганизации. Нелинейных явлений в природе значительно больше, чем линейных. Например, к ним относятся «модные» темы современной физики: хаотическое поведение систем, солитоны, странные аттракторы и т.д.

Рост упорядоченности системы, процесс структурообразования соответствует термину онтогенез (от греч. ontos -- сущее, genesis -- происхождение). Многообразие возникающих при этом форм описывается термином морфогенез (от греч. morphе -- форма). Онтогенез обычно сопровождается морфогенезом. Эти процессы связаны с оттоком энтропии из системы, работой «энтропийного насоса». Доказано, что это -- общий закон, применимый к онтогенезу эмбриона, возникновению звезд и многих структур окружающего мира.

Таким образом, процесс онтогенеза приводит к возникновению морфогенеза и связан с оттоком энтропии из системы. В ходе развития этого неравновесного процесса при некотором критическом значении внешнего потока энергии или вещества возникает неустойчивое состояние, в результате чего могут появиться новые формы и структуры. Это и есть самоорганизация, она присуща так называемым синергетическим системам.

Изложим общую схему эволюционных процессов, справедливую для всех трех уровней организации материального мира -- неживой (косной) материи, живого вещества и общества. Замечательно, что процессы эти в силу естественных законов развития направлены в сторону усложнения организации природы и роста разнообразия ее форм (морфогенеза). Для описания процесса самоорганизации удобно использовать язык дарвиновской триады: изменчивость, наследственность, отбор [3].

Новые качественные особенности системы появляются благодаря изменчивости. Последняя вызывается стохастичностью, случайными изменениями в системе, возникновением флуктуации. Приведенные термины несколько отличаются по содержанию, но все они пригодны для выявления причины того явления, которое называют изменчивостью.

Далее в мире царствуют принципы отбора, позволяющие выбрать в точке бифуркации из возможных виртуальных состояний некоторое множество допустимых. К числу правил отбора, прежде всего, относятся законы сохранения, закон роста энтропии в изолированной системе и некоторые другие. Иными словами, законы отбора -- это законы физики, химии, биологии, законы общественного развития, которые из виртуальных движений отбирают те, что мы наблюдаем.

Во Вселенной господствует наследственность; настоящее и будущее зависят от прошлого. Принципы отбора допускают существование бифуркаций, то есть возможен переход объекта во множество новых состояний. Это приводит к принципиальной непредсказуемости эволюции.

Последние эмпирические обобщения практически совпадают с дарвиновской триадой -- изменчивость, наследственность, отбор. Подчеркнем, что приведенные эмпирические обобщения справедливы для процессов, протекающих в неживой, живой природе и в обществе.

В развивающейся системе всегда существует зависимость от прошлого, то есть от него зависят как настоящее, так и будущее. Эту зависимость можно условно назвать наследственностью системы, она связана с памятью. Память, как правило, ограничена, но можно привести примеры крайних состояний, то есть бесконечную и нулевую память. В детерминированных системах память бесконечна: здесь настоящее определяет будущее, а прошлое -- настоящее. Например, движение планет и вообще небесная механика -- система с бесконечной памятью, хотя бы на конечном интервале времени.

Современная теория эволюции основана на трех ключевых словах, которые достаточно полно определяют смысл синергетики: открытость, когерентность, нелинейность. Прежде всего синергетические свойства могут проявляться в открытых системах, которые обмениваются с окружающей средой материей, энергией и информацией. Далее, такие системы проявляют свойство когерентности, когда отдельные ее элементы действуют синхронно, согласованно друг с другом. И, наконец, описание подобных систем осуществляется с помощью нелинейного математического аппарата.

Таким образом, эволюционная теория Дарвина стала парадигмой объяснения причин эволюции не только живой природы но и дала мощный толчок развитию современной парадигме причин эволюции всего окружающего физического мира - созданию теории самоорганизации.

Теория самоорганизации, возникшая на основе исследования простейших физико-химических систем, оказалась способной объяснить многие эволюционные процессы, происходящие в биологических, экологических и даже социально-культурных системах. Но главное преимущество ее состоит в том, что новая парадигма помогает взглянуть на мир и составляющие ее системы с точки зрения их возникновения и развития без привлечения какихлибо мистических сил. Учение самоорганизации может раскрыть механизмы эволюции происходящие от простейших систем живой природы до сложных форм эволюции в биологических, социально-экономических и культурноисторических системах.

Таким образом общепризнанным наблюдательным и экспериментальным научным фактом сегодня является установление наличия эволюции окружающего мира и всех его структур. Эволюции подвержены все его области: живой, неживой мир и социальное общество. Признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции поэтому выразилось в теории глобального эволюционизма [6].

Под глобальным эволюционизмом понимают развитие во времени сложной системы различной природы как целого, совершенствование структурной организации и саморазвития, причем эти процессы происходят по некоторым общим законам.

В концепции универсального и глобального эволюционизма Вселенная представляется в качестве развивающегося во времени природного целого. Вся история Вселенной от «Большого Взрыва» до возникновения человечества рассматривается как единый процесс, в котором физический, космический, химический, биологический и социальный типы эволюции имеют генетическую и структурную преемственность. В этом смысле универсальной эволюционизм теоретически и методологически обобщает принципы развития окружающего нас мира в единое целое и выявляет тем самым общие закономерности развития Вселенной (космогенез), Солнечной системы с ее планетами, в том числе Землей (геогенез), возникновения и развития жизни (биогенез) и на заключительной стадии - возникновения человека и общества (антропогенез).

Литература

эволюционизм глобальный дарвин

1. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания - М.: ИТД «Дашков и К0» 2007 - С. 392.

2. Дульнев Г.Н. В поисках нового мира. - СПб.: ИД «Весь», 2004. - С 184-207.

3. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение - М.: Высш. шк., 2004. - 310 с.

4. Блохинцев Д.И. Размышления о проблемах познания и творческих закономерностях процесса познания. Сб. Теория и познания и современная физика. - М.:1984. - 342 с.

5. Пуанкаре А. О науке. - М.: 1983. - С. 157.

6. Глобальный эволюционизм - М.: Мир. 1994. - 528 с.

Размещено на Allbest.ru