человек и ноосфера. Никита Николаевич МоисеевЧеловек и ноосфера
 Скачать 2.57 Mb.
|
|
Примечание. Термиты, конечно, продолжают развиваться, адаптироваться к изменяющимся условиям. Но, появившись около 400 миллионов лет тому назад, эти родные братья тараканов не столь уж и отличаются от их бесконечно далеких предков. Таким образом, одной из важнейших особенностей любо- го эволюционного процесса, протекающего в живом мире, является противоречивое взаимодействие тенденций двух противоположных типов – тенденции к стабильности (сохра- нению гомеостазиса), нуждающиеся в укреплении отрица- тельных обратных связей, и тенденции поиска новых, более рациональных способов использования внешней энергии и вещества, требующих формирования положительных обрат- ных связей. Способы разрешения этих противоречий, то есть струк- туры возникающих компромиссов, могут быть самыми раз- личными. И это обстоятельство тоже в значительной степени ответственно за разнообразие организационных форм мате- риального мира. Изучение в этом плане развития общества представляет специальный интерес для анализа современных обществен- ных отношений глобального характера, и мы еще вернемся к этому вопросу. Исследование процессов развития Нильсу Бору принадлежит известное высказывание о том, что описать процессы, протекающие в окружающем мире, с помощью одного языка невозможно. Необходимо много раз- ных языков описания, много разных интерпретаций, в каж- дом из которых отчетливее проявляются те или иные осо- бенности изучаемого явления. Понимание, необходимое че- ловеку в его практической деятельности, требует рассмотре- ния изучаемого предмета с разных позиций. Проблема понимания – это вечная проблема. Она стоит перед философией и другими науками со времен древних греков и носит не только научный, не только идеологиче- ский, но и психологический характер. И сформулированный тезис Бора достаточно общепринят: вопросы интерпретации всегда занимают в любой научной дисциплине весьма почет- ное место. Интерпретация всегда особенно важна при изу- чении проблем развития, где разнообразие материала делает становление его особенно трудным. Различные интерпретации процесса самоорганизации, позволяющие рассмотреть его в разных ракурсах, дают воз- можность более отчетливо представить себе то общее, что присуще разным формам движения, и те различия, кото- рые определяют необходимость непрерывного расширения средств анализа. Одна из таких интерпретаций связана с ва- риационной трактовкой принципов отбора. Как мы увидим, она позволяет подойти к пониманию особой роли компро- миссов, а следовательно, и конкретного поведения в истории живого мира. В 1744 году французский математик и физик Мопертъюн обратил внимание на то, что законы Ньютона допускают ва- риационную постановку. Другими словами, он показал, что движение, совершающееся согласно законам Ньютона, до- ставляет некоторым функционалам экстремальное значение. Будучи сыном своего века, он придал этому факту опреде- ленный теологический смысл. Позднее были открыты и дру- гие вариационные принципы: принцип наименьшего дей- ствия Гаусса, принцип виртуальных перемещений Лагран- жа, принцип Гамильтона – Остроградского и т. д. Сначала вариационные принципы были открыты в механике, затем в электродинамике и других областях физики. Оказалось, что все основные уравнения, которыми оперирует физика, определяют траектории, являющиеся экстремалями некото- рых функционалов. Вокруг вариационных принципов развернулись споры. Физиков, математиков и философов (особенно последних) смущало то, что эти принципы можно трактовать в каче- стве проявления некоторой высшей целесообразности. Даже в 30-е годы XX века еще шли дискуссии по поводу вариаци- онных принципов, причем порой они носили весьма жаркий характер. Однако постепенно эти споры сами собой прекра- тились. Причиной тому послужило более глубокое изучение прлроды дифференциальных уравнений, описывающих фи- зические процессы и их связи с вариационными принципа- ми. Оказалось, что практически для любого из уравнений, которые являются выражением того или иного закона сохра- нения, может быть составлен такой функционал (зависящий от фазовых координат системы), что для него эти уравнения являются уравнениями Эйлера. Другими словами, их реше- ния являются экстремалями. На этих траекториях соответ- ствующий функционал достигает своих экстремальных (или стационарных) значений. Это результат чисто математиче- ский, но он имеет глубокий философский смысл. В самом деле, живи мы в другой Вселенной с другими физическими законами, все равно там были бы свои вариационные прин- ципы и своя «высшая целесообразность». Вариационная формулировка законов сохранения – одно из главных положений современной физики. Однако эти за- коны не исчерпывают всех принципов отбора, которые выде- ляют реальные движения из множества мыслимых. Но ока- зывается, что и другим законам и ограничениям всегда мож- но придать оптимизационную формулировку, причем пере- формулировка ограничений в вариационной форме может быть произведена бесчисленным количеством способов. К числу принципов отбора, допускающих оптимизационную постановку, относятся, конечно, и известные принципы Он- сагера и При-гожина. Таким образом, движение неживой материи мы всегда мо- жем описать в терминах многокритериальной задачи опти- мизации: найти такие состояния системы, которые обеспе- чивают минимальные значения функционалов (1), W 1 (x) →тin;W a (x) → min; W 3 (x) → min… где W 1 – это функционал, мимизация которого обеспечи- вает выполнение законов сохранения; W 2 – функционал, ми- нимизация которого обеспечивает выполнение кинематиче- ских условий и т. д. Из математического анализа известно, что одновремен- ная минимизация нескольких функций (или функционалов) имеет смысл лишь при выполнении некоторых специальных условий. Обозначим через Ωι множество экстремальных зна- чений функционалов Wi (x). Тогда задача W 2 (x)→min будет иметь смысл, если мы будем, например, разыски- вать минимальные значения функционала W 2 (x) на множе- стве Ω 1 и т. д. Таким образом, задача (1) имеет смысл тогда, когда множество функционалов упорядочено, ранжировано по порядку их значимости, а пересечение множеств Ωi ми- нимальных значений этих функционалов не пусто. При этих условиях требование (1) определит некоторое множество до- пустимых состояний. Оно и является ареной развивающих- ся событий. При описании явлений неживой природы функционалы [Wi] действительно всегда ранжированы, причем первое ме- сто занимают законы сохранения: ничто не может нарушить законы сохранения массы, импульса, энергии… Различные связи – голономные, неголономные и любые другие огра- ничения имеет смысл рассматривать лишь для систем, для которых законы сохранения выполнены. Среди всех таких ограничений особое место для открытых систем занимает принцип минимума роста энтропии или минимума диссипа- ции энергии. Он как бы замыкает цепочку принципов отбо- ра: если законы сохранения, кинематические и прочие огра- ничения еще не выделяют единственной траектории разви- тия системы, то заключительный отбор производит принцип минимума диссипации. Вероятно, именно он играет решаю- щую роль в появлении более или менее устойчивых нерав- новесных структур в общем процессе самоорганизации ма- терии. В рамках описанной схемы можно дать следующую интер- претацию процессов, протекающих в неживой природе. Тен- денции к разрушению организации и развитию хаоса (повы- шению энтропии) препятствует ряд противоположных тен- денций. Это прежде всего законы сохранения. Но не они одни препятствуют разрушению организации. Принцип ми- нимума диссипации энергии не только отбирает из тех дви- жений, которые допускаются законами физики (им не про- тиворечат), наиболее «экономные», но и служит основой «метаболизма», то есть содействует процессу возникнове- ния структур, способных концентрировать окружающую ма- териальную субстанцию, понижая тем самым локальную эн- тропию. Так, в стохастической среде, способной порождать явления типа странного аттрактора, когда исходные малые различия состояний могут породить в последующем сколь угодно большие различия, в пространстве состояний возни- кают области, отвечающие локальным минимумам функци- онала, характеризующего рост энтропии. Эти области воз- можных состояний оказываются «областями притяжения» в силу принципа минимума диссипации. И в них складыва- ются условия для возникновения локальных структур, чья квазиустойчивость определяется их способностью исполь- зовать энергию и вещество из окружающего пространства. Указанные выше локальные минимумы и определяют те ка- налы эволюции, о которых уже шла речь в предыдущей гла- ве. Картина, описанная для процессов, протекающих в нежи- вом веществе, принципиально усложняется на уровне живой природы, ибо здесь появляется целеполагание – тенденция к самосохранению, стремление сохранить гомеостазис. Эта тенденция (не сводимая к законам физики) тоже может быть формализована совокупностью условий, каждое из которых допускает вариационную форму, Фi(х)→min, где i=1,2,3… Однако по отношению к этим функционалам в отличие от функционалов W 1 природа уже не дает правил для их ав- томатического ранжирования. В игру вступает новый фак- тор – естественный отбор. Значение функционалов Φi, опре- деляющих гомеостазис в данных конкретных условиях оби- тания, различно с точки зрения обеспечения гомеостазиса. Для каждого живого существа возникает свой оптимальный способ поведения, то есть ранжирования функционалов, и каждое из них пытается его найти. Естественный отбор закрепляет тех представителей, кото- рым лучше других удается ранжировать приоритеты для со- хранения гомеостазиса в данных конкретных условиях, дру- гими словами, лучше приспособиться к внешней среде. Все сказанное только что можно выразить и несколько иначе. Естественный отбор как бы сам формирует некото- рый функционал и определяет его оптимальное значение, то есть наиболее выгодное поведение. При этом в отличие от функционала действия живое существо вовсе не обязатель- но должно реализовывать это оптимальное поведение. Од- нако чем ближе оно будет к этому оптимальному, тем лучше живое существо будет приспособлено к окружающей среде и тем больше у него шансов выжить в данных конкретных условиях. Живая система, например популяция, существует во все- гда изменяющейся внешней обстановке. Это значит, что непрерывно должен меняться и характер упорядоченности функционалов [Φi]. Таким образом, для любого живого су- щества, а тем более для живого мира, на множестве функ- ционалов, определяющих гомеостазис того или иного вида, уже нет и не может быть однозначной раз и навсегда опре- деленной упорядоченности, которая существует, как мы это видели, на множестве функционалов [Wi], то есть на множе- стве законов физики, которые никто нарушить не может. Законы живого мира, не сводимые к законам физики, вы- полняются не столь жестоко, они могут нарушиться, но за их нарушение живое существо платит жизнью. В живом ми- ре вступают в действие адаптационные механизмы, требую- щие непрерывной «переранжировки» элементов множества функционалов [Φi]. Живой организм, как это показал вели- кий русский физиолог И. П. Павлов, приобретает систему рефлексов – условных и безусловных. Это и есть результат «установившейся» ранжировки, которая при изменившейся ситуации может оказаться трагичной. Используя язык многокритериальной оптимизации, кото- рый был введен в этом параграфе, я могу сказать, что выра- ботка рефлексов проводит необходимую ранжировку функ- ционалов [Ф]] и устанавливает алгоритмы их локальной оп- тимизации. (В теории управления системы, обладающие чет- ким алгоритмом обратной связи, называются рефлексными.) В этой главе я выделил два класса механизмов развития: адаптационные и бифуркационные. Выработка рефлексов – это результат действия адаптационных механизмов. Любое постепенное изменение тех или иных свойств развивающих- ся систем (в том числе правила поведения отдельных чле- нов популяции), происходящее под действием естественно- го отбора, – это тоже результат действия подобных меха- низмов. И каждый раз такие механизмы отыскивают некото- рый локальный минимум. (Этот факт позволяет дать еще од- но определение адаптационных механизмов на языке теории исследования операций: механизмы, реализующие алгорит- мы поиска локальных экстремумов без прогноза изменений внешней среды, то есть лишь по информации об окружаю- щей обстановке, полученной в данный момент, мы и будем называть адаптационными.) Ракурс, который нам дает теория исследования операций в изучении общего эволюционного процесса, позволяет по- новому увидеть и роль бифуркационных механизмов в раз- витии материи. Используя язык этой теории, мы могли бы сказать, что бифуркационные механизмы в отличие от меха- низмов адаптационных осуществляют нелокальную оптими- зацию. То, что начинает происходить в природе, когда вступает в действие бифуркационный механизм, чем-то похоже на ту ситуацию, в которой вычислитель, работая с диалоговой си- стемой оптимизационных расчетов, время от времени при решении сложной задачи отступает от использования ло- кальных алгоритмов типа наискорейшего спуска. Так он поступает всякий раз, когда используемый алго- ритм перестает уже совершенствовать систему, когда его потенциальные возможности оказываются исчерпанными. В этом случае опытный вычислитель начинает использовать какой-либо неэффективный, но зато нелокальный метод по- иска. Изучение алгоритмов развития живых систем показывает, что здесь существенно изменяется и роль принципа мини- мума диссипации энергии по сравнению с его ролью в про- цессах развития неживой природы. В самом деле, в живых системах уже не идет речь о роли энтропии – наоборот, возникают формы, обладающие спо- собностью уменьшать локальную энтропию. Метаболизм – поглощение свободной энергии и вещества – становится ос- новой развития живых существ. Из принципа, который дей- ствует лишь тогда, когда другие принципы отбора не выделя- ют единственной траектории развития процесса, он превра- щается в тенденцию, свойственную любой живой системе – тенденцию максимизировать локальное уменьшение энтро- пии за счет метаболизма. Исследования особенностей самоорганизации живой при- роды показывают, что вместе с усложнением организации живых систем возникают и определенные противоречия между их стремлением к сохранению гомеостазиса, стабиль- ности и тенденцией максимизировать эффективность по- глощения и использования внешней энергии и вещества. По-видимому, всю историю развития жизни на Земле можно было бы изложить на языке, использующем противо- борство различных тенденций. Не исключено, что разреше- ние противоречий между этими двумя тенденциями проис- ходит по классическому образцу, установленному в теории исследования операций: спонтанно возникают те или иные свертки основных критериев, а естественный отбор загоняет систему в один из локальных экстремумов этого комбиниро- ванного критерия, характеризующего особенность той или иной локальной ниши. Во всяком случае, история антропо- генеза показывает, что подобная гипотеза не лишена подоб- ных оснований. Итак, эволюция живого мира может изучаться под уг- лом зрения «поисков компромиссов»: наблюдаемое состоя- ние живой системы оказывается всякий раз непростым ком- промиссом. Заметим, что отыскание таких компромиссов происходит без участия интеллекта – принципы отбора фор- мируют те механизмы, которые находят эти стихийные «ал- горитмы эволюции». Совсем иначе складывается ситуация на социальном уровне организации материи. Здесь ранжирование функци- оналов [Φi], определяющих условия гомеостазиса и форми- рования их свертки, становится прерогативой интеллекта. Поскольку те или иные предпочтения, которые определяют поведение людей, являют собой субъективное представле- ние о способах обеспечения социальной стабильности, будь это отдельный человек, род, племя и т. д., субъективный фактор начинает играть все большую роль. Возникающая неопределенность, которую порождает субъективный фактор, начинает во многих случаях заменять природную стохастичность, необходимую для развития эво- люционного процесса. Изменчивость теперь в значительной степени определяется различием в целях, различием в оцен- ках обстановки и путях достижения целей, даже если они и совпадают. Мы видим, что деятельность интеллекта каче- ственно меняет все алгоритмы отбора. На уровне живой природы наиболее типичными и легко наблюдаемыми являются механизмы адаптационного типа, а бифуркации возникают лишь в исключительные момен- ты ее истории. На социальном уровне ситуация также ради- кальным образом изменяется. Более того, говоря об обще- ственных формах движения, мы должны внести существен- ные коррективы в ту условную классификацию механизмов развития, которую ввели ранее. В самом деле, развитие любой социальной системы из лю- бого состояния может происходить заведомо не единствен- ным образом даже и тогда, когда она не подвержена дей- ствию неизвестных нам сил, случайностям и неопределенно- стям. Причина тому – интеллект, который включается в про- цесс выбора «продолжения». Дальнейшее развитие любого процесса общественной природы определяется той ранжировкой функционалов, ес- ли пользоваться языком, который мы употребляем в этом параграфе, то есть той субъективной шкалой предпочтений, которая существует у каждого человека. А точно предусмот- реть действия людей нельзя в принципе: в одних и тех же условиях два разных человека часто принимают совершен- но разные решения. Отсюда возникает неоднозначность и неопределенность возможных продолжений процесса разви- тия в каждый момент времени. Другими словами, каждое состояние социальной системы, по нашему определению, является бифуркационным. Имен- но это обстоятельство приводит к резкому ускорению всех процессов самоорганизации общества. По мере развития на- учно-технического процесса и производительных сил орга- низационные основы общества начинают изменяться во все возрастающем темпе. Заметим, что язык оптимизации, то есть отыскания экс- тремальных значений некоторых функционалов, с помощью которого мы описали алгоритмы развития на нижних уров- нях организации материи, сохраняет свое значение и для со- циальной реальности. Однако интеллект производит филь- трацию возможных решений, возможных типов компромис- сов неизмеримо эффективнее и быстрее, нежели это делает механизм естественного отбора. Активное участие интеллекта в процессе развития поз- воляет расширить область поиска оптимума. Общественные силы перестают быть рефлексными, такими, в которых ло- кальный минимум разыскивается по четко регламентиро- ванным правилам. Поэтому для описания алгоритмов раз- вития, действующих в системах социальной природы, про- стого языка оптимизации становится уже недостаточно. Мы вынуждены использовать другие способы описания, приня- тые в теории исследования операций и системном анализе. В частности, это язык и методы анализа конфликтных ситу- аций и многокритериальной оптимизации. Особое значение приобретает «обобщенный принцип ми- нимума диссипации», область применения которого непре- рывно расширяется. На протяжении всей истории человече- ства стремление овладеть источниками энергии и вещества было одним из важнейших стимулов развития и устремле- ния человеческих интересов. И поэтому оно всегда было ис- точником разнообразных конфликтов. По мере развертывания научно-технического прогресса, по мере истощения земных ресурсов все более утвержда- ется новая тенденция – стремление к экономному расходо- ванию этих ресурсов. Возникают, в частности, безотходные технологии. Преимущественное развитие получают произ- водства, требующие небольших энергозатрат и материалов, это прежде всего электроника и биотехнология. На протя- жении всей истории темпы развития энергетики опережали темпы развития других отраслей производства. Теперь, ка- жется, эти темпы начинают выравниваться. Способность использовать свободную энергию и другие ресурсы планеты практически всегда определяла исход кон- фликтов между социальными структурами, а также отбор та- ких структур. По-видимому, так будет и в дальнейшем, хотя теперь появится много других факторов отбора организаци- онных общественных структур, о чем я буду специально го- ворить во второй части этой книги. Поэтому изучение конфликтных ситуаций и принципов отыскания компромиссов приобретает на современном эта- пе особую важность. Именно в этой сфере знаний может про- явиться потенциальная способность человека самостоятель- но и целенаправленно формировать алгоритмы развития. Замечания о принципах минимума диссипации Обсуждая принципы отбора и механизмы развития, осо- бое внимание я уделил принципу минимума диссипации энергии. Этот вопрос не нов. Проблема «экономии энтро- пии» – этой меры разрушения организации и меры необра- тимого рассеяния энергии – уже неоднократно была предме- том самого тщательного анализа. Однако я придал этой про- блеме не совсем привычную трактовку. Поэтому, формули- руя те или иные положения, касающиеся принципа миниму- ма диссипации, я должен показать их связь с теми утвержде- ниями, которые выдвигались другими авторами. Мое утверждение, которое относилось к миру нежи- вой материи, было следующим: если множество устойчи- вых (квазиустойчивых, стабильных) движений или состоя- ний, удовлетворяющих законам сохранения и другим огра- ничениям физического характера, состоит более чем из од- ного элемента, то есть они не выделяют единственного дви- жения или состояния, то заключительный этап отбора, отбор реализуемых движений или состояний, которые также могут и не быть единственными, определяется минимумом дисси- пации энергии или минимумом роста энтропии. Это утверждение не является строгой теоремой, подобной вариационным принципам механики. Это всего лишь пред- положение, но достаточно правдоподобное и, во всяком слу- чае, не противоречащее экспериментальному материалу. И поэтому оно позволяет получить весьма полезные результа- ты, полезные с точки зрения практики. Приведем один при- мер, иллюстрирующий его применение., Рассмотрим устано- вившееся движение по круглой трубе смеси двух жидкостей разной вязкости, но одинаковой плотности. Коэффициент вязкости этой смеси будет зависеть от процентного соотно- шения ее составляющих. Рассматриваемое течение модели- рует движение суспензии, представляющей собой жидкость со взвешенными в ней частицами, когда их размер очень мал по сравнению с диаметром трубы. Течение такой суспензии обладает замечательным свой- ством: в узкой зоне около стенок трубы взвешенные части- цы отсутствуют. Это явление носит название пристеночно- го эффекта. Его подробное аналитическое исследование бы- ло проведено Ю. Н. Павловским (см.: Павловский Ю. Н. О пристеночном эффекте. – Механика жидкостей и газов. М., 1967, № 2, с. 160). Законам сохранения может удовлетворить движение сме- си с произвольным распределением концентрации более вяз- кой жидкости. Однако в природе устанавливается такое тече- ние, которое обладает пристеночным эффектом, когда кон- центрация жидкости большей вязкости практически равна нулю у стенок трубы и максимальна в окрестности ее оси. Оказывается, что такое течение удовлетворяет принципу ми- нимума диссипации. Нетрудно привести еще серию примеров из самых разных областей науки и техники, показывающих, как, используя принцип минимума диссипации, можно объяснить и пред- сказать целый ряд наблюдаемых явлений. Итак, опытные данные показывают, что существует опре- деленный класс явлений в неживой природе, для которых принцип минимума диссипации энергии оказывается одним из важнейших принципов, позволяющих выделить реальные состояния из множества виртуальных. На этом основании в предлагаемой книге и был сформулирован этот принцип как некоторое эмпирическое обобщение, если угодно, как неко- торая гипотеза. Именно в такой форме он и был внесен в иерархию прин- ципов отбора. В ней он играл роль «замыкающего» прин- ципа: когда другие принципы не выделяют единственного устойчивого состояния, а определяют целое возможное мно- жество, то принцип минимума диссипации служит допол- нительным принципом отбора. Заметим, что среди неустой- чивых (или лучше сказать, быстро протекающих) движений могут быть и такие, которым отвечает меньшее производ- ство энтропии. Однако из-за их неустойчивости мы их и не способны наблюдать. Чтобы избежать лишних дискуссий, я хочу еще раз под- черкнуть, что мое утверждение не является строгой теоре- мой и вряд ли оно вообще может быть обосновано с тради- ционных позиций, согласно которым обоснование того или иного вариационного принципа сводится к доказательству тождественности траекторий движения экстремалям мини- мизируемого функционала. Мне кажется, что обсуждаемый факт связан с общим стохастическим фоном любого явле- ния, протекающего в нашем мире. Заметим, что, никогда специально не формулируя, мы всегда пользуемся еще одним подобным принципом – «принципом устойчивости». Этот принцип я бы сформули- ровал так: множество наблюдаемых стационарных состоя- ний включает в себя лишь устойчивые. Он тривиален, если учесть, что любая система все время подвержена действию случайных возмущений. В самом деле, мы никогда не наблю- даем карандаша, стоящего на своем острие, или маятника в его верхнем неустойчивом состоянии. Вариационные принципы, возникшие в механике и физи- ке, сыграли выдающуюся роль в их развитии и создании эф- фективных методов анализа различных прикладных задач. В последние десятилетия вариационные принципы широко ис- пользовались и при создании сложных физических теорий. На этом пути очень важные результаты были получены еще в 1931 году создателем неравновесной термодинамики гол- ландским физиком Л. Онзагером. Им был найден некоторый функционал, который получил название потенциала рассе- ивания, достигавший своего минимального Значения на ре- шениях уравнений, описывающих движение сплошной сре- ды, в которой происходят химические реакции. В 1947 го- ду бельгийским физиком И. Пригожиным другим путем был также получея принцип, который был им назван принципом минимума производства энтропии. В 70-х годах венгерский физик И. Дьярмати показал, что оба эти принципа при из- вестных условиях являются эквивалентными (см.: Дьярма- ти И. Неравновесная термодинамика. М., 1974) и принцип Пригожина следует из принципа Онсагера. Работа Онсагера, Пригожина и их последователей име- ла своей целью построение «классических» вариационных принципов, таких, из которых законы сохранения, то есть уравнения, описывающие движение среды, были бы прямы- ми следствиями. Другими словами, ими была сделана попыт- ка построить принципы, носящие достаточно универсаль- ный характер. Во всяком случае, такой же, как и принципы механики. Однако для их вывода требовалось сделать ряд серьезных предположений об особенности изучаемых дви- жений и процессов: локальная обратимость, линейность в смысле Онсагера и т. д. Благодаря этому развитие и исполь- зование принципов Онсагера и Пригожина для анализа при- кладных задач столкнулись с целым рядом трудностей, и их область применимости оказалась на деле весьма ограничен- ной. Вместе с тем И. Пригожий дает следующую формулиров- ку принципа минимума производства энтропии: «Теорема о минимуме производства энтропии… утверждает, что произ- водство энтропии системой, находящейся в стационарном, достаточно близком к равновесному состоянию, минималь- но» (см.: Пригожий И. Р. Время, структуры и флюктуации. – Успехи физических наук. М., 1980, т. 131, вып. 2, с. 185). Он рассматривает сформулированный принцип в качестве весьма универсального. Примеров, показывающих неуниверсальность этого прин- ципа, который в литературе получил название теоремы При- гожина – Глейнсдорфа, сейчас известно уже достаточно мно- го. Поэтому я отношу принцип Онсагера – Пригожина – Глейнсдорфа, как и остальные классические вариационные принципы, к числу важных утверждений физики и физико- химии, каждый из которых имеет свою вполне определен- ную область применимости. Что же касается принципа «ми- нимума энтропии», который я ввел и использую в этой ра- боте, то он не имеет прямого отношения к указанным выше принципам, не следует из них и представляет, с моей точки зрения, некоторое эвристическое утверждение, отвечающее тому, что мы наблюдаем в окружающем мире. Проблема формулировки принципов отбора, когда мы пе- реходим к описанию процессов развития живого вещества, еще резко усложняется. Появляется стремление к сохране- нию гомеостазиса, которому отвечает представление об об- ратных связях. Они, в свою очередь, являются новыми прин- ципами отбора, свойственными только живой природе. Но эти принципы отбора действуют совершенно иначе, нежели принципы отбора в неживой природе. Так, напри- мер, законы сохранения массы или импульса не могут не вы- полняться. Ничему и никому ни при каких обстоятельствах не дано возможности нарушить эти законы. Что же касает- ся принципа стабильности живого организма – принципа со- хранения гомеостазиса, то он проявляется не как закон фи- зики, а как тенденция: живое существо стремится сохранить свою стабильность, но в принципе оно способно ее и нару- шить. При этом оно может погибнуть или выжить, но это уже другой вопрос. Тенденция сохранения гомеостазиса у живо- го вещества – это эмпирическое обобщение, ибо оно наблю- дается в природе и не знает примеров, ему противоречащих. Точно так же и принцип минимума диссипации энергии проявляется в живом веществе как некоторая тенденция: эмпирический принцип переходит в эмпирическую тенден- цию – любому живому существу свойственно стремление в максимальной степени использовать внешнюю энергию и ве- щество. Я думаю, что это очень важный принцип, неэквивалент- ный принципу сохранения гомеостазиса. Более того, в из- вестных условиях первый может даже противоречить вто- рому. Эту проблему я уже обсуждал. Здесь заметим толь- ко, что с позиций представления о самоорганизации разре- шение возникающего противоречия вполне возможно; что- бы найти новые и более устойчивые состояния, живая систе- ма должна покинуть старое состояние, а это можно сделать только за счет внешних энергии и вещества при положитель- ных обратных связях, разрушающих старые стабильные со- стояния. В живой природе описанное противоречие между тенден- цией к локальной стабильности и стремлением в максималь- ной степени использовать внешнюю энергию и материю яв- ляется одним из важнейших факторов создания новых форм организации материального мира. |