Две эволюции - Астрономия и современная картина мира
Эволюция, нелинейность, самоорганизация - слова, пожалуй, чаще других встречающиеся сегодня в многочисленных дискуссиях, ведущихся по самым фундаментальным проблемам мироздания. Мы бы хотели начать с обсуждения проблем эволюции. Сначала несколько терминологических замечаний.
Слово "эволюция" чрезвычайно многозначное (как, впрочем, и большинство слов, фиксирующих некоторые фундаментальные идеи и представления). Под эволюцией понимают: 1) развитие вообще, 2) обязательно плавное, постепенное развитие, в противоположность бурно протекающим, взрывным процессам, 3) чисто количественное изменение, в отличие от изменений коренных, качественных. В последующем изложении слово "эволюция" мы будем употреблять в первом смысле, как это больше принято в естественнонаучных исследованиях, где в выражениях "органическая эволюция", "эволюция Вселенной", "глобальный эволюционизм" термин "эволюция" используется именно в этом, наиболее общем смысле.
Можно, конечно, поставить вопрос: "А зачем увеличивать многозначность языка, вместо того, чтобы использовать в этом смысле доброе старое слово "развитие"? На наш взгляд, некоторый резон тут есть. Термин "развитие" широко использовался с древнейших времен в философской и натурфилософской традиции. Широкое использование термина "эволюция", на наш взгляд, связано с проникновением идеи развития в естествознание и связано с постановкой проблемы развития на естественнонаучном уровне, в отличие от чисто натурфилософского.
Как хорошо известно, становление естествознания было сначала связано с отказом от идеи развития. Формирующееся естествознание должно было для первоначального ознакомления со своими объектами выделить их из системы разнообразных связей, отвлечься от возможного изменения и развития. Создаваемая естествознанием картина природы представляла последнюю как раз и навсегда данную и неизменную. И хотя отдельные проблески идеи развития присутствовали уже в ХYIII веке (Ж. Бюффон, М. В. Ломоносов, И. Кант) широкое вхождение идеи развития в естествознание - дитя ХIХ века.
Идея эволюции в естествознании XIX века нашла выражение в двух, долгое время рассматривавшихся как взаимоисключающие, формах: биологической (дарвиновской) и термодинамической (если и здесь использовать имя, то можно сказать - больцмановской). Любопытно заметить, что при всей противоположности этих двух эволюций, именно Л. Больцман назвал XIX век - веком Ч. Дарвина.
В чем же состояла указанная противоположность? На это можно ответить одной фразой: дарвиновская эволюция ведет к усложнению своих объектов, термодинамическая - к их упрощению и деградации; они действуют во взаимно противоположных направлениях. Гениальное открытие Дарвина состояло в нахождении им естественного механизма, способного вести живые организмы по пути возрастания разнообразия и сложности строения, как можно было бы сказать, пользуясь сегодняшним языком, по пути возрастания структурной информации биологических объектов. Этот механизм Дарвин назвал естественным отбором. В "Происхождении видов" Дарвин подробно описывает путь, которым он пришел к этой блестящей идее. Многовековая практика селекционеров привела к выведению большого множества улучшенных, в желательном человеку направлении, пород животных и сортов растений, используемых в сельском хозяйстве. И здесь механизм, которым действовали практики-селекционеры, лежал прямо на поверхности: опираясь на от природы присущую одомашненным животным и растениям изменчивость, селекционер производил отбор (селекцию) в нужном для себя направлении. Нельзя ли увидеть нечто подобное этому искусственному отбору в самой природе? Дарвин и сформулировал тезис о естественном отборе, который, опираясь на присущую живым организмам так называемую неопределенную изменчивость (которую он берет как данность, справедливо отмечая, что причины ее для понимания эволюции не важны), ведет их по пути непрерывного усложнения и увеличения разнообразия. Место сознательных целей человека в искусственном отборе занимает выживание наиболее приспособленных организмов в борьбе за жизнь, неизбежно возникающей на почве перенаселенности. Таким образом, Дарвин не просто обнаружил сам факт эволюции в живой природе, он открыл естественный механизм, обеспечивающий эту эволюцию. Мы отдаем себе отчет, что дарвиновская эволюция с самого момента выдвижения этой идеи и до сегодняшнего дня встречает достаточно многочисленные возражения. Эволюцию пытались и пытаются объяснить прямым приспособлением к среде, упражнением и неупражнением органов, стремлением организмов к совершенствованию, изначальной целесообразностью и т. д. На наш взгляд, все указанные факторы или не имеют места (упражнение и неупражнение органов) или по существу аппелируют к сверхъестественным факторам. Во всяком случае, ничего лучшего, чем объяснение через естественный отбор человечество до настоящего времени, по нашему убеждению, не придумало. Поэтому, хотя в адрес дарвиновской эволюции (называемой ее оппонентами "селекционизмом") и сформулирован ряд серьезных замечаний, отношение к ней должно быть аналогично нашему отношению к демократии (согласно известному афоризму, хотя демократия и обладает массой недостатков, но ничего лучшего человечество не придумало).
Итак, дарвиновская эволюция широко вошла в сознание научного сообщества. С ее помощью объясняется не только развитие органического мира. Существуют интересные попытки объяснить с ее помощью развитие человеческого познания (К. Поппер, С. Тулмин), науки (Т. Кун). Интересная попытка придать универсальный характер идее отбора принадлежит Н. Н. Моисееву. Более того, в последние десятилетия дарвиновская эволюция вторгается в сферу физических процессов (М. Эйген, И. Пригожин).
Другим каналом, по которому идея эволюции вошла в естествознание, явилась термодинамика со своим вторым началом. В отличие от всей предшествующей физики, второе начало термодинамики устанавливало то, что позднее получило наименование "стрелы времени". Уравнения классической механики безразличны к знаку времени, замена +t на - t ничего не меняет в характере протекающих процессов. Второе начало устанавливает преимущественное направление всех физических процессов - это направление неубывания энтропии. Второму началу было дано множество формулировок: формулировки С. Карно, В. Томсона, Р. Клаузиуса, В. Оствальда вплоть до шутливой формулировки Р. Фейнмана (из елки можно сделать палку, а наоборот нельзя) и житейского афоризма "все портится". Но именно в этом житейском афоризме схвачена, если угодно, существенная тенденция, присущая второму началу: физические процессы протекают в направлении своего рода обесценения энергии. Согласно одной из основных формул термодинамики, свободная энергия любой системы (F), т. е. энергия, которая может быть превращена в работу, равна разности полной энергии (U) и обесцененной энергии, пропорциональной энтропии (TS), где Т - абсолютная температура, а S - энтропия): F = U - TS.
Мы считаем, что уже здесь следует оговорить определенную односторонность истолкования энтропии только как меры обесценения энергии. Дело в том, что второе начало справедливо лишь для замкнутых систем, но все реальные системы, с которыми мы встречаемся и в природе и в технике, в той или иной степени, являются системами открытыми и для таких систем второе начало, прежде всего, позволяет раскрыть пути максимального эффективного использования энергии, выступая скорее как закон не столько обесценения, сколько оптимального использования энергии.
Подлинное место второго начала в системе мироздания хорошо определил Р. Эмден в известной заметке под нарочито житейским названием "Почему мы топим зимой?": "Будучи студентом, я с пользой прочел небольшую книгу Ф. Вальда "Царица мира и ее тень". Имелась в виду энергия и энтропия. Достигнув более глубокого понимания я пришел к выводу, что их надо поменять местами. В гигантской фабрике естественных процессов принцип энтропии занимает место директора, который предписывает вид и течение всех сделок. Закон сохранения энергии играет лишь роль бухгалтера, который приводит в равновесие дебит и кредит" [1, c.60].
Тем не менее, второе начало неоднократно давало повод (и вообще говоря, небезосновательно) трактовать его по преимуществу как закон обесценения энергии, т. е. как закон, устанавливающий направление эволюции, противоположное дарвиновской. Применение же второго начала ко Вселенной в целом казалось неизбежно приводило к выводу о так называемой тепловой смерти мира. Не случайно второе начало термодинамики (вместе с концепцией расширяющейся Вселенной) папа Пий XII в своей известной речи "Доказательства существования Бога в свете данных современной науки" (1951) рассматривал как самые главные аргументы в пользу бытия Бога. Не удивительно поэтому настороженное отношение ко второму началу термодинамики со стороны многих естествоиспытателей и философов. В ряде случаев это настороженное отношение выливалось в прямое неприятие и попытки опровержения второго начала. Мы не можем входить здесь в подробное обсуждение этих сюжетов, отметим лишь, что для "спасения" материализма не требуются столь радикальные меры как отрицание одного из основных законов природы. Существуют многочисленные работы и естествоиспытателей, и философов, показывающие несостоятельность креационистских или эсхатологических выводов из второго начала [2, 3, 4, 5].
Похожие статьи
-
Термодинамический парадокс в космологии: новый взгляд - Астрономия и современная картина мира
Термодинамический парадокс в космологии, сформулированный во второй половине ХIХ века, непрерывно будоражит с тех пор научное сообщество. Дело в том, что...
-
Качественно новые черты начала приобретать разработка проблемы термодинамики Вселенной на протяжении 80-х годов. Наряду с исследованием Вселенной в...
-
Случайность в научной картине Вселенной - Астрономия и современная картина мира
Научная мысль в процессе познания Вселенной всегда включала в себя идею случая. При этом исторически произошли весьма интересные изменения в самой...
-
Идея развития (эволюции) и причинность - Астрономия и современная картина мира
Идея развития и идея причинности относятся к числу наиболее фундаментальных представлений человеческого интеллекта. Видимо, нельзя считать полностью...
-
Возникновение и развитие объектов нашей Вселенной связано с ее эволюцией как целого. Когда это было осознано, познание Вселенной пошло в двух...
-
Процессы самоорганизации в ранней Вселенной - Астрономия и современная картина мира
Современные представления об эволюции Вселенной основываются на стандартной космологической модели Большого взрыва, которая подтверждается наблюдаемым в...
-
Сильный АП - Астрономия и современная картина мира
Наибольшие споры вызывает, несомненно, сильный АП, некоторые из его интерпретаций могут рассматриваться как антропные в собственном смысле слова и...
-
Формирование и эволюция Солнечной системы - Современная космогония
Основная статья: Формирование и эволюция Солнечной системы Согласно общепринятой в настоящее время гипотезе, формирование Солнечной системы началось...
-
Согласно теоретическим расчетам Ж. Леметра, радиус Вселенной в первоначальном состоянии был равен 10-12 см, что близко по размерам к радиусу электрона, а...
-
Научная картина мира и космогоническая дилемма - Астрономия и современная картина мира
"...Саску знали о мире многое, чего не знали тану, - о том, как возник мир и каково его будущее" Г. Гаррисон. "Запад Эдема". Две концепции глобальной...
-
Фрактальная Вселенная - Астрономия и современная картина мира
...Что, не поймешь Природу ты? Лик Космоса - чужд и ужасен? Узри фрактальные черты, и ты увидишь - Мир прекрасен! Необъясним Природы ритм? Мрак черных...
-
Слабый антропный принцип - Астрономия и современная картина мира
Слабый АП не вызывал особых дискуссий, вокруг него - в отличие, например, от сильного АП - научные страсти не кипели. Это понятно: ключевая для слабого...
-
Проблемы, сфокусированные в АП, были поставлены еще на заре человеческой культуры. Истоки этой проблематики мы находим в самых различных философских...
-
Черные дыры и современная научная картина мира - Астрономия и современная картина мира
...А вдали наблюдается мир полосатых и пестреньких дыр. С бесконечным (по модулю) z, произвольно меняющих цвет... (Из старого астрофольклора) Стандартная...
-
Рассмотрим процесс самоорганизации пространства-времени в связи с самоорганизацией Вселенной, ведущей к эволюции физических объектов, на которых можно...
-
Антропный подход и постнеклассическая наука - Астрономия и современная картина мира
Итак, антропный подход к пониманию Вселенной, возникший в недрах ряда философско-мировоззренческих традиций и своеобразно преломившийся в космической...
-
Финалистский АП - Астрономия и современная картина мира
Казалось бы, финалистский АП, выдвинутый Ф. Типлером, стоит особняком среди различных модификаций этого принципа, так как он претендует не на объяснение...
-
Принцип участия ("соучастника") - Астрономия и современная картина мира
Несмотря на попытки отторжения "экстремистских" интерпретаций сильного АП в духе постнеклассической науки, такие интерпретации интенсивно пробивают себе...
-
ВСЕЛЕННАЯ. ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ - Астрономическая картина мира
Современная космология - это сложная, комплексная и быстро развивающаяся система естественно-научных (астрономия, физика, химия и др.) и философских...
-
Осознающая себя Вселенная, Преодоление мешающих предпосылок - Астрономия и современная картина мира
Настало время говорить о вездесущности сознания. Иными словами, нужно готовиться к тому, чтобы подойти к построению сверхъединой теории поля, описывающей...
-
Антропный принцип, выдвинутый Картером, несмотря на его формулировку, не является вариантом принципа наблюдаемости. В контексте научной картины мира...
-
Теория элементарных частиц и принцип целесообразности - Астрономия и современная картина мира
1. Наша Вселенная - лучший из миров Панглос: Все события неразрывно связаны в лучшем из возможных миров. Кандид: Если это лучший из возможных миров, то...
-
О "термодинамике Вселенной" - Астрономия и современная картина мира
- А зачем им вообще эта дурацкая энергия? - Видишь ли, мальчик, эти славные существа вбили себе в голову, что вечного двигателя построить нельзя! - Не...
-
Фридмановский этап становления научной космологии - Астрономия и современная картина мира
Проблема эмпирической обоснованности теории Фридмана оказалась не менее сложной, чем проблема ее внутритеоретического обоснования. Сразу же после...
-
Релятивистская космология: Эйнштейн - Астрономия и современная картина мира
Создавая свою космологическую теорию, Эйнштейн находился, несомненно, под влиянием картины мира Ньютона не только в вопросах детерминизма, что...
-
Вселенная как целое в научной картине мира - Астрономия и современная картина мира
Обращаясь к проблеме методологического обоснования современной космологии, мы не можем не коснуться вопроса о надобности такой процедуры. Действительно,...
-
На протяжении веков человек стремился разгадать тайну великого мирового "порядка" Вселенной, которую древнегреческие философы и назвали Космосом (в...
-
Схема рождения Вселенной., Возникновение и эволюция звезд - Астрономическая картина мира
Возбужденный вакуум, сжатый до состояния точки. Быстрое расширение - инфляция. Через 10-32 с. Холодная и пустая Вселенная размером в несколько...
-
Инфляционный этап космологии - Астрономия и современная картина мира
Решение проблемы сингулярности, а также других проблем фридмановской космологии до конца семидесятых годов предпринималось самыми различными...
-
Антропный принцип и мир постнеклассической науки - Астрономия и современная картина мира
Антропный принцип (АП), выступающий как одно из оснований постнеклассической науки [1] вызывает сейчас оживленные дискуссии [2, 3, 4]. АП оказался...
-
Введение - Астрономия и современная картина мира
Научная картина мира и ее развитие(( Научная картина мира (НКМ) - творение тысяч авторов, от живших в эпоху предыстории науки до наших современников. Уже...
-
Достижения современной оптической астрономии, Использование ПЗУ-матриц ЭВМ - Современная астрофизика
Использование ПЗУ-матриц ЭВМ Развитие физики твердого тела и достижения в области твердотельной технологии обеспечили возможность промышленного...
-
Начальное состояние и эволюция Земли - Современная космогония
Земля росла из роя "промежуточных" тел, двигавшихся в широкой области между орбитами Венеры и Марса. Отличия в составе и плотности планетезималей были...
-
Наброски контуров осознающей себя Вселенной - Астрономия и современная картина мира
Мы отдаем себе отчет в том, что у нас еще нет до конца разработанного языка для выполнения поставленной задачи. Нет и достаточного опыта - здесь нужно...
-
Заключение - Эволюция и типы звезд
Звезды эволюционируют, и их эволюция необратима, так как все в природе находится в состоянии беспрерывного изменения. Внешние характеристики звезды...
-
Достижения современной оптической астрономии, Использование ПЗУ-матриц ЭВМ - Оптическая астрономия
. Использование ПЗУ-матриц ЭВМ . Развитие физики твердого тела и достижения в области твердотельной технологии обеспечили возможность промышленного...
-
Рождение и эволюция звезд - Рождение и эволюция звезд
Мир звезд огромен и разнообразен. За тысячи лет до нас это знали внимательные наблюдатели неба -- пастухи, мореходы, проводники караванов. Они отличали...
-
Эволюция звезд малой массы ( до 8 М Солнца) - Строение и эволюция звезд и планет
Если массы, необходимой для начала термоядерной реакции, недостаточно (0,01-0,08 масс Солнца), термоядерные реакции никогда не начнутся. Такие...
-
"Предыстория Вселенной" и астрономическая картина мира - Астрономия и современная картина мира
Все сущее в мире рождается из бытия. А бытие рождается из небытия. Лао Цзы Первые 10-43 секунды. В истории развития НКМ всегда очень существенным было...
-
Радиоастрономия - Астрономия наших дней
Зарождение радиоастрономии Декабрь 1931 года... В одной из американских лабораторий ее сотрудник Карл Янский изучает атмосферные помехи радиоприему....
Две эволюции - Астрономия и современная картина мира