Самоорганизующаяся Вселенная

Время само обновления

В истории нашего века сравнительно короткий период с середины 60-х до начала 70-х годов занимает особое положение. В это время традиционные социальные и политические? институты были подвергнуты сомнению. Протесты против различного рода ограничений в жизни людей, поначалу вряд ли воспринимавшиеся всерьез, превратились в мощные процессы, под влиянием которых начала формироваться потребность в поиске новых структур. Общим для всех этих событий было то, что их участники придавали важное значение самоопределению и самоорганизации, открытости и пластичности, свободной эволюции социальных структур.

Возросшая потребность в свободе слова стала той искрой, из которой возгорелось пламя, охватившее студенческий городок в Беркли в 1964-1965 учебном году. Вслед за этим началось движение, подобно лесному пожару охватившее все существенные аспекты индивидуальной и социальной жизни и распространившееся по всему миру. Протест против закостеневших университетских порядков и отчуждения академической жизни от реальности, расширяясь, дошел до требования переустройства социальной жизни. Бывшие у власти правительства, особенно Франции и Чехословакии, оказались прижатыми к стене в историческом 1968 году. Тогда же китайская культурная революция разрушила начавшие было окаменевать структуры; Мао Цзэдун был единственным государственным деятелем, который приветствовал эту динамику самоорганизации.

Но вот буря пронеслась, социальные и политические структуры с виду уцелели, но мир стал уже другим. Интеллектуальные и духовные структуры претерпели изменения; под влиянием новых ценностей начали формироваться новые путеводные образы. Международная политика великих держав утратила свое ведущее значение и потерпела одно за другим несколько сокрушительных поражений - не только во Вьетнаме. Исчезли диктаторские режимы в Греции, Португалии и Испании. Даже Уотергейт был, по-видимому, результатом морального обновления. Вопрос о гражданских правах лавиной обрушился на Америку, достиг вскоре Африки и даже Среднего Востока, породив международную дискуссию о правах человека. Хельсинкская конференция неожиданно стала бумерангом для диктаторских режимов Восточной Европы. Даже затвердевшие структуры мировой торговли, дававшие односторонние преимущества высокоразвитым индустриальным державам, впервые оказались частично разрушенными во время нефтяного кризиса 1973 года. Можно не сомневаться, что мы стоим на пороге еще более глубоких изменений в этой области.

Политические и экономические аспекты тех бурных лет имеют наиболее явные последствия, но значимы не только они, Еще большую важность приобретает интенсификация мыслительных процессов, которая ведет к пересмотру индивидуальных отношений человека со средой, включающей в себя не только природное, но и человеческое окружение индивида. Если политические и экономические изменения представляют собой макроскопические аспекты систем человеческой жизни, то отношения с окружающей средой относятся к ее микроскопическим аспектам. И те, и другие надлежит рассматривать вместе. Возросшее осознание неразрывного единства с природой превратило понятие экосистемы из достояния узкого круга посвященных в популярную практическую категорию. Ныне представлениям о защите окружающей среды придается такое же значение - и на национальном, и на международном уровнях, — как и- тем экономическим понятиям, с которыми эти представления зачастую не очень хорошо согласуются. Представления о защите окружающей среды вкупе с осознанием ограниченности невозрбновляемых ресурсов нередко усиливают глубокие перемены в традиционных экономических процессах, особенно в направлении замены линейной, односторонней (не предполагающей переработки отходов) экономики на рециркуляционную экономику с переработкой отходов. Речь идет не только о защите природы от негативных последствий технического прогресса, но и о защите потребителя — идее, привнесенной в социальное мышление американцев почти исключительно стараниями Ральфа Надера.

Возможно, наиболее значительным изменением в сознании населения следует считать пришедшее понимание того, что развитие технологии отнюдь не является внешним выражением слепого прогресса, KQTOpbra нельзя удерживать, но продуктом человеческого разума. Величайшим технологическим триумфом рассматриваемого периода по праву можно считать не высадку человека на поверхности Луны, спланированную и осуществленную с невероятной точностью, а отказ под давлением общественного мнения от проекта американского пассажирского сверхзвукового самолета.

Это новое отношение к технологии стало наиболее значительным достижением той заботы о будущем, которая в описываемый период стала занимать многих людей. Основания для сознательного и открытого планирования будущего были заложены Бертраном де Ювенелем (1967) с его понятием "futurihies" (множества возможных будущих) [1] и Денисом Габором (1963) с его концепцией нормативного предсказания -"Сотворим Будущее!" [2]. Эти понятия и представления развенчали линейные модели 'будущего, хотя пока они сохраняют влияние в экономическом и особенно эконометрическом мышлении. В то время как традиционная экономическая политика основана на постоянстве экономических и социальных структур и оперирует макроскопическими средними, отношение к будущему, ориентированное на процессы, признает за индивидуальным воображением, индивидуальным видением силу, способную вызывать резонанс в умах многих людей и изменять структуру реальности.

Начиная с 60-х годов внешние отношения в человеческом мире изменились в сторону все более ясного осознания связи с окружающей средой во времени и пространстве. Изменение претерпели и внутренние отношения человека с самим собой. Неподдельный интерес к человеческому сознанию как таковому, все возрастающий интерес к "гуманистической" (т.е. нередукционистской) психологии, методы "холистической" медицины, частично импортированные из других культур (например, акупунктура), интерес к недуалистическим философиям Дальнего Востока и таким понятиям, как медитация и йога, - все это также проявления метафлуктуации, затронувшей значительную часть человечества в начале последней трети XX века. По крайней мере в Беркли, где написана данная книга, в этом нет ни малейшего сомнения. Здесь, в Беркли, многие признаки упомянутой метафлуктуации все еще остаются открытыми для изучения даже после того, как большая волна схлынула, лишившись энергии. Здесь их история рассматривается как нечто единое, неразложимое на отдельные части.

Самообновление науки

При взгляде со стороны кажется, будто наука выстояла против перипетий недавнего бурного прошлого, не претерпев сколько-нибудь значительных изменений. Тенденция к интердисциплинарному преподаванию и исследованию, равно как и тенденция к большей соотнесенности с реальностью, большей близости к ней, тихо угасала. Специализированные университетские центры и программы, возникшие было в ответ на давление со стороны студентов, отошли в небытие, а позиции узко специальных факультетов укрепились. Редукционизм воцарился повсеместно.

Такого рода академический редукционизм следует рассматривать не только как абстрактный процесс сокращения интеллектуального поля, но и как явление социальной значимости. Это стало мне ясно, когда до Беркли дошла сценическая версия одного антропологического отчета (пьеса Питера Брука под названием "The Ik"). Британский антрополог Колин Тернбулл (1972) обнаружил в горах Уганды небольшое, насчитывавшее всего около тысячи человек, племя, которое, после того как его вытеснили с охотничьих угодий, оказалось неспособным обеспечить себе существование на новом месте [З]. По модели Тернбулла, человеческие отношения в ситуации голода и отчаяния выродились в самый неприкрытый эгоизм. Матери гнали своих детей с теплых мест у очага, умирающих стариков выбрасывали из жилищ, чтобы сэкономить на ритуальной поминальной трапезе, воровство и грабеж стали практически единственной стратегией выживания. Каждый противостоял каждому. В дискуссиях с членами факультета и студентами Тернбулл всячески подчеркивал свое убеждение в том, что именно в таком типе поведения ему удалось открыть "истинную природу человека", которая проявляется, стоит лишь стряхнуть с себя наносную роскошь культуры. В истории этого племени он даже усмотрел предтечу генерального пути эволюции. В качестве аргумента, подкрепляющего его теорию, Тернбулл не только ссылался на свое собственное "обращение" в идеологию абсолютного эгоизма и удовлетворения физических потребностей, но и на то, что уголовные преступники, отбывавшие наказание в британских тюрьмах, проявили большой интерес к пьесе Питера Брука и особенно к точке зрения самого Тернбулла, высказанной им в последовавших обсуждениях. Возможность возвыситься от низкопробной уголовщины до авангарда эволюции вызывала у некоторых заключенных чувство гордости. Однако верха абсурда научная дискуссия достигла в выступлении одного престарелого профессора. Глубоко растроганный, он признал, что точка зрения Тернбулла явилась для него откровением, осуществлением мечты всей его жизни, поскольку ему стало ясно, что редукционистская наука, сводящая человеческую жизнь к "объективным" функциям выживания, всегда находилась на острие эволюции. Параллель между наукой, ограблением и убийством висела в воздухе, не встречая каких-либо возражений, и новое глубокое откровение заставляло участников дискуссии трепетать от охватившего их благоговейного восторга. Вместо ужаса я увидел сияющие глаза и открытые от изумления рты.

Тем не менее наука также подверглась глубокой и всеобъемлющей реструктуризации. Области науки, на протяжении долгого времени остававшиеся предметом чистых спекуляций, особенно космология, обрели эмпирические основания. Открытие реликтового фонового излучения в 1965 году (предсказано оно было еще в 1948-м) впервые выявило возможность исследования эффекта, берущего начало от первых, горячих, этапов развития Вселенной. В том же 1965 году были открыты первые четыре объекта, относительно которых астрономы с достаточным основанием полагали, что это - "черные дыры". Вновь открытые объекты позволяли непосредственно изучать фазу "смерти" звезд.

В 1965 году были также разработаны микропалеонтологические лабораторные методы, позволившие открыть в очень древней осадочной породе микроископаемые. То, что прежде было чистой спекуляцией, а именно история древнейших форм жизни на Земле, впервые стало доступно прямому наблюдению. Древнейшие из микроископаемых, идентифицированные с тех пор, имеют возраст 3500 млн лет и относятся ко времени, когда наша планета была в четыре раза моложе, чем теперь.

Необычайно расширились границы пространства и времени, доступные наблюдению. Наибольшая теоретически наблюдаемая пространственная протяженность ограничена так называемым горизонтом событий; она определяется скоростью света и в настоящее время составляет около 1,5 • 1026 м. Действительно, были обнаружены, так называемые квазары (объекты, испускающие необычайно сильное излучение), находящиеся примерно на таком расстоянии. Квазары удаляются от нас со скоростью, составляющей 90% скорости света (последняя равна 300 тыс. км/с), и наблюдаемый нами свет от них был испущен во времена, когда Вселенная была в восемь раз моложе, чем теперь. Наименьшая наблюдаемая длина имеет порядок величины 10~17 м, что соответствует размерам субатомных частиц. Наибольший наблюдаемый период времени благодаря уже упоминавшемуся фоновому излучению есть возраст Вселенной, составляющий 5 • 1017 с. Наименьшая в настоящее время продожительность временного интервала соответствует средней продолжительности жизни чрезвычайно нестабильных субатомных частиц и составляет около 3 • 10~24 с; такие субатомные частицы мало похожи на "настоящие" частицы и получили название "резонансов". Пространственная протяженность, доступная наблюдению человека, составляет 1043 м, а временная протяженность - 1041 с. Сходство этих чисел поразительно и невольно заставляет вспомнить британского лауреата Нобелевской премии П.А.М. Дирака, высказавшего гипотезу о существовании корреляции между макрокосмом и микрокосмом, осуществляемой безразмерными множителями порядка 1040. В этом невообразимо протяженном пространственно-временном континууме возникают взаимосвязи и паттерны, носящие по преимуществу динамический характер и впервые позволившие заложить научные основы идеи всеобщей, открытой эволюции, осуществляющей взаимосвязь между многими нередуцируемыми уровнями.

Однако прежде всего без каких-либо инструментальных методов нашей жизни касается то, что составляет круг непосредственного человеческого опыта. В этом круге мы обнаруживаем явления биологической, социальной и культурной жизни. Неисчерпаемое разнообразие форм, с которым мы сталкиваемся здесь, до сих пор было предметом главным образом эмпирических исследований. Формы наблюдались, классифицировались, упорядочивались, особенное включалось в более общий контекст. Структуры классифицировались в соответствии с усредненными особенностями, очищенными от. большого числа отдельных наблюдений. Такой структурно-ориентированный подход подразумевал дополнительное временное измерение — с теорией естественного отбора Дарвина и эволюцией биологических видов.

Акценты на структуру, адаптацию и динамическое равновесие (стационарный поток) были характерны для раннего этапа развития кибернетики и системного анализа. В этих взаимозависимых областях исследования, активно развивавшихся с 40-х годов, было достигнуто глубокое понимание того, как можно стабилизировать данные структуры и поддерживать их бесконечно долго. Именно эти проблемы находятся в центре внимания в технологии, и именно в решении проблем управления сложными машинами и механизмами кибернетика и специализированная теория систем достигли триумфа. Однако в биологических и социальных системах этот тип управления (называемый также отрицательной обратной связью) - лишь одна сторона монеты. Никакую живую структуру невозможно стабилизировать перманентно. Другая сторона монеты связана с положительной обратной связью или с дестабилизацией и развитием новых форм. Достижение полного синтеза обоих аспектов было мечтой основателей упомянутых выше теорий Норберта Винера и Людвига фон Берталанфи (1968) [4]. Их интуитивно правильные формулировки, подкрепленные и развитые Эрвином Ласло (1972) и другими, в наше время получают все более прочную научную основу [5]. В 50-е годы возникновение молекулярной биологии открыло возможности создания базиса теоретической биологии. Но развитие молекулярной биологии тормозилось редукционистской установкой, и связь с явлениями макроскопического порядка так и не была установлена. Структура ДНК и гены не содержат в себе жизнь организма, который развивается, используя эту информацию.

Биологические и социальные системы требуют понимания таких явлений, как самоорганизация и саморегуляция, когерентное поведение, синхронизированное со структурными изменениями, индивидуальность, коммуникативная связь с окружающей средой и симбиоз, морфогенез, пространственная и временная связь в процессе эволюции. Первый шаг в этом направлении был сделан, когда удалось достичь нового понимания динамики природных систем. Этому в 20-е годы предшествовали "философия процесса" Альфреда Норта Уайтхеда (1929) [6] и концепция холизма в эволюции, разработанная южноафриканским государственным деятелем Яном Смэт-сом (1926) [7].

В точной формулировке новое понимание, о котором мы только что упомянули, можно охарактеризовать как ориентированное на процесс, в отличие от основного акцента на компоненты "жесткой" системы и состоящие из них структуры. Эти две перспективы асимметричны по своим последствиям: в то время как жесткая пространственная структура, например машина, в значительной степени определяет процессы, которые могут в ней происходить, свободная игра и взаимодействие процессов могут привести к открытой эволюции структур. Во втором случае основной акцент делается на становлении - и даже бытие возникает в динамических системах как аспект становления. Понятие самой системы более не связано с конкретной пространственной или пространственно-временной структурой, с изменением конфигурации тех или иных компонент, равно как и с наборами внутренних или внешних отношений. Система теперь предстает перед нами скорее как набор когерентных, развивающихся, интерактивных процессов, проявляющихся во времени в виде глобально устойчивых структура не имеющих ничего общего ни с равновесием, ни с жесткостью технологических структур. Например, гусеница и бабочка представляют собой две временно стабилизированные структуры в когерентной эволюции одной и той же системы. В 1947 году Конрад Уоддингтон уже ввел понятие эпигенетического процесса - селективного и синхронизированного использования процессами жизни структурно закодированной генетической информации во взаимодействии/с окружающей средой. Это понятие имеет основное значение для ориентированного на процесс подхода к биологии [8].

Решающий прорыв произошел в 1967 году - с появлением теории так называемых диссипативных структур (впоследствии эмпирически подтвержденной) и открытия лежащего в их основе нового упорядочивающего принципа. Этот принцип, получивший название "порядок через флуктуацию", проявляется вне термодинамической ветви в сильно неравновесной системе и включает в себя некоторые автокаталитические ступени. Развитие теории диссипативных структур стало триумфом Ильи Пригожина и его сотрудников в Брюсселе и Остине (штат Техас). Не столь давно этот цикл работ был изложен в обширной монографии [9].

Примерно в то же время в Биологической компьютерной лаборатории Иллиной-ского университета, функционировавшей с 1956-го по 1976 год под руководством ее основателя Хейнца фон Фёрстера, много внимания уделялось самоорганизации. Завершением цикла работ [10] стала новая формулировка свойств живых систем. Центральное понятие - автопоэзис - было введено в 1973 году чилийскими биологами Умберто Матурана и Франсиско Варела и развито в сотрудничестве с Рикардо Урибе [11, 12]. Автопоэзис относится к характеристике живых систем, которые непрерывно обновляются и регулируют этот процесс так, чтобы поддерживать целостность своей структуры. В то время как машина жестко нацелена на выпуск определенного продукта, биологическая клетка функционирует главным образом для самообновления. Процессы развития (анаболические) и деградации (катаболические) протекают одновременно. В процессах автопоэзиса неразличимо растворяются не только эволюция системы, но и ее существование в виде специфической структуры. В области живого есть мало такого, что было бы твердым и жестким. Автопоэтическая структура возникает в результате взаимодействия многих процессов. Саморефе-рентность также стала ключевым понятием для нового воззрения на функции мозга [13] и человеческого сознания [14].

Возникли и новые объяснения происхождения жизни на Земле. Жак Моно (1971) высказал мнение, что случайная комбинация молекул дала толчок возникновению жизни как в высшей степени маловероятному результату, возможно, единственному во всей Вселенной [15]. Ханс Кун (1973) модифицировал это положение, предложив идею случайной репродукции путем стереоспецифичности [16]. Новый увлекательный подход признает решающую роль каталитического подкрепления и акселерации процессов, инициацию которых можно считать случайной. Те же фундаментальные принципы самоорганизации, которые допускают образование диссипативных структур, и та же нелинейная неравновесная термодинамика представляются ныне важными факторами в образовании полимеров из мономеров [17], в синтезе сложных нуклео-кислот и белков при саморепродукции гиперциклов [18, 19]. Если Моно рассматривал случайность и необходимость последовательно (вслед за чрезвычайно маловероятным событием - возникновением саморепродуцирующейся молекулярной комбинации -наступает абсолютная необходимость выживания), то теперь случайность и необходимость выступают как взаимно дополнительные (комплементарные) принципы, М. Эйген и Р. Винклер (1975) усмотрели эту комплементарность в том, что случайные процессы улавливаются сетью "правил игры", или законов природы, возникающих в результате естественного отбора, который понимается в духе недифференцированного дарвинизма [20]. Одностороннее применение дарвиновского принципа естественного отбора часто приводит к образу "слепой" эволюции, производящей на свет всевозможных бессмысленных уродцев и сохраняющей целесообразные структуры, испытывая свои произведения на окружающей среде. Как будто окружающая среда сама не подвержена эволюции! Эволюция, по крайней мере в области живого, по существу представляет собой процесс обучения. Более тонкий подход к динамике самоорганизации учитывает число степеней свободы, которым располагает система для самоопределения своей собственной эволюции и для нахождения временной оптимальной устойчивости при заданных условиях. Эволюция остается открытым процессом и в отношении своих продуктов, и в отношении правил игры. Результат этой открытости - самопревращение эволюции в "метаэволюцию", т.е. эволюцию эволюционных механизмов и принципов.

Интуитивные попытки применения тех же фундаментальных принципов самоорганизации, которые были обнаружены на уровне простых химических и доклеточных систем, к эволюции на высших уровнях привели к поразительно реалистическим описаниям динамики экологических, социобиологических и социокультурных систем [21, 22, 23]. Наряду с "вертикальными" аспектами эволюции (когерентности во времени) на первый план выдвигаются "горизонтальные" аспекты, включая такие явления, как коммуникация, симбиоз и коэволюция. Даже система "биосфера плюс атмосфера" ныне представляется как самоорганизующаяся и саморегулирующаяся [24]. Направленность эволюции ныне может быть понята post hoc как результат взаимодействия случайности и необходимости [25]; необходимость вводится системой ограничений, которые сами являются результатом эволюции. Биологическая, социо-биологическая и социокультурная эволюции ныне представляются как связанные гомологическими, а не просто аналогичными принципами (т.е. принципами, имеющими общность происхождения, а не просто формальное сходство). Такой подход не должен казаться неожиданным, поскольку вся Вселенная развивалась и развилась из единого начала.

Новый тип науки, о котором мы говорим, ориентированный главным образом на модели жизни, а не на механические модели, дает толчок к изменениям не только в самой науке. Тематически и эпистемологически новая наука связана с теми явлениями, которые я обозначил как метафлуктуацию, потрясшую мир. Основные темы остаются неизменными, но теперь они формулируются по-новому. На первый план выдвигаются такие понятия, как самоопределение, самоорганизация и самообновление; признается систематическая взаимосвязанность природной динамики в пространстве и времени;

логический акцент переносится с пространственных структур на процессы; выделяется роль флуктуаций, которые упраздняют закон больших чисел и дают шанс индивиду с его созидательным творческим воображением; усиливается внимание к открытости, творческому характеру эволюции, в которой ни отдельные структуры, возникающие и погибающие, ни конечный результат не предопределены.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: скачать курсовую работу на тему, реферат на тему характеристика.





1  2  3 | Следующая страница реферата