Виктор Долонько (dolonyko) wrote,
Виктор Долонько
dolonyko

Category:

Саморазвитие

Герман ДЬЯКОНОВ *
Рисунок Сергея САВИНА

История происхождения всего на свете, да и самого этого света всегда в центре внимания отдельной личности, да и человечества в целом.

Проще всего с этой проблемой расправились представители монотеистических религий: всё создал Бог. Сперва ничего не было, но потом была сказана пара ласковых, и всё. Как в смысле «и всё появилось», так и в смысле «и нечего тут больше рассусоливать».
Более древние люди все-таки пытались найти какое-то подобие обоснования генезиса Вселенной, причем вопросы космогонии занимали центральное место в их философских штудиях. В наше наукообразное время вопрос о происхождении всего на белом свете следует ставить в рамках естественно-научной парадигмы. И вот что у нас получается.
Всё, что нас окружает, суть системы. Каждая система состоит из огромнейшего числа разных штучек. Для разных систем они разные. Назовем их элементами системы. Примеры: люди в социальных системах, атомы в кристаллах, клетки в живых системах. Но они не просто присутствуют, они образуют какие-то сообщества, которые будем называть структурой системы.

[Spoiler (click to open)]
Проще скажу так: если про какие-то два элемента можно сказать что-то особенное, то это уже структура. И вновь примеры: отношения родства, матримониальные отношения в социуме, органы в живом организме. Наконец, если в структурах со временем наблюдаются какие-то перемены, то это уже вполне себе взрослая динамическая система. Тут уж и примеры не требуются.
Итак, имеем систему. Сядем рядышком и будем ее созерцать. По-умному говоря, будем наблюдать эволюцию системы от момента времени «Т нулевое» до момента времени «Т конечное». Заметим сразу же, что за указанное время система вполне свободно может прекратить существование. Могут изменяться ее подсистемы, то есть некие куски. Возьмем те же самые супружеские пары. Некоторые проживают, как говорится, в мире и согласии до естественного финала (увы, смерть пока неизбежна), а другие распадаются через пару-тройку лет, а то и месяцев – достаточно малейшего повода.
Опишем этот факт с использованием специальной терминологии: пусть некоторая система получает извне какое-то воздействие (толчок маятника, нагревание кристалла, анонимка в адрес одного из супругов). В системе, естественно, возникает реакция на это внешнее воздействие. Если реакция направлена в сторону, противодействующую устремлению воздействия на систему, то система называется устойчивой, поскольку она борется за свое существование, а точнее – за поддержание того состояния, в котором находилась до анонимки.
Если же реакция системы усиливает результат воздействия, то система неизбежно переходит в новое состояние. Например, пара разводится. Карандаш, поставленный на попа, при малейшем толчке падает. Магнит при нагревании до температуры, превышающей точку Кюри, перестает быть магнитом.
Повторяю: система переходит в другое состояние равновесия. Будет ли новое равновесие устойчивым? Это, естественно, можно предвидеть только для простейших случаев. Возможно, что и не будет, и эволюция системы продолжится. Вот тут надо остановиться, оглянуться на терминологию теории систем. Точка (момент времени, положение, ситуация), в которой система находится в неустойчивом равновесии, называется точкой бифуркации. В латыни есть слово furca, что на русском языке значит вилка. В этой точке достаточно сравнительно легкого внешнего воздействия, чтобы возник динамический переход системы в новое состояние.
Часто такое воздействие оказывается случайным. В природе существует явление, когда вдруг в каком-то месте на короткое время более или менее умеренные характеристики системы принимают некие безумные значения. Это явление называется флуктуация. К примеру, в Самарской области на квадратный километр в среднем приходится 60 человек. Припомните эту цифру, когда будете ехать в переполненном автобусе. Или когда будете торчать в автомобильной пробке. Но толчея в автобусе и есть флуктуация, потому что она локальна и кратковременна.
Так вот, господа, процесс саморазвития всего на свете таков. Имеется некоторая система, находящаяся в состоянии равновесия. Вдруг происходит флуктуация (или какое-то иное внешнее воздействие) такой величины, что система выходит из равновесия и как бы находится в недоумении: что дальше делать? Своего рода осёл Буридана: с какой, мол, охапки сена трапезу начать. Длится это состояние недолго: достаточно небольшой флуктуации, и на некоторое время путь развития системы предопределен. К другому состоянию равновесия. И так далее.
Но не всё так просто. Ведь это только наша мысль позволяет считать какую-то часть Вселенной системой. На самом деле то, что мы считаем системой, в реальности является подсистемой некоторой объемлющей системы, да и сама реальная система состоит из не менее реальных подсистем.
Все системы в мире делятся на изолированные, открытые и закрытые. Изолированные системы вообще не замечают ничего вне своих рамок. Они не впускают в себя и не отдают вовне ни массу, ни энергию. Противоположными свойствами обладают системы открытые. Они могут обмениваться с окружающей средой и материей, и энергией. Закрытые системы могут обмениваться со средой энергией, но не материей. И это важно.
Рассмотрением трех типов систем, причем, очевидно, не находящихся в состоянии вечного покоя, ибо есть тепло- и массообмен, занимался Нобелевский лауреат Илья Романович Пригожин. Именно ему принадлежат фундаментальные исследования, связанные с самоорганизацией. Он не совсем наш соотечественник, ибо, родившись в 1917 году, уже в 1921 году был вывезен из Советской России.
Среди научных интересов Пригожина главное место занимали необратимые термодинамические процессы и находящиеся в явно неравновесном состоянии. Неравновесные системы способны усложняться в процессе эволюции. они образуют так называемую Стрелу времени. Ведь если бы все процессы были обратимыми, совершающийся прогресс тут же сопровождался бы параллельно протекающим регрессом. Но для эволюции необходим приток энергии. Этот поток способен скомпенсировать рост энтропии, беспорядка, который (рост) присущ всем изолированным системам.
Еще один столп теории саморазвивающихся систем – немец Герман Хакен. Его междисциплинарная теория называется синергетикой. Для эволюции необходимы две противоположно действующих силы, только тогда в борьбе этих стихий рождается нечто совершенное. Так, тяготение, стремящееся слепить всё в единый комок и разогревающее этот комок, и сила теплового рассеяния вещества являются теми противоположностями, которые рождают звезды и зажигают их.
Еще одним важным свойством самоорганизующихся систем является их нелинейность. Возьмем спичку и чуть-чуть надавим на ее середину, потом – сильнее, сильнее. Спичка сначала чуть-чуть прогнется, потом – еще капельку, потом – хрясть! – и сломается. Это система нелинейна.
Слом спички в науке называется катастрофой. Вообще катастрофой называется скачкообразное изменение состояния системы в ответ на плавное изменение воздействия. Теория катастроф – третий кит науки о самоорганизации. Пример – лазер, наш постоянный друг. Берем рубин (он есть у любой женщины) и подадим в него энергию в виде интенсивного потока зеленого света. Электроны переходят на энергетический уровень, соответствующий зеленому свету. А тут глядь-поглядь – чуть ниже есть весьма удобный метастабильный уровень. И они тут же спрыгивают на него. Система становится необратимой, ибо тот уровень, на который спрыгнули электрончики, соответствует красному цвету, и на зеленую накачку плюют. Подводимая энергия забрасывает электроны в рубине на зеленый уровень, те чуть спрыгивают на красный уровень и спокойно там сидят. Их всё больше и больше, происходит так называемая инверсия уровней. Как вдруг! Откуда-то, быть может и от нас, приходит красный свет! Главное, чтобы его энергия соответствовала уровню, где сидят, свеся ноги, перемещенные электроны. И одновременно они вдруг получают приказ: «Прыгай!» – и все спрыгивают с метастабильного уровня, бо йхто нэ скачэ, той москаль. И рубин выбрасывает тончайший красный луч необычайной монохромности (одноцветности).
Вот вам пример самоорганизующейся системы. Тупо идет поток света, а тут образуется неравновесная структура. Ура, товарищи. Это всего лишь начало. Но принципы таковы: нестабильность, флуктуация, приток энергии – и прогресс неостановим.

* Специалист по теории информатики, старший преподаватель СГТУ.

Опубликовано в «Свежей газете. Культуре» 29 августа 2019 года, № 15–16 (165–166)
Tags: Наука
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments