Файл: Учебник КСЕ.doc

Представление о ноосфере тесно связано с представлением о бессмертии человеческой души. Эта проблема волнует человечество тысячи лет и еще далека от своего разрешения. Человек пытался исследовать этот вопрос различными способами, в том числе и проводя эксперименты на самом себе. Данной проблемой интересовались и многие философы. Например, М. Хайдеггер считал, что «смерть в самом широком смысле есть феномен жизни» (смерть принадлежит жизни). В христианской теологии В. Дильтей и Г. Зиммель включали смерть в определение жизни. По мнению Дильтея, задача философии – понять жизнь, исходя из нее самой. Основной идеей Зиммеля было то, что смерть не приходит извне, жизнь несет ее в себе. К. Ясперс рассматривал смерть как «пограничную ситуацию» человеческой жизни.

Главным предназначением человека в процессе глобальной самоорганизации природы является, по-видимому, строительство ноосферы. Устойчивое возведение ноосферы возможно только тогда, когда сначала возводится ее духовный каркас, а затем все остальное, однако у человека всегда была неосознанная тоска по ноосфере, принимавшая форму стремления к смерти.

По нашему мнению, человек действительно способен сохранить свою душу «бессмертной», если при жизни он сформирует в себе равновесную ячейку, связанную с фундаментальными равновесиями природы. Тем самым он примет участие и в формировании естественной системы координат природы, которая будет существовать, и после его смерти. К этому и сводятся все надежды на бессмертие человеческой души.

Нынешний этап развития человечества трудно понять, если не предположить наличия в нем некоторой телеологической направленности к фундаментальным равновесиям природы. Такая направленность подтверждается многочисленными примерами в естественных науках и нашла свое отражение в искусстве и религии. Большинство этих равновесий (механическое, термодинамическое, равновесие живого вещества) устроены целесообразно и гармонично. Духовный же уровень – самый несовершенный. Способность человека совмещать высокие чувства со злом отмечается во многих выдающихся литературных и философских произведениях. Все это становится более понятным, если признать человечество единственным механизмом формирования ноосферы вокруг Земли. «Человеческая широта» необходима природе для того, чтобы в любых условиях найти возможный путь к относительному равновесию. К настоящему времени были созданы отдельные элементы ноосферы и сложились общие представления о ее конструкции. Сейчас, на рубеже двух тысячелетий, начинается формирование планетарного духовного каркаса и возведение всей последующей конструкции ноосферы при активном участии человека. Духовная оболочка нашей планеты только частично будет соответствовать понятию «ноосфера».

---

Весь путь развития ноосферы – это путь непрерывной борьбы духовности со злом, причем духовность часто выглядит в этой борьбе слабее зла, потому что пытается перейти в состояние фундаментального равновесия, минуя естественный порядок относительных равновесий. Каждый человек обладает запасом энергии, достаточным для того, чтобы создать ячейку для ноосферы (ячейку духовности). Ориентированная на духовное, фундаментальное равновесие, часть человечества находится в состоянии становления, поэтому есть опасность, что ноосфера может погибнуть. Поскольку строительство ноосферы происходит в нашу эпоху, то ответственность нашего поколения, его пафос, заключается в том, чтобы защитить ноосферу в этом процессе.

Главной трудностью здесь является то, что устойчивой связи с фундаментальными равновесиями для всего человечества пока не существует. Каждый раз для отдельных подсистем и для новых условий человечество строит пирамиду из промежуточных равновесий, стремясь таким образом связаться с параметром фундаментального равновесия. Дальнейший процесс, в случае обретения этой связи, представлял бы собой самоорганизацию, протекающую по объективным законам природы. К сожалению, человечество часто теряет эту связь, но дальше так продолжаться не может. С нашей эпохи человечество должно начать жить в естественной системе координат – иного не дано. Другими словами, планетарное мышление может строиться только на духовной основе. На основе каких-либо других принципов оно невозможно.

Динамика развития современного естествознания позволяет утверждать, что современное знание, полученное из него, должно быть ориентировано на целостность и взаиморазвитие. Важнейшими принципами построения и организации современного знания являются системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация, взаимосвязь с фундаментальными равновесиями природы и общества. Наука, знание (образование) и культура – это единственный вид коллективной собственности, от использования которой ее объем и ценность только возрастают. В этом состоит значимость и непреходящая ценность самой науки, являющейся связующим мостом между прошлым и будущим современной культуры.

Контрольные вопросы

1. Каковы современные естественно-научные представления о порисхождении человека?

1. В чем сходство и отличие человека от животных?

2. Что такое планетарное мышление?

3. В чем состоят основная цель биоэтики и ее принципы?

4. Каковы принципы поведения животных?

5. Как понимать экологическую философию?

6. Что такое циклы А.А. Чижевского?

7. Что такое циклы Гумилева?

8. Каковы основные предпосылки перехода биосферы в ноосферу?

9. Назовите центральные проблемы экологии.

---

8. ПРОБЛЕМЫ САМООРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

И УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЭВОЛЮЦИОНИЗМ

8.1. Самоорганизация в живой и неживой природе

В последние годы работами ряда авторов, и, прежде всего, И. Пригожина и П. Гленсдорфа, была развита термодинамика сильно неравновесных систем, в которых связь между термодинамическими потоками и силами перестает быть линейной, а также не выполняются соотношения взаимности Онсагера.

Это новое, далеко еще не завершенное физическое учение, получившее название нелинейной, неравновесной термодинамики, приводит к возможности спонтанного возникновения упорядоченных структур в различных сильно неравновесных открытых системах, т.е. к процессу их самоорганизации. Отдельные примеры подобных процессов были известны сравнительно давно – образование ячеистых структур Бенара в неоднородно нагретом горизонтальном слое жидкости, возникновение турбулентности, вихрей и т.д.

Общим во всех явлениях образования упорядоченных структур при необратимых процессах в сильно неравновесных открытых системах является совместное (кооперативное) движение больших групп молекул. Немецкий ученый Г. Хакен предложил для таких процессов самоорганизации общий термин «синергетика» (от греч. – совместное, или кооперативное, действие). Физическая природа синергетики состоит в том, что в нелинейной области, вдали от равновесного состояния система теряет устойчивость и малые флуктуации, возрастающие до больших масштабов, приводят к новому режиму – совокупному движению многих частиц.

Установление факта самоорганизации в сильно неравновесных системах имеет важнейшее значение для физики, химии и особенно для биологии. Дело в том, что живые организмы и их различные органы представляют собой весьма неравновесные макросистемы, в которых существуют большие градиенты концентраций химических веществ, температур, давлений, электрических потенциалов.

Это также имеет большое мировоззренческое значение, поскольку позволяет объяснить стройную организацию окружающего нас мира природы. Синергетика показывает, как законы природы приводят к появлению определенного порядка в неупорядоченных системах, «порядка из хаоса», а затем к усложнению и развитию образовавшихся упорядоченных структур.

М. Эйгеном было показано, как в сложных, сильно неравновесных системах может реализоваться механизм управления самовоспроизведением образовавшихся структур. Развитие нелинейной термодинамики позволяет высказать весьма правдоподобную гипотезу, как с точки зрения физики могла возникнуть жизнь.

Нелинейная термодинамика коренным образом изменяет статус второго начала термодинамики. Действительно, этот закон определяет не только разрушение структур при необратимых процессах вблизи равновесного состояния, но и возникновение структур при необратимых процессах вдали от равновесия открытой системы. Отражая необратимость всех реальных процессов, второе начало выражает, таким образом, закон развития материи. Подобное понимание второго начала термодинамики снимает кажущееся противоречие между законом возрастания энтропии и беспорядка в замкнутой системе и теорией эволюции Дарвина о возникновении все более сложных самовоспроизводящихся структур в живой природе.

---

Заметим, что дело здесь не только в том, что живая система является открытой, поскольку вместе с внешней средой она образует замкнутую систему, энтропия которой также возрастает при усложнении живой природы. В данном случае речь идет об установленном П. Гленсдорфом и И. Пригожиным универсальном критерии эволюции, который является обобщением принципа минимального производства энтропии на нелинейные процессы.

Рассматривая зависимость скорости производства энтропии от двух факторов: изменения термодинамических сил и изменения потоков, Гленсдорф и Пригожин обобщили принцип минимального производства энтропии, который называется универсальным критерием эволюции Гленсдорфа-Пригожина.

Согласно данному критерию в любой неравновесной системе с фиксированными граничными условиями процессы идут так, что скорость изменения производства энтропии, обусловленная изменением термодинамических сил, уменьшается и стремится к нулю. Это приводит к возникновению упорядоченных структур.

Упорядоченные структуры, возникающие, согласно критерию Гленсдорфа-Пригожина, при необратимых процессах в открытых системах вдали от равновесия в нелинейной области, когда параметры систем превышают определенные критические значения, Пригожин назвал диссипативными структурами.

Существуют пространственные, временные и пространственно-временные диссипативные структуры.

---

8.1.1. Пространственные диссипативные структуры

Простейшим примером пространственныx структур являются ячейки Бенара, обнаруженные им в 1900 г. Если горизонтальный слой жидкости сильно подогреть снизу, то между нижней и верхней поверхностями возникнет разность температур ΔТ = Т₁ – Т₂>0. При малой разности температур ниже некоторого критического значения (ΔТ<ΔТ_кр) подводимое снизу количество теплоты распространяется вверх путем теплопроводности, и жидкость остается неподвижной. Однако при разности температур выше критического значения (ΔТ>ΔТ_кр) в жидкости начинается конвекция: холодная жидкость опускается вниз, а нагретая поднимается вверх. Распределение двух противоположно направленных потоков оказывается самоорганизованным,в результате чего возникает система правильных шестиугольных ячеек.

По краям каждой ячейки жидкость опускается вниз, а в центре – поднимается вверх. Зависимость полного теплового потока в единицу времени от нижней поверхности к верхней от разности температур ΔТ имеет вид ячеек Бенара.

При ΔТ>ΔТ_кр состояние неподвижной теплопроводящей жидкости становится неустойчивым и вместо него наступает устойчивый режим в виде конвекционных ячеек Бенара. Обусловливается это тем, что при большой разности температур покоящаяся жидкость уже не обеспечивает перенос возросшего количества теплоты, и поэтому устанавливается новый; конвекционный режим. При переходе от докритического к сверхкритическому режиму спонтанно меняется симметрия системы, что аналогично термодинамическим фазовым переходам. Поэтому переходы в неравновесных системах часто называют кинетическими фазовыми переходами.

Как уже отмечалось, диссипативные структуры возникают лишь в сильно неравновесных многочастичных системах, состояние которых описывается нелинейными уравнениями для макроскопических величин. Для описания возникновения ячеек Бенара в жидкости используются нелинейные уравнения гидродинамики. При этом привлекаются критерии неустойчивости решений дифференциальных уравнений, установленные известным математиком А.М. Ляпуновым. Исследования показывают, что при ΔТ>=ΔТ_кр решение уравнений гидродинамики, соответствующее покоящейся жидкости и обычной теплопередаче, становится неустойчивым, и жидкость переходит в новый устойчивый конвекционный режим.

К числу пространственных диссипативных структур принадлежат также кольца Сатурна. Образование данной структуры (более 90 колец, различаемых современной аппаратурой) обусловлено неравновесностью вращающегося вокруг планеты вещества, притяжением его к Сатурну и взаимодействием отдельных частиц вещества между собой.

8.1.2. Временные диссипативные структуры

Примером временной диссипативной структуры является химическая система, в которой протекает так называемая реакция Белоусова–Жаботинского. Если система отклонилась от равновесия, но остается к нему близкой, то возвращение к равновесию происходит плавно, без колебаний по экспоненциальному закону. Если речь идет о стационарном состоянии, близком к равновесному, то отклонившаяся от стационарного состояния система возвращается в равновесное состояние по тому же закону.

---