Концепция глобального эволюционизма

Концепция универсального эволюционизма

Триада эволюции

Изложим общую схему эволюционных процессов, справедливую для всех трех уровней организации материального  мира - неживой (косной) материи, живого вещества и общества. Замечательно, что эти процессы в силу естественных законов развития направлены в сторону  усложнения организации Природы  и роста разнообразия форм (морфогенеза). Для описания процесса самоорганизации  удобно использовать язык дарвиновской триады: изменчивость, наследственность, отбор.

Новые качественные особенности  системы появляются благодаря изменчивости. Последняя вызывается стохастичностью, случайными изменениями в системе, возникновением флуктуаций. Приведенные термины несколько отличаются по содержанию, но все они пригодны для выявления причины того явления, которое называют изменчивостью.

В развивающейся системе  всегда существует зависимость от прошлого, т.е. от него зависят как настоящее, так и будущее. Эту зависимость  можно условно назвать наследственностью  системы, а последняя связана  с памятью. Память, как правило, ограничена, но можно привести примеры крайних  состояний, т.е. бесконечную и нулевую  память. В детерминированных системах память бесконечна: здесь настоящее  определяет будущее, а прошлое - настоящее. Например, движение планет и вообще небесная механика - система с бесконечной  памятью, хотя бы на конечном интервале  времени. Пример системы с ограниченной памятью - погода. Погода помнит свое предшествующее состояние не более двух, трех недель. Могут существовать системы без  памяти, например, развитая турбулентность: по заданному распределению вихрей в турбулентном потоке нельзя нарисовать картину предшествующего состояния.

Далее в мире царствуют  принципы отбора, позволяющие выбрать  из возможных виртуальных состояний  некоторое множество допустимых. К числу правил отбора, прежде всего, относятся законы сохранения, закон  роста энтропии в изолированной  системе и некоторые другие. Иными  словами, законы отбора - законы физики, химии, биологии, законы общественного  развития, которые из виртуальных  движений отбирают те, которые мы наблюдаем. Принципы отбора допускают бифуркационные состояния в системе, из которых возможен переход во множество новых состояний. Здесь дальнейшая эволюция становится непредсказуемой.

Следствия из концепции  универсального эволюционизма

Приведенные выше общие принципы эволюции, пригодные для косного, живого миров и социальных систем, уместно назвать универсальным  эволюционизмом. Итак, в мире происходит на всех уровнях синергетический  процесс, то есть процесс самоорганизации.

Из-за действия механизмов бифуркационного типа следует необратимость эволюции, что эквивалентно необратимости времени.

Важным следствием из эмпирических обобщений является утверждение, что  стохастика и бифуркации приводят в процессе эволюции к непрерывному росту форм мира, к морфогенезу. Природа дает возможность появиться новым формам организации материи, эти формы как бы потенциально ею заготовлены, но детали процесса непредсказуемы.

Природные структуры построены  дискретно, т. е. можно выделить системы  и подсистемы, а их поведение описать, как равновесными, так и неравновесными моделями, т.е. сочетать классическую термодинамику (термостатику) и термодинамику неравновесных  процессов (ТНП). Это сочетание получило название макротермодинамики. Напомним, что классическая термодинамика не оперирует временем как параметром, ТНП - напротив, включает в число своих параметров время. Термодинамика рассматривает три типа систем: изолированные, закрытые и открытые. В изолированных системах нет обмена системы с окружающим миром ни веществом, ни энергией; в закрытых системах есть обмен со средой энергией, но нет обмена веществом; в открытых системах происходит обмен системы с окружающей средой как энергией, так и веществом. Открытые системы могут быть близкими к равновесному состоянию и далекими от него. Если система находится близко к положению равновесия, то процессы в ней описываются линейными уравнениями; в ней исключено возникновение самоорганизации. И только в далеких от равновесия открытых системах возможны новые динамические состояния материи (диссипативные системы), приводящие к самоорганизации.

Математическое описание процессов в таких системах требует  применения нелинейных уравнений. Простейшая математическая модель эволюции изложена здесь, а одно из уравнений эволюции, т.н. "динамика Ферхюльста" привело ученых к качественно новым взглядам. Одно и то же уравнение может давать и монотонное, и периодическое, и хаотическое, и "разрушительное" решения. А что такое уравнения - это способ описания окружающего мира. Так что если какая либо система, машина устойчиво функционирует сейчас - то это вовсе не гарантирует стабильность всегда. Так что с динамикой Ферхюльста настоятельно рекомендуем ознакомится всем читателям.

Диссипативным структурам свойственны:

• рост возникших флуктуаций до макроуровня;
• самоорганизация из-за экспорта энтропии;
• появление пространственного и временного порядка;
• переход в упорядоченное состояние при критическом значении некоторого параметра в точке бифуркации;
• невозможность предсказания в точке бифуркации направления развития системы.

Повторим, что диссипативные  структуры - высокоупорядоченные образования  в открытых системах, далеких от равновесия; они неустойчивы относительно малых флуктуаций. Диссипативные  структуры требуют, в отличие  от равновесных, для своего существования постоянного притока энергии извне. Пригожин так описывает взаимодействие старых структурных составляющих (СС) с новыми структурными составляющими (НС): введение в систему в небольшом количестве НС приводит к возникновению новой сети взаимодействий ее компонентов. Возникает конкуренция нового способа функционирования со старым. Если система устойчива относительно НС, то последние погибают. Но при быстром размножении НС вся система перестраивается на новый режим функционирования. Г. Хакен считает, что возникновение макроструктур вызвано рождением коллективных мод под действием флуктуации или отбором приспособленной моды, или их комбинации.

Можно выделить некий базисный набор структур для диссипативных  систем:

• распространение единичного фронта возбуждения (например, движение границы фазового перехода);
• распространение импульса стабильной формы;
• стоячие волны;
• спиральные волны, вращающиеся вихри (ревербератор).