Материал: Гагин. Системный синтез. Линия жизни

Серьёзным вкладом в синергетику можно считать физико-математическую модель эволюции на пред биологической её стадии. Она удачно сочетает допущения из физики, химии, классической биологии. Предложил её немецкий химик, лауреат Нобелевской премии, Манфред Эйген. Он распространил принцип естественного дарвиновского отбора на процессы, которые должны были происходить при эволюционном скачке. Он ввёл понятие «конкуренция гиперциклов», подразумевая под ними циклы химических реакций, приводящих к образованию первых белков. Такая модель считается, пока, довольно удовлетворительной.

Синергетика имеет дело, преимущественно, со структурами, которые не терпят энергетического «голода». Если масло не подогревать, ячейки быстро исчезнут. Биологические же структуры обладают свойством запасать энергию и могут, на какое-то время, обойтись без источников питания. Они ведут себя и как диссипативные, и как равновесные. Никаких аналогий им ни в физике, ни в химии нет.

Другая особенность: ячейки Бенара возникают случайно, без какой-либо программы. Живые структуры – функциональны. Они никогда не бывают случайными. Процессы, происходящие в них, подчинены общей программе, закодированной эволюцией и телеологичны. В любой системе, будь то клетка или туча саранчи, никогда не бывает случайности и бессмысленности.

У живой Природы – строгий режим экономии, тогда как неживая чрезвычайно расточительна. Живые системы – это качественно новые системы. Это можно сказать и на языке теории информации, и на языке термодинамики. Суть та же: живые и неживые системы разделяет пропасть. Так же, как живые и живые разумные.

Все системы, включённые в эволюционную цепочку, подчинены единой цели, имеют много общего, руководствуются одними принципами построения и функционирования, у них сходны реакции и свойства, они управляются из одного Центра.

Эволюционирующие системы гармонично взаимосвязаны, подчиняются общим законам Природы, имеют сходные алгоритмы поведения в сходных условиях.

Остановимся на этом подробнее.

Г л а в а 1

«Наш мир - не завершенье –

Там – дальше – новый Круг –

Невиданный – как Музыка –

Вещественный – как Звук.

Он манит и морочит –

И должен – под конец –

Сквозь кольцо Загадки

Пройти любой мудрец».

(Эмили Диксон)

1.1. Окружающий мир – системная конструкция Природы

«Слушайте в своей собственной глубине и смотрите в бесконечность Пространства и Времени. Там звучит пение небесных Светил, голос Чисел, гармония Сфер».

(Гермес)

^О

СИСТЕМОЙ будем называть устойчивое образование, упорядоченное счётное множество элементов массово–волновой природы, участвующих в программных эволюционных процессах информационно-энергетического характера.

Характерной особенностью систем является их замкнутость. Т.е., на Систему Природа накладывает ряд ограничений или Запретов. Прежде всего, это «ограничение на ресурсы». Ресурсы - энергия, вещество, время, пространство, количество операций и т.д. Любая замкнутая система не в состоянии, без вмешательства извне, преодолеть Запрет или внести изменения в заданную Программу. Запреты определяют уровень замкнутости.

Но, замкнутая система отличается от закрытой тем, что будучи изолированной в физическом плане, она открыта для вмешательства извне, через посредство информации и «тонких энергий» (Запреты, наложенные Природой на них, не относятся к конкретной замкнутой системе).

Например, системы «Человек», «Земля», «Солнечная система» ограничены в пространстве, времени, физическими константами. Они существуют и эволюционируют при определённых условиях, имеют ограниченный запас энергии и других ресурсов. Самостоятельно преодолеть эти Запреты система не в состоянии.

Из физики (термодинамики) известно, что неравновесные процессы в изолированной системе, сопровождаются ростом энтропии. Неравновесные процессы - это, например, естественные процессы передачи тепла от более тёплого тела к менее тёплому, растворение капли чернил в объёме воды, химические реакции и т.д. Все эти процессы, необратимы, без вмешательства извне. Это суть второго начала термодинамики. Эти процессы вводят систему в состояние равновесия. Воспрепятствовать этому, или вывести систему из состояния равновесия, могут лишь внешние силы.

Рассмотрим пример. Будем засыпать в ящик чёрные и белые зёрна. Если их перемешать лопаткой, то они равномерно распределятся по всему ящику. И процесс этот имеет одностороннюю направленность. Сколько бы мы ни перемешивали зёрна, они не разделятся на чёрное и белое скопление. Так же, как не соберётся в воде капля чернил и не нагреется самопроизвольно одна часть тела за счёт других. Почему? Да потому, что состояние, при котором, например, зёрна распределяются беспорядочно, достигается огромным количеством способов. А вероятность их разделения на белые и чёрные ничтожно мала.

Часто, в физике и математике, величины, которые меняются в больших пределах, заменяют их логарифмами. Для удобства оперирования. Логарифмы удобно применять и

для подсчёта «вероятности состояния». Введём логарифм вероятности состояния.Этот логарифм и называется ЭНТРОПИЕЙ.

Закон Природы, согласно которому тепло не переходит от холодного к горячему, маховик не раскручивается за счёт охлаждения оси и прилегающего к нему воздуха, раствор чернил не делится на воду и чернила, а сладкий чай – на чай и на сахар, кратко формулируется так: энтропия в естественных процессах всегда растёт.

Таким образом, важнейший Закон Природы подчинён вероятностной доминанте. Она определяет направление вектора Времени и вектора Эволюции.

По большому счёту, все процессы в окружающем нас мире естественны. Следовательно, энтропия постоянно растёт, мир движется к равновесию и к хаосу. Так и было бы, оставайся наша конкретная закрытая (полузамкнутая) система изолированной, закрытой от внешнего мира. Но, она тесно связана с системами высшего порядка, программирующими её, контролирующими и воздействующими на все процессы внутри системы.

Замкнутость систем определяет дискретность, холизм окружающего мира, а иерархия и бесконечность их – его непрерывность и единство. Единство и борьба противоположностей – один из глобальных законов диалектики.

Итак, каждая система, выполняя заложенную программу, противостоит естественному процессу роста энтропии, уменьшает её. Уменьшение энтропии – это увеличение порядка, усложнение и совершенствование структурных конструкций и структурной организации. Какими же средствами достигается эта задача? Направленными и контролируемыми энергоинформационными процессами внутри системы, накоплением, трансформацией и переработкой энергии и информации.

_{Что же следует, когда программа, заложенная в систему, выполнена? Перед системой ставится новая задача, она переходит в новое качественное состояние и выполняет более сложное задание. Несовершенные системы, дающие частые сбои в программе совершенствуются или уничтожаются. Уничтожаются или само ликвидируются системы трудно управляемые, с нарушенной обратной связью.}

Для определенности, примем несколько аксиом.

Аксиома 1. Все динамические, информационно-энергетические процессы, происходящие в окружающем нас мире, управляемы и управляются программируемыми системами, созданными Эволюцией.

Аксиома 2. Эволюционная замкнутая система является иерархически открытой для надсистем и подсистем и находится в гармонической взаимосвязи с ними.

Аксиома 3. Все процессы, происходящие внутри систем и между системами, носят дуальный, двойственный характер: они стохастичны и предопределены, дискретны и непрерывны, выполняют общую Программу и соперничают.

Аксиома 4. На начальной стадии эволюционных процессов системы возникают в результате самоорганизации материи и энергии, благодаря наличию определённых свойств энергии и материи, заданных Природой.

Аксиома 5. Неживые эволюционные системы, на определенном этапе самоорганизации, переходят в новое качественное состояние – живые системы, способные потреблять, использовать и запасать энергию.

Аксиома 6. В процессе эволюции самоорганизующиеся живые системы, на определённом этапе, переходят в новое качественное состояние – разумные (мыслящие) живые системы. Переход на новый энергетический и организационный уровень позволяет потреблять, использовать и запасать информацию.

«Природа показывает, что она одинаково богата, одинаково неисчерпаема в произведении как самых выдающихся, так и самых ничтожных творений»

(И. Кант)