Эволюция человечества. Книга 2. Эволюционный путь человечества. Через войны и кризисы к интеграции

Глава 1. Познание и процессы в неживой природе

Все известные теории «самоорганизации» оказываются в тупике перед проблемой истока познания. Их изящные методы принципиально не способны выйти за пределы количественных изменений физических, химических величин, и вывести из себя нечто, совершенно иного качества. Поэтому авторы теорий ограничиваются либо констатацией возникающей когерентности, в чем и видят самоорганизацию, либо, как у Пригожина, отмечают нуклеацию и ядро нуклеации, но в анализ этого явления не углубляются. И поэтому их теории не могут найти применение при описании глобальных общественных преобразований, происходящих именно благодаря познанию.

Поиском начал познавательных процессов более всего занималась советская философия. Хотя любой материалист так или иначе сталкивается с этой проблемой, и она высказывалась определенно Д. Дидро, Э. Геккелем, Л. Морганом, та же задача, поставленная Лениным, стала директивной. Она звучала так: «исследовать, каким образом связывается материя, якобы не ощущающая вовсе, с материей, из тех же атомов (или электронов) составленной и в то же время обладающей ясно выраженной способностью ощущения» (1, с.31). Бум осмысливания связи начался после книги болгарского философа Т. Павлова «Теория отражения», опубликованной в 1936 и 1949 годах.

«Теория отражения» довольно широкое понятие, соприкасающееся во многом с теорией познания (эпистемологией). Частная ее область – изучение явлений неживой природы, которые следует относить к «свойству отражения», присущего всей материи. Развитая форма этих явлений на уровне человека предстает как познание. Если можно было бы дать конкретное естественнонаучное понимание свойства отражения, то эпистемология обрела бы научную основу и была бы избавлена от обилия нестыкующихся между собой концепций.

Сам по себе факт наличия множества самых разнообразных теорий познания, не может не вызвать недоверия к ним. Впрочем, такое характерно и для других «гуманитарных» наук. В первой книге рассматривались вариации социологических учений. Там разнобой мнений я объяснял прежде всего состоянием общественной системы, когда не сформировалась единая внутренняя взаимосвязь, но имеются как-то организованные локальные объединения людей. Акцентирование тех или иных отношений индивидов и общества, индивидов внутри групп, между самими группами, между ними и обществом и т. п. порождает разнобой обобщений.

В случае с познанием мы обязаны также иметь в виду отсутствие целостности системы. С одной стороны, познание человека сформировалось и действует под влиянием общества, с другой, в современном обществе познание осуществляется отдельными учеными, экспериментальными и теоретическими группами, институтами, всемирным научным сообществом. Оно расчленено на акции непосредственного или опосредствованного взаимодействия с миром, на мысленные процессы, проверку результатов, практику. Следовательно, многие проблемные соотношения, которые разнообразили социологию, скажутся и в теориях познания. Одни могут зациклиться на мудрствующем индивиде и тому, что творится в его черепной коробке (субъектоцентризм), другие – расширить процесс до группы мыслителей (коммуникативный подход), третьи возводят познание до общественной науки (наукоцентризм), для четвертых – важна социальная и культурная опосредованность (социальная эпистемология) и т. п. Помимо той разобщенности познавательного процесса, которая происходит от разобщенности самого общества, основной проблемой все же остается причастность познания к естественным явлениям единой живой и неживой природы. Что именно в известных процессах качественных преобразований несет в себе признаки познания? – вопрос, без решения которого останется принципиальный разрыв между естественнонаучными теориями и общественными науками.

ТЕОРИЯ ОТРАЖЕНИЯ

Надо сказать, что на первых порах ученые-материалисты в теории отражения настолько упрощенно трактовали истоки познавательного процесса, что вызвали вполне оправданную неприязнь к самому этому понятию. Когда столь сложное явление сводили то к отражению в зеркале, то к всевозможным изменениям от взаимодействий, естественно возникало недоверие к подобной теории. Стремление к онтологизации распылило саму суть познания. В ней не нашлось места субъекту отражения и того своеобразного изменения, которое он претерпевает вследствие этого акта.

Можно высказать немало критических замечаний к такой теории отражения.

Во-первых, на человека, как и на любой объект, внешний мир оказывает всегда многообразные воздействия, однако лишь немногие из них проявляются в его ощущениях, и уж тем более познаются. Физиология показывает, что существует порог ощущений, ниже которого внешнее воздействие не отражается человеком. К тому же в зависимости от мотивации оно может восприниматься в самом разном качестве. Иначе говоря, эффект отражения определяется не только силой и модальностью воздействия объекта, но и степенью и модальностью собственной активности субъекта.

В этом аспекте можно отметить парадокс адекватности. Дело в том, что вызванная активность при слабом воздействии хорошо соответствует его величине – действие равно противодействию. К примеру, изгиб бруска до превышения порога деформации в точности согласуется с силой давления. Если это изменение принять за отражение, то придется считать, что брусок лучше отражает воздействие, чем положим человек, который лишь с определенной погрешностью способен вычислить изгиб.

Во-вторых. В этой теории субъект уподоблялся пассивному объекту, подверженному любому и разрушительному, и созидательному, вредному и благоприятному воздействию. Отсюда и любой итог, даже ущербный, следовало принимать как соответствующий качеству познания, – а это явно противоречило ценности последнего. С познанием мы связывает возвышение возможностей человека во взаимодействии с природой; его поведение и деятельность благодаря знаниям становятся более эффективными и целесообразными.

В-третьих. Известные фундаментальные типы взаимодействий: электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое ядерные, – лежат в основе взаимодействий любых объектов. Поэтому результатом воздействия объекта на субъект становится специфически распределенная совокупность основных элементарных актов. В пассивном объекте суммарный эффект так и останется суммой измененных элементов. Отражение свойств целостного объекта может совершиться в процессе интеграции данной совокупности, что зависит в немалой степени уже от самого субъекта отражения.

Онтологический подход, когда познание, знание, информация рассматриваются как нечто объективированное, независимое от познающего, вынуждало впадать либо в «наивный реализм», либо в «объективный идеализм». В обоих случаях познанное отождествляется либо с реально существующими объектами, либо с идеями. Материалисты, конечно, обязаны считаться с тем, что не существует абсолютного знания, что оно относительно, и что эта относительность обусловлена именно тем обстоятельством, что знание формируется не без вклада самого познающего. Интеграция совокупности первичных точечных элементов взаимодействия возникает в самом субъекте отражения, корректируясь в практике на соответствие с интегративным качеством объекта.

В частности, как это уже было сказано в первой книге, физиология сенсорных систем утверждает, что первичные изменения во всех видах сенсорики заключается в электронно-возбужденном состоянии молекул рецепторов – это элементарный акт взаимодействия. Лишь в последующем восхождении первичных ответов по иерархическим этажам ядер данной модальности формируется их все более сложная интеграция. При этом в нее вносится собственное влияние субъекта, его мотивация, вовлеченные в процесс ранее сформированные элементы взаимоотношений с внешней средой и т. п.

Этот момент не остался без внимания в поздних теориях отражения. Но не найдя решения, связывающего объект и субъект, в них опять-таки доминировала значимость либо одного, либо другого. При онтологизации, когда отражение можно было равно присвоить и неживой и живой материи, процесс был сведен к следам взаимодействия. Когда же акцентировалась роль субъекта, то ему придавались такие качества, которыми неживые объекты не обладали. Хотя было высказано немало полезных замечаний, как-то: следует различать отражение от взаимодействия; нельзя уравнивать отражаемое и отражающее, что следует из актов взаимодействия; в субъекте отражения происходят процессы упорядочивания и структурирования на основе возникших изменений и др. Однако при этом планка отражения (соответствие упорядоченностей, реагирование на отношение воздействий) настолько завышалась, что не находилось аналога в неживой природе. Разрыв, как бы не пытались его скрасить понятиями «потенциальное и актуальное отражение», делал неразрешимой суть проблемы: какие явления в неживой природе могут считаться зачаточными для развитого процесса познания. Эффект взаимодействия можно было признать как необходимый, но не достаточный для отражения фактор. Какое же явление может быть признанным как достаточное?

КАЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДАХ

Уже то обстоятельство, что сумма следов элементарных воздействий в процессе познании восходит до их интеграции, свидетельствует о развитии – движении от суммативной к целостной системе. Но если в отражаемом объекте такая интеграция обеспечена внутренними взаимосвязями, то у познающего формируется взаимосвязь более широкого охвата, включающая и собственные элементы. То есть, в возникающей целостной системе отраженное является лишь частью, стороной усложнения структуры субъекта отражения. Именно развитие является тем явлением, в котором, или благодаря которому, осуществляется отражение субъектом взаимодействующего с ним объекта. Такой подход к познанию должен направить изучение его истоков к анализу процессов, происходящих в известных актах качественных превращений. В них следует искать фактор, соответствующий, пусть в зачаточной форме, тому, что мы называем познанием.

В книге первой, в первой части, я описал известные качественные преобразования в неживой и живой природе. Здесь будут полезно повторить некоторые сведения, подчеркивая моменты, согласующиеся с данной темой.

В физике лучше всего изучены качественные преобразования, происходящие при фазовых переходах. При переходе из одного фазового состояния в другое: газ в жидкость, жидкость в кристалл, – происходит глубокая перестройка структуры вещества, изменение качества. Она следует после сильно неравновесного состояния исходной системы. Все это хорошо разработано.

Математический аппарат с достаточным приближением мог описать весь процесс количественных изменений на равновесном отрезке и даже на неравновесном участке кривой, но только до точки скачка. Дальше происходили изменения самих параметров состояния, так что качественное различие до и после перехода позволяет говорить о принципиальной несводимости двух фаз к одной системе уравнений. Новая система представляет интеграцию, свойства которой, как хорошо известно, несводимы к свойствам суммы элементов (иногда его называют свойством эмерджентности). Поэтому уравнения с параметрами порядка прежнего качества не могли вдруг переключиться на совершенно иные параметры. Количественные изменения им подвластны, но никак не качественные. Теории, как правило, находят выход в использовании столь общих свойств, которые оказались бы применимы и к элементам суммации, и к конечной системе в целом. Теорию, изучающую процесс перехода, не интересуют конкретные признаки каждой из частиц, образующих исходную систему, так же как и возникшее вследствие перехода своеобразие нового качества. Она занята количественными характеристиками только общих параметров однотипных элементов данной совокупности. Следовательно, описание начального и конечного состояния системы различаются лишь количественными характеристиками параметров, хотя бы с большим разрывом.

Физики (после Эренфеста) различают два вида фазовых переходов – первого и второго рода. При переходе первого рода теория указывает на разрыв первых производных (откуда идет его название) свободной энергии по температуре и давлению. Происходит скачок по внутренней энергии и объему, плотности, упорядоченности. Почти так же, как взаимосвязь атомов при образовании молекулы приводит к выделению энергии (обменная энергия, энергия связи, «работа выхода»). Например, при кристаллизации жидкости выделяется теплота. Чтобы лучше представить превращение, рассматривают две фазы раздельно, выявляя затем в сочетании, как реализуется то или иное качество при преобразовании. Например, начало представляют в качестве идеальной жидкости, а итог – пользуясь моделью идеального кристалла.

При фазовых переходах второго рода скачок испытывают вторые производные свободной энергии по температуре и по давлению: коэффициент теплового расширения, теплоемкость и сжимаемость, – а внутренняя энергия и объем в точке перехода не изменяются. Теплота при переходе не выделяется и не поглощается. Изменяется конфигурация взаимосвязей, их симметрия. Кристалл остается кристаллом, но его решетка, положим, тетрагональной модификации превращается в кубическую с повышением симметрии. Особенностью этого перехода является непрерывность изменения состояния тела, так что в точке перехода состояния обеих фаз совпадают, хотя симметрия меняется скачком. Это обстоятельство делает фазовый переход второго рода более удобным для формализации, чем переход первого рода, когда два различных состояния, различных качества, могут сосуществовать в точке перехода. Видимо, поэтому на них чаще всего опираются теории синергетики.

ДОСТОИНСТВО ВНЕШНЕГО ВКЛАДА В ОБРАЗОВАНИЕ НОВОГО КАЧЕСТВА

На мой взгляд, однако, большую ценность для понимания эволюции представляют переходы первого рода. Они лучше соответствуют явлениям новообразования, когда исходная суммативная система, достигнув критического состояния, преобразуется в совершенно новую, не имевшую ранее аналога, целостность. Дело в том, что между этими двумя родами переходов есть существенная разница. Теоретически она заключается в том, что, как показал Ландау, фазовые переходы первого рода двумодальны, а второго – одномодальны. Отсюда следует, что в первом случае возможны метастабильные состояния, во втором – нет. Второй род протекает c непрерывным изменением термодинамических параметров, а скачок конфигурации системной взаимосвязи происходит почти мгновенно, как только бывает превышен критический рубеж. Примерно также в теории диссипативных систем сразу после точки бифуркации устанавливается одно из возможных состояний. Но вот для первого рода преодоление точки фазового перехода недостаточно. Система может долго оставаться в исходной фазе, хотя это состояние для нее не является устойчивым. Иначе говоря, одних только сверхпороговых термодинамических параметров недостаточно, чтобы возникло новое качество. Вследствие этого в камере Вильсона сохраняется пересыщенный пар; путем изобарического нагрева жидкости можно получить метастабильную перегретую жидкость; переохлажденная вода может оставаться водой даже при отрицательных температурах.

Этот момент в акте формирования новых интеграций, на мой взгляд, имеет ни с чем не сравнимую ценность, в особенности для живых существ. На уровне физических и химических явлений как-то скрадывается значение «центра нуклеации»; ему просто предоставляют роль случайного фактора, способствующего зародышеобразованию.

Но даже в этом аспекте проблема зародыша превращается в самостоятельную головоломку, так как надо на сей раз изучить условия появления отдельного зачатка новой фазы, объединяясь вокруг которого частицы системы формируют новую структуру. У теорий фазового перехода и так есть масса проблем с согласованием микроскопического и макроскопического анализа. В теоретических попытках вывести макросостояния из микросостояний обычно пользуются описанием и тех и других одними и теми же параметрами. Микроскопические теории принимают в качестве единиц анализа компоненты системы, группы частиц, допускающие применение «малого параметра», через который можно выйти на всю их сумму, макросистему. Этот подход в ряде случаев позволяет оценить среднее значение макропараметра и функцию отклонений, флуктуаций. Флуктуациям Пригожим придает наибольшее значение в поведении системы после бифуркации. Действительно, в преобразованиях, аналогичных переходам второго рода, именно они оказывают воздействие, определяющее конечный результат. Но когда обращаемся к переходам первого рода далеко не всегда можно замкнуться на внутренних отклонениях. Центр нуклеации имеет отличные от остальных частиц собственные свойства. Поэтому необходимо отвлечься от единых параметров и выделить отдельные признаки данной частицы – центра. Иначе говоря, отстраниться от системных качеств, т.е. того, что только и может участвовать в уравнениях, и обратиться к многообразным случайностям внешней среды. К тому же и флуктуации свидетельствуют о внешних воздействиях, не говоря уже о наличии всевозможных примесей, способствующих переходу первого рода.

Роль системы по отношению к флуктуациям сводится скорее всего к относительной упорядоченности отклонений. Внутри системы они частично усредняются благодаря тем хаотическим столкновениям, которые так или иначе случаются. Частицы с чрезмерным отклонением, положим по энергии, плотности и т.п., удаляются из системы. Сами отстраняются от суммативной системы, а из целостной их отстраняют насильно. И на клеточном, и на организменном уровне имеется немало механизмов вывода несоответствующих норме элементов. В системе сохраняются только слабые отклонения от присущих ей средних значений параметров. Переход к новой интеграции происходит при определенных сочетаниях степени метастабильности и степени флуктуационного своеобразия, притом в обратной пропорции. К примеру, то, что называют гомогенным зародышеобразованием, происходит при значительно углубленной метастабильности, но вот гетерогенное, благодаря примесям, может начаться сразу после преодоления порога фаз. Вода в водоемах замерзает, как правило, раньше, чем дистиллированная вода.

ЭФФЕКТ СЛУЧАЙНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА МЕТАСТАБИЛЬНУЮ СИСТЕМУ

В теории диссипативных систем возможное поведение системы после бифуркации известно как два варианта последующего состояния системы. Случайность задает переход к тому или другому варианту, флуктуации лишь «выбирают» ветвь, которой будет следовать система (2, с.119). Возможно наращивание последующих бифуркаций (последовательность Фейгенбаума) (2, с. 112). Между их последовательными точками поведение системы соответствует моделям равновесного и слабо неравновесного состояния, что в целом предсказуемо. В ряде случаев теория способна и на большее: определить, что, «если до точки бифуркации управляющий параметр был невелик и шло медленное увеличение его, то вероятнее переход на устойчивую ветвь, вниз. Высокий и быстрый проще перейдет на неустойчивую ветвь. Но в целом переход случаен. Не помогает ни макроскопическое ни микроскопическое описание» (2, с. 154).

Казалось бы, пока мы имеем дело с внутренними флуктуациями в системе с конечным количеством элементов, то только наше незнание параметров состояния каждого из них не позволяет сделать вывод о результате скачка. Конечно, известная проблема взаимодействия трех и более частиц, ставит предел возможностям математического описания того, что произойдет. Но это проблема формализации. Если вообразить, что мы знаем все микросостояния, то можно быть уверенным, что феноменологическое описание справится с предсказанием состояния конечной системы. Конечно, такое можно предположить, если достаточно действие внутренних сил. Однако даже воображаемое всезнайство не поможет, если иметь в виду влияние внешнего мира с его бесконечно многообразным воздействием на любую естественную систему. «Флуктуации окружающей среды могут воздействовать на бифуркации и, что более важно, порождать новые неравновесные переходы, не предсказуемые феноменологическими законами эволюции» (там же). А в переходах первого рода именно такое воздействие надо учитывать.

Обратим внимание на то, что когда речь идет о переходе пар-жидкость, влияние центра нуклеации ограничивается его ролью в создании зародыша новой фазы. Неважно, будет ли инициирована первичная капля воды примесной частицей, или ионом, или элементарной частицей, как в камере Вильсона, эффект касается лишь возникновения зародыша достаточного размера. Теоретические рассуждения ведутся относительно поверхностного натяжения, поверхностной энергии и диффузии, а специфические свойства ядра не представляют какой-либо ценности. К тому же и после полного превращения пара в воду центр уже ничем себя не проявляет. Любая вода нами воспринимается как просто вода. Во всяком случае, о тонкостях возможного различия и зависимости от зародыша ничего определенного не известно.

Иначе обстоит дело с переходом жидкость-кристалл. На сей раз при оценке зародыша выделяют большее количество признаков, чем при конденсации пара. Учитывают определенную огранку, имея в виду различные поверхностные натяжения для каждой грани. В качестве признаков примеси (подложки), на которой образуется зародыш, отмечают такие факторы, как форму ее структуры, химическую природу поверхности подложки. Эти признаки определяют краевой угол между подложкой и твердой фазой зародыша, а тем и эффективность гетерогенного зарождения кристалла. По сравнению с переходом в жидкость формирование кристалла, как более сложной интеграции, требует более специфичных параметров внешнего влияния, способных разрешить метастабильное состояние системы. Надо полагать, для еще более высокого уровня интеграции, потребуется также более специфичные факторы внешнего воздействия.

Обратим теперь внимание на те изменения, которые задаются привнесенным веществом. Для теории фазового перехода ценность представляли лишь стадии единого процесса до и после превращения. Когда же концентрируются на том, что представляет собой твердое тело, то на первый план выходит описание формы его внутренней взаимосвязи. И тогда приходится иметь дело не только с общими термодинамическими параметрами, но с тем единичным элементом, который повлиял на возникшую структуру. Конфигурация кристаллической решетки в некоторой степени обязана той «затравке» в виде примеси или частички ранее образовавшегося кристалла, который не только снижает или снимает барьер зародышеобразования, но и способствует формированию кристалла. Влияние температурных градиентов, направленности и скорости изменения температуры и давления имеет немаловажное значение для образования той или иной модификации решетки. Этот фактор относим к состоянию системы в целом. Однако свой вклад в структуру вносит и тот случайный элемент, чаще всего примесь, под определенные признаки которой подстраивается зародыш, и далее весь кристалл. Что именно следует отнести к заслуге примесной частицы, а что к свойствам системы, трудно определить. Подбор определенных «примесей» для получения нужных свойств, легирование металла и полупроводниковых материалов специальными веществами – все это есть использование «чужих» элементов для формирования новых качеств.