Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий

Обычно считается, что дальнейший путь развития системы после совершения выбора между ветвящимися возможностями является необратимым, а возврат в прежнее состояние невозможен. Это неверно. Возвратный процесс не только возможен, он неизбежен, но может возникнуть лишь через определённое время и в иных, изменённых формах. Кроме того, считается, что бифуркации возникают в состояниях, далёких от равновесия. Это также неверно. Верно, что они возникают в состояниях, далёких от прежнего равновесия системы. Но сама лёгкость, с которой ничтожные импульсы вызывают судьбоносные для системы последствия, показывает, что выведенная из прежнего более устойчивого равновесия система попадает в точке бифуркации в иное, неустойчивое равновесие, малейшее нарушение которого надолго предопределяет, в какую из возможных сторон направится развитие системы.

Что же это за новое равновесие, возникающее в точке бифуркации? Это равновесие сил между распадающимися структурами прежнего порядка и деформирующими его факторами, выводящими систему из прежнего равновесия.

Бифуркации нельзя однозначно интерпретировать как путь наиболее глубоких эволюционных преобразований, ведущий к возникновению через временный хаос нового, более совершенного порядка. Такая интерпретация равносильна стремлению усилить кризис и сопутствующий ему беспорядок, чтобы прийти к чему-то совершенно новому и несравнимо более совершенному. Это типичная ошибка всех революционеров, следствие утопичности и антиэволюционного характера их мышления. Порядок, возникающий из хаоса, как правило, примитивнее и хаотичнее, чем порядок, возникающий из порядка, путём эволюционно подготовленного преобразования прежнего порядка.

Итак, во второй половине XX века развитие самых различных отраслей научного знания, каждая отдельно от других, приводило к результатам, раскрывавшим сходные механизмы возникновения порядка из хаоса посредством хаотической самоорганизации. Этот путь не был проложен неравновесной термодинамикой Пригожина, напротив, Пригожин следовал по пути, проложенном в самых различных отраслях естественных наук – в физике, химии, биологии, а также в естественнонаучных приложениях математики. В 60-70-е годы XX века возник и тот эмпирический естественнонаучный материал, на который опирался Пригожин, превращая неравновесную термодинамику в обобщённую общенаучную модель (парадигму) возникновения порядка из хаоса. Сам XX век был веком хаоса, из которого формировались весьма неожиданные порядки.

Реакция автокатализа Белоусова – Жаботинского, автоволны, турбулентности, атмосферные аттракторы, когеренция в лазерах – всё это стало предметом научного исследования в годы, когда создавалась теория Пригожина. Только ячейки Бенара как излюбленный Пригожиным пример образовании порядка из хаоса в результате термически обусловленной гидродинамической неустойчивости в жидкости были открыты в 1900 г., на рубеже веков и с тех пор были для науки чем-то вроде любопытного, но малозначащего научного курьёза, который отнюдь не рассматривался как факт, способный стать опорой для развития научной теории.

Заслуга Пригожина как раз и заключалась в том, что он, исходя их произведённого им переворота в термодинамике, сумел интегрировать разъединённые по специализации в различных науках знания о возникновении порядка из хаоса и создал общую теорию преобразования хаоса в порядок посредством самоорганизации. Он открыл общий механизм такого преобразования, чем, несомненно, внёс существенный вклад в теорию эволюции. Он обосновал частную, термодинамическую теорию эволюции, которая во многом повлияла на другие частные теории эволюции и создал некоторые необходимые предпосылки для формирования общей теории эволюции.

Пригожин с самого начала своей научной деятельности рассматривал термодинамическое неравновесие как главный, изначальный источник порядка в природе. Эта «политическая» линия на переворот в термодинамике и овладение через термодинамику лидерством в объяснении природы, поначалу встречала ожесточённое сопротивление сторонников классической термодинамики. Такое отношение сам Пригожин прямо характеризует как враждебность. «На протяжении всей моей жизни, – пишет Пригожин, – мне приходилось сталкиваться с враждебным отношением к понятию однонаправленного времени. До сих по ещё господствует мнение о том, что термодинамика как научная дисциплина должна ограничиваться равновесным состоянием… Я не перестаю этому удивляться. Всюду вокруг нас возникают структуры, свидетельствующие о «креативности природы», если воспользоваться выражением Уайтхеда. Я всегда чувствовал, что эта креативность должна быть каким-то образом связана с удалённостью от равновесного состояния и тем самым быть результатом неравновесных процессов» (Пригожин И. Конец определённости. Время, хаос и новые законы природы – Ижевск: Ижевск. респ. типогр., 1999 – 216 с., с. 59).

Итак, согласно Пригожину, креативность природы, её эволюционная способность, т. е. способность к упорядочению и созданию разнообразия из хаотического однообразия проявляется только в неравновесных состояниях. В равновесных или близких к равновесию состояниях природа хаотична, застойна и однообразна. При всей спорности такого взгляда на природу теория Пригожина совершила грандиозный шаг в развитии физики, наполнив её эволюционным содержанием. Эволюционная способность неравновесных процессов, согласно Пригожину, связана с тем, что «вдали от равновесного состояния, там, где флуктуации и неустойчивости становятся нормой, вещество обретает новые свойства. Оно становится более «активным» (Там же., с. 62). Активным, т. е. более способным на самоорганизацию и образование порядка из беспорядка. В результате «появляется замечательная новая особенность: неравновесная система может спонтанно эволюционировать к состоянию более высокой сложности» (Там же, с. 61.).

Великим преимуществом неравновесной термодинамики Пригожина по сравнению по существу со всей предшествующей физикой является то обстоятельство, что она, отстаивая необратимость физических процессов и «стрелы времени», ставит своей основной задачей исследовать не только движение, но и эволюцию, не только физические структуры, но и их образование и превращение хаотических структур в упорядоченные. Физика с самого начала своего развития в древнем мире была наукой о движении, а не об эволюции физических объектов, о взаимодействии физических тел, а не об истории их возникновения; об их внутренней структуре и устройстве механизмов их физического существования, а не об их развитии и переходе от низших, более примитивных форм к более сложным и высокоорганизованным.

Как отмечают немецкие физики В. Эбелинг и Р. Файстель, «эволюционные процессы могут быть изучены только путём междисциплинарных исследований, и физики, естественно, вносят в них свой вклад – им досталась роль инженеров – статиков, без которых разрушилось бы всё здание, возводимое учёными – эволюционистами; однако роль эта при решении многих принципиальных вопросов всё же не может считаться ведущей» (Эбелинг В., Файстель Р. Хаос и космос. Синергетика эволюции – М. – Ижевск: Ин-т компьют. исслед., 2005 – 336 с., с. 26). Вместе с тем, как считают эти авторы, теория самоорганизации позволила физике покинуть «башню из слоновой кости» и привлечь внимание представителей других научных дисциплин своим вкладом в теорию эволюции (Там же, с. 51).

В теории Пригожина действует весь набор понятий общенаучного характера, которые были наработаны естествознанием и математикой в 60-70-е годы XX века и которые очень легко трансформируются в философские категории неклассического (точнее, как сейчас говорят, постнеклассического) характера. Некоторые из этих понятий употреблялись даже в самой ранней классической философии. К постнеклассическим понятиям пригожинской эволюционной физики относятся порядок и хаос, самоорганизация, неравновесные состояния, асиметричность, вероятность, неустойчивость, нелинейность, открытость, флуктуации, бифуркации, фазовое пространство, аттракторы, сложность, энтропия, диссипация и т. д. Для Пригожина была характерна постоянная тяга к философским обобщениям, следствием чего было несколько крупных философских работ, написанных в соавторстве с женщиной-философом Изабеллой Стенгерс.

Процесс образования порядка в неравновесной термодинамике Пригожина связан с тем самым производством энтропии и теплопотерями в любых физических (и химических) процессах, с которыми классическая термодинамика связывала более высокую вероятность хаоса и неизбежность наступления состояния хаотического теплового равновесия. Но классическая термодинамика оперировала теоретическими моделями закрытых, прочно изолированных систем, каковыми являются разнообразные ёмкости закрытых сосудов, а также космические системы, отграниченные от окружающей среды какими-либо прочными оболочками, мощными физическими полями и т. д. Альтернативная же термодинамика Пригожина перешла к исследованию открытых систем, свободно обменивающихся со средой веществом, энергией и информацией. В таких системах продолжает действовать второе начало термодинамики, которое определяет тенденцию к накоплению энтропии, тепловому равновесию, хаотическому движению молекул и постепенному уничтожению разнообразия. Но в открытых системах накопленная энтропия отводится в окружающую среду, а если возникает возможность постоянного притока энергии извне, образуется тенденция к самоорганизации и создаётся более высокая вероятность порядка по сравнению с хаосом.