Принцип глобального эволюционизма как философское основание современной картины мира.

Т. о. сформировались три основные подсистемы общей научной картины мира – представления о живой и неживой природе, и об обществе. Но связи между этими подсистемами не было. Идея единства знания длительное время существовала как идеал в науке. Только в последнее трети 20 в. стало возможным объединить знание на основе принципов универсального (глобального) эволюционизма. Принцип универсального эволюционизма объединяет идеи системного и эволюционного подходов.

Принцип, который мог объединить все явления природы, был принцип развития. Идея единства природы в общей форме разрабатывалась в рамках классической немецкой философии, в работах Шеллинга и Гегеля. Шеллинг разрабатывал концепцию философии природы, которая включала ряд важных принципов: изменения и развития природы, единства противоположного – материи и духа, и всеобщей двойственности природы, т. е. всякое природное тело понималось как результат взаимодействия двух начал. Природа рассматривалась как бессознательное творчество духа, свободного в своей деятельности и как сила, порождающая из бессознательной формы жизни разум. Неорганическая природа выступала как продукт первой потенции, органическая природа - как продукт второй, поэтому вторая по отношению к первой являлась случайной, а первая по отношению ко второй – необходимой. Шеллинг пытался установить взаимосвязь различных уровней организации природного мира. Эти идеи повлияли на творчество Эрстеда, который установил взаимосвязь электричества и магнетизма, рассматривая их как проявление некоторой общей сущности.

Гегель высказал идею о связи между такими типами взаимодействий, которые он называл как «механизм», «химизм», и «жизнь».

Натурфилософские идеи Шеллинга и Гегеля оставались гениальными догадками и не могли в 19 в. удовлетворить теоретическое естествознание, направленное на опытное познание природы. Но постепенно идея развития природы проникает в химию и биологию. Идея развития природы была использована Дарвином для обоснования принципа эволюции в биологии. Согласно этому принципу, в мире происходит непрерывное появление все более упорядоченных форм и состояний живого. Этот принцип входил в противоречие со вторым началом термодинамики, которое демонстрировало, что эволюция изолированных физических систем приводит к состоянию термодинамического равновесия, в котором наблюдается максимальное значение энтропии, что приводит к хаосу и дезорганизации термодинамической системы. Физика не допускала трансляцию идеи развития в свою область знания.

В утверждении идеи развития сыграли главную роль три концептуальных направления науки XX века: космологии, синергетики, теория биологической эволюции и развитая на ее основе концепция биосферы.

 

Идея развития в космологии

 

В космологии была выдвинута теория расширяющейся Вселенной. Она вводила такие представления о космической эволюции: примерно 15 – 20 млрд. лет назад из точки сингулярности в результате Большого взрыва началось расширение Вселенной. Сначала она была горячей и очень плотной, но по мере расширения охлаждалась, а вещество во Вселенной конденсировалось в галактики. Последние разбивались на звезды, которые собирались вместе и образовывали большие скопления. В процессе рождения и умирания первых поколений звезд происходило синтезирование тяжелых элементов. После превращения звезд в красные гиганты, они выбрасывали вещество, которое конденсировалось в пылевых структурах. Из газо–пылевых облаков образовывались новые звезды и возникало многообразие космических тел.

Теория Большого взрыва рисовала картину эволюции Вселенной, в основе которой лежало открытие Фридмана о нестационарной Вселенной. Впоследствии модель Фридмана была частично подтверждена экспериментально. Американский астроном Хаббл открыл «красное смещение» в спектрах галактик, и предположил, что галактики удаляются друг от друга со скоростями, пропорциональными расстоянию между ними. Эта модель предсказала существование реликтового излучения, излучения остатка первобытной плазмы, образовавшейся сразу после Большого взрыва. Вскоре было открыто реликтовое излучение, которое представляло собой фотоны, приходящие к Земле из космоса по самым разным направлениям. Это явление доказывало, что центра у Вселенной нет.

Теория расширяющейся Вселенной достаточно хорошо описывала эволюцию Вселенной спустя секунду после взрыва, но описать события от взрыва до секунды она не могла. Поэтому она была дополнена теорией раздувающейся Вселенной. Эта теория возникла на стыке физики элементарных частиц и космологии. Ключевым моментом теории была фаза инфляции – ускоренного расширения, которая привела к нарушению симметрии Вселенной, в результате чего изменилось состояние квантового вакуума, что привело к рождению огромного числа частиц. Теория раздувающейся Вселенной рассматривает наблюдаемую Вселенную как малую часть Вселенной и предполагает существование других эволюционирующих Вселенных. Причем большинство из них не способны породить такого богатства форм материи, которые свойственны нашей Вселенной. Но тогда возникает вопрос: почему наша Вселенная такая, какая она есть и как в ней возможна эволюция материи? Можно ли считать происхождение жизни на Земле и происхождение человека случайным? Или их происхождение является закономерным процессом?

Один из вариантов ответа основан на антропном принципе, в основе которого лежит неявное предположение о существовании множества Вселенных, а жизнь складывается там, где складываются для этого особые условия. Антропный принцип имеет два варианта: «слабый» и «сильный». Согласно «слабому» принципу, наше центральное, привилегированное положение во Вселенной необходимо потому, что оно совместимо с нашим существованием в качестве наблюдателей. «Сильный» антропный принцип утверждает, что Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей. В пользу этого принципа говорят такие физические данные, как константы физических взаимодействий, массы элементарных частиц, размерность пространства. Любое нарушение из этих констант могло бы привести к невозможности существования Вселенной и ее эволюции.

Идея развития в синергетике

 

Рассмотрим теперь синергетику и выясним ее роль в формировании принципа эволюции. Термин «синергетика» предложил Хакен. В переводе с греческого он обозначает содействие, сотрудничество. Синергетика изучает процессы самоорганизации в сложных системах самой различной природы. От электронов, молекул, клеток, органов, людей до общества.

Самоорганизующееся система должна удовлетворять четырем условиям: 1) быть термодинамически открытой, 2) отклонения ее параметров от равновесия должны превышать критические значения, 3) быть нелинейной, т. е. для ее описания используются математические уравнения высших порядков, 4) процессы в ней должны протекать самосогласованно. Самоорганизация выступает как процесс, приводящий к образованию новых структур.

Долгое время идею самоорганизации неживых систем запрещало второе начало термодинамики. Классическая термодинамика изучала замкнутые изолированные системы, которые в процессе своего развития стремились к хаосу и дезорганизации. В целом, вселенная стремилась к состоянию теплового равновесия, ее ожидал рост энтропии и тепловая смерть. События невозможно было предотвратить повернуть вспять, чтобы воспрепятствовать росту энтропии. Это означало, что время обладает направленностью.

Последующее развитие физики привело к признанию ограниченности идеализации закрытых систем для реальных объектов. Возникла потребность в новом подходе.

Важный вклад в разработку такого подхода внес И. Пригожин. Он продемонстрировал на многочисленных химических соединениях, что, удаляясь от термодинамического равновесия, они приобретают новые свойства и подчиняются новым законам. При сильном отклонении параметров термодинамической системы возникает новый тип динамического состояния материи, который Пригожин назвал диссипативными структуры, рассеивающие энтропию системы в окружающую среду. Энтропия в таком процессе уменьшалась за счет рассеивания системой энергии.

Пригожин считал, что определяющим фактором в развитии термодинамической системы будут ее внутренние состояния, перегруппировка ее элементов. Для диссипативных структур характерным является ситуация, обозначаемая как возникновение порядка из хаоса через флуктуации, которые являются случайным отклонением термодинамических параметров от их средних значений. Иногда эти флуктуации усиливаются, и тогда старая структура системы не выдерживает и разрушается и на ее месте возникает новая упорядоченная структура. В такие переломные моменты (точки бифуркации) невозможно предсказать, как дальше будет развиваться система, станет она более упорядоченной, или останется хаотической. Случайность в данный момент как бы подталкивает систему на новый путь развития, а после выбора пути развития вновь наступает необходимость, и так до следующей бифуркации.

Пригожин сформулировал положение, согласно которому новая термодинамика неравновесных систем не только не вступает в противоречие с теорией эволюции, но и может прямо предсказывать возникновение нового. Новую термодинамику можно распространять для описания развития как живых, так и неживых систем.

И. Пригожин сделал также вывод, что в точке бифуркации происходит нарушение симметрии пространства – времени и вследствие этого возникает стрела времени, направленная в сторону дальнейшей эволюции термодинамической системы. Так ему удалось связать развитие системы и время.

Концепция самоорганизации устранила традиционный разрыв между физикой и эволюционной биологией. Жизнь больше не выглядела как островок сопротивления второму началу термодинамики. Она возникала как следствие законов физики и законов кинетики химических реакций. Благодаря идеям неравновесной термодинамики удалось установить взаимосвязь между неживой и живой природой.

Синергетика открывает для исследования - необычные для классического и неклассического естествознания - стороны мира: его нестабильность, многообразие путей изменения и развития, раскрывает условия существования и устойчивого развития сложных структур, делает возможным моделирование катастрофических ситуаций.

Методами синергетики было осуществлено моделирование многих сложных самоорганизующихся систем в физике и гидродинамике, в химии и биологии, в астрофизике и в обществе: от морфогенеза в биологии и некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики и автоколебательных процессов в химии (т. н. реакция самоструктурирования химических соединений Белоусова - Жаботинского) до эволюции звезд и космологических процессов, от электронных приборов до формирования общественного мнения и демографических процессов.

 

Идея развития в биологии

Концепция биосферы, сформулированная Вернадским, тоже внесла свой вклад в развитие эволюционных представлений о мире. Биосфера представляет собой целостную систему, обладающую высочайшей степенью самоорганизации и способностью эволюции. Она сама может быть рассмотрена как закономерный этап развития материи. Биосфера представляет собой особое геологическое тело, структура и функции которого определяются особенностями Земли и космоса. Главная роль в формировании биосферы принадлежит живому веществу – совокупности всех живых организмов, которые в ней живут и формируют новый геологический облик планеты.

Биосфера обладает динамическим равновесием, это особый тип равновесия, так как в этом равновесном положении биосфера способна к дальнейшему развитию. На развитие биосферы все большее влияние оказывает антропогенный фактор, который приводит к качественному изменению состава биосферы. Вернадский считал человека мощной геологической силой, способной изменить облик биосферы. Мощь человека связана с его разумом и трудом. Это должно дать основания для сохранения облика планеты. От того, как человек будет строить взаимоотношения с окружающим миром, зависит само его существование. Поэтому данная проблема является доминирующей в науке и философии. Пока равновесие биосферы обеспечивается естественными механизмами самоорганизации всех живых существ, способностью биоты к самовоспроизведению. Но техническая деятельность человека, рассматривающая природу как неограниченный ресурс для потребления, использование им новейших достижений науки и техники грозят нарушить это подвижное равновесие.

Человека можно также рассматривать как продукта естественной эволюции и он подчиняется ее законам. Этап медленного, постепенного развития общества назван социальной эволюцией, причем эта эволюция носит разнонаправленный характер. Социальная эволюция реализуется через процессы развития социальных структур, общественного сознания, производственных систем, науки и техники. Скорость техноэволюции человека возрастает в отличие от биоэволюции. При их больших отличиях друг от друга станет невозможно говорить о сосуществовании природы и общества. Реализация принципа коэволюции необходимо для дальнейшего существования человека как части биосферы.

Так, современное естествознание, использующее принцип глобального эволюционизма, учитывающего динамику развития неорганичекого, органического и социального мира, пришло к идее единства мироздания и представления об универсальности эволюции.