Главная >  Потенциал энергии 

 

3. Подавляющее большинствоисследователей и сегодня убеждены в том,что если мы не можем вывести свойства,которыми обладает система, рассматриваемаякак объект исследования, из свойствэлементов, ее составляющих, то этопроисходит лишь в силу нашегонедостаточного знания свойств этихэлементов или особенностей их парныхвзаимодействий.

 

Классический рационализм, накотором основываются все естественныенауки и идеи которого воспринимаются вкачестве реальности, того, что есть насамом деле , неотделим от попытоквыводить все свойства сложных образованийиз элементов, их составляющих. Глубокаяубежденность в том, что в Природе может бытьтолько так, и не иначе, в том, что всесвойства Универсума уже закодированы всвойствах элементов и их элементарныхвзаимодействиях, - неотъемлемаяпринадлежность практически любогорационалистического мышления. Я думаю, чтоэто - реликт представления о простотеУниверсума, живущий со времен Коперника иНьютона.

 

С этой точкой зрения я не могусогласиться. Существующийэкспериментальный материал ставит подсомнение подобное представлениеклассического рационализма: редукционизм -эффективный инструмент, но годный лишь дляопределенного круга вопросов, не более.Возникает естественное предположение о том,что при объединении элементов в систему наопределенном уровне сложности у нее могутвозникнуть свойства, принципиально невыводимые из свойств элементов и структурыпарных взаимодействий, как это имеетместо в системах гравитирующих масс.

 

Такая точка зрения, получившаяназвание редукционизма, весьмараспространена, и это совсем не случайно.Она служит источником важнейших научныхрезультатов и всегда будет играть рольважнейшего инструмента исследования как вестественных науках, так и в наукахгуманитарной направленности. Но позицияредукционизма вовсе не универсальна. Еще вдвадцатые годы Бертран Рассел , один извиднейших представителейрационалистического образа мысли, сказалсвою знаменитую фразу о том, что всепроисходящее в нашем мире уже закодированов электронных оболочках атомов. Я думаю, чтоэто лучшее и наиболее четкоеметафорическое выражение основклассического рационализма. Но это, увы,далеко не всегда отражает реальность.

 

В процессе самоорганизацииматериального мира происходит непрерывноеразрушение старых и возникновение новыхструктур, т.е. форм организации материи,обладающих новыми свойствами. В Универсумепостоянно возникают новые уникальныеобразования, не имеющие или не имевшиеникаких аналогов в прошлом. И возникаетестественный вопрос: как они связаны сосвойствами исходного материала. Этоглубокий вопрос, имеющий не толькофилософское значение; ответ на него - вопроси практики, а может, и будущего общества.

 

Заметим, что отказ от принципаРассела вовсе не означает отказа отрационалистического мышления, ибо нельзяотказать Природе в возможностисуществования сложных структурвзаимодействий лишь потому, что мы ихпросто не знаем.

 

В результате действия механизмовсборки возникают новые образования,обладающие новыми свойствами, не имеющиеаналогов. И уметь предугадывать этисвойства человеку необходимо. Иногда этоотносительно просто, когда, например, наоснове разнообразных схем резонансныхвзаимодействий возникают новые структуры (когерентноеизлучение, например). Само по себе явлениерезонанса легко объясняется законамисохранения. Однако образование на этойоснове кооперативного сообщества требуетпривлечения еще одного соображения. Я егоназываю принципом минимума диссипации иформулирую эту гипотезу следующим образом:среди возможных форм организации системы (кооперативногосообщества), т.е. согласных с системойвзаимодействия, наблюдаются лишь те,которым соответствует минимум рассеиванияэнергии.

 

Процессы объединения элементов всистемы идут непрерывно и на всех уровнях -в неживой материи, и в живом веществе, и вобществе. И в микромире и макромире, и,вероятно, в супермире! Не будет большойошибкой сказать, что основу мировогодвижения как раз и составляет непрерывнаяперестройка организации систем и ихобъединение в новые структуры. Такойпроцесс универсален - тенденции ккооперативности пронизывают все этажимироздания. Поэтому непротиворечивойявляется гипотеза о том, что процессвозникновения новых форм организацииматерии определяется столь жефундаментальными законами, как законысохранения вещества и энергии, и в общемслучае не сводится к анализу простыхвзаимодействий. Механизмы, которыеопределяются этими законами, условимсяназывать механизмами сборки. Ихсистематическое изучение представляетсяодним из важнейших направлений не толькоестествознания, но и общественных наук.Причем для процессов общественной природыих анализ особенно актуален.

 

Несмотря на тривиальность этогопринципа, он имеет огромную эвристическуюценность, и, опираясь на него, ученымудавалось решать совсем не тривиальныезадачи. Заметим, что принцип диссипации,который я сформулировал для неживойматерии, имеет весьма важные аналоги втеории конфликтов, происходящих в обществе.Принцип устойчивости компромисса (например,принцип Нэша, за который автор недавнополучил Нобелевскую премию) можетрассматриваться в качестве далеко идущихобобщений принципа минимума диссипации.

 

Этот принцип не есть следствиезаконов сохранения, как вариационныепринципы механики и электродинамики (аследовательно, не может быть строгообоснован, как это принято в современнойфизике), и является чистым эмпирическимобобщением. Но в известном смысле онтривиален, ибо все квазистационарные формы,которым отвечает более высокий уровеньрассеивания энергии, требуют болееинтенсивной закачки внешней энергии. И ониимеют больше шансов исчезнуть (диссипировать).Время их жизни значительно меньше временижизни резонансных структур: они существуют,но их очень трудно наблюдать!

 

Итак, существует обширный класссистем, механизм сборки которых достаточноочевиден и которые приводят к вполнепонятным свойствам. Отсюда их свойства мыможем прогнозировать. И в то же время можнопривести множество наглядных примеров,показывающих, сколь непредсказуемыми могутоказаться свойства веществ, образованныхобъединением других веществ, о которых мызнаем практически все. Простейшее из них -вода. Она, как известно, обладает аномальнойзависимостью плотности от температуры. Ноэто свойство мы не можем (а может быть, и неумеем) выводить из свойств молекул водородаи кислорода, нам более или менее известных.Это значит, что мы не можем построитьконечной логической процедуры, связывающейсвойства воды и свойства молекул водорода икислорода.

 

Теперь заметим, что резонансноевзаимодействие порождает такиеорганизационные структуры, которыедействительно удовлетворяют принципуминимума диссипации энергии, выделяянаиболее медленно диссипирующие (т.е.долгоживущие) структуры. Таким образом,способ анализа свойств подобных системвполне отвечает идеологии классическогорационализма: свойства резонансных системполностью определяются известной намсистемой взаимодействий и не обладаюткакими-либо особенностями, которые мы былибы не способны предсказать.

 

И таким примерам нет числа.Особенно, когда мы переходим в сферу живоговещества и общественных отношений. Свестифеномен жизни только к физико-химическомувзаимодействию элементов, составляющихживой организм, по-видимому, невозможно! Также, как и объяснить поведение толпысвойствами всех тех людей, которые в неевходят. Точно так же и свойства разуманесводимы к свойствам нейронов, из которыхсостоит мозг. Хотя бы потому, что нейроныпочти всех живых существ примерноодинаковы, а мыслить может один лишьчеловек.

 

Еще более удивительный примернам демонстрирует открытие свойствсверхпроводимости таких классическихдиэлектриков, как некоторые керамическиематериалы. Умеем ли мы объяснить появлениеподобных свойств, опираясь только на знаниесвойств компонентов этих диэлектриков? Вовсяком случае, современная квантовая химияделать подобную редукцию еще не научилась.Вот почему при синтезе веществ, обладающихзаданными свойствами, наука большеопирается на аналогию, чем на строгийнаучный анализ.

 

Мне кажется, что причина лежит нестолько в слабости логического аппарата, т.е.в отсутствии хорошо разработанной теории.Может оказаться, что эти причины гораздоболее глубокие: для логического анализа намнедостает исходных посылок, правдоподобныхгипотез. Другими словами, я не могуисключить, что, опираясь только на свойстваисходных элементов и известные намвзаимодействия, вывести свойства новыхобразований вообще нельзя!

 

Итак, существуют развивающиесясистемы, свойства которых мы не можемпредсказать заранее, мы ничего не знаем отом, в какой степени эти свойстваопределяются особенностями элементов,составляющих эти системы. И мы не можем рафинировать эту трудность, т.е. сказать, почему мы этогоне можем. Мы действительно не понимаем,почему, зная свойства отдельных людей, мы неможем, например, прогнозировать действиятолпы, из них составленной. И последнее,вероятно, самое существенное.

 

Для объяснения этого феномена нужны новыесоображения. А может быть, и новый взгляд наУниверсум!

 

Может быть, эти неизвестные намсвойства являются в принципе системнымисвойствами, столь же индивидуальными, каки свойства атома водорода. Другими словами,существуют ситуации, когда принципредукционизма в его классической форме (т.е.сводимости свойств системы к свойствамотдельных элементов с помощью конечношаговой логической процедуры) невыполняется. И систему приходится изучатьсразу как некую целостность.

 

 

Взаємозв. Общая картина и анализ потребления энергоресурсов в системе РАН. Нарастающие диспропорции в элект. Концептуальные вопросы развития наружного освещения городов. Громадські об.

 

Главная >  Потенциал энергии 

0.0158