5. Концепции самоорганизации систем

5.1. Глобальный эволюционизм

Современная научная картина мира базируется на принципе глобального эволюционизма, предполагающего, что Вселенная в целом и во всех ее составляющих существует только в непрерывном развитии. Для естествознания это положение является принципиально новым, хотя эволюционные идеи и представления обсуждались, как мы могли убедиться, задолго до появления в ХIХ в. первой эволюционной теории в лице дарвинизма. Величайший научный подвиг Ч. Дарвина состоит не в выдвижении идеи эволюции, а в объяснении основных факторов, двигающих механизм биологической эволюции. Эволюционное учение Ч. Дарвина оказало глубокое воздействие на сознание его современников. Пожалуй, ни одна теория не обсуждалась так живо и заинтересованно, не вызывала таких серьезных разногласий и острых дискуссий, не приобрела такое количество убежденных сторонников и столь же убежденных противников.

Несмотря на это, фундаментальные науки, в первую очередь физика и астрономия, оставались не затронутыми идеями эволюции, продолжая служить незыблемой основой классической ньютоновской картины мира, а значит, рассматривали Вселенную и все ее элементы неизменяемыми во времени, находящимися в равновесии. Потребовалось немало времени, чтобы благодаря крупнейшим физическим и астрономическим открытиям ХХ в. возникла новая картина мира, в которой эволюционная динамика прослеживается и реконструируется на всех стадиях существования Вселенной с момента ее рождения.

Проникновение идей эволюции и самоорганизации в физику было связано с необходимостью преодоления явного противоречия между постулатами классической физики и очевидными закономерностями развития живой природы,облеченными в форму теории эволюции. Та идеализация, к которой прибегает классическая физика для того, чтобы обеспечить возможность применения математического аппарата, приводит, как выяснилось, к неадекватному отображению реальности. Понятие обратимых процессов в классической механике связано с описанием движения с помощью системы дифференциальных уравнений, позволяющих определить положение тела в любой момент времени как в будущем, так и в прошлом. Поэтому фактор времени не играет никакой роли в классической механике: считается, что любая ситуация может быть предсказана или реконструирована с абсолютной определенностью.

В связи с изучением тепловых процессов возникла необходимость введения в классическую физику фактора времени, который отражал бы развитие соответствующих процессов. Однако в связи с тем, что классическая термодинамика также прибегала к идеализации, рассматривая изолированные (замкнутые) системы, понятие эволюции в ней оказалось чуждым не только ньютоновской механике с ее всеобъемлющим детерминизмом, но и биологической эволюции. Действительно, в противовес дарвиновской эволюции, предполагающей восходящее упорядочение и совершенствование систем (в данном случае живых), эволюция в классической (равновесной) термодинамике носила противоположную направленность – к дезорганизации и хаосу. Этот пессимистический вывод, как подчеркивалось выше, следовал из второго начала термодинамики (для замкнутых систем), согласно которому при самопроизвольных процессах в системах с постоянной энергией энтропия, служащая мерой неупорядоченности, всегда возрастает .

Максимальная же энтропия, как известно, соответствует полному термодинамическому равновесию, т. е. хаосу. Отсюда и следовало предсказание тепловой смерти Вселенной, которая в то время считалась стационарной и вопрос о ее возникновении и эволюции не обсуждался. Живая же природа со всей очевидностью стремилась, наоборот, от хаоса к упорядоченности.