Законы, управляющие глобальными тенденциями
В.И. Шаповалов
shavi71@rambler.ru
В 2002 году в июльском номере «Общественные науки и современность» (журнал РАН) вышла статья со знаменательным названием «Законы синергетики и глобальные тенденции». Тогда на статью мало кто обратил внимания. А между тем в ней есть строки, смысл которых уже сейчас для многих очевиден и с каждым днем становится все более актуальным. Авторы статьи, один из них ваш покорный слуга – рассказали о развитии некоторой тенденции, последствия которой могут коснуться каждого из нас. При этом было отмечено, что об ее начале можно судить по усилению и учащению стихийных бедствий, обострению экологического кризиса, заметному повышению вероятности несчастных случаев, техногенных катастроф, военных конфликтов и др. Теперь, когда эта тенденция уже набирает силу, продолжать отмалчиваться и делать вид, что, мол, все под контролем, было бы, мягко говоря, недальновидным.
1. Об энтропии, о которой должен знать каждый
Вероятно, мало кто задумывался над тем, какую роль в нашей жизни играют закономерности, связанные с научным понятием “энтропия”. Многим, возможно, это понятие и вовсе незнакомо.
А между тем, нет ни одной области человеческой деятельности, в которой бы эти закономерности не проявляли себя тем или иным образом. Вот только несколько наиболее наглядных примеров. Именно энтропийные закономерности являются причиной старения окружающих нас предметов и нас самих. Они же ответственны и за то, что вокруг любого строительства обязательно образуется мусор. Если в семье появился ребенок, то еще долгие годы он будет увеличивать беспорядок в квартире, и он в этом не виноват – здесь тоже не обошлось без энтропийных законов. И вообще, если вы беретесь за какое-нибудь дело, то по мере его выполнения вокруг вас неизбежно будет происходить увеличение беспорядка. Причем, чем сложнее дело, тем больше усилий потребуется, чтобы противостоять возникающему беспорядку. Закон, который порождает все это, называется законом возрастания энтропии.
Из приведенных примеров видно, что действие этого закона уменьшает упорядоченность в нашем мире. Он порождает процессы, стремящиеся, во-первых, из организованных систем сделать менее организованные, и, во-вторых, компенсировать сложность структурной организации появляющимся вокруг беспорядком. С этой точки зрения энтропию часто определяют как количественную меру беспорядка. Чем больше энтропия системы, тем меньше ее упорядоченность, и наоборот. Согласно Л. Больцману, одному из основателей статистической физики, энтропия системы пропорциональна числу (точнее логарифму этого числа) равновероятных вариантов взаимодействия всех элементов системы. Откуда и возникла связь энтропии с беспорядком. Действительно, из своего опыта мы хорошо знаем, что при беспорядке число возможных вариантов расположений предметов больше, чем при порядке. Абсолютный порядок соответствует одному варианту расположения предметов, поэтому его энтропия равна нулю (логарифм единицы равен нулю). Абсолютный беспорядок соответствует максимальному числу вариантов и поэтому имеет максимальную энтропию.
Разумеется, в природе действуют не только процессы дезорганизации, но и процессы самоорганизации. Благодаря им простые молекулы соединяются в сложные органические, появляются живые существа и, наконец – человеческое общество.
Ясно, что для конкретной системы имеет большое значение, какие именно процессы – самоорганизации или дезорганизации – в ней преобладают. От ответа на этот вопрос зависит, будет ли в ней увеличиваться порядок или будет нарастать хаос. В последние десятилетия поисками путей решения этой проблемы занимаются ученые двух направлений: синергетики и физики неравновесных процессов. В синергетике самоорганизация изучается методами нелинейной динамики (бифуркации, аттракторы, фракталы, динамический хаос и др.). В физике неравновесных процессов используются в основном методы статистической физики (различные виды статистической энтропии, критерии эволюции, производство энтропии и др.). В нашей стране благодаря российскому издательству «Едиториал УРСС» успехи синергетики весьма широко освещаются, в том числе, и в научно-популярной форме1. Однако о достижениях второго научного направления в отношении раскрытия тайн самоорганизации читателю-неспециалисту узнать практически неоткуда. Все чаще приходится сталкиваться даже с учеными, всерьез полагающими, что энтропийный подход уже устарел. А между тем, именно с его помощью в последнее время был сделан существенный шаг в понимании фундаментальных причин формирования глобальных тенденций. Речь идет о новых закономерностях, открытых относительно недавно и в силу этого еще не получивших широкую известность.
Сами по себе новые закономерности формулируются достаточно безобидно2. У каждой системы, взаимодействующей с внешним миром, имеется особый уровень организации, названный критическим. Если система организована ниже критического уровня, то в ней преобладают процессы упорядочения и самоорганизации, если выше – преобладают процессы, увеличивающие беспорядок. На самом критическом уровне эти процессы уравновешивают друг друга, и система становится стабильной.
Критический уровень обладает одной замечательной особенностью: его значение однозначно соответствует величине внешнего воздействия – степени открытости системы. Например, если мы хотим повысить порядок внутри интересующей нас системы, то нам следует увеличить ее открытость, т.е. немного усилить воздействие внешнего мира на нее. В результате критический уровень повысится, и в системе будут преобладать процессы упорядочения и самоорганизации. Преобладать они будут до тех пор, пока увеличивающийся порядок в системе не достигнет нового критического уровня, после чего развитие системы прекращается. Наоборот, чтобы систему дезорганизовать, нам придется уменьшить ее открытость (ослабить внешнее воздействие). В этом случае новый критический уровень будет ниже предыдущего, и в системе будут преобладать процессы, увеличивающие беспорядок.
Множество событий в нашей жизни иллюстрируют данные закономерности. Чтобы поддерживать себя в хорошей физической форме, мы занимаемся различными силовыми упражнениями, т.е. подвергаем себя внешнему воздействию, вызывая внутри организма процессы самоорганизации. Ослабление режима физической нагрузки неизбежно приводит к некоторой дезорганизации нашего организма. Живое существо, будучи инфицировано вирусом заболевает. Но даже в этом случае в его организме происходят мощные самоорганизационные процессы (появляется иммунитет), в результате которых оно, во-первых, выздоравливает, и, во-вторых, на некоторое время становится невосприимчивым к воздействию данного вируса.
Что делают родители, чтобы уменьшить беспорядок, постоянно возникающий вокруг растущего ребенка? Они его воспитывают, т.е. воздействуют на него, порождая в его психике процессы самоорганизации. Но стоит только немного отвлечься от воспитания ребенка увеличить его замкнутость по отношению к родителям, как в нем неизбежно начинают преобладать процессы дезорганизации, и в результате происходит то, что называется “отбился от рук”. Разумеется, кроме семьи, на ребенка воздействует все многообразие внешнего мира, формируя в нем целый ряд других критических уровней организации, к которым он неизбежно будет стремиться. Важно, чтобы уровень, сформированный родителями, оказался не последним в этом ряду.
Рынок товаров и услуг – это тоже система. Следовательно, и в нем действуют описанные закономерности. Принимая законы, затрудняющие доступ на внутренний рынок качественных и/или дешевых товаров зарубежного производства, необходимо четко понимать, что при этом увеличивается замкнутость той отрасли отечественного хозяйства, которая производит аналогичные товары. В результате в ней неизбежно возникнут определенные процессы дезорганизации, что, в конечном итоге, проявится в ухудшении качества товара, производимого данной отраслью.
Итак, для того, чтобы в системе начались упорядочение и самоорганизация, требуется увеличение воздействия внешнего мира. Это обязательное условие. Однако, открывая систему с целью увеличить в ней порядок, необходимо тщательно следить за тем, чтобы скорость этого открывания не превысила скорость процессов самоорганизации в системе. Иначе система не успеет создать структуры, противостоящие внешнему воздействию, и разрушится. Например, военная интервенция – это тоже размыкание государства, которое подверглось нападению. Согласно приведенным закономерностям, в этом государстве обязательно возникают мощные процессы самоорганизации: мобилизация, интенсификация работы всех производительных сил, и т.д. Однако если интервенция проходит быстро, а государство является небольшим, то оно не успеет выстроить эффективную защиту и будет разрушено. Пример из другой области: если интенсивность педагогического и/или образовательного внешнего воздействия превысит некоторый порог, то дети будут проявлять «строптивость», не будут слушаться и обучаться.
Следует подчеркнуть объективный характер энтропийных закономерностей. Они действуют на всех людей, в том числе и на тех, кто считает, что знать об этом – дело ученых. Это как закон всемирного тяготения: попробуйте-ка, не учитывая его, выйти из окна, скажем, 15-го этажа высотного дома – то, что за этим произойдет, известно каждому, а не только ученым, специализирующимся по проблемам гравитации.
Некоторые могут возразить: энтропия – физическая величина, имеем ли мы право применять ее к людям? В конце XIX века Л. Больцман, основываясь на работах Дж. Гиббса, обосновал вывод о том, что энтропия – понятие более широкое, чем физическое. Термодинамическое определение энтропии как приведенное количества тепла – это лишь частное проявление энтропии в физических системах. Знаменитая статистическая формула для энтропии (так называемая энтропия Больцмана-Гиббса) в своем выражении содержит лишь функцию от вероятности событий. Природа системы представлена в этой формуле только в виде константы, имеющей соответствующую размерность (в физических системах – это постоянная Больцмана). Другими словами, согласно Больцману, понятие энтропии может быть применимо ко всем системам, в которых можно ввести понятие вероятности. В том числе и к социальным. Проведите мысленный эксперимент: представьте себе, что система Земля оказалась внутри абсолютно замкнутой оболочки. Любой физик вам скажет, что по закону возрастания энтропии беспорядок на планете начнет увеличиваться обязательно. Сможет ли человечество, наплевав на это, продолжать дальнейшее строительство, уменьшая энтропию окружающей среды? Не сможет, не смотря ни на какие приказы начальников, т.е. получается, что мы будем подчиняться энтропийному закону. И понимая это, мы должны будем сделать единственное правильное действие – разомкнуть оболочку – т.е. опять-таки поступить в соответствии с этим законом.
Каков механизм действия энтропийных закономерностей? Благодаря Больцману и Гиббсу мы теперь знаем, что они изменяют вероятность событий. На практике это выглядит так, что события, способствующие энтропийным закономерностям, приобретают большую вероятность, т.е. начинают происходить чаще других.
Например, если мы в какой-нибудь системе (например, в городе) построим так много, что превысим критический уровень ее организации, то в результате возрастет вероятность событий, ведущих к дезорганизации. Возрастет на сколько? На столько, чтобы скомпенсировать излишек построенного. В частности, если речь вести о городе, то станут острее проблемы с экологией, увеличится количество несчастных случаев, будет расти число поводов для социальных беспорядков и т.п. При этом желания и приказы начальства этого города для законов природы будут, разумеется, побоку. Объективность законов – это не хитрая уловка ученых с целью повысить собственную значимость. Это в первую очередь бескомпромиссность: с законами не договоришься. Их надо учитывать, а для этого – знать. На самом же деле, как нетрудно убедиться, ни одно крупное строительство вообще не включает в себя действий по предварительной оценке энтропийных изменений, которые могут произойти в природной среде в результате этого строительства. А между тем, именно эти изменения и лежат в основе многих проблем человечества. И главная проблема заключается в том, что сейчас основные тенденции формируются законами, о которых большинство людей, имеющих отношение к власти, просто не в курсе. Поясним, о чем идет речь.