Журнал Q - Журнал Q 01 2009
Справедливости ради, следует отметить, что диссипативные системы и самоорганизующиеся процессы в них были открыты в бельгийской школе И.Р. Пригожина на основе наблюдений за образованием песчаных дюн, облаков, вихрей на воде, химических реакций и т.п., также на данных экспериментов Б.Н. Белоусова и А.М. Жаботинского, а не только чисто теоретически. При этом была построена математическая модель самоорганизующихся процессов «брюсселятор» (г. Брюссель). Что же касается книг Пригожина – «Возвращенное очарование мира», «Порядок из хаоса» и др., то они не лишены элементов научной романтики, привнесенной в них очаровательной Изабеллой Стенгерс – философом и соавтором Ильи Романовича.
Можно вполне согласиться с Н.Н. Моисеевым, что использование принципов Онсагера-Пригожина оказалось «на деле весьма ограниченным», особенно в отношении изучения живых систем. «В живой природе противоречие между тенденцией к локальной стабильности и стремлением в максимальной степени использовать внешнюю энергию и материю является одним из важнейших факторов создания новых форм организации материального мира» («Человек и биосфера», 1990).
Однако, на конгрессе в Москве Моисеев отбросил все возражения и замечания Пригожину и приступил к изложению своих изысканий. Свое сообщение он назвал «Оправдание единства». Особую роль в мировом эволюционном процессе играет «Принцип минимума диссипации[2] энергии»: если допустимо не единственное состояние системы (процесса), а целая их совокупность, то реализуется то состояние, которому отвечает минимальное рассеивание энергии (или, что то же самое, минимальный рост энтропии).
Этот принцип «минимума диссипации энергии» есть всего лишь частный случай значительно более общего принципа «экономии энтропии». В природе все время возникают структуры, в которых энтропия не только не растет, но и локально уменьшается. Поскольку убывание энтропии возможно только за счет поглощения внешней энергии, то отбор благоприятствует тем структурам, которые способны в максимальной степени поглощать внешнюю энергию.
Такими структурами, созданными эволюцией жизни на нашей планете, являются популяции всех видов, сообщества или биоценозы, и сама биосфера. Биологическая эволюция, подобно космической и химической, происходит в открытых системах в условиях далеких от равновесия. Конечной физической причиной эволюции является отток энтропии в окружающую среду. Неравновесные процессы в изолированной системе сопровождаются ростом энтропии, они приближают систему к состоянию равновесия, в котором энтропия максимальна. Жизнь задерживает этот процесс. «Организм питается отрицательной энтропией, привлекая на себя ее поток», – как образно писал Э. Шредингер (1972). Глубокая идея Ч. Дарвина, имеющая всеобщее значение, состояла в описании процесса возникновения порядка из хаоса. Хаос, по Дарвину, создается накоплением «неопределенной изменчивости» (мутации), отбор создает порядок путем выработки адаптаций, наследственность – конвариантная редупликация[3] закрепляет этот процесс в череде поколений. «Живое вещество, – как говорил В.И. Вернадский, – в своем эффекте в биосфере противоречит принципу Сади Карно».
Стремление природы к красоте, как к упорядоченности хаоса, является общим законом жизни. Сверхсложные и сверхразнообразные структуры мало чем отличаются от хаоса. Поэтому они менее устойчивы к бифуркации, разрушаясь, создают новый виток эволюции. Оказалось, что нет никакого противоречия между вторым началом термодинамики и эволюционной теорией Дарвина, как считалось долгое время.
Н.Н. Моисеев понимал, что с появлением человека эволюция осознала самою себя. И после этого она должна стать управляемой Разумом. Другой альтернативы у нее не существует. Ранее она «продвигалась ощупью», как выразился Тейяр де Шарден и могла привести человека к пропасти. «Процесс самоорганизации материи идет по пути непрерывного усложнения алгоритмов, от «естественных», стихийных, опирающихся только на законы физики и биологии, к алгоритмам «искусственным, которые формируются Разумом», – писал он. Могучий прогресс Разума, формирующий новые принципы отбора, постепенно превращает чисто стихийное развитие в направляемое (Моисеев, 1990). Отсюда у Моисеева понимание «ноосферы» как такого состояния биосферы и общества, которое обеспечивает возможность их целенаправленного развития в интересах дальнейшего прогресса человечества.
Если оценивать общий вклад академика Моисеева в эволюцию Разума на нашей планете, то можно сказать, что он был первым, кто применил общие принципы синергетики к рассмотрению космической, химической, биологической и социальной эволюции. Глобальный эволюционизм мира предстал перед нами в его трудах как комплекс самоорганизующихся систем – от атомов и молекул до термитов и человеческого общества. В этой эволюирующей Вселенной есть место и человеку с его духовным миром, с его биологическими институтами и его потребительской, техногенной культурой, которые поставили перед человечеством шекспировский вопрос to be, or not to be (так, кстати, называется одна из его книг Моисеева).
Академик Н.Н. Моисеев был не только универсально мыслящим ученым с энциклопедическими знаниями, но и творческим реализатором своих идей.
Всем известен его интерес к глобальным проблемам человечества и биосферы, который в нем пробудил Н.В. Тимофеев-Ресовский. «Однажды, – вспоминает Моисеев, – Николай Владимирович попросил меня прикинуть, сколько жителей планеты смогут при нынешнем уровне технологического развития вписаться в естественные циклы кругооборота веществ. Я провозился с этой проблемой довольно долго. Месяца три-четыре. Как-то он позвонил мне по телефону и спросил, могу ли я сказать ему хоть что-нибудь по этому вопросу. Я сказал, что очень высок уровень неопределенности, поэтому мой ответ неточен, но по моим расчетам получается что-то между двумястами и восемьюстами миллионами людей. Он расхохотался и сказал: почти правильно – пятьсот! – и без всяких расчетов. В самом деле, лишь 10% энергии, используемой людьми, составляет возобновимая энергия. Все остальное дает кладовая былых биосфер или запасы радиоактивных материалов, полученные Землей при ее рождении. Значит, для того, чтобы не расходовать земных запасов, которые уже нельзя возобновить, чтобы не нарушать естественного круговорота веществ и жить в согласии с Природой, как и все другие виды живых существ, человечество должно либо поубавить свои аппетиты и найти новые технологические основы своего существования, либо пойти на десятикратное сокращение числа жителей планеты».
Сколь далеки эти расчеты от тех прожектов, которые дают Коэн (1992), Маркети (1978), Капица (1999, 2001) и другие технократы, считающие, что Земля может прокормить 12-25 и даже 1000 млрд. человек.
Тимофеев-Ресовский заставил меня задуматься над вопросом, как человечество взаимодействует с Природой в качестве единого биологического вида, пишет Н. Моисеев.
Одним из первых Моисеев подверг сомнению модели биосферных процессов Форрестера и Медоуза, категорически отказав им в научности и признав их полезность «только для демонстрации студентам». Их модели «напоминали методы плюс-минус факторов, использовавшихся инженерами для расчета электрических схем еще в двадцатых годах» (Моисеев. 1994). В Вычислительном центре АН СССР он организовал две новые лаборатории. Одна из них занималась проблемами моделирования процессов биотической природы, а другая динамикой системы океан-атмосфера.
В начале 60-х годов был достигнут «военный паритет» между США и СССР. Самое точное значение понятия, пишет Моисеев, состояло в том, что «каждая из этих сверхдержав могла полностью и в одночасье уничтожить другую». Однако лишь в марте 1983 года известный американский астроном Карл Саган публикует ряд сценариев возможной ядерной войны, спровоцированной обменом ядерными ударами мощностью в тысячи мегатонн. Следствием этого будет наступление на планете ядерной ночи, а затем и ядерной зимы. В июне-июле того же года сотрудники лаборатории Моисеева сделали расчеты некоторых параметров грозящей катастрофы. Даже если обе враждующие стороны используют лишь 30-40% своих ядерных арсеналов, то в верхние слои атмосферы поднимется такое количество сажи, которое на много месяцев закроет Солнце. В итоге биота не выдержит такого удара. Тропические леса погибнут, в некоторых районах земного шара, как, например, в Саудовской Аравии, температура понизится до 30 и более градусов ниже нуля. Планета не вернется к первоначальному состоянию.
В октябре 1983 года в Вашингтоне состоялась всемирная конференция о последствиях возможной ядерной войны. Доклад Вычислительного центра Моисеева произвел сильное впечатление. Американцы вычислили возможные изменения только для первого месяца. «Мы смогли дать картину целого года», – вспоминает Моисеев.
