І.В.Кочін, В.Я.Киктенко, П.І.Сидоренко

Запорізький державний інститут удосконалення лікарів

 Кафедра медицини катастроф

 Кіровоградський базовий медичний коледж

         Вступ. Із зростанням могутності людства суттєво прискорюються численні процеси, що відбуваються у суспільстві і біосфері. Якщо раніше помітні зміни у стані суспільства та оточуючого середовища вимагали століть, то зараз вони відбуваються буквально на очах одного покоління. Однак вони залишаються тими ж взаємопов”язаними процесами розвитку живої і неживої природи та суспільства. Як і раніш, ними керують об”єктивні закони. При цьому визначеність і незмінність  законів природи зовсім не означають детермінованості загальних процесів розвитку. Поява нового фактору розвитку земного життя – розуму – не змінює цього твердження. Розум – породження, творення природи і не може змінювати її законів. Однак розум спроможний ставити цілі розвитку. Але для їх досягнення він повинен додержуватись об”єктивних законів.

Мета дослідження. Визначення принципів самоорганізації матерії та розмаїття організаційних форм її існування.

Матеріали та методи дослідження. Принцип матеріальної єдності світу і принцип розвитку – тільки таке поєднання може слугувати гносеологічною базою системи знань, у яку якось буде вкладена постійно зростаюча, як сніговий клубок, сукупність відомостей про всі ті процеси розвитку, з якими нас зштовхує людський досвід і які є лише фрагментами єдиного процесу – світового процесу саморуху, самоорганізації матерії. Розвиток неживої природи і космосу, поява розуму і суспільних форм руху матерії, виникнення техносфери та її розвиток вже недостатньо досліджувати ізольовано. Для побудови теорії розвитку ноосфери і для майбутнього всієї цивілізації виявляється необхідним бачити їх ланками одного ланцюга. Сьогодні така наукова позиція починає здобувати все більше визнання, тому що вона відкриває шляхи для дослідження проблеми самоорганізації матерії. А ці проблеми цікавлять сьогодні практично всіх фахівців.

Результати дослідженьта їх обговорення. Розвиток матерії на всіх етапах регулюється законами її самоорганізації. Ці закони утворюють внутрішню логіку єдиного процесу розвитку. У перебігу його розгортання досягається не тільки ускладнення організації і зростання розмаїття організаційних форм існування матерії. Разом з цим виникають і нові суперечливі тенденції. І діалектика розвитку така, що кожна нова „дія” – поява нової форми організації – породжує і нову „протидію”. Тим самим перед Природою постійно виникає необхідність пошуку шляхів розвитку, розв”язання все нових конфліктів (протиріч). Провідний зміст цього процесу міститься у відшуканні можливих компромісів, які утворюють нові форми організації, які несуть нові протиріччя. І так далі до нескінченності.

Може здатися, що цей одвічний ланцюг конфліктів та їх розв”язань, що формують нові організаційні форми, буде мати своєю нескінченною границею деякий стаціонарний стан, який природно назвати Одвічною Гармонією або Абсолютним порядком. Але такий ідеальний стан всього лише гарна утопія, через те що вихідним принципом єдиного синергічного процесу є принцип мінливості. Стосовно нього можна сказати як про фундаментальне емпіричне узагальнення. Мінливістю називають будь-які прояви стохастичності та невизначеності, які лежать у основі функціонування всіх механізмів нашого світу і породжують численні проблеми філософського та спеціально-наукового характеру. Їх далеко не завжди можливо пояснити – далеко не завжди зрозумілі причини виникнення стохастичності та невизначеності. Але мінливість є фактом – одним з провідних „емпіричних узагальнень”, з якими безперервно доводиться зштовхуватися. Ми часто апелюємо до неї як до вихідного поняття при поясненні явищ і процесів живої і неживої природи. Разом з тим мінливість -  випадковість і невизначеність – виявляється не сама по собі, а в контексті необхідності, тобто законів, що керують рухом матерії і розвитком її організаційних форм.

Класичним прикладом, який показує, що стохастика (мінливість) сусідить з детерміністичними законами, є турбулентність. У цьому на перший погляд абсолютно хаотичному русі рідини завжди можна виявити своєрідну сувору упорядкованість. Воно підпорядковується суворим фізичним законам, у ньому спостерігається стабільність середніх характеристик, існують певні форми організації (коефіцієнти опору, середнє значення завихреності і т.д.). Але пояснити виникнення турбулентності без звернення до випадковості (випадковим збуренням) неможливо. І по суті, весь розвиток нашого світу можна уявити моделлю деякого турбулентноподібного руху матерії – як безперервне утворення нових форм організації, їх неминуче руйнування, послідовність переходу від одних станів до інших. Відмінність буде міститися лише у часових масштабах, у ступені деталізації аналізу і характері інтерпретації результату. Таким чином, все спостерігаєме нами – це єдність випадкового і необхідного, стохастичного і детермінованого.

Випадковість і  невизначеність– це поняття не тотожні – пронизують всі рівні організації матерії. Процеси, які відбуваються у неживій природі (турбулентність, броунівський рух і т.д.), процеси біологічні (типовий приклад – мутагенез), соціальні процеси (наприклад, соціально-політичні надзвичайні ситуації) – всі вони зазнають вплив дії випадковості, які ми далеко не завжди можемо відслідковувати таким чином, щоб зрозуміти їх джерело, а тим більше правильно враховувати, при аналізі і/або прогнозуванні події.

Але хоч глибинне джерело мінливості нам часто буває невідоме, саме вона створює те „поле можливостей”, з  якого потім виникає різноманітність організаційних форм – спостерігаємих та вивчаємих нами, відносно довгоживучих утворень. Вона ж разом з тим слугує і причиною їх руйнування – саме така є діалектика самоорганізації. Одні й ті ж фактори мінливості стимулюють і створення і руйнування. Не меншу роль стохастичність та невизначеність відіграють і у повсякденній життєдіяльності людей, породжуючи, зокрема, неоднозначність відображення реального світу у їх свідомості, а значить, невизначеність у їх поведінці та реакціях на вплив оточуючого світу.

Другий важливий фактор, який визначає процеси розвитку, - спадковість. Цим терміном позначається не тільки здатність матерії зберігати свої особливості, але й спроможність змінюватися від минулого до майбутнього, здатність „майбутнього залежати від минулого”, що має важливе значення у прогнозуванні та розробці прогнозів, особливо з використанням екстраполяційних методів.

Майбутнє, звичайно, визначається минулим далеко не завжди однозначно. В реальності однозначність є винятковим явищем. Тому факт спадковості означає лише те, що зрозуміти можливості майбутнього неможливо без знання минулого. Звідси походить той живий інтерес до історії прогнозуємих явищ і процесів, який має місце серед фахівців – прогнозистів.

Іноді поняття спадковості ототожнюють з поняттям причинності. Але це різні поняття. Спадковість лише одна з складових причинності, як, проте, і мінливість. Тільки вся тріада – мінливість, спадковість, відбір – достатньо повно розкривають значення терміна „причинність”.

Отже, спадковість – це термін, який відбиває вплив минулого на майбутнє. І часто, не знаючи достатньо добре минулого, ми мимоволі відносимо багато які спостерігаємі факти до числа випадкових, тобто до мінливості.

Третє, саме складне, поняття дарвінівської тріади – відбір. Біологи трактують його відповідно до своєї дисципліни, в результаті чого звична така його інтерпретація: „виживає найсильніший, найбільш пристосований”, тобто виживає той, хто вижив! Внутрішньовидовий відбір тому й називається відбором, що він відбирає ті ознаки, ті особливості які виникли в результаті дії випадкових факторів, і потім передаються у майбутнє за рахунок дії механізму спадковості. Певна річ, подана трактовка механізму природного відбору суттєво спрощена -  це лише його кістяк. Але вона віддзеркалює той спосіб мислення, якому ми зобов”язані досягненням сучасної біології.

Для відтворення образу єдності еволюційного процесу, недостатньо тільки наведених інтерпретацій фундаментального поняття „відбір”. Необхідне його більш широке трактування, яке дозволить розповсюдити поняття відбору на об”єкти неживої матерії, з одного боку, і процеси, що відбуваються у суспільстві, - з іншого, тобто розповсюдити на інші сфери, які, у свою чергу, визначають прогнозний фон та очікуємі зміни. Але спочатку перш ніж зайнятись цим, звернемося ще раз до поняття мінливості.

Не так давно було відкрите та вивчене явище, що отримало назву „дивний атрактор”. Виявилося, що траєкторії багатьох детермінованих систем можуть повністю заповнювати деякий час фазовий об”єм: в будь-якому околу будь-якої точки цього об”єму завжди будуть знаходитися точки, які належать траєкторії однієї й тієї ж системи. Рух таких систем характеризується високим ступенем нестійкості: дві будь-які скіль завгодно близькі точки будуть породжувати цілком різні траєкторії. Такі особливості руху були названі у математиці некоректностями. Деякі математики вважали, що у „правильних фізичних теоріях” завжди повинна мати місце „коректність”: малим причинам повинні відповідати малі наслідки. Якщо задача виявлялася некоректною, то ці математики вважали, що вона була неправильно поставлена. Цей принцип, який тривалий час відігравав важливу роль у математичній фізиці, тепер прийшов час переглянути. Процесів, яким притаманна „некоректність”, у природі набагато  більше, ніж це припускалося ще декілька десятиліть тому. Траєкторії подібних систем, зокрема систем, що мають „дивний атрактор”, незважаючи на те що вони породжуються цілком детермінованими рівняннями, подібні траєкторіям, які породжуються випадковим процесом. Вони не тільки хаотичні, але із-за сильної нестійкості їх неможливо прогнозувати – будь-яка скіль завгодно мала неточність у розрахунках, а вони неминучі при роботі електронно обчислювальних машин (ЕОМ), призведе до зовсім неправильних результатів. У зв”язку з цими властивостями „дивного атрактора” та з-за аналогічних „нестійкостей” мимоволі виникає кортеж запитань. Ось, може бути, провідні з них.

Якщо явище „дивного атрактора” (або йому подібні) типове у  природі, то чи не примушує воно нас побачити стохастичність макросвіту у зовсім новому вигляді? Може бути, для її пояснень немає необхідності використовувати міркування, що пов”язані із стохастичністю мікросвіту? Насправді, адже процеси, що породжують „дивний атрактор”, призводять до поведінки систем, що не відрізняються від випадкових процесів. Адже й вони теж виникають самі по собі, в системах цілком детермінованих, таких що не зазнають будь-яких випадкових збурень.

Може бути, принципові „некоректність” та „нестійкість”, які породжують хаос, неупорядкованість, - це природний стан матерії, її руху, на фоні якого час від часу виникають як виняткові явища більш або менш стійкі утворення? Може бути, що тільки ці утворення ми й спроможні бачити і досліджувати, а все інше відбувається без свідків і ми  спроможні реєструвати лише фінальні події? З такого поля бачення, можливо, має сенс називати принципами відбору ті причини, які у „некоректному світі” викликають до існування більш або менш стійкі утворення, які ми тільки й можемо фіксувати у наших спостереженнях?

Всі перераховані запитання є найскладнішими, і на які в нас поки немає задовільних відповідей. Всі вони щільно пов”язані з іншим, ще більш глибоким питанням: що таке закони природи?

Про закони природи можна говорити як про деякі моделі, що віддзеркалюють ті або інші риси реальності з тією точністю, з якою ми сьогодні спроможні їх уявити або відтворити. Ми бачимо і реєструємо те, що відбувається навколо нас. Наш досвід показує, що ніби-то хаос випадковостей, який нам здається, породжує дещо визначене і закономірне. Ось чому законами природи ми не можемо назвати що-небудь інше, крім тих зв”язків між явищами і подіями, які можемо встановити емпірично або засобами логічного мислення.  Тільки ці зв”язки ми можемо ототожнити з тими правилами, які діють у нашому світі та визначають його процеси саморозвитку.

  Ставлячи своєю ціллю створення певної мови,  придатної для опису процесів різної фізичної природи, ми, очевидно, повинні будемо обмежитися сформульованим твердженням. Спробуємо інтерпретувати висловлене, звернувшись до концепцій  точного природознавства, що виникло ще у 18 столітті.

У механіці вже з тих часів прийнято говорити про „віртуальні рухи” або множинах „можливих  продовжень”,  розуміючи під цим будь-які „можливі рухи”, погоджені із зв”язками, але не обов”язково задовольняючи закони фізики. Ці „віртуальні рухи” можуть породжуватись будь-якими довільними, в тому числі і випадковими, причинами. Вже тоді, у 18 столітті, було зрозуміло, що мінливість (стохастичність) надає природі широке „поле можливостей”, з якого відбирається, тобто реалізується , лише деяка виняткова сукупність, що задовольняє деякі спеціальні умови (принципи відбору).

Підкреслимо, що у такому трактуванні з”являється пряма аналогія з тим поняттям відбору, яке використовується у біології. Відбір який прямує своїми об”єктивними законами, здійснює природа, а розум лише фіксує цей факт, віддзеркалюючи з тим або іншим ступенем точності ту реальність, яка є в дійсності. У 18 столітті цей факт зробився надбанням механіки: було встановлено, що реальні рухи з множини віртуальних відбираються за допомогою законів Ньютона, які є найпростішими принципами відбору.

Сьогодні ми спроможні значно глибше і ширше уявити собі судьбу будь-яких динамічних систем і зв”язок між віртуальними і реальними рухами. З всієї множини рухів, злагоджених із зв”язками, у реальність „пропускаються” лише деякі виняткові рухи. Набір фільтрів, які це здійснюють, тобто принципів відбору, надто великі. Принципами відбору є закони збереження, закони фізики і хімії зокрема. До числа принципів відбору відноситься, звичайно, і другий закон термодинаміки, що не виводиться з законів збереження.

Особливу роль у світовому еволюційному процесі відіграє принцип мінімума дисипації енергії, тобто принципу, пов”язаного з мінімумом втрати (розсіювання) енергії. Сформулюємо його наступним чином: якщо припустимо не один єдиний стан системи (процесу), а сукупність станів, відповідно із законами збереження і зв”язків, накладеними на систему (процес), то реалізується той її стан, якому відповідає мінімальне розсіювання (дисипація) енергії, або, що теж саме, мінімальне зростання ентропії. Цей принцип треба розглядати у якості деякого „емпіричного узагальнення”. Ця сентенція має важливе значення для розуміння динаміки процесів у часі і просторі, їх спрямованості. Звідси випливає можливість обґрунтування теоретичних засад прогнозування, як процесу, так і інтерпретації результатів прогнозу. Розуміння механізму еволюції прогнозного фона, тобто зовнішнього середовища, у якому розвивається досліджуємий та прогнозуємий процес, дає можливість визначитись з глобальним контекстом динаміки прогнозного фону.

На відмінність від інших варіаційних принципів, в тому числі принципів механіки, сформульований принцип мінімуму дисипації (розсіювання) енергії не є строго обґрунтованим та й навряд чи може бути обґрунтованим у традиційному смислі технології доказу. Ось чому йому дали назву „емпіричного узагальнення”, тим більше що приклади, які йому суперечать, досі невідомі.

Принцип мінімуму дисипації енергії є тільки приватним випадком значно більш загального принципу „економії ентропії”. У природі постійно виникають структури, в яких ентропія не тільки не зростає, але й локально зменшується. Ця властивість притаманна багатьом відкритим системам, в тому числі й живим, в яких за рахунок притоку зовні речовини та енергії виникають більш або менш стабільні стани – „квазірівновагові структури”. З поля бачення класичної термодинаміки ці утворення не є рівноваговими – рівновага тут розуміється лише в сенсі стаціонарності.

Висновки

На наш погляд, здається, є слушною наступна гіпотеза. Якщо в даних конкретних умовах можливі декілька типів організації матерії, які узгоджуються з іншими принципами відбору, то реалізується та структура, якій відповідає мінімальне зростання (або максимальне зменшення) ентропії. Оскільки зменшення ентропії можливе тільки за рахунок поглинання зовнішніх енергії і/або речовини, реалізуються ті з уявно можливих (віртуальних) форм організації матерії, які спроможні у максимальному ступені поглинати зовнішні енергію і/або речовину. Цей принцип відбору отримав назву узагальненого принципу мінімуму дисипації.

Література

1. Арнольд В.И. Теория катастроф.-М.:Наука,1990.-128 с.

2.Бутенко А.П., Шкреба А.А. Диалектика общественного развития.-К.: Политиздат Украины,1990.- 319 с.

3.Степанов В. Філософія для студентів та аспірантів медичного фаху/ Навчальний посібник.-Вінниця: Видавництво Тезис,2001.-292 с.

4.Философия. Основные идеи и принципы/Под общ. ред. А.И.Ракитова.-М.:Политиздат, 1990.-368 с.

5.Философия: Справочник студента/Г.Г.Кириленко, Е.В.Шевцов.-М.: ООО Издательство АСТ; Филологическое общество «СЛОВО»,2000.-672 с.

                                               RESUME

MODERN GLOBAL PROBLEM AND THE PERSPECTIVES OF THE DEVELOPMENT OF THE ENVIRONMENT, THE DEVELOPMENT OF NOOSPHERE AND THEIR SCIENTIFIC EVALUATIONS

I.V.Kochin, V.Y.Kiktenko, P.I.Sidorenko

In the point is the principle of material unity of the world and the principle of the  development. The community of processes which take place in the inanimate nature, biot and society is showed. It is emphasized that the  development of the unde world can be imagined as a model of some whirl of the substance. The community of occasional and necessary denotes the mechanisms of self-organisation of the substance and the variety of organizational forms of their existence.