Концепции современного естествознания 14 (стр. 53 из 57)
S + J = 1 (const)
Если система эволюционирует в направлении упорядоченности, то ее энтропия уменьшается. Но это требует целенаправленных усилий, внесения информации, т.е. управления. Н. Винер писал: «Мы плывем вверх по течению, борясь с огромным потоком дезорганизованности, которая в соответствии со II законом термодинамики стремится все свести к тепловой смерти… Человек всю жизнь борется с энтропией, гася ее извлечением из окружающей среды отрицательной энтропии – информации.» (по [3] )
Таким образом, явления развития удобно рассматривать в координатах, связанных с понятиями энтропии и информации (негэнтропии). Это позволяет наглядно представить мысленную (концептуальную) модель процессов самоорганизации в виде сужающейся спирали (см. рис 4), где по оси абсцисс откладывается энтропия, а по оси ординат – некоторый «параметр прогресса» Р.
Пусть имеются два подобных события на соседних витках спирали. Эти события соответствуют «узловым» моментам процессов развития, имеющим ярко выраженный скачкообразный характер, например, смена поколений ЭВМ и т.п. Интервал времени между двумя событиями А1и А2 обозначим А1А2.
Как видно из рисунка, энтропия, по мере накопления информации, убывает по направлению от периферии к центру, что соответствует прогрессу, т.е. возрастанию уровня организации объекта в процессе его развития. Характерными особенностями спирали развития являются следующие.
· увеличение «параметра прогресса» от витка к витку: Pn > Pn-1;
· уменьшение доли элиминируемого, т.е. “отрицаемого”, отбрасываемого витка; (по мере развития все меньше ненужного, «неправильного» приходится отбрасывать – это проявляется, в частности, при построении новых научных теорий;) dHn < dHn+1
· сокращение интервалов времени между скачками: t2 < t1 .
Подобная модель самоорганизации может быть применена к биологическим, социальным, экономическим, культурным и др. системам. Главное здесь – возрастание уровня организации, связанное с уменьшением неопределенности по мере накопления информации. Так из биологии известно, что число принципиально возможных одноклеточных организмов намного больше того, что есть на самом деле. Низших биологических форм много, а Человек – один (сходящаяся спираль). Процесс написания студентом курсовой или дипломной работы тоже можно представить как движение от максимальной начальной до минимальной конечной энтропии. Высокая неопределенность в начале выполнения задания по мере работы над ним (работа с литературой, эскизы, блок-схемы, расчеты) уменьшается и достигает минимума к моменту оформления и защиты.
Развитие не всегда имеет восходящий характер. Возможны локальные возрастания энтропии, «обратные скачки» (см. рис.4). Возрастанию энтропии соответствуют участки j1 и j2. Например, экономическим формациям присущи как восходящие, так и нисходящие линии развития. Пока производственные отношения данной формации более или менее соответствуют уровню производительных сил, последние развиваются ускоренно, по восходящей линии. Когда же устоявшиеся производственные отношения начинают тормозить продолжающийся рост производительных сил, наступает застойная или даже нисходящая стадия в развитии формации, что подводит общество к революционной ситуации, к новому скачку в развитии, происходящему в окрестностях точки бифуркации.
Подводя итог рассмотренным теоретическим положениям и примерам, выделим следующие условия и положения самоорганизации систем.
1. Система должна быть открытой, диссипативной и находиться вдали от термодинамического равновесия.
2. Если в случае закрытых систем самоорганизация (эволюция) ведет к росту энтропии и беспорядка, то в случае открытых систем происходит возникновение и усиление порядка через флуктуации. Именно флуктуации приводят в этом случае к «расшатыванию» старого порядка и возникновению нового. Энтропия падает, количество информации (негэнтропия растет).
3. Управление процессами и сохранение динамического равновесия систем основано на принципе обратной связи, когда на основе полученных обратных сигналов система возвращается в исходное состояние. Самоорганизация открытых систем опирается на принцип положительной обратной связи, согласно которому изменения, появляющиеся в системе, не устраняются, а наоборот, накапливаются и усиливаются, что приводит к возникновению нового порядка и структуры.
4. Система должна обладать достаточным количеством взаимодействующих между собой элементов и, следовательно, иметь некоторые критические размеры. В противном случае коллективное поведение элементов системы может не проявиться (самоорганизация не наступает).
5. Чем выше в своем эволюционном развитии находится система, тем более сложными и многочисленными будут факторы, которые влияют на ее самоорганизацию.
Контрольные вопросы
1. Опишите явление, известное под названием «ячейки Бенара».
2. Почему работа лазера рассматривается как проявление самоорганизации?
3. Что такое «химические часы»?
4. Объясните утверждение: «рынок – открытая система».
5. Что является причиной нарушения симметрии и равновесности рынка как самоорганизующейся системы?
6. Что является проявлением энтропии в социальных и экономических системах?
7. В чем главное отличие социально-экономической и культурной эволюции от эволюции биологической?
8. Какое свойство обеспечивает преемственность биологической и социально-культурной эволюции?
9. Как связаны информация и энтропия?
10. Объясните сходящуюся спираль как модель развития систем.
11. Всегда и развитие имеет поступательный характер?
12. Что является предпосылкой перестройки, разрушения прежней структуры?
Литература
1. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания. - М.: Изд. ИЭМПЭ, 1998.
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 1997.
3. Абдеев Р.Ф. Философия информационной цивилизации. – М., 1994.
Лекция 26. Естествознание в мировой культуре
| 1. Проблема двух культур Наука и мистицизм Вопрос о ценности науки 2. Перспективы интеграции знаний в науке будущего Контрольные вопросы Литература |
Существует множество определений культуры. Культура проявляется как в предметных результатах человеческой деятельности, способах ее осуществления (материальная культура), так и в субъективных силах и способностях людей, в правовых, моральных, религиозных, эстетических и др. нормах, которое общество требует от своих членов. Крупнейший социолог современности П. Сорокин определил культуру как систему ценностей, с помощью которых общество интегрируется, поддерживает функционирование и взаимосвязь своих институтов. Таким образом, и наука, включая естествознание, является одной из важнейших форм культуры.
Вслед за делением культуры на материальную и духовную в 20-м веке установилось деление культур на естественнонаучную и гуманитарную. Раздел между ними проходил не только на страницах специальных научных работ, но и в обществе. Во 2-й половине 20-го века стали говорить об отчуждении двух культур – естественнонаучной и гуманитарной. В 60-х годах вышла публицистически острая книга английского ученого и писателя Ч. П. Сноу «Две культуры и научная революция» (в русском переводе - в 1973 г., изд. «Прогресс»), в которой он констатирует раскол между гуманитарной и естественнонаучной культурой на две части, являющих собой как бы два полюса, две «галактики» [1]. Рассмотрим и проанализируем эту проблему.
1. Проблема двух культур
В своей книге Ч. Сноу пишет: «…На одном полюсе – художественная интеллигенция, на другом – ученые, и, как наиболее яркие представители этой группы – физики. Их разделяет стена непонимания и иногда (особенно среди молодежи) антипатии и вражды, но главное, конечно, непонимания. У них странное, извращенное представление друг о друге. Они настолько по-разному относятся к одним и тем же вещам, что не могут найти общий язык даже в области чувств.» Здесь речь идет, конечно, о западном обществе. В Советском Союзе в то время такого антагонизма и враждебности не было, однако отзвуки этого конфликта проявились в споре т.н. «физиков» и «лириков» на страницах советской периодической печати, на дискуссиях в популярных в то время «молодежных кафе» и т.п. Это были споры о взаимоотношении техники и природы, перспективах развития кибернетики, о моральной стороне медицинских и генетических экспериментов на животных и человеке и т.п. Общим было то, что научные исследования противопоставлялись духовной работе, духовному совершенствованию, исследователей в области естественных и технических наук обвиняли в подрыве нравственных законов.
Таким образом, на исходе 20-го века западный мир пришел к разделению рационального, естественнонаучного и духовного (гуманитарного). Этика при этом попала в сферу иррационального, сферу духовной жизни, а наука, некогда инструмент духовного развития, оказалась целиком поставленной на службу материальным потребностям.
Гармония единства двух культур начала разрушаться уже в 19-м веке. Причин тому множество. Здесь и узкая профессионализация, связанная с усложнением, углублением знания о мире, и формирование общества потребления, в котором научные достижения рассматриваются исключительно с позиций материальных благ, которые они обеспечивают, и появление благодаря научным открытиям нового мощного оружия, и экологические проблемы.
Немаловажную роль в этом процессе сыграли мировоззренческие интерпретации некоторых открытий в области естественных наук. Ярким примером в этом смысле явилось эволюционное учение Дарвина. Люди наивные, далекие от науки часто полагают, что главное в учение Дарвина – это происхождение человека от обезьяны. Однако это вовсе не так. Действительно, так ли уж важно, каким материалом воспользовался Творец для создания человека, и чем обезьяна хуже глины? Еще задолго до Дарвина великий классификатор К. Линней нашел сходство между человеком и обезьяной настолько близким, что отнес их к одному отряду. И это, в общем, никого особенно не смутило. Кстати, вопреки расхожему мнению, Дарвин никогда не утверждал, что человек произошел от обезьяны, а говорил о том, что у них был один общий предок. Взрывным же эффектом обладала разработанная им теория естественного отбора.