Развивающаяся Вселенная

4. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КОНЦЕПЦИЯ РАЗВИТИЯ И АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

4.1 Развитие и информация.

На основе научной картины Мира произошло формирование современной естественнонаучной концепции развития. В предельно сжатом виде ее суть может быть выражена трехчленной формулой: системность, динамизм, самоорганизация. С каждым из этих понятий читатель имел возможность ознакомиться в процессе чтения книги. Тем не менее, я позволю себе еще раз уточнить их смысл.

Системность означает общий системный подход при изучении Вселенной и ее составных частей. В доступной наблюдениям области Вселенная предстает как самая крупная из известных науке систем. Она имеет свою историю от возникновения до наших дней, и ее история будет как-то продолжена далее. Главная особенность истории – поступательное развитие Вселенной от начального хаоса ко все более высоким уровням упорядоченности. Современные открытия разрушили представление недавнего прошлого, согласно которому Вселенная рассматривалась как случайное статичное скопление разрозненных объектов, связываемых между собой силами гравитации. На самом деле Вселенная – высокоорганизованная структурированная система, составные элементы которой закономерно возникали на определенных этапах ее развития. Все составные части Вселенной являются открытыми неравновесными подсистемами и независимо от их масштаба и степени сложности (галактики, звезды, Солнечная система, планеты, биосфера, человек и т.д.) все они взаимосвязаны и взаимозависимы. Несмотря на известную степень автономности, чем определяются индивидуальные особенности развития каждой, все они составляют единое целое и сообща участвуют в процессе направленного развития Вселенной.

Динамизм означает невозможность существования Вселенной и ее подсистем вне развития. Идея о развитии материи, как формы ее существования, зародилась еще в недрах древнегреческих философских течений.
Но только в ХХ веке эта философская идея обрела вполне осязаемую сущность. Нестационарное решение уравнений общей теории относительности, полученное А.Фридманом, выяснение того обстоятельства, что только такое решение устойчиво, последующее наблюдательное открытие расширения Вселенной, ее поступательного развития, продемонстрировали, что вне движения, вне развития наш Мир существовать не может. Это относится не только к Вселенной, как целому, но и к каждой ее подсистеме.

В 70-х годах ХХ века появилось понимание того, что существует природное явление, названное самоорганизацией материи. Понимание явилось прямым следствием фундаментального факта – установления необратимости всех известных науке природных процессов, протекающих как в макромире, так и в микромире. Самоорганизация предстает как важнейший фактор, ведущий к образованию качественно новых свойств вещества. Этот фактор действует в открытых неравновесных системах, находящихся в процессе развития. Все известные науке системы являются таковыми. Так что самоорганизация предстает как движущая сила наблюдаемого в нашем Мире созидания.
Естественным образом возникают следующие вопросы:

• Что лежит в основе самоорганизации?
• Какими средствами самоорганизация обеспечивает реализацию своих созидательных функций?
• В результате чего обеспечивается направленный характер развития как Вселенной в целом, так и ее составных подсистем?

Что касается ответа на первый вопрос, то пока можно говорить лишь о том, что самоорганизация – это изначально присущее материи свойство. Ученые наблюдают это свойство в экспериментах, но объяснение, возможно, придет позже, когда будет достигнут более глубокий, чем сегодня, уровень знания о природе вещества и вакуума.

Несколько лучше обстоит дело с ответом на второй вопрос. Применительно к открытым системам проявление самоорганизации зависит от уровня их сложности и условий развития. В узком понимании термина самоорганизация – это скачок, фазовый переход системы в качественно новое состояние, как правило, более высокого уровня упорядоченности. Алгоритм скачка имеет общие черты у систем различной природы и уровня сложности. В процессах усложнения систем различают два взаимодополняющих механизма: объединение частей и разделение (фракционирование) систем. Механизмы, действующие на этих двух принципах, обнаруживаются на всех уровнях сложности и упорядоченности, начиная с микромира и кончая крупномасштабными структурами Вселенной. И хотя на каждом уровне сложности развитием двигают силы казалось бы разной природы, но в их основе проявляются все те же четыре фундаментальные силы. Так, на субъядерном уровне в качестве объединяющей силы выступает сильное (цветовое) взаимодействие, а роль фракционирующей силы исполняет слабое взаимодействие. На ядерном уровне сильное взаимодействие выступает в облике ядерных сил, объединяющих протоны и нейтроны в ядра, а слабое взаимодействие выступает в облике их радиоактивного распада. На атомном уровне функции объединения и фракционирования выполняет электромагнитное взаимодействие в форме притяжения разноименных и отталкивания одноименных электрических зарядов. На молекулярном уровне электромагнитное взаимодействие выполняет те же функции в облике короткодействующих химических и вандерваальсовских сил. Объединение и фракционирование макроструктур Вселенной опирается на гравитационные и электромагнитные силы. Чем выше уровень сложности системы, тем качественно иной облик выявляют силы объединения и фракционирования. Но в первооснове этих сил обнаруживаются все те же четыре фундаментальные силы.

Все разновидности фундаментальных сил участвуют в процессе направленного развития Вселенной и ее частей. Но сами по себе они не определяют направленный характер развития. Эту функцию исполняет самоорганизация, но она не смогла бы ее выполнять без участия информации. В этом вопросе пока много неясного. Наука сегодняшнего дня сумела понять принцип решения Природой своих информативных проблем только на одном примере – на примере генного механизма хранения и передачи информации о строении и программе биологического развития живых организмов.

В 1953 году произошло знаменательное событие: в журнале «Nature» была опубликована статья Ф.Крика и Дж.Уотсона, раскрывавшая одно из величайших таинств Природы – тонко организованный механизм стабильной и надежной передачи наследственных признаков из поколения в поколение. Этот механизм программно управляет биологическим развитием каждого земного организма, от бактерии и амебы до высших животных и человека. Подозрения, что за вскрытыми Менделем эмпирическими законами передачи наследственных признаков стоит некое "организующее начало", возникли давно, теперь же такое начало предстало перед учеными во всей своей красоте и сложности. Идея о важной роли информации в природных процессах развития проникла в сознание ученых всех специальностей. Появился прецедент, опираясь на который стало возможным подозревать, что за каждым сложным явлением, в котором проявляется закономерный порядок, стоит некое организующее его начало, опирающееся на информацию. Практически во всех примерах, приводившихся в данной книге, то есть в развитии биосферы, Земли, Солнечной системы и т.д., обнаруживаются признаки закономерной организованности. Не стоит ли за каждым таким примером некий свой вариант "генетического механизма"? В широком плане такая возможность анализируется в [58]. Здесь же ограничимся рассмотрением глобального примера, касающегося направленного характера развития Вселенной.