Реферат: Проблемы формального эволюционизма

Александр Болдачев

Путь к эволюционизму

Историю становления эволюционных взглядов в науке до настоящего времени условно можно разбить на несколько этапов.

Антиэволюционизм. Абсолютное отрицание каких либо эволюционных изменений, было характерно для классической картины мира. В основе её лежало представление, что Вселенная бесконечна во времени и пространстве. В теологическом варианте антиэволюционизм декларирует бесконечность во времени творца и единовременное творение всех элементов мира вплоть до высших биологических организмов и человека.

Локальный эволюционизм. Идеология локального эволюционизма характерна для науки второй половины XIX начала XX веков. В этот период возможность самоорганизации вещества было безусловно доказанным эмпирическим фактом (биологическая эволюция, развитие космологических объектов), но все эволюционные процессы не рассматривались, как некоторые взаимосвязанные этапы развития Вселенной.

Сама Вселенная признавалась бесконечной во времени, а все эволюционные процессы, например, зарождение и развитие жизни, рассматривались как независимые случайно возникающие и затухающие в различных её частях.

Формальный глобальный эволюционизм (ФГЭ). Представление о едином, последовательном процессе эволюции стало складываться в конце XX века (Л. М. Гинделис, И. Пригожина, Тейара де Шардена, Э. Янч, Г. М. Идлис, Н. Н. Моисеев, В. В. Казютинский, А. П. Назаретян и другие).

Такой подход к проблеме развития Вселенной получил называние глобальный (или универсальный) эволюционизм. Основные его тезисы: (1) Мир имеет начало во времени или циклически "рождается" и "гибнет", проходя через состояние сингулярности (гипотеза пульсирующей Вселенной); (2) Мир состоит из иерархических систем (элементарные частицы — атомы — молекулы — организмы — социальная система) последовательно появляющихся с момента начала Мира, как этапы его эволюции; (3) законы функционирования систем (в частности, физические законы) признаются неизменными на всём протяжении эволюции Мира.

Почему же он формальный?

Формальным этот тип эволюционизма я назвал именно из-за третьего пункта. Постулирование неизменности физических законов требует признания их существования в современном виде и на момент начала Вселенной, что представляет процесс формирования новых иерархических уровней лишь как формальную реализацию изначально предзаданных структур.

Так, в рамка ФГЭ нет никаких принципиальных теоретических ограничений на образование химических соединений уже на первых секундах развития Вселенной, и этому препятствует лишь высокая температура и плотность вещества. Так же вследствие стационарности законов переходы от одного иерархического уровня организации вещества к другому в рамках ФГЭ объясняется лишь внешне формальными или случайными причинами: остыванием вещества, флюктуационными процессами в однородной газопылевой среде, случайными соединениями атомов в органические молекулы и так далее. По сути, ФГЭ декларирует только сам факт последовательного появления иерархических уровней организации вещества, не объясняя ни необходимость, ни возможность эволюционных переходов. Поэтому ФГЭ сталкивается с серьёзными трудностями при описании реально эволюционирующих систем (биологической, социальной), необходимость появления которых не следует из физических законов и не объяснимо исходя из внешних формальных (например, остывание планеты) или случайных факторов.

В чём отличие ФГЭ и теологического подхода к началу Мира?

По сути, концепция ФГЭ отличается от теологической только принятием различных исходных уровней творения, различных точек во времени с которых начинается реализация предзаданных законов.

Теологический подход определяет точку творения на момент завершения формирования биологической системы и начала истории человека. То есть Творцом предписываются физические, биологические, некоторые социальные законы и даже морально-этические нормы. Современная же физика в рамках ФГЭ постулирует единовременное возникновение только физических законов и в дальнейшем рассматривает Вселенную, как систему, развивающуюся в русле этих законов. То есть методологически подход ФГЭ практически соответствует теологическим традициям.

Похожи и способы решения возникающих проблем

Занятно, что физики, столкнувшись с трудностями описания некоторых явлений (особенно относящихся к начальным этапам жизни Вселенной) действуют вполне в соответствии с теологическими приёмами. На любые вопросы о сути явлений теологи дают стандартный ответ: так захотел, предписал Творец. Аналогично, и в современной науке первой реакцией на появление проблемы является постулирование нового типа взаимодействий, нового закона, который естественно добавляется к списку предзаданных на момент "творения" Вселенной (только, естественно, не акцентируется внимание на том, откуда он взялся).

Проблема предзаданности законов

ФГЭ, по своей декларируемой позиции, утверждает ни что иное, как развитие Вселенной в сторону усложнения её организации, и, конечно, в сторону усложнения законов, её описывающих. Следовательно, резонно было бы предположить, что уровень сложности законов, описывающих начальные этапы развития Вселенной должен быть самым элементарным. А что же в действительности наблюдается в современной физике? Мы видим неимоверное усложнение законов, применяемых для описания первых мгновений Вселенной. Но помимо вопроса относительной сложности предзаданных законов, мы сталкиваемся ещё и с проблемой их происхождения. Вполне резонно задать вопрос: может ли существовать закон системы до существования самой системы?

Может быть, законы передаются через сингулярность?

В качестве решения проблемы предзаданности законов традиционно предлагается гипотеза пульсирующей Вселенной, то есть Вселенной, циклически проходящей стадии расширения и сжатия. При этом предполагается, что физические законы каким-то образом передаются из одного цикла в другой при прохождении точки сингулярности. Однако гипотеза пульсирующей Вселенной не приближает нас к разрешению проблемы. Если и удастся доказать, что наша Вселенная проходит бесконечную череду однотипных фаз, то и тогда вопрос о происхождении и сущности физических законов в принципе останется без ответа. Если же эта последовательность расширений и сжатий имеет начало, то гипотеза пульсирующей Вселенной, ничего не объясняя, лишь отодвигает во времени решение проблемы происхождения физических взаимодействий.

Может быть, проще признать наличие внешнего носителя?

Порассуждаем дальше на тему существования физических законов до начальной сингулярности. Безусловно, что информация о некотором феномене (явлении, системе и так далее) может "храниться" как в "непосредственном" виде в самом феномене, так и быть записана на внешнем носителе.

О переносе информации обо всех видах взаимодействий в непосредственном виде через сингулярность говорить не приходится — на то она и сингулярность, что любая структура, любые качества теряют в ней определённость. Тогда следует предположить, что информация хранилась на некотором "носителе". Когда мы говорим об объектах, созданных человеком, например, автомобилях, то воссоздание их адекватных копий по чертежам (внешним по отношению к машинам носителям) не является проблемой.

Но возможно ли "сохранение" законов Вселенной на некотором внешнем ей "носителе" с последующим воссозданием её образа в новом цикле существования? Трудно представить себе хоть какое-то рациональное, не теологическое трактование этого гипотетического "носителя".

Какие законы следует постулировать?

Даже при решении вопроса получения (творения или переноса) исходных законов на момент начала Вселенной остается проблема полноты списка этих законов. Какие законы следует считать фундаментальными, предзаданными на момент начала Вселенной? Как отделить их от производных, возникших в ходе её эволюции? Понятно, что законы функционирования социальной системы не требуют постулирования на момент времени t=0. Они не могли существовать до появления человека. А биологические законы? А химические? Тут же всплывает проблема редукционизма: насколько возможно сведение производных (то есть возникших в ходе эволюции) законов к фундаментальным, предзаданным? Современная наука достаточно однозначно констатирует, что рационально эта проблема не разрешима, то есть законы высших уровней организации вещества не сводимы к низшим: социальные к биологическим, биологические к химическим, химические к физическим.

Тогда как же вообще возможно разделить законы на фундаментальные (предзаданные) и производные, учитывая, что первые (фундаментальные) таковыми вообще-то и не являются, так как последующие законы из них не выводимы? Учитывая это, следует сделать ещё более категоричное заявление: если и можно было бы предположить возможность существования некоторого списка предзаданных законов, то в него не могли бы войти ныне известные законы. Ведь проблема формирования такого списка законов может считаться решённой лишь в том случае, если из этих законов однозначно следовали бы и как необходимость начала Вселенной, так и появление новых законов, описывающих эволюционно последующие уровни её организации.

Может быть, заменить список единой теорией?

Казалось бы, что решение проблемы предзаданности фундаментальных законов возможно в результате осуществления мечты физиков XX века — создания единой теории физических взаимодействий. Однако великое объединение в принципе не может снять проблему. Во-первых, исходя из самой формулировки задачи, единая теория физических взаимодействий в качестве своих решений не может предложить ничего другого, чем уже известные нам законы. Именно те законы, которые не в состоянии описать эволюционное движение. Во-вторых, как показали все попытки формулирования единого закона, его сложность значительно превосходит суммарную сложность (если так можно выразиться) элементарных законов.

Следовательно, с точки зрения объёма предзаданной на начало Вселенной информации предпочтительнее выглядит список простых законов, чем громоздкое их объединение.

II. Начало мира и единая теория физических взаимодействий

В первой части я обратил внимание читателей на проблемы современного понимания концепции глобального эволюционизма, в связи с чем её следует называть "формальной".

К таковым проблемам относятся (1) неопределённость списка предзаданных на начало Вселенной законов, (2) отсутствие рационального подхода к "способу" их "хранения" или "передачи" в момент сингулярности (t=0), (3) неспособность этих законов ответить на вопросы о необходимости и сущности эволюционных процессов.

Учитывая это, эволюционную парадигму, основанную на признании абсолютности (стационарности, неизменности) фундаментальных законов я назвал формальной.

Две возможности решения проблемы

Перед нами стоит выбор: (1) либо мы вынуждены постулировать предопределённость ВСЕХ мировых законов и отказаться от глобально-эволюционных взглядов, признав всё наблюдаемое развитие лишь воплощением предзаданной схемы, либо (2) отказаться от стационарной научной парадигмы и искать принципы становления уровней организации Вселенной и, самое главное, последовательного возникновения соответствующих им законов. То есть, реально встав на позиции эволюционизма, мы вынуждены не только продекларировать поэтапное, последовательное формирование иерархических уровней, но и признать синхронное с ними появление и развитие законов, описывающих эти уровни.

На мой взгляд, представление о том, что законы возникают и изменяются синхронно с эволюцией систем, выглядит более научно корректным и даже более соответствующим здравому смыслу, чем классический (формальный) вариант, признающий их внешнюю для Вселенной предзаданность. И далее я сделаю попытку развить вторую, не стационарную гипотезу.

Название и основные идеи

Для характеристики неформального типа эволюционизма мне не хотелось бы использовать определения "полный", "реальный", "абсолютный" и им подобные. Резонно будет говорить просто о Глобальном эволюционизме (ГЭ) как таковом.

Основу парадигмы ГЭ составляет предположение, что не существует никаких статичных, предзаданных, абсолютных законов Вселенной. То есть постулируется, что на начальный момент времени Вселенная не обладала никакими физическими параметрами, характеристиками — ни массой, ни энергией, ни зарядом, и, следовательно, не существовало никаких законов, связывающих эти параметры.

Утверждение выглядит в достаточной степени логичным, поскольку, у единичного, не дифференцированного объекта, каковым являлась Вселенная на начальный момент времени, принципиально не могло быть никаких определений. Любые параметры, характеристики физических систем — это, прежде всего относительные величины: масса имеет определённость только относительно другой массы, заряд — относительно другого заряда. И понятно, что невозможно говорить о каких-то сравнительных характеристиках уникального единичного объекта. А поскольку Вселенная не обладала никакими качествами и параметрами, то и невозможно говорить и о законах, которым они подчиняются.

Естественно возникает вопрос: а что же представляла собой Вселенная в начальный момент? А ничего! Или точнее — НЕ’ЧТО. Нечто непосредственное и неопределённое, без параметров и качеств, без какой-либо структуры.

Как ни абсурдно может показаться это утверждение, но оно более научно корректно, чем представление ФГЭ о мгновенном возникновении или априорном существовании всех сложно-взаимосвязанных физических законов.

Новый взгляд на принцип создания единой теории физических взаимодействий

Гипотеза последовательного возникновения и изменения законов Вселенной не только позволяет рационально (не теологически) подойти к пониманию её начала, но и по-новому взглянуть на возможность объединения существующих законов в единую систему. Согласно парадигме ГЭ единая теория физических взаимодействий должна представлять собой не некоторую стационарную систему, частными решениями которой являются законы элементарных взаимодействий, а последовательную цепочку законов, предыдущие звенья которой являются основанием для вывода последующих. Фактически эта система должна выглядеть, как иерархическая последовательность уравнений, имеющих изменяемый (временной) параметр. Необходимый математический аппарат, скорей всего, может быть найден на пути построения иерархической системы математики, описывающей закономерности перехода от арифметических объектов к алгебраическим, дифференциально-интегральным и так далее.

Направленность эволюции

Постулирование в рамках ГЭ единичности, элементарности Начала Вселенной даёт нам возможность выдвинуть гипотезу о направленности эволюции. Исходя из самых общих соображений мы можем констатировать, что Начало, самим своим фактом, дало первое определение Мира, разделив его на Бытие и Небытие (прямо так — по Гегелю). Дальнейшее самоопределение Мира составляют два противоположных процесса: дифференциация (дробление) его элементов (процессов, объектов) и интеграция их в новые системы.

Чем более разнообразны элементы Мира, тем в более функционально и структурно сложные системы они объединяются. И, наоборот, чем более сложные системы формируются в Мире, тем более разнообразно они дифференцируют (определяют) Мир.

Возрождение гипотезы Амбарцумяна

В системе формального глобального эволюционизма, исходящего из предзаданности параметров Вселенной (массы, количества частиц, типа и интенсивности взаимодействий) приходится пытаться объяснить формирование всё новых и новых систем из неизменных хаотически распределённых элементов.

С парадигмой глобального эволюционизма более логично согласуется гипотеза формирования космологических образований (скоплений галактик, галактик, звёздных систем) в результате последовательного распада протогалактических объектов. Эту гипотезу ещё в семидесятых годах прошлого века высказал академик В .А. Амбарцумян. Р. М. Мурадян использовал её для объяснения происхождения моментов собственного вращения космологических объектов, предположив, что протогалактическими объектами были супермассивные элементарные частицы.

В 1985 году я развил гипотезу распада протообъектов: предположив непостоянство мировых констант и предложив рассматривать в качестве протоэлементов обычные нуклоны, я показал, что гипотеза Амбарцумяна способна объяснить спектр масс и размеров космологических объектов.

Второе начало термодинамики

Понимание эволюции Мира, как процесса интегрирования новых систем на фоне непрерывного дифференцирования его элементов, даёт возможность корректно решить проблему применения второго начала термодинамики к эволюционным процессам. Элементарно это решение формулируется так: увеличение энтропии на низших уровнях организации вещества служит основанием для интеграционных процессов на последующих уровнях, идущих с уменьшением.

В заключительной части серии "К парадигме глобального эволюционизма" я попытаюсь высказать некоторые предположения о финале эволюции Вселенной.

III. Антропный принцип и финал мира

В предыдущей части я сформулировал основной принцип парадигмы глобального эволюционизма (не формального) — законы, описывающие различные уровни организации Вселенной (гравитационный, ядерный, химический, биологический, социальный), появляются и развиваются синхронно с самими уровнями. Это позволило мне выдвинуть следующие тезисы: (1) в начальный момент Вселенная не обладала никакими параметрами (чем абсолютно снимается проблема предзаданности законов); (2) единая теория взаимодействий может быть построена как иерархическая структура, в которой отдельные теории рассматриваются, как последовательные звенья в цепочке вывода, а не как частные решения некоторой обобщающей системы; (3) направление эволюционного движения задается двумя процессами: дифференциацией исходного неопредёленного состояния и интеграцией "продуктов" распада.

В космологии этот третий тезис реализуется предположением формирования скоплений галактик, галактик, звёздных скоплений, звёзд в результате последовательного распада протокосмологических элементарных частиц. Этот подход позволяет непротиворечиво разрешить проблему применимости второго начала термодинамики к Вселенной в целом.

В заключительной части я хотел бы немного поговорить о возможном финале эволюционного процесса и о месте человека в нём — по сути, о финалистической формулировке антропного принципа.

Антропный принцип и эволюционизм

Антропный принцип (АП) был выдвинут в конце XX века, как обоснование связи возможности и необходимости появления человека с наблюдаемыми параметрами Вселенной (Б. Картер, Г. Идлис, Р. Дикке, Дж. Лесли, С. Хокинг, Дж. Уилер, И. Л. Розенталь, И. Д. Новиков и другие). Соотношение антропного принципа и глобального эволюционизма я уже рассматривал в своей статье "Антропный принцип и глобальный эволюционизм. Краткое введение в общую теорию глобального эволюционизма". Основной её вывод: в парадигме глобального эволюционизма вообще не существует проблем, связанных с объяснением АП ни в какой из его формулировок (ни слабой, ни сильной). Появление разума в рамках глобального эволюционизма рассматривается как закономерный этап в цепочке эволюции Вселенной вслед за появлением атомов, химических молекул, биологических организмов. Постулирование же в концепции ГЭ отсутствия на начальный момент какие-либо законов и параметров Вселенной абсолютно снимает проблему соответствия этих законов и параметров условиям, необходимым для возникновения жизни.

Аналогично признание парадигмы ГЭ снимает налёт проблематичности и с предложенной Ф. Типлером формулировки финалистического АП: "Во Вселенной должна возникнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится". Подобные тезисы можно высказать и не только о "разумной обработке информации", а точнее о социальном уровне организации вещества Вселенной, но и о физическом, химическом, биологическом уровнях (например: "во Вселенной должны возникнуть химические взаимодействия, и, раз возникнув, они никогда не прекратятся").

Перед обсуждением концепции финала Вселенной в рамках ГЭ рассмотрим, какие решения этой проблемы могут предложить другие научные парадигмы.

Формальный эволюционизм – формальный финал

В парадигме бесконечной и вечной Вселенной, независимо от того допускаются или не допускаются в ней какие-либо эволюционные процессы, проблема финала естественно вообще не ставится. При формально-эволюционном подходе проблема финала Вселенной должна рационально решаться исходя из комплекса законов, предзаданных на момент её начала. Однако, поскольку состав и точная формулировка этих законов, а также исходные параметры Вселенной точно не определены (и сомнительно, что это возможно сделать в принципе), то задача финала на данный момент не может быть решена однозначно. Может, Вселенная замрёт в термодинамической смерти в полном соответствии с формальным применением второго начала термодинамики. Может, она будет бесконечно расширяться. Или расширение сменится сжатием, которое закончится гравитационным коллапсом. Но в любом случае эти решения формальны, они исходят из внешних (предзаданных на начальный момент) не имманентных самой Вселенной законов, и не являются необходимым следствием её эволюции. То есть физическое существование Вселенной рассматривается лишь как некий нейтральный фон для развертывания эволюционных процессов, которые возможно и зависят от этого физического фона, но не определяют будущее Вселенной. Правда, в рамках парадигмы ФГЭ рассматривается гипотеза о влиянии социальной системы на будущее Вселенной (финалистический антропный принцип). Но, как и следовало предположить, это влияние носит формальный, случайный характер: предрекается либо ядерная, либо экологическая Вселенская катастрофа.

Имеет ли эволюция логичное завершение?

Что же можно сказать о финале Мира в рамках парадигмы глобального эволюционизма (не формального)? Во-первых, финал Вселенной должен быть закономерным итогом её эволюции, а не случайной катастрофой, разрушающей гармонию эволюционирующих систем. Во-вторых, такой логически целесообразный Финал должен быть непосредственным и неопределённым, как и Начало. Если начало Мира являлось его первым определением, первым шагом в процессе его дифференциации, то финал Мира должен быть его последним определением, завершающим процесс интеграции.

Интеграция систем происходила на каждом иерархическом уровне Мира: атомарном, молекулярном, клеточном, организменном, социальном. На каждом новом уровне интегрирующая система охватывала все предыдущие, увеличивая свою сложность и размеры. Резонно предположить, что этот интеграционный процесс имеет логичный предел, когда система очередного уровня станет тождественной всей Вселенной и включит в качестве своих элементов все её объекты.

Энергетический коллапс

Можно проанализировать и энергетическую сторону подобного понимания финала Вселенной. Каждая новая эволюционная система для сохранения своей стабильности требует всё большего количества энергии, которая черпается из систем предыдущих эволюционных уровней.

Закономерно, что для обеспечения стабильности завершающей системы, охватывающей все элементы Вселенной, потребуется вся энергия Вселенной, которая и будет "потреблена" для свершения последнего акта интеграции. Мир поглотит сам себя.

Познание абсолюта

Этот процесс эволюции Вселенной можно выразить и в терминах познания. Познание — это всегда отождествление внутренней структуры системы или процесса некоторому внешнему для системы явлению.

Последним актом познания должно стать абсолютное познание системой самое себя и всего Мира в тождестве системы и Мира. В этом тождестве исчезнут все различия познающей системы и Мира, исчезнут все определения Мира, он закончит свою интеграцию и в этой неопределённости исчезнет сам.

Напомню, что речь идёт не о физической (термодинамической, гравитационной и других) катастрофе, и, конечно же, не о безрассудных последствиях функционирования социальной системы (человека), а о закономерном этапе эволюции Мира, который стремится вернуть себе интегральное единство, утерянное в Начале.

Несомненно, что на последнем этапе эволюции Мира определяющее значение будет играть некоторая форма Вселенского разума, ныне ещё распределённого по отдельным человеческим организмам.

Последний шаг этого разума в познании Мира – это финальный рывок к достижению Абсолюта, к постижению Истины, в которой воссоединятся, растворятся все определенности Мира.

И можно образно заключить, что мир захлебнётся от восторга в последнем акте самопознания, восстановив своё единство с самим собой.

Финалистический антропный принцип

Сформулировав такую трактовку финала Мира, можно констатировать, что в рамках парадигмы глобального эволюционизма снимаются и любые проблемы, связанные с финалистическим антропным принципом.

Если человек (социальная система) — это закономерное следствие (этап) эволюции, то с той же необходимостью он является и обязательным звеном в цепи, приводящей к финалу Вселенной.

Можно сформулировать сильный финалистический антропный принцип: разум, как мощнейший интегрирующий элемент в процессе самопознания Мира, с неизбежностью приводит его к финалу. Но это принцип, как я уже отмечал, настолько же антропный, насколько и биологический, химический, физический. Мы (люди) лишь просто поближе к Финалу.