Михаил
ШТЕРЕНБЕРГ
мД* а«дГ ,  .. ... X ариД л г £
СИНЕРГЕТИКА
НАУКА?
ФИЛОСОФИЯ?
ПСЕВДОРЕЛИГИЯ? .
'ACADEMIA'

монографические
исследования
--- философия --
науки
Серия основана
в 1997 году
Academia
Москва
MMVII
М.И. ШТЕРЕНБЕРГ
СИНЕРГЕТИКА:
ПАУКА?
ФИЛОСОФИЯ?
ПСЕВДОРЕЛИГИЯ?
Москва
2007
УДК 1
ББК 74.266.3
Ш 88
ШТЕРЕНБЕРГ М.И. Синергетика: наука? филосо-
фия? псевдорелигия? — М.: Academia, 2007. — 176 с.
(Монографические исследования: философия науки).
Книга посвящена весьма дискуссионной теме. В первой
части монографии — критической — показаны принципи-
альные ошибки в физико-математических основах синерге-
тики и неправомерность приложения ее не только к есте-
ственным наукам, но также и к наукам историческим, соци-
альным, психологическим и т.п. В позитивной части рас-
крываются основ теории организованных систем. Даются
понятия множеств реальных и возможных систем, универ-
сальные критерии их классификации, излагаются также
операциональные понятия порядка и хаоса, общефизичес-
кий механизм их взаимопереходов. Показывается, что хаос
может являться отражением Космоса и способствовать от-
крытию еще неизвестных его законов. Обращает на себя
внимание определение автором элементарной структуры
живых и автоматических систем. На его основе формулиру-
ется определение жизни, позволяющее операционально
определить такие понятия, как «информация», «програм-
ма», «знание», «смысл», управление», организация», «само-
организация».
ISBN 978-5-87444-426-6
© Штеренберг М.И., 2007 г.
© Academia, оформление, 2007 г.
Посвящается
Иосифу Израилевичу Штеренбергу
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава I
СИНЕРГЕТИКА КАК ПОПЫТКА РЕШЕНИЯ
АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ
1.1.	Проблема «организованной сложности» ..........7
1.2.	Теоретические и феноменологические предпосылки
синергетики...................................... 12
1.3.	Физико-математический аппарат синергетики....20
1.4.	Претензии синергетики........................26
Глава II
КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАЧАЛ СИНЕРГЕТИКИ
2.1.	Синергетика и проблема жизни................ 29
2.2.	Анализ физического аппарата синергетики .....30
2.2.1.	Синергетика и стационарность............ 30
2.2.2.	Информация ..............................35
2.2.3.	Энтропия и работоспособность (жизнеспособ-
ность) организмов...............................37
2.2.4.	Информация и энтропия....................42
2.2.5.	Порядок (упорядоченность)................44
2.2.6.	Энтропия и порядок (упорядоченность).... 44
2.2.7.	Упорядоченность и организация............50
2.2.8.	Организация и эволюция...................51
2.2.9.	Роль бифуркаций в управлении процессами .53
2.3.	Анализ математического аппарата синергетики .58
2.4.	Краткие выводы...............................61
6
Оглавление
Глава III
ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ОРГАНИЗОВАННЫХ
СИСТЕМ
3.1.	К определению понятия «система» ................ 63
3.2.	Критерий классификации систем ...................65
3.3.	Универсальный критерий классификации объективных
систем............................................... 70
3.4.	Определение понятия «порядок» .................. 71
3.5.	Хаос как зеркало космоса........................ 72
3.6.	Физические факторы, определяющие переходы
порядок—хаос—порядок................................. 78
Глава IV
ФЕНОМЕН ЖИЗНИ И ОРГАНИЗАЦИИ
4.1.	Метод исследования...............................83
4.2.	Материал для жизни...............................88
4.3.	Сигнальный элемент — атомарная структура жизни . 95
4.4.	Определение жизни............................... 98
Глава V
НАЧАЛА ТЕОРИИ ОРГАНИЗОВАННЫХ СИСТЕМ
5.1.	Целевая функция биосферы....................... 103
5.2.	Машины и проблема жизни........................ 105
5.3.	ОпределениЕ исходных понятий теории организованной
сложности........................................... 111
5.4.	Начала теории организованных систем............ 120
5.5.	Принципы анализа структуры и функционирования
организованных систем............................... 126
5.6.	Способ выражения гомеостаза.................... 128
5.7.	Активность и способ ее выражения............... 136
5.8.	Синергетика за пределами естественных наук..... 140
5.9.	Краткие выводы................................. 142
Глава VI
СИНЕРГЕТИКА КАК ПСЕВДОРЕЛИГИЯ
6.1. Тупик материалистического подхода к проблемам
предбиологической и биологической эволюции ......... 144
6.2. Синтез науки и религии как путь к решению
важнейших мировоззренческих вопросов................ 149
Приложение ......................................... 156
Литература ......................................... 162
Глава /
СИНЕРГЕТИКА КАК ПОПЫТКА
РЕШЕНИЯ АКТУАЛЬНЫХ
ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННОЙ
НАУКИ
1.1.	Проблема «организованной
сложности»
ОЗНИКНОВЕНИЕ синергетики,
• как науки, объясняющей образова-
ние структур, невозможно отде-
лить от истории познания челове-
ком мира. Неслучайно Библия, Веды и
другие книги и предания мировых и ло-
кальных религий начинаются с описания
создания мира, представления о его стро-
ении и жизни в нем. Ученые и философы
античности задавались этими вопросами
и высказали ряд гениальных догадок по
этому поводу. И лишь в эпоху Возрожде-
ния проблемы эти постепенно становят-
ся достоянием экспериментальной науки,
которая переходит от поиска ответов на
частные проблемы к проблемам космиче-
ского характера. С самого начала эпохи
Возрождения европейская наука обрела
свое прибежище в недрах монастырей, где
8
Глава I
сосредоточились к тому времени библиотеки и люди,
владевшие грамотой. Подобно античным философам
ученые монахи не разделяли познание на религиоз-
ный, философский и научный методы. Уже «в XIII в.
средневековая культура достигла своего расцвета...
Ведущей фигурой науки тринадцатого века стал Аль-
берт Магнус, доминиканский монах, канонизирован-
ный в 1931 г. Альбертом Магнусом написано восемь
книг по физике, шесть по психологии, восемь по
астрономии, двадцать шесть по зоологии, семь по
ботанике, пять по минералогии, одна по географии
и три о жизни в целом. Их автор находился под силь-
ным влиянием Аристотеля. Веря, что Бог действует
в естественных явлениях посредством естественных
причин, он проводил опыты в области поведения
животных, являясь, таким образом, одним из пред-
шественников современной экспериментальной на-
уки. Еще известно, что с самого детства он имел
чудесные видения» [1, с. 19]. Учитывая состояние
науки XIII в., едва ли чем-нибудь иным, чем чудесны-
ми видениями, можно объяснить предсказания науч-
ных открытий, сделанные францисканским монахом
Робертом Бэконом (1214—1292). В частности, им
было предсказано появление в будущем телефона,
автомобилей, самолетов, телескопа и других изобре-
тений [2, с. 71].
Но относительно благополучная жизнь науки в
рамках религии продолжалась лишь до тех пор, пока
научные представления не вошли в противоречие с
религиозными догматами. Первая брешь в библейс-
ком мировоззрении на устройство мира была проби-
та трудами И. Кеплера, Н. Коперника, Г. Галилея,
Д. Бруно и других ученых, создавших и утвердивших
гелиоцентрическую систему и заплативших за это
дорогую цену. Лишь в протестантской Англии, осво-
бодившейся от жесткой религиозной догматики,
И. Ньютон смог свободно развивать идеи своих пред-
шественников. Впрочем, подводя физический и ма-
тематический фундамент под гелиоцентрическую
Синергетика как попытка решения...
9
систему Коперника, он исходил из своих религиоз-
но-философских представлений о мире. «Мне кажет-
ся вероятным, — писал он, — что Бог вначале сотво-
рил материю в виде твердых, обладающих массой,
цельных, непроницаемых и подвижных частиц, на-
деленных такими размерами, пропорциями, форма-
ми и другими качествами, которые наилучшим обра-
зом отвечают той цели, для которой Он сотворил
их... и они настолько плотны, что никогда не изна-
шиваются и не разбиваются; и ни одна сила не может
разделить то, что Бог сотворил единым в своем
первом акте творения» [3, с. 61].
По мнению клириков, не менее серьезную угрозу
для религиозного мировоззрения, чем теория Ко-
перника, явила собой теория эволюции Ч. Дарвина.
Развитая энтузиастами на основе последующих от-
крытий, она стала поводом для полного отрицания
акта творения и оружием в борьбе с Церковью, и так
уже терявшей не только духовную, но и светскую
власть в обществе. Но вместе с тем дарвинизм поро-
дил серьезные противоречия и внутри самой науки,
в силу рассогласования с возникшей почти одновре-
менно с ним в XIX веке термодинамикой. Термоди-
намика утверждала постоянный рост энтропии и
сопутствующее ему деградацию и разрушение, веду-
щие от порядка и организации к хаосу. В то же время
дарвинизм пытался объяснить факты растущих во
времени сложности и совершенства организмов.
Согласовать это противоречие взялась родившаяся
во второй половине XX в. синергетика. Разрешение
ею этой проблемы с научных позиций вышло бы
далеко за пределы науки, ибо решило бы в чисто
материалистическом ключе проблемы эволюции Кос-
моса и возникновения в нем жизни и ее эволюции, лежа-
щие в основе религиозного, философского и научно-
го мировоззрений. Но прежде чем анализировать
мировоззренческие аспекты синергетики, рассмот-
рим ее историю и само ее содержание как научной
дисциплины.
10
Глава I
Возникновение синергетики связано с развитием
науки в XX в. В чем можно согласиться с Марксом,
так это в том, что потребность создает больше, чем
десяток университетов. Историю проблем, вставших
перед наукой в XX в., удачно сформулировал У. Уивер.
Согласно ему, наука вначале столкнулась с организо-
ванной простотой (механика), затем — с неорганизо-
ванной сложностью (статистическая физика), а ны-
не — с организованной сложностью (жизнь). Успеш-
ное решение наукой двух первых из этих проблем
связано с тем, что был создан необходимый для это-
го физико-математический и философский аппарат.
Так, для решения проблем организованной просто-
ты (механики) были созданы дифференциальное и
интегральное исчисление и религиозная целесооб-
разность в качестве философии. Неорганизованная
сложность потребовала создания статистики Макс-
велла, Больцмана, Ферми—Дирака, Бозе—Эйнштейна,
ансамблей Гиббса, а в качестве философского обо-
снования идеи случайности. Таким образом, фило-
софское основание теорий, относящихся к пробле-
ме неорганизованной сложности, имело уже чисто
материалистический характер.
Однако достижения, относящиеся к двум первым
проблемам, обозначенным У. Уивером, вошли в не-
примиримое противоречие с параллельно идущими
открытиями в области организованной сложности.
Это связано с тем, что огромный массив знаний,
накопленных в геологии и палеонтологии, говорит
не о случайном, а о закономерном усложнении и совер-
шенствовании форм жизни, находящихся на острии
эволюционного процесса. Попытка Дарвина объяс-
нить этот феномен случайными, закрепленными
отбором изменениями, вызывала большие сомнения
у него самого. К настоящему времени объем биологи-
ческого и палеонтологического материала неизме-
римо возрос по сравнению со временем Дарвина.
Но это лишь прибавило сомнений в правильности
его идей со стороны не только клириков, но и науч-
Синергетика как попытка решения...	11
ной общественности. Причины этого феномена бо-
лее подробно будут рассмотрены в главе VI.
В настоящее время организованная сложность
представлена различными формами жизни и моде-
лирующими и исполняющими ряд ее функций устрой-
ствами: машинами, автоматами, компьютерами и
роботами. Эти устройства решают поставленные
перед ними задачи зачастую намного более успешно,
чем люди или животные. Создание большинства этих
устройств стало возможным благодаря возникнове-
нию во второй половине XX в. целого ряда новых
научных дисциплин, таких, как теория информации,
кибернетика, бионика, неравновесная термодинами-
ка, роботехника. Эти науки не только выдвинули ряд
новых идей, но и создали мощный математический
и физический аппарат для их решения. Открытые в
этих науках закономерности и технические дости-
жения, реализованные на их основе, намного обо-
гнали философское и научное осмысление самого
феномена жизни и ее происхождения. И это, каза-
лось бы, при том, что и в области биологии сделан
ряд грандиозных открытий, таких как расшифровка
генетического кода, обширные исследования в обла-
сти генетики, биохимии и биофизики, молекулярной
биологии, физиологии, анатомии, этологии и психо-
логии, накоплен и расклассифицирован огромный
палеонтологический материал.
И, тем не менее, проблема понимания сущности
жизни, как природного феномена, ее происхожде-
ния и эволюции осталась неразрешенной. Очевид-
но, поэтому в 50—60-х годах XX в. внимание фило-
софской и научной общественности было привлече-
но к целому ряду новых научных направлений: об-
щей теории систем (ОТС), голографии, теории си-
стемоквантов и т.п., претендовавших на решение
принципиальных проблем организованной сложно-
сти. Однако и в рамках этих дисциплин проблема
феномена жизни оказалась нерешенной. Иными сло-
вами, начала теории организованной сложности
12
Глава I
(TOC) так и не были созданы. Причины этого под-
робно проанализированы в ряде наших работ [4—
23]. В настоящее время многие исследователи этой
проблемы связывают свои надежды на ее решение с
синергетикой. В связи с этим она получила в насто-
ящее время наиболее широкое распространение, не
только как дисциплина, претендующая на научный
статус, но также как философия и идеология.
1.2.	Теоретические и феноменологические
предпосылки синергетики
В XIX в. в процессе развития термодинамики
широкое распространение получила теория тепло-
вой смерти Вселенной. Согласно этой теории, по-
степенно, вследствие выравнивания всех потенциа-
лов во Вселенной, в ней навсегда прекратятся какие-
либо процессы. В основе этой теории лежал вывод
Л. Больцмана, который в 1878 г. дал окончательную
формулировку второго закона термодинамики с по-
зиций статистической физики. В его основе лежит
понятие термодинамической вероятности
N!
w= ----------------- ,	(1)
NJNJ ... N. ...
где W — термодинамическая вероятность;
N— число молекул в элементарном объеме — dxdydz
идеального газа; где частицы (молекулы) взаимодей-
ствуют только в виде абсолютно упругих соударений;
N. — число перестановок частиц в любом из эле-
ментарных объемов этого газа, в котором скорости
молекул отличаются друг от друга на бесконечно
малую величину — dv.
Каждое из таких распределений (1) называется
микросостоянием. Очевидно, значение W тем выше,
чем более равномерно распределены частицы по
ячейкам. Это следует из того очевидного факта, что
величина N! резко возрастает при увеличении числа
Синергетика как попытка решения... 13
сомножителей. Рост W будет иметь место также и
при росте объема газа, так как при этом будет увели-
чиваться число элементарных ячеек. Рост W будет
иметь место и при росте температуры газа, так как
при этом будет возрастать интервал скоростей ча-
стиц и, соответственно, также количество элемен-
тарных ячеек. Больцманом доказано, что число мик-
росостояний, где термодинамическая вероятность
близка к максимуму, на много порядков превышает
число иных состояний. Это означает, что в каком бы
состоянии нЬ находился идеальный газ, будучи пре-
доставлен самому себе, он перейдет к состояниям с
максимальным значениям W. Энтропия — S согласно
Л. Больцману связана с W соотношением
5 = klnW,	(2)
где k — коэффициент, имеющий постоянную величи-
ну. Отсюда очевидно, что энтропия такого газа будет
самопроизвольно стремиться к максимуму, т.е. к наи-
более вероятным состояниям [24, с. 127—134].
Но поскольку такие состояния соответствуют
наиболее хаотическому распределению частиц по
объему газа, то рост энтропии был отождествлен с
ростом хаоса и равновесия в системе по всем ее характе-
ристикам. Этот вывод был распространен на весь
Космос, что и послужило обоснованием теории
тепловой смерти. Хотя момент ее откладывался на
миллиарды лет, ощущение гибели Космоса и челове-
чества со всеми его накоплениями удручающе дей-
ствовало на всех знакомых с этой теорией людей.
Естественно, что она вызывала подсознательный
протест и у ученых, пытавшихся найти ей опровер-
жение. Одним из таких опровергающих ее фактов
явился факт биологической эволюции, основанный
на огромном биологическом и палеонтологическом
материале, который показывал, что жизнь на Земле
возникла из неорганической материи и со временем
появлялись все более и более сложные и совершен-
ные ее виды.
14
Глава I
Найти согласование между феноменом жизни и
термодинамикой попытались физики, в том числе и
сам Л. Больцман. В 1886 г. он охарактеризовал специ-
фику жизни как способность организмов накапливать
отрицательную энтропию — негэнтропию — для обес-
печения своей жизнедеятельности [25]. Рассмотрим
это его утверждение с позиций уже не статистичес-
кой, а термодинамической формулировки второго
закона термодинамики. Как пишет В.В. Горбачев: «Не
останавливаясь здесь подробно на историко-позна-
вательном аспекте создания и воплощения идей
С. Карно (1796—1832), Больцмана, Клаузиуса (1822—
1888). Кельвина (У. Томсона) и многих других выдаю-
щихся творцов классической термодинамики (для
этого мы и изучали когда-то физику), отметим, что
из известных первого начала
8Q=dU+8A,	(3)
и второго начала
80
dS= -ёг ,	(4)
al
со всей необходимостью вытекает, что в природе,
точнее в предложенной физической модели проис-
ходящих в ней энергетических процессов, господ-
ствует тенденция к рассеянию энергии и выравнива-
нию температуры. Кстати, американские студенты-
физики, чтобы лучше запомнить законы термодина-
мики, заучивают следующую фразу: «Если первый
закон утверждает, что вы не можете выиграть, то
второй закон говорит, что у вас даже нет шанса ос-
таться при своих»» [26, с. 182]. Здесь 8Q, 8U, ЗА, dS,
dT, соответственно, элементарные приращения теп-
ла, внутренней энергии, работы, энтропии и абсо-
лютной температуры. Из выражения (3) следует, что
приращение тепла повышает в системе как внутрен-
нюю энергию — dU, так и работоспособность dA. Вы-
ражение (4) говорит о том, что приращение тепла —
Синергетика как попытка решения...
15
dQ обуславливает приращение энтропии, а его
убыль — негэнтропии, так как dT всегда положи-
тельно.
Таким образом, термодинамика отражает тот
факт, что поскольку тепло с необходимостью возни-
кает в любом рабочем процессе и имеет неизбежную
тенденцию к самопроизвольному рассеиванию, то
этот процесс всегда сопровождается ростом энтро-
пии. А рост отрицательной энтропии (негэнтропии),
наоборот — должен свидетельствовать о росте рабо-
тоспособности и упорядоченности системы. Но как
процессы биологической эволюции (филогенеза),
так и процессы эмбрионального развития и роста
организма (онтогенеза), реализуются через посред-
ство рабочих процессов. Но вместо роста энтропии
до периода зрелости, они должны сопровождаться
ростом негэнтропии, поскольку, согласно существу-
ющим представлениям, при этом растет их упорядо-
ченность и работоспособность. Ведущую, хотя и не
единственную роль в этих процессах играет энергия
Солнца. Она обеспечивает преобразование простей-
ших химических соединений в сложные, совершен-
ные и энергоемкие — негэнтропические структуры
растений. Ими и обеспечивается структурный и
энергетический фундамент биосферы. Как писал
К.А. Тимирязев: «Вопрос о космической роли расте-
ния является какой-то пограничной областью между
двумя великими обобщениями прошлого века, свя-
занными с именами Лорда Кельвина и Чарльза Дар-
вина — между учением о рассеянии энергии и учени-
ем о борьбе за существование» [27, с. 442]. Для объяс-
нения этих феноменов русским физиком Н.А. Умо-
вым была выдвинута новая гипотеза в виде третьего
закона термодинамики, отражающего специфику
жизни. Он писал, что существование в природе явле-
ний отбора (здесь перенос в термодинамику идеи
Дарвина об отборе наиболее приспособленных —
М.Ш.), восстанавливающих стройность (т.е. упорядо-
ченность — М.Ш.) и включающих в себя живое, дол-
16
Глава I
жно, по-видимому, составить содержание этого тре-
тьего закона [28].
Исследовавший историю развития этой идеи
П.Г. Кузнецов приводит выдержки из работ К.А. Ти-
мирязева, Н.А. Умова, Ф. Ауэрбаха, Э.С. Бауэра,
А.И. Опарина, Э. Шредингера и других известных
авторов, в которых принимается и разрабатывается
идея специфики жизни как негэнтропийного образо-
вания [25]. Так, в своей работе «Очерки геохимии»
В.И. Вернадский писал: «Дублинский профессор
Джоли наиболее верно первый установил особый
энергетический характер живого вещества... как про-
тивоположность косной материи и несколько раз
выводил из этого важные следствия. С той поры к
этому возвращались независимо от него и в XX веке»
[29, с. 211]. В 1945 г. Шредингер высказал предполо-
жение, что в живом веществе «преобладает новый
тип физических законов» [26, с. 184]. Однако в
1953 г. Л. фон Берталанфи показал, что способность
к накоплению запаса неравновесной энергии, харак-
теризуемого величиной негэнтропии, не является
спецификой живого. Этим свойством может обладать
любая открытая система, получающая энергию из-
вне и «сбрасывающая» наработанную внутри энтро-
пию во внешнюю среду [30]. Запас негэнтропии
организмов связывался с деятельностью Солнца,
снабжающего растения энергией, которые служат
исходным продуктом трофической цепи многих зем-
ных организмов. Но, в то же время, круговорот воды
в природе поглощает в тысячу раз больше энергии
Солнца, чем организмы (соответственно 20% и
0,2%). В результате в облака превращаются трилли-
оны тонн воды [5, с. 25]. Этим создается устойчивое
неравновесие водных масс, условие, которое в каче-
стве специфики жизни выдвигалось целым рядом
известных авторов [25]. Вызывает удивление тот
факт, что для осознания столь очевидного феноме-
на ученым потребовалось полвека.
Но одно дело безликая энергия, перетекающая из
Синергетика как попытка решения...	17
одной формы в другую, другое дело — возрастание
организации в живой природе, приводящее к обра-
зованию все более сложных и совершенных форм
жизни. Этот феномен оставался загадочным для уче-
ных и по-прежнему без выяснения механизма связы-
вался с ростом негэнтропии. И тут на помощь уче-
ным пришли факты, говорящие о том, что в опреде-
ленных условиях из хаоса самопроизвольно могут
возникать упорядоченные структуры. Как пишет
К.Б. Серебровская: «Одним из перспективных путей
поиска специфики живой протоплазмы было изуче-
ние реакций, идущих в гомогенном растворе, след-
ствием чего может быть возникновение динамичес-
кой гетерогенности, т.е. неких структур, напоминаю-
щих структуры живого. Первым указанием на возмож-
ность существования подобного рода реакций было
обнаружение А. Фехнерм (1828 г.) структурирован-
ных потоков при электролизе. Затем в 1850 г. анало-
гичное явление наблюдал Г. Спенсер при нанесении
шеллака (шеллак — воскоподобное вещество, выде-
ляемое тропическими насекомыми и применяемое
при изготовлении лаков), растворенного в кероси-
не, на стеклянную поверхность — после испарения
растворителя обнаружились сотообразные структу-
ры. Исходя из наблюдений их поведения, напомина-
ющего биологическое, Спенсер сформулировал свой
первый принцип жизни, суть которого — постоян-
ный переход гомогенной системы в гетерогенную.
В первой четверти XIX в. подобные явления были
обнаружены при нагревании сахарного сиропа в воде.
Они получили название «эффекта концентрацион-
ных зон». Наиболее четко наблюдалось и было тща-
тельно описано обнаруженное в 1896 г. немецким
минералогом В Лизегангом явление, которое можно
легко получить, если в 0,1% раствор двухромокисло-
го калия добавить трехпроцентный раствор желати-
на, а затем на поверхность застывшего геля осто-
рожно опустить каплю 8% раствора другой соли —
азотнокислого серебра, и последняя будет диффун-
18
Глава I
дировать внутрь желатина. При контакте молекул
второй соли с молекулами первой происходит об-
менная реакция:
^2Cr2O7 + 2AgNO3 -> 2KNO3 + Ag2Cr2Or (5)
и образуется трудно растворимая соль. Это соедине-
ние не только возникает в центре, но распространя-
ется по желатину концентрическими кругами по мере
диффузного продвижения второй соли от места ее
нанесения к периферии, т.е. за счет различных ско-
ростей диффузии и кристаллизации. Явление полу-
чило название «ритмических осадков или колец
Лизеганга».
Кольца Лизеганга можно наблюдать с очень мно-
гими солями, причем не только в гелях, но и в по-
рошках (кварц, кизельгур и т.п.), смоченных соот-
ветствующими растворами, а также при диффузии
реагирующих веществ в капиллярных трубках. В при-
роде кольца Лизеганга встречаются довольно часто,
особенно в минеральных гелях кремниевой кисло-
ты. По мнению Лизеганга, в результате образования
в природе «ритмических осадков» возникают агаты
и халцедоны, полосатые кремнии и другие аналогич-
ные минералы самых разнообразных цветов и фан-
тастических очертаний. После открытия Лизеганга
химики стали пытаться воспроизводить эти явления
в лаборатории и получать близкие к естественным
минералам картины.
В 1900—1901 гг. явление, обнаруженное Спенсером,
стал подробно исследовать А. Бенард (Бенар). В ходе
проводимых им экспериментов были обнаружены
«клеточные вихри» — феномен, возникающий, как
результат токов жидкости между двумя слоями, один
из которых — нижний должен для этого сильно подо-
греваться. Для того, чтобы эти динамические струк-
туры можно было видеть, Бенар наносил на поверх-
ность жидкости очень легкий порошок (споры плау-
на), частицы которого, следуя вихрям жидкости,
образовывали правильные шестиугольные структуры
Синергетика как попытка решения...
19
и их можно было сфотографировать. Возникающие
таким образом динамические образования получили
название «клеток Бенара», форма и величина кото-
рых зависела от толщины слоя жидкости и темпера-
туры. Самым интересным было то, что не только
разница температур, но и химические реакции могли
вызвать их образование. Такой реакцией может быть,
например, окисление пирогаллола в присутствии
воздуха. Интересно, что «клетки», возникающие при
разности температур и первично динамичные, мо-
гут затвердевать. После этого их легко отделить друг
от друга.
Бенар пытался объяснить механизм изученного им
явления. Он рассматривал сотоподобные структуры
как результат функционирования открытой системы,
находящейся в состоянии достаточного удаления от
термодинамического равновесия, т.е. в состоянии
нестабильности. Уже в 1913 г. Дозир рассматривал
механизм клеточных вихрей, обнаруженных Бена-
ром, универсальным, т.е. приводящим к структурным
образованиям, как в мертвой, так и в живой приро-
де. По мнению Дозира, этот механизм мог иметь
место при остывании лавы, вызывая образование
базальтовых столбов, а также при формировании
рельефа Луны» [31, с. 314—316].
К подобным же феноменам может быть отнесен и
опыт Жуковского с каплей туши, представляющей
спиртовой раствор красителя. Вот как описывается
этот опыт: «Еще более яркую картину морфогенеза в
косных системах можно получить, капнув в стакан с
водой с высоты 1—2 сантиметра каплю туши. Вопре-
ки ожиданиям, она не расплывется бесформенной
кляксой, а проделает целый каскад красивейших за-
кономерных превращений... Сначала, пролетев два-
три сантиметра ниже поверхности воды, она пре-
вратится в тор. Затем этот тор начнет расширяться
и утончаться, его падение вниз замедлится. Почти
остановившись, он начнет деформироваться, но не
произвольным образом, а образуя обращенную вниз
20
Глава I
зубцами корону из пяти-шести дуг, вполне симмет-
ричную. Затем на концах зубцов сформируются вто-
ричные капли, которые, ускоряясь, будут падать вниз,
растягивая дуги и превращаясь по пути во вторич-
ные торы. Затем эти торы резко расширятся, обра-
зуя ромбы с углом в 60 градусов, причем малые диаго-
нали этих ромбов будут расположены по радиусам
первичной короны. Углы ромбов начнут загибаться
вниз, и на их концах появятся капли, зародыши то-
ров следующего поколения. При удачной постанов-
ке опыта удается проследить до шести-семи поколе-
ний, циклов превращения капель в торы, торов в
короны, а зубцов корон в новые капли, прежде чем
формообразование прекратится» [32, с. 10].
Эти теоретические предпосылки и обширная
феноменология дали основание синергетике, задача
которой, как предполагалось, заключалась в том,
чтобы найти физические механизмы образования
упорядоченных структур из хаоса. Затем развить за-
ложенные в этих механизмах идеи с помощью ма-
тематического аппарата, для создания ТОС.
1.3.	Физико-математический аппарат синергетики
Вкратце основные положения синергетики опи-
сываются В.В. Горбачевым следующим образом: «Дис-
сипативные... — это такие открытые системы, в ко-
торых при больших отклонениях от равновесия воз-
никают упорядоченные состояния. При этом энтропия
должна возрастать, изменяются и другие термодина-
мические функции системы, что свидетельствует в
целом о сохранении ее хаотичности (выделено мной. —
М.Ш.}. Таким образом, для нелинейной системы с
диссипацией практически невозможно предсказать
конкретный путь развития, так как реальные началь-
ные условия никогда не могут быть заданы точно, а
бифуркации тем и характерны, что даже малые воз-
мущения могут сильно изменить ход событий» [26,
с. 187]. Или как пишет М.В. Волькенштейн: Возник-
новение новой структуры — диссикативной структу-
Синергетика как попытка решения...
21
ры — в открытой системе всегда является результа-
том нестабильности. Флуктуации (бифуркации. —
М.Ш.) усиливаются в области, удаленной от равнове-
сия» [33, с. 505]. Эти свойства диссипативных си-
стем вызвали у ученых большие надежды. Действи-
тельно, если порядок в результате бифуркации, т.е.
малого случайного воздействия, возникает из хаоса,
то почему бы таким же образом не могло бы из хаоса
органических молекул вроде «первичного бульона»
А.И. Опарина возникнуть первое живое существо.
На том же основании можно предположить, что
случайное изменение в геноме прежнего вида создаст
новый вид и подтвердит таким образом дарвиновс-
кий механизм биологической эволюции.
Именно так представляют себе ученые разреше-
ние векового противоречия между теориями Больц-
мана и Дарвина. В.В. Горбачев пишет, что из сопо-
ставления выражений (3) и (4) с выражением (2) «од-
нозначно следует стремление рассматриваемой тер-
модинамической системы к равновесию, переход от
более упорядоченных структур к беспорядку, хаосу.
Кстати, формула для энтропии настолько знамени-
та, что написана в качестве эпитафии на надгробном
памятнике на могиле Больцмана. И поэтому, вслед за
Ю. Климонтовичем, справедливо спросить: если
состояние вещества во Вселенной меняется в един-
ственном направлении, то почему мы еще живем,
поскольку мы знаем, что дарвиновская парадигма
эволюции жизни — от простых форм к сложным,
более упорядоченным, противоречит этой физичес-
кой модели?
Установление законов классической термодинами-
ки сыграло, конечно, огромную революционную
роль в физике и технике XIX в., и было предложено
назвать этот век веком Больцмана, однако сам Боль-
цман предложил считать XIX — веком Дарвина. Это
говорит не только о скромности Больцмана, но и о
понимании им неудовлетворительности своей тео-
рии для объяснения явлений природы. Тем самым он
22
Глава I
поставил принцип биологической эволюции на пер-
вое место. Долгое время такое положение, когда
физика не объясняла биологическую эволюцию, ос-
тавалось очередным парадоксом естествознания. Но
пути преодоления этого кризиса были найдены...
Показано, что в природных системах происходят... про-
цессы самоорганизации (выделено мною. — М.Ш.)» [26,
с. 183]. Таким образом, процессы самоупорядочи-
вания с образованием структур из хаоса, которые
В.В. Горбачев, как это и принято в синергетике, на-
зывает самоорганизацией, легли в основу феномено-
логии и теории синергетики.
Крупным шагом на пути создания теоретической
базы синергетики явился выведенный американским
физиком Л. Бриллюэном так называемый негэнтро-
пийный принцип информации. Сделал он это, сформу-
лировав понятие «свободной информации, возника-
ющей, когда возможные случаи рассматриваются как
абстрактные и не имеющие определенного физичес-
кого значения» [34, с. 200—201]. Суть его идеи заклю-
чалась в следующем. В теории информации под ин-
формацией понимаются сигналы, уменьшающие на-
бор символов, выбираемых для их передачи. Напри-
мер, из имеющегося алфавита первый сигнал обеспе-
чивает отбор его половины, второй — отбор из ос-
тавшейся половины ее половину и так до тех пор,
пока не останется один символ, одна буква, необхо-
димая для передачи. Сформулировав понятие свобод-
ной информации, Бриллюэн отождествил сигналы,
приводящие в действие специальные автоматичес-
кие устройства и обеспечившие тем самым отбор
символов, с любыми воздействиями, любыми способа-
ми, осуществляющими отбор из некоторого множе-
ства. Например, с воздействиями, уменьшающими
температуру или объем газа. Как следует из (2), при
этом изменится число микросостояний, ибо умень-
шение температуры уменьшит интервал скоростей
(импульсов) частиц, а уменьшение объема — умень-
шение числа ячеек пространства. Иными словами,
Синергетика как попытка решения...
23
произойдет отбор некоторых состояний из их ис-
ходного множества. В последнем случае, согласно вы-
ражениям (1) и (2), это приведет к уменьшению зна-
чения W и, следовательно, энтропии. В следующей
своей работе автор заполняет этой «информацией»
всю Вселенную за счет микросостояний существую-
щих в ней объектов [35].
Так был перекинут мостик между биологией и
термодинамикой с мощным физико-математическим
аппаратом последней, который стал широко эксплу-
атироваться для переноса физико-математических
методов на исследования феномена жизни. Вслед-
ствие этого возникло целое направление исследова-
ний подобного плана, что и стало основой для десят-
ков монографий и огромного количества научных
статей, включая работы двух Нобелевских лауреатов
М. Эйгена [36] и И. Пригожина [37]. Эту же точку
зрения на информацию разделил один из создателей
синергетики Г. Хакен, который писал: «Шенноновс-
кая информация тесно связана с введенной Больцма-
ном статистической энтропией. Совершенно общая
формулировка была дана Джейнсом в форме принци-
па максимума энтропии, который по причинам, из-
лагаемым в нашей книге, мы будем называть принци-
пом максимума информационной энтропии» [38, с. 12].
Попытка на основе негэнтропийного принципа
связать через негэнтропию информацию с организа-
цией была предпринята Г. Ферстером в виде
где R — степень организованности системы;
Нс и Нм — соответственно, неопределенность си-
стемы в рассматриваемый момент, и ее состояние в
момент максимальной неопределенности, т.е. когда
она находится в состоянии максимального хаоса.
(Эти понятия и их символы заимствованы из теории
информации Шеннона [39]).
Как следует из теории, информация, полученная
24
Глава I
системой, уменьшает неопределенность Н(, и при
этом организованность системы R, согласно (6) воз-
растая, приближается к максимальному значению
организации — R = 1 [40].
Первоначально приложения термодинамики к
биологии относились к процессам линейного харак-
тера, описываемым уравнениями первой степени.
Математика при этом основывалась на так называе-
мых соотношениях Онзагера. «Общая особенность
этих уравнений состоит в том, что они описывают
поток некоторой величины, стоящий в левой части
уравнения, который возникает за счет соответству-
ющей движущей «силы», стоящей в правой части
равенства. Эта сила является градиентом некото-
рой величины. Все уравнения для потока имеют
форму
I = LX,	(7)
где I — поток величины;
X — обобщенная сила, создающая поток;
L — коэффициент пропорциональности.
В рассмотренных случаях каждый поток обуслов-
ливается лишь своей одной движущей силой. Однако
уже в термодиффузии поток молекул обуславливался
двумя движущими силами — градиентом плотности и
градиентом температуры. Поэтому в общем случае
выражение для потока I имеет вид
7=1ДиД+... = Е£.,Х.,	(8)
i
где индекс г нумерует сорта потоков, а индекс / —
сорта движущих сил. Всего число таких уравнений
равно числу потоков.
Уравнения (8) называются линейными феномено-
логическими уравнениями термодинамики необрати-
мых процессов, а коэффициенты L — коэффициен-
тами Онзагера.
Синергетика как попытка решения...
25
Коэффициент L связывает поток I со своей дви-
жущей силой. Коэффициенты L. при г * j связывают
между собой различные потоки и силы. Они называ-
ются коэффициентами связи.
В статистической термодинамике доказывается,
что коэффициенты L.. не являются полностью неза-
висимыми. Между ними существуют соотношения
= L. называемые соотношениями Онзагера» [41,
с? 388-389].
Однако процессы, протекающие в организме, су-
щественно отличаются от процессов, описанных
линейными зависимостями, протекающих при состо-
яниях, близких к равновесию. В этих случаях процес-
сы успешнее описываются обычно дифференциаль-
ными уравнениями более высокого порядка. И здесь
попытки их решения столкнулись с серьезными труд-
ностями, как в отношении самих решений, так и в
исследовании функций, представляющих их реше-
ния. Последние представляются в виде кривых в
фазовом пространстве. Но свойство этих функций и
отражающих их решений таково, что даже малые
изменения начальных условий существенно изменяют их
траектории. Исследования этих кривых производят-
ся с целью определения, «стремятся» ли они к опре-
деленной области, называемой аттрактором, т.е.
области относительной устойчивости. В соответ-
ствии с характером этих областей вводят их класси-
фикацию, например, аттракторы типа «центр», «фо-
кус», и т.п. Существуют аттракторы типа «седло», к
которым кривые вначале приближаются, а затем
расходятся, получившие название «странных». Счи-
тается, что если кривые расходятся, то описывае-
мая ими диссипативная система в процессе своей
эволюции просто напрасно растратит свою энергию,
не переходя в новое относительно устойчивое со-
стояние [26, с. 192]. Таков абрис понятийного, а
также физико-математического аппарата синергети-
ки, необходимого для анализа ее основных положе-
ний.
26
Глава I
1.4. Претензии синергетики
Еще до обнаружения этих механизмов, разными
исследователями был определен круг проблем, кото-
рые должны были быть решены в рамках создавае-
мой науки. Наиболее подробно круг этих задач очер-
тил российский биофизик М.В. Волькенштейн: «В
синергетической системе, — писал он, — реализуется
самоорганизация, самоупорядоченность в простран-
стве и времени. Соответствующие явления наблюда-
ются на всевозможных уровнях строения, начиная с
Вселенной и кончая частицей вируса. Синергетика
изучает неравновесные фазовые переходы — образо-
вания звезд и галактик из первичного хаоса, образо-
вание периодической структуры перистых облаков,
переход от обычного некогерентного излучения к
когерентному, лазерному, возникновение временной
и пространственной периодичности в знаменитой
реакции Белоусова-Жаботинского — и все явления са-
моорганизации и в индивидуальном биологическом разви-
тии, и в биологической эволюции (выделено мной. —
М.Ш.)» [42, с. 30].
Н.Ю. Климонтович, популяризируя взгляды спе-
циалиста в области синергетики Ю.Л. Климонтови-
ча, определяет синергетику как теорию и методоло-
гию «исследования процессов самоорганизации, ус-
тойчивости, распада и возрождения самых разнооб-
разных структур живой природы» [43, с. 25]. Поды-
тоживая современные исследования в области синер-
гетики, физик В.В. Горбачев пишет в своей книге с
многозначительным названием — «Концепции совре-
менного естествознания»: «Синергетический подход
применим к объяснению самых разнообразных явле-
ний в мире. Выяснилось, что нелинейность присуща
не только физическим процессам, но и большинству
других — биологических, психологических, соци-
альных, экологических, демографических, полити-
ческих, экономических и др.» [26, с. 235]. Фактиче-
ски о том же пишут Е.Н. Князева и С.П. Курдюмов
Синергетика как попытка решения...
27
[44]. Отметим в двух последних высказываниях два
момента. Первый, где говорится о приложении си-
нергетики к явлениям не только биологического, но
и социального порядка. Здесь имеется в виду, что как
стайные и стадные животные, так и люди стремятся,
подобно неорганическим структурам, образовывать
различные ассоциации. Второй, отмеченный В.В.
Горбачевым, что зависимости образования этих
структур описываются математическими выражения-
ми нелинейного порядка. Ниже будет рассмотрено,
насколько подобные заявления соответствуют реаль-
ности.
В настоящее время идеи синергетики вовлекают
в свою орбиту все большее число специалистов из
разных областей знания. Об этом говорят, в частно-
сти, материалы международной конференции, опуб-
ликованные в журнале «Вопросы философии» (1998,
№ 3). В одном из них (Э. Ласло) говорится о возмож-
ности построения на базе идей синергетики теории
эволюции, которая удовлетворяла бы все эмпириче-
ские науки. Еще дальше идет в своих утверждениях
В.В. Горбачев: «Убедившись в необходимости целост-
ного естествознания, по существу, уже возникающе-
го, мы должны сделать следующий шаг — к целостной
общечеловеческой культуре, применяя общий, еди-
ный эволюционно-синергетический подход к приро-
де, обществу и человеку» [26, с. 511]. Особенно со-
блазнительными выглядят возможности, которые
сулит человечеству синергетика с точки зрения
И. Пригожина: «В мире, основанном на нестабильно-
сти и созидательности, человечество опять оказы-
вается в самом центре мироздания» [45, с. 52]. Ины-
ми словами, это означает, что человек, опираясь
только на себя, способен управлять миром. Подоб-
ное утверждение звучит уже сильнее хорошо извест-
ных нам выражений К. Маркса о том, что филосо-
фия до сих пор лишь объясняла устройство мира, а
задача новой философии заключается в том, чтобы
его изменить. Или выражения Мичурина: «Мы не
28
Глава I
можем ждать милостей от природы, взять их у нее
наша задача». К чему привели подобные идеологи-
ческие установки, воспринятые миллиардами людей
с религиозным энтузиазмом, ныне хорошо изве-
стно.
Теперь идеологический вакуум, создавшийся пос-
ле того, как человечество заплатило дорогую цену
за попытки реализовать эти идеи, заполняется си-
нергетикой. Ее оружием так же, как и в дарвинизме,
остается случай. Но рядом со слепой, с точки зре-
ния ее авторов, природой, совершающей отбор наи-
более приспособленных, ставится человек. Человек
с большой буквы, отбирающий своим разумом нуж-
ные ему бифуркации и направляющий их воздействия
таким образом, что ход эволюции природы, биосфе-
ры и истории обращается в нужную ему сторону. Это
положение является продолжением давнего проти-
востояния между наукой, в центр которой ставится
человек, и религией, в центре которой находится
Бог. Но научная космология, отличающаяся от кос-
мологии Книги Бытия, была создана на основании
бесспорных фактов и безукоризненных логико-мате-
матических выводов, сделанных на их основе. По-
этому вопрос о том, насколько синергетика, претен-
дующая на грандиозные охваты реальности, являет-
ся научной дисциплиной, способной ответить на
коренные мировоззренческие проблемы, может
быть решен также только на том же основании. С
этой целью рассмотрим первоначально физико-ма-
тематический аппарат, который синергетика исполь-
зует для реализации своих претензий.
Глава U
КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
НАЧАЛ СИНЕРГЕТИКИ
2.1.	Синергетика и проблема жизни
ЗА ПРОШЕДШИЕ почти полвека су-
ществования синергетики она поро-
дила намного больше надежд, чем
конкретных результатов. Рассмот-
рим, что является причиной этого: либо
стоящие перед этой наукой проблемы
являются слишком сложными, либо синер-
гетика не является наукой как таковой.
Рассмотрим первоначально последний
вариант нашего предположения. Начнем
с анализа приложения неравновесной тер-
модинамики к анализу феномена жизни,
актуальнейшей проблемы современной
науки. О том, что эта проблема является
в синергетике центральной, говорили все
авторы, высказывания которых приведе-
ны в (1.9). Недостаток синергетического
подхода к этой проблеме заключается в
том, что синергетика рассматривает то
общее, что есть у косной и живой материи, а
30
Глава II
не то, что их отличает. В то же время при этом дела^
ются принципиальные выводы как о самом феноме
не жизни, так и о предбиологической и биологичес
кой эволюции [26; 34—37; 42—45]. История этого
направления, описанная в разделе (1.2), основывает|
ся на базе достижений науки конца XIX в. — первой
половины XX в., когда возникла первая парадигма
сущности жизни: негэнтропия — упорядоченности
(стройность в терминологии Н.А. Умова) [28]. Бла-
годаря теориям второй половины XX в. [36—38], эта
парадигма была дополнена новыми звеньями и при-
няла в соответствии с синергетическими воззрения-
ми следующий вид: информация - негэнтропия — упоря-
доченность (организация) — эволюция. При этом в каче-
стве обязательного условия ее реализации выдвига-
ется стационарность протекающих процессов, как
жизнедеятельности, так и эволюции [36, 37].
Смысл этой парадигмы условно заключается в сле-
дующем. Предполагается, что получаемая организ]
мом информация в соответствии с негэнтропийньп^
принципом увеличивает его негэнтропию, обеспе-}
чивающую работоспособность (жизнеспособность);
Следствием бифуркаций, рассматриваемых как ин-
формация, и роста негэнтропии является упорядочен
ность, являющаяся синонимом организации. Отбор
организованных систем, т.е. праорганизмов и орга-
низмов, находящихся в процессах предбиологиче—
ской и биологической эволюции, согласно М. Эйге-
ну, происходит в прямой зависимости от темпов пи-
тания и размножения [36]. Поэтому с целью объек-
тивности анализа данной парадигмы проанализиру-
ем содержание всех ее звеньев и связей между ними,
а также историю их происхождения.
2.2.	Анализ физических основ
синергетики
2.2.1.	Синергетика и стационарность. Начнем этот
анализ с условия стационарности. Еще «Леонардо да
Винчи представлял жизнь как поток вещества, дви-
Критический анализ начал синергетики
31
жение которого вызвано воздействием извне» [31,
с. 296]. Возможно, таким образом, он и явился пер-
вым автором идеи о том, что стационарность явля-
ется неотъемлемым свойством жизни. Продолжил
эту идею В. Оствальд (1853—1932). В своем труде
«Натурфилософия» он писал: «Стационарное состо-
яние машины заключается не в постоянной скорости, а
скорее в равномерном колебании около средней скорос-
ти. Другими словами, здесь получается не равномер-
ная, а периодически изменяющаяся скорость. Этой пери-
одичности избежать невозможно, потому что она
есть необходимое следствие саморегулирования»
[48, с. 200]. И далее: «Организм представляет собой
стационарные формы энергии... Для того, чтобы
было возможно самодеятельное сохранение, должна
существовать иная форма длительного существова-
ния, стационарная (а не устойчивая)... Сохранение
стационарного состояния основано на саморегули-
ровании, причем затрата энергии вызывает такой
приток новой энергии, что всегда приблизительно
сохраняется одинаковое состояние. Так как эта вза-
имная обусловленность выполняется не вполне одно-
временно, то получаются колебания около некоторо-
го среднего состояния, т.е. периодические измене-
ния его. Этому соответствует также и то, что кроме
внешних периодов, обусловленных сменой времен
дня и года, в организмах существуют внутренние
периоды, которые вытекают из только что указан-
ного источника» [48, с. 230].
К.Б. Серебровская пишет по поводу этих идей
В. Оствальда: «Просто удивительно, как Оствальд пе-
регнал свое время, причем перегнал не менее чем на
50 лет! Самый существенный признак жизни (орга-
низмов) по Оствальду, это — свойство приобретать и
самостоятельно регулировать «тот запас энергии,
который им необходим для сохранения своего ста-
ционарного состояния»» [31, с. 317]. В считающихся
классическими в области синергетики работах М.
Эйгена и И. Пригожина [36, 37] стационарность так-
32
Глава II
же рассматривается как необходимое условие суще-
ствования жизни. В качестве обязательного условия
стационарность фигурирует и в гипотезе предбиоло-
гической эволюции А.П. Руденко. Отметим, что это
единственная гипотеза, в которой высказано пред-
положение о конкретном механизме и энергетиче-
ском обеспечении этого процесса [46, 47].
Работа Л. Берталанфи о потоке энтропии сквозь
открытую систему [30], с одной стороны, сделала
ненужным специальный закон термодинамики для
объяснения специфики феномена жизни. С другой —
породила, помимо уже упомянутых здесь работ, мно-
жество математических и экспериментальных иссле-
дований, рассматривавших жизнь как стационарный
поток вещества и энергии, текущей сквозь организм.
Это сравнение — давний натурфилософский и поэти-
ческий образ. Причина подобного отношения к идее
стационарности в современной науке психологичес-
ки вполне понятна. Стационарность предполагает
прохождение через систему непрерывного потока
вещества и энергии. Процессы подобного рода опи-
сываются непрерывными функциями на основе нуле-
вого баланса. Исключение составляет энтропия,
возникающая внутри системы в результате ее функ-
ционирования. Но эта трудность отчасти преодоле-
вается теоремой Глансдорфа—Пригожина о миниму-
ме производства энтропии системой при ее функци-
онировании в стационарном режиме [37]. Все это в
совокупности дает возможность исследовать подоб-
ные системы, описывая протекающие в них процес-
сы в виде непрерывных функций, вплоть до дости-
жения ими точек бифуркаций. Затем эти описания
могут быть проанализированы с помощью мощного
аппарата математического анализа, а точки бифурка-
ций рассмотрены с помощью специального матема-
тического аппарата так называемой «теории катаст-
роф», разработанной французским математиком
Р. Томом.
В качестве иллюстрации соответствия реальное-
Критический анализ начал синергетики
33
ти данного представления о биологических процес-
сах приводились эксперименты С. Шпигельмана с
Q^-фагом. В этих экспериментах создавались стацио-
нарные условия среды обитания фага, и одновремен-
но осуществлялся отбор наиболее быстро размножа-
ющегося штамма. Такой штамм действительно был
получен. Но при этом он потерял 85% ДНК, а также
способности инфицировать бактерии, т.е. жить в
природных условиях [36]. Представляется, что бо-
лее верным из полученных результатов был бы вы-
вод не об эволюции фага в условиях стационарнос-
ти, а о его деградации. Впрочем, на наш взгляд, этот
опыт имеет ценность, хотя и иного характера. Он
показывает, как в постоянных и благоприятных ус-
ловиях происходит быстрая деградация организмов
и особенно паразитов, а также то, что вирусы могут
являться деградировавшими клетками, прошедшими
именно подобный путь.
На самом же деле не стационарность, т.е. не по-
стоянная связь с источниками жизнеобеспечения, а
именно автономность дает организмам огромное
преимущество в борьбе за существование. Так, бе-
лые медведи в суровых условиях полярной зимы
могут в течение девяти месяцев обходиться без пищи.
Еще дольше — по году и более могут жить без пищи
некоторые рептилии, например крокодилы и змеи.
В нестационарном режиме работает не только орга-
низм в целом, но и все его подсистемы: пищевари-
тельная, выделительная, половая и т.п. Они работа-
ют, условно говоря, на «холостом ходу» и переходят
на рабочий режим лишь по получении необходимо-
го сигнала (информации) [8—22]. В информационном
режиме работает не только сам организм, но и его
геном. Некоторые гены нередко «молчат» десятиле-
тиями, а иногда, если не возникают условия, требую-
щие их активизации, и на протяжении всей жизни
данного организма. По этой же причине многие де-
ревья, например, были отнесены к разным видам.
Впоследствии, однако, было выяснено, что в этих
2-1347
34
Глава II
случаях можно говорить лишь о проявлении в фено-
типе генов, вызванных к жизни различными услови-
ями среды [49].
Некоторые высшие животные (сурки, медведи)
зимой впадают в частичный анабиоз, а многолетние
растения высоких и низких широт — практически в
полный. В полном анабиозе, иногда на протяжении
миллионов лет, пребывают вирусы и бактерии, сум-
марная биомасса которых, по мнению некоторых
исследователей, составляет до 90% массы биосфе-
ры. Недавно в соляных копях Нью-Мексико доктор
Рассел Вриланд обнаружил в каплях воды, заключен-
ных в кристаллах соли, споры бактерий возрастом
250 млн. лет. Помещенные в питательную среду, они
ожили и продолжили нормальную жизнедеятель-
ность. Вирусы и бактерии, занесенные на Луну аме-
риканским аппаратом, сохранились в анабиозе при
перепаде суточных температур порядка 300 °К, пос-
ле чего вернулись к жизнедеятельности в земных ус-
ловиях. Это послужило аргументом для сторонников
панспермии, теории С. Аррениуса, активно поддер-
жанной Ф. Криком, о распространении жизни в
Космосе путем переноса ее метеоритами и комета-
ми. Из сказанного следует, что не стационарность, а
именно информационные, адекватные обстоятельствам
реакции являются специфическими для организмов. При-
чина этого очевидна, информационные процессы не
только более адекватны обстоятельствам, но и явля-
ются гораздо более экономичными, чем стационарные.
Для своего протекания последние требуют постоян-
ных энергозатрат, а кроме того — отсутствующего в
природе постоянства внешних условий, необходи-
мых для их жизнеобеспечения. Как показано в [17]
для реализации процесса, рассмотренного Руденко,
условие стационарности является не только не нуж-
ным, но и противопоказанным. Таким образом, усло-
вие стационарности, удобное для использования су-
ществующего аппарата математического анализа, не
соответствует специфике феномена жизни.
Критический анализ начал синергетики
35
2.2.2.	Информация. Попытаемся теперь понять
смысл информации — первого звена современной
синергетической парадигмы феномена жизни. У раз-
ных авторов существуют различные представления
о том, что представляет собой информация. Так,
например, И.И. Юзвишин считает, что стоячие вол-
ны различной природы заполняют всю Вселенную,
создавая в ней информационную голограмму. Якобы
благодаря таким структурам информация мгновенно
передается во Вселенной на любые расстояния [50].
В своих построениях И.И. Юзвишин не одинок.
Собственную голографическую информационную мо-
дель Вселенной строит и Г.Б. Двойрин [51]. Нечто
подобное представляет собой и широко популяризу-
емая в настоящее время теория торсионных полей,
содержащая целый ряд принципиально новых посту-
латов о строении мироздания. Так, например, соглас-
но этой теории слой гипотетических микровихрей
безэнергетично кодирует и мгновенно передает
информацию на любые расстояния [52]. Но ведь в
известных нам условиях носителем информации все-
гда является тот или иной вид энергии. Поэтому
остается неясным, что представляют собой эти поля,
как физический феномен или феномен иной приро-
ды. Демонстрации экспериментов, подтверждающих
теорию торсионных полей, или описания, позволя-
ющих провести их экспериментальную проверку
другим исследователям, не имеют места в открытом
доступе. Приводятся только в течение многих лет
рассказы о необычных возможно-стях приборов,
якобы созданных на основе этой теории [52]. По-
этому до выяснения природы этих явлений здесь
пойдет речь о широко распространенном и досто-
верно известном виде информации, модулирующей
те или иные формы энергии: электромагнитную,
акустическую, химическую и т.п.
Рассмотрим, например, организм человека. Он
состоит из триллионов клеток, в каждой из которых
совершаются многие миллионы химических реакций
2*
36
Глава II
в секунду. Естественно, что деятельность этого ги-
гантского и слаженного ансамбля не может осуще-
ствляться без фантастического числа сигналов (ин-
формации) химической, гуморальной, нервной и т.п.
природы. В силу этого становится очевидным, что
невозможно разобраться в деятельности организма
без нахождения общих закономерностей протекаю-
щих в нем процессов. Отсюда понятен интерес, ко-
торый в свое время проявили биологи к математи-
ческой теории связи К. Шеннона, более известной
как теория информации. Но использование этой
теории за пределами технических устройств натол-
кнулось на серьезные препятствия. Наиболее важ-
ным из них является понимание самого смысла того,
что представляет собой само понятие информации,
тем более в операциональном виде. В частности, об
этом говорит высказывание Н. Винера. Он пишет,
например: «Информация есть информация, а не ма-
терия или энергия». Или предлагает рассматривать
информацию как новую физическую переменную
[53]. Однако за примерно пятьдесят лет, прошедших
с момента этого высказывания, так и не выяснено,
чем информация отличается от материи или энер-
гии.
С тех пор попыткам понять общую сущность сиг-
налов и информации было посвящено множество
работ. Из них, на наш взгляд, наиболее серьезной
является [54]. Тем не менее, положение с этой про-
блемой лишь все более запутывается. Иллюстрацией
может явиться определение И.И. Юзвишина, дан-
ное им в его работе, специально посвященной пони-
манию информации, — «Информациологии»: «Инфор-
мация — это фундаментальный генерализационно
единый безначально бесконечный законопроцесс
резонансно-сотового, частотно-квантового и волно-
вого отношения, взаимодействия, взаимопревраще-
ния и взаимосохранения в пространстве и времени
энергии, движения, массы и антимассы на основе
материализации и дематериализации в микро- и мак-
Критический анализ начал синергетики 37
роструктурах Вселенной» [50, с. 25]. Естественно,
что ни о каком операциональном приложении тако-
го определения к конкретным исследованиям речь
идти не может. Как бы предвидя такой поворот в
использовании своей теории, К. Шеннон вскоре
после публикации своей вполне конкретной и праг-
матичной работы написал статью «Бандвагон». Банд-
вагоном на американском жаргоне называется эки-
паж, рекламирующий кандидата на выборную долж-
ность. Эта статья была направлена против необосно-
ванных надежд и шумихи, поднятой вокруг его работ
[39].
В чем же причина положения, сложившегося в
области теории информации вообще и в приложе-
нии этой теории к биологии, в частности. Представ-
ляется, что основных причин здесь две. Первая зак-
лючается в том, что аппарат теории информации
эффективно работает в системах, где уже в процессе
проектирования определено, что является единич-
ным сигналом, что является единичной информаци-
ей и т.п. Но отсутствие общего операционального опре-
деления не позволяет, например, понять, что являет-
ся информацией в биохимических реакциях, лежа-
щих в основе всех организмов. Вторая сводится к
тому, что, как справедливо писал Н.Н. Моисеев:
«Шеннона и его последователей интересовало не
качество информации, а качество передачи инфор-
мации, что совсем другое дело!» [55, с. 27]. Очевид-
но, под «качеством передачи информации» он пони-
мал компактность и надежность ее передачи. Но,
очевидно, что для практического и адекватного те-
оретического использования информации необходи-
мо понимать ее смысл, а также по возможности и ее
ценность для данной системы.
2.2.3.	Энтропия и работоспособность (жизнеспособность)
организмов. Начнем этим разделом анализ физическо-
го смысла второго звена существующей парадигмы о
феномене жизни — негэнтропии, и ее значении для
38
Глава II
понимания этого феномена. Идея Л. Больцмана о
связи энтропии с работоспособностью системы по-
нятна. Второй закон термодинамики одним из его
создателей Клаузиусом был сформулирован следую-
щим образом: «Энтропия всякой изолированной
системы стремится к максимуму» [24, с. 80]. Отсюда
следовало, что в изолированной системе, вследствие
постепенного выравнивания всех потенциалов, ве-
личина энтропии растет и достигнет максимума. В
этом состоянии все резервы потенциальной энер-
гии и, следовательно, работоспособности оказыва-
ются исчерпанными. В таком виде эта закономер-
ность была перенесена впоследствии и на реальные
системы, включая организмы. Но без способности
осуществлять работу организм существовать не мо-
жет.
Рассмотрим, насколько закономерным оказался
такой перенос второго закона термодинамики в
приведенной форме на организмы. С этой целью
проанализируем зависимость работоспособности
организмов от величины энтропии. Этот анализ нач-
нем с того факта, что организмы далеко не всегда
стремятся к минимизации ее величины. Так, в случае
необходимости поддержания температурного гоме-
остаза многие, особенно высшие, животные исполь-
зуют имеющиеся у них механизмы для повышения
температуры своего тела, а рептилии с той же целью
выползают на освещенные солнцем места. В этих
случаях происходит целенаправленное, необходи-
мое для выживания организмов повышение значе-
ния энтропии. Даже тогда, когда существует потен-
циальная возможность понижения значения энтро-
пии и повышения потенциальной работоспособнос-
ти как внутри организма, так и вовне, ее не исполь-
зуют организмы. Так, накопление энергетического
ресурса в виде избыточного жира может привести
животное к гибели как вследствие снижения подвиж-
ности, так и вследствие внутренней патологии. По-
этому организмы с целью сохранения гомеостаза
Критический анализ начал синергетики 39
оптимизируют ее значения, подобно тому, как они
это делают и в отношении концентрации сотен раз-
личных жизненно важных веществ. Эти факты так
же, как факт круговорота воды, достаточно нагляд-
но указывают на то, что накопление негэнтропии не
является специфическим отличием жизни. Откуда
следует естественный вывод, что стремление к пони-
жению энтропии (повышению негэнтропии) не может
рассматриваться в качестве определяющей характерис-
тики жизни.
Рассмотрим теперь, насколько правомерен пере-
нос формулировки второго закона термодинамики в
формулировке Клаузиуса на любые реальные систе-
мы вообще. Сделаем это на примере цикла С. Карно,
который положил начало термодинамике как науке.
Как известно, на основании этого цикла выводится
математическое выражение энтропии и обосновы-
вается ее смысл как функции состояния [24, с. 65—
68]. Выводы эти были получены на примере изуче-
ния открытой системы — тепловой машины, участву-
ющей в теплообмене и массообмене с внешней сре-
дой. Очевидно, что этот цикл лишен той идеализа-
ции, которая связана с выводами, сделанными на
основе наблюдения за идеальным газом или изоли-
рованной системой. Клаузиусом была доказана тео-
рема о полном тождестве результатов для машин,
работающих как на идеальном газе, так и на любом
реальном рабочем теле [24, с. 62—68]. Таким обра-
зом, эти выводы вполне применимы и к организмам.
Естественно, что тепловые машины работают не
только в искусственных системах. Так, солнечная
энергия создает гигантские тепловые машины, обес-
печивающие движение водных и воздушных масс.
Рассмотрим основную характеристику цикла теп-
ловой машины — Т| ее кпд:

40
Глава II
где соответственно и То температуры нагревате-
ля и холодильника.
Оказывается, что и здесь использование энтро-
пии в лучшем случае может считаться бесполезным.
Для обоснования этого утверждения рассмотрим
традиционную систему «нагреватель — тепловая ма-
шина — холодильник». Увеличим температуру нагре-
вателя и понизим температуру холодильника таким
образом, чтобы энтропия системы осталась неизмен-
ной, при этом кпд цикла — возрастет. Понизим те-
перь температуру нагревателя и повысим температу-
ру холодильника также таким образом, чтобы энтро-
пия системы осталась неизменной. Очевидно, что в
результате кпд цикла упадет. Таким образом, в реаль-
ных условиях именно запас потенциальной энергии
и разность потенциалов, а не значение энтропии,
определят кпд цикла и работу, совершенную систе-
мой.
В открытых системах, которыми являются все
природные объекты, реальность входит в противо-
речие с теорией, связывающей работоспособность
с минимизацией энтропии. И это обусловлено не
только возможностью притока негэнтропии извне и
сброса энтропии в среду [30], но и с другими причи-
нами. Выявить их помогает анализ влияния величи-
ны энтропии на работоспособность систем, находя-
щихся в разных состояниях и подвергающихся теп-
ловым воздействиям со стороны внешней среды.
1.	Система находится в состоянии внутреннего
теплового равновесия и равновесного теплообмена
с внешней средой. Здесь, независимо от того, охлаж-
дается или нагревается система, изменение значе-
ния энтропии, в частности ее уменьшение, не повли-
яет на ее внутреннюю работоспособность, так как
при этом будет отсутствовать разность температур в
системе.
2.	Система находится в состоянии внутреннего
теплового равновесия и неравновесного теплообме-
на с внешней средой. На нее извне оказывается теп-
Критический анализ начал синергетики
41
ловое воздействие, нарушающее равновесие между
ее частями. Энтропия системы увеличится, если ей
сообщается тепло, или уменьшится, если тепло от-
водится, но независимо от этого система останется
внутренне потенциально работоспособной.
3.	Система не находится в состоянии теплового
равновесия. На нее оказывается тепловое воздей-
ствие, увеличивающее теплосодержание (энталь-
пию) системы, еще больше нарушающее тепловое
равновесие. Энтропия системы возрастает так же,
как и ее внутренняя потенциальная работоспособ-
ность.
4.	Система не находится в состоянии теплового
равновесия. На нее оказывается тепловое воздей-
ствие, увеличивающее теплосодержание системы,
но восстанавливающее, хотя бы частично, тепловое
равновесие. Энтропия системы возрастает, а внут-
ренняя потенциальная работоспособность снижа-
ется.
5.	Система не находится в состоянии теплового
равновесия. На нее оказывается воздействие, умень-
шающее ее теплосодержание, но увеличивающее
неравновесие между ее частями. Энтропия системы
уменьшается, а внутренняя потенциальная работос-
пособность при этом возрастает.
В общем случае в реальных системах при внешних
воздействиях имеют место наложения событий, рас-
смотренных в пунктах 1—4. Отсюда следует, что ис-
пользование значений энтропии для оценки рабо-
тоспособности реальных систем любого вида в об-
щем случае непригодно. Причина — многозначность
связи этих изменений с потенциальной работоспо-
собностью систем. Таким образом, неравновесная тер-
модинамика, как физический инструмент синергетики с
точки зрения оценки работоспособности систем, оказы-
вается непригодным для анализа как организмов, так
и систем, состоящих из косной материи.
Подводя итог сказанному в данном разделе, отме-
тим, что идея Л. Больцмана о прямой связи значе-
42
Глава II
ния негэнтропии и потенциальной жизнедеятельно-
сти стала причиной заблуждений, имеющих место и в
настоящее время.
2.2.4.	Информация и энтропия. Анализ первых двух
звеньев современной парадигмы о сущности фено-
мена жизни «информации» и «негэнтропии» позво-
ляет присмотреться к существующей трактовке свя-
зи между информацией и негэнтропией. По-видимо-
му, первому идея применения этой связи в отноше-
нии феномена жизни пришла Н. Винеру, который
писал: «Жизнь на земле — это островки информации
в безбрежном море энтропии окружающего мира»
[53]. Попытку ввести эту связь в привычное русло
статистической физики, как уже упоминалось, пред-
принял американский физик Л. Бриллюэн, автор так
называемого негэнтропийного принципа информа-
ции. С этой целью он ввел понятие «свободной ин-
формации, возникающей, когда возможные случаи
рассматриваются как абстрактные и не имеющие
определенного физического значения» [39, с. 200—
201]. Но очевидно, что нельзя приравнивать друг
другу природные феномены, описываемые сходны-
ми формулами. Например, едва ли придет кому-либо
в голову приравнивать друг к другу путь в прямоли-
нейном и равномерном движении S = VT к силе тока
I = VR только на том основании, что эти выражения
одинаковы по своей структуре. Но именно это и
сделал Бриллюэн, информацию к негэнтропии.
Оторвав понятие информации от его смысла, ав-
тор затем привязывает его к выбору из микрососто-
яний, характеризуемых распределениями микрочас-
тиц в фазовом пространстве импульсов и ячеек.
Лишенное таким образом смыслового содержания
математическое выражение шенноновской неопре-
деленности приравнивается к статистическому вы-
ражению второго закона термодинамики — к «свя-
занной информации... возникающей, когда возмож-
ные случаи могут быть представлены как микросос-
Критический анализ начал синергетики 43
тояния физической системы». Таким образом, поня-
тие информации низводится до ординарных физи-
ческих процессов типа теплообмена, изменяющих
число микросостояний, и оказывается полностью
лишенным своей специфики. При приложении рас-
суждений автора к реальнрсти им тут же, естествен-
но, обнаруживается, что газ, в котором выравни-
вается давление, «забывает информацию» [34,
с. 207].
Естественно, что этот прием сразу же вывел его
автора за рамки теории информации, в которой
сигнал или информация всегда относительны. Действи-
тельно, сигнал, идущий по телефонным проводам,
не является информацией для радиоприемника, уль-
тразвуковой сигнал дельфина не воспринимается как
информация человеком и т.д. В результате рассужде-
ний Бриллюэна информация лишается не только
адресата, но и смысла. Действительно, в отличие от
систем, состоящих только из косной материи, орга-
низмы используют информацию для своих специфических
целей. Для того, чтобы отреагировать на определен-
ный сигнал и к тому же адекватным образом, система
должна быть не идеальным газом, с бессвязно мечущи-
мися частицами. Она должна обладать для этого впол-
не определенными, специфичными для организмов или
автоматов структурами.
Как уже упоминалось, в следующей своей работе
автор заполняет этой «информацией» всю Вселен-
ную за счет микросостояний частиц, образующих эти
объекты [35]. Вслед за ним, как уже упоминалось в
разделе (1.3), принимают его положения множество
авторов, включая М. Эйгена [36], И. Пригожина [37]
и Г. Хакена [38, 12]. В то же время, в качестве допол-
нительного аргумента к сказанному, можно добавить,
что организмы могут использовать информацию, как
для повышения, так и понижения своей энтропии.
Это необходимо им с целью поддержания гомеоста-
за, связанного как с повышением, так и с понижени-
ем ее значения (2.2.3). И, несмотря на явную неле-
44
Глава II
пость, и ныне негэнтропийный принцип информа-
ции признан и широко используется в науке.
2.2.5.	Порядок (упорядоченность). Рассмотрим теперь
третье звено парадигмы — два из основных понятий,
на которых базируется синергетика: понятия поряд-
ка (упорядоченности) и его антипода — хаоса. Приго-
жин не дает им определений, а предлагает читателю
некие ассоциативные представления о них. В каче-
стве примера порядка он приводит вихрь, возника-
ющий при превращении ламинарного потока в тур-
булентный. В качестве примера хаоса кристалл, в
котором молекулы совершают хаотические колеба-
ния относительно некоторых центров их в кристал-
лической решетке. Заключая свои рассуждения,
Пригожин пишет: «Что мы называем порядком? Что
мы называем беспорядком? Каждый знает, что опре-
деления меняются и выражают чаще всего суждения»
[56, с. 9—10].
Но возникает естественный вопрос: почему кри-
сталл, в котором центры колебаний входящих в него
молекул остаются на месте иногда в течение милли-
онов лет, считается хаосом? В то же время, почему
считать порядком турбулентный вихрь, в котором
молекулы не только колеблются, но и перемещают-
ся сами по себе и совместно с ним? Вихрем, который
может прекратить свое существование через считан-
ные секунды?
2.2.6.	Энтропия и порядок (упорядоченность). Как уже
упоминалось, идея связи энтропии и упорядочен-
ности (организации) принадлежит русскому физику
Н.А. Умову. Сделано это было за счет переноса из
статистической физики в термодинамику, а из нее —
в синергетику отождествления роста энтропии с ро-
стом хаоса. К авторам, разделяющим эту точку зре-
ния, присоединяется и Р.Е. Пайерлс. В своих «Зако-
нах природы» он утверждает: «Энтропия и беспоря-
док не только похожи, а есть одно и то же» [57,
Критический анализ начал синергетики
45
с. 12]. Эту же идею Э. Шредингер иллюстрирует при-
мером плавления кристалла, когда «изящные и устой-
чивые расположения атомов или молекул в кристал-
лической решетке превращаются в непрерывно ме-
няющиеся случайные распределения», т.е. в жид-
кость. (Здесь невольно обращает на себя внимание
разное отношение к кристаллу: как к образцу поряд-
ка — у Шредингера и образцу хаоса — у Пригожина).
В то же время, продолжая идею Больцмана, Шре-
дингер категорически заявляет: «Отрицательная эн-
тропия — это то, чем организм питается». И продол-
жает далее: «Он питается отрицательной энтропи-
ей, как бы привлекая на себя ее поток» и таким обра-
зом поддерживает себя на постоянном и достаточно
низком уровне энтропии» [58, с. 74—75]. Шредингер
также поддерживает идею стационарности, как не-
обходимого условия жизнедеятельности.
Но попытка установить подобную связь между
значениями энтропии и степенью упорядоченности
оказывается не только бесполезной, но и ошибоч-
ной в значительном числе случаев. Действительно,
даже в изолированных системах, где может происхо-
дить только рост энтропии, порядок при этом мо-
жет возрастать — и не в локальных областях, как это
утверждается в синергетике [26, с. 187], а во всей
системе. Например, в системах жидкость — твердое
тело или жидкость — пар. При низком теплосодержа-
нии этих смесей в условиях изоляции жидкость мо-
жет перейти в твердое тело, а пар — в жидкое. На-
пример, если смесь воды и льда достаточно охлажде-
на, чтобы отнять у льда тепло фазового перехода, то
возникнет вместо хаотической смеси упорядочен-
ный ледовый кристалл.
Рост упорядоченности с одновременным ростом
^энтропии имеет место не только в процессах фазо-
вых переходов и не только в изолированных систе-
мах. Например, благодаря росту энтропии исчезают
любые колебаний, возникающие в результате микро-
сейсма (постоянных малых колебаниях земной по-
46
Глава II
верхности) и различных колебательных процессов,
имеющих механическую, химическую, электромаг-
нитную и т.п. природу. Угасание их в результате рос-
та энтропии приводит к упорядочиванию состояния
системы, без хотя бы частичного наличия которого
жизнь не могла бы ни возникнуть, ни существовать.
В открытой системе, например, при смешивании
жидких компонентов эпоксидной смолы, смесь пе-
рейдет в твердую фазу с выделением тепла и соот-
ветствующим ростом энтропии. И этот случай дале-
ко не единичен.
Эта двузначность связи степени упорядоченнос-
ти и значения энтропии проявляет себя уже на уров-
не элементарных частиц. Так уже на ранних этапах
образования Космоса упорядочивание имело место
при образовании элементарных частиц из кварков,
антикварков и глюонов. При этом происходило ог-
ромное выделение энергии и соответствующий рост
энтропии. Наглядно говорят о двузначном характе-
ре связи между ростом энтропии и упорядоченно-
стью процессы образования ядерных структур. Так,
образование элементов от гелия до железа происхо-
дит в процессах термоядерного синтеза на опреде-
ленных этапах звездной эволюции. При этом синтез
более тяжелых элементов из более легких (упорядо-
чивание) сопровождается выделением огромного
количества энергии подобно тому, как это происхо-
дит при взрыве водородной бомбы. В результате
хаотически движущиеся протоны, нейтроны и отно-
сительно малые ядра в итоге упорядочиваются в виде
крупных ядерных образований более тяжелых эле-
ментов. Но и при обратных процессах — процессах
распада тяжелых элементов периодической табли-
цы от наиболее тяжелых и до 26 элемента включи-
тельно происходит огромное выделение тепла и
соответствующий рост энтропии. Но с этим уже свя-
зан процесс хаотизации — дробления крупных ядер
на более мелкие, как это имеет место при взрыве
атомной бомбы.
Критический анализ начал синергетики 47
Упорядоченность, сопровождающаяся ростом
энтропии, имеет место и в реакциях полимериза-
ции, когда из мелких молекул мономеров, находя-
щихся в газовой фазе, образуются твердые вещества:
полиэтилен и полипропилен. И, наконец, из моно-
меров — аминокислот и нуклеотидов — образуются
биополимеры: белки и полинуклеотиды, основные
молекулы земной жизни. Таким образом, именно
ростом энтропии обусловлено само возникновение и
устойчивость биополимеров, молекулы которых со-
держат до миллиардов звеньев. Иными словами,
именно ростом энтропии обусловлено возникновение
и существование самой жизни.
Рассмотрим теперь общие причины двойственно-
го характера связи: изменения значений энтропии и
роста упорядоченности в разнообразных процессах
химического и термоядерного синтеза и распада. Как
в процессах синтеза, так и в процессах распада долж-
ны быть первоначально разорваны связи, обуславли-
вающие устойчивость прежнего состояния вещества.
На это требуется затрата определенной энергии. Эта
затрата определяет величину так называемого потен-
циального барьера, обеспечившего прочность связи.
Затем, за счет образования новых связей, нового
потенциального барьера, происходит выделение
энергии. Разница между затраченной и выделенной
энергией может быть как положительной, так и от-
рицательной. Если баланс положительный, то за счет
хотя бы частичного рассеяния выделившейся энер-
гии энтропия возрастет, если отрицательный, то
наоборот. Каков будет баланс, зависит от конкрет-
ных свойств вещества, которые, как показывает
практика, могут быть в энергетическом отношении
диаметрально противоположными. Таким образом,
использование термодинамики для оценки направ-
ления процессов в сторону хаоса или порядка, как
это делается в синергетике, является в принципе
ошибочным. Эта ошибка имеет тот же характер, что
и ошибка в связи между значениями энтропии и
48
Глава II
потенциальной работоспособностью системы. Эти
две ошибки внесли колоссальную путаницу в попытки
использовать синергетику в области естественных
наук, таких, например, как теория информации, био-
логия и т.п. [8—23].
Подведем итоги анализа использования в синер-
гетике физического инструмента — термодинамики.
Непригодность этого инструмента для решения по-
ставленных в синергетике задач обусловлена:
—	отсутствием однозначной связи между потенци-
альной работоспособностью системы и значением
ее энтропии;
—	отсутствием однозначной связи между упорядо-
ченностью системы и значением ее энтропии;
—	ошибочностью негэнтропийного принципа ин-
формации.
В основании этих ошибок в основном две при-
чины.
1. Нарушение граничных условий при примене-
нии понятий из статистической физики к реаль-
ным объектам. Это связано с тем, что статистиче-
ская физика построена на модели идеального газа —
бессвязно мечущихся частиц, контакты между кото-
рыми сводятся лишь к упругим соударениям. В то же
время специфика реальных тел определяется как
видом частиц, так и характером связей между ними.
Эти связи обуславливают две специфические особен-
ности систем.
а)	Энергетическая. Благодаря связям между эле-
ментами систем возникают потенциальные барьеры,
могущие обусловить псевдоравновесное состояние
системы, и в то же время сохранять запас неравно-
весной потенциальной энергии.
б)	Структурная. Разные виды связей между элемен-
тами систем определяют различия между ними. На
молекулярном уровне, например, это различия меж-
ду графитом, карбином и алмазом, состоящими из
углеродных атомов. Именно характером связей оп-
ределяются и различия между косной и живой мате-
Критический анализ начал синергетики
49
рией, а также между организмами, относящимися к
отдаленным видам.
2. Оценка порядка или хаоса зависит от уровня
анализа (микро, макро или мега), что опять-таки не
учитывается в синергетике. Так, кристалл на микро-
уровне, обычно исследуемом в статистической фи-
зике, может рассматриваться как частично хаотизи-
рованная структура, в то же время на макроуровне,
рассматриваемом в термодинамике, он предстанет
как структура идеально упорядоченная.
Берталанфи говорит только о возможности уве-
личения работоспособности системы за счет прито-
ка негэнтропии извне и сброса энтропии во вне-
шнюю среду. При реализации такого процесса мо-
жет иметь место прямо противоположный резуль-
тат, как это показано в (2.2.3). (Более подробное ис-
следование понятия и функции энтропии см. в При-
ложении в конце работы.)
Именно пренебрежение этими факторами и при-
вело к принципиальным ошибкам в самом основа-
нии синергетики. Таким образом, при переносе ре-
зультатов, полученных на идеальной модели на ре-
альные объекты произошло нарушение граничных ус-
ловий и пренебрежение условиями реального рабочего
процесса. Что и сделало принципиально ошибочным само
физическое основание синергетики. Поэтому едва ли
оправданным авансом для синергетики выглядят за-
явления, отражающие мнение научной обществен-
ности: «И.Р. Пригожину принадлежат многие новые
идеи, способствующие сближению двух подходов,
Двух принципиально несовместных парадигм: биоло-
гической эволюции английского естествоиспытате-
ля Чарльза Дарвина (1809—1882): от простого к слож-
ному (что с точки зрения физики означает переход
От беспорядка (хаоса) к более совершенному, слож-
ному и упорядоченному живому объекту) и парадиг-
мы австрийского физика Людвига Больцмана (1844—
1906), согласно которой в окружающем нас мире
беспорядок возрастает» [26, с. 29].
50
Глава II
2.2.7.	Упорядоченность и организация. Рассмотрим
теперь, насколько оправдано принятое в синергети-
ке отождествление понятий упорядоченности и органи-
зации, представляющее собой третье звено парадиг-
мы. Как уже упоминалось, идею возрастания органи-
зации в результате получения информации в матема-
тической форме выразил Г. Ферстер в виде (6). Из
этого выражения следует, что по мере получения
информации значение Нс будет приближаться к нулю.
При этом система (в частности организм) будет ста-
новиться максимально организованной, т.е. значение
R стремится к 1 [40]. Проверим это утверждение на
простом примере. В живом организме неопределен-
ность состояния Нс> 0, поскольку в нем постоянно
текут потоки крови, лимфы, межтканевой жидкости,
химические реакции и т.п., создающие неопределен-
ность положения для каждого входящего в них ато-
ма. Если же организм погибнет, например замерзнет,
то все потоки и химические реакции в нем прекра-
тятся, амплитуды колебаний атомов минимизируют-
ся, и Нс достигнет минимума. Значение R при этом
приблизится к единице, т.е. будет свидетельствовать
о росте организации. Иными словами, труп окажет-
ся более упорядоченным, но уже не явится организ-
мом, т.е. организованной структурой. В таком состоя-
нии хромосомы организма более всего приблизятся
к тому виду, который Э. Шредингер называет «мате-
риальным носителем жизни» — «апериодическим кри-
сталлом» [58, с. 14—15]. Но собственно свойства орга-
низации — «живые» свойства ДНК, проявятся не в
трупе и не в препарированном виде, а в динамике
жизненных процессов организма. И образуется ДНК
не за счет кристаллизации, а за счет построения из
нуклеотидов по программе, содержащейся в другой
ДНК. Таким образом, в этом отношении идея Шре-
дингера оказывается менее удачной, чем его гени-
альная догадка, что наследственные свойства пере-
даются огромными молекулами, структура которых
не может быть хаотизирована тепловым движени-
Критический анализ начал синергетики
51
ем. Попытка Шредингера понять специфику жизни,
отталкиваясь от сравнения ее с кристаллом, выдает
желание и не только его, но и физического сообще-
ства в целом, втиснуть этот феномен в физикалист-
ское ложе.
Чем же обусловлено различие между упорядо-
ченностью и организацией? Очевидно, что орга-
низация не может существовать в условиях абсо-
лютного хаоса. Для своего возникновения она
требует определенной меры упорядоченности. Но
за пределами этой меры упорядоченность и орга-
низация могут выступать как противоположности.
Так, например, при столь типичных обстоятель-
ствах, как нагрев относительно упорядоченного,
но низко организованного яйца, происходит раз-
витие менее упорядоченного, но более организо-
ванного зародыша. Таким образом, рост организа-
ции может сопровождаться одновременно убылью упо-
рядоченности .
Критический анализ взаимосвязи понятий ор-
ганизации и упорядоченности был осуществлен
С. Лемом в его «Звездных дневниках Ионы Тихого».
Начат он был «на территории» С. Лема — в сфере
научной фантастики, где солидные обоснования выд-
вигаемых положений не являются обязательными, а
идеи, возникшие эвристическим путем, часто опе-
режают результаты, полученные в научных исследо-
ваниях. Вот краткая суть этого произведения. Або-
ригены одной планеты, не будучи в состоянии орга-
низовать свою жизнь, поручили сделать это мощно-
му киберу. Видимо, в его программе не было заложе-
но различие между понятиями «организация» и «упо-
рядоченность». Поэтому он обращал дурдиотов (так
назывались жители планеты) в правильные геомет-
рические фигуры, которыми выстилалась ее поверх-
ность. Сатирой Лема схвачена самая суть проблемы:
организация и упорядоченность являются принципиаль-
но разными понятиями.
52
Глава II
2.2.8.	Организация и эволюция. Рассмотрим после-
днее звено современной парадигмы о сущности жиз-
ни — эволюцию и связь его с предпоследним зве-
ном — организацией. В [36] М. Эйген вывел крите-
рий «селекционной ценности», чем, по его мнению,
внес в теорию Дарвина вместо тавтологии «выжива-
ние выживающего» вполне конкретное физическое
понятие. Суть этого критерия в том, что в эволюци-
онном процессе побеждает тот, кто быстрее питает-
ся и размножается. Отталкиваясь от ячеек Бенара,
Эйген переходит затем к опытам С. Шпигельмана с
QP-фагом и, наконец, к собственному нуклеино-бел-
ковому гиперциклу, т.е. к комплексу сопряженных
нуклеотидов и ферментов, обеспечивающему поли-
меризацию как белков, так и нуклеотидов. Нельзя не
согласиться с М.В. Волькенштейном, который заме-
чает по этому поводу: «Не является ли простейший
гиперцикл реальной биосинтетической моделью
клетки?» [33]. Таким образом, М. Эйгеном соверша-
ется необоснованный переход от неспецифической
для живого упорядоченности (ячеек Бенара) через
ошибочные выводы из эксперимента С. Шпигельма-
на к уже готовой организации клетки. Это создает
лишь иллюзию возрастающих по сложности синер-
гетических процессов, якобы ведущих к возникно-
вению жизни из неорганики.
Но и сам критерий селекционной ценности вызы-
вает большие сомнения. Действительно, если бы
скорость питания и размножения определяла направ-
ление эволюции, то никогда не появились бы выс-
шие организмы. Скорость их питания и размноже-
ния на несколько порядков уступает скорости тако-
вых у простейших. Анализируя итог того, к чему
приводит повышенная скорость питания и размно-
жения, биолог В.Л. Воейков пишет: «К чему приво-
дит эта эволюция? К повышению организации, к
образованию высших форм? Нет, в результате отби-
раются отнюдь не «прекрасно построенные столь
разнообразные живые формы», а формы наиболее
Критический анализ начал синергетики
53
примитивные, умеющие только интенсивно питать-
ся и размножаться и убивать... себе подобных» [59,
с. 31]. Отсюда следует несостоятельность синергети-
ческого представления о механизме предбиологической и
биологической эволюций и отсутствие связи и между
последними звеньями синергетической парадигмы о
феномене жизни — между организацией и эволю-
цией.
2.2.9.	Роль бифуркаций в управлении процессами. Рас-
смотрим теперь еще одно из важнейших понятий,
лежащих в основе научного и философского аппара-
та синергетики — бифуркации. Согласно синергетичес-
ким представлениям, бифуркации, т.е. малые воздей-
ствия, радикально влияют на изменение состояний
диссипативных систем. Эту точку зрения И.Р. Приго-
жина разделяют далеко не все специалисты. В вы-
шедшем в 1990 г. во Франции сборнике «Спор о де-
терминизме» философы, физики, математики и био-
логи обсуждали принципиальные проблемы синер-
гетики. В статье З.А. Сокулер изложены мнения уча-
стников этой дискуссии. В дискуссии участвует и
Р. Том — французский математик, создатель так назы-
ваемой «теории катастроф». Как известно, Том дал
общую классификацию возможных типов структур-
ных неустойчивостей (катастроф), создающих усло-
вия для перехода от упорядоченности к хаосу и на-
оборот. Его теория является важной составной ча-
стью математического аппарата синергетики.
З.А. Сокулер приводит точку зрения Р. Тома, а
также мнения ряда участников этой дискуссии о роли
бифуркаций. «Рене Том выступил в 1980 г. против
того, что он назвал «популярной французской эпис-
темологией», к которой он причислил Жака Моно,
Мишеля Серра, Эдгара Морэна, Анри Атлана, Илью
Пригожина и Изабеллу Стенгере (последняя соавтор
многих работ Пригожина. — М.Ш.). Этих столь раз-
ных мыслителей объединяет, по его мнению, одна
общая черта, а именно: все они чрезмерно превоз-
54
Глава II
носят случай, шум, «флуктуации»; все считают непред-
виденное источником либо организации (через «дис-
сипативные структуры», по Пригожину), либо жизни
и разума на Земле (через синтез и случайные мута-
ции ДНК, по Моно). Позиция Тома, выраженная
четко и резко, состоит в том, что подобное отноше-
ние к случайному и непредвиденному антинаучно. По
его мнению, признание роли случайных факторов
кладет предел поискам дальнейших объяснений. Чем,
спрашивает он, «случай» лучше, научнее, чем «рок»,
«судьба», «Божья воля» (например, чем дарвинистские
утверждения, согласно которым жизнь и разум появи-
лись случайно, лучше и научнее объяснения их ссылкой на
Божью волю (выделено мной. — М.Ш.)... Случайные
флуктуации непредсказуемым образом меняют тра-
ектории систем, однако сами траектории тяготеют
к определенным типам — «аттракторам» — и вслед-
ствие этого переводят систему, нестабильную отно-
сительно мельчайших изменений начальных условий,
в новое стабильное состояние; Пригожин выражает
это словами о том, что из флуктуаций, «шумов» рож-
дается новый порядок.
Однако Рене Том видит эту же познавательную
ситуацию в ином аспекте. Сами флуктуации относят-
ся к «невыразимому», т.е. не подающемуся описанию.
Но изучение субстрата эволюционирующей системы,
как постоянно подчеркивает Том, позволяет пред-
видеть все возможные типы траекторий. Поэтому и
в ситуациях, которые имеет в виду Пригожин, гово-
ря о становлении порядка из хаоса, все в основе
своей детерминировано. Мир, заявляет Том, остает-
ся Космосом, а не Хаосом, но используемая Приго-
жиным и иже с ним модная терминология затемняет
это обстоятельство, сбивает с толку... Для Тома флук-
туации могут выступать только как фактор, развязыва-
ющий процесс самоорганизации, но не детерминирующий
его (выделено мной. — М.Ш.)» [60, с. 140].
Таким образом, Пригожин и Том стоят на проти-
воположных позициях по вопросам о причинах хао-
Критический анализ начал синергетики
55
тизации и, соответственно, обратного перехода от
нее к упорядоченности. Как бы с позиций третейс-
кого судьи «биолог Антун Даншэн отмечает, что и
Том, и Пригожин ищут средства математического опи-
сания живого (выделено мной. — М.Ш.). При этом оба
претендуют на всеохватывающие описания, поэто-
му установки обоих страдают чрезмерными обобще-
ниями... Та же тенденция — снять противополож-
ность детерминизма и случайности и тем самым ле-
гитимизировать объявленную Пригожиным «новую
науку» — присутствует практически у всех философов,
выступающих в настоящем сборнике. Поэтому в «спо-
ре по поводу детерминизма» не хватает именно фи-
лософского спора» [60, с. 143]. Проблема случайно-
го и закономерного действительно заслуживает спе-
циального обсуждения. Она является предметом дис-
куссий с момента возникновения науки.
Рассмотрим роль бифуркаций с позиций физиче-
ского подхода. Наиболее часто, как пример образо-
вания порядка из хаоса, упоминаются клетки или
ячейки Бенара. Однако представляется, что этот
пример вполне соответствует утверждению Р. Тома,
что «флуктуации могут выступать только как фактор,
развязывающий процесс самоорганизации, но не
детерминирующий его». Данное утверждение хоро-
шо иллюстрируется разнообразными структурами,
образуемыми и молекулами воды. Как известно, струк-
тура молекулы воды имеет форму буквы V, в основа-
нии которой находится молекула кислорода, а в вер-
хних точках — молекулы водорода. Это обеспечива-
ет ей свойства электрического диполя с центром
тяжести, смещенным относительно центра зарядов.
Подобное строение молекул создает предпосылки
для огромного разнообразия возможных упорядочен-
ных структур, возникающих на их основе. Так, изве-
стно, что в зависимости от температуры и давления
вода, будучи даже без примесей, образует несколько
видов льда. Можно предположить следующий меха-
низм возникновения ячеек. Они возникают, когда
56
Глава II
силы теплового движения молекул или силы, обус-
ловленные давлением, становятся настолько больши-
ми, что превышают силы электростатического взаи-
модействия диполей — молекул воды. Освободивши-
еся энергетичные молекулы начинают цепную реак-
цию разрыва дипольных связей, чем создают усло-
вия для образования более устойчивых в новых условиях
структур в виде ячеек Бенара или каких-либо других
форм.
Последние исследования тонких структур, образу-
емых водой, в которых принимал участие и наш
биолог В.Л. Воейков, говорят об их колоссальном
разнообразии. Причем это разнообразие обусловле-
но отнюдь не случайными факторами, а конкретны-
ми внешними условиями, обуславливающими пере-
стройку конфигураций. Процесс может начаться с
небольшого количества по-новому структурирован-
ного вещества, своеобразной жидкокристаллической
«затравки», представляющей собой новую, более
устойчивую в этих условиях структуру. Она, в свою
очередь, может стать центром кристаллизации все-
го объема жидкости. Возникновение таких структур
может явиться следствием определенных звуков,
химических и биохимических соединений, контак-
тов с твердыми телами. Возникшие затравки могут
распространить свою структуру на большие объемы
жидкости и передать ее новым порциям даже после
многих разбавлений. Но сама затравка, явившаяся
центром кристаллизации, представляет собой не
бифуркацию, как это может показаться на первый
взгляд. Она представляет собой следствие не случай-
ных, а конкретных внешних воздействий, способ-
ствовавших ее возникновению, и собственных
свойств самого вещества.
Еще одним свидетельством, подтверждающим
мысль Р. Тома о том, что бифуркации не определяют
ход процесса, а лишь способствуют его запуску, мо-
жет служить уже упоминавшийся опыт Жуковского
(см. 1.2). Попытаемся проанализировать с позиций
Критический анализ начал синергетики
57
физики этот простой по условиям, но чрезвычайно
интересный по результатам процесс. Характерно,
что для того, чтобы начать образовывать структуры,
капля туши должна упасть с небольшой высоты, а
затем пролететь под водой некоторое расстояние.
Это, очевидно, необходимо, для того чтобы, как и в
дальнейшем, сопротивление воды разрушало весьма
низкие потенциальные барьеры, сохранявшие пре-
жние исходные структуры, создав условия для обра-
зования новых. Поскольку сопротивление воды раз-
ным формам разное, то разный характер имеют как
разрушение структур, так и возникновение новых. В
силу многообразия возникающих фигур и множества
самопроизвольных повторов этот опыт выглядит на-
много более содержательным, чем опыты с ячейка-
ми Бенара или структурами, возникающие в плазме
[61]. Интерес при этом представляет собой сохра-
нение последовательности в превращениях капли
туши. Здесь можно предположить, что бифуркации
фактически не играют роли, иначе последовательность
превращений носила бы случайный характер. Оче-
видно, что между конфигурациями существует байе-
совская зависимость. Иными словами, каждая пре-
дыдущая конфигурация создает благоприятные усло-
вия для формирования следующей.
В итоге можно сказать, что роль бифуркаций в
интерпретации Пригожина неоправданно завышена.
Его утверждения типа: «Наша Вселенная следует по
пути, включающему в себя последовательности би-
фуркаций. В то время как другие миры могли избрать
другие пути, нам повезло, что наша Вселенная напра-
вилась по пути, ведущему к жизни, культуре и искус-
ствам» [26, с. 198], вызывают большие сомнения.
Столь же неубедительными выглядят и положения
синергетики о причинах биологической эволюции.
Согласно им и в соответствии с современной трак-
товкой теории Дарвина, жизнь и дальнейшая биоло-
гическая эволюция произошли под влиянием бифур-
каций сначала в косной природе, а затем и в живой
58
Глава II
с их дальнейшей самоорганизацией [26, с. 252— 253].
И, тем не менее, несмотря на противоречие фак-
там, уже не меньше трети века синергетика занима-
ет ведущее место в идеологии целого ряда естествен-
ных и гуманитарных наук. В более общем случае эта
проблема упирается в вопрос, что лежит в основе
мироздания: детерминизм или случайность. Автору
более близка известная точка зрения Эйнштейна: «Я
не верю, что Бог играет в кости» или точка зрения
Р. Тома: «Научная рациональность диктует стремле-
ние переходить от статистических описаний к де-
терминистическим. А отказ от такого стремления,
признание в несводимости и принципиальной зна-
чимости случая, заявления о «новой науке», базирую-
щейся на таком признании — все это... есть ничто
иное, как отступничество от науки и идеалов науч-
ной рациональности» [60, с. 141]. В связи с принци-
пиальной важностью этого вопроса мы вернемся к
его анализу в конце работы.
2.3.	Анализ математического аппарата
синергетики
Как уже упоминалось, исследования в области си-
нергетики подвигли математиков на решение разно-
образных видов нелинейных дифференциальных
уравнений и поведения кривых, соответствующих
функциям, описывающих их решения. Синергетика
обросла солидным математическим аппаратом нели-
нейных уравнений с их разнообразными аттрактора-
ми. Однако несоответствие аттракторов реальному
поведению организмов проявляется в типичных си-
туациях. Так, согласно этим уравнениям, якобы опи-
сывающим поведение организмов, малое изменение
начальных условий резко влияет на результат их ре-
шения. Кроме того, эти уравнения основаны на пред-
положении стационарного, т.е. непрерывного функ-
ционирования организма. Но, как это было показа-
но, требование стационарности не отражает специ-
Критический анализ начал синергетики 59
фики организмов. Кроме того, малые изменения на-
чальных условий, как правило, не влияют (в отличие
от траекторий, описываемых функциями, представ-
ляющими решения дифференциальных уравнений)
на реальное поведение животного. Действительно,
спасаясь от хищника или преследуя добычу, живот-
ное легко преодолеет малое препятствие на своем
пути (малые изменения начальных условий), не из-
меняя сколько-нибудь существенно траектории свое-
го движения. Связано это с тем, что в своем поведе-
нии организм руководствуется не тем, «к чему при-
ведет кривая», а стремлением к наперед заданной цели,
положение которой и путь к которой могут постоян-
но меняться. Поэтому в зависимости от ситуации
(спасение от хищника, преследование добычи, сме-
на рельефа и т.п.) характер поведения организмов
меняется с учетом получаемой ими информации, свиде-
тельствующей об изменении обстоятельств.
Для решения этих задач аппарат нелинейных диф-
ференциальных уравнений непригоден. Он неприго-
ден и для описания процесса возникновения упоря-
доченных структур из хаоса — другой важнейшей
задачи, поставленной, но не решенной синергети-
кой. Возникновение, как и разрушение, этих струк-
тур, определяется потенциальными барьерами. Их
образование определяется целым рядом факторов.
В то же время произошла некоторая странная
трансформация обратного перехода. Дело в том, что
составление, решение и исследование решений не-
линейных дифференциальных уравнений — большой
раздел чистой и прикладной математики. Но поче-
му-то в ряде случаев эти проблемы стали относить к
синергетике. Примером такой трансформации мо-
жет служить [62]. В этой работе, например, диффе-
ренциальное уравнение, описывающее динамику
роста народонаселения Земли, было отнесено к об-
ласти синергетических исследований. В России боль-
шую роль в приложении нелинейных дифференци-
альных уравнений к проблемам синергетики сыграл
60
Глава II
С.П. Курдюмов. На мой взгляд, судьба этих исследо-
ваний относится к тому феномену, о котором писал
Поль Дирак. По его словам: «Математик играет в игру,
правила которой он изобретает сам, а физик — где их
изобретает Природа. Но постепенно становится все
более очевидным, что правила, которые математи-
ка считает интересными, совпадают с теми, кото-
рые задает Природа» [26, с. 346].
Это положение Дирака подтверждается многими
фактами из истории математики. Приведем, напри-
мер, известные преобразования Лоренца. «Уже за
десять лет до того, как Эйнштейн выступил со своей
теорией относительности, голландский физик Ген-
рик Антон Лоренц (1853—1928) получил уравнения
для преобразований, названных его именем. Однако
этот блестящий теоретик все же не может считаться
основателем теории относительности. Оставаясь в
плену консервативного мышления... до конца жизни
он пытался отстоять... существование абсолютного
времени» [63, с. 37]. В то же время именно его пре-
образования легли в основу математического описа-
ния феномена относительности времени. Аналогич-
ная история имела место со знаменитым выражени-
ем А.И. Зоммерфельда. Оно описывало физический
эффект при движении частицы со скоростью, пре-
вышающей скорость света, хотя СТО запрещала воз-
можность такого движения. Однако оказалось, что
это положение справедливо лишь для скорости све-
та в вакууме, а частицы могут превышать скорость
света в веществе. Что и подтвердилось в так называ-
емом эффекте Черенкова, и уравнение А.И. Зоммер-
фельда оказалось описывающим реальный эффект
рождения этой частицы квантов. Таким образом,
математические построения рано или поздно нахо-
дят свой физический адрес, однако он не всегда ока-
зывается совпадающим с тем, на который указывали
их авторы. Представляется, что та же судьба уготова-
на математическим исследованиям в области синер-
гетики.
Критический анализ начал синергетики
61
2.4.	Краткие выводы
Когда стали явными расхождения между термо-
динамикой и гипотезой Дарвина, установка на ап-
риорную правильность последней оказалась на-
столько сильной, что ученые охотно ухватились за
ряд фактов, свидетельствующих о том, что струк-
туры в природе спонтанно возникают из хаоса.
Было сделано предположение, что они не только
образуются, но и могут усложняться под влиянием
бифуркаций. Эти феномены были противопостав-
лены росту энтропии, которая, согласно теорети-
ческим выкладкам, должна была обусловливать
старение и разрушение. Наука оказалась как бы до-
полненной еще одним свойством природы. Случай-
ность в возникновении и эволюции организован-
ных систем была психологически легко принята, в
физике в итоге известного спора между Н. Бором
и А. Эйнштейном. Все это, естественно, не имело
бы места, если бы абстракции сверялись с природ-
ными процессами, что свойственно натурфилософ-
скому методу. В результате были допущены серьез-
ные ошибки, связанные с распространением выво-
дов, полученных на идеальном газе, за пределы
граничных условий, где свойства систем определя-
ются их структурой. Второй принципиальной ошиб-
кой явилось пренебрежение уровнями сравнения
систем, в чем заключается различие между стати-
стической физикой и термодинамикой. Кроме того,
выводы, полученные на системах, состоящих исклю-
чительно из косной материи, переносились на орга-
низованные системы без выявления и учета их спе-
цифики.
Из сказанного следует, что задачи, на решение
которых претендует синергетика, не могут быть в
принципе решены в силу принципиальных ошибок в ее
исходных положениях. Это и дает основание для утвер-
ждения, что синергетика является научным заблужде-
нием. На этом же основании можно утверждать, что
62
Глава II
философия синергетики также является заблуждени-
ем философского характера.
Это и спасает нас от повторения опасной установ-
ки, что «в мире, основанном на нестабильности и
созидательности, человечество опять оказывается
в самом центре мироздания».
Следовательно, необходим принципиально новый под-
ход к проблемам, на решение которых претендует
синергетика. Кратко суть этих проблем заключа-
ется.
1)	в выявлении общих физических закономернос-
тей переходов порядок — хаос — порядок и законо-
мерностей, лежащих в структуре хаоса;
2)	в решении проблемы сущности жизни, ее воз-
никновения и эволюции;
3)	в выявлении закономерностей, обеспечиваю-
щих эволюцию всех природных систем.
Глава III
ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ТЕОРИИ ОРГАНИЗОВАННЫХ
СИСТЕМ
3.1.	К определению понятия
«система»
ОПРИЧИНАХ неудач при решении
проблем организованной сложно-
сти пишет С.В. Чудов: «К сожале-
нию, построение теоретической
биологии встречается со значительно
большими экспериментальными и матема-
тическими затруднениями, чем построе-
ние теоретической физики... Математи-
ка, доставшаяся нам в основном от антич-
ной эпохи, тоже мало приспособлена для
анализа биологических форм, да и в даль-
нейшем ее развитие стимулировалось в
основном техническими задачами, типа
баллистики и небесной механики, в кото-
рых степень детерминированности была
(или, вернее, считалась вплоть до недав-
них пор) весьма высокой. В результате фи-
зикалистская парадигма подмяла под себя
мышление целой эпохи» [32, с. 5]. Еще
64
Глава III
более конкретно говорит по этому поводу С.Г. Смир-
нов: «До тех пор, пока в биологии не будет вырабо-
тана широкая и четкая система понятий и законов,
отражающих явления живой природы адекватно... не
следует ожидать серьезных результатов от математи-
ческой биологии» [64, с. 79]. Это же замечание мож-
но отнести и к разнообразным теоретическим по-
пыткам решить проблему организованной сложнос-
ти [17].
Учитывая эти замечания, а также негативный
опыт синергетики, начнем подход к этой проблеме
исподволь с определения исходных понятий, кото-
рые будут необходимы в дальнейшем. Первым шагом
на этом пути будет уточнение понятия системы. Оно
необходимо, поскольку все разнообразие организмов
представляет собой лишь часть природных систем.
Поэтому поставим первоначально вопрос, что пред-
ставляет собой система вообще? Если мы примем
наиболее распространенное определение ее, кото-
рое говорит о том, что система — это связная сово-
купность ее элементов (частей), проявляющих себя
как единое целое, обладающее новым качеством
(свойство эмерджентности), то нам придется тогда
признать, что система у нас одна: это Вселенная. Но
ум наш, различая связи различного качества и фор-
мы поведения в определенных условиях и на опреде-
ленных отрезках времени, выделяет из этой всеобъ-
емлющей системы подсистемы, которые тоже счи-
таются системами и т.д. Таким образом, нам придет-
ся признать, что то, что мы назовем системой, будет
всегда носить на себе отпечаток субъективности.
Пока же из известных определений системы наи-
более адекватным реальности представляется опре-
деление, предложенное Л.А. Блюменфельдом: «Эта
совокупность является системой, если:
1)	заданы связи, существующие между этими эле-
ментами;
2)	каждый из элементов внутри системы считает-
ся неделимым;
Исходные положения теории...	65
3)	с миром вне системы система взаимодействует
как целое;
4)	при эволюции во времени совокупность будет
считаться одной системой, если между ее элемента-
ми в разные моменты времени можно провести од-
нозначное соответствие. Соответствие должно
быть именно однозначным, а не взаимооднознач-
ным» [65, с. 37]. Важность последнего положения
может быть проиллюстрирована примером однознач-
ного, но не взаимооднозначного соответствия заро-
дыша кристалла минералу, а зиготы — зрелому орга-
низму по общему геному.
3.2.	Критерий классификации систем
Очевидно, что жизнь в ее современном научном
понимании представляет собой совокупность систем-
организмов, образующих биосферу. Для формулиров-
ки ее операционального определения необходимо
найти критерий, отличающий организмы от других
классов систем. Поиск такого критерия мы начнем с
понимания того факта, что дать определение како-
го-либо класса однотипных систем означает отнести
его по общим свойствам к более широкому классу
систем и затем найти критерий отличия от других
классов, входящих в этот широкий класс. Основыва-
ясь на этом положении, найдем вначале такой наибо-
лее широкий класс (множество) систем. Для этого
рассмотрим в качестве примера изомеры, т.е. моле-
кулы одинакового химического состава, имеющие
при этом различное расположение атомов или атом-
ных групп. Немецкий биофизик М. Эйген подсчитал,
что изомеров только у одной молекулы ДНК кишеч-
ной палочки может быть Ю1000000. Число это невооб-
разимо огромно. Достаточно сказать, что число ато-
мов в наблюдаемой Метагалактике (а в ней миллиар-
ды галактик) имеет величину порядка «всего лишь»
1080 [65].
Методы современной химии говорят о том, что в
3-1347
66
Глава III
принципе каждый из изомеров ДНК кишечной па-
лочки может быть синтезирован. Такое понимание
дает нам для начала классификации наиболее общий
класс или множество возможных систем. Но в свою
очередь ставит вопрос: что представляет собой класс
существующих систем, как подкласс этого множества?
В реальности, как это видно из приведенного приме-
ра с ДНК, множество существующих систем совер-
шенно ничтожно по сравнению с числом возмож-
ных. Скажем, минералы, образующие подпочвенный
слой земли, состоят в основном из молекул окиси
кремния, воды и окиси алюминия. Но разнообразие
их опять же абсолютно мизерно по сравнению с
теоретически возможным. То же наблюдается и в
отношении пород, образованных из минералов, сло-
ев планеты, организмов и т.п. И дело здесь не в не-
достатке вещества для реализации всего возможно-
го разнообразия. Действительно, однотипных си-
стем каждого класса множество.
Уже на уровне молекул использование возможно-
го разнообразия в реальности также ничтожно. Так,
разнообразие неорганических молекул на Земле со-
ставляет величину порядка 105, органических — в
разнообразных видах живой и неживой материи —
порядка 10б, всех, включая вещества, синтезирован-
ные искусственно, — порядка 107-8 [67, 17]. Разнооб-
разие всех существующих биологических видов со-
ставляет примерно 1% от видов, когда-либо существо-
вавших. То, что разнообразие синтезированных
молекул превышает на один-два порядка число при-
родных, еще раз говорит о том, что класс реально
возможных систем практически бесконечен. Об
этом же свидетельствуют и новые химические эле-
менты, синтезированные в ускорителях, новые ми-
нералы (карбин, фианиты и т.п.). Если же мы будем
переходить от низших ко все более и более высоким
уровням материи, то пространства для комбинато-
рики окажутся на каждой ступени подъема все боль-
ше и больше. Ведь из молекул только одного вида,
Исходные положения теории...
67
например воды, может быть построено огромное
разнообразие макросистем: это и кристаллы-снежин-
ки, и кристаллы града, и все разновидности ледни-
ков, ручьев, рек, морей, океанов и облаков. Но из
разных элементов может быть построено еще боль-
шее разнообразие систем.
Поскольку истинной системой является весь Кос-
мос, а любая подсистема — лишь его частью, нераз-
рывно с ним связанной, в свойствах выделяемого клас-
са должна быть отражена эта связь. «Я надеюсь, что
наука будущего, сохраняя аналитическую точность ее
западного варианта, будет заботиться и о глобальном,
целостном взгляде на мир. Тем самым перед ней
откроются перспективы выхода за пределы, постав-
ленные классической культурой Запада», — считает
И. Пригожин [45]. Подобная необходимость подчер-
кивается многими исследователями. «Биосфера не
может быть понята в явлениях, в ней происходящих,
если будет упущена эта ее резко выступающая связь
со строением всего космического механизма», — пи-
шет В.И. Вернадский в своей работе «Биосфера и
Космос». «Согласно представлениям современной
физики, Вселенная — это динамически неделимое
целое». «Осознание единства и взаимной связи всех
вещей и событий и осознание любого феномена как
проявления фундаментальной целостности — еще
одна важнейшая общая черта всех восточных миро-
воззрений». «Материальная Вселенная выглядит как
динамическая паутина взаимосвязанных событий. Ни
одно из свойств любой части этой паутины не явля-
ется фундаментальным: все они вытекают из свойств
других частей, и всеобщая согласованность их взаи-
мосвязей определяет структуру всей паутины», —
пишет физик-теоретик Ф. Капра [3, с. 85, 339, 341].
Им вторит известный астроном Фред Хойл: «Совре-
менные достижения космологии все более настой-
чиво подталкивают нас к выводу, что условия нашей
повседневной жизни не могли бы существовать в
отрыве от далеких частей Вселенной, и если бы эти
з*
68
Глава III
части каким-то образом были изъяты, то все наши
представления о пространстве и геометрии момен-
тально утратили бы свой смысл» [3, с. 218]. Этим
условиям будет удовлетворять следующее требование
к подмножеству существующих систем: каждый суще-
ствующий объект должен являться эволюционирующим
микрокосмом, т.е. сохраняться за счет, как минимум,
уравновешивания воздействий эволюционирующего
Космоса [ 11—23].
Для понимания смысла этого утверждения приве-
дем пример простейшего микрокосма, каким явля-
ется обыкновенный камень. В земных условиях ка-
мень противостоит испаряющему действию Солнца,
силе гравитации, перепадам температур, активнос-
ти десятков химических веществ, находящихся в
воде, воздухе и почве. Более того, сцепление моле-
кул в камне столь уникально согласовано, что при
умеренных усилиях сжатия или растяжения в нем
возникают силы, равные по величине и обратные по
направлению силам, на него воздействующим. Вхо-
дящие в его состав тяжелые элементы расскажут о
том, что образующая его материя прошла эволюци-
онный путь в составе тяжелых звезд, в том числе
элементы тяжелее железа испытали вспышку сверх-
новой звезды. Геологу камень расскажет о процессах
геологической эволюции.
Растение являет собой микрокосм, который не
только уравновешивает все воздействия среды (ми-
нимальное требование существования), но может и
использовать их (дождь, солнечный свет и т.п.) для
повышения своей устойчивости. Общие черты мно-
гоклеточного и одноклеточного растений и их род-
ство с простейшими бактериями говорят о процессе
эволюции биосферы. Отличие искусственных систем
от природных заключается в том, что хотя они и
являются микрокосмом, но они не возникли есте-
ственным эволюционным путем. Такой подход рас-
ширяет древнее мистическое утверждение, что толь-
ко человек представляет собой микрокосм, так как
Исходные положения теории...
69
показывает, что этому условию отвечают все суще-
ствующие природные системы.
В то же время процессы, возникшие после Боль-
шого взрыва, в частности образование разнообраз-
ных частиц из первичного хаоса кварков и глюонов,
возникновение небесных тел, увеличение расстоя-
ния между галактиками в силу расширения космичес-
кого пространства и т.п. обусловливают постоянную
эволюцию Космоса. И все существующие в нем сис-
темы возникают на определенном этапе этой эволю-
ции и существуют до тех пор, пока являются микро-
космом, и разрушаются, когда перестают быть тако-
вым. Примером таких процессов может явиться пласт
каменной соли. Он может сохраняться в неизмен-
ном состоянии многие миллионы лет. Но если в
результате эволюционных процессов он окажется в
водной среде, его существование вскоре прекратит-
ся. Вследствие подобных процессов в любом объек-
те может сохраняться определенное соотношение
космоса (от греческого слова «порядок») и хаоса.
Исключениями из этого правила не являются и орга-
низмы, в которых всегда идут процессы распада и
возникновения новых структур. Уже в молодости с
момента прекращения роста организма начинают
преобладать процессы разрушения, завершающиеся
после смерти исключительно процессами распада.
Да и биосфера в целом находится также в процессе
эволюции, состав образующих ее организмов посто-
янно меняется. Таким образом, каждая существую-
щая система должна отвечать не просто принципу
микрокосма, а принципу эволюционирующего микрокос-
ма. Именно этим объясняется, что все системы Кос-
моса, построенные из небольшого разнообразия ча-
стиц, столь отличаются друг от друга. В связи с этим
можно вспомнить, что все элементарные частицы
представляют собой различные сочетания 18 квар-
ков, а вся периодическая таблица химических эле-
ментов состоит из различных комбинаций трех ча-
стиц: протонов, нейтронов и электронов.
70
Глава III
Принцип соответствия эволюционирующему мик-
рокосму отличается, например, от голографическо-
го принципа, согласно которому все множество
объектов является однообразным повторением од-
ной и той же структуры. Принцип эволюционного
микрокосма не только отражает динамику эволюци-
онных процессов, но и широкое разнообразие сис-
тем, связанное со всей предыдущей историей косми-
ческой эволюции. Кроме того, он отражает индиви-
дуальность каждой системы в силу большего влияния
на нее ближней части Космоса по сравнению с дальней.
Отражение эволюционирующего Космоса, т.е. всей
совокупности систем, в каждой системе вновь воз-
вращает нас к древней мудрости, выраженной в афо-
ризме, приписываемом Гермесу Трисмегисту: «Все
отражено во всем». Но, очевидно, что особенность
каждого объекта и образующей его материи зависит
от времени его образования, условий и места, зани-
маемого им в эволюционном процессе.
3.3.	Универсальный критерий классификации
объективных систем
Ничтожно малое, по сравнению с возможным,
число объектов дает основание для определения
критерия классификации всего многообразия суще-
ствующих систем. Очевидно, что таким объектив-
ным критерием классификации можно считать спо-
соб, которым системы обеспечивают свое существование.
Для выяснения множества способов существования
объектов обратимся к одному из наиболее общих
разделов современной физики — термодинамике. С
ее наиболее масштабной точки зрения любая систе-
ма может находиться в двух основных состояниях:
стабильном или лабильном. Примером стабильной
системы, как это уже отмечалось выше, может яв-
ляться кристалл или даже простой камень. Стабиль-
ным способом сохраняется множество систем — от
атомов до небесных тел, меняются лишь силы, обра-
зующие связи между элементами — нуклонные, элек-
Исходные положения теории...	71
тромагнитные, гравитационные. Существует множе-
ство устойчивых лабильных систем — от микродиф-
фузионных потоков до межгалактических перетоков
газа, сохраняющихся за счет своеобразной антитезы
стабильности — лабильности. Они как бы постоянно
разрушаются, но при этом нарушается их равнове-
сие с внешней средой, и она их восстанавливает.
Пример лабильной системы — обычный ручей, го-
ворит о том, что в присутствии внешнего источника
вещества и энергии лабильность может обеспечивать
существование системы не менее надежно, чем ста-
бильность. Если выплеснуть часть ручья, пытаясь его
разрушить, то на мгновение отток воды остановит-
ся, приток увеличится, и ручей восстановится. По-
добным образом миллионы лет сохраняются реки,
ледники и т.п. И здесь, как и у камня, представителя
стабильного способа сохранения, мы видим типич-
ную для микрокосмоса отрицательную обратную
связь с разрушающим воздействием, направленную
на сохранение лабильной системы, свойство, назы-
ваемое в термодинамике принципом Ле-Шателье.
3.4.	Определение понятия «порядок»
Понимание физических причин переходов типа
«порядок — хаос — порядок» позволяет перейти к
поиску операционального понятия порядка. Соб-
ственно говоря, оно уже предложено много десяти-
летий назад Дж. фон Нейманом. Он определяет по-
рядок как величину, обратную величине описания
системы. Проиллюстрируем его определение приме-
ром. Представим себе, что дано описание бесконеч-
но большого числа точек, хаотически расположен-
ных на плоскости. Очевидно, что оно потребует
бесконечного списка их координат. Но если эти точ-
ки образуют прямую линию, то описание сведется к
выражению у = kx. То же относится к текстовому
описанию любой системы и закона ее изменения,
например алгоритма. Так, земельный кадастр, опре-
деляющий свойства земельных угодий по ряду кон-
72
Глава III
кретных признаков, вводит порядок в классифика-
цию этих угодий по сравнению с конкретными опи-
саниями каждого земельного участка в отдельности.
Очевидно,, что такое понятие порядка аналогич-
но понятию простоты, В то же время антиподы этих
понятий «хаос» и «сложность» не являются тожде-
ственными, ибо структура или функционирование
сложной, т.е. содержащей длинное описание, систе-
мы может быть не хаотичным, а закономерным. Это
особенно справедливо для организованных систем,
обладающих высокой сложностью. Отсюда следует,
как и в случае информации, относительность поня-
тий простоты и сложности, применимых лишь к
данной системе или при сравнении аналогичных
систем. Например, поведение организма становит-
ся тем более простым, чем более закономерным
образом действуют его органы. Это происходит,
например, когда вместо случайных действий, связан-
ных с поиском решения некоторой задачи, организм
вырабатывает необходимый для ее решения рефлекс.
При этом, определяя простоту или сложность
системы, следует учитывать как минимум два момен-
та. Первый — уровень определения. Так, определяя
простоту или сложность структуры некоторого уч-
реждения, принимают в качестве исходного его уров-
ня человека и его функции в коллективе. При этом
могут в первом приближении игнорироваться его
психологические и профессиональные способности,
которые будут представлены на следующем уровне
описания, так же как и особенности его здоровья и
т.п. Второй — субъективность оценки. Так, например,
оценка шахматной позиции в отношении ее просто-
ты или сложности новичком и гроссмейстером мо-
жет быть диаметрально противоположной.
3.5.	Хаос как зеркало космоса
К конкретным успехам синергетики относят опи-
сание ряда процессов, относившихся к хаотическим,
где, как считается, фактор случайности может играть
Исходные положения теории...
73
решающую роль. Как пишет В.В. Горбачев: «Выясни-
лось на самом деле, что хаос — не отсутствие струк-
туры, а также структура, но определенного типа. Это
впервые отмечено в работах Э. Лоренца, который в
1963 г. попытался математически описать на основе
тепловой конвекции в атмосфере и с учетом земно-
го тяготения глобальные метеорологические процес-
сы на нашей планете. Было показано, что хаотиче-
ский процесс может быть описан математически —
довольно сложными нелинейными уравнениями, с
привлечением численных компьютерных расчетов,
что означает наличие в нем некоего внутреннего
порядка, пусть и довольно сложного. В расчетах
Лоренц применил метод математического модели-
рования с использованием трех дифференциальных
нелинейных уравнений» [26, с. 185]. В то же время
едва ли этот метод, за исключением преодоления
конкретных трудностей, внес нечто новое в понима-
ние природы хаоса. Методы приближенных расче-
тов в гидро- и аэродинамике, например, давно изве-
стны. О том, что никаких принципиально новых за-
кономерностей в методе, использованном Э. Лорен-
цом, не создано, говорит тот факт, что «автор моде-
ли атмосферных процессов Э. Лоренц подчеркивал,
что, несмотря на спутники и множество наземных
станций, собирающих метеорологические данные,
предсказание погоды на срок более двух-трех недель
имеет не большее отношение к реальности, чем
метеокарта, выбранная наугад из кучи старых карт»
[26, с. 190]. Таким образом, Э. Лоренц отчасти ре-
шил важную, но конкретную метеорологическую
задачу, относимую к анализу хаотических процессов.
Для ее решения им были использованы отчасти из-
вестные, отчасти неизвестные переменные, роль
которых ему удалось уточнить численными метода-
ми. Однако им не были определены не только общие
закономерности физического хаоса, но даже и пол-
ный комплект факторов, определяющих погодный
прогноз. Таким образом, и в этом случае, как и в
74
Глава III
синергетике в целом, природа хаоса остается нераз-
решенной.
Краткий экскурс в историю этой проблемы гово-
рит о том, что в процессе ее решения исследовате-
ли столкнулись с серьезными трудностями. Об их
причинах пишет математик С.В. Чудов: «Для физи-
ческого эксперимента требование обязательной его
воспроизводимости отрезает исследователю путь к
изучению хаоса. Тем самым из области физики были
неоправданно, произвольно исключены реально су-
ществующие недетерминированные ситуации, а все
случайно наблюдаемые явления этого рода просто
игнорировались, предметом науки считались лишь
устойчивые и регулярные причинно-следственные
связи. В результате физическая картина мира полу-
чилась не просто односторонней, из нее выпало едва
ли не главное — причина упорядоченности и ее ис-
точник.
А ведь гармония рождается из хаоса, как Афроди-
та из пены морской, что было прекрасно известно
еще современникам Гомера. Но потребовалось двад-
цать пять веков развития математики, чтобы этот
миф мог превратиться в физическую теорию» [36,
с. 11]. Надежду на такое же разрешение этой пробле-
мы выражают Е.Н. Князева и С.П. Курдюмов. Они
пишут: «Обычно не задумываются над тем, почему
процессы в среде выстраиваются именно таким,
вполне определенным образом, почему возникают
именно такие структуры (спирали или правильные
шестигранные ячейки). Вообще говоря, это — одна
из загадок, которую не могли решить древние: поче-
му совершенное, гладкое, однородное целое вдруг
распадается на какие-то локализованные части? Кто
его «портит»?» А далее они оптимистично заявляют:
«Синергетика позволяет снять некие психологичес-
кие барьеры, страх перед сложными системами. И
эта надежда — на описание сложного относительно
простым образом небезосновательна» [68, с. 6—7].
Как следует из [61; 63; 68], эти надежды связаны с
Исходные положения теории...
75
исследованиями поведения функций, представляю-
щих собой решения нелинейных дифференциальных
уравнений. Однако, как это было показано выше,
использование этого метода не позволяет выявить
ни специфику жизни, ни общих принципов поведе-
ния систем, состоящих целиком из косной материи.
Видимо, неслучайно поэтому И. Пригожин фактичес-
ки делает утверждение о принципиальной невозможно-
сти описания хаотических состояний. Он пишет: «В этих
точках (бифуркаций. — М.Ш.} самое полное знание
не дает нам возможности вычислить то, что про-
изойдет» [56, с. 50]. Или «Так, если мы наблюдаем
хаотическую систему, образованную из двух началь-
ных состояний, сходных в такой степени, в какой
мы этого желаем, то увидим, что различия в разви-
тии нарастают по экспоненте. Поведение хаотичес-
кой системы, хотя и описывается детерминистичес-
кими уравнениями (видимо, имеются в виду нелиней-
ные дифференциальные уравнения. — М.Ш.), по сути
дела не воспроизводимо». «Хаотическая система
ставит под вопрос само понятие причинности» [56,
с. 14]. Диаметрально противоположной точки зре-
ния придерживается Р. Том, утверждающий, что Все-
ленная представляет собой Космос, а не Хаос [62, с.
14].
Другое высказывание И. Пригожина представля-
ется более конструктивным: «Что касается современ-
ного видения мира, то интересно отметить, что
космология все мироздание рассматривает как в зна-
чительной мере беспорядочную — а я бы сказал, как
существенно беспорядочную — среду, в которой вык-
ристаллизовывается порядок» [45, с. 49—50]. Согла-
шаясь с Пригожиным о невоспроизводимости хаоти-
ческих состояний, С.В. Чудов говорит о возможнос-
ти предвидения итоговых состояний перехода хаоса
в упорядоченные состояния. Он пишет, что «наблю-
даемые характеристики этих (хаотических. — М.Ш.)
процессов невыводимы из особенностей предше-
ствующего, плохо структурированного состояния,
76
Глава III
дальний прогноз более точен и определен, чем ближ-
ний прогноз, который в ряде случаев вообще невоз-
можен. Переходные процессы нерегулярны и невос-
производимы, но ведут они к вполне воспроизводи-
мым и просто описываемым состояниям, причину
которых трудно усмотреть в «начальных условиях»,
в таких ситуациях малосущественных» [32, с. 4].
Очевидно, чтобы разобраться в этих точках зре-
ния, необходимо понять, что представляет собой
хаос с физической точки зрения. С этой целью рас-
смотрим, как отражаются процессы, происходящие
в Космосе, на процессах, происходящих в локаль-
ных системах. Воздействия Космоса на них до опре-
деленного предела уравновешиваются в стабильных
микрокосмах переменными величинами сил сцепле-
ния и отталкивания частиц. Это имеет место, напри-
мер, при умеренных величинах механических воз-
действий, перепада температур, изменении скорос-
ти его перемещения и т.п. Вовне это может расцени-
ваться как неизменное состояние. У лабильных сис-
тем (достаточно вспомнить переменные режимы
водных потоков) внешние процессы компенсируют-
ся уже более широкими вариациями собственных
режимов. Этот факт обусловлен общей закономер-
ностью. Суть ее в том, что чем более ослаблены свя-
зи между частицами, тем более наглядно проявляют-
ся внешние воздействия на систему в целом. В жид-
кости, где связи между частицами более ослаблены,
чем в твердом теле, результаты внешних воздей-
ствий проявляются сильнее, а в газе сильнее, чем в
жидкости. Это и делает такое состояние системы, со
слабо связанными в ней элементами, динамичной кар-
тиной, наиболее адекватно отражающей мгновенные
изменения процессов в самом Космосе. Очевидно, что
лишь в силу неспособности мгновенно расшифровать
изменяющиеся состояния такой системы, реагирую-
щей одновременно на множество изменений в ближ-
нем и дальнем Космосе изменением своей структуры
и динамики, мы присваиваем ей название хаоса.
Исходные положения теории...
77
В качестве примера, иллюстрирующего приведен-
ные утверждения, можно привести последствия воз-
действий Луны на Землю во время движения по ор-
бите. Эти воздействия будут отражены, в частности,
в виде волны, распространяющейся в литосфере и
фиксируемой лишь приборами. В гидросфере это
воздействие отразится мощными морскими и океан-
скими приливами. Еще более адекватно и значитель-
но это воздействие отразится в атмосфере. Однако
первое и последнее явления в силу специфики чело-
веческого восприятия остаются для нас менее замет-
ными, чем приливные гидросферные явления. Так,
во время отлива состояние скал на берегу покажется
совершенно неизменным. В то же время движение
воды представляется чрезвычайно впечатляющим.
Примерно до середины второго тысячелетия при-
рода приливов и отливов оставалась неизвестной и
производила впечатление хаотического процесса,
вызываемого собственными свойствами водной сти-
хии. Ныне этот процесс достаточно изучен и позво-
ляет охарактеризовать свойства нашей космической
спутницы — Луны.
Отсюда становится понятным замечание С.В. Чу-
дова о том, что «дальний прогноз более точен и
определен, чем ближний прогноз» [32, с. 4]. Есте-
ственно, что когда после хаоса система структуриру-
ется новым потенциальным барьером, влияние на нее
ближнего и дальнего Космоса становится существен-
но менее наглядным. В то время как в период хаоти-
зации все эти воздействия проявляются более явно,
делая процессы «нерегулярными и невоспроизводи-
мыми». Очевидным становится также то, почему
«дальний прогноз более точен и определен, чем
ближний прогноз». Это связано с тем, что прогноз
нового потенциального барьера более очевиден, чем
промежуточные хаотические состояния, на которых
заметно проявляется множество факторов внешней
среды.
Анализ этих факторов, как это уже неоднократно
78
Глава III
случалось, может быть успешно использован, в силу
«чувствительности» хаоса, для открытия новых за-
конов. Наглядным примером такого случая является
эффект С.Э. Шноля. Как известно, им было выявле-
но некоторое воздействие, предположительно кос-
мического происхождения, решающим образом вли-
яющее на результаты химических и биохимических
процессов. Причина и закономерность этих процес-
сов пока не установлена. Но это не означает, что в
будущем этого не произойдет. Так, например, хаоти-
ческие вспышки активности исторических и биоло-
гических процессов позволили А.Л. Чижевскому
найти их причину в активности Солнца. Нечто по-
добное произошло и с помехами в радиоприеме,
отмеченными американцами А.Р. Пензесом и Уилсо-
ном. Пробившись в течение года в попытках устра-
нить все вероятные возможности шума, вносившего
хаос в радиоприем, они поняли, что источник его —
реликтовое излучение, заполняющее весь Космос.
Эти исследования, как известно, явились существен-
ным вкладом в теорию Большого взрыва.
3.6.	Физические факторы, определяющие переходы
порядок—хаос—порядок
Таким образом, методами синергетики не удалось
найти закономерности ни образования порядка в
структурах, относящихся к косной материи, ни зако-
номерностей феномена жизни. В то же время оче-
видно, что такие закономерности должны существо-
вать. Соображения об общем характере некоторых
таких закономерностей для косной материи уже были
высказаны. Эти соображения могут быть дополнены
еще рядом физических факторов общего порядка,
отчасти рассмотренных в предыдущих разделах.
1)	Внешним, а потому наиболее трудным для оцен-
ки фактором является соответствие каждой систе-
мы принципу эволюционирующего микрокосма. В экспе-
риментах эта проблема решается, если оказывается
возможным, за счет создания стандартных внешних
Исходные положения теории...
79
условий, блокирующих внешние воздействия. Анализ
причин, влияющих на изменчивую природу хаоса,
может приводить к фундаментальным открытиям.
2)	Бифуркации играют в природе значительно
меньшую роль, чем им отводится в синергетике.
Любое большое возмущение, рассеиваясь в среде,
порождает огромное количество слабых производ-
ных возмущений, не оказывающих никакого замет-
ного реального эффекта при их воздействии с дисси-
пативной системой, т.е. бифуркациями не являются.
Да и коэффициенты отбора реальных систем из мно-
жества возможных (для изомеров ДНК — 1/101000000)
свидетельствуют о решающей роли в эволюционных
процессах не бифуркаций, а требований соответствия
любого объекта эволюционирующему микрокосму. Как
справедливо отметил Р. Том, бифуркации, если они и
оказывают влияние на переходы из порядка в хаос
или обратно, лишь запускают процесс, но не влияют
на сам переход. В то же время переходы порядок —
хаос — порядок могут происходить и без участия
бифуркаций. Особенно наглядно говорит об этом
опыт Жуковского, где изменения различных преоб-
разований капли туши происходят не случайным, а
закономерным путем.
3)	Благодаря постоянному характеру эволюции
Космоса и ее воздействию на микрокосмы разруша-
ются и возникают различные системы, начиная от
элементарных частиц и кончая скоплениями галак-
тик. В качестве наглядного примера потенциальных
возможностей образования различных структур мож-
но привести тот факт, что многие химические эле-
менты вступают в разнообразные соединения, про-
являя при этом несколько валентностей. Так, в раз-
личных соединениях такие элементы, как углерод —
С (от СН4 до СО2), азот — N (от NH3 до N2O5), крем-
ний — Si (от SiH4 до SiO2), проявляют себя в интер-
вале восьми валентностей. На этом основано огром-
ное разнообразие органических соединений, зави-
сящее от широкого спектра условий внешней среды.
80
Глава III
Это и является одной из причин существования
жизни на Земле и ее разнообразия.
4)	Сложение слабых сил может привести к их
превосходству над силами более высокого порядка и
к изменению прежних связей элементов различных
систем. Например, сила гравитации может вызвать
образование новых ядерных структур в массивных
звездах, преодолевая на много порядков более мощ-
ные силы электростатического отталкивания и ядер-
ные силы.
5)	История образования систем может радикаль-
но влиять на их природу. Например, слабые взаимо-
действия, если они возникли раньше, чем более силь-
ные, могут препятствовать реализации последних.
Так, электростатическое отталкивание может пре-
пятствовать слиянию атомных ядер и образованию
гораздо более сильных внутриядерных связей. Эта
особенность так же, как и потенциальные барьеры,
способствует структурной устойчивости уже упоми-
навшегося разнообразия элементов периодической
таблицы. Именно этим обстоятельством обусловле-
но все разнообразие устойчивых изотопов, включен-
ных в таблицу Менделеева. Благодаря высоким тем-
пературным, в миллионы и миллиарды градусов,
потенциальным барьерам устойчивые изотопы оста-
ются неизменными в течение миллиардов лет. В
энергетическом плане периодическая таблица хими-
ческих элементов может быть образно представле-
на как ряд спускающихся с обоих ее концов каскадов
энергетических «озер», отделенных друг от друга
«плотинами» потенциальных барьеров, сходящихся
к атому железа, переход от которого в любую сторо-
ну требует лишь «подъема» — поглощения энергии.
Разнообразием элементов периодической таблицы,
а также наличием потенциальных барьеров химиче-
ского происхождения обусловлено и все разнообра-
зие химических соединений, а не только самых ус-
тойчивых, иными словами — все разнообразие орга-
нической жизни.
Исходные положения теории...
81
6)	Разрыв прежних связей — разрушение потенци-
альных барьеров — приводит первоначально к хаосу.
Затем, благодаря изначальным свойствам частиц, в
благоприятных условиях возникают новые связи,
обусловливающие новую упорядоченность, фиксиру-
емую новыми потенциальными барьерами.
7)	Общефизический смысл самоупорядочивания
заключается в том, что оно представляет собой пере-
ход из пространства между одной парой потенциальных
барьеров в другие пары. И именно потенциальные ба-
рьеры являются физическим обоснованием абстрак-
тных «систем с частично постоянной функцией», от
обсуждения физической природы которых отказал-
ся в свое время У.Р. Эшби [69, 70, 71]. Именно этими
процессами обусловлено возникновение ячеек Бе-
нара, торов, корон и ромбов в опыте Жуковского,
структур Фехнера, колец Лизеганга, фигур в реакции
Белоусова-Жаботинского, структур в плазме и т.п.
Именно в этом причины того, что прежние упоря-
доченные структуры «портятся», а затем возникают
вновь в виде шестигранников или спиралей в пламе-
ни, о которых пишут Е.Н. Князева и С.П. Курдюмов.
Формы этих структур, отделенных от остального
вещества, определяются уже конкретными обстоя-
тельствами, как, например, магнитными полями,
образующимися в плазме, формой предыдущих струк-
тур, как это имеет место в опыте Жуковского и т.п.
8)	Преодоление потенциальных барьеров может
осуществляться силовым способом. Один из видов
его — превышение энергией уровня потенциального
барьера. Это имеет место, например, при превыше-
нии уровнем воды в водохранилище уровня плоти-
ны или превышения силами гравитации сил электро-
статического отталкивания ядер. В цепных реакци-
ях энергия одних элементов системы превышает
энергию связей других элементов, вовлекая их в
процесс разрушения.
9)	Второй почти безэнергетичный путь преодоле-
ния барьеров — туннельный, т.е. как бы проделываю-
4-1347
82
Глава III
щий туннель в потенциальном барьере (не смеши-
вать с квантовым туннелированием элементарных
частиц). Эти процессы происходят в каталитичес-
ких процессах химических преобразований и термо-
ядерных процессах. Так, ядерные реакции, которые
происходят на Солнце и в результате которых водо-
род превращается в гелий, обусловлены наличием
ядер-катализаторов — изотопов углерода и азота,
способствующих устранению потенциальных барье-
ров [26, с. 169—172]. Процессы эти в зависимости от
конкретных условий могут иметь обратимый харак-
тер. Так, у животных избыток глюкозы в крови пре-
образуется ферментативным путем в гликоген (реак-
ция полимеризации-упорядочивания), а при недо-
статке глюкозы гликоген снова ферментативным
путем превращается в глюкозу.
10)	Те же воздействия, которые рассматриваются
в синергетике (бифуркации), в отношении организ-
мов являются информацией, порождаемой програм-
мами, и столь же отличаются от бифуркаций, как
жизнь отличается от косной материи. Более подроб-
но этот вопрос рассматривается в следующей главе.
Глава IV
ФЕНОМЕН ЖИЗНИ
И ОРГАНИЗАЦИИ
4.1.	Метод исследования
ЛНАЛИЗ понятий порядка и хаоса
и физических механизмов их вза-
имных переходов позволяет не-
посредственно перейти к главной
задаче, на решение которой претендует
синергетика — задаче понимания феноме-
на жизни первоначально как чисто физи-
ческого явления. Начнем с того, что по-
нимание сущности жизни, которое долж-
но быть отражено в ее определении, от-
носится к проблемам не только научной,
но и общекультурной значимости.
С нашей точки зрения на пути к реше-
нию этой проблемы существуют препят-
ствия как объективного, так и субъективного
характера. К объективным прйчинам сле-
дует отнести чрезвычайную сложность
даже простейших организмов. Организо-
ванная сложность жизни, о которой пи-
сал У. Уивер, определяя главную проблему
84
Глава IV
современной науки, обусловлена не только гигантс-
кой сложностью клетки, и, тем более — многокле-
точного организма. Как известно, разнообразие ве-
ществ в клетке достигает величины порядка 10\
Реакции между этими веществами происходят иног-
да в миллионные доли секунды. Число реакций,
протекающих в клетке за одну секунду, лежит в ин-
тервале 1011—1012. При этом в клетке сохраняется
строгая пространственная и временная организация.
Число клеток крупных организмов достигает 1015—
1017. В частности, организм человека состоит из
триллионов клеток высоко специализированных и
связанных в сложнейшую и совершеннейшую си-
стему.
Но сложность жизни не исчерпывается сложно-
стью отдельного, пусть даже самого совершенного,
организма. К ней еще добавляется многомиллионное
разнообразие видов. Это обуславливает множество
разнообразных взаимодействий их друг с другом и с
геосферой. На пути к современному состоянию виды
и биоценозы в своем развитии прошли через дли-
тельные и далеко еще не полностью известные на-
уке периоды предбиологической и биологической
эволюции. Если еще учесть переменный характер
процессов и взаимодействий на всех уровнях геоби-
осферы, то трудности понимания организованной
сложности будут очевидны.
Помимо этих объективных причин, препятствую-
щих пониманию сущности жизни, существуют и при-
чины субъективные, играющие, впрочем, не меньшую
роль. Современные ученые в большинстве своем
стали воспринимать природу через окно лаборато-
рий, а общаются с ней с помощью приборов. Это
чрезвычайно увеличило глубину человеческого вос-
приятия, позволив проникнуть в глубины макро- и
микромира. Однако при этом само восприятие при-
роды как целостного образования оказалось сужен-
ным. Оно стало определяться пропускной способно-
стью прибора и специализацией ученого. Широта и
Феномен жизни и организации	85
целостность мира, свойственные натурфилософско-
му методу, оказались утраченными. В результате, за-
копавшись в изучение огромного количества взаи-
мосвязанных химических реакций, ученые «из-за
деревьев не могут разглядеть леса», т.е. феномена
жизни как целого. Этим очевидно, и вызвано песси-
мистическое замечание В.В. Горбачева по поводу
того, что физика может только отметить, что про-
цессы, протекающие в организмах, не противоре-
чат ее законам. Но как писал И. Бернулли, природа
всегда действует простейшим образом. К известно-
му афоризму «все гениальное просто» можно доба-
вить: «но как же трудно эту простоту установить!». И
как нам представляется, именно поиск этой гениаль-
ной простоты, заложенной Творцом в Свое творе-
ние, является «королевским путем» в науке.
Подобным путем античные ученые, наблюдавшие
за целостной природой, совершали порой крупней-
шие открытия. Вспомним, например, гениальную
идею Левкиппа и Демокрита об атомно-молекуляр-
ном строении вещества, нашедшую признание и
плодотворную разработку почти через два тысяче-
летия. Она была выдвинута из наблюдений за повсед-
невными событиями, такими, как, например, распро-
странение запаха. Из этого и других подобных фак-
тов были сделаны выводы о наличии крошечных,
невидимых частиц, движущихся в промежутках меж-
ду другими частицами, способных, соединяясь, обра-
зовывать новые вещества (например, при горении).
Но подобные прозрения происходили не только в
античности. Уже в исторически недавнее время,
когда открытия, в частности и в биологии, стали
сыпаться как из рога изобилия, несколько десятиле-
тий ушло на решение проблемы, которую Дарвин
назвал «кошмаром Дженкина». Суть ее была в том,
что накопление положительных изменений в наслед-
ственности не может привести к появлению новых
более высокоорганизованных видов. Согласно Джен-
кину, редкое положительное изменение в наслед-
86
Глава IV
ственности в первом же поколении должно было
быть «разбавлено» вдвое, в следующем — вчетверо и
т.д. — и вскоре исчезнуть. Потребовались открытие
Менделя, его переоткрытие через тридцать лет де
Фризом, Чермаком, Корренсом и другими учеными,
а также длительная эпоха дискуссий, чтобы были
установлены основные законы генетики и «кошмар
Дженкина» рассеян.
Но через 60 лет после возникновения «кошмара»
американский математик Фишер показал, что рассе-
ять его можно было уже во времена Дарвина и без
использования достижений генетиков — просто так,
как это сделали Левкипп и Демокрит, наблюдая за
окружающими реалиями. В самом деле, если у ребен-
ка цвет глаз или волос не является смесью отцовских
и материнских, а наследует краски только одного из
родителей, то это уже говорит о том, что наслед-
ственность передается дискретными частицами-гена-
ми. Другой вывод мог быть сделан из того факта, что
у внуков проявляются те свойства, которые были у
их бабушек и дедушек, но отсутствовали у их родите-
лей. Из него следует, что гены передаются, как ми-
нимум, парами и могут быть доминантными, т.е. гос-
подствующими, и рецессивными, проявление кото-
рых подавляется действием доминантных [72, с. 6].
Дальнейшие основные положения генетической те-
ории уже вытекали из этих двух соображений и мог-
ли быть сформулированы с помощью элементарных
расчетов на основании теории вероятности, в част-
ности закона Харди-Вайнберга. Наблюдения за фено-
типами людей могли также привести и к открытию
других свойств геномов. Например, проявление в
фенотипе генов, всегда встречающихся совместно,
могло способствовать пониманию факта «сцепления»
ряда генов в хромосоме и т.д.
Как писал А.А. Малиновский, «еще более интере-
сен пример изучения адаптационного синдрома ка-
надским ученым Гансом Селье, создавшим учение о
стрессе. Он пишет, что, по существу, развитые им
Феномен жизни и организации
87
представления вполне можно было сформулировать
еще в XIX в., т.е. почти целым столетием ранее. А в
наше время для науки это колоссальный период. Селье
указывает, что для установления закономерностей,
открытых им, достаточно было бы общеизвестных
наблюдений об одинаковом исходном начале различ-
ных заболеваний и очень элементарных опытов, для
проведения которых потребовались бы немногим
более сложные инструменты, чем скальпель и нож-
ницы» [72, с. 9]. Характерно, что Дарвин, отвечая
на вопросы анкеты, представил себя довольно зау-
рядным человеком. Лишь в ответе на один вопрос
«он отмечает, что считает свое мышление оригиналь-
ным, так как ему удавалось открывать новое в вещах
обыденных и давно известных» [72, с. 14]. Это, по
существу, является кратким изложением основной
идеи и не только теоретической биологии — найти
новое в том, что считалось обыденным, или, иначе
говоря, сделать неявную информацию, скрытую в
известных нам фактах, вполне явной и доступной
для использования. Поэтому попытаемся выявить
именно принципы, являющиеся отличительными
характеристиками жизни, опираясь на методы, дока-
завшие свою эффективность в биологии и других
науках.
Естественно, что огромный фактический матери-
ал, собранный современной наукой, облегчает пони-
мание феномена жизни и будет широко здесь исполь-
зоваться. И все же в силу сказанного основной ак-
цент здесь будет сделан на целостном дедуктивном
методе, позволяющем выявить основные идеи, реализо-
ванные в феномене жизни. Отметим, что именно выяв-
ление идей, содержащихся в феномене жизни, спо-
собствовало достижению наиболее крупных резуль-
татов, полученных различными исследователями.
Так обстоит дело с идеей эволюции Ч. Дарвина, а
также с теориями авторов, положивших начало це-
лым направлениям биологических исследований. К
ним можно отнести учения о гомеостазе К.Бернара,
88
Глава IV
об условных и безусловных рефлексах И.М. Сечено-
ва, И.П. Павлова и У. Кеннона, работы Н. Винера,
привнесшего кибернетические методы в биологию.
Важную роль в понимании биологических процессов
сыграла термодинамика открытых систем Л. фон
Берталанфи и «логика механизма» У.Р. Эшби. Боль-
шим вкладом в понимание структуры и функциони-
рования организмов явились работы, посвященные
иерархической структуре управления в организме и
построении модели желаемого будущего Н.А. Берн-
штейна, об акцепторе результатов действия П.К. Ано-
хина, о сути генетики — начиная с Г. Менделя и кон-
чая Криком, Уотсоном и т.д.
Поэтому широко используемые в биологии мате-
матические методы являются, как правило, малоэф-
фективными. Невольно приходят на память слова
А.А. Малиновского: «Несколько десятилетий назад
математические работы в биологии трудно было
опубликовать. Теперь они стали почти модными.
Однако надо заметить, что до сих пор больше дове-
рия встречают теоретические работы, которые ка-
саются частных вопросов или снабжены достаточно
устрашающим математическим аппаратом. В то же
время основы широких теоретических исследований
почти всегда относительно просты. Как правило, это
качественно новая точка зрения, которая позволя-
ет своеобразно обобщить факты и лишь на следую-
щем этапе дает возможность широкого применения
ее в конкретных областях или широкого развития с
помощью математического аппарата» [72, с. 8].
4.2.	Материал для жизни
Круг современных идей о сущности жизни кон-
центрируется на ее белково-нуклеотидной природе.
Однако, в биологии накопилось множество данных,
свидетельствующих о том, что земные формы жиз-
ни, похоже, сами рвутся к возможностям существо-
вания в мирах, существенно отличающихся от зем-
ного. Как пишет Ю.Г. Антомонов: «На Земле боль-
Феномен жизни и организации
89
шая часть живых организмов делает запас веществ в
виде крахмала, белков, жиров. Но не все организмы
поступают так! Серобактерии запасают минеральную
серу, окисляют ее до серной кислоты и таким обра-
зом добывают энергию. В опытах при воспроизведе-
нии в пробирке ферментативных реакций фосфор-
ная кислота может быть заменена мышьяковой. Еще
один источник энергии. Органические кислоты мо-
гут содержать другие, нежели обычно, составные
части. Так, некоторые африканские растения обра-
зуют жирные кислоты, в состав которых входит
фтор. Эти жирные кислоты в высшей степени ядови-
ты для остальных организмов. Селен по свойствам
близок к сере. Он, правда, очень ядовит. Но расте-
ния, живущие на селеновых почвах, — астрагалы —
приспособились к нему и у своих аминокислот селе-
ном частично заменили серу.
Профессор ботаники Гавайского университета
С. Сигел специально занимается изучением пределов
жизни. В образцах почвы из Северного Уэльса Сигел
обнаружил простейший ископаемый организм, кото-
рый может развиваться только в атмосфере, бога-
той аммиаком. И организм этот начал жить, когда
ему создали соответствующую среду. В Антарктиде
есть небольшое озеро, наполненное насыщенным
раствором хлорной извести. Этот водный раствор
замерзает лишь при температуре минус 48 °C, а в лет-
нее время согревается лишь до минус 3 °C, т.е. по
характеризующему его температурному режиму на-
ходится за пределами условий, пригодных для жиз-
ни. Однако в нем обнаружены бактерии и водорос-
ли, которые образуют замкнутый жизненный цикл
«созидателей и потребителей окружающей среды».
Одни ферменты существуют и активно действуют в
метиловом спирте при температуре минус 50 °C, дру-
гие активны в насыщенном растворе хлорида лития,
в котором практически нет воды. В отношении при-
способления к окружающей среде очень интересны
растения. Семена или споры растений обладают
90
Глава IV
высокой сопротивляемостью к температурным воз-
действиям и радиации. Более того, С. Сигел утверж-
дает, что «если растения прорастают при полном
отсутствии кислорода, то позднее воздух этим рас-
тениям вреден». Похоже, что семя имеет выбор
между двумя путями развития. И каждый из них ис-
ключает другой. Но это никоим образом не наслед-
ственное качество.
При достаточно высоких температурах кремние-
вый аналог метана — газ SiH4 и кремниевый аналог
углекислоты — «газ» SiO2 ведут себя аналогично угле-
родным соединениям. Ранее мы говорили об углерод-
ной основе жизни. Но она при определенных усло-
виях может быть и кремниевой.
Вы помните, как поэтично описана И. Ефремо-
вым в «Сердце змеи» встреча в космосе двух челове-
ческих цивилизаций — нашей, тела представителей
которой преимущественно содержат соединения,
включающие в свой состав воду (Н2О), и чужой, в
телах представителей которой вместо водорода со-
держится фтор. Непосредственные контакты между
ними исключены, и возможен только обмен инфор-
мацией. Это грустная и поэтическая сказка, которая
может стать былью. Таким образом, ни углерод, ни
водород, ни метан не могут претендовать на исклю-
чительную роль при создании органических соеди-
нений и сложных макромолекул. Так в чем же основа
жизни? Ответ может быть только один: в усложнении
организации материи (выделено мной. — М.Ш.}» [73,
с. 65—66]. Ряд специалистов строит мысленные мо-
дели функционирования организмов в иных, чем на
Земле, температурных и химических условиях. Так,
специалист в области органической химии В.А. Фир-
сов считает, что аммиак может служить растворите-
лем вместо воды. Он пишет о том, что при наличии
азотной атмосферы «аммиачные» животные должны
пить аммиак, вдыхать азот, выдыхать циан или циа-
нистый водород [74]. Согласно данным, полученным
американским космическим зондом «Вояджер», та-
Феномен жизни и организации
91
ким условиям отвечает спутник Сатурна Титан [75,
с. 438].
К сказанному можно добавить, что некоторые
рыбы живут на глубине более десяти тысяч метров —
на дне Марианской впадины, т. е. под давлением
более тысячи атмосфер. Но это не единственные
примеры жизни в условиях, являющихся смертель-
ными практически для подавляющего большинства
организмов. Как известно, из разломов на самом дне
океана бьют горячие источники, так называемые
«черные курильщики», давление в которых достига-
ет нескольких сот атмосфер, а температура — не-
скольких сотен градусов (условия, примерно совпа-
дающие с условиями на поверхности Венеры). Но и
вблизи от этих «черных курильщиков» живут орга-
низмы, образующие совершенно необычные биоце-
нозы, источником энергии для которых служат хи-
мические процессы [88, с. 306]. Часть их живет при
температуре порядка 120 °C, когда белок и ДНК дав-
но должны были бы денатурироваться. Этой же спо-
собностью обладают икринки креветок-фей, живу-
щих в обычных биоценозах. Они без всякого ущерба
для себя переносят пребывание в кипящей воде. С
точки зрения биохимии их белки и нуклеотиды дол-
жны были в подобных условиях отчасти разложить-
ся, полностью лишиться своей пространственной
структуры и способности обеспечивать жизненные
функции организмов.
Но и эти температуры не являются предельными
для организмов. Так, наука обходит еще один важ-
нейший широко известный феномен, даже не зная,
как к нему подступиться. Этот феномен в Болгарии,
где он распространен, называется нестинарством.
Нестинарство — это способность человека ходить
босыми ногами по раскаленным до 1200 °C углям в
течение многих минут. Достигается этот результат
за счет самовнушения, вводящего человека в особое
состояние. Итак, в физическом плане все упомяну-
тые феномены раздвигают границы возможного су-
92
Глава IV
ществования органической жизни до давления в 1000
атмосфер и температуры в 1200 °C. Иными словами,
такая органическая форма жизни могла бы существо-
вать на поверхности Венеры при давлении порядка
ста атмосфер и температуры всего в несколько сот
градусов.
Но в современной науке и технике существуют
факты, позволяющие перейти к более широким обоб-
щениям, дающим возможность удовлетворить тре-
бование С.Г. Смирнова к теоретической биологии.
Для нее он предлагает заимствованный у математи-
ки критерий зрелости для любой науки: «Хочу толь-
ко особо подчеркнуть, — пишет он, — факт, очевид-
ный для любого специалиста в области математики:
предметом абстрактных или фундаментальных раз-
делов математики являются не объекты реального,
т.е. физического, мира, а формализованные систе-
мы (модели)... Эти модели, стартовав из физическо-
го мира, быстро зажили своей собственной жизнью,
управляемой своими самостоятельными законами, и
в настоящее время математические факты суть отве-
ты не на вопрос «как устроен наш мир?», а на вопрос
«какие могут быть миры?»... Я убежден: будущее фи-
зики (и более далекое будущее биологии) аналогич-
но настоящему математики» [64]. Очевидно, что в
этом требовании говорится о самых общих законах
мироздания и жизни в нем, охватывающих не один
известный нам мир и не одну известную нам форму
жизни, а множество миров и множество ее форм,
обусловливающих разнообразие Космоса.
Но уже в то время, когда Смирновым разрабаты-
вались критерии зрелости наук, физика и биология
ступили на ту же тропу, по которой продвигалась
прежде математика. В 70-х годах физиком из Новоси-
бирска Ю.И. Кулаковым были опубликованы работы
по системе физических законов [76]. В то же время
появились работы, позволяющие приступить к ре-
шению тех же проблем и в биологии [4—23]. В част-
ности, в них говорилось об общих идеях, лежащих в
Феномен жизни и организации	93
основе организмов и их моделей, реализованных в
таких технических устройствах, как машины, авто-
маты, компьютеры и роботы. Конечно, компьюте-
ры и роботы не являются представителями миров
иных, но они убедительно демонстрируют возмож-
ность существования жизни на совершенно других
конструктивных и материальных решениях. Основа-
ние такому подходу к проблеме феномена жизни дает
тот факт, что эти искусственные изделия, несмотря
на свою относительную простоту, оказались способ-
ными к проявлению некоторых высших свойств
человеческого интеллекта. Последнее может пока-
заться парадоксом, ибо автоматы содержат в своей
конструкции то, что заложил в нее их создатель —
человек. Однако целые поколения конструкторов и
ученых создавали их, сознательно или подсознатель-
но копируя функции организмов. Когда это было
осознано, то появилась даже целые науки — киберне-
тика, теория информации, бионика, роботехника и
т.д., провозглашавшие своей целью — замену челове-
ка в различных областях его деятельности. Правда,
такие свойства человеческой личности, как интуи-
ция, озарения и т.п., им не свойственны. Но это, по
моему мнению, нечто лежащее за пределами физи-
ческого плана жизни.
О том, что многие из этих технических устройств
оказались более чем удачными, свидетельствуют
факты, о которых писал известный биолог Карл
Саган: «Среди всех абстракций, доступных новой
коре, высшая — это пользование знаковыми языка-
ми, особенно чтение, письмо и математика. Они
требуют согласованной деятельности височной, те-
менной и лобной долей, а может быть, также и заты-
лочной» [77, с. 83]. В то же время, как пишет В.В.
Смолянинов: «На фоне прогресса в самом програм-
мировании появились так называемые языки высо-
кого уровня, позволяющие проводить программиро-
вание на семантическом уровне постановки задачи,
появились программы-редакторы, программы-кор-
94
Глава IV
ректоры, программы-трансляторы, программы управ-
ления базами данных и управления базами знаний...
Материя, безусловно, необходима как основа для
записи текстов семантических программ Жизни, но
основа Жизни — в содержании этих текстов, т.е. в
тех идеях, которые заложены в эти тексты (выделено
мной. — М.Ш.)» [78, с. 73]. Как известно, пока весьма
сложные комбинации компьютерных устройств иг-
рают, по крайней мере на равных, с чемпионами мира
по шахматам. Однако не надо быть пророком, чтобы
предвидеть, что развитие микроэлектроники и на-
нотехнологий приведет вскоре к более компактным
и совершенным искусственным устройствам.
Но с компьютерами связаны не только высшие
проявления жизни. Паразитирующие в Интернете
компьютерные вирусы с успехом моделируют и ее
низшие проявления. Они имеют наследственную
программу, размножаются, перемещаются по сетям
Интернета не хуже их органических собратьев, пре-
одолевающих иммунитет организмов, обходят хит-
роумные системы защиты компьютерных программ.
Таким образом, устройства, моделирующие проявле-
ния жизни, охватывают весь ее диапазон — от выс-
ших до самых примитивных ее форм. Однако, и в
этих рамках, как и в рамках других наук о живом,
специфика жизни осталась не выявленной. Связано
это с тем, что осознание общности частных реше-
ний, как говорит историческая практика, является
непростым делом. Так, принцип обратной связи ис-
пользовался во многих автоматических устройствах,
возможно, еще задолго до знаменитого мельнично-
го потряска, созданного в XVI в. Но прошло не ме-
нее половины тысячелетия, когда посредством обоб-
щения этот принцип был абстрагирован и выделен
из массы конкретных конструктивных решений [79,
с. 37].
Из сказанного естественно предположить, что
такой широкий охват элементов периодической таб-
лицы земной жизнью, существование ее в широком
Феномен жизни и организации
95
диапазоне внешних условий, моделирование всего
диапазона ее проявлений неорганическими устрой-
ствами позволяют надеяться на выявление самой идеи
жизни.
4.3.	Сигнальный элемент — атомарная структура
жизни
Представляется, что именно такая качественно
новая идея была уже давно высказана П.К. Анохиным
и Н.А. Бернштейном. Они отмечали, что отличитель-
ным признаком жизни является ее способность к опе-
режающему реагированию. Это означает, что организ-
мы способны реагировать не на само непосредствен-
но важное для их существования событие, а на опе-
режающий его малоэнергетичный признак — сигнал
(звук, запах, свет и т.п.). Так, например, для реакции
на полового партнера у бабочек может оказаться
достаточным 2—3 молекулы вещества в м3 воздуха.
При этом такая реакция лишь инициируется сигна-
лом, а затем без дополнительных воздействий извне
протекает во много раз более мощно и адекватно
событию (хищник, жертва, вода, половой партнер и
т.п.), признаком которого он является. Однако при
этом не ставился вопрос, каким физическим условиям
должна отвечать система, способная к такому реагиро-
ванию ?
Для ответа на него первоначально рассмотрим
некий типовой случай, когда одновременно возника-
ет угроза сохранению как живого, так и неживого, —
скажем, альпиниста, ручья и камня, рядом с которы-
ми он стоит. Пусть на них со склона движется лави-
на. Ее энергия, рассеиваясь, будет порождать в среде
возмущения — колебания воздуха, почвы, светового
потока, опережающие лавину. Эти возмущения воз-
действуют и на ручей, и на покоящийся камень, и на
альпиниста. Но если ручей и камень будут пассивно
уравновешивать всю последовательность возмуще-
ний от разнообразных вибраций вплоть до удара, то
96
Глава IV
альпинист может просто избежать его — уйти с пути
движения лавины. Иными словами, живой альпинист
прореагировал на возможный удар с опережением, в
то время как неживые — ручей и камень отвечали
лишь на нарастающую по силе последовательность
непосредственных воздействий. Очевидно, что для
обеспечения подобных опережающих реакций орга-
низмы или автоматы должны с необходимостью от-
вечать следующему ряду требований.
1.	Термодинамическому, т.е. обладать структура-
ми, сохраняющими в пределе без рассеяния энергию
высокого потенциала, необходимую для совершения
работы по сохранению организма. Казалось бы, это
требование противоречит второму закону термоди-
намики, ибо энергия высокого потенциала имеет
постоянную тенденцию к рассеянию. Однако это
требование в реальности удовлетворяется широко
распространенными в природе метастабильными
состояниями, в которых энергия высокого потенци-
ала защищена от выравнивания потенциальным барь-
ером. Именно потенциальным барьерам обязано сво-
им существованием все разнообразие устойчивых
изотопов таблицы Менделеева и разнообразие мира
в целом. Наглядным примером такого барьера мо-
жет явиться плотина гидроэлектростанции, препят-
ствующая самопроизвольному перетоку воды с верх-
него уровня на нижний.
2.	Информационному, т.е. обладать структурами,
регулирующими процесс освобождения этой энергии
в ответ на сигнал - слабый, но специфический энерге-
тический импульс. Так, например, при прикоснове-
нии к предмету из специальных клеток руки выделя-
ется калий, который обеспечивает деполяризацию
нервных окончаний и прохождение нервного импуль-
са. Этому условию отвечают органические катализа-
торы-ферменты, которые могут быть введены или,
наоборот, выведены из контакта с веществом за счет
слабого воздействия, например механического, либо
за счет их активации благодаря добавке к ферментам
Феномен жизни и организации
97
коферментов, примерами которых являются вита-
мины, некоторые ионы металлов и ряд молекул РНК
[80, 87, 98]. По подобным схемам в организме чело-
века происходит примерно 10 тысяч разновиднос-
тей ферментативных реакций, обеспечивающих его
жизнедеятельность [81].
К структурам, подобным организменным, можно
отнести не только биологические, но и минераль-
ные катализаторы. К ним могут быть отнесены и
устройства, вообще далекие от химических систем:
выключатель в электрической цепи, спусковой крю-
чок на пружине ударного механизма ружья и т.п.,
часто называемые еще и триггерами, В природе роль,
подобную сигналу, может, например, исполнять воз-
действие, повышающее до критического предела
влажность или запыленность воздуха и тем самым
снижающее сопротивление воздуха до значения, при
котором произойдет электрический разряд между
облаком и землей. Подобные структуры или факто-
ры, называемые нами стрейторами (от английского
straight — прямой) обладают способностью при полу-
чении сигнала изменять режим выделения энергии.
В этих случаях сигнал является информацией. Отли-
чие информации от сигнала заключается в том, что
на воздействие информации система отвечает спе-
цифической реакцией. Но если система уже ответи-
ла такой реакцией, а сигнал продолжает поступать
(избыточная информация в терминологии теории
информации), то эти сигналы уже не будут являться
информацией. В связи с приведенным понимани-
ем информации интересно вспомнить, что биолог
А.Г. Гурвич считал, что фактором, приводящим в дей-
ствие заряженные энергией молекулы, является ин-
формация [82, с. 238]. Продолжая нашу аналогию с
плотиной гидроэлектростанции, можно назвать зас-
лонку, регулирующую переток воды, и туннель, по
которому вода перетекает с верхнего уровня на ниж-
ний, в совокупности стрейтором. Эта заслонка будет
регулировать интенсивность потока в ответ на ин-
5-1347
98
Глава IV
формацию, регулирующую ее положение, и, следова-
тельно, весь рабочий процесс.
3.	Преобразовательному, т.е. обладать структура-
ми, преобразующими выделившуюся энергию высо-
кого потенциала в работу по сохранению организма.
Например, это может быть молекула фермента, так
как она выполняет не только каталитическую функ-
цию, но иногда вместе с мембраной определяет на-
правление реакции, или кинематическая часть стан-
ка, преобразующая вращения двигателя в конкрет-
ную работу. В случае гидроэлектростанции преобра-
зователями явятся турбина и электрогенератор.
Отметим, что свойство преобразования энергии
вообще присуще всем материальным объектам.
Назовем такой сигнальный (информационный)
элемент, удовлетворяющий всем трем перечислен-
ным здесь условиям, независимо от вида материи,
энергии и конкретных «конструктивных» особенно-
стей, сокращенно сиэлом и дадим на его основе опре-
деление жизни.
4.4. Определение жизни
Есть основания ожидать, что все слож-
нейшие проявления жизни можно бу-
дет свести к не слишком большому чис-
лу основных принципов, исходя из кото-
рых, в конце концов, путем дедукции
удастся вывести определение самой
жизни.
К. Гробстайн
Система, состоящая из сиэлов, сколь сложна она
бы ни была, еще не считается живой, если она не
проявляет активности. Недаром не смолкают споры
о вирусах как о промежуточной форме между живым
и неживым. В отсутствие живых клеток, на которых
вирус паразитирует, он ведет себя просто как некое
инертное вещество. Он может даже существовать в
Феномен жизни и организации
99
кристаллической форме. Лишь оказавшись в контак-
те с клеткой, вирус проявляет «живые», т.е. инфор-
мационные свойства. Поэтому бесспорно живыми
считаются те организмы, которые обладают не толь-
ко информационными свойствами, но и активнос-
тью, реализуемой также информационными путями.
Если мы обратимся к системам, сохраняющимся ста-
бильным или лабильным способами, то увидим, что,
например, камень или ручей сохраняют только себя.
Если они разрушаются, то природа уже сама без их
непосредственного участия создает новые камни и
ручьи.
Жизнь же представляет собой неразрывную во
времени разветвленную цепь, где каждый организм
— звено в непрерывном эволюционном процессе. Он
не только отражает в себе как микрокосм эволюцию
Космоса, но и воспроизводит в самом себе процесс соб-
ственной эволюции, отражающей эту эволюцию. Орга-
низмы сами должны создавать в самих себе те древ-
ние условия, в которых они возникли и прошли эта-
пы своей эволюции. Об этом говорит, в частности,
биогенетический закон Геккеля-Мюллера, согласно
которому организм в эмбриональном периоде про-
ходит этапы, соответствующие эмбрионам своих
эволюционных предшественников. Так, например,
эмбрион человека проходит последовательно стадии
эмбрионов всех своих эволюционных предшествен-
ников — от одноклеточного до обезьяны. Но для
этого организм должен проявлять активность в виде
поиска пищи, ее усвоения, роста, профилактики
опасных состояний и т.п. И лишь после этого насту-
пает важнейший этап в жизни вида — размножение
организма. Таким образом, и размножение является
следствием активности.
И эта активность инициируется и направляется
внутренними программами. Впоследствии, по мере
усложнения поведения, активность проявляется в
освоении новых территорий, новых экологических
ниш, а у человека еще и в создании культуры, науки,
5*
100
Глава IV
философии и религии. Отсюда следует, что жизнь
это активная сигнальная форма существования систем.
Таким образом, информативность и есть тот особен-
ный и в то же время необходимый признак жизни,
который отличает живые системы от систем, суще-
ствующих только за счет лабильности и стабильнос-
ти, а активность — достаточный ее признак. Свойством
активности не обладают вирусы, являющие собой в
структурном и функциональном планах переходную
форму от неживого к живому. Следует, однако, отме-
тить, что вирус лишь по своей структуре является
как бы переходной формой между живым и нежи-
вым, а по эволюционной истории он, скорее всего,
представляет собой деградировавшую вследствие
паразитизма более высокую форму жизни, ибо он не
может существовать без активных форм жизни. Та-
ким образом, низшей формой жизни в настоящее
время являются одноклеточные организмы, резко
отличающиеся от неживой природы.
Покажем теперь на примере одного из наиболее
типичных и полных определений живого К. Вилли,
как данное здесь определение жизни объединяет на
глубинном уровне все упоминающиеся в нем и других
определениях свойства живого. Всем живым орга-
низмам свойственны определенные размеры и фор-
ма, обмен веществ, подвижность, раздражимость,
рост, размножение и приспособляемость. Неживые
объекты могут обладать одним или несколькими из
перечисленных свойств, но никогда не проявляют
всю совокупность перечисленных свойств одновре-
менно. Как следует из этого определения, в нем
просто перечисляются около десятка свойств, при-
сущих организмам. Общим недостатком этого опре-
деления, как и нескольких десятков других опреде-
лений жизни, собранных, расклассифицированных
и проанализированных в [17, с. 11—19], является то,
что у переводчиков называется «калькой». Иными
словами, они содержат перечисление видимых
свойств жизни без проникновения в глубинную суть
Феномен жизни и организации
101
ее специфики. На это как на главный недостаток в
попытке понять сущность жизни, указывал еще Э.С.
Бауэр [84]. Второй общий недостаток этих опреде-
лений, состоящий в попытке определить жизнь че-
рез совокупность свойств, каждое из которых явля-
ется общим для широкого класса объектов и кото-
рые лишь в совокупности делают явление жизни
отличным от остальных. Даже весьма подробные
«кальки» не охватывают всего многообразия свойств
жизни или приписывают каждой форме свойства,
имеющиеся у большинства, но отсутствующие у дру-
гих форм. Например, в длинном списке свойств
жизни, данном в определении Вили, отсутствуют
наследственность и изменчивость. Под его опреде-
ление не подпадают растения и многие бактерии, не
обладающие подвижностью, амебы, не обладающие
формой, и т.д.
Размножение или самовоспроизведение, встреча-
ющиеся во многих определениях, отнюдь не являет-
ся специфическим и определяющим свойствами
жизни. Рассмотрим, например, аутокаталитическую
реакцию между фтористым водородом и окислами.
Без воды эта реакция не протекает, но капля воды,
внесенная в эту смесь, инициирует реакцию, одним
из продуктов которой является сама вода. Таким
образом, снова, как и в случае с водными потоками,
демонстрирующими устойчивое неравновесие, вода
дублирует то свойство жизни, которое с точки зре-
ния Дарвина является одним из определяющих —
преобразование чужеродного вещества в однородное [85,
с. 666]. Сходство увеличивается еще и тем, что ос-
тальные продукты реакции аналогичны отходам,
имеющим место при таком преобразовании у орга-
низмов. Далее, если в зоне реакции будет находить-
ся холодная несмачиваемая поверхность, то пары
воды будут на ней конденсироваться, образуя капли;
капли будут расти, размножаться, распадаясь под
собственной тяжестью, двигаться после распада и
снова повторять цикл.
102
Глава IV
В то же время именно сигналами управляются и
рост организма, и питание, и движение, и размноже-
ние, и многие другие особенности, объединяющие
как перечисленные у К. Вилли, так и не перечислен-
ные. Такие, например, как наследственность, измен-
чивость и активность. Причем они не только объе-
диняют, но и отличаются своей информационной
реализацией от сходных с ними свойств косной ма-
терии.
Активность, реализуемая через сигнальность (ин-
формационность), является высшим проявлением
жизни. Она в принципе отличается, например, от
внешне сходной с ней «активностью» ледника, намо-
раживающего пары и осадки зимой как бы «в предви-
дении» таяния льдов в летний период. Поэтому бес-
спорно живой будет считаться та бактерия или одно-
клеточная водоросль, которая не способна к само-
стоятельному движению, или амеба, лишенная фор-
мы (свойства, включенные К. Вилли в число харак-
терных признаков жизни), но проявляющие актив-
ность хотя бы в росте и размножении, реализуемых
информационным путем.
Глава к
НАЧАЛА ТЕОРИИ
ОРГАНИЗОВАННЫХ
СИСТЕМ
5.1.	Целевая функция биосферы
СТЕСТВЕННЫЙ вопрос, возни-
•	кающий всегда при появлении но-
J	вого определения или гипоте-
зы, — это вопрос о том, что ново-
го привнесено в науку. Начнем с того, что
в краткое определение жизни включена
активность, как важнейшее ее свойство.
Важность этого заключается в том, что
многие ученые следовали концепции Дар-
вина, в соответствии с которой все изме-
нения видов происходят под влиянием
внешних факторов. Не избежал этого и
Фрейд, разделявший его взгляды [86,
с. 171]. Но в современной биологии на-
коплен огромный материал, полученный
в результате наблюдений и эксперимен-
тов, когда животные, не понуждаемые вне-
шними воздействиями, активно осваива-
ли новые экологические ниши. Так, напри-
мер, в специальном эксперименте, когда
104
Глава V
для крыс были созданы условия максимального ком-
форта, некоторые из них, тем не менее, активно
устремлялись в неизвестность, испытывая при этом,
согласно объективным показателям, сильнейший
стресс, связанный со страхом [87]. Подобное пове-
дение первопроходцев в конечном счете привело к
распространению крыс по огромным территориям
подобно тому, как активность человека привела к
освоению им всех континентов.
Факты свидетельствуют и об активности биосфе-
ры в целом. Как пишет эволюционист Ю.В. Чайков-
ский: «Экваториальная зона сейчас представляется
главным источником таксонометрического состава».
«Многие обращали внимание, что крупные группы
распространялись в обе стороны от экватора». Гово-
ря иными словами, природа или ее творцы создают
и апробируют новые виды в благоприятных услови-
ях. Затем они активно двигают их в условия менее
благоприятные, внося необходимые изменения в
гены. Подобным образом хвойные растения, отно-
сящиеся к древним голосеменным формам, возник-
нув на экваторе, затем распространились в высокие
широты [88, с. 267, 269]. Таким образом, активность
явилась и является одним из важнейших факторов
повышения надежности биосферы. Благодаря ей,
если условия в области обитания вида — в его исход-
ном ареале — изменятся настолько резко, что это
приведет к его вымиранию, то существует вероят-
ность, что его разновидности, сформировавшиеся
на новых территориях в иных условиях, сумеют со-
храниться и даже заселить прежний ареал. Если по-
гибнет остров, материк и даже планета, то распрос-
транившаяся с этой планеты жизнь может все же
сохраниться в Космосе. Таким образом, все сказан-
ное говорит о том, что данное здесь определение
жизни позволило в краткой форме сформулировать
специфические свойства жизни, объединяющие на глубин-
ном уровне все основные ее проявления.
Одним из ограничений дарвиновской теории яв-
Начала теории организованных систем
105
ляется ее акцент на сохранении вида. На самом деле
это лишь первый шаг в реализации цели биосферы.
С позиций активности может быть сформулирована
целевая функция как отдельного вида, так и биосфе-
ры в целом в виде повышения вероятности их сохране-
ния. Виды смертны. По мнению палеонтологов чис-
ло ныне живущих видов составляет всего лишь око-
ло 1% всех когда-либо существовавших. В то же вре-
мя биосфера, если вести отсчет от древнейших,
примитивных автотрофов, существует в течение
примерно 85% времени существования нашей пла-
неты. Те же мотивы, которые побуждают активных
крыс к поиску новых территорий, двигали также и
человеком, освоившим все континенты, а в настоя-
щее время совершающим полеты в Космос, что так-
же является реализацией сформулированной здесь
целевой функции биосферы [8—20].
5.2.	Машины и проблема форм жизни
Другим результатом данного в предыдущей главе
определения жизни является новый подход к про-
блеме ее инопланетных форм. Уместно вспомнить,
что еще задолго до изобретения компьютеров био-
лог Дж. Бернал сформулировал для теоретической
биологии требование, весьма сходное с требовани-
ем Смирнова к зрелой науке: «Истинная биология в
полном смысле этого слова была бы наукой о приро-
де и активности всех организованных объектов, где
бы они ни находились — на нашей планете, на других
планетах солнечной системы, в иных звездных си-
стемах или в других галактиках и во все времена»
[89, с. 111]. Обратим внимание на содержащееся в
требовании Бернала к определению жизни упомина-
ние о ее активности, которое он выдвигает в каче-
стве одного из основных по отношению к «истин-
ной биологии». Кроме того, определение жизни,
данное в разделе (4.4) удовлетворяет требованию
Дж. Бернала, ибо не привязывая жизнь к конкрет-
ным веществам и «конструктивным» особенностям,
106
Глава V
оно включает в себя широкий спектр возможных
форм жизни в Космосе. Этим же определением
объясняется состояние анабиоза (второе требование
Дж. Бернала к определению жизни, приведенное им
там же). Согласно данному определению, оказывает-
ся естественным, что когда неблагоприятные усло-
вия (охлаждение, высушивание и т.п.) делают сиэлы
временно неработоспособными и иногда на милли-
оны лет, они могут сохраняться за счет метастабиль-
ности. Это же понимание феномена жизни позволя-
ет понять, почему компьютеры могут «мыслить», хотя
не содержат органического вещества. Последние
факты и согласующееся с ними определение жизни
подводят фактическую базу под теоретические пред-
положения о возможности иных форм жизни.
Об этом свидетельствуют в частности успешные
вживления технических устройств, таких как стиму-
лятор сердечной деятельности, ушной и зрительный
протезы и т.п. уже непосредственно в организм. В
нашей повседневности эти устройства играют важ-
нейшую роль. Как и органы организмов, их деятель-
ность регулируется информацией, свидетельствую-
щей о наличии у общества потребностей, которые
эти устройства могут удовлетворять. Как и в случае
специализированных клеток в организме, энергия и
новые части, необходимые для технических уст-
ройств, поставляются им другими техническими ус-
тройствами, включенными в общественную структу-
ру. Машины оказывают влияние на эволюцию обще-
ства и эволюционируют вместе с ним. Именно раз-
витие машинного производства, средств транспор-
та и информации подготовило человечество к про-
цессу глобализации, к переходу в единый социум.
Существующие машины самостоятельно не размно-
жаются. Хотя это, как доказал Д. фон Нейман, в
принципе возможно. Более того, в процессе размно-
жения они могут даже самостоятельно эволюциони-
ровать по направлению к высшим для данной среды
формам [90, с. 56—66]. Но в принципе и отсутствие
Начала теории организованных систем
107
у современных машин этой способности не может
служить принципиальным отличием их от других
форм жизни. Можно вспомнить, что и некоторые
животные, существенно более высокоорганизован-
ные, чем машины и вирусы, к этому не способны.
Подобные особи относятся в большинстве случаев к
сообществам насекомых, где имеет место глубокая
дифференциация функций различных. Так, не спо-
собны к размножению термиты и муравьи-солдаты,
рабочие пчелы. Сходная структура сообществ имеет
место и у млекопитающих, например, у норных гры-
зунов — голых землекопов, живущих в Африке, и даже
у обезьян мармазеток. Подобно тому, как машины
воспроизводятся специализированными заводами,
организмы в этих сообществах воспроизводятся так-
же специализированными особями. Таким образом,
механизмы и автоматы представляют собой совокуп-
ность элементов жизни и являются частью живого об
разования — общества, которое в свою очередь явля-
ется частью наиболее полного феномена жизни —
биосферы.
Для машины число элементов жизни и число уров-
ней управления может быть определено достаточно
точно, поскольку конструкция и функционирование
их известны изначально. Исходный элемент их кон-
струкции — сиэл — может определяться по наличию
стрейторов. Действительно, источник энергии у
многих сиэлов может быть общим. Наилучшая иллю-
страция этого — электрическая сеть, к которой мо-
жет быть присоединено большое количество различ-
ных технических устройств с пускателями (стрейто-
рами). В организмах таким общим энергетическим
ресурсом является АТФ и глюкоза, циркулирующие
по всему организму. Такой подход позволяет, ориен-
тируясь на стрейторы, количественно оценить слож-
ность организации как машин, так и организмов. В
основном отличие машин от организмов состоит в
большей сложности последних и в существовании их
элементов на более глубоком (молекулярном) уров-
108
Глава V
не. Впрочем, эта разница, как уже упоминалось, по
мере развития микроэлектроники и нанотехнологий
непрерывно сокращается.
Развитое здесь представление о технических уст-
ройствах позволяет по-иному подойти к проблеме,
волнующей человека в течение тысячелетий — про-
блеме жизни в Космосе. Наука неизмеримо раздви-
нула наши представления о Космосе, существовав-
шие в древности и средневековье. Естественно, что
одним из первых вопросов, вызванных научными
открытиями, был сакраментальный вопрос: одино-
ки ли мы, живые и в первую очередь разумные суще-
ства, в этой невообразимо огромной Вселенной?
Деятельные ученые Европы и Америки, не ожидая
появления качественно новых идей, приступили к
практическому решению этой проблемы. В основе
подхода к ее решению лежали две довольно простые
мысли: первая — жизнь может существовать на пла-
нете, подобной Земле, вторая — нужно попытаться
войти в контакт с ней с помощью радиосвязи, если
она достигла уровня нашей цивилизации.
Сказано — сделано. Были вложены миллиарды
долларов в программы поиска внеземных цивилиза-
ций, созданы гигантские радиотелескопы для при-
ема сигналов из Космоса. Однако вот уже 40 лет на-
блюдений не дали результатов. Это повергло в уны-
ние многих исследователей и привело их к выводу,
что мы одиноки во Вселенной. Однако, еще в фило-
софской школе Эпикура (341—270 гг. до н.э.) считали,
что существует множество населенных миров. Эпи-
куреец Митродор (150—70 гг. до н.э.) говорил о том,
что «считать Землю единственным населенным ми-
ром в беспредельном пространстве было бы такой
же вопиющей нелепостью, как утверждать, что на
громадном засеянном поле мог бы вырасти только
один пшеничный колос» [26, с. 12].
К этой же идее почти через два тысячелетия,
изложив ее фактически современным языком, при-
шел и Джордано Бруно. Как пишет американский
Начала теории организованных систем
109
космобиолог С. Поннамперума, «замечательно, что
эту мысль, к которой современные астрономы при-
шли путем тщательного анализа результатов точных
научных исследований, итальянец Джордано Бруно
высказал еще в XVI в.: «Небо, Вселенная, всепрони-
кающий эфир и неизмеримый космос живы движе-
нием. Все они одной природы. В космосе существу-
ют бесчисленные созвездия, звезды и планеты; мы
видим лишь солнца, потому что они дают свет; пла-
неты остаются невидимыми, так как они малы и тем-
ны. Существуют также бесчисленные земли, вращаю-
щиеся вокруг своих солнц и пригодные для жизни не
хуже и не меньше, чем наш земной шар. Только ли-
шенный разума способен предположить, что небес-
ные тела, куда более замечательные, чем наша плане-
та, не несут на себе существ, похожих или даже пре-
восходящих тех, кто населяет нашу Землю, Землю
человека» [91, с. 34]. В настоящее время, когда по-
степенно расшифровываются секретные данные
Советского Союза, Америки и Франции, телевиде-
ние демонстрирует факты наблюдений за множе-
ством инопланетных кораблей, о существовании
инопланетных цивилизаций, представители которых
присутствуют на Земле и населяют Луну. Косвенные
и даже некоторые экспериментальные данные, полу-
ченные о них, свидетельствуют об их иной при-роде.
Сейчас немногие ученые разделяют гипотезу пан-
спермии, согласно которой жизнь была занесена на
Землю спорами, перемещающимися в космическом
пространстве под влиянием светового давления, или
метеоритами. Эту гипотезу в начале XX в. выдвинул
С. Аррениус, а впоследствии ее поддержал и Ф. Крик.
Однако, обсуждая эту гипотезу, ученые не обращали
внимания на тот факт, что луноходы, марсоходы,
искусственные спутники нашей и других планет, за-
пускаемые с Земли, космические зонды — это и есть
начало панспермии. К этому же явлению можно отне-
сти и высадку людей, а точнее симбиоза людей и
автоматов, на Луне и проекты создания на ней оби-
110
Глава V
таемых комплексов. Но осуществляется это явление
не органическими спорами, а аналогами фрагментов
организмов — автоматами, оснащенными «мыслящи-
ми» бортовыми компьютерами, состоящими из сиэ-
лов, созданных из совершенно других материалов, и
комплексами человек-машина. Таким образом, начи-
нается реализация идей писателей-фантастов о ки-
бернетических организмах — киборгах, способных
жить и мыслить в условиях, совершенно не пригод-
ных для землян.
Все эти факты прямо и косвенно говорит о реаль-
ности существования совершенно иных форм жиз-
ни. Неслучайно многие ученые и фантасты — Д. Уолд,
С. Лем, И. Ефремов и многие другие — предполагали
возможность реализации жизни на основе кремний-
органики, соединений серы, аммиака и т.д. Опреде-
ление жизни и наличие реальных машин и автома-
тов делает эти соображения достаточно правдопо-
добными и формулирует те инварианты, которые
обусловливают существование жизни. С этой точки
зрения любопытно вспомнить строки из нашей ра-
боты, опубликованной в 1967 г.: «Данное определе-
ние не исключает возможности возникновения жиз-
ни на энергетических уровнях, при которых интен-
сивно протекают химические преобразования крем-
нийорганических, фтористых и других соединений,
но накладывает при этом определенные ограниче-
ния. Согласно определению, возможны и принципи-
ально новые формы жизни.
Например, предположим возможность жизни на
звезде, на которой происходят взаимодействия меж-
ду элементарными частицами. Как мы отмечали,
водородная плазма способна к у,с. (имеются в виду
усилительно-сохранительные реакции, позже назван-
ные стрейторными. — М.Ш.) — процессам (регулиру-
емая термоядерная реакция). Известны случаи, ког-
да эти процессы катализируются другими сложными
и элементарными частицами и при этих взаимодей-
ствиях выделяются большие количества энергии.
Начала теории организованных систем 111
Известно также, что в плазменных процессах возни-
кают магнитные поля, которые могут организовы-
вать потоки плазмы и процессы в них. Установлено,
что число элементарных частиц того же порядка,
что и число элементов в таблице Менделеева. Но
этих сведений недостаточно, чтобы составить пред-
ставление о возможных формах плазменной жизни,
тем более что в земных условиях мы не научились
еще получать высокотемпературную плазму в устой-
чивом виде.
Однако если отрицать такую возможность, то мы
в принципе рискуем попасть в положение героев
научно-юмористического рассказа С. Лема, живущих
при температуре порядка тысяч градусов и преследу-
ющих студента, высказывающего «ересь» о том, что
жизнь может существовать в органической форме
при такой «низкой» температуре, как температура
Земли» [4, с. 127].
5.3.	Определение исходных понятий теории
организованной сложности
Сердцевину нашей работы образует
фундаментальное понятие «организа-
ции»... В биологии это довольно слож-
ное понятие... Это понятие трудно оп-
ределить именно из-за его содержатель-
ности.
У.Р. Эшби
Как следует из эпиграфа, проблема определения
понятия организации представляется настолько
сложной, что от решения ее отказывается даже У.Р.
Эшби, [69, 70, 71]. Но понятие сиэла позволяет оп-
ределить не только понятие организации, но и це-
лый ряд основополагающих исходных понятий тео-
рии организованной сложности (ТОС).
Информация. В теории за единицу информации
принимается воздействие, обусловливающее единич-
112
Глава V
ный выбор. Очевидно, что такой единицей явится
сигнал, осуществивший подобную операцию по от-
ношению к сиэлу (в рамках теории информации
представляющему собой часть устройства, входя-
щего в некий аппарат системы связи). Воздействие
единицы информации на сиэл должно либо вклю-
чить его в работу, либо выключить его из работы,
либо изменить режим его работы. Такое понима-
ние информации, специфичной по отношению к
приемнику, лишний раз показывает ошибочность
бриллюэновского негэнтропийного принципа ин-
формации [34].
Знание. Сиэл — это элементарная структура, кото-
рая «знает», на какую информацию и как реагиро-
вать.
Смысл. В структуре сиэла заключен элементарный
семантический, а не только физический, аспект ре-
акции, направленный конкретно на локальную опе-
рацию. Из многих триллионов этих элементарных
смыслов складываются функции отдельных клеток
(или фрагментов машин), из которых возникают
функции органов (или более крупных машинных
фрагментов), а из них — функции и смысл действий
организма (или машины) в целом, что по-видимому и
подразумевал под словами «качество информации»
Н.Н. Моисеев [55]. Информационное понятие от-
бора отличает его от отбора, осуществляемого орди-
нарными физическими методами, как это было, на-
пример, в знаменитом опыте Ньютона. Как извест-
но, он отделял железные опилки из их смеси с пес-
ком с помощью магнита. Очевидно, что этот отбор
не является информационным, поскольку в нем не
принимает участия сигнальный механизм. Этому слу-
чаю отбора можно противопоставить информацион-
ный отбор, когда, например, голубь отбирает из пес-
ка зерна, различая их посредством зрительных сиг-
налов. Аналогично отличается в принципе информа-
ционная обратная связь от обычной физической.
Например, действия сурка, постоянно скрывающе-
Начала теории организованных систем
113
гося в норке при малейшей опасности, в принципе
отличаются от поведения шарика, скатывающегося
в ямку с любого положения ниже ее края.
Управление. Сиэл являет собой элементарную еди-
ничную структуру управления, в которой малая энер-
гия информации управляет существенно более мощ-
ными энергетическими потоками.
Программа. Программа — структура, способная
под воздействием энергетического потока порождать
сигналы для данного организма или автомата. Так,
например, текст порождает информацию при воз-
действии потока света, магнитная лента — под воз-
действием магнитного потока и т.п. Соответствен-
но, единицей программы явится часть ее структуры,
порождающая единичный сигнал-информацию. Про-
грамма, как и сигнал, и информация, является поня-
тием относительным. Так, неподвижный ландшафт,
порождающий сигналы для человека и многих жи-
вотных, не является программой для лягушки, спо-
собной замечать лишь движущиеся предметы. При-
меры программ: ДНК и РНК, магнитные ленты и ла-
зерные диски и т.п. В сложных организованных сис-
темах существуют программы, способные порождать
информацию, осуществляющую выбор из программ
более низкого ранга для ввода их в действие или
изменять их, или даже порождать новые программы.
Таковы, например, программы, содержащиеся в орга-
низмах, или программы, входящие в программное
обеспечение компьютеров и т.п. При этом образу-
ются новые рефлексы, тексты, видеозаписи и т.п.
Мир по отношению к информационному устрой-
ству содержит в себе множество программ. Напри-
мер, геологическое обнажение, на котором виден
тот или иной этап геологической эволюции, являет-
ся программой. Для превращения ее в сигналы необ-
ходим энергетический поток (солнечный или элект-
рический свет), поскольку лишь тогда геолог сможет
получить те сигналы, из части которых он извлечет
информацию о содержании и истории обнажения.
6-1347
114
Глава V
Особую разновидность программ составляют рабо-
чие программы или сокращенно р-программы, вы-
полняющие в ответ на сигналы конкретную физи-
ческую работу. Примерами таких программ могут
явиться костно-связочный аппарат организма, пре-
вращающий однообразные сокращения мышц в раз-
ные формы работы, или кинематическая часть стан-
ка, выполняющая ту же функцию по отношению к
однообразному вращению двигателя. Данный подход
позволяет сделать принципиальные дополнения в
теорию информации и кибернетику, ибо позволяет
расширить применение этих теорий от узко специа-
лизированных средств связи и автоматических уст-
ройств на все организованные системы, включая орга-
низмы.
Организация. Попытаемся теперь определить фун-
даментальное, по словам У.Р. Эшби, понятие органи-
зации. Очевидно, что организованными называются
системы, существование которых обеспечивается, в
частности, за счет содержащихся в них сиэлов. Ины-
ми словами, это организмы, роботы, компьютеры,
автоматы, машины и их совокупности. Сиэлы, вы-
полняющие элементарные — каждый свою — задачи,
обладая элементарным знанием, смыслом, способно-
стью к управлению, программированию и т.п., в сво-
ей многотриллионной совокупности решают неве-
роятно сложные задачи, обеспечивающие сохране-
ние организма и воспроизводства вида. Очевидно,
организованными являются и их совокупности, на-
пример, учреждения, включающие в себя все виды
перечисленных систем. В свое время ближе все-
го подошел к такому пониманию организации
И.А. Полетаев, который писал: «Повышение органи-
зации системы является следствием усиления связей
между ее элементами, в частности введения управле-
ния с помощью сигналов. Именно поэтому киберне-
тические системы являются системами организован-
ными» [54, с. 8].
Порядок (упорядоченность). Как уже упомина-
Начала теории организованных систем 115
лось в разделе (2.2.7), принципиальной ошибкой, за-
ложенной в самое основание синергетики, является
отождествление двух принципиально разных поня-
тий — порядка и организации. Как было показано в
разделе (3.4), порядок — это закономерное располо-
жение элементов в системе. Что же касается поня-
тия организация, то оно относится к иформацион-
ным свойствам организмов и их моделей, машин,
автоматов, компьютеров и роботов [8—23]. Как ви-
дим, разница существенная.
При анализе порядка и хаоса сравнения всегда следу-
ет производить на одном уровне описания, в чем, соб-
ственно, и состоит различие между термодинамикой
и статистической физикой. Разница эта становится
очевидной, например, при описании состояния рав-
новесной газовой смеси. Такое описание, осуществ-
ленное с позиций больцмановской статистики, пред-
ставляет собой относительно сложное выражение
(1), в то время как на макроуровне это состояние
будет отражено элементарными выражениями посто-
янства объема, температуры и концентрации. Ана-
логично, на равных иерархических уровнях должны
производиться сравнения организованных систем.
Например, сравнение управления высшими органа-
ми государственной власти между различными госу-
дарствами должно производиться на ином уровне,
чем управление мелкими муниципальными образова-
ниями тех же государств.
Понимание понятия порядка и учет уровня анали-
за позволяют разобраться в ситуациях, от рассмот-
рения которых фактически отказывается Пригожин,
и придти к прямо противоположным выводам [56].
Так, на макроуровне описание состояния ламинар-
ного потока в круглой трубе описывается сравнитель-
но простым выражением:
г2
V = V (1-------),	(10)
г max '	'
где R — радиус трубы, а V и Vmax — соответственно,
6*
116
Глава V
скорости и на расстоянии г от центра трубы и на ее
оси.
Несмотря на существование тысяч работ, посвя-
щенных турбулентности, выражение для описания
состояния турбулентного потока с его вихрями так
до сих пор и не найдено. Таким образом, в этом
примере, приводимом Пригожиным, не порядок
возникает из хаоса, а наоборот — хаос из порядка.
Кристалл же, рассматриваемый на макроуровне, т.е.
с точки зрения термодинамики, представляется не
хаосом, но строго упорядоченным образованием, так
как в данном случае, в отличие от потока, постоян-
ные характеристики будут иметь место для всего
объема кристалла [8—19, 23].
Сказанное в разделе (2.4) позволяет сделать неко-
торые предположения и в отношении причин воз-
никновения и характера турбулентности — одного из
принципиальных примеров «упорядоченности», рас-
смотренного Пригожиным. Частицы жидкости не
столь жестко связаны друг с другом, как частицы
твердого тела, но по сравнению с газом в них еще
сохраняются достаточно прочные связи. Это дока-
зывает, например, эффект сифона, где сила связи
частиц жидкости тянет струю вверх. В ламинарном
потоке эти связи создают напряжения, сохраняющие
его структуру, проявляющиеся в эпюре скоростей
потока (нулевая скорость на стенке и максимальная
— на оси трубы). Как известно, турбулентность воз-
никает при значениях числа Рейнольдса, превышаю-
щих его критическую величину. Как известно, его
величина при прочих постоянных характеристиках
потока прямо пропорциональна скорости потока,
т.е. его кинетической энергии, а также диаметру
трубы.
Малое воздействие при закритической скорости
ламинарного потока за счет добавки усилия к пре-
дельно ослабленным скоростью связям осуществля-
ет локальные нарушения сложившейся в ламинарном
потоке структуры. Освободившиеся энергетичные
Начала теории организованных систем
117
частицы инициируют цепную реакцию подобных
нарушений. В этих условиях возникновению объем-
ных вихрей отчасти будут способствовать поступа-
тельное движение воды и тормозящее действие сло-
ев, более близких к стенке трубы. Но, по-видимому,
этим не будет исчерпываться картина потока. Мож-
но предположить, что на ней в большей степени
проявит себя кориолисово ускорение, задающее
дополнительный вращательный момент, и ряд дру-
гих факторов ближнего и дальнего Космоса. Вихри
должны, с одной стороны, с повышенной реактив-
ностью реагировать на любые изменения как в режи-
ме потока, так и внешних воздействий. В то же вре-
мя, при сохранении внутренних и внешних условий,
они могут сохранять динамическую устойчивость так
же, как это имеет место в случае смерчей, структури-
рованных потоков при электролизе, обнаруженных
А. Спенсером и т.п. — устойчивость, которую Приго-
жин называет порядком. Известно, например, что в
океане имеются гигантские вихри, диаметр которых
измеряется многими десятками километров и кото-
рые обладают устойчивостью в течение многих лет.
В этих случаях могут возникать и колебательные
процессы, такие как в реакции Белоусова-Жаботин-
ского или как волны в океане.
Очевидно, причинами, рассмотренными здесь, а
также в (2.4) и (3.6), объясняются возникновения
различных статичных структур: колец Лизеганга,
сотообразных структур Г. Спенсера, клеток Бенара и
т.п. В этом содержится и ответ на вопрос, постав-
ленный Е.Н. Князевой и С.П. Курдюмовым, которые
пишут: «Обычно не задумываются над тем, почему
процессы в среде выстраиваются именно таким,
вполне определенным образом, почему возникают
именно такие структуры (спирали или шестигранные
ячейки)» [68]. Рассмотренные здесь причины, по-
видимому, и обусловливают образование упорядочен-
ных структур в пламени, о которых упоминается в
работах, написанных при участии Курдюмова [61,
118
Глава V
68]	. Именно анализ конкретных причин образова-
ния подобных структур и их математическое описа-
ние может явиться реальной областью изучения про-
цессов самоупорядочивания с помощью нелинейных
дифференциальных уравнений.
Самоорганизация. «Самоорганизующаяся систе-
ма — это сугубо нелинейная система. Множеству ре-
шений нелинейного уравнения соответствует мно-
жество путей развития системы, и ее эволюция опи-
сывается этими нелинейными уравнениями. Процес-
сы часто идут в «режиме с обострением», когда в отли-
чие от линейных изменений параметров рассматри-
ваемые величины неограниченно возрастают за ог-
раниченное время. В основе «режимов с обострени-
ем» лежит широкий класс нелинейных положитель-
ных обратных связей» [26, с. 198], пишет В.В. Горба-
чев, ссылаясь на работы С.П. Капицы, С.П. Курдюмо-
ва и Г.Г. Малинецкого. В качестве примера приво-
дится постоянно-вариативное поведение струек на
камне в горной реке. Но, естественно, никакого
процесса самоорганизации в этих случаях не происхо-
дит, поскольку эти системы организованными не
являются. Очевидно, здесь имеет место постоянное
разрушение целостного потока местным сопротив-
лением (камень), переменный характер которого
обусловлен переменным режимом самого потока.
Один из основателей синергетики Г. Хакен пишет:
«Мы называем систему самоорганизующейся, если
она без специфического воздействия извне обрета-
ет какую-то пространственную, временную или фун-
кциональную структуру. Под специфическим воздей-
ствием мы понимаем такое, которое навязывает
системе структуру или функционирование» [38, с. 28,
29]. Очевидно, что надо различать, к чему это сооб-
ражение относится. Если к системам, целиком со-
стоящим из косной материи, то речь может идти
только о самупорядочении, процессах, причины
возникновения которых рассмотрены в разделах
(2.4) и (3.6). Если же оно относится к организован-
Начала теории организованных систем
119
ным системам, то следует сказать, что интуиция
Хакена содержит в себе рациональные моменты. С
известным трудом из этого определения можно по-
нять, что под самоорганизацией понимается про-
цесс, связанный с активностью. Именно тогда побу-
дительные импульсы возникают внутри самой систе-
мы «без специфического воздействия извне». В этом
смысле они имеют большее «моральное право» назы-
ваться самоорганизацией. Такова, например игровая
активность у животных. Дальнейшая дешифровка
этого определения помогает понять, что под «спе-
цифическим воздействием извне» для организован-
ной системы понимается информация, поступающая
из внешней среды. Однако, почти безэнергетичная
информация непосредственно не способна осуще-
ствить перестройку системы. Откуда следует, что
организованная система всегда самоорганизуется в
результате реакций на информацию, поступающую
как изнутри, так и извне. В момент самоорганизации
происходят обычно изменения состояний элементов,
как сигнальных, так и элементов программ. В про-
цессах роста, эволюции, травм, выхода из строя не-
которых блоков искусственных систем, ввода в дей-
ствие новых блоков и программ и т.п. происходит
изменение как числа самих сигнальных и программ-
ных элементов, так и их состава, изменяющих струк-
туру организованной системы. Если в перечисленных
случаях организованная система отвечает на внутрен-
ние или внешние воздействия информационными
реакциями, то эти процессы можно назвать процес-
сами самоорганизации.
Можно считать, что самоорганизация начинается
с более высокого уровня организации, чем получе-
ние информации извне. Например, с момента, когда
организованная система, не достигнув своими дей-
ствиями необходимого результата, сама перестраи-
вает свою структуру и осуществляет новые пробы.
Такое понимание поднимает понятие самоорганиза-
ции на более высокий уровень — уровень акцептора
120
Глава V
действия П.К. Анохина или построения модели же-
лаемого будущего Н.А. Бернштейна. Если же следо-
вать определению Г. Хакена, то под самоорганизаци-
ей следует понимать процессы в организованных
системах, связанные с действиями информации,
поступающей из их внутренних программ. В общем
же случае сам уровень, с которого организованная
система должна считаться самоорганизующейся, дол-
жен явиться результатом соглашения.
5.4.	Начала теории организованных систем
Операциональные определения основных поня-
тий ТОС позволяют перейти к построению ее как
теории, описывающей структуру и функционирова-
ние как организмов, так и технических устройств.
Для анализа технических устройств имеется целый
ряд разработанных математических теорий. Однако
попытки использовать их для биологических иссле-
дований, как правило, оказываются неэффективны-
ми.. Причина этого, как указывалось в разделе (2.2.2),
заключается в том, что уже в процессе проектирова-
ния искусственных устройств заранее определено,
что является единичной информацией. Когда же эти
понятия приобрели общий операциональный харак-
тер, можно попытаться приложить этот аппарат к
началам ТОС, включающим уже и организмы. Но
прежде чем это сделать, необходимо рассмотреть,
каким образом в организованных системах, состоя-
щих порой из многих триллионов сиэлов, происхо-
дит образование структур более высокого порядка.
Начнем с того, что рассмотрим, каким образом на
элементарном уровне на основе сиэлов реализуется
гомеостаз. С этой целью взглянем на упрощенный
вариант типичной схемы синтеза некоторого веще-
ства в организме, элементарного процесса метабо-
лизма. Таковую представляет собой, например, ли-
нейная последовательность сиэлов, регулируемая
накоплением конечного продукта — Ап (в химии —
процесс ретроингибитирования). В этой последова-
Начала теории организованных систем 121
тельности постоянство концентрации А поддержи-
вается тормозящим воздействием этой концентра-
ции на первый стрейтор в цепи Ф}
Ф1 Ф2 Ф Ф
А -> а2 -А -*-А ф,-	(И)
Здесь А может быть в принципе не только продук-
том экзотермической химической реакции (реакции,
протекающей с выделением тепла), но и деталью,
обрабатываемой на автоматической поточной линии
(в последнем случае ее работа регулируется количе-
ством деталей в накопителе — Ап). В этих случаях
Ф — это либо фермент, либо устройство, осуществ-
ляющее очередную операцию на автоматической ли-
нии. Тогда А(~> — это сиэл, где А — энергоресурс в
метастабильном состоянии.
Элемент второго порядка — реагирующий элемент,
или сокращенно реэл, который исчисляется количе-
ством (п — 1) элементов первого порядка — сиэлов.
Существует и модификация элемента второго поряд-
ка в том случае, когда поддерживается постоянство
первого параметра — Ар за счет воздействия сигнала
о его значении на последний стрейтор — ФнЛ (Aj —>
-> Фи). Таким образом поддерживается, например,
давление в трубопроводе, когда при его повышении
приоткрывается клапан на выходе из него. Из изло-
женного следует, что начало иерархии возникает пер-
воначально из потребности жизни или любой другой орга-
низованной системы в гомеостазе.
Но гомеостаз никогда не представляет собой жест-
ко фиксированного значения тех или иных суще-
ственных переменных организма — значения кровя-
ного давления, концентрации тех или иных веществ
в организме и т.п. Их значения всегда колеблются в
тех или иных пределах. Отсюда естественно предпо-
ложить, что выражение (11) может представлять
собой символику элементарного химического коле-
бательного контура — своеобразного прообраза про-
122
Глава V
являющейся на макроуровне знаменитой реакции
Белоусова-Жаботинского.
Следующим в иерархии будет элемент, способный
к адаптации за счет выработки простейших рефлек-
сов. Пусть он содержит несколько (п) реэлов, выра-
батывающих, например, одно и то же вещество из
разных исходных: например, глюкозу из крахмала,
жира или белка. Над ними стоит элемент — также
реэл, состояние которого при получении сигнала
меняется скачкообразно. Так, получив сигнал о том,
что «крахмальный» реэл не обеспечивает нужной
концентрации глюкозы, он заменит его на «жиро-
вой» реэл или подключит в работу «жировой» реэл
дополнительно к «крахмальному» и т. д. За счет опре-
деленного характера связей внутри такого элемен-
та, он при повторении ситуации может сразу войти
в конечное состояние, выработав таким образом
подобие рефлекса [69, с. 171—180].
Идея такого элемента была предложена У.Р. Эшби
и реализована им на техническом устройстве, полу-
чившем название гомеостата его имени [69]. Отме-
тим, однако, что общей принципиальной схемы та-
кого элемента У.Р. Эшби не дано. Им дана лишь кон-
кретная конструкция, обладающая подобной способ-
ностью, но реализующая ее очень несовершенным,
по сравнению даже с самыми примитивными орга-
низмами, образом. Адаптационный элемент подоб-
ного вида, или адэл, может быть численно охаракте-
ризован через число входящих в него реэлов. Более
высокое место в иерархии занимают гомеостаты,
перераспределяющие вещество и энергию между
гомеостатами более низкого уровня, схема действия
которых рассмотрена в разделе (5.5). Затем идут
элементы, перераспределяющие ресурсы между
структурами, обеспечивающими гомеостаз и актив-
ность (5.6). Затем подобные же структуры начинают
повторяться на уровнях разной высоты. Например,
наливая стакан воды, мы функционируем как реэл,
останавливаемый сигналом о наполнении стакана,
Начала теории организованных систем
123
подбирая ключ из связки и запоминая на будущее
соответствие ключа и замка как адэл. Автоматиче-
ская линия по обработке деталей состоит из слож-
ных станков, но если производительность ее регули-
руется числом обработанных деталей в накопителе,
то она работает как реэл высшего порядка. Таким
образом, через подобные элементы прорисовывает-
ся алгоритм «свернутого» структурного и численно-
го представления сложных систем.
Естественно, дальнейший анализ структуры орга-
низованных систем может выявить принципиально
новые структурные элементы. Однако представляет-
ся, что принципиальное разнообразие элементов не
должно быть большим. Так, например, животное,
попав в незнакомую и неблагоприятную обстановку,
будет вынуждено искать выход из нее путем проб и
ошибок подобно гомеостату Эшби. Естественно, его
действия будут характеризоваться несравненно боль-
шей сложностью сопутствующих им процессов. В
совокупности они составят то, что у П.К. Анохина
называется акцептором результатов действия или
построением модели желаемого будущего у Н.А. Берн-
штейна, составляющих и реализующих программу
поведения всего организма в определенной ситуа-
ции. В случае неудачи организм использует одну из
резервных программ или пытается создать методом
проб и ошибок новую программу, могущую привести
его к достижению цели. Но и в этом случае исполь-
зуется один и тот же принцип адэла.
Руководитель учреждения, распределяющий сред-
ства между его подразделениями, подобен элементу
четвертого порядка, а распределяя средства между
текущими расходами и вопросами развития (актив-
ностью) — пятого и т.п. Также и Госбанк в системе
государства может рассматриваться как элемент пя-
того порядка, распределяющий ресурсы между вос-
становлением затраченных резервов (гомеостаз) и
развитием (активность). При этом структурные и
информационные вычисления отнюдь не следует
124
Глава V
начинать с биохимического уровня. Например, за
нижний уровень в некотором учреждении может
быть принят уровень сотрудника. Последовательная
подготовка документа для руководства сотрудника-
ми, завершающаяся утверждением его в качестве
руководителя, реализуется также схемой реэла (11)
и т.д. Человек на службе, например, может обладать
ограниченным набором линий поведения, опреде-
ляемым должностными инструкциями. При жестком
соблюдении такой линии поведения он будет вести
себя как адэл высокого порядка, выдавая через ин-
формацию на «входе» соответствующее решение на
«выходе». Первоначально, не имея опыта, он будет
совершать поиск. Затем, выработав рефлекс, он сра-
зу по запросу совершит необходимые действия. Та-
ким образом, структурные элементы организованных
систем являются инвариантами или, говоря языком
физики, обладают свойством симметрии.
Естественно, что соображения, приведенные в
данном разделе, намечают лишь начальные принци-
пы теории иерархии. Детальная разработка ее по-
требует многих уточнений. Сразу, например, можно
заметить, что приведенная схема реэла недостаточ-
но конкретна. В реальности далеко не все сиэлы
экзотермичны. Часть из них может обеспечиваться
веществом и энергией, поступающей из других струк-
тур, пересекающихся со структурой рассматриваемо-
го процесса. Это имеет место и в биохимических
реакциях, и на главном сборочном конвейере заво-
да, на различные звенья которого поступают детали
со вспомогательных конвейеров. Кроме того, часто
для надежности гомеостаза, уже начиная с уровня
реэлов, процесс поддерживается не одной обратной
связью, а несколькими. Таким образом, для разработ-
ки эффективной математической теории организа-
ции потребуется ряд математических дисциплин.
Возможно, это будет теория информации, теория
графов, адекватного использования систем диффе-
ренциальных уравнений и т.п. Возможно, это потре-
Начала теории организованных систем
125
бует разработки новых математических методов.
Возможно, также, что эти исследования будут произ-
водиться численными методами, поскольку даже
отдельная клетка содержит миллионы элементарных
структур. Но представляется, что задачи эти будут
решаемы в силу того, что, как было показано, одни
и те же принципы лежат в основе структур разного
уровня. Кроме того, мощь компьютеров уже до-
стигла огромной величины и несомненно будет со
временем расти. Все это создает предпосылки для
глубинного понимания процессов, протекающих в
организме.
Все сказанное в данной главе решает в принципе
проблему, поставленную Л. Берталанфи — объеди-
нить в рамках общей теории систем (ОТС), а факти-
чески и ТОС начала теоретической биологии, тео-
рии информации, кибернетики, теории иерархии и
термодинамики [101]. Целью этого явилось прида-
ние этим, в большинстве своем формальным, дис-
циплинам, физического основания, устраняющего
произвольное использование в науке. К началам те-
оретической биологии здесь могут быть отнесены
определение сиэла и связанных с ним исходных опе-
рациональных понятий ТОС, а также и определение
жизни. Информационное понятие отбора и инфор-
мационной обратной связи позволяют включить
теорию информации и кибернетику также в начала
ОТС и впредь избегать ошибок типа «свободной
информации» Л. Бриллюэна и вытекающих из нее
многочисленных негативных последствий. Посколь-
ку термодинамика организованных систем не требу-
ет принципиальных дополнений или изменений, то
она естественным образом включается в начала ОТС.
Построение высших элементов на основе сиэла по-
зволяет заложить начала теории иерархии. Все это
переводит ОТС и ТОС в разряд содержательных науч-
ных теорий. До настоящего времени, например, ОТС
представляла собой лишь формальную науку, факти-
чески новый вариант теории подобия. Суть ее своди-
126
Глава V
лась к переносу результатов, полученных при изуче-
нии одной системы на другую — аналогичную [17, 10].
Чтобы проиллюстрировать работоспособность
разработанного здесь понятийного аппарата, приве-
дем некоторые приложения математических мето-
дов к упрощенным моделям организмов.
5.5.	Принципы анализа структуры
и функционирования организованных систем
На упрощенных схемах процессов в организован-
ных системах проиллюстрируем возможность ис-
пользования для их характеристик аппарата теории
информации. Ограниченность возможностей тако-
го использования связана с тем, что существующий
аппарат этой теории предназначен для наиболее
рациональной передачи сигналов в системах связи и
выделения сигналов из помех. Так, задачей кодирую-
щего устройства в системах связи является макси-
мальное сжатие информации для увеличения пропус-
кной способности канала. Но сложные системы ко-
дирования и декодирования имеют смысл лишь при
высокой стоимости канала связи, как, например, при
использовании проводной связи или связи через
спутники. В то же время, например, нерв, передаю-
щий в мозг сигналы о величине кровяного давления,
кодирует его значение просто их количеством. Это
делает подобную передачу помехоустойчивой, так
как ошибка в несколько единиц существенно не иска-
зит передаваемую информацию. В то же время, если
бы сигналы передавались числами, то ошибка даже
на одну единицу в высшем разряде внесла бы суще-
ственные искажения в конечный результат [92].
Тем не менее, с учетом сказанного, используем
аппарат теории информации для математического
описания простейших характеристик организован-
ных систем. Так, набор состояний некоторого сиэла
(4.3), с учетом вероятностей их реализации, может
быть представлен как характеристика его организа-
ции — Н:
Начала теории организованных систем	127
Н = -Ър.1Ьр.,	(12)
где р. — вероятность нахождения сиэла в ?гом состо-
янии;
п — число возможных состояний сиэла,
lb — log2— от латинского Ыпат (двоичный).
Соответственно, состояние реэла, если рассмат-
ривать его через состояния сиэлов — как
<13>
п]	'
где Ног — характеристика организации реэла;
— число сиэлов в реэле;
п2 — число состояний сиэла.
Естественно, это выражение не отражает взаимо-
связи сиэлов в реэле, резко сокращающее число их
возможных состояний, выраженное в (13), Посколь-
ку очевидно, что зависимость между сиэлами в реэле
приобретает условный, байесовский характер. При
включении организованной системы в новую струк-
туру новые связи изменяют состояния этой системы
как количественно, так и качественно. Нечто по-
добное происходит, например, с человеком, попав-
шим в иной коллектив. Следствием этого являются
как новые возможности, так и новые ограничения.
Эти изменения для него могут быть выражены вели-
чиной алгебраической суммы — АН:
АН = — Е p.lbp. + Z plbp.,	(14)
1	1 m2 J
где АН характеризует изменения величины возмож-
ных форм поведения, хотя, естественно, ничего не
говорит об их качественной стороне.
Из (12)—(14) следует также, что величина органи-
зации зависит не только от количества элементов,
но и от числа их состояний. Так, известный исследо-
ватель интеллекта животных Л.В. Крушинский счи-
тал, что, например, значительное интеллектуальное
превосходство ворон над голубями объясняется в
128
Глава V
первую очередь не количеством нейронов в мозгу
ворон, а превосходством в количестве дендритов
на их нейронах. Именно это и обеспечивает суще-
ственное увеличение числа состояний нейрона и
превосходство его организации и мозга ворон в це-
лом [93]. То же, очевидно, справедливо и для чело-
века, масса мозга которого уступает таковой слонов
и ряда китовых [5].
Естественно приведенные выражения (12)—(14)
не более чем иллюстрация математического подхо-
да к проблеме адекватного отражения структуры и
функционирования даже самых примитивных орга-
низмов, требующих неизмеримо более сложных за-
висимостей. Представляется, что на первых этапах
создания такого аппарата можно было бы использо-
вать в качестве образца имеющиеся структуры и ма-
тематический аппарат, разработанный для компью-
теров и роботов. В них, как уже упоминалось, созна-
тельно и подсознательно скопированы принципы,
на которых построены организмы. Здесь можно со-
гласиться с И. Пригожиным и К. Николис, которые
пишут: «Многие биологи почувствовали, что един-
ственно подходящим языком для обсуждения ситуа-
ции является язык теории систем, в частности идей,
основанных на теории автоматов» [37, с. 522].
5.6. Способ выражения гомеостаза
Насущная потребность в создании для биологии
математического аппарата, адекватно отражающего
свойства организмов, назрела уже давно. Как пишет
физиолог К.В. Судакова: «Можно только мечтать о
том времени, когда математический анализ охватит
едиными формулами различные параметры разнооб-
разных потребностей организма!» [94]. В связи с
этим попытаемся предложить эскиз подобного аппа-
рата для описания одного из важнейших свойств
организма — гомеостаза. Известно, идея гомеостаза
была выдвинута в XIX в. К. Бернаром. Следующий
шаг был сделан «в тридцатых годах прошлого века
Начала теории организованных систем 129
У. Кенноном, который установил, что «всю «муд-
рость», приписываемую живому организму, можно
рассматривать как деятельность огромного числа ме-
ханизмов, каждый из которых стремится к достиже-
нию вполне конкретной цели, выраженной в виде
вполне определенной обычно физической или хи-
мической величины: концентрации ионов, количе-
ства пищи и т.п. Таким образом, одним ударом обсуж-
дение проблемы было переведено из области туман-
ных... представлений... в современную область сис-
тем автоматического регулирования, работающих на
принципе коррекции ошибок» [95, с. 46]. Гомеостаз
обеспечивается наличием множества узкоспециали-
зированных «датчиков» на всех уровнях организма,
каждый из которых реагирует только на «свой» раз-
дражитель (pH, температуру, концентрации различ-
ных веществ и т.п.).
Но гомеостатов в организме множество, и все они
нуждаются в веществе и энергии для своего функци-
онирования. И первоочередная обязанность орга-
низма выбрать ту задачу, решение которой является
наиболее срочным. Собственно, эта задача, как пи-
шет К.В. Судаков, включает в себя целых три подза-
дачи: «что делать?» (на основе сопоставления вне-
шних и внутренних раздражителей), «как делать?»
(на основе памяти) и «когда делать?» [96, с. 27]. Нач-
нем с того, что подзадачи эти достаточно сложны.
Например, только проблеме определения организ-
мом очередности удовлетворения своих многочис-
ленных потребностей посвящено множество иссле-
дований, в частности А.А. Ухтомского, который раз-
работал идею доминанты [97].
Попытаемся показать, что по крайней мере две
из этих трех подзадач, а именно «что делать?» и «ког-
да делать?», могут быть в принципе решены. И сде-
лать это можно на основе достаточно простой мате-
матической модели организма, во многом адекватно
отражающей процессы его жизнедеятельности. На
словесном уровне решение этих задач может пока-
130
Глава V
заться банальным: ведь очевидно, что в первую оче-
редь организм должен заняться оптимизацией того
параметра, состояние которого является на данный
момент наиболее угрожающим. Но проблема заклю-
чается в том, что значения многих сотен этих пара-
метров количественно и качественно выражены по-
разному. И основная трудность здесь не только в
количестве, поскольку с помощью компьютеров в
технической сфере и в области биологии, и в генети-
ке решаются не менее сложные задачи. Главная труд-
ность состоит в том, чтобы подобно организму пере-
вести эти разнокачественные переменные в сопостави-
мую форму. Только в этом случае возможен перевод
нейрофизиологической терминологии на математи-
ческий язык.
Введем для анализа п существенных переменных
организма некоторую функцию У (0 < У< 1):
хк — X.
Л7	II	/ 1 Г \
где х. — значение г-той существенной переменной;
хк — ее значение, соответствующее верхнему или
нижнему критическому пределу, выход за который
приводит организм к гибели;
хР — ее оптимальное значение.
Значение существенной переменной может быть
выражено произвольно, например, в мм ртутного
столба, если это кровяное давление, в %, если это
содержание сахара в крови, в °C — если эта темпера-
тура тела и т.п. Во всех случаях величина У будет
безразмерной, и значение ее будет колебаться от 1,
если х. = хР до 0, если х. = хк.
Соответственно, если хк > х. > хР, то в (15) под-
ставляется значение верхнего критического преде-
ла, и числитель и знаменатель оказываются положи-
тельными. Если же хк< х. < х.°, то в (15) подставляют-
ся значения нижнего критического предела, и чис-
литель и знаменатель оказываются отрицательными.
Но в обоих случаях У > 0. Смысл У — удовлетворенная
Начала теории организованных систем
131
в данном состоянии доля потребности по г-той суще-
ственной переменной. В этом случае разница между
этой величиной и единицей будет представлять со-
бой неудовлетворенную потребность по данной пе-
ременной — D..
Величина У и неудовлетворенная доля потребно-
сти D соотносятся между собой как
О. = 7- У.	(16)
(Для дальнейшего исследования функция У оказы-
вается более удобной, чем функция £>.). Подводя
предварительный итог обсуждению проблемы гоме-
остаза, отметим, что именно такое представление
существенных переменных позволяет перевести их
в безразмерную форму и делает возможным введе-
ние функции С - численной характеристики гомеостаза
в виде произведения всех п функций К.
С = П У,	(17)
п 1
Она и выражает состояние гомеостаза организма в
целом в виде взаимосвязи «различных параметров его
разнообразных потребностей». Действительно, так
как при оптимальном значении всех х. = хР и, соот-
ветственно, максимальных значениях всех У. = 1 зна-
чение гомеостаза будет максимальным, т.е. С = 7. При
достижении хоть одной существенной переменной
критического значения (У = 0) наступает смерть
организма, что отражает С = 0. Таким образом, появ-
ляется численная характеристика состояния гомеоста-
за организма 0 < С < 1. Но, очевидно, что формула
(17) является лишь первым приближением к множе-
ству разнообразных и сложных механизмов, обеспе-
чивающих гомеостаз организма в целом. Поэтому по-
пытаемся сделать ряд приближений к реальной кар-
тине организменного гомеостаза. С физиологиче-
ской точки зрения у У.Р. Эшби с его «частично посто-
янными функциями» это — различные органы, имею-
щие по отдельным переменным свой собственный
гомеостаз, например в различных отделах кишечни-
132
Глава V
ка имеется существенное различие по pH, составу
ферментов, давлению и т.п. Этот частичный гомео-
стаз в составе общего гомеостаза может быть отра-
жен функцией
с, = П С ,	(18)
m
где С. — функция аналогичная (17), но отражающая
гомеостаз отдельного органа. Очевидно, что при
любом С. = 0, нулю будет равно и С. А при всех
С. = 1 uC = 1.
Очевидно, что наиболее ценным для гомеостаза явит-
ся прирост по той существенной переменной, зна-
чение которой минимально. Именно прирост по
АС = ...дС.
шах
(19)
dY .
min
является наиболее насущным и даст максимальный
прирост функции С.
В общем, аналогичные рассуждения остаются в
силе и для других организованных систем, например
общества. Здесь также наличие жизненно важного
продукта может быть отражено значением У, а об-
щий уровень материальной устойчивости — функци-
ей С. Использование этих функций в таком виде
позволяет объективно оценить информацию, необ-
ходимую в первом приближении для материального
гомеостаза организованных систем любого вида.
Попытка сделать такую оценку была предпринята в
свое время академиком А.А. Харкевичем [98]. Его
идея заключалась в том, что ценность информации
определяется приращением вероятности достиже-
ния цели. Однако у него ничего не говорится, как
объективно осуществить выбор цели. В данном же
случае объективно выбирается цель. А ценность
информации определяется как способствующей по-
вышению вероятности ее достижения, т.е. способству-
ющей повышению значений АС .
max
Начала теории организованных систем
133
Приведенные выше соображения и являются от-
ветом на вопросы «что делать?» и «когда делать?», а
именно, за счет перевода всех существенных пере-
менных в безразмерную сопоставимую форму и пер-
воочередной максимизации минимальной из них, величи-
на которой определяется как внутренним состояни-
ем организма, так и внешними обстоятельствами.
Таким образом, идея доминанты А.А. Ухтомского в
простейших случаях может получить математичес-
кое выражение.
Но выражения (17)—(19) являются лишь первым
приближением к реальности. Поэтому попытаемся
проиллюстрировать, как в различных случаях эти
формулы могут быть приближены к реальным обсто-
ятельствам. Например, как пишет К.В. Судаков, «не
сама потребность определяет целенаправленное
поведение... Возникший на основе сигнализации о
потребности особый комплекс возбуждений «роко-
вым» образом толкает животное и человека к поис-
ку специальных раздражителей внешней среды, удов-
летворяющей эту потребность. Эти состояния полу-
чили названия мотиваций» [96, с. 7—10]. Рассмотрим,
например, случай, когда в поиске необходимого
внешнего раздражителя организм получает инфор-
мацию о возможности удовлетворения также акту-
альной* хотя и меньшей потребности. Таковой, в
частности, может быть ситуация, когда у животного,
первоочередной мотивацией является голод, но
может существовать меньшая, но все же достаточно
большая потребность в воде. Очевидно, что, полу-
чив информацию о возможности реализации этой
последней потребности, животное ею воспользу-
ется.
Попытаемся представить эту ситуацию в матема-
тической форме. Для сравнения силы различных
раздражителей они, как и потребности, должны быть
переведены в сопоставимую форму. Для этого конк-
ретное значение каждого раздражителя, выражен-
ное, например, в мг на м3 вещества в воздухе или
134
Глава V
звука в децибелах, может быть отнесено к его поро-
говому значению, т.е. к тому минимальному значе-
нию величины раздражителя, которое вызывает
реакцию организма. Обозначим это отношение сим-
волом I. Тогда 1 < I < Ц где L — относительная величи-
на границы, так называемого запредельного раздра-
жения, вызывающего неадекватную реакцию орга-
низма, отнесенная к пороговому его значению. Во
многих случаях в качестве L может выступать вели-
чина раздражителя уже никак не влияющая на изме-
нение поведения животного. Например, чрезмерное
усиление запаха пищи при приближении к ней, когда
его сила уже полностью определила поведение жи-
вотного.
В этом случае безразмерный параметр, отражаю-
щий потребность организма в воде, будет выражать-
ся уже в виде
Ji	>	7
(х* - х.°)ф(0
где <p(Z) — функция, монотонно возрастающая при
росте I, и принимающая значения 1 < <p(Z) < ф(£), кон-
кретный вид которой определяется эмпирическим
путем. В рассмотренном случае <p(Z) > 1 в (20) может
отразить решение голодного животного удовлетво-
рить жажду.
Однако в реальности имеют место случаи, требу-
ющие более тонкого учета обстоятельств. Так, в
опытах А.С. Сосновского подпороговое раздражение
пищевого центра голода вызывало у сытого кролика
лишь слабую ориентировочно-исследовательскую
реакцию. Но в сочетании со вспышкой света, на
которую у кролика был выработан условный рефлекс,
кролик немедленно проявлял пищевую реакцию.
Примечательно, что до подпорогового раздражения
центра голода сытый кролик на вспышку света никак
не реагировал [96, с. 23]. С учетом прямой зависимо-
сти величины ф от I, это обстоятельство может быть
Начала теории организованных систем 135
отражено (поскольку при удовлетворенной потреб-
ности Y. = 1) следующим образом
1
Y‘ ф (s 9
где ф (Z Z.) > 0 — некоторая функция от суммы т раз-
дражителей, относящихся к одной мотивации, вы-
зывающая реакцию, чего не делает каждый из этих
раздражителей в отдельности. Такой случай аналоги-
чен тому, как если бы сытый человек не реагировал
на приглашение к обеду, но, ощутив подсознательно
одновременно слабый запах пищи, согласился бы
перекусить.
Еще одно уточнение, приближающее абстракцию
к реальности, следует внести за счет того, что изме-
нение величины потребности вызывает изменение
соответствующих порогов чувствительности. Напри-
мер, чувство голода обостряет чувства вкуса и запа-
ха, а чувство сытости — наоборот. Это можно отра-
зить выражением в виде
ф
ф =	------
ф(У)
9
— ,	(22)
ф(У) < 0, фиксирующее наличие обратной связи меж-
ду безразмерными величинами потребности и поро-
гов.
В этом случае выражение (15) приобретет вид
хк — X.
Y. =--------- .	(23)
(х* — х°)ф^
Естественно, что конкретный характер и этой
зависимости может быть определен также только
экспериментальным путем.
Сходные закономерности в функционировании
организованных систем позволяют использовать
136
Глава V
методы и математический аппарат, разработанные
для систем одного класса, для исследования систем
другого класса. Так, представляется, что весьма эф-
фективным оказалось бы использование богатого
арсенала математической экономики для исследова-
ния биологических объектов. Как известно, в этой
области науки изучается взаимосвязь всех отраслей
производства, необходимых для выживания слож-
нейшей организованной системы — государства. Там
же учитываются связи между переменными, напри-
мер, возможности замены одного энергоресурса или
вещества другим. Аналогично и в организмах широ-
кое распространение имеют компенсаторные систе-
мы, восполняющие дефекты разных органов. При
изучении подобных случаев применение методов
математической экономики в ТОС могло бы оказать-
ся плодотворным.
Теперь об оставшейся третьей задаче «как де-
лать?». В стандартных случаях, основанных на безус-
ловных и условных рефлексах, срабатывают опреде-
ленные структуры или автоматические устройства,
которыми располагают организованные системы.
Что же касается нестандартных ситуаций, то с отве-
том на этот вопрос связаны многочисленные иссле-
дования, основанные на идеях Н.А. Бернштейна и
П.К. Анохина.
5.7.	Активность и способ ее выражения
В нейрофизиологической литературе с давних пор
и до настоящего времени ведутся дискуссии об ак-
тивных и реактивных реакциях организма. Вопрос
этот не решен до сих пор, и исследователи, размыш-
ляющие над этой проблемой, говорять о том, что
активность неизбежно содержит моменты реактив-
ности, а реактивные составляющие мозговой дея-
тельности непременно содержат активное начало
[99]. Высказывания, несомненно, справедливые, но
довольно неопределенные.
Следует признать, что определение этих границ
Начала теории организованных систем
137
в каждом случае является сложным вопросом. По-
пытаемся с помощью определения жизни хотя бы
наметить границы активного и реактивного пове-
дения. Очевидно, что к реактивным действиям сле-
дует отнести те, которые отвечают потребностям
организма в данный момент, активные же предваря-
ют пока еще не существующие потребности. Такова,
например, активность, связанная со значительной
частью игровой деятельности животных. Границы
активных и реактивных действий не всегда четко
различимы: пища, например, может быть необхо-
дима не только для гомеостаза, но и для роста и
размножения. Тонкость, однако, будет в первом
случае заключаться в том, что та часть деятельно-
сти, которая обеспечила пищу на восстановление
организма, должна быть отнесена к гомеостазу,
а та, которая давала пищу для роста — к активнос-
ти.
Понятие активности имеет иерархический харак-
тер. В другом случае, например, пищедобывательная
деятельность животного может быть связана со
вскармливанием потомства и другими действиями,
связанными с продолжением рода. Тогда по отноше-
нию к особи это будет активная деятельность, а по
отношению к виду — реактивная, поскольку с ее по-
мощью поддерживается численность популяции. Та
часть этой деятельности, которая обеспечивает при-
рост популяции, будет носить активный характер.
Впрочем, последний вид деятельности также разде-
ляется на активную и реактивную. Например, если
животное защищает свое потомство от напавшего
хищника, то это будет реактивное видовое поведе-
ние. Если же оно обустраивает свое жилище таким
образом, чтобы обезопасить в будущем от подобных
нападений свое потомство, то это поведение следу-
ет отнести к активному видовому. К индивидуальной
и, одновременно, к видовой активности относится
не только деятельность, связанная с воспроизвод-
ством вида, но и освоение новых областей обита-
138
Глава V
ния, новых видов пищи, новых экологических ниш и
т.п.
Активность жизни проявляется уже при минималь-
ном гомеостазе: даже чахлое растение принесет хоть
небольшое количество семян и т.п. Отсюда следует
разделение реакций в математическом представле-
нии, начиная с уровня, при котором организм мо-
жет приступить к активным действиям:
С“ . = С — С . ,	(24)
mtn	тп1	х '
где Camin — начальная величина ресурсов, которую
может реализовать организм без опасности гибели
от нарушения гомеостаза, характеризуемого величи-
ной. Очевидно, что чем выше уровень гомеостаза,
тем больше средств может выделять организм на
нужды активности. Отсюда
С=Сй(С).	(25)
Эта зависимость выражает то понятное положе-
ние, что активность зависит от физического и пси-
хологического резерва организма. Проблема выра-
жения активности в физических единицах несрав-
ненно более сложная, чем проблема гомеостаза. В
простейших случаях она может быть измерена либо
силой, которую развивает животное для реализации
своей активной цели, либо работой, которую оно в
состоянии затратить для реализации этой цели. Од-
нако, выражение ее в общем виде, подобно (17), не
представляется возможным. Это связано с тем, что
не реализация той или иной потребности, связан-
ной с активностью, не всегда является смертельной,
хотя и может служить поводом для этого. Таковой
является, например, сексуальная активность, часто
являющаяся причиной смертельных схваток у живот-
ных. Но будучи не реализованной, она сама по себе
не лишает животного жизни.
Все же попытаемся наметить хотя бы некоторые
пути формализации потребностей, связанных с ак-
тивностью. Функция, отражающая степень реализа-
Начала теории организованных систем 139
ции активности, может быть представлена в виде:
X &
Уа = -1—.	(26)
хак
1
Но смысл переменных здесь будет несколько иной,
чем в случае выражений для гомеостаза:
х!* — в значении критического предела — будет
иметь смысл предельно возможного значения реали-
зации некоей активной потребности — игровой, сек-
суальной, исследовательской и т.п.;
х.а— означает степень реализации данной актив-
ной потребности.
Как и в (16),
ZP = 1 - УЛ,	(27)
где D.a— представляет собой нереализованную часть
потребности, пропорционально которой будут рас-
ти усилия организма, затрачиваемые на ее реализа-
цию.
При характеристике активности организма в це-
лом необходимо учесть некоторый ряд отличий ее
от гомеостаза. Поскольку активность определяется
не только материальными и энергетическими ресур-
сами, но в значительной мере психологическими
факторами, оставим этот анализ специалистам. От-
метим только, что потребность в реализации той
или иной формы активности в силу отсутствия в этом
обязательной жизненной важности может быть ин-
дивидуальна и определяться психотипом той или
иной особи. Так, у одной особи может доминировать
сексуальная форма активности, поглощающая боль-
шую часть ресурса, свободную от нужд гомеостаза. У
другой особи может доминировать исследовательс-
кая форма активности и т.п. Необходимо также
учесть и то, что у высших животных и человека раз-
личные виды активности могут широко варьировать,
так как целый ряд потребностей возникает в резуль-
тате обучения или воспитания. Таким образом, энер-
гетический ресурс, выделяемый организмом на реа-
140
Глава V
лизацию активности, будет перераспределяться меж-
ду различными ее видами.
Естественно, что человек или животное стремят-
ся максимально удовлетворить все свои потребнос-
ти. При этом в первую очередь будут удовлетворять-
ся те, к которым подталкивают наиболее сильные
эмоции или наиболее убедительные доводы рассудка
(если речь идет о человеке). Естественно, не всякая
активность является полезной как для особи, так и
для вида с точки зрения практической пользы, а для
человека — и с этической точки зрения. Можно толь-
ко отметить, что все животные и человек стремятся
к получению положительных эмоций. Эти эмоции
возникают в процессе удовлетворения потребнос-
тей, начиная от потребностей гомеостаза и кончая
у человека потребностями духовного плана. Таким
образом, воспитание потребностей высшего плана
играет едва ли не решающую роль в жизни индивида
и общества. Но это уже тема особого исследования
[100].
5.8.	Синергетика за пределами естественных наук
Уже в течение нескольких десятков лет широко
распространена тенденция относить к синергетике
процессы исторического, социального, обществен-
но-политического, семейного и психологического
порядка. Причины этого лежат на поверхности.
Человек — общественное существо с потребностью
вступать в различные ассоциации: семейные, обще-
ственные, политические и т.п. Суть этой аналогии в
том, что процессы, воздействующие на эти ассоциа-
ции, в том числе и процессы эволюционного харак-
тера, порождают силы, разрушающие или образую-
щие общественные связи. Аналогично системам из
косной материи, при разрушении существующих свя-
зей тот или иной коллектив хаотизируется до воз-
никновения нового коллектива, скрепленного новы-
ми структурными функциональными и психологичес-
кими связями. Например, подобный процесс проис-
Начала теории организованных систем
141
ходит в современном мире, где рвутся политичес-
кие связи, основанные на насилии, и возникают
новые межгосударственные и иные объединения,
основанные на интересах всех сторон, в них входя-
щих. Более того, эта аналогия находится в соответ-
ствии с древним философским мистическим прин-
ципом «все отражено во всем».
В то же время увлечение этими аналогиями, тем
более с попытками проникнуть через свойства сис-
тем из косной материи в глубинные процессы жи-
вой, а тем более в процессы, происходящие в соци-
уме, не только не продуктивны, но и опасны. Тому
есть несколько причин. Об одной из них говорили
древние греки «всякая хорошая мысль, продолжен-
ная в бесконечность, приводит к нелепости». Но это
относится к верным мыслям. Что же касается синер-
гетики, то как было здесь неоднократно показано,
она в самой своей основе построена на принципи-
ально неверных предпосылках. Дополнительные
ошибки при подобных переносах связаны с тем, что
ее авторы, без учета принципиальных отличий жи-
вого от неживого, с легкостью смешивают столь
различные понятия, как, например, порядок и орга-
низация. И, наконец, что самое важное — это то, что
поведение человека и процессы в социуме опреде-
ляются в значительной степени душевными и духов-
ными причинами. Например, в поведении человека
и социума большую роль играют новые идеи, религи-
озные убеждения и т.п. Но о специфике жизни, ее
отличии от косной материи в синергетике вопрос
даже не ставится.
Изучение психологических и социальных процес-
сов — давняя прерогатива социальной психологии,
политологии, экономики и т.п. И хотя в этих облас-
тях еще много неясного по причине феноменально-
го подхода к этим явлениям, в отличие от синергети-
ки некоторые результаты в них все же имеются. Для
их понимания необходимо проникновение в суще-
ственно большую глубину человеческой природы, о
142
Глава V
ключе к которой пойдет разговор далее. Что же
касается использования синергетических понятий и
терминов в области истории, социологии, психоло-
гии и искусства, то там такие термины, как энтро-
пия, бифуркация и т.п. зачастую скрывают непонима-
ние или незнание скрытых в природе человека зако-
номерностей.
5.9.	Краткие выводы
Итак, все сказанное в данной главе позволяет
перечислить результаты, полученные в итоге обсуж-
дения поставленных в ней проблем.
1)	Даны новые понятия множеств возможных и
существующих систем.
2)	Введено универсальное понятие микрокосма,
относящееся не только к человеку, но к любому при-
родному объекту.
3)	Даны определения сигнального элемента и по-
нятия активности, что позволило сформулировать
определение жизни.
4)	На основе определений сиэла и жизни сформу-
лированы единичные понятия информации, знания,
смысла, программы, управления, а также операцио-
нальные понятия организации и самоорганизации,
информационной обратной связи
5)	Показано, что ТОС не требует специального
физического аппарата.
6)	Показано, что определения, перечисленные в
п.п. 3, 4, инвариантны относительно конкретных
видов материи, энергии, «конструктивных» реше-
ний.
7)	На основе этих определений проиллюстриро-
ваны некоторые возможности для разработки спе-
цифичного для ТОС математического аппарата и пред-
ложены методы, позволяющие в принципе рассчиты-
вать гомеостатическую устойчивость организма.
8)	Показано, что физический план инопланетных
форм жизни может быть совершенно иным, чем у
земных форм.
Начала теории организованных систем
143
9)	Дано новое представление о хаосе могущем в
ряде случаев явиться наиболее адекватным отраже-
нием состояния Космоса и его эволюции, которое
может быть использовано для выявления происхо-
дящих в нем процессов и закономерностей.
10)	В принципе решена проблема Берталанфи об
объединении в началах ОТС (а в сущности — в ТОС)
теоретической биологии, теории информации, ки-
бернетики, теории иерархии и термодинамики.
11)	Показано, что сходство между упорядоченны-
ми и организованными системами носит не более
чем характер поверхностной аналогии. И, тем не
менее, несмотря на внешнее сходство, эти процес-
сы не могут явиться предметом изучения синергети-
ки. Причины — не только ошибочность синергетики
как науки, но и определяющий характер связи лич-
ностных и общественных процессов с психологиче-
скими и духовными аспектами человеческой натуры.
Отметим в заключение, что возникновение синер-
гетики в определенном отношении является продук-
том психологических феноменов. Суть их состоит в
том, что реальные объекты в начальные периоды
развития термодинамики и статистической физики
не «вмещались» в сложившуюся парадигму. Но, с од-
ной стороны, стремление их объяснить, а с другой —
неспособность это сделать, привели к возникнове-
нию феномена «защиты». Так в психоанализе называ-
ется совокупность бессознательных психических
процессов, призванных защитить Я (эго) человека
(в данном случае ученых) от угроз со стороны реаль-
ности [102]. Ибо такое признание вынуждает к по-
нижению важности объекта их деятельности и тем
самым их положения в обществе. В силу этого была
создана синергетика, как попытка использовать ре-
зультаты, полученные на привычных и хорошо
изученных объектах типа изолированных систем и
идеального газа, для объяснения феномена органи-
зованной сложности.
Глава VI
ПРОБЛЕМА СИНТЕЗА
НАУЧНОГО И РЕЛИГИОЗНОГО
ЗНАНИЯ
6.1. Тупик материалистического подхода
к проблемам предбиологической
и биологической эволюции
ТАК, надежды на то, что оче-
>	редная попытка в лице синер-
V I- гетики разрешить споры между
сторонниками двух основопола-
гающих теорий современности — теори-
ей Больцмана и теорией Дарвина, не оп-
равдалась. Проблема биологической эво-
люции со времени создания дарвинизма
является ключевой в дискуссиях между уче-
ными и теологами, подробный анализ
которых приведен в работе И.Б. Роднян-
ской [103]. Но эти дискуссии не привели
спорящих ни к какому соглашению. Таким
образом, проблема эта остается нерешен-
ной. В то же время важность ее со време-
нем не уменьшилась, как об этом еще в
XIX в. писал русский философ Н.Н. Стра-
хов: «Вопрос, решаемый Дарвиным, неиз-
Проблема синтеза...
145
меримо важнее всего имущества, и всех благ жизни
не только каждого из нас в отдельности, но жизни
всех нас и всего нашего потомства в совокупности.
Ибо Дарвин пытался устранить разумность из мироз-
дания, а если устранить разумность, то, конечно, и
сам разум, как Божественный, так и наш человече-
ский, устранится или явится одним из частных случа-
ев нелепости, бессмысленности, случайности, кото-
рые остаются истинными, единственными господа-
ми в природе [59, с. 31]».
Фактически о том же, но уже в XXI в. пишет
В.В. Горбачев: «Переходя к описанию представлений
о живом, мы затрагиваем самый глубинный вопрос
нашего бытия в реальном физическом мире, кото-
рый наряду с проблемами происхождения Вселенной
и Человека волнует человечество с тех пор, как
появился Разум. Эта проблема неоднократно обсуж-
далась на всех уровнях науки, и ответы, в соответ-
ствии с существующими представлениями, были раз-
ными. К сожалению, и сейчас современная наука не
может дать окончательного ответа на вопрос, что
такое Жизнь. Это вовсе не означает, что не суще-
ствует возможных вариантов ответов. Они, безуслов-
но, есть, в том числе и приближающиеся, казалось,
к истине, но это скорее характеристики или отличи-
тельные признаки живого, описывающие ту или
иную сторону определения. А ведь понимание сущ-
ности жизни, ее возникновения и эволюции опре-
деляет все будущее человечества на Земле как вида
живого. Конечно, в настоящее время накоплен ог-
ромный фактический материал, есть его осмысление,
особенно в области молекулярной биологии и гене-
тики, есть схемы или модели развития, есть даже
практическое клонирование человека, но... нет от-
вета. Ближе всего к разгадке тайны подошла со-
временная биология, но, как справедливо заметил
Н.В. Тимофеев-Ресовский, «в настоящее время никакой
теоретической биологии, сравнимой с теоретической физи-
кой, нет»» [26, с. 5]. И, наконец, с солидной долей
7-1347
146
Глава VI
иронии вопрошает Б. Бумбиерс: «Невольно возника-
ет вопрос, — может ли безликая материя изучать сама
себя и узнать, что она случайное сцепление матери-
альных частиц?» [104, с. 64]
В то же время, из замечаний Дарвина, разбросан-
ных по его «Происхождению видов», видно, что этот
биолог (он являлся крупным специалистом по усоно-
гим ракам и обладал широчайшей биологической
эрудицией) и честный ученый рассматривал свою
идею, как гипотезу, не забывая об аргументах не толь-
ко pro, но и contra. Так, он писал, в частности, что
«обособленность видовых форм и... отсутствие меж-
ду ними бесчисленных связующих звеньев, представ-
ляет очевидные трудности» [105, с. 311]. Он считал,
что в силу медленного образования вида правиль-
ность его теории будет доказана палеонтологически-
ми находками. В 1863 г. он писал: «Мне лично есте-
ственный отбор очень дорог, но это мне кажется
совсем незначительным в сравнении с вопросом о
творении или изменении» [88, с. 80]. Он возражал
также против упрощенного понимания случайности:
«Я до сих пор никогда не говорил так, как будто из-
менения... были делом случая. Это, конечно, совер-
шенно неверное выражение, но оно служит для по-
каза нашего незнания причины каждого конкретно-
го изменения» [88, с. 78].
Достижения науки от Дарвина до наших дней
подтвердили его наихудшие предположения. Факты
говорят о том, что радикальные изменения видов
могут происходить довольно быстро. Как пишет на
основании обобщения огромного фактического ма-
териала эволюционист-материалист Ю.В. Чайковс-
кий: «В сущности, это было давно известно ботани-
кам... достоверные примеры видообразования у рас-
тений — это примеры быстрых крупных изменений.
То же давно заметили палеонтологи: еще до Дарвина
им было известно, что периоды длительного посто-
янства форм время от времени сменяются периода-
ми быстрого массового появления новых видов,
Проблема синтеза...	147
родов и прочих таксонов, взамен столь же быстро
вымирающих» [88, с. 169]. Как пишет далее Ю.В. Чай-
ковский: «Гулдом затронут важный вопрос о пере-
ходных формах: их известно слишком мало, чтобы
строить на них учение вроде дарвинизма, но главное
не в их количестве, а в их сущности — каждая из них
является жизнеспособным организмом, а не переход-
ной формой» [88, с. 169].
Последние находки антропологов привели их к
гипотезе, радикально противоречащей гипотезе Дар-
вина и положению дарвинистов о роли труда в эво-
люции от обезьяны к человеку. Эти находки говорят
о том, что цефализация предков человека, начиная
от древних млекопитающих и кончая антропоидами
в течение 60 млн. лет шла все ускоряющимися скач-
ками. Об этом же говорят и данные краниологии
(науки, изучающей эволюцию черепов и, соответ-
ственно, мозга). Периоды этих скачков изменялись
от десятков миллионов лет до сотен тысяч. Об этом,
в частности, говорят структура клиновидной кости,
определяющей форму и положение черепа по вер-
тикальной оси, а также объем черепа. Вывод, кото-
рый делают авторы гипотезы, — это наличие «внут-
ренней силы», движущей эволюцию. Существование
такого механизма в корне противоречит гипотезе
Дарвина, отводящей главную роль в эволюции вне-
шним воздействиям, изменяющим наследственность
[106].
Не мнения отдельных ученых, а результат широ-
комасштабных исследований привел в 1970 г. про-
фессор Д.Н. Мур: «Около 120 ученых — все специали-
сты — составили монументальный труд, состоящий
из 30 глав и более 800 страниц, чтобы представить
палеонтологическую летопись приблизительно 2500
тысяч групп растений и животных... Показано, что
каждая основная форма или род растений и живот-
ных имеют свою собственную, отличающуюся от
других форм или родов историю. Группы растений и
животных возникают внезапно... Когда киты, летучие
7*
148
Глава VI
мыши, лошади, приматы, слоны, зайцы, белки и так
далее появляются впервые, они так же разнятся, как
и в настоящее время. От общих предков нет и следа,
не говоря уже о связи с каким-нибудь предполагае-
мым родоначальником из пресмыкающихся» [107,
с. 65]. Но не только отдельные виды, но и новые
биоценозы должны возникать также не случайным, а
закономерным путем, ибо каждый вид должен быть
вписан в биоценоз гармоничным образом.
После всего сказанного в данной работе возника-
ет естественный вопрос: может ли быть дан ответ в
ТОС на эту сложнейшую проблему? Выскажем свое
мнение по этой проблеме с позиции соответствия
биосферы, как любого объекта или их совокупнос-
ти, микрокосму. Вся история эволюции Космоса го-
ворит о росте упорядоченности и организации с
момента Большого взрыва и продолжающейся до-
ныне структуризации Космоса. В итоге Вселенная
представляет собой Космос, а не Хаос. Естественно
предположить, что эти процессы сопровождаются
соответствующими эволюционными изменениями
микрокосмов, в частности, эволюцией нашей плане-
ты, приведшей к возникновению жизни и человека.
Но если биоценозы и биосфера как микрокосмы
возникают согласованно и как отражение Космоса,
то это свидетельствует о том, что и Космос развива-
ется по программе гигантского Разума или многочислен-
ных разумов, намного превышающих человеческие.
Кроме того, как пишет Ю.В. Чайковский: «Новые
формы возникают в спокойные времена, а массовое их
расселение — после катастроф, освобождающих ниши»
[88, с. 371]. Следовательно, Разум (или разумы), со-
здающий новые виды и биоценозы, делает это, пред-
видя последующие климатические и геологические
катаклизмы и условия. Все эти факты требуют серь-
езного анализа мировоззренческого уровня. Однако
дискуссии между учеными, настроенными атеистичес-
ки, и верующими ведутся преимущественно посред-
ством примитивизации позиций друг друга. Атеисты
Проблема синтеза...
149
говорят о том, что если есть Бог, то «на все воля
Божия» и наука как способ познания является ненуж-
ным общественным институтом. Религиозные уче-
ные указывают на нелепость возникновения жизни
и неуклонного развития ее к высшим формам как на
результат случайных мутаций или бифуркаций. Но
истина, как известно, не лежит между крайностями,
между ними лежит проблема, анализу которой по-
священ следующий раздел.
6.2. Синтез науки и религии как путь к решению
важнейших мировоззренческих вопросов
Напрасно мы погрязли в эгоизме,
Надеясь на кладбищенский итог,
Такие стали дыры в атеизме,
Что явно через них заметен Бог.
Игорь Губерман
Если бы руководство Церкви не страдало столь
жестким фундаментализмом, буквально толкующим
каждое слово Библии, то конфликты между прежни-
ми союзниками могли бы и не возникать. Это могло
бы произойти, если бы церковники помнили о нази-
дании ап. Павла о том, «что буква убивает, а дух жи-
вотворит». Как писал выдающийся представитель
раннего христианства св. Августин за тысячелетие
до выхода труда Коперника, «Библия учит не тому,
как устроено небо, а как взойти на него». При таком
подходе к библейским текстам научные открытия,
противоречащие букве Библии, не рассматривались
бы как ересь, которой надо противостоять, чтобы
спасти религию. Так, например, открытие Коперни-
ка, как и последующие открытия космологии, пока-
завшей существование многих миллиардов галактик,
могли бы быть истолкованы как проявление твор-
ческой мощи Разума. Таким образом, исчезло бы ос-
нование первого серьезного конфликта между нау-
кой и религией. Важнейшим на том этапе для эволю-
150
Глава VI
ции социума являлись не научные дискуссии, а вне-
дрение этических норм, что, кстати, не потеряло
своей актуальности и сейчас. Раскрытие же тайн
мироздания, тем более в эволюционном плане, явля-
ется делом науки. Как писал, американский врач,
эпидемиолог Джозеф Голдбергер: «Я верю, что ми-
ром управляет Высший Разум. Поэтому я считаю, что
ученые являются истинными жрецами Всевышнего».
Конечно, процесс биологической эволюции весь-
ма отличается от библейского шестоднева — шести
дней творения, согласно Книге Бытия. За это время
Земля претерпела множество катаклизмов. Так, толь-
ко во время крупнейшего массового вымирания в
конце пермского периода погибло 96% морских ви-
дов. Оставшиеся положили начало современным,
сохранившим основные черты их строения [107].
Также и процесс биологической эволюции отнюдь
не отвергает участие Разума или Разумов в процессах
творения биологических видов и биоценозов.
Таким образом, космология и биология Книги
Бытия давала доступную для понимания людей того
времени картину мира. В неявном виде, но по сути,
как гипотеза Дарвина, так и синергетика явились
своего рода материалистическими попытками, пы-
тающимися заменить Разум слепой последовательно-
стью случайностей, приводящих в высшим формам
организации. Но если Дарвин считал свои идеи в
виде гипотезы, ожидающей подтверждения на базе
новых открытий, то Пригожин и его последователи
фактически пытаются создать из синергетики псевдо-
религию с человеком-творцом в ее центре [45]. Таков
ответ на третий вопрос, поставленный в оглавлении
этой книги.
В этом отношении не потеряло своей актуально-
сти высказывание Гераклита Эфесского: «Что губит
мир? Невежество священнослужителей, атеизм ученых
и продажность политиков». В отношении политиков
все очевидно и обсуждение этого не входит в нашу
задачу. Что же касается атеистически настроенных
Проблема синтеза...
151
представителей научного сообщества, то, как писал
Даниил Андреев, «выразители воинствующе-рассу-
дочного умонастроения... возвели некоторые поло-
жения современного им материализма в завет, в
краеугольный догмат, ни разу не высказав догадки о
том, что те же самые естественные науки через сот-
ню лет начнут подрывать основы этого догмата»
[109, с. 439]. Неслучайно крупнейшие ученые и фи-
лософы, такие как И. Кеплер, И. Ньютон, Г. Лейб-
ниц, Л. Пастер, М. Ломоносов, Вл. Соловьев,
Н. Бердяев и множество других лиц подобного мас-
штаба были глубоко верующими людьми.
И поэтому в важнейших мировоззренческих воп-
росах равно опасны крайности, как опровергательс-
кого энтузиазма материалистов, так и догматизма
церковников. И хотя факты, говорят в пользу разум-
ного творения Космоса и жизни, в виду важности
вопроса рассмотрим: противоречит ли этому само
основание науки.
Материалистическая наука провозгласила, что в
отличие от религии она опирается на факты, а не на
догматы. Однако не надо иметь семи пядей во лбу,
чтобы убедиться, что все обстоит совершенно ина-
че. Действительно, в ее основе лежит непререкае-
мый догмат, что мир состоит только из материи с ее
законами. Истинная же наука не отвергает и альтер-
нативного утверждения, что материя и ее законы
созданы Разумом. Однако наука не может ограничи-
ваться ссылками на научные, философские или рели-
гиозные авторитеты. С позиций науки эта альтерна-
тива может быть решена лишь на базе фактов.
Подробное обсуждение этой проблемы не входит
в задачу данной работы. Это сделано нами в других
наших работах [100, ПО], находящихся на сайте
www.geocities.com/shterenberg2002/. Поэтому приве-
дем лишь некоторые факты и сделанные на их осно-
вании выводы, свидетельствующие о наличии Разу-
ма (разумов), ведущих эволюционный процесс Кос-
моса и Жизни. Так, например, крупные американс-
152
Глава VI
кие физики, занявшиеся исследованием экстрасен-
сорики, провели огромное количество эксперимен-
тов. Приведем последние выводы из их исследова-
ния реальности феномена телепатии.
«7. Вплоть до расстояний в несколько тысяч кило-
метров правильность восприятия, судя по всему, не
зависит от удаленности мишени от перципиента (в
терминологии авторов лица, принимающего переда-
ваемые изображения. — М.Ш.).
8. Время перцептивного усилия (усилия, требую-
щегося для приема изображения, передаваемого те-
лепатическим путем. — М.Ш.} не обязательно совпа-
дает по времени с непосредственным нахождением
агента у мишени. Восприятия, полученные за не-
сколько часов или даже дней до того, как агент посе-
тил мишень, или даже до того, как мишень была
выбрана, оказываются не менее удачными, чем ре-
зультаты перцепции в реальном времени» [111, с. 81].
История народов говорит о множестве сбывших-
ся предсказаний индивидуального и исторического
порядка, которые не могли быть сделаны путем логи-
ческих выводов. В частности, болгарскими учеными
был изучен феномен Ванги. Эти исследования пока-
зали, что из 7000 тысяч респондентов 80% подтвер-
дили полное совпадение ее сообщений о фактах
прошлого, настоящего и будущего [112, с. 6—7]. Но
за явным фактом предсказания единичной судьбы
кроется огромный массив событий космического
порядка. К такому выводу приводит рассуждение,
начинающееся с того, что судьба каждого человека
миллионами нитей соединена с судьбами других лю-
дей, как знакомых, так и незнакомых. На нашу судьбу
могут повлиять и «случайные» встречи, выборы того
или иного деятеля в нашей стране и даже за рубежом
и решения администраторов и политиков. В свою
очередь, поведение всех людей зависит от измене-
ния природных условий. Люди всегда чувствуют за-
висимость своего состояния от времени года и пого-
ды. Но зависимость человека от природных условий
Проблема синтеза...
153
гораздо серьезнее. Как было показано А.Л. Чижевс-
ким, события в природе и обществе решающим об-
разом определяются переменным характером появ-
ления пятен на Солнце, характеризуемых числами
Вольфа [113]. Но состояние Солнца зависит от вли-
яния нашей галактики, а последней — от состояния
Метагалактики. Следовательно, существует Програм-
ма эволюции Космоса, включающая в себя связан-
ную с ней программу эволюции Жизни. С тем, что
может существовать Программа без Программиста,
едва ли согласится любой разумный человек. Физи-
ков уже давно волнует проблема времени, делающе-
го необратимым характер законов физики. Наличие
Программы позволяет высказать предположение,
что время создано для придания направления ее реализа-
ции и согласования протекающих в ней событий. Что же
касается законов физики, то они представляют собой
алгоритмы, включающиеся в действие вследствие
синхронизации определенных обстоятельств. Так,
например, сильные взаимодействия включаются при
слиянии атомных ядер, когда расстояния между ними
достигают определенной величины. И неслучайно,
по-видимому, философская интуиция А. Бергсона под-
сказывала ему, что физика не способна постичь вре-
мя и жизнь [62]. Таким образом, предположение, что
характер эволюции Космоса был определен путем
случайных флуктуаций-бифуркаций и что по утверж-
дению Пригожина «нам повезло, что наша Вселен-
ная направилась по пути, ведущему к жизни, культуре
и искусствам» [26, с. 198], выглядит более чем неубе-
дительно.
Что же это означает? Жесткую предопределен-
ность, отсутствие свободы воли у человека? Попыта-
емся для ответа на эти вопросы применить несколь-
ко иной, чем традиционный, подход. В Библии о
человеке говорится как об «образе и подобии» Бо-
жием (Быт. 1;26). Но первая же характеристика Бога
дана в первой строке Библии: «Вначале сотворил Бог»
(Быт.1;1). Очевидно, что первая обязанность чело-
154
Глава VI
века быть творцом. Очевидно, что Бог всеведущ.
Отсюда вытекает обязанность человека всемерно
расширять свои знания, чтобы приблизится к своему
Праобразу. Поскольку «Бог есть любовь» (1Ин. 4:8),
то обязанность человека любить Бога и ближнего —
его создание. Но уже любить Бога и Его творение не
как раб, а как сын: «Посему ты уже не раб, но сын, а
если сын, то и наследник Божий» (Гал. 4:7). Очевид-
но также, что Бог.обладает полной свободой воли.
Отсюда следует, что и человек наделен ею, естествен-
но в рамках своей компетенции.
В мировых религиях о человеке говорится как о
триединстве тела, души и духа. Но как связать высшие
составляющие человеческого существа с материальным
планом человеческого тела. С этой целью прибег-
нем к уже упоминавшейся древней мудрости, припи-
сываемой Гермесу Трисмегисту. Ее обычно формули-
руют в выражениях: «Как наверху, так и внизу» или
«Все отражено во всем». Используя эту идею, оста-
новимся на том факте, что по мере повышения уров-
ня организации вида возрастает надежность дости-
жения организмом все более и более отдаленных
целей. Так, например, человек благодаря наличию
ощущений, чувств и мыслей, т.е. психики, способен
вспоминать прошлое и анализировать настоящее. Но
делается это главным образом, чтобы наметить цели
в будущем и пути их достижения. Таким образом, раз-
витая психика помогает человеку достигать более
отдаленных во времени и пространстве целей и с
большей надежностью, чем это могли сделать его
эволюционные предки. Благодаря этому достигается
все более дальнее и надежное опережение возможных
событий. План Духа общается с людьми через проро-
ков, предсказывающих наиболее надежно события,
вплоть до самых отдаленных во времени [114]. Та-
ким образом, оказывается, что материальный план
жизни представляется проекцией плана Духа через план
души на материю. Именно это обстоятельство явля-
ет собой пересечение всех планов бытия. В свете
Проблема синтеза...
155
сказанного можно только поразиться гениальной
интуиции К.Г. Юнга, писавшего: «Между неведомы-
ми эссенциями духа и материей заключена реаль-
ность психического» [115, с. 15].
Естественно, может возникнуть вопрос: как же
согласовать желания разных людей, обладающих сво-
бодой воли? Но если это умеет делать хороший руко-
водитель предприятия, то не под силу ли это Все-
вышнему? Как видим, если что и противоречит на-
уке, то это разве то, что ее достижения в значитель-
ной своей части используются во зло. Поэтому го-
раздо более плодотворным, чем продолжение дис-
куссий, начавшихся с момента возникновения про-
тиворечий между фундаменталистским толкованием
мифологем Библии и достижениями науки, является
вывод, что наука и религия являются двумя способами
познания единого мира. Познания, дающего существен-
но более полное представление о нем и его Творце
[100, ПО], а также направляющего достижения че-
ловеческого гения на благо людей. И это же позна-
ние говорит о том, что истинная сущность челове-
ка — душа его и дух — бессмертны. Двигаясь через
воплощения, человек уходит в высшие миры, и его
творческие возможности постоянно возрастают от
накопленного опыта. И как афористично определя-
ет будущее человека Даниил Андреев — это «Богосот-
ворчество — цель, любовь — путь, свобода — условие»
[109, с. 101].
ПРИЛОЖЕНИЕ
Энтропия и ее роль в науке
Анализ, проведенный в (2.2.3), (2.2.6), и выводы, сделан-
ные на его основе (2.4), показали, что использование поня-
тия и функции энтропии в синергетике и биологии приво-
дит к ошибочным результатам в силу неоднозначного соот-
ветствия значений энтропии исследуемым явлениям. По-
скольку энтропия как в виде понятия, так и функции широ-
ко используется в целом ряде наук, поставим вопрос более
широко: о роли энтропии в науке вообще. Об этом Дж. фон
Нейман высказался с откровенностью, позволительной при-
знанным классикам, и совершенно определенно: «Никто не
знает, что же такое в действительности энтропия» [116,
с. 153]. Для выяснения ее физического смысла рассмотрим
теперь некоторые математические выводы, сделанные в
рамках второго закона термодинамики. Как известно, мате-
матическое обоснование Клаузиусом формулировки второ-
го начала термодинамики есть результат рассуждения о теп-
лообмене между двумя частями изолированной системы. Из
равенства тепла, переданного одной частью системы, и
тепла, полученного другой (5Q = cQ и dQ= TdS, а также
Тх > Т2), следует, что dS^ > dS{. Из этого делается вывод о
постоянном росте энтропии в изолированной системе.
Приложение
157
Но подобные же неравенства с аналогичными резюме о
необратимости могут быть выведены для любого вида рабо-
ты, произведенной в такой же системе. Действительно из
P}dxx = P2dx2, может быть сделан вывод, аналогичный тому,
который делается при выводе об обязательном росте энтро-
пии в процессе теплообмена — dx2 > dx}. (Здесь в качестве
потенциалов Р выступают механическая сила, давление,
электрическое напряжение и т.п., а в качестве прироста
координат dx — путь, объем, электрический заряд и т.п.) В
то же время хорошей иллюстрацией обратимости могут
явиться колебательные процессы любого рода, где знаки
неравенства приростов координат периодически меняются
на обратные, что не имеет места в процессах теплообмена.
Таким образом, доказательство роста энтропии в процессе
теплообмена не отражает сути процесса, его принципиаль-
ного отличия от процессов работы.
В то же время учитывать такое различие необходимо.
Вот что об этом говорит классический курс К.А. Путилова:
« Теплота и работа являются неравноценными формами передачи
энергии. Они неравноценны прежде всего потому, что рабо-
та может быть непосредственно направлена на пополнение
запаса любого вида энергии (например, потенциальной энер-
гии тяжести, электрической, магнитной энергии и т.д.),
теплота же непосредственно, т.е. без промежуточного пре-
образования в работу, может быть направлена на пополне-
ние только внутренней энергии тел... Но по второму началу
термодинамики некомпенсированный переход тепла в ра-
боту невозможен» [24, с. 52]. Это означает, что в отличие от
рабочего процесса, протекание которого неминуемо связа-
но с деградацией части энергии, часть тепла в процессе
теплообмена также деградирует, а при превращении осталь-
ной части тепла в работу произойдет дополнительная дег-
радация энергии.
Как здесь уже отмечалось, и потенциал, и координата в
выражении работы имеют вполне определенный физиче-
ский смысл. Что же касается выражения теплоты dQ= TdS,
то здесь определенный физический смысл имеют только
приращение тепла и абсолютная температура. Таким обра-
зом, в отличие от реальных координат, дифференциал энт-
158
Приложение
ропии представляется как dS = dQ/ Т, т.е. выражается опо-
средованно. Это означает, что энтропия не имеет определен-
ного физического смысла. Она не может быть измерена в экс-
перименте, а только вычисляется через выражающие ее
переменные. Таким образом, ответ на замечание Дж. фон
Неймана мог бы прозвучать так: «Никто не знает, что же
такое в действительности энтропия, потому что она не име-
ет определенного физического смысла». Поэтому представляет-
ся рациональным при формулировке второго закона делать
акцент на тех его формулировках, которые не содержат
понятия «энтропия». В [24] лишь в качестве основных вари-
антов второго закона термодинамики упоминается около
двух десятков формулировок. Таких, например, как форму-
лировка Оствальда: «Осуществление перпетум мобиле вто-
рого рода невозможно» или иная формулировка того же
Клаузиуса: «Теплота не может переходить от холодного к
теплому телу сама собой даровым путем» (напомним, что
понятие энтропии вводится другой формулировкой Клаузи-
уса, числящейся в списке Путилова пятнадцатой: «Энтро-
пия всякой изолированной системы стремится к максиму-
му» [24, с. 61-62, 80]).
Но, может быть, с учетом всех приведенных соображе-
ний, все же следует по-прежнему широко использовать по-
нятие и функцию энтропии? Использовать, несмотря на всю
путаницу и заблуждения, в которые она на протяжение
многих десятилетий вводит даже крупнейших ученых? Ведь
она является однозначной характеристикой состояния сис-
темы, т.е. функцией состояния. Но дело в том, что функцией
состояния является и внутренняя энергия системы — U.
Однако в отличие от энтропии, никто не связывает с внут-
ренней энергией надежд на полное решение проблем рабо-
тоспособности, упорядоченности, организации, а тем более
самоорганизации систем. Как известно, при использовании
алгебраических и дифференциальных уравнений возника-
ют некоторые решения, не могущие быть использованными
в силу своего противоречия реальности. Подобно этому из
двух понятий «внутренняя энергия» и «энтропия» после-
дняя в отличие от первой не имеет определенного физи-
ческого смысла. Поэтому представляется, что для более кор-
Приложение
159
рентного вывода второго закона термодинамики, дающего
однозначный критерий неравновесия, нужно исходить из
физики процесса, а не элементарных математических вык-
ладок.
Можно также предложить и такую формулировку второ-
го закона термодинамики, на наш взгляд, достаточно полно
отражающую его физический смысл: закон перехода части
энергии в любом рабочем процессе или в процессе теплообмена в
хаотическое движение микрочастиц, самопроизвольно и необра-
тимо распространяющееся по системе. Суть его заключается в
необратимости процесса выравнивания, измеряемого ре-
альной физической функцией — тепловым потенциалом — Т,
изменяющегося либо в процессе теплообмена, либо в ка-
ком-нибудь рабочем процессе.
Здесь уместно привести высказывание К.А. Путилова,
которое можно отнести и к нашим рассуждениям: «Конеч-
но, для математически тренированного ума трудности пред-
мета могут быть в некоторой степени смягчены, если изло-
жение переведено на язык математических символов. Но
вряд ли этот путь рационален при выводе основных поло-
жений термодинамики... Подобное применение аналитичес-
ких методов не только не облегчает, но, напротив, затруд-
няет усвоение физической сути дела. Замена логических
построений математическими операциями неуместна и
вредна, если эта замена влечет за собой выхолащивание
физического смысла; а это имеет место, когда в уравнение
вводятся величины, про которые не было раньше сказано,
что, собственно, следует физически под ними понимать»
[24, с. 84]. К высказыванию Путилова можно добавить, что
подобная «математизация» может приводить и к принципи-
альным ошибкам.
Конечно, все сказанное не означает для энтропии «за-
прета на профессию». Более того, она используется для
решения ряда задач. И здесь напрашивается аналогия с ис-
пользованием в математике функции комплексного пере-
менного в промежуточных операциях. Но при этом, есте-
ственно, никто не предпримет попытку интерпретировать
в физическом представлении конечный результат в виде
комплексного числа! Как извест-но, использование энтро-
160
эмнэжопмдП
пии в качестве функции придает математическому выраже-
нию первого начала термодинамики изящный вид, посколь-
ку выражение тепла становится аналогичным выражению
работы:
dU1** TdS-Z P dx .
г i
Этот математический прием, с одной стороны, широко
используется для решения ряда термодинамических задач,
в частности, в области вывода взаимозависимостей между
различными потенциалами, координатами и функциями, от
них производными. Это имеет место, например, при уста-
новлении зависимости между температурой и теплоемко-
стями при постоянном давлении и постоянном объеме, со-
ответственно, как Ср = T(dS/dT)p и С = T(dS/dT)v, а для
скрытых теплот расширения и давления соответственно
l=(dS/dv)T и h = (dQ/dp)T и т.д. [24, с. 111].
Энтропия как функция используется также для выраже-
ния термодинамических потенциалов [24, с. 216], — таких,
как свободная энергия
F= U- TS,
и свободная энтальпия
Z = и- TS + pv.
Сразу отметим, однако, что в этих выражениях энтро-
пия выступает не самостоятельно, а в качестве одного из
двух сомножителей, дающих в произведении тепловую энер-
гию (Q= TS), т.е. функцию, имеющую реальный физический
смысл. И смысл этого произведения заключается в том, что
эта энергия связана, т.е. не может быть использована для
работы в системе. В то же время забвение принципиально-
го отличия энтропии от рабочих координат, как это было
показано выше, а также как меры порядка, организации и
самоорганизации лишь приводило к многочисленным заб-
луждениям, сохранявшимся на протяжении многих десяти-
летий. Причины этого заключены, естественно, не в мате-
матике, а в физике процесса, как раз и лежащей в самой
ЭЫНЭЖОПЫЯП
161
основе второго закона термодинамики.
Рассмотрим теперь адекватность использования терми-
на «энтропия» в больцмановской статистике. В природе
отсутствуют частицы, не обладающие связями с другими части-
цами, кроме упругих соударений. Поэтому больцмановская
статистика в принципе не может отразить никакого реаль-
ного процесса. В то же время изменения энтропии, связан-
ные с ростом энтальпии — теплосодержания системы, по-
крывают огромную область процессов. Сюда входят все виды
связей, начиная от образования элементарных частиц, вклю-
чая химические и ядерные процессы — образование и рас-
пад небесных тел. Отсюда, как было неоднократно показано
выше, причины многочисленных и трудно обнаруживаемых
ошибок при переносе выводов, полученных в стати-стичес-
кой физике, на реальные процессы.
Статистика Л. Больцмана, безусловно, вскрыла физичес-
кий смысл необратимости. И все же, как и теория флукту-
аций Смолуховского, статистики Ферми-Дирака и Бозе-Эйн-
штейна, ансамблей Гиббса являются ничем иным, как непос-
редственным развитием статистики Максвелла, и совершен-
но не требует, на наш взгляд, для своего использования признания
ее энтропией.
Физики всегда чувствовали принципиальную разницу
между статистическим выражением энтропии (2) и класси-
ческим
sJ-
Поэтому едва ли можно встретить работу, где эти выра-
жения, несмотря на явный математический соблазн, при-
равнивались бы друг к другу с целью исследования взаимо-
зависимости входящих в них переменных.
ЛИТЕРАТУРА
1.	Mishlove J. The Roots of Consciousness. N.Y., 1975.
2.	Философский энциклопедический словарь. M., 1983.
3.	Капра Ф. Дао физики. М., 2002.
4.	Штеренберг М.И. К вопросу о функциональном опреде-
лении жизни // Вопросы философии. 1967. № 3.
5.	Штеренберг М.И. Информация, техника, жизнь. М.:
Знание. Сер. Техника. 1971. № 2.
6.	Штеренберг М.И. О содержательной интерпретации
системного подхода к биологии // Биология и современ-
ное научное познание. Материалы к конференции. М.: Ин-
ститут философии АН СССР, 1975. Ч. 2.
7.	Штеренберг М.И. О структурных вопросах биологичес-
кой термодинамики // Переходные процессы в биологи-
ческих системах. Тезисы докладов. М.: Институт биологии
развития АН СССР, 1977.
8.	Штеренберг М.И. Проблема Берталанфи и определе-
ние жизни // Вопросы философии. 1996. № 2.
9.	Штеренберг М.И. Феномен жизни, или новый подход к
его пониманию // Интеллектуальный мир. 1998. № 17.
10.	Штеренберг М.И. Сущность жизни: физический, сис-
темный и мистический планы. // Научно-техническая ин-
формация. М., 1999. № 2.
11.	Shterenberg M.I. The essence of life: the physical, of the
Литература
163
system, and the mystic // Automatic documentation and
mathematical linguistics.. Allertonpress, Inc. Vol. 33, No. 3,
1999.
12.	Штеренберг М.И. Синергетика и биология // Вопросы
философии. 1999. № 2.
13.	Штеренберг М.И. Принципы организации и самоорга-
низации // Биофизика. Деп. в ВИНИТИ. № 514-В2000.
28.02.2000 г.
14.	Штеренберг М.И. Синергетика: надежды и реаль-
ность // Полигнозис. 2000. № 4.
15.	Штеренберг М.И. Место синергетики в науке // Науч-
но-техническая информация. М., 2002, № 8.
16.	Shterenberg M.I. The place of synergetics in science //
Scientific and technical information processing. Allertonpress,
Inc. Vol. 29, No. 4, 2002.
17.	Штеренберг М.И. Физическая сущность жизни и начала
теории организованных систем (первая книга монографии).
М., 2003.
18.	Штеренберг М.И. Начала содержательной теории си-
стем. // Системный подход в современной науке. М.,
2004.
19.	Штеренберг М.И. Является ли синергетика наукой? //
Философские науки. 2004. № 6.
20.	Штеренберг М.И. Идея жизни и жизнь в Космосе //
Материалы пятой междисциплинарной научной конференции
«Этика и наука будущего». «Жизнь во Вселенной». М., 2005.
21.	Штеренберг М.И. Введение в историю понимания фи-
зического смысла жизни // История науки и техники. 2006.
№ 1.
22.	Штеренберг М.И. Феномен жизни. Краткая история
поисков и заблуждений // История науки и техники. 2006.
№ 3.
23.	Штеренберг МИ. Синергетика: перспективы, пробле-
мы, трудности (материалы «круглого стола») // Вопросы
философии. 2006, № 9.
24.	Путилов К.А. Термодинамика. М., 1971.
25.	Кузнецов П.Г. К истории приложения термодинамики
к биологии // Тринчер К.С. Биология и информация. М.,
1965.
164
Литература
26.	Горбачев В.В. Концепции современного естествозна-
ния. М., 2003.
27.	Тимирязев К.А. Сочинения т. I, 1937.
28.	Умов Н.А. Физико-математическая модель живой мате-
рии. СПб., 1902.
29.	Вернадский В.И, Очерки геохимии. М., 1983.
30.	Bertafanfy L. von. Biophysik des Fliessgleich-gewichtes.
Braunschweig, Vieweg, 1953.
31.	Серебровская КБ. Сущность жизни. M., 1994.
32.	Чудов С.В. Реферат по философии. Историческое раз-
витие понятия «диалектика». М., 1997.
33.	Волъкенштейн М.В. Биология и физика // Успехи
физических наук. 1973. Вып. 3. Т. 109.
34.	Бриллюэн Л. Наука и теория информации, М., 1960.
35.	Брюллиэн Л, Научная неопределенность и информа-
ция. М., 1966.
36.	Эйген М. Молекулярная самоорганизация и ранние
стадии эволюции // Успехи физических наук. 1973. Т. 109.
Вып. 3.
37.	Пригожин И., Николис Ж. Биологический порядок,
структура и неустойчивости // Успехи физических наук.
1973. Т. 109. Вып. 3.
38.	Хакен Г. Информация и самоорганизация. Макроско-
пический подход к сложным системам. М., 1991.
39.	Шеннон К. Работы по теории информации и киберне-
тике. М., 1963.
40.	Ферстер Г. // Самоорганизующиеся системы. М., 1964.
41.	Матвеев А.Н. Молекулярная физика. М., 1981.
42.	Волъкенштейн М.В. Современная физика и биоло-
гия // Вопросы философии. 1989. № 8.
43.	Климонтович Н.Ю. Без формул о синергетике. Минск,
1986.
44.	Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и само-
организации сложных систем. М., 1994.
45.	Пригожин И. Философия нестабильности // Вопросы
философии. 1991. № 6.
46.	Руденко А.П. Химическая добиологическая эволюция
каталитических систем и критерий живого // Критерий
живого. М., 1971.
Литература
165
47.	Руденко А.П. Журнал физической химии. 1983. Т. 57.
№ 11.
48.	Оствальд В. Натурфилософия. М., 1901.
49.	Медников Б.М. Аксиомы биологии. М., 1982.
50.	Юзвишин И.И. Информациология. М., 1996.
51.	Судаков К.В. Информационные свойства функциональ-
ных систем // Вестник Российской академии медицинских
наук. М., 1997.
52.	Акимов А.Е. Облик физики и технологий в начале XXI
века. М., 1999.
53.	Винер Н. Кибернетика. М., 1993.
54.	Полетаев И.А. Сигнал. М., 1958.
ЬЬ. Моисеев Н.Н. Люди и кибернетика. М., 1984.
56. Пригожин И. Переоткрытие времени // Вопросы
философии. 1989. № 8.
Ус Пайерлс Р.Е. Законы природы. М, 1958.
58. Шредингер Э. Что такое жизнь? М., 1972.
Воейков В.Л. Теория эволюции Дарвина: истина или
заблуждение? // Химия и жизнь. 1994, № 3.
60.	Сокулер З.А. Спор о детерминизме во французской фило-
софской литературе // Вопросы философии. 1993. № 2.
61.	Курдюмов С.П., Куркина Е.С., Потапов А.Б., Самар-
ский А.А. Сложные многомерные структуры горения нели-
нейной среды / / Журнал вычислительной математики и
математической физики. 1986, № 8.
62.	Капица С.П, Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синерге-
тика и прогнозы будущего. М., 1997.
63.	Линднер Г. Картины современной физики. М., 1977.
64.	Смирнов С.Г. Симбиоз зрелых наук // Природа. 1975,
№ 6.
65.	Системные исследования. М., 1970.
66.	Эйген М., Винклер Р. Игра жизни. М., 1979.
67.	Наука и жизнь. 1973. № 9.
68.	Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика как новое
мировоззрение: диалог с И. Пригожиным // Вопросы фи-
лософии. 1992. № 12.
69.	Эшби У.Р. Конструкция мозга. М., 1962.
70.	Эшби У.Р. Принципы самоорганизации // Самоорга-
низующиеся системы. М., 1964.
166
Литература
71.	Эш6гг У.Р. Введение в кибернетику. М.» 1957.
72.	Малиновский А.А. Пути теоретической биологии. М.:
Знание. Сер. Биология. 1969, № 11.
73.	Антомонов Ю.Г. Размышления об эволюции материи.
М., 1978.
74.	Фирсов В.А. Жизнь вне Земли. М., 1966.
75.	Betty J.K. Rendezvous with a Ringed Giant // Sky &
Telescope.. 1986. Vol. 71. N 5.
76.	Кулаков Ю.И. О новом типе симметрии, лежащем в
основании теорий феноменологического типа // ДАН
СССР. 1971. Т. 201. № 3.
77.	Саган К. Драконы Эдема. Рассуждения о природе че-
ловеческого разума. М., 1986.
78.	Смолянинов В.В. Новый этап теоретической биоло-
гии // Эрвин Бауэр и Теоретическая биология. Пущино, 1993.
79.	Косса П. Кибернетика. М., 1958.
80.	Тарантул В.З. Геном человека. М., 2003.
81.	Березин И.В., Клессов А.А. Ферменты — биологиче-
ские катализаторы. М., 1971.
82.	Гурвич А.Г. Избранные труды. М., 1977.
83.	Вилли К. Биология. М., 1968.
84.	Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М. — Л., 1935.
85.	Дарвин Ч. Соч. М. - Л. 1939. Т. 3.
86.	Фрейд 3. По ту сторону принципа наслаждения // Фрейд
3. «Я» и «Оно». Труды разных лет. Тбилиси, 1991.
87.	Симонов П.В. Искрящие контакты // Новый мир. 1971.
№ 9.
88.	Чайковский Ю.В. Эволюция. М., 2003.
89.	Бернал Дж. Молекулярная структура, биохимическая
функция и биология // Теоретическая и математическая
биология. М., 1968.
90.	АрбибМ.А. Мозг, машина и математика. М., 1968.
91.	Поннамперума. Происхождение жизни. М., 1977.
92.	Тьюринг А. Может ли машина мыслить. М., 1960.
93.	Крушинский Л.В. Возможный механизм рассудка //
Природа. 1974. № 5.
94.	Судаков КВ. Информационный принцип в физиоло-
гии: анализ с позиций общей теории функциональных си-
стем // Успехи физиологических наук. 1995. Т. 26. № 4.
Литература
167
95.	Эшби У.Р. Чему мы можем научиться у мозга // Наука
и жизнь. 1963.
96.	Судаков М.В. Мотивы поведения животных. Знание.
Сер. Биология. 1971. № 2.
97.	Ухтомский А.А. Доминанта. М. — Л., 1966.
98.	Харкевич А.А. О ценности информации // Проблемы
кибернетики. Вып. 4. М., 1960.
99.	Кругликов Р.И. Синернетика и системный подход в
изучении интегративной деятельности головного мозга //
Экспериментальная физиология. Т. 2. Системные механиз-
мы повеления. М., 1993.
100.	Штеренберг М.И. Вечные вопросы в свете науки,
философии и религии (вторая книга монографии). М., 2004.
101.	БерталанфиЛ. фон. Системные исследования. М.» 1969.
102.	Соколова Е.Е. Краткий словарь психологических тер-
минов // Фрейд 3. «Я» и «Оно». Труды разных лет. Тбилиси,
1991.
103.	Роднянская И.Б. Эволюционизм или креационизм?
Спор вокруг предпосылок науки о жизни // Рациональное
и иррациональное в современном сознании. Вып. 4. М., 1987.
104.	Бумбиерс Б. Перевоплощение и карма. Киев. 1971.
105.	Дарвин Ч. Происхождение видов. 1952.
106.	Homo futurus: внутренняя сила. Телеканал «Культу-
ра». 2007-04-03. Англия, Франция.
107.	Жизнь — как она возникла? 1992.
108.	Левинтон Д.С. Большой взрыв эволюции живот-
ных //В мире науки. 1993, №1.
109.	Андреев Д.Л. Роза Мира. М., 1995.
ПО. Штеренберг М.И. «Роза Мира» Даниила Андреева и
современность. М., 1999.
111.	Джан Р. Г. Нестареющий парадокс психофизических
явлений. Инженерный подход // Труды института инже-
неров по электронике и радиоэлектронике. 1982. Т. 70. № 3.
112.	Стоянова К. Ванга. М., 1990.
113.	Чижевский А.Л. Физические факторы исторического
процесса. М.—Л. 1926.
114.	Макдауэлл Джош. Неоспоримые свидетельства. М.,
1993.
115.	Юнг К.Г. Аналитическая психология. СПб., 1994.
168
Литература
116.	Большаков Б.Е., Минин В.Ё. Взаимосвязь второго за-
кона термодинамики, принципов устойчивого неравнове-
сия и информации // Эрвин Бауэр и теоретическая биоло-
гия. Пущино, 1993.
Михаил Иосифович Штеренберг
СИНЕРГЕТИКА: НАУКА? ФИЛОСОФИЯ?
ПСЕВДОРЕЛИГИЯ?
Издательство «Academia»
при участии редакции журнала
«Вестник Российской академии наук»
119991, Москва, Мароновский пер., 26
Тел. 238-21-44, 238-21-23, факс 238-25-10
Эл. почта: info@academpress.net
academia@mail.cnt.ru
Интернет: www.academpress.net
Наши книги можно заказать он-лайн
Генеральный директор
и главный редактор издательства
В.А. Попов
Редактор
Н.К Лошкарёва
Художник
В. В. Петровичев
Арт-директор
А.В. Кубанов
Технический редактор
Т.Н. Гризунова
Корректор
Р.А. Агеева
Редактор-организатор
Н.В. Капустина
Подписано в печать 28.06.2007. Формат 84х1081/з2-
Печать офсетная. Бумага офсетная № 1.
Гарнитура NewBaskerville.
Физ. п. л. 5,5. Уч. изд. л. 7,0. Тираж 1000 экз.
Заказ № 1347.
Отпечатано
в ОАО «Можайский полиграфический комбинат»,
143200, г. Можайск, ул. Мира, 93
ОБ АЬТОРВ ЭТОЙ КНИГИ
Штеренберг Михаил Иосифович
(род* 12*01.1934 в Одессе). В 1956
окончил Московский нефтяной инсти-
тут* Кандидат технических наук (1972).
Автор ряда изобретений и публикаций
в области теплоэнергетики. Публику-
ется с 1967 в научных и философских
изданиях по исходным положениям
теоретической биологии, теории си-
стем, биологической эволюции, тео-
рии информации и кибернетики, тер-
модинамики, теории познания, экономики, синтеза научного
и религиозного знания, проблемы времени, исторической
теории* В настоящее время автор около 80 работ, в том чи-
сле монографии в двух книгах - «Физическая сущность
жизни и начала теории организованных систем» (2003)
и «Вечные вопросы» в свете науки, философии и религии»
(2004), а также книги «’’Роза Мира” Даниила Андреева
и современность» (2000). Ряд работ опубликован в США.
На<ин мли можно приоб. сти ншооредствсиъо
в изд ’ । uibl *•. “Ac >егша”и он-л йл.
3^«чи1 по телепнем:
238-21-23,238-21-44,238-25-10*
к.academpress.net
e-№u*»ilz info . •. * Jeu press.net
ISBN 5-87444-277-4
785874 442774