Бэттлер, Алекс. Диалектика силы

Подождите немного. Документ загружается.

151

сложный цикл проходит те же самые метаморфозы, и так до человеческого со-

общества.

Авторы большое внимание уделяют информации, воздействующей на биоси-

стему по пути эволюции. Они ее определяют следующим образом: "Информа-

ция, подобно энергии или гравитации, обладает способностью (capacity). Энер-

гия – способность делать работу. Информация – способность произвести онтоге-

нетическую программу и/или создать гомеостаз постоянной энергии и материи

для обмена между организмом и окружающей средой" (р.44). Или: "Информация

во всех случаях определяется как разница между максимально возможной энтро-

пией и энтропией, отражающей наблюдаемое состояние системы" (р.64).

Авторы напоминают суждения Д. Лейзера и С. Фраучи о том, что "расширя-

ющаяся Вселенная включает в себя 'дополнительный или побочный' (causal) ре-

гион, в котором энтропия возрастает, но прогрессивно отстает от максимально

возможного увеличения, допускаемого расширением 'побочного' региона из-за

первоначальных условий ограничения гравитации. Результатом этого растущего

несоответствия между возможным и актуальным является возникновение орга-

низованных макроскопических структур. В терминах нашей модели 'побочный'

регион есть log A, и растущее несоответствие между log A и H воплощается в

биологической организации. Лейзер предсказывал, что здесь должна быть 'стрела

времени' (log A), 'стрела энтропии' (H) и 'стрела истории' (I). Информация произ-

водится как энтропийный феномен любой естественной макроскопической си-

стемой, чья энтропийная система ограничена, по крайней мере частично, перво-

начальными условиями, – это и есть то, что называется историей. Наш взгляд на

биологическую эволюцию, таким образом, всецело соответствует космологиче-

ской эволюц ии" (р.66). Если быть более точным, то авторы утверждают, что

биологическая эволюция всецело подчинена эволюции космоса.

"Мы постулируем, что наследственные и воспроизводственные связи оказы-

вают аналогичное влияние на биологические системы, что и гравитация на аст-

рономические системы" (р.69). Следовательно, "нет функционального различия

между четко термодинамическими и статистико-механическими взглядами на

энтропию и биологическую эволюцию. ...Второй закон – более чем закон термо-

динамики – это естественный закон истории" (p.70).

152

У меня такое впечатление, что авторы не понимают значения понятия "за-

кон" или придают ему некий свой смысл, который они не потрудились оговорить.

Иначе получается, что термодинамические процессы в неорганическом мире

протекают точно так же, как и в органическим мире. В таком случае между эти-

ми мирами просто нет никакого различия. Тогда надо будет признать и доказать,

что, скажем, законы квантовой механики или Ньютона равно применимы на мо-

лекулярном или клеточном уровне, а законами Менделя можно описать взаимо-

действие электромагнитных сил. А всяческие законы мутации или наследствен-

ности просто не существуют. Именно к таким выводам ведут утверждения авто-

ров.

Почему в живом мире порядок и нет хаоса – задают они вопрос и отвечают:

"Потому, что живые системы, организмы и виды – индивидуализированные дис-

сипативные структуры, 1) демонстрирующие конечную информацию и связан-

ность, 2) сохраняющие себя через необратимую диссипацию материи и энергии

и 3) существующие в открытой энергетической системе" (р.70–71).

Здесь возникает вопрос: а что такое порядок или хаос? Я мог бы утверждать,

что в неживом мире тоже существует порядок, поскольку, например, Земля упо-

рядоченно вращается вокруг Солнца, Луна вокруг Земли и т.д. В свое время

крупный биолог Дж. Нидхем совершенно справедливо отмечал, что слова "орга-

низация" или "порядок" могут употребляться в различном смысле. Он особенно

подчеркивал разницу понятия "порядок" в термодинамике и биологии, где "по-

рядок" часто означает "схему", "рисунок", "образец"

. Поэтому ответы авторов

не имеют особого значения, поскольку неверно поставлен вопрос.

Вот еще утверждение, вытекающее из общей концепции авторов. Они пи-

шут: "Биологическая эволюция не является телеологическим процессом, равно

как и процессом, который вынудил бы нас утверждать, будто бы более адаптиро-

ванные варианты развития происходят случайно и 'отбираются' благодаря своей

функциональной эффективности в определенной окружающей среде. Скорее,

наиболее характерные свойства живых систем как энтропийных систем есть ис-

торически оправданная структурная эволюция, не зависимая от окружающей

См.: Х олличер, с.369–371. Кстати, у Н идхема есть работа, которая называется "Эволюция

и термодинамика", которая не числится в библиографии разбираемой книги.

153

среды. Эволюция – это выживание адекватности, а не наибольшей приспособля-

емости" (р.71).

Можно согласиться, что у биологической эволюции нет цели, но невозмож-

но согласиться с суждениями об адаптивности с окружающей средой. В таком

выводе отсутствует взаимодействие. Иначе каким же образом формируется эта

адаптивность или адекватность? Что-то ее вынуждало быть адекватной. Она по-

явилась не сама по себе. И это "что-то" и является окружающей средой. В прин-

ципе адекватность – и есть приспособляемость, выработанная в процессе есте-

ственного отбора. Иначе придется зачеркивать Дарвина. Оказывается, они его

зачеркивают не полностью, а частично. Брукс и Уайли пишут: "Наша теория,

базирующаяся на подобной точке зрения (теории относительности. – А.Б.), ис-

пользует установленные механизмы наследственности и является "недарвинист-

ской" только в смысле отрицания экологического детерминизма" (р.297). По-

добное суждение выглядит весьма странно со стороны авторов, сводящих эво-

люцию ко второму закону термодинамики, который по своей сути детерминичен

хотя бы в части необратимости времени, или, как они говорят, истории. И стория

– это не набор хаотичных событий, а событий, порожденных причинно-

следственными явлениями, разворачивающимися в пространстве и времени. Од-

ним из таких событий и является возникновение жизни на Земле.

По сути, отказ от дарвиновской теории эволюции и сведение ее к энтропии (а

это всего лишь разновидность редукционизма) позволили Бруксу и Уайли выйти

на действительно неожиданный пов орот, связанный с "миролюбивостью" их

концепции. Не без удивления читаю: "Наш взгляд на биологическую эволюцию

базируется на идее о том, что она (эволюция. – А.Б.) в своей основе является не

насильственным, а примирительным процессом. Мы полагаем, что дарвинист-

ские и неодарвинистские взгляды, с их подчеркиванием внешних сил, провоз-

глашают концепцию насилия в мире. В нашей же теории биологи могут заметить,

что два организма, различные между собой, не спрашивают, какой из них лучше

(приспособленнее)" (р.307). Миролюбивые биологи, видимо, не заметили, как

один организм, не спрашивая другого, кто из них лучше, просто пожирает этого

другого, который, в свою очередь, пожирает еще одного, и так без конца, не-

смотря на их, так сказать, генетическое "миролюбие". Вопреки, казалось бы, оче-

видным фактам, они тем не менее продолжают: "В общечеловеческом смысле

154

мы верим, что было бы полезно серьезно признать тот факт, что биологическим

процессам не присуще насилие. Мы не можем предложить такие красочные ме-

тафоры, как 'выживание наиболее приспособленного' или 'природа красна зуба-

ми и когтями'. Но мы хотели бы выразить свою уверенность в том, что силовое

поведение человека не может быть признано справедливым и оправданным как

неизменное следствие эволюционного наследства" (р.307).

Альтруизм, конечно, дело похвальное, но как его внедрить в природные яв-

ления, которые, как сами авторы пишут, "нецеленаправленны", а подчиняются

"безмозглому" второму закону термодинамики. У меня такое ощущение, что

Брукс и Уайли сознательно свели эволюцию к физи ческим законам, которые не

"мыслят", следовательно, для них нет "борьбы" за выживаемость, они "мирно"

взаимодействуют по принципу "мирного сосуществования". Остается только

один вопрос: какое отношение все это имеет к науке?

Как ни странно, этот же вопрос правомерен и в отношении тех, кто вообще

сбрасывает со счетов значение эн тропии в эволюционном процессе. Здесь, прав-

да, мы уже в большей степени сталкиваемся с религией. Но по порядку.

Эволюция против энтропии

Множество раз приходилось встречаться с утверждениями о том, что энтро-

пия не играет особой роли в биогенезе, которую ей, дескать, приписывают те или

иные ученые (в сверхутрированной форме только что разобранные Брукс и Уай-

ли). Надо сказать, что нередко такая критика вполне справедлива, и в значитель-

ной степени это связано с путаницей в определениях как энтропии, так и эволю-

ции. Посмотрим, как это происходит.

Так, известный российский ученый-химик Л.А. Блюменфельд из МГУ пишет:

"Все разговоры об антиэнтропийных тенденциях биологической эволюции осно-

ваны на недоразумении. Согласно физическим критериям, любая биологическая

система упорядочена не больше, чем кусок горной породы того же веса"

. В под-

тверждение такого суждения он подсчитал "упорядоченность биологической ор-

ганизации человеческого тела", которая "стоит" 301,5 эе (э е – энтропийная еди-

Блюменфельд Л.А. Информация, термодинамика и конструкция биологических систем

(ФИЗИК А , 1996).

155

ница, 1 эе = 1 кал/град). При этом он не отрицает некой упорядоченности биоло-

гической структуры, но увязывает ее не с энтропией, а с "целью", или "смыслом",

биологической упорядоченности.

В общей форме его идея заключается в следующем. В результате случайного

и маловероятного процесса образуется некая органическая структура. Таких

структур в принципе может быть великое множество, но сохраняется только та

структура, которая приобрела смысл. Он заключен в том, что структура оказа-

лась стабильной и способной к редупликации (воспроизводству). В случае запо-

минания этого случайного выбора возникает упорядоченность, имеющая смысл.

Как пишет Блюменфельд, "возникла система, способная создавать осмысленную

информацию". (Для демонстрации этой идеи он приводит пример двунитевого

полимера.) Вряд ли Блюменфельд всерьез придавал молекулам свойство "мыс-

лить" или преследовать цель. Но если принять такое допущение как метафору, то

действительно с ним нельзя н е согласиться: на молекулярном уровне, равно как

и на любом другом уровне органики, происходит своего рода упорядоченность и

усложнение органической структуры фактически по той же самой схеме, кото-

рую Дарвин описал в своей эволюционной теории (отбор, наследственность, му-

тация). Но сказанное отнюдь не опровергает негэнтропный характер биологиче-

ской эволюции, поскольку упорядоченность в организме отличается от упорядо-

ченности в неорганическом мире. Именно на этом настаивают биологи-

энтропники.

Уже упоминавшийся английский биолог Руперт Шелдрейк, который не при-

знает никаких концепций, кроме своей, естественно, подвергает атаке и второй

закон термодинамики, значение которого, по его мнению, необоснованно пре-

увеличено. Вот ход его рассуждений.

Обычно энтропию рассматривают как "беспорядок". Но, во-первых, этот за-

кон относится к закрытым системам, в то время как живой организм – открытая

система, обменивающаяся материей и энергией с окружающей средой. (На са-

мом деле с этим мало кто спорит. Это уже старая истина.) Во-вторых, этот закон

распространяется на отношения между теплом и другими формами энергии: он

относится к энергетическим факторам, которые действуют на химические и био-

логические структуры, но не на существо этих структур в первую очередь. В-

третьих, в соответствии с третьим законом термодинамики на уровне абсолютно-

156

го нуля энтропия всех чистых кристаллов равна нулю. То есть они (кристаллы)

отлично "организованы" с термодинамической точки зрения, поскольку нет ни-

какого беспорядка из-за теплового воздействия. Шелдрейк пишет: "Нет разницы

в энтропии между простым соляным кристаллом и кристаллом чрезвычайной

сложной органической макромолекулы, как гемоглобин. Это означает, что гро-

мадная структурная сложность последнего не может быть изложена в терминах

энтропии"

Дело в том, что никто и не пытается излагать структуру гемоглобина в тер-

минах энтропии. Кроме того, третий закон термодинамики относится не просто к

кристаллам; он касается свойств веществ при очень низких температурах и

утверждает невозможность охлаждения вещества до температуры абсолютного

нуля посредством конечного числа шагов. И вообще он относится скорее к ато-

марному строению вещества, в то время как два других закона термодинамики

являются общими и подчиняют себе значительно более широкий класс явлений

природы. Последующие рассуждения Шелдрейка хотя и представляют некото-

рый интерес, однако совершенно с иных позиций.

Он далее пишет: "Контраст между 'порядком' в смысле химической или био-

логической структуры и термодинамическим 'порядком' благодаря неравенству

температуры и т.д. в больших системах, состоящих из бесконечных атомов и мо-

лекул, иллюстрируется процессом кристаллизации. Если раствор соли поместить

в посуду вн утри холодного ограждения, соль кристаллизуется по мере охлажде-

ния раствора. Первоначально ионы соли распределяются в растворе беспорядоч-

но, однако по мере кристаллизации они упорядочутся с неизбежной закономер-

ностью внутри кристалла, и кристаллы сами разовьются в макроскопическую

симметричную структуру. С морфологической точки зрения здесь произойдет

значительное увеличение порядка; но с термодинамической точки зрения здесь

произойдет уменьшение "порядка", т.е. увеличение энтропии, обязанной уравно-

вешиванию температуры между раствором и его окружением..." (там же).

Это хороший пример, чтобы сконцентрироваться на различиях в интерпрета-

ции порядка в неорганическом и органическом мирах, не забывая при этом, что

такая асимметрия носит временный характер, а не абсолютный, поскольку "упо-

Sheldrake, 66.

157

рядоченный" на какое-то время кристалл так или иначе будет приведен в "беспо-

рядок", т.е. погибнет. Это относится и к нижеприведенному примеру.

"Точно так же, когда эмбрион животного растет и развивается, происходит

увеличение энтропии термодинамической системы, состоящей из эмбриона и

окружающей среды, из которой он черпает пищу и в которую отдает тепло и

продукты выделения. Второй закон термодинамики служит подчеркиванию этой

зависимости живого организма от внешних источников энергии, но не объясняет

их специфические формы" (p. 67).

В наиболее общих терминах, рассуждает Шелдрейк, форма и энергия опи-

раются на взаимные отношения друг с другом: энергия является принципом из-

менения, но форма или структура может существовать столь долго, сколь она

имеет определенную стабильность и сопротивление изменению. Эта противопо-

ложность очевидна в отношениях между состоянием материи и температуры. В

достаточно холодных состояниях субстанции существуют в кристаллических

формах, в которых организация молекул показывает высокую степень законо-

мерности и порядка. Как только температура возрастает, на определенной точке

тепловая энергия вынуждает кристаллическую форму дезинтегрироваться; твер-

дое превращается в жидкость. И так до тех пор, пока в газовом состоянии "моле-

кулы изолируются и ведут себя более или менее независимо друг от друга" (там

же). Могу добавить, а протоны еще более независимы, чем молекулы. Здесь есть

одна закономерность: чем сложнее материя, тем меньше у нее степеней "свобо-

ды".

Хотя для собственной концепции энтропия Шелдрейку не нужна (к ней я

вернусь в следующей части), он все-таки не отрицает ее принципиального воз-

действия на органические системы. Но есть ученые, которые "фундаментально"

отрицают воздействие второго закона термодинамики в принципе.

Возьмем, к примеру, рассуждения биолога доктора М.В. Хо (директор Ин-

ститута науки в обществе, Лондон). Поначалу она замечает, что когда речь идет

о "негативной энтропии" (термин Э. Шредингера), то имеются в виду не сами по

себе потоки энергии или ее диссипация. Акцент делается на "аккумуляцию энер-

гии". Она пишет: "Энергетический поток не имеет никаких последствий до тех

пор, пока энергия не захвачена и не сохранена внутри системы, где она циркули-

рует, прежде чем рассеяться. Репродуктивный жизненный цикл – рост организма

158

– происходит тогда, когда петля циркулирующей энергии замкнута. Именно в

этой точке мы имеем жизненный цикл, внутри которого аккумулированная энер-

гия мобилизована, сохраняясь в этом состоянии, и одновременно связана с энер-

гетическим потоком"

. Причем чем больше связанных циклов существует в си-

стеме, тем больше аккумулируется энергии и тем дольше требуется времени для

ее диссипации. В результате такой вывод: "Средняя протяженность времени

сохранения энергии в системе, таким образом, есть мера организованной слож-

ности системы" (там же). Вывод более чем спорный, имея в виду, скажем, виру-

сы, весьма долго сохраняющие энергию, но почему-то не демонстрирующие "ор-

ганизованную сложность".

Доктор Хо выдвигает также и такое положение: "Организм есть совмещение

недиссипативного циклического процесса, для которого чистая энтропия тяготе-

ет к нулю, т.е. ∑∆S=0, и диссипативного необратимого процесса, для которого

чистая энтропия выше нуля, т.е.∑∆S>0" (там же).

На основе подобного постулата, высказанного неоднократно до нее многими

учеными, в частности М. Эйгеном, доктор Хо делает очень неожиданный вывод:

"Организм освобождает себя от ограничений сохранения энергии – первого за-

кона термодинамики и второго закона термодинамики". В результате мы получа-

ем уникальное явление – вечно живой и неувядающий организм, обходящий два

фундаментальных закона природы. Видимо, именно такого типа ученых имел в

виду Блюменфельд, когда критиковал антиэнтропников. На самом деле форму-

лировка Хо всего лишь означает, что диссипативность органи зма временна и

локальна и свидетельствует об относительной открытости организма, черпающе-

го энергию извне, а "недиссипативность" – неизбежна, поскольку организм явля-

ется всего лишь частью общей закрытой системы – Вселенной, в которой неумо-

лимо работает второй закон термодинамики. Но подобный вывод, оказывается,

был нужен Хо для того, чтобы свести организм к "квантовой связке" (quantum

coherence), которая теперь начинает у нее функционировать по законам кванто-

вой механики. И хотя в квантовой механике существуют свои законы, но у док-

тора Хо организм стал "совершенно свободен". "Здесь нет хореографа, оркестри-

Ho, Mae-Wan, "Are Economic Systems Like Organisms?"

159

рующего танец молекулы в живой системе. Фактически хореограф и танцор яв-

ляются одним и тем же лицом" (там же)

Этот вариант также является чистейшей разновидностью редукционизма,

только "одухотворенног о", поскольку освобожденный от всех законов термоди-

намики организм все-таки должен как-то существовать и развиваться. Есте-

ственно, для этого нужен некий "творческий агент", которым может быть не кто

иной, как именно Он. Не случайно доктор Хо дала восторженную рецензию на

монографии Кристофера Александера

, в которой он все превратности природы

свел к богу.

Эволюция плюс энтропия

Я уже отмечал выше, что есть промежуточные взгляды на значение энтропии,

которых придерживается большинство ученых. В качестве примера я еще раз хо-

чу обратиться к Артуру Янгу.

Он начинает деление жизни и не-жизни с растений, жизнь которых, по его

мнению, направлена против повышения энтропии, т.е. на локальном участке

Вселенной нарушает второй закон термодинамики. В его интерпретации этот за-

кон устанавливает, что любое распределение состояний, таких, как тепло и холод,

упорядоченность и беспорядок, стремится к усреднению. Растение же умудряет-

ся накапливать энергию внутри себя. Хотя это и локальный феномен, растение

не создает энергии, а впитывает ее в себя от солнечных лучей и накапливает ее в

виде декстрозы (сочетание крахмала и сахара). Таким образом, на локальных

участках появляется негативная энтропия, так как растения растут и накаплива-

ют бóльшую энергию, чем расходуют. Растение использует эту энергию для сво-

его метаболизма и роста. Кроме того, мы видим, что энергия накапливается в

определенном порядке, пригодная как горючее, чтобы возбудить жизненный

процесс, обмен веществ, который можно назвать производством. Тогда закон эн-

тропии можно было бы сформулировать так: порядок стремится к беспорядку.

Энергия сама не увеличивается, не уменьшается, однако полезность (availability)

Так же см.: Ho, M.W. The Rainbow and The Worm, The Physics of Organisms, World Scientific.

Ho, Mae-Wan, "The Architect of Life."

160

энергии уменьшается. Другими словами, порядок есть п олезная энергия. Расте-

ние делает энергию полезной, вытягивая ее из энергии лучей солнца и накапли-

вая в виде молекул крахмала в клетках. Оно также тратит эту энергию. Это очень

важно, поскольку без этой способности растение могло бы только накапливать

энергию, а это вело бы к замене одного типа детерминации другой. Оно бы не

имело "свободы". Растение обладает силой (power) накапливать и тратить и в ре-

зультате имеет такой тип свободы, который в определенной степени освобожда-

ет его от детерминизма. Такое освобождение позволяет растению расти и вос-

производить себя. Способность растения к неограниченному росту, что является

не просто ростом, а саморазмножением (its self-multiplication) в семенах, которые

в свою очередь сами взрастают, может быть интерпретирована как своего рода

инверсия заданных ограничений. Растение приобретает силу самораспростра-

нения. Оно преобразует (inverts) первоначальное ограничение и делает его силой.

Это не то же самое, что сбрасывание (dropping) ограничений, как это случается,

когда ядерная частица превращается в фотон. Ограничение более высокого

уровня сохраняется, растение или клетка принимают ограничения материи и

оперируют с ними, чтобы расти в миллионы раз больше своего первоначального

размера. Короче, они обходят ограничения детерминизма. Таков вкратце ход

рассуждения Янга.

Не понятно, почему растение или клетка избегают "детерминизма" и предпо-

читают "свободу", хотя совершенно ясно, почему Янг приписал им такие "чув-

ства". Он, как и многие его коллеги на Западе, обычно детерминизм увязывает с

концепциями материалистов с марксистской закваской. Все они всегда радуются,

если находят какое-либо явление, не подчиненное детерминизму. Опять, мол,

материализм оплошал. Самое смешное, что в советских учебниках по диалекти-

ческому материализму именно растения приводились как пример, на котором

объяснялись все три закона диалектики: закон единства и борьбы противопо-

ложностей, переход количества в качество и закон отрицания отрицания. Только

принадлежат они не Марксу и прочим материалистам, а гениальному идеалисту

Гегелю. Но это, как говорится, к слову.

Если же отбросить атаки Янга на детерминизм, то его идея о способности

"растения" выступать против энтропии имеет некоторый смысл. П о крайней ме-