Лев Шеромов - Прозрение

• Название: Прозрение
• Автор: Лев Шеромов
• Жанр: Прочая научная литература

Многим до сих пор непонятно, почему происходит эволюция? Дело в том, что, если исходить из законов физики, конкретно, термодинамики, то эволюции не может быть. Все в мире стареет, разрушается со временем. Это непреложный факт. Какое уж тут развитие? Но оно существует в Природе, и грандиозный пример развития, увеличения сложности со временем, накопления информации – как раз и есть эволюция Жизни на нашей планете. В предлагаемой вниманию читателя книжке предлагается способ окончательного разрешения этого фундаментального противоречия. Описаны также некоторые новые закономерности, открытые автором и их применение в объяснении естественного нарастания сложности организмов в эволюции, ее необратимости. Эти закономерности настолько общие, что их можно применить к эволюции не только организмов. Например, можно запрограммировать автоматы для осуществления новой эволюции. Поэтому показалось интересным применить новые идеи и к объяснению некоторых явлений в социальных системах. Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся проблемами естествознания.

---

Л. А. Шеромов Прозрение книга про эволюцию

Предисловие

Первое издание книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов» (1250 экз.) было раскуплено за один день. Второе издание (3000 экз.) также сразу было раскуплено. И при жизни Дарвина было шесть изданий этой книги. Разумеется с добавлениями и мелким исправлениями. Но теория эволюции Жизни Дарвина (дарвинизм) оказалась величайшим достижением науки. И, тем не менее, она доступна для понимания многих образованных людей. Так можно ли считать книгу Дарвина научно-популярной? Да, конечно. По крайней мере, для современного образованного человека, который имеет значительно более широкий кругозор, чем современники Дарвина. В книжке Л.А. Шеромова также нет свойственных «высокой науке» математических дебрей и заумных физических теорий. Она будет понятна для широкого круга читателей.

Эта книга содержит два существенно различных по содержанию раздела, но связанных общими идеями: «Алгоритмы эволюции» и «Социальная эволюция».

В первой части обосновывается идея решения старинного противоречия в науке, связанного со вторым законом термодинамики. Теплота переходит от горячего тела к холодному – это главный факт, на котором он основан. Но отсюда вытекают очень неприятные для людей последствия. Это значит, что все в мире стареет и разрушается, приближается к хаосу. Сама Смерть есть «орудие» этого закона. Оказывается все дело в том, что в природе существуют вероятностные, неоднозначные явления. Каждый человек знаком с этой неоднозначностью. Как упадет подброшенная монета, какая завтра будет погода и т.д. Из этих и множества им подобных фактов, уже математически можно вывести и второй закон термодинамики, и объяснить неизбежное нарастание неопределенности во всем остальном мире. То есть в природе существует закон естественного нарастания неопределенности, хаоса.

Но тогда как же быть, например, с атомами и молекулами, они явно не стареют! Более того, в природе существует множество естественных процессов, которые идут в противоположном направлении – отдаляясь от хаоса. Это, например, рост кристаллов, образование сложных химических соединений из более простых и т.д. А эволюция Жизни на нашей планете. Из «мертвой материи» вначале образовались сложные химические соединения (простые органические молекулы), и они с течением времени усложнялись, появились цепи взаимно обусловленных реакций, в том числе и кольцевые, замкнутые. Эти причинно-следственные цепи (алгоритмы) также могли усложняться, совершенно случайным образом.

Явное противоречие! Но оно легко устраняется, если иметь в виду, что в природе существует дискретность многих явлений. Часто приводят такой пример: «Нельзя быть немного беременной!» Только, либо да, либо нет. И далее, включил-выключил, нитка была целая и разорвалась и т.п. Самый впечатляющий пример – это дискретность атомов и молекул. Алгоритмы также дискретны. Алгоритм либо есть, либо его нет. Промежуточных состояний не бывает. Этот феномен подробно обсуждается в книге. Но алгоритмы и в природе, и в изобретениях людей всегда действуют, влияют на окружающую среду.

Двигатель внутреннего сгорания работает по алгоритму – четырехтактный. Но кто скажет, что он не влияет на жизнь людей. А компьютеры, в них всё основано на дискретности и алгоритмах. Обращая теперь взгляд на живую природу, мы видим, что в организмах очень много разнообразных алгоритмов. Более того, остановка работы этих алгоритмов (циклов, как говорят биологи) означает смерть.

И вот тут-то и оказалось, что некоторые из цепей химических реакций, в самом начале жизни на Земле, могли существовать в определенном диапазоне условий окружающей среды – изменений температуры, солености и проч. Это, конечно происходило в воде, в первобытном океане. Понятно также, что эти первобытные алгоритмы могли быть чрезвычайно разнообразны и более или менее чувствительны к разрушающим действиям внешней среды. А эти действия всегда есть – случайности.

Автор приходит к выводу, что более устойчивые алгоритмы сохранялись большее время. И здесь открывается первый алгоритм, необходимый для эволюции, для последовательного усложнения – действия естественного отбора. Этот алгоритм открыт Ч. Дарвином. Идя по этому пути можно найти и другие алгоритмы, необходимые для эволюции. Автор выделяет четыре таких алгоритма, необходимых и достаточных, по его мнению, для эволюции жизни в условиях планеты Земля. Это упомянутый выше алгоритм размножения и отбора. Далее: алгоритм накопления опыта, алгоритм восстановления испорченной информации и комплекс алгоритмов накопления и распределения энергии. Существование этих алгоритмов в жизни организмов, подробно описано в тексте книги.

Действие этих алгоритмов определяет направленность и необратимость эволюции. Более того, эта система из четырех эволюционных алгоритмов оказывается пригодной и в более общем случае, для любых функционирующих систем, имеющих другую Атериальную сущность. Например, для вычислительных машин, для социальных систем. Последнее очень интересно, и автор явно не мог устоять перед искушением «примерить» свои алгоритмы к объяснению некоторых исторических явлений. Хотя это и неправомерно, по большому счету. Надо быть специалистом в этой области, чтобы утверждать некие идеи, претендующие на новизну. Но автора оправдывает то, что он и не претендует на «истину в конечном итоге», предлагая специалистам материал для размышлений и соответствующих выводов.

Далее автор предлагает, как иллюстрации, примеры действия алгоритмов эволюции на некоторые явления в социальных системах. Эти примеры, конечно, есть лишь фрагменты более или менее полного описания реальных систем. Но они впечатляют и приведены, как раз, для демонстрации научных идей автора.

Не вызывает сомнений, что алгоритмы, предложенные автором, работают и в социальных системах любого уровня общности. Но их действие существенно осложняется тем, что воля человека может влиять на них, временно ускоряя или замедляя их работу. Но действие этих алгоритмов стихийно, и часто приводит к негативным явлениям в обществе, поэтому автор вполне разумно предлагает использовать их естественную силу для управления социальными системами, не нарушая при этом норм гуманности, то есть пытается обновить, обосновать известную идею разумной эволюции общества. Но одновременно он осознает, что предлагаемые им идеи требуют дальнейшей и достаточно глубокой проработки специалистами, чтобы найти адекватное их применение в реальной жизни социальных систем, в политике и экономике.

А.М. Рогачевский, кандидат экономических наук.

Вступление

Сразу следует объяснить название книжки. Это слово – прозрение – относится лично ко мне. Я многое узнал и открыл для себя, много раз испытал чувство откровения, открытия. Но эти открытия сродни открытиям человека, пробирающегося по темным комнатам старинного большого дома. Причем этот дом или замок расположен где-то в неизвестной фантастической стране. Поэтому я не утверждаю, что эти открытия «для себя» будут приемлемы и для других людей. И я сейчас объясню, почему это так.

Моя практическая работа с компьютерными экспертными системами привела к необходимости поиска минимального количества алгоритмов, необходимого для самоорганизации автоматов (термин кибернетики). Но при изучении известных результатов научных исследований теории автоматов, общей теории систем и теории самоорганизации в неравновесных структурах /8, 21, 27, 28/ такие алгоритмы не удалось найти.

В то же время, перед глазами находится огромное количество таких самоорганизующихся систем. Это биосфера. Можно ли в ней найти эти алгоритмы?

Сформировалась ясная задача – выделить среди многих алгоритмов (циклов в биологии) такой их минимальный комплекс, который обеспечил начало эволюции на Земле. Для меня эта идея была неожиданностью. А все неожиданное должно быть подробно исследовано. Конечно, может быть, эти алгоритмы исчезли из наследственной памяти организмов в течение длительного времени эволюции. Но я решил попробовать найти их.

Удалось разделить эту задачу на две подзадачи:

1. Не противоречат ли друг другу эволюция в биосфере и второй закон термодинамики о естественном нарастании энтропии?

2. Каким образом организмы накапливают информацию, полезную для выживания?

Исследование этих проблем оказалось очень интересным и привело меня к новым научным результатам в области знаний, где я непосредственно работаю – создание экспертных компьютерных диагностических систем /23/. По моему мнению, результаты, полученные на основе анализа биологических систем, имеют некоторую пользу и для биологии. Я предлагаю для обсуждения краткое изложение этих результатов специалистам по теории эволюции и всем другим читателям, интересующимся захватывающей проблемой возникновения Жизни на Земле. Я не биолог, и поэтому старался быть очень осторожным в своих выводах. Но, тем не менее, я не мог устоять перед искушением опубликовать их.