|
|
|
|
|
|
||
Во всех процессах, происходящих во Вселенной, присутствуют случайные факторы (стохастические). Они влияют на развитие процессов и придают им некоторую неопределенность. В предыдущих разделах говорилось о вероятностном характере второго начала термодинамики. Известно, что законы микромира описываются на языке теории вероятности. Необходимость использования вероятностных соображений для описания многих законов физики является эмпирическим обобщением. Стохастичность пронизывает все этажи организации материи. Например, мутагенез - это макропроявление стохастических законов микромира. Тождественно протекающие законы отсутствуют, имеет место лишь похожесть, близость. Иными словами, нельзя игнорировать вероятностный характер многих процессов, протекающих в окружающем мире, и присутствие в них многих неопределенных факторов.
Рассматриввоемый в предыдущей главе анализ диссипативных систем показал, как возникают в хаотической системе самоорганизующиеся структуры, и выявил роль флуктуации. При неустойчивом состоянии системы малая флуктуация может вырасти до макромасштабов. Возникновение новой структуры может проходить по разным траекториям развития: в такой среде потенциально есть спектр структур (форм организации). Их проявление определяется внутренними свойствами среды. Сказанное здесь позволяет дать следующую достаточно универсальную схему эволюционного процесса (рис. 1). На начальном этапе развития (отрезок АВ) происходит медленное изменение свойств системы; он предсказуем с точностью до случайных флуктуаций, не меняющих характера развития. В какой-то момент В или внешние воздействия достигают критического значения, или происходит кумуляция внутренних воздействий, при которых параметры системы начинают быстро изменяться; ранее стабильное состояние теряет устойчивость и возникает возможность разных путей развития. Эволюционное развитие АВ переходит на совершенно новые рельсы (точка В). Его появление непредсказуемо, как и дальнейшее развитие системы. Точка В носит название точки бифуркации. Это понятие - одно из основных в универсальном эволюционизме (бифуркация - поле ветвящихся виртуальных путей эволюции). Этот термин ввел французский физик и математик Анри Пуанкаре, он изучал разнообразные проявления механизма бифуркации.
Бифуркационный механизм играет важнейшую роль в общей эволюционной схеме; он является источником роста морфогенеза различных форм материи.
Среди различных ветвей эволюции после точки бифуркации В есть траектория (или достаточно узкий коридор траекторий), которая отличается относительной устойчивостью и как бы притягивает к себе все множество траекторий систем с разными начальными состояниями. Эта траектория носит название аттрактора (цель). Если система попадает в этот коридор (конус) траекторий, то она неизбежно эволюционирует к этому относительно устойчивому состоянию. Аттрактор можно также определить как ассимптотический предел (
) решений, предел, на который не оказывает прямого влияния начальное условие.
Из-за вероятностного характера бифуркационных процессов эволюция не может иметь обратного хода, а это приводит к необратимости не только эволюции, но и времени.
В заключении подчеркнем, что случайность есть творческое, конструктивное начало, способное вывести систему на аттрактор, на одну из собственных структур среды, на внутреннюю тенденцию ее организации.
Здесь уместно привести важный принцип эволюции систем, который в несколько отличном друг от друга виде формулировали И. Пригожин и Н.Н. Моисеев: если законы сохранения (материи, энергии, импульса) допускают несколько равновесных состояний (решений), то реализуется состояние движения, которому отвечает минимальный рост энтропии.