Геращенко Андрей Евгеньевич. Вселенная и сознание, как порождение глобальной саморганизации Универсума

Андрей Геращенко

ВСЕЛЕННАЯ И СОЗНАНИЕ, КАК ПОРОЖДЕНИЕ

ГЛОБАЛЬНОЙ САМООРГАНИЗАЦИИ УНИВЕРСУМА

Теория самоорганизации материи или синергетика всё сильнее и настойчивее охватывает разные отрасли науки, обещая поистине новую революцию в естественнонаучных кругах. Вместе с тем я бы весьма осторожно оценил попытки теории самоорганизации материи несколько поспешно трактовать некоторые вопросы философии и социологии. Конечно, у теории самоорганизации есть существенное преимущество перед различными философскими концепциями в том, что она вначале овладела законами природы и социологии (во всяком случае - в общих чертах), а уже потом занялась картиной мира, а философские концепции, напротив, вначале строили картину мира, а уже затем пытались втиснуть в неё всё естествознание.

Вместе с тем, теория самоорганизации, на мой взгляд, порой излишне вульгарно трактует общество, стремясь свести его к пусть даже и сложному, но всё же гомеостазу. Я также не стал бы раньше времени списывать в утиль и философские концепции прошлого, даже с учётом всей их утопичности и умозрительности. Вполне возможно, что теория самоорганизации и философские концепции органично дополнят друг друга.

Использование ряда положений теории самоорганизации материи позволяет под несколько иным углом зрения посмотреть на ряд космогонических, физических и биологических проблем.

В качестве первичных условий допустим существование нескольких постулатов - как общепринятых, так и впервые вводимых для последующих рассуждений:

1. Энергия и материя - два различных состояния единой сущности.

2. Энергия и материя образуют Универсум (существующий мир).

3. Когда часть Универсума имеет минимальный уровень отклонения от 0 (меньше определимого при использовании любых физических измерений), эта часть исчезает и превращается в так называемый вакуум.

4. Нечто, возмутившее Универсум 12 млрд. лет назад, пока не может быть объяснено, но оно объективно существует.

5. Время и пространство квантовано.

6. Наша Вселенная - лишь часть Универсума.

7. Нет реальной скорости выше скорости света С.

Итак, принимая данные постулаты в качестве первоосновы рассуждений, будем двигаться дальше. Как известно, около 12 млрд. лет назад Большой взрыв породил Вселенную. Расширяясь и остывая, само вещество Вселенной породило галактики, тёмную энергию, тёмную массу и прочие элементы мироздания, образовавшие гигантскую ячеистую структуру. Одной из дальнейших концепций развития Вселенной предусматривалась смена расширения сжатием с последующим коллапсом, повторением взрыва, постепенным затуханием повторяющихся циклов (из-за проводимой в закрытой системе работы по сжатию-расширению) и прекращением существования после конечного количества пульсаций от сингулярностей до максимальных расширений. Эта концепция стала наиболее популярной сразу после открытия значительных объёмов тёмной материи. Другая концепция, которую значительно подкрепило открытие тёмной энергии, предполагает необратимое и ничем не ограниченное расширение Вселенной, заканчивающееся всё тем же прекращением существования. Итак, независимо от вариантов, Вселенная рано или поздно должна исчезнуть. Но данные утверждения основаны на том, что Вселенная и есть весь Универсум.

Оставим пока в покое наиболее сейчас популярную гипотезу о том, что антигравитация тёмной энергии в любом случае расширит Вселенную практически до вакуума и она неминуемо исчезнет хотя бы на тех основаниях, что пока никем не доказана неизбежность подобного сценария, а сама тёмная энергия и её взаимодействие с гравитацией слабо изучены - нас, возможно, ожидает немало сюрпризов взаимодействия тёмной энергии и гравитации. Предположим, что тёмной массы достаточно для последующего коллапса. Если обратиться к постулату N6, можно предположить, что лежащая вне Вселенной часть Универсума в силу неизвестных нам причин может компенсировать энергетические потери совершаемой работы по сжатию-расширению. С этой поправкой динамика сжатия-расширения Вселенной начинает весьма напоминать динамику реакций Белоусова-Жаботинского (циклических реакций превращения одних химических соединений в другие при постоянном притоке энергии). Для обеих систем нет "времени вообще", а есть "их время", вытекающее из заданных параметров и представляющее лишь определённые периоды между циклами.

Прежде, чем перейти ко Вселенной, поговорим об Универсуме в целом. Предположим, что это Универсум с возбуждением его квантов, близким к 0. В нём есть минимальные локальные возмущения наподобие виртуальных частиц квантовой механики. Чтобы они "проявились", очевидно, что возмущение должно достигнуть определённой величины. Это и происходит в физическом вакууме при рождении частиц в мощном гравитационном поле. Рассмотрим связь материя-энергия. Можно предположить, что материя - область "проявленного" Универсума, а энергия - степень или сила этого проявления. Условно говоря, некий квант материи, обладающий корпускулярно-волновыми свойствами, можно представить в виде конкретной волны, у которой её длина будет массой, а амплитуда или высота - энергией. Известно, что полная энергия равна произведению массы на квадрат скорости света. Но масса - одна из важнейших качественных характеристик материи. Понятно также, что чем выше масса покоя, тем выше и энергия. Если предположить, что волны квантов материи независимо от величины имеют одну и ту же кривизну, становится понятной эта зависимость - чем шире основа волны (масса), тем больше энергия (выше амплитуда).

Вернёмся к химии. При зарождении реакций Белоусова-Жаботинского всегда есть некоторая весьма малая область, откуда собственно, и начинается реакция - практически, речь идёт о единичных молекулах, то есть своеобразных "квантах" химической реакции.

То же мы имеем и в случае со Вселенной, которая также образовалась из практически точечной сингулярной нуклеации. Почти все современные космогонические концепции не допускают иного сценария, кроме раздувающейся Вселенной, где допускаются скорости раздувания, превышающие скорость света С. На первый взгляд это противоречит постулату N7. Для объяснения этого парадокса строятся сложные физико-геометрические схемы. На самом деле всё гораздо проще, если вспомнить, что фазовая скорость, например, движущегося гребня океанской волны во много раз больше физической скорости колеблющихся молекул воды - гребень волны движется с большой скоростью вперёд в том время, когда молекулы воды просто совершают фазовые колебания вверх-вниз, оставаясь практически неподвижными в сравнении с движением самой волны.

В связи с этим можно предположить, что события "творения мира" развивались по следующему сценарию. Из сингулярной нуклеации очень быстро, с кажущейся (гребень волны) сверхсветовой скоростью, развилась гигантская флуктуация, возмутившая Универсум уже не только в объёме сингулярной нуклеации, но и в окружающем объёме. При этом понятно, что сверхсветовая скорость движения "гребня" возмущения хоть и может многократно превышать реальную скорость света, но также неизбежно является конечной и зависящей от ряда постоянных и квантовых величин, иначе возмутился бы сразу весь Универсум, что просто невозможно. Очевидно, что в связи с этим возмущение Универсума оказалось конечным по величине и "раздувание", вероятно, завершилось, истратив первоначальный запас. Но колесо истории Вселенной было уже запущено и она, в буквальном смысле, как Венера, родившись из возмущённой вакуумной пены, уже не могла просто так возвратиться в исходное состояние.

На этой стадии решающую роль начали играть законы (а если точнее - возможные варианты) взаимодействия субатомных элементарных частиц и, очевидно, возникли время и пространство. Говорить о "времени до этого" не имеет смысла уже хотя бы потому, что во время "раздувания" Вселенная представляла собой лишь проявляющийся вакуум и её части практически не взаимодействовали между собой. Конечно, чисто гипотетически можно назвать "временем до этого" серию промежутков изменений в околосингулярной области и эту же область - появившимся "пространством". Но не представляется когда-либо возможным практически определить значение и того, и другого, а тем более использовать "время и пространство до этого" в расчетах. В связи с этим не представляется сколь либо реалистичным когда-либо точно определить конечную величину возмущения Универсума, приведшую к рождению Вселенной, хотя кое-какие приблизительные расчёты можно произвести, получив примерные значения плотности Вселенной, скорости её расширения а также реального объёма, что на сегодня представляется более, чем проблематичным, так как не доказана даже конечность Вселенной, как таковая, хотя конечность Вселенной всё же гипотетически вытекает из предположения неизбежной конечности сверхсветовой скорости движения "гребня" волны раздувания при рождении нашего мира.

Энтропия (мера беспорядка) в момент начала "раздувания" Вселенной была минимальной. Второе начало термодинамики, которое пока никем не опровергнуто, гласит, что любая система (в том числе и наша Вселенная) стремиться к максимуму энтропии, так как это состояние является наиболее стабильным и устойчивым. Значит и Вселенная должна подчиняться этому закону мироздания. Поэтому Большой взрыв - это и есть первое стремление к лавинообразному возрастанию энтропии.

Вновь вернёмся к химическим опытам. В своё время химик Бенар сделал интересное открытие. Если нагревать на водяной бане сковородку с маслом, в которое добавлены алюминиевые опилки, то в некоторый момент возникает сотообразный рисунок кипящих в масле опилок. Поразительно, но факт - оказывается, что при массированном поступлении энергии извне зачастую её упорядоченный отвод гораздо более энергетически эффективен, чем простое хаотическое рассеивание в пространстве. Ещё один пример - терморегуляция человека. Системы, в которых при поступлении извне формируются упорядоченные структуры, цель которых - стабилизировать систему путём отвода энергии, называются диссипативными.

Перенесём данный опыт с известными оговорками на Вселенную. В момент Большого взрыва Вселенная получила огромный энергетический импульс. Чтобы как-то стабилизироваться, Вселенная должна была его рассеять. Но, вполне вероятно, как и в случае с маслом и растворёнными в нём алюминиевыми опилками, энергетически выгодно сделать Большой взрыв упорядоченным и направленным. Отсюда вытекает любопытный вывод - истоки нынешнего сетчато-ячеистого крупномасштабного строения Вселенной следует искать в самом Большом взрыве. Первичные неоднородности уже были заложены в самые первые мгновения. Почему? Да просто потому, что превращение образовавшегося вещества в излучение посредством термоядерных процессов в недрах звёзд гораздо более эффективно, чем если бы вещество просто было бы равномерно рассеяно. На первый взгляд образование звёзд и галактик противоречит закону возрастания энтропии. Но это лишь в том случае, если мы рассматриваем данный космогонический этап Вселенной изолированно от остальных. В конечном итоге энтропия всё равно гораздо быстрее движется к возрастанию... путём образования упорядоченных структур - звёзд и галактик. Не являются ли в таком случае ячейки вселенной, состоящие из галактик и звёзд аналогами конвекционных ячеек Бенара? Аналогия напрашивается сама собой. Значит всё детерминировано (предопределено заранее)?

То, что мир был предопределён в общих чертах, вовсе не является свидетельством его полной детерминированности. Как у ячеек Бенара может меняться структура и взаиморасположение межъячеистых конвекционных потоков может быть различным, энергетически выгодным в данный момент, так и во Вселенной может быть различным взаимоположение звёзд, галактик и ячеистых структур звёздного вещества в мегамасштабах. Большой взрыв лишь детерминировал появление звёзд и галактик вообще, но не предопределил обязательное появление конкретного Солнца и конкретного Млечного пути. У Вселенной остаётся достаточно большая степень свободы, не строго детерминированная Большим взрывом.

Итак, образовались звёзды, планеты и, в конце концов - жизнь.

Практически, любой живой организм является диссипативной структурой. Отличие живого от неживого с точки зрения синергетики достаточно размыто. В принципе, живое в сравнении с неживым - это просто гораздо более сложно и отменно самоорганизованная система. Даже камень определённым образом взаимодействует с окружающей средой и отвечает проявлениями сил межмолекулярного взаимодействия, упругости или инерции на воздействия извне. Но и живое не остановилось в своём развитии - в итоге количественные изменения переросли в качественные и появилось человеческое сознание и мы с вами. Вселенная осознала сама себя.

Что же такое наш интеллект? С точки зрения синергетики интеллект является сложной комбинацией самоорганизующихся систем, отвечающих на внешние раздражения. В связи с этим возникает интересный вопрос - является ли человек единственным носителем сознания или же возможны и другие носители? Можно предположить (если на мгновение отрешиться от нашего эгоистичного антропоцентризма), что есть и другие носители сознания. Было бы странно упорно считать свою груду молекул, пусть и весьма хитроумно действующую, самым совершенным творением во Вселенной. Возможно, помимо человека существуют и другие носители сознания. Но они вряд ли находятся на одном уровне с человеком (хотя и этот уровень достаточно условен - хорошо известно, насколько различные люди отличаются друг от друга по уровню интеллекта). Значит, могут быть как более примитивные, так и более высокоразвитые формы сознания.

Самоорганизовываться могут любые системы - и живые, и не живые. Отсюда вытекает весьма интересное следствие - сознание и интеллект не обязательно являются спутником именно живого в его традиционном понимании. Грубо говоря, даже наша Земля вполне может иметь сознание - правда, совершенно иного типа, нежели человеческое.

Все эти виды сознания занимают различные ниши и, что самое главное, непосредственно между собой не пересекаются. Каждое из "сознаний" занято своими "проблемами" и своей "жизнью". Очевидно, мир должен видеться каждому типу сознания разным. Язык логики настолько различен, что Земля, к примеру, может никогда не узнать о наличии разумного человека и, наоборот - человек не узнает об обладающей сознанием Земле. Всё дело в том, что у них различные механизмы сознания, различные механизмы самоорганизации устойчивых диссипативных структур различного уровня сложности.

Литература:

1.Баблоянц А. "Молекулы, динамика, жизнь" (введение в самоорганизацию материи), Москва, "Мир", 1990 г.

2.Николис Г., Пригожин И. "Познание сложного" (введение), Москва, "Мир", 1990 г.

3.Девис П. "Суперсила" (поиски единой теории природы), Москва, "Мир", 1989 г.

4.Серия "Знание". Космонавтика и астрономия. N2, 1991 г.

1991 год

г.Витебск

31 января 2011 года

г.Витебск

Оставить комментарий © Copyright Геращенко Андрей Евгеньевич (geraae@tut.by) Размещен: 27/04/2012, изменен: 27/04/2012. 16k. Статистика. Статья: Естествознание Научные работы и публицистика.		Ваша оценка:
Аннотация: Как у ячеек Бенара может меняться структура и взаиморасположение межъячеистых конвекционных потоков может быть различным, энергетически выгодным в данный момент, так и во Вселенной может быть различным взаимоположение звёзд, галактик и ячеистых структур звёздного вещества в мегамасштабах. Большой взрыв лишь детерминировал появление звёзд и галактик вообще, но не предопределил обязательное появление конкретного Солнца и конкретного Млечного пути. У Вселенной остаётся достаточно большая степень свободы, не строго детерминированная Большим взрывом.

Геращенко Андрей Евгеньевич : другие произведения.

Вселенная и сознание, как порождение глобальной саморганизации Универсума