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.
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.
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:
