Geum.ru

Методические указания для студентов экономических специальностей Черкесск, 2011

Вид материалаМетодические указания
3. Эволюционистская концепция естествознания
4. Эволюционистская концепция естествознания
Кибернетический подход
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6
наследственная информация. -информация, обеспечивающая свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена веществ и индивидуального развития в целом.

Таким образом, все живое состоит из клеток. Лауреат Нобелевский премии по химии (1962 г.) английский биофизик и биохимик, специалист по белкам Джон Кендрью писал, что клетка - это своего рода «атом» в биологии. Точно так же, как химические соединения состоят из атомов, так и живые организмы состоят из огромных скоплений клеток (в организме человека около 1015 клеток). Атомы в физике очень похожи друг на друга: в центре находится положительно заряженное ядро, а вокруг него существует «облако» электронов - т.е. это как бы солнечная система в миниатюре. Клетки, подобно атомам также очень сходны друг с другом. Каждая клетка содержит в середине плотное образование -ядро, которое плавает в «полужидкой» цитоплазме. Все вместе заключено в клеточную мембрану. Основное вещество клеток - белки. Размеры клеток варьируются от 0,1-0,25 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе).

Клетки могут существовать как самостоятельные организмы, например, в виде простейших бактерий, так и в составе многоклеточных организмов, подразделяясь на нервные, костные, мышечные, секреторные и половые.

Любой живой организм можно представить в виде динамической системы,, в которой одни химические соединения превращаются в другие, создавая необходимую для деятельности организма энергию, обеспечивая обновление белков. Совокупность этих превращений внутри клеток называется обменом веществ - метаболизмом.

Катализаторами химических реакций в организме являются ферменты. Фермент- это биологический катализатор, присутствующий во всех живых клетках и регулирующий обмен веществ; по химической природе практически все ферменты - белки. Белки представляют собой высокомолекулярные органические соединения. По структуре они относятся к полимерам, мономерами в которых (структурными единицами) являются аминокислоты. В центре молекулы аминокислоты находится атом углерода, именно это обстоятельство определяет важность присутствия углерода, в процессах зарождения живого во Вселенной. В зависимости от порядка чередования мономеров образуется множество различных видов белков. В организме человека более 106 различных белков.

3. ЭВОЛЮЦИОНИСТСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

3.1. Современные подходы в познании

Мы знаем немало фактов в науке, которые хотя и точно установлены, но до сих пор не получили общепризнанного теоретического объяснения. Ярким примером может служить закон всемирного тяготения. Уже триста лет, как он установлен эмпирически и, более того, является основой теоретических построений и моделей. С его помощью объясняются многие эмпирические факты. Однако до сих пор нет общепризнанного объяснения самого механизма действия этого закона. Почему именно тела притягиваются и сила этого притяжения пропорциональна массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами этих масс?

Больше всего для объяснения подходит теория относительности, для которой сила тяготения - это проявление кривизны пространства. Однако далеко не все ученые принимают такое объяснение. Можно было бы привести много подобных примеров. Чтобы объяснить ситуацию, когда ученые как бы не замечают те факты, которые противоречат сложившейся картине мира была предложена в 1962 г. Томасом Куном парадигмальная концепция развития научного познания, включающая понятие "научные революции". Согласно этой концепции, развитие науки определяется сообществами ученых. Решения в таком сообществе соответствуют методологическим концепциям -парадигмам, которым следуют и которыми руководствуются все члены данного научного сообщества. Отказ от данной совокупности парадигм возникает не тогда, когда обнаруживается несоответствие накопившихся фактов фундаментальным концепциям, принятых данным сообществом, а тогда, когда используемые в нем парадигмы обнаруживают свою неэффективность, когда все меньше и меньше новых результатов можно получить с их помощью, когда растет число тупиковых ситуаций, в которых старые парадигмы оказываются бесполезными. Именно в этот момент наступает научная революция, состоящая в том, что старые парадигмы отбрасываются и заменяются новыми. Суть этой концепции в том, что решающее значение для научного познания имеют не внешние факторы, а отношения внутри научного сообщества. Основу современной методологической парадигмы естествознания составляет ряд подходов, к которому прежде всего следует отнести философский. Философский подход развивался на протяжении всей истории человечества, философия аккумулировала громадный объем информации, она придала этой информации такую форму, благодаря которой поиск нового может обойтись без использования классического метода проб и ошибок (мет проб и ошибок - метод действий, основанный на последовательных приближениях к результату: пробуешь - ошибаешься, еще раз пробуешь, учитывая предыдущую ошибку, и т.д.). Поскольку философские категории являются предельно общими, то и философский подход обладает предельной общностью.

Сущность всякого подхода состоит в том, что в основе метода, его реализующего, должны быть заложены такие объективные законы, которые являются более общими, чем те законы, которые исследуются при помощи данного подхода. Если отказаться от объективной основы подхода, то становится необъяснимой причина его использования. Между тем мы хорошо знаем, что на практике знание о более общих законах всегда служит методом нахождения частных законов в той же науке (дедукция). Это правило справедливо и во взаимоотношениях между различными науками.

Так, знание физических законов служит методом для решения технических задач, поскольку эти задачи являются частными по отношению к физическим. В свою очередь, в физике в качестве подхода в описаниях явлений используется математика, так как отражаемые ею законы количественных отношений носят более общий характер.

На втором месте по общности стоит математический подход. Правда, он не является абсолютно универсальным, но все же, как правило, обладает такой общностью, благодаря которой оказывается применимым в качественно различных предметных областях познания. Роль математики в научном познании очень велика, можно говорить о том, что математические понятия есть не что иное, как особые идеальные формы освоения действительности в ее количественных характеристиках. В рамках математического подхода развит ряд специфических направлений, например, таких как вычислительная математика, математическая физика, математическая логика, математическая лингвистика, математическая статистика и др.

Статистический подход в познании г математический подход, применяемый для анализа массовых явлений с помощью численных методов, разработанных в теории вероятностей.

При статистическом подходе используются такие общенаучные понятия, как средняя величина, функция распределения, отклонение от средней величины, статистический вес, статистическая оценка и т.п.

К математическому примыкают и такие подходы, которые появились сравнительно недавно и соответствуют современным тенденциям смены парадигм в естествознании. Характерным примером может служить системный подход.

Системный подход в познании представление объекта познания системой элементов и дальнейшее рассмотрение их внутренних и внешних связей, обеспечивающих его целостность.

Редкая научная работа обходится без употребления понятий "системный анализ", "системный подход", "общая теория систем" и т.д. Возрастающий интерес к этому виду исследований далеко не случаен, он объясняется возникшей потребностью теории и практики в переходе от познания отдельных сторон или свойств объектов и явлений к изучению их интегральных характеристик.

В рамках системного подхода развит ряд специфических направлений, например, таких как структурно-функциональный, кибернетический, синергетический и др.

Естественно, что путь к целостному познанию разнообразных естественных и общественных процессов прошел длительный исторический путь. При изучении какого-либо объекта люди всегда ориентировались на его расчленение на составляющие части и последующий анализ каждой из них в отдельности. На этом пути были достигнуты значительные успехи, особенно в естественных науках. Однако при изучении целого ряда биологических, психологических, социальных и других объектов, процессов и явлений аналитические подходы оказались малопродуктивными. Это вызвано тем, что в несистемной методологии доступен анализ лишь тех свойств предмета исследования, которые предстают как набор качественных и количественных napaметров, не связанных в единое целое. Между тем, в познавательной деятельности человеку часто приходится иметь дело не с отдельными, изолированными друг от друга явлениями, а с комплексами взаимосвязанных образований, составляющих различного рода системы.

Каждый объект обладает определенными системными признаками, количество этих признаков показывает, может ли быть объект отнесен к системным. При всем многообразии этих признаков, можно выделить основополагающие.

Признаком системности объекта, во-первых, является его отграниченность. Отграниченность определяет выделенность конкретного сложноорганизованного явления среди других, наличие установленных границ его функционирования. Хотя данный признак известен давно, однако далеко не каждый объект легко и просто может быть отграничен от других. Часто это связано со сложностью проведения демаркационных линий в силу "размытости" системного явления, что характерно, например, при рассмотрении социальных систем. Методологически установление собственных границ означает выделение объекта из окружающей среды и ограничения круга исследуемых проблем. Выделение объекта определяется конкретными целями и задачами, предполагаемой областью исследования, глубиной проникновения в сущностные (сущностный - определяющий суть) характеристики объекта и т.д. Эти границы описываются как через сущностные свойства объекта, так и его специфические особые черты, выделяющие его среди других объектов.

Вторым признаком системности является автономность. В отличие от отграниченности, определяющей то, что отличает и обосабливает один объект от другого, она указывает на относительную самостоятельность системного явления или процесса, его независимость, наличие внутренних источников существования. Автономность проявляется в дифференциации, пространственно-временной локализации. Она указывает на то, что система существует независимо от других объектов, выполняет присущие ей функции, реализует себя прежде всего за счет собственных внутренних сил, которые обеспечивают ее жизнеспособность. Автономность достигается внутренними ресурсами системы, которые не только обеспечивают ее выживаемость, но и обеспечивают выполнение работы, которая необходима для поддержания существования других систем, связанных с рассматриваемой.

Третьим признаком системности является целостность. Если отграниченность выделяет предмет во внешнем мире, отмечая его индивидуальность, оригинальность и неповторимость, автономность указывает на его относительную самостоятельность и независимость, то целостность является внутренним свойством системы и характеризует ее интегративность. В основе этого признака лежит соотношение частей и целого. От того, как оно понимается, зависит применение данного признака к обоснованию системности любого объекта. Иногда целостность системы рассматривается через количественную меру. В этом случае она воспринимается как такое целое, которое больше суммы его частей. Однако это верно не для всех познаваемых объектов. Например, этот признак "не срабатывает" для общественных систем и "срабатывает" для живых систем.

Систему можно представить в виде структуры, выполняющей определенные функции. В этом случае при исследованиях используется структурно-функциональный подход.

Структурно-функциональный подход в познании - вариант системного подхода, предполагающий познание объекта путем анализа его структурных элементов и их собственных взаимосвязанных функций.

Структурно-функциональный подход первоначально был использован в лингвистике, а затем был взят на вооружение "науками о человеке": антропологией, этнологией, психологией, социологией и др. Структурно-функциональный подход предполагает, что каждый элемент системы не только занимает определенное место в структуре системы, но и имеет определенное (функциональное) назначение. Структура выступает не просто в виде устойчивого "скелета" объекта, а как совокупность правил функционирования, следуя которым можно из одного объекта получить второй, третий и т.д. При этом обнаружение единых структурных закономерностей некоторого множества объектов достигается не за счет отбрасывания отличий, а путем анализа функциональной динамики элементов структуры.

При изменении структурно-функционального подхода на объектно-функциональный, т.е. рассматривающий общее функционирование объекта, приходим к кибернетическому подходу.

Кибернетический подход в познании- вариант системного подхода, при котором познание абстрактного материального объекта с неизвестной внутренней структурой сводится к анализу связей между входными воздействиями и выходными сигналами.

В кибернетическом подходе познаваемый объект может быть представлен "черным ящиком" - устройством, выполняющим определенные операции над входными воздействиями, которое, в свою очередь, может меняться за счет механизма обратной связи (управление операциями по результатам анализа выходного сигнала).

Системы, управляемые с помощью обратной связи, рассматриваются как кибернетические. Оригинальность кибернетического подхода состоит в том, что изучается не вещественный или иной состав системы, а результат ее работы, результат реакции на внешнее воздействие. Примерами кибернетических систем являются и ЭВМ, и человеческий мозг, и биологические популяции и т.п. Каждая такая система представляется множеством взаимосвязанных объектов, способных воспринимать, управлять, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею.

Таким образом, при использовании кибернетического подхода одним из главных аспектов изучения объектов является связанная с объектом информация. Одним из разделов кибернетики является информатики.

Значение кибернетического подхода для научного познания состоит в следующем: во-первых, он предлагает для использования общенаучные понятия - управление, обратная связь, информация и т.д.; во-вторых, в его рамках формируются новые методы исследований -моделирования, вероятностный, метод отклика, метод малых воздействий и т.п.; в-третьих, он решает очень интересную для исследователей задачу, в которой при известных входном и выходном сигналах дается ответ на вопрос о внутренней структуре и составе системы - "черного ящика" (задачи, относящиеся к классу так называемых обратных математических задач, например, решаемых в компьютерной томографии).

Объединение рассмотренных подходов позволило сформулировать многообещающий современный подход - синергетический.

Синергетический подход в познании - системный подход, для которого в качестве условия принимается то, что в некоторых системах возможна самоорганизация, т.е. структура системы и, следовательно, ее свойства могут меняться скачком, спонтанно, непредсказуемо за счет совместного (синергетического) действия элементов системы.

Синергетический подход применяется к сложноорганизованным системам, например, таким, как человек, общество, некоторые физические и химические явления, в которых последующее состояние невозможно предсказать, зная предыдущее. Развитие таких систем всегда предполагает альтернативу (необходимость выбора одного из двух или нескольких возможных решений, вариантов).

Малые флуктуации (флуктуация - случайное отклонение от среднего значения) параметров и случайности на фоне общего поступательного движения в таких системах должны учитываться как факторы, ведущие к образованию качественно новых структур.

Главными посылками использования синергетического подхода при познании мира являются: невозможность жестко обусловить и запрограммировать эволюцию систем (эволюция, - представления об изменениях в обществе или в Природе, длительное изменение предшествовавшего состояния какой-либо системы);

самодостаточность "созидающего потенциала" (достаточность внутренней энергии) системы для возникновения новых организационных форм;

понимание того, что целое и сумма его частей являются качественно различными структурами, части не могут быть сложены арифметически, необходимость учитывать интерференцию (наложение) их энергетических потенциалов;

понимание того, что мир представляет собой иерархию сред с различной нелинейностью (нелинейная среда - среда, процессы в которой могут быть описаны нелинейными дифференциальными уравнениями. Нелинейные дифференциальные уравнения - уравнения, в которые входят неизвестные в степени больше, чем первой или произведения двух и более неизвестных).

Оставаясь предметом научных дискуссий, синергетический подход является прообразом интегрального научного подхода третьего тысячелетия. Предполагается, что он может быть использован для объяснения всех эволюционных процессов в мире, включая эволюцию человека и происхождение жизни во Вселенной.

4.2. Хаос и порядок в Природе

Одна из основных проблем, которая обсуждается до настоящего времени, формулируется просто: что именно изучает наука? Понимание сущности науки как способа отражения глубинных свойств бытия уходит своими корнями вглубь времен. Идея божественной детерминации

Природы жива и сегодня. 400 лет тому назад Спиноза утверждал: "Все происходящее соответствует вечному порядку и неизменным законам природы". В основе этого учения лежит положение о существовании причинности, то есть такой связи явлений, в которой одно из них (причина) при вполне определенных условиях с необходимостью порождает другое явление (следствие).

Представления ученых о том, что любые явления природы причинно обусловлены, укрепились в результате огромных успехов ньютоновской механики. Механистический взгляд на природу был тесно связан со строгим детерминизмом.

Детгерминизм - это философское учение об объективной закономерной связи и причинной обусловленности всех явлений.

Предполагалось, что досконально зная состояние системы на данный момент, можно с уверенностью предсказать ее будущее. Например, согласно детерминизму французского физика и математика Пьера Симона Лапласа (1749-1827) (лапласовский детерминизм) мир устроен таким образом, что для предсказания любых явлений в этом мире достаточно знать координаты и импульсы всех частиц во Вселенной, подставить их значения в математические уравнения и решить их.

Философской основой строгого детерминизма было фундаментальное разграничение между миром и мыслящим человеком. Как следствие этого разграничения, возникла уверенность в возможности объективного описания детерминированного мира, лишенного упоминания о личности наблюдателя.

Примерно сто лет лапласовский детерминизм был основой мировоззрения ученых, базой научной рациональности вообще. Ученые, работающие в различных областях науки, стремились придавать результатам своей деятельности форму абсолютной необходимости, т.е. абсолютного детерминизма. Открываемые в этот период законы получили название динамических законов, поскольку они выражали абсолютную необходимость. На базе механистической картины мира удалось описать с единой позиции многочисленные процессы, происходящие как на Земле, так и в космосе, а также поведение веществ в различных агрегатных состояниях. К механистической картине мира в XIX веке добавилась теория электромагнетизма, дополнительно к понятию "сила" возникло новое понятие - "поле".

Наука обогатилась новыми моделями познания и за первые три десятилетия XX века практически освободилась от ньютоновского и лапласовского понимания детерминизма, который включал следующие представления: абсолютный характер пространства и времени, существование неделимых элементарных частиц, причинная обусловленность природных явлений и возможность объективного описания детерминированной природы. А.Эйнштейн в первой части теории относительности (в специальной теории относительности) объединил электродинамику и механику и изменил представления о пространстве и времени - они едины и нет единого течения времени, т.е. нет причинно-следственного или детерминированного характера явлений. Во второй части - в общей теории относительности -А.Эйнштейн пошел еще дальше - он доказал, что гравитация приводит к искривлению непрерывного образования "пространство - время" и, следовательно, не существует понятия "абсолютное пространство" или "абсолютное время".Следствием теории относительности является совершенно новый научный взгляд на возможность существования пустоты и материальных твердых тел, двигающихся в этой пустоте, было поставлено под сомнение понятие не только детерминированности, но и реальности материи. Для космологии и атомной физики это следствие очень важно. Корпускулярно-волновой дуализм, первоначально установленный в физике для света, получил свое подтверждение в квантовой теории атомной физики. По ее представлениям, внутри атома материя не существует где-то конкретно - она, скорее, может или не может существовать, т.е. квантовая механика опирается на математический аппарат теории вероятностей. Все законы атомной физики, например, выражаются в вероятностных статистических терминах и фундаментальная физическая постоянная - постоянная Планка является мерой дискретности материи и неопределенности познания.

Статистические законы описывают поведение систем - ансамблей, которые состоят из большого числа элементов. В этих ансамблях возникают события, имеющие во многом случайный характер, например, для молекул в газе или растворе при концентрации 1019 молекул в см3, для особей в биологических популяциях, например, содержащих 109 китайцев. Поэтому статистические предсказания носят не абсолютно достоверный, а вероятностный характер. Статистические закономерности возникают как результат взаимодействия большого числа элементов, составляющих ансамбль. Поэтому они характеризуют не столько поведение отдельных элементов, сколько ансамбля в целом. Необходимость, которая проявляется в статистических законах, возникает благодаря проявлению и взаимной компенсации множества случайных факторов.Если нет детерминации, то реализация любого выбранного состояния системы может быть рассмотрена как процесс случайного перехода от "хаоса" к порядку.В переносном смысле понятие "хаос" означает отсутствие порядка, беспорядок, неразбериху. Хаосом в древнегреческой мифологии также называлась беспредельная первобытная масса, из которой впоследствии образовалось все существующее. Оба значения понятия "хаос" интересны для сегодняшнего естествознания. Хаотизация систем приводит к отсутствию локальных и других неоднородностей, к отсутствию процессов переноса массы, энергии, тепла, движения и т.п. в системе. Иными словами к установлению в системах устойчивого равновесия. Что это означает? Брошенный в пруд камень приводит к появлению на поверхности воды расходящихся и угасающих кругов. Через некоторое время,необходимое для релаксации (релаксация - процесс установления равновесия) системы, круги исчезнут и поверхность пруда опять станет ровной. Энергия, переданная камнем водной поверхности, в процессе диссипации (рассеяния) превратится в тепло, частички воды будут снова хаотизированы. То есть ровная поверхность пруда - признак того, что он находится в равновесии или хаотизирован. Возбуждение, переданное пруду камнем, приводит к установлению некоторого порядка - состояния, при котором существуют затухающие колебания на. поверхности воды, являющиеся неким новым "объектом" для пруда. В этом примере мы видим, что внешнее воздействие на короткий отрезок времени перевело хаос в "порядок".

Обычно рассматривают термодинамическое равновесие (термодинамика, - раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, такие как температура, давление, объем) для закрытых систем, т.е. не обменивающихся с другими системами ни энергией, ни веществом. Примером может служить идеальный газ, находящийся в изолированном объеме, молекулы газа хаотизированы - не имеют выраженного направления движения и распределены равномерно по всему объему, двигаются хаотически, участвуя в т.н. "броуновском движении". В реальном мире подобных систем не существует, любая система при внимательном рассмотрении должна быть представлена в виде термодинамически открытой системы, обменивающейся с внешним окружением, как минимум, теплом.

В этом случае равновесие системы и его устойчивость зависят от флуктуации какого-либо параметра. Например, при вакуумной откачке объемов в сильно разреженном газе плотность молекул на входе вакуумного насоса намного меньше средней по объему, в результате равновесие системы газовых молекул нарушается и возникает поток откачки, статистически направленный внутрь вакуумного насоса. Можно говорить о том, что хаос газовых молекул приведен в "порядок" - их движение упорядочено и ориентировано в направлении к насосу.

В неустойчивом состоянии (в синергетике это динамическое состояние системы называется бифуркацией) система может перейти I в произвольное непредсказуемое состояние, которое устойчиво до времени возникновения новой бифуркации и т.д. Примером подобной самоорганизации является переход ламинарного (от лат. lamina - тонкий слой) спокойного слоистого течения газа или жидкости в турбулентное (от лат. turbulentus - беспорядочный). Проведенные исследования показали, что внешне беспорядочное турбулентное течение, не имеющее определенных линий тока, с завихрениями и колебаниями вихрей обладает очень сложной упорядоченной структурой внутри завихрений. |

. Под "хаосом" здесь подразумевается система в равновесном состоянии, под "порядком" - система в неравновесном, например, в возбужденном состоянии.

Иллюстрацией варианта а) служит пример с камнем, брошенным в пруд. В этом примере происходит диссипация внешней энергии; неустойчивые системы переходят из состояния "хаос" к состоянию "порядок" через бифуркации, с развитием неравновесия и образованием новых структур по варианту б), в котором внешняя энергия не только компенсирует потери на диссипацию, но и освобождает часть внутренней энергии системы, в результате чего элементы системы действуют совместно (синергетически) спонтанно при образовании упорядоченных структур, например, завихрений в турбулентном потоке; вариант в), в котором внешняя энергия прямо идет на создание новых структур, может быть проиллюстрирован явлением, происходящим в калейдоскопе (трубке с зеркальными пластинами и осколками разноцветного стекла, в которой при встряхивании можно наблюдать сменяющиеся симметричные цветные узоры).

Особое значение синергетический подход приобрел при изучении эволюции биологических систем, для которых их открытость в термодинамическом смысле имеет принципиальное значение. Если при изучении систем в физике можно с хорошим приближением использовать идеализацию изолированной системы, то в биологии это невозможно, т.к. всякий биологический живой организм функционирует во взаимодействии со средой своего обитания.

При установлении эволюционной связи между неорганической и органической природой вопрос перехода от "первичного хаоса" к "организованному порядку" является главным. Рассмотрение порождения "хаосом" упорядоченных структур обязательно включает учет качественных переходов - "революционных скачков" в точках бифуркаций, которые приходят на смену равновесным процессам при эволюции "хаоса".

Процесс возникновения бифуркаций вблизи расположения "странных аттракторов" (странный аттрактор - область существования системы, в которой произвольным образом исчезает линейность характеристик системы) в системах аналогичен поведению живых организмов, например, высшие животные руководствуются не только факторами, детерминирующими их поведение, но и такими внутренними импульсами, которые являются спонтанным проявлением свободы их воли. Наличие "странных аттракторов" позволяет сделать вывод о том, что система способна к непредсказуемому изменению даже тогда, когда исходные условия ее существования строго детерминированы.

4. ЭВОЛЮЦИОНИСТСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

4.1 Современные подходы в познании

Мы знаем немало фактов в науке, которые хотя и точно установлены, но до сих пор не получили общепризнанного теоретического объяснения. Ярким примером может служить закон всемирного тяготения. Уже триста лет, как он установлен эмпирически и, более того, является основой теоретических построений и моделей. С его помощью объясняются многие эмпирические факты. Однако до сих пор нет общепризнанного объяснения самого механизма действия этого закона. Почему именно тела притягиваются и сила этого притяжения пропорциональна массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами этих масс?

Больше всего для объяснения подходит теория относительности, для которой сила тяготения - это проявление кривизны пространства. Однако далеко не все ученые принимают такое объяснение. Можно было бы привести много подобных примеров. Чтобы объяснить ситуацию, когда ученые как бы не замечают те факты, которые противоречат сложившейся картине мира была предложена в 1962 г. Томасом Куном парадигмальная концепция развития научного познания, включающая понятие «научные революции». Согласно этой концепции, развитие науки определяется сообществами ученых. Решения в таком сообществе соответствуют методологическим концепциям -парадигмам, которым следуют и которыми руководствуются все члены данного научного сообщества. Отказ от данной совокупности парадигм возникает не тогда, когда обнаруживается несоответствие накопившихся фактов фундаментальным концепциям, принятых данным сообществом, а тогда, когда используемые в нем парадигмы обнаруживают свою неэффективность, когда все меньше и меньше новых результатов можно получить с их помощью, когда растет число тупиковых ситуаций, в которых старые парадигмы оказываются бесполезными. Именно в этот момент наступает научная революция, состоящая в том, что старые парадигмы отбрасываются и заменяются новыми. Суть этой концепции в том, что решающее значение для научного познания имеют не внешние факторы, а отношения внутри научного сообщества. Основу современной методологической парадигмы естествознания составляет ряд подходов, к которому прежде всего следует отнести философский. Философский подход развивался на протяжении всей истории человечества, философия аккумулировала громадный объем информации, она придала этой информации такую форму, благодаря которой поиск нового может обойтись без использования классического метода проб и ошибок (мет проб и ошибок - метод действий, основанный на последовательных приближениях к результату: пробуешь - ошибаешься, еще раз пробуешь, учитывая предыдущую ошибку, и т.д.). Поскольку философские категории являются предельно общими, то и философский подход обладает предельной общностью.

Сущность всякого подхода состоит в том, что в основе метода, его реализующего, должны быть заложены такие объективные законы, которые являются более общими, чем те законы, которые исследуются при помощи данного подхода. Если отказаться от объективной основы подхода, то становится необъяснимой причина его использования. Между тем мы хорошо знаем, что на практике знание о более общих законах всегда служит методом нахождения частных законов в той же науке (дедукция). Это правило справедливо и во взаимоотношениях между различными науками.

Так, знание физических законов служит методом для решения технических задач, поскольку эти задачи являются частными по отношению к физическим. В свою очередь, в физике в качестве подхода в описаниях явлений используется математика, так как отражаемые ею законы количественных отношений носят более общий характер.

На втором месте по общности стоит математический подход. Правда, он не является абсолютно универсальным, но все же, как правило, обладает такой общностью, благодаря которой оказывается применимым в качественно различных предметных областях познания. Роль математики в научном познании очень велика, можно говорить о том, что математические понятия есть не что иное, как особые идеальные формы освоения действительности в ее количественных характеристиках. В рамках математического подхода развит ряд специфических направлений, например, таких как вычислительная математика, математическая физика, математическая логика, математическая лингвистика, математическая статистика и др.

Статистический подход в познании г математический подход, применяемый для анализа массовых явлений с помощью численных методов, разработанных в теории вероятностей.

При статистическом подходе используются такие общенаучные понятия, как средняя величина, функция распределения, отклонение от средней величины, статистический вес, статистическая оценка и т.п.

К математическому примыкают и такие подходы, которые появились сравнительно недавно и соответствуют современным тенденциям смены парадигм в естествознании. Характерным примером может

служить системный подход.

Системный подход в познании представление объекта познания системой элементов и дальнейшее рассмотрение их внутренних и внешних связей, обеспечивающих его целостность.

Редкая научная работа обходится без употребления понятий «системный анализ», «системный подход», «общая теория систем» и т.д. Возрастающий интерес к этому виду исследований далеко не случаен, он объясняется возникшей потребностью теории и практики в переходе от познания отдельных сторон или свойств объектов и явлений к изучению их интегральных характеристик.

В рамках системного подхода развит ряд специфических направлений, например, таких как структурно-функциональный, кибернетический, синергетический и др.

Естественно, что путь к целостному познанию разнообразных естественных и общественных процессов прошел длительный исторический путь. При изучении какого-либо объекта люди всегда ориентировались на его расчленение на составляющие части и последующий анализ каждой из них в отдельности. На этом пути были достигнуты значительные успехи, особенно в естественных науках. Однако при изучении целого ряда биологических, психологических, социальных и других объектов, процессов и явлений аналитические подходы оказались малопродуктивными. Это вызвано тем, что в несистемной методологии доступен анализ лишь тех свойств предмета исследования, которые предстают как набор качественных и количественных napaметров, не связанных в единое целое. Между тем, в познавательной деятельности человеку часто приходится иметь дело не с отдельными, изолированными друг от друга явлениями, а с комплексами взаимосвязанных образований, составляющих различного рода системы.

Каждый объект обладает определенными системными признаками, количество этих признаков показывает, может ли быть объект отнесен к системным. При всем многообразии этих признаков, можно выделить основополагающие.

Признаком системности объекта, во-первых, является его отграниченность. Отграниченность определяет выделенность конкретного сложноорганизованного явления среди других, наличие установленных границ его функционирования. Хотя данный признак известен давно, однако далеко не каждый объект легко и просто может быть отграничен от других. Часто это связано со сложностью проведения демаркационных линий в силу «размытости» системного явления, что характерно, например, при рассмотрении социальных систем. Методологически установление собственных границ означает выделение объекта из окружающей среды и ограничения круга исследуемых проблем. Выделение объекта определяется конкретными целями и задачами, предполагаемой областью исследования, глубиной проникновения в сущностные (сущностный - определяющий суть) характеристики объекта и т.д. Эти границы описываются как через сущностные свойства объекта, так и его специфические особые черты, выделяющие его среди других объектов.

Вторым признаком системности является автономность. В отличие от отграниченности, определяющей то, что отличает и обосабливает один объект от другого, она указывает на относительную самостоятельность системного явления или процесса, его независимость, наличие внутренних источников существования. Автономность проявляется в дифференциации, пространственно-временной локализации. Она указывает на то, что система существует независимо от других объектов, выполняет присущие ей функции, реализует себя прежде всего за счет собственных внутренних сил, которые обеспечивают ее жизнеспособность. Автономность достигается внутренними ресурсами системы, которые не только обеспечивают ее выживаемость, но и обеспечивают выполнение работы, которая необходима для поддержания существования других систем, связанных с рассматриваемой.

Третьим признаком системности является целостность. Если отграниченность выделяет предмет во внешнем мире, отмечая его индивидуальность, оригинальность и неповторимость, автономность указывает на его относительную самостоятельность и независимость, то целостность является внутренним свойством системы и характеризует ее интегративность. В основе этого признака лежит соотношение частей и целого. От того, как оно понимается, зависит применение данного признака к обоснованию системности любого объекта. Иногда целостность системы рассматривается через количественную меру. В этом случае она воспринимается как такое целое, которое больше суммы его частей. Однако это верно не для всех познаваемых объектов. Например, этот признак «не срабатывает» для общественных систем и «срабатывает» для живых систем.

Систему можно представить в виде структуры, выполняющей определенные функции. В этом случае при исследованиях используется структурно-функциональный подход.

Структурно-функциональный подход в познании - вариант системного подхода, предполагающий познание объекта путем анализа его структурных элементов и их собственных взаимосвязанных функций.

Структурно-функциональный подход первоначально был использован в лингвистике, а затем был взят на вооружение «науками о человеке»: антропологией, этнологией, психологией, социологией и др. Структурно-функциональный подход предполагает, что каждый элемент системы не только занимает определенное место в структуре системы, но и имеет определенное (функциональное) назначение. Структура выступает не просто в виде устойчивого «скелета» объекта, а как совокупность правил функционирования, следуя которым можно из одного объекта получить второй, третий и т.д. При этом обнаружение единых структурных закономерностей некоторого множества объектов достигается не за счет отбрасывания отличий, а путем анализа функциональной динамики элементов структуры.

При изменении структурно-функционального подхода на объектно-функциональный, т.е. рассматривающий общее функционирование объекта, приходим к кибернетическому подходу.

Кибернетический подход в познании- вариант системного подхода, при котором познание абстрактного материального объекта с неизвестной внутренней структурой сводится к анализу связей между входными воздействиями и выходными сигналами.

В кибернетическом подходе познаваемый объект может быть представлен «черным ящиком» - устройством, выполняющим определенные операции над входными воздействиями, которое, в свою очередь, может меняться за счет механизма обратной связи (управление операциями по результатам анализа выходного сигнала).

Системы, управляемые с помощью обратной связи, рассматриваются как кибернетические. Оригинальность кибернетического подхода состоит в том, что изучается не вещественный или иной состав системы, а результат ее работы, результат реакции на внешнее воздействие. Примерами кибернетических систем являются и ЭВМ, и человеческий мозг, и биологические популяции и т.п. Каждая такая система представляется множеством взаимосвязанных объектов, способных воспринимать, управлять, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею.

Таким образом, при использовании кибернетического подхода одним из главных аспектов изучения объектов является связанная с объектом информация. Одним из разделов кибернетики является информатики.

Значение кибернетического подхода для научного познания состоит в следующем: во-первых, он предлагает для использования общенаучные понятия - управление, обратная связь, информация и т.д.; во-вторых, в его рамках формируются новые методы исследований -моделирования, вероятностный, метод отклика, метод малых воздействий и т.п.; в-третьих, он решает очень интересную для исследователей задачу, в которой при известных входном и выходном сигналах дается ответ на вопрос о внутренней структуре и составе системы - «черного ящика» (задачи, относящиеся к классу так называемых обратных математических задач, например, решаемых в компьютерной томографии).

Объединение рассмотренных подходов позволило сформулировать многообещающий современный подход - синергетический.

Синергетический подход в познании - системный подход, для

которого в качестве условия принимается то, что в некоторых системах возможна самоорганизация, т.е. структура системы и, следовательно, ее свойства могут меняться скачком, спонтанно, непредсказуемо за счет совместного (синергетического) действия элементов системы.

Синергетический подход применяется к сложноорганизованным системам, например, таким, как человек, общество, некоторые физические и химические явления, в которых последующее состояние невозможно предсказать, зная предыдущее. Развитие таких систем всегда предполагает альтернативу (необходимость выбора одного из двух или нескольких возможных решений, вариантов).

Малые флуктуации (флуктуация - случайное отклонение от среднего значения) параметров и случайности на фоне общего поступательного движения в таких системах должны учитываться как факторы, ведущие к образованию качественно новых структур.

Главными посылками использования синергетического подхода при познании мира являются:

•невозможность жестко обусловить и запрограммировать эволюцию систем (эволюция, - представления об изменениях в обществе или в Природе, длительное изменение предшествовавшего состояния какой-либо системы);

•самодостаточность «созидающего потенциала» (достаточность внутренней энергии) системы для возникновения новых организационных форм;
  • понимание того, что целое и сумма его частей являются качественно различными структурами, части не могут быть сложены арифметически, необходимость учитывать интерференцию (наложение) их энергетических потенциалов;
  • понимание того, что мир представляет собой иерархию сред с различной нелинейностью (нелинейная среда - среда, процессы в которой могут быть описаны нелинейными дифференциальными уравнениями. Нелинейные дифференциальные уравнения - уравнения, в которые входят неизвестные в степени больше, чем первой или произведения двух и более неизвестных).

Оставаясь предметом научных дискуссий, синергетический подход является прообразом интегрального научного подхода третьего тысячелетия. Предполагается, что он может быть использован для объяснения всех эволюционных процессов в мире, включая эволюцию человека и происхождение жизни во Вселенной.

4.2. Хаос и порядок в природе

Одна из основных проблем, которая обсуждается до настоящего времени, формулируется просто: что именно изучает наука? Понимание сущности науки как способа отражения глубинных свойств бытия уходит своими корнями вглубь времен. Идея божественной детерминации

Природы жива и сегодня. 400 лет тому назад Спиноза утверждал: "Все происходящее соответствует вечному порядку и неизменным законам природы". В основе этого учения лежит положение о существовании причинности, то есть такой связи явлений, в которой одно из них (причина) при вполне определенных условиях с необходимостью порождает другое явление (следствие).

Представления ученых о том, что любые явления природы причинно обусловлены, укрепились в результате огромных успехов ньютоновской механики. Механистический взгляд на природу был тесно связан со строгим детерминизмом.

Детгерминизм - это философское учение об объективной закономерной связи и причинной обусловленности всех явлений.

Предполагалось, что досконально зная состояние системы на данный момент, можно с уверенностью предсказать ее будущее. Например, согласно детерминизму французского физика и математика Пьера Симона Лапласа (1749-1827) (лапласовский детерминизм) мир устроен таким образом, что для предсказания любых явлений в этом мире достаточно знать координаты и импульсы всех частиц во Вселенной, подставить их значения в математические уравнения и решить их.

Философской основой строгого детерминизма было фундаментальное разграничение между миром и мыслящим человеком. Как следствие этого разграничения, возникла уверенность в возможности объективного описания детерминированного мира, лишенного упоминания о личности наблюдателя.

Примерно сто лет лапласовский детерминизм был основой мировоззрения ученых, базой научной рациональности вообще. Ученые, работающие в различных областях науки, стремились придавать результатам своей деятельности форму абсолютной необходимости, т.е. абсолютного детерминизма. Открываемые в этот период законы получили название динамических законов, поскольку они выражали абсолютную необходимость.

На базе механистической картины мира удалось описать с единой позиции многочисленные процессы, происходящие как на Земле, так и в космосе, а также поведение веществ в различных агрегатных состояниях. К механистической картине мира в XIX веке добавилась теория электромагнетизма, дополнительно к понятию «сила» возникло новое понятие - «поле».

Наука обогатилась новыми моделями познания и за первые три десятилетия XX века практически освободилась от ньютоновского и лапласовского понимания детерминизма, который включал следующие представления: абсолютный характер пространства и времени, существование неделимых элементарных частиц, причинная обусловленность природных явлений и возможность объективного описания детерминированной природы. А.Эйнштейн в первой части теории относительности (в специальной теории относительности) объединил электродинамику и механику и изменил представления о пространстве и времени - они едины и нет единого течения времени, т.е. нет причинно-следственного или детерминированного характера явлений. Во второй части - в общей теории относительности -А.Эйнштейн пошел еще дальше - он доказал, что гравитация приводит к искривлению непрерывного образования «пространство - время» и, следовательно, не существует понятия «абсолютное пространство» или «абсолютное время».

Следствием теории относительности является совершенно новый научный взгляд на возможность существования пустоты и материальных твердых тел, двигающихся в этой пустоте, было поставлено под сомнение понятие не только детерминированности, но и реальности материи. Для космологии и атомной физики это следствие очень важно. Корпускулярно-волновой дуализм, первоначально установленный в физике для света, получил свое подтверждение в квантовой теории атомной физики. По ее представлениям, внутри атома материя не существует где-то конкретно - она, скорее, может или не может существовать, т.е. квантовая механика опирается на математический аппарат теории вероятностей. Все законы атомной физики, например, выражаются в вероятностных статистических терминах и фундаментальная физическая постоянная - постоянная Планка является мерой дискретности материи и неопределенности познания.

Статистические законы описывают поведение систем - ансамблей, которые состоят из большого числа элементов. В этих ансамблях возникают события, имеющие во многом случайный характер, например, для молекул в газе или растворе при концентрации 1019 молекул в см3, для особей в биологических популяциях, например, содержащих 109 китайцев. Поэтому статистические предсказания носят не абсолютно достоверный, а вероятностный характер. Статистические закономерности возникают как результат взаимодействия большого числа элементов, составляющих ансамбль. Поэтому они характеризуют не столько поведение отдельных элементов, сколько ансамбля в целом. Необходимость, которая проявляется в статистических законах, возникает благодаря проявлению и взаимной компенсации множества случайных факторов.

Если нет детерминации, то реализация любого выбранного состояния системы может быть рассмотрена как процесс случайного перехода от «хаоса» к порядку.

В переносном смысле понятие «хаос» означает отсутствие порядка, беспорядок, неразбериху. Хаосом в древнегреческой мифологии также называлась беспредельная первобытная масса, из которой впоследствии образовалось все существующее. Оба значения понятия «хаос» интересны для сегодняшнего естествознания. Хаотизация систем приводит к отсутствию локальных и других

неоднородностей, к отсутствию процессов переноса массы, энергии, тепла, движения и т.п. в системе. Иными словами к установлению в системах устойчивого равновесия. Что это означает? Брошенный в пруд камень приводит к появлению на поверхности воды расходящихся и угасающих кругов. Через некоторое время, необходимое для релаксации (релаксация - процесс установления равновесия) системы, круги исчезнут и поверхность пруда опять станет ровной. Энергия, переданная камнем водной поверхности, в процессе диссипации (рассеяния) превратится в тепло, частички воды будут снова хаотизированы. То есть ровная поверхность пруда - признак того, что он находится в равновесии или хаотизирован. Возбуждение, переданное пруду камнем, приводит к установлению некоторого порядка - состояния, при котором существуют затухающие колебания на. поверхности воды, являющиеся неким новым «объектом» для пруда. В этом примере мы видим, что внешнее воздействие на короткий отрезок времени перевело хаос в «порядок».

Обычно рассматривают термодинамическое равновесие (термодинамика, - раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, такие как температура, давление, объем) для закрытых систем, т.е. не обменивающихся с другими системами ни энергией, ни веществом. Примером может служить идеальный газ, находящийся в изолированном объеме, молекулы газа хаотизированы - не имеют выраженного направления движения и распределены равномерно по всему объему, двигаются хаотически, участвуя в т.н. «броуновском движении». В реальном мире подобных систем не существует, любая система при внимательном рассмотрении должна быть представлена в виде термодинамически открытой системы, обменивающейся с внешним окружением, как минимум, теплом.

В этом случае равновесие системы и его устойчивость зависят от флуктуации какого-либо параметра. Например, при вакуумной откачке объемов в сильно разреженном газе плотность молекул на входе вакуумного насоса намного меньше средней по объему, в результате равновесие системы газовых молекул нарушается и возникает поток откачки, статистически направленный внутрь вакуумного насоса. Можно говорить о том, что хаос газовых молекул приведен в «порядок» - их движение упорядочено и ориентировано в направлении к насосу.

В неустойчивом состоянии (в синергетике это динамическое состояние системы называется бифуркацией) система может перейти I в произвольное непредсказуемое состояние, которое устойчиво до времени возникновения новой бифуркации и т.д. Примером подобной самоорганизации является переход ламинарного (от лат. lamina - тонкий слой) спокойного слоистого течения газа или жидкости в турбулентное (от лат. turbulentus - беспорядочный). Проведенные исследования

показали, что внешне беспорядочное турбулентное течение, не имеющее определенных линий тока, с завихрениями и колебаниями вихрей обладает очень сложной упорядоченной структурой внутри завихрений. |

На рис. 15 приведена схема, отражающая три возможности перехода систем от состояния «хаоса» к состоянию «порядок». Три возможности рассматриваются по аналогии с вариантами равновесия механических систем (шарик в ямке, шарик на горке, шарик на плоскости). Под «хаосом» здесь подразумевается система в равновесном состоянии, под «порядком» - система в неравновесном, например, в возбужденном состоянии.

Иллюстрацией варианта а) служит пример с камнем, брошенным в пруд. В этом примере происходит диссипация внешней энергии; неустойчивые системы переходят из состояния «хаос» к состоянию «порядок» через бифуркации, с развитием неравновесия и образованием новых структур по варианту б), в котором внешняя энергия не только компенсирует потери на диссипацию, но и освобождает часть внутренней энергии системы, в результате чего элементы системы действуют совместно (синергетически) спонтанно при образовании упорядоченных структур, например, завихрений в турбулентном потоке; вариант в), в котором внешняя энергия прямо идет на создание новых структур, может быть проиллюстрирован явлением, происходящим в калейдоскопе (трубке с зеркальными пластинами и осколками разноцветного стекла, в которой при встряхивании можно наблюдать сменяющиеся симметричные цветные узоры).

Особое значение синергетический подход приобрел при изучении эволюции биологических систем, для которых их открытость в термодинамическом смысле имеет принципиальное значение. Если при изучении систем в физике можно с хорошим приближением использовать идеализацию изолированной системы, то в биологии это невозможно, т.к. всякий биологический живой организм функционирует во взаимодействии со средой своего обитания.

При установлении эволюционной связи между неорганической и органической природой вопрос перехода от «первичного хаоса» к «организованному порядку» является главным. Рассмотрение порождения «хаосом» упорядоченных структур обязательно включает учет качественных переходов - «революционных скачков» в точках бифуркаций, которые приходят на смену равновесным процессам при эволюции «хаоса».

Процесс возникновения бифуркаций вблизи расположения «странных аттракторов» (странный аттрактор - область существования системы, в которой произвольным образом исчезает линейность характеристик системы) в системах аналогичен поведению живых организмов, например, высшие животные руководствуются не только факторами, детерминирующими их поведение, но и такими внутренними импульсами, которые являются спонтанным проявлением свободы их воли. Наличие «странных аттракторов» позволяет сделать вывод о том, что система способна к непредсказуемому изменению даже тогда, когда исходные условия ее существования строго детерминированы.


4.3. Коэволюция и саморегуляция

В рамках системного подхода интересно рассмотрение механизма взаимообусловленных изменений элементов, составляющих целостную развивающуюся систему. Первоначально в биологии, а затем и в других науках было использовано понятие коэволюции.

В современной науке термин "коэволюция" употребляется в двух основных смыслах. Прежде всего термин «коэволюция» относят к совокупной, взаимно адаптивной (адаптация - привыкание, приспособление) изменчивости частей в рамках любых биосистем (от молекулярного и клеточного до уровня биосферы в целом). Примером коэволюции служат взаимные изменения видов партнеров в системах «паразит - хозяин», «хищник - жертва». Результатом коэволюции может быть как сохранение устойчивости системы, так и ее совершенствование. В системе «паразит - хозяин» естественный отбор способствует выживанию менее вирулентных (опасных для хозяев) паразитов и более резистивных (устойчивых к паразитам) хозяев. Постепенно «паразит» и «хозяин» становятся организмами, способствующими взаимному процветанию, как, например, грибы и зеленые водоросли, образующие вместе лишайники. Изучение ДНК организмов показало, что сложные организмы произошли в результате симбиоза (симбиоз –форма тесного сожительства двух организмов разных типов) из простых.

Совместная эволюция организмов хорошо видна на следующем примере. Простейшие жгутиковые, живущие в кишечнике термитов, выделяют фермент, без которого термиты не могли бы переваривать древесину и расщеплять ее до Сахаров. Встречая в природе подобный симбиоз, можно предположить, что его конечной стадией является обраеование более сложного организма. Так, травоядные животные могли развиться из симбиоза животных и микроскопических паразитов растений, потому что паразит уже обрел некогда способность производить ферменты для переваривания веществ, имевшихся в организме его хозяина - растения, а животное делится с паразитом питательными веществами из растительной массы.

Концепция коэволюции дополняет теорию, эволюция, например, она позволяет объяснить возникновение полов. Удивительная согласованность всех видов жизни есть следствие коэволюции. Образование более сложных форм увеличивает разнообразие организмов и общую устойчивость систем ко внешним воздействиям.

Рассмотренная концепция симбиотической коэволюции хорошо согласуется с синергетическим подходом, дополняет его и поясняет. Следующим образом можно описать, например, процесс образования термитника в терминах синергетики: начальной флуктуацией является случайный сбор в области обитания термитов нескольких комочков земли, пропитанных их гормонами. Эти комочки привлекают других термитов, растет количество комочков в данной области, флуктуация растет, и растет площадь гнезда - термитника.

Аналогично можно рассматривать процесс образования сложного пути грозовых молний. Согласно условию самоподдержания, грозовой разряд «ищет» в атмосфере Земли области с повышенной концентрацией молекул газа - начальные флуктуации. Этот «поиск» заставляет разряд изменять направление своего движения от облака к поверхности Земли иногда на 180°, что и изображают символически в виде стрелки с двойным изгибом.

Приведенные примеры показывают, как происходит переход от некоторой организации на уровне отдельных организмов или элементов к организации на уровне сообществ или целых систем. Эта организация происходит исключительно за счет внутренних механизмов совместной эволюции элементов единой системы.

В рамках концепции коэволюции возникла современная гипотеза «Гея» (Гея - в греческой мифологии богиня Земли). Согласно этой концепции, Земля является саморегулирующейся системой, в которой сохраняется длительная химическая неравновесность атмосферы, что обусловлено совокупностью жизненных процессов на Земле. В течение 3,5 млрд. лет на Земле существует механизм биологического термостатирования, который с помощью избытка двуокиси азота в атмосфере регулирует температуру Земли. При увеличении яркости потока солнечного света коэволюционно растет разнообразие и объем живого на Земле, что ведет к возрастанию способности регуляции температуры. Иными словами, в пределах своей способности к саморегуляции и самовоспроизводству, Земля как целостная система обладает глобальной устойчивостью, допускающей значительные флуктуации в параметрах своих структурных элементов. Большинство отбросов Земля может превращать в нужные элементы. По этой гипотезе Земля сможет восстановиться даже после ядерной катастрофы.

В природе коэволюционный процесс по становлению и сохранению биосистем осуществляется как объективный процесс в рамках естественного отбора, который из всех возможных путей развития тех или иных компонентов системы оставляет лишь взаимосовместимые.

Во втором смысле термин «коэволюция» ё современной науке все чаще и чаще используется для обозначения процесса совместного развития биосферы Земли и человеческого общества. Согласно коэволюционной концепции, человечество для обеспечения своего будущего должно отказаться от двух экстремистских лозунгов «Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее - наша задача!» И.В.Мичурин (1930) и «Назад, в природу!» Жан-Жак Руссо (1755). Изменения должны быть встречно-согласованными: приспосабливать биосферу к нашим потребностям мы можем только при условии собственного изменения. «Изменения человечества» для поддержания динамической устойчивости системы «человек - биосфера» должны следовать, прежде всего, нравственным культурным принципам.