Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Наука

В.С. Голубев
Что такое жизнь? (с позиций триалектики)

Oб авторе

Прошло более 70 лет с момента опубликования книги одного из основателей квантовой механики Э.Шредингера «Что такое жизнь с точки зрения физика?» Наука не стоит на месте, предлагая новые решения проблемы сущности жизни. И кажется, назрела необходимость, отдавая должное Э.Шредингеру, продолжить обсуждение этой проблемы; в данном случае, с позиций триалектики – науки о гармонии экоса (системы природа – человек - общество).

Автор хотел было более точно повторить название книги Э.Шредингера - «с точки зрения…». Но кого? Автор имеет публикации в области и физики, и химии, и геологии, и биологии, и в гуманитарных науках. Назвать же себя физиком, химиком или геологом автор не решается.

Автор не ставит целью (да и не может) обсудить имеющиеся современные решения данного вопроса. Более того, дать решение столь сложной проблемы как жизнь нельзя в рамках отдельно взятой статьи. Поэтому данный текст – всего лишь вступление к проблеме – формулировка принципа, на котором основана жизнь. Отметим при этом одно существенное обстоятельство. Человек не наблюдал акт жизнетворения. Поэтому все построения по проблеме биогенеза (происхождения жизни) остаются в значительной степени гипотетическими. Это обусловливает необходимость все новых постановок и решений этой сложнейшей проблемы.

Предлагается подход, основанный на триалектике – учении о гармонии экоса (системы природа – человек – общество). Триадная парадигма рассматривает развитие как разрешение противоположностей путем рождения «нового», которое является гармоническим синтезом разрешающихся противоположностей. Парадигма является по существу эмпирическим обобщением природы процессов, протекающих на Земле. Главная противоположность, ответственная за феномен жизни на Земле, рассеяние –концентрирование энергии. Она разрешается сопряжением этих процессов: концентрированием на фоне рассеяния. Формой такого разрешения и является жизнь, в обобщенном смысле, включая сюда и эволюционирующие процессы «геологической жизни». Последние являются «мостом» между неживой и живой Природой [1-3].

Отсюда вытекает следующее определение жизни (в обобщенном смысле, включая различные возможные ее формы): жизнь есть феномен, которым гармонично разрешается противоположность рассеяние – концентрирование энергии. Нет оснований отрицать возможность протекания процессов концентрирования энергии и в Космосе. Поэтому приемлемо считать, что жизнь - космическое явление (как это и утверждают многие исследователи).

Концентрирование (энергии, вещества) – не самопроизвольный процесс, сопряженный с рассеянием. Существование таких процессов на Земле требует иной формулировки II начала термодинамики, чем принято. Имеются различные формулировки II начала. Но ни одна из них не учитывает сопряжение процессов концентрирования – рассеяния энергии. Однако уже в труде основателя термодинамики Сади Карно «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» подчеркнута конструктивная, созидающая роль энергии. Нами была предложена формулировка II начала с учетом сопряжения процессов: превращение теплоты в работу сопряжено с переходом тепла от нагретого к холодному телу [1].

Превращение теплоты в работу происходит благодаря существованию природных и искусственных эргопреобразователей (ЭП). Они концентрируют энергию рассеяния в форме структурной энергии ЭП. Структурная энергия соотносится с работой термодинамически обратимого процесса образования («сборки») системы из простых веществ [1,4].

Структурная энергия характеризует уровень организации системы: чем она больше, чем большая работа совершена при «сборке» системы, тем сложнее структура системы - выше уровень ее эволюционного развития. За критерий прогресса принимается рост структурной энергии (Дж.) системы. Удельная структурная энергия относится к единице массы системы (Дж/г) или единичной составляющей системы (Дж/чел.).

Структурная энергия является потенциалом развития: чем она больше, тем большую работу (при прочих равных условиях) совершает система. Мир энергий триадичен. Для его полной характеристики, наряду с кинетической и потенциальной энергией, следует дополнительно использовать структурную энергию. Она - недостающая составляющая физической картины мира. Ее сущность обосновывается триалектикой. При этом структурная энергия выступает как синтез противоположности кинетическая-потенциальная энергия, являясь действенным потенциалом развития эволюционирующих систем. От кинетической энергии берется осуществляемая (при подводе энергии источника) работа, от потенциальной – способность к работе, заключенная в структуре системы.

Если кинетическая и потенциальная энергия характеризуют действующие и возможные количественные изменения в системе, то структурная энергия – характеристика качественных изменений эволюционирующей системы. Мир, где действует только кинетическая и потенциальная энергия, это не эволюционирующий мир. Мир систем, обладающих структурной энергией, - эволюционирующий мир.

К эволюционирующим системам «геологической жизни» относятся хорошо изученные системы современного эпигенетического рудообразования на подвижном геохимическом барьере (примером могут служить так называемые инфильтрационные месторождения урана в Средней Азии [1-3]). Относя читателя к соответствующей литературе [1-3], дадим перечень существенных свойств, общих для систем жизни (как биологической, так и геологической) [1].

1) Сопряжение процессов. В нем суть функционирования геохимических систем минерало- и рудообразования на подвижном геохимическом барьере и биоло- гических систем.

2) Самопроизвольное движение к внутреннему равновесию.

3) Динамическое неравновесие систем относительно окружающей среды, при котором самопроизвольные процессы распада непрерывно компенсируются сопряженными процессами синтеза, благодаря потреблению энергии основного процесса.

4) Функционирование за счет непрерывного обмена веществом и энергией с окружающей средой.

5) Конечное время «жизни» индивидов. В системе минералообразования образующиеся на геохимическом барьере кристаллические частицы существуют (как и биологические объекты) определенное время: сначала растут, стремясь к равновесию с раствором, а затем растворяются.

6) Постоянное самообновление составных частей систем. В биологических системах процессы распада живых клеток непрерывно компенсируются их синтезом.

7) Известно, что биота контролирует вмещающую среду, делая ее подходящей для жизни. В системе минералообразования за счет ее саморазвития (растворения ранее осажденного вещества) также поддерживается равновесная концентрация – имеет место контроль среды.

8) Циклы биогенов – веществ, используемых живыми системами, - характерная особенность их функционирования. В пределе эти циклы замкнуты. Поэтому живые системы (экосистема, биосфера) живут «вечно», - они не требуют для своего функционирования непрерывного подвода вещества извне. В системе минералообразования также реализован цикл вещества осаждение – растворение – осаждение. Зона минералообразования также может жить «вечно».

Остановимся на последнем свойстве. Для функционирования систем жизни требуется постоянный источник вещества. Для фотосинтезирующих организмов это – углекислый газ атмосферы. Если бы цикла углерода не было, то растения израсходовали бы весь углекислый газ атмосферы за несколько лет, и жизнь бы прекратилась.

В чем же отличие рассмотренной системы рудообразования от биологических систем? Оба типа систем асимптотически стремится к внутреннему равновесию. Но, естественно, они не равновесны относительно вмещающей среды. Это неравновесие поддерживается за счет энергии основного процесса функционирования геохимического барьера («поддерживающееся неравновесие»). Состояние внутреннего равновесия неизменно. Развитие же в процессе функционирования рудообразующей системы сводится лишь к увеличению массы рудного компонента системы. Такое развитие условно было названо «эволюцией роста» [3]. При этом не происходит качественных изменений (в данном случае, концентрация рудного компонента в системе неизменна). Наоборот, при биологической эволюции происходит качественное усложнение биосистем - имеет место прогрессивная эволюция («эволюция прогресса» в противовес «эволюции роста» [3]).

Каждый из этих двух типов эволюции требует своего теоретического аппарата. Развитый ранее теоретический аппарат [1] относится к биологической и социальной эволюции. При этом за критерий прогресса принят рост удельной структурной энергии Фуд системы со временем t:


уд /dt > 0                (1)


Как отмечено, изменение системы минерало- и рудообразования на подвижном геохимическом барьере («эволюция роста») сводится лишь к росту массы рудного вещества без увеличения степени его концентрирования. Это означает рост суммарной структурной энергии Ф системы при неизменности ее удельной структурной энергии. Критерий «эволюции роста» запишем в виде:


dФ /dt > 0, d Фуд /dt = 0                (2)


Применительно к социуму условие (2) характеризует экстенсивное развитие [1].

Таким образом, в дополнение к существующим построениям проблемы жизни имеем следующие новации. Предбиологическая эволюция включает в себя функционирование систем минерало- и рудообразования. Точка зрения о том, что прогресс – свойство лишь живой природы – ошибочна. Тем самым констатируется отсутствие неодолимой пропасти между неживой (геологической) и живой природой. Главная количественная характеристика эволюционирующих систем и процессов - структурная энергия. Она - недостающая составляющая физической картины мира. Феномен жизни отвечает триалектике, являясь разрешением противоположности рассеяние-концентрирование энергии. Последнее служит дополнительным аргументом в пользу того, что жизнь – космическое явление.


Р.S. Когда-то давным-давно в журнале «Общая биология» была опубликована статья Вашего автора с аналогичной постановкой проблемы сущности жизни [5]. На эту публикацию автор получил многочисленные просьбы (порядка 10) из разных стран: прислать оттиск данной статьи. Но в статье понятие «структурная энергия» еще не было введено, а использовался термин «аккумулированная свободная энергия» (что по существу близко термину «структурная энергия»). Однако следующий текст автора, где данная постановка развивалась, был редакцией отклонен – из-за недостаточности следования им биологической терминологии (по существу, это была научная цензура [6]).


Литература

1. Бушуев В.В., Голубев В.С. Основы эргодинамики. М., Энергия, 2003; издание второе, М., ЛЕНАНД, 2012.

2. Голубев В.С. Динамика геохимических процессов. М., Недра, 1971.

3. Голубев В.С. Модель эволюции геосфер. М., Наука, 1990.

4. Голубев В.С. Структурная энергия и социоприродная эволюция. Академия Тринитаризма, М., Эл. № 77-6567, публ. 23201, 27.03.2017.

5. Голубев В.С. Термодинамические критерии эволюции и развитие биосистем. Журнал общей биологии, т.52, №2, 1991.

6. Голубев В.С. Когда царствует научная цензура. Академия Тринитаризма, М., Эл. № 77-6567, публ. 24317, 03.03.2018.



В.С. Голубев, Что такое жизнь? (с позиций триалектики) // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.24845, 12.10.2018

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru