А. Д. Арманд эксперимент «гея»
Скачать 1.76 Mb.
|
| Российская Академия Наук А.Д. Арманд ЭКСПЕРИМЕНТ «ГЕЯ» ПРОБЛЕМА ЖИВОЙ ЗЕМЛИ Работа выполнена в Институте Географии при финансовой поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (РФФИ) Российской Академии Наук Москва 2001 — Земля — живая. — Ну, в каком-то смысле. — В прямом смысле. Это организм. — Чушь собачья. — Какой-то не очень научный разговор у нас получается. Разговор в коридоре института. Введение Есть у людей любопытное свойство. Когда им предлагают устроить их жизнь лучше, чем было, — отказываются. Кочевникам Средней Азии объяснили, что бродить следом за стадом теперь не нужно. И для убедительности построили деревянные дома. — Не стали жить в домах, поставили во дворе войлочные кибитки и остались в них. Привычней, уютней. Уютно чувствовали себя люди в трехмерном мире, построенном стариком Евклидом. Все логично, везде порядок, каждая вещь находит свое место и, не встречая затруднений, движется по кратчайшему расстоянию от точки А к точке В. Как гром с ясного неба грянул Лобачевский. Потом Риман с множеством миров, совсем по-другому устроенных. Первая реакция была: фантазия, игра ума, в жизни такого не может быть. А жизнь молча высветила на дисплее сферу: разве на земном шаре параллельные линии, меридианы, не сходятся на полюсах? Мир оказался сложнее, чем привычное представление о нем. Постулат о сходящихся параллельных линиях получил признание. И так во всем. Как бы ни хотелось консерваторам сохранить существующее положение дел, надолго это не удается. Переписчикам рукописей во Франции удалось задержать книгопечатание в этой стране на двадцать лет, не больше. Неведомая неодолимая стихия каждый день подкидывает в кузов нашего грузовика по микроскопическому кристаллу радиоактивного урана. Когда собирается критическая масса — грузовик превращается в металлолом, а мы начинаем строить новый, не очень похожий на прежний. Это гегелевский закон перехода количества в качество, это самоорганизованная критичность синергетики, это закон эволюции. С ним можно бороться только в том смысле, что в нашей власти или увеличить частоту взрывов, уменьшив их силу, и тем облегчить ремонт грузовика, или задержать наступление очередного разрушения, но зато получить на месте автомобиля кучу уже вовсе бесполезных обломков. Остановить накопление взрывчатого вещества противоречий еще никому не удавалось. Закон «эволюция через кризисы» действует повсеместно в живой и неживой материи, в макро- и микромире. Развитие науки — не исключение. Человеческое знание о мире, как показал В.Кун (1977), проходит через периоды господства утвержденных авторитетами парадигм (концепций), затем их крушения, преодоления и замены другими. В этих условиях умнее поступают те, кто не пытается задержать бег человеческой мысли, а бросается в водоворот, опережая созревающие кризисы. Чаще, впрочем, новые парадигмы не отметают напрочь устаревшие, а расширяют и дополняют их. Крупному перевороту во взглядах ученых обычно предшествуют концепции-предтечи, как бы сигнализирующие, что наступило время сменить привычную одежду на новую. О приближении эпохи Дарвиновской эволюции возвестили трансформисты: Д.Дидро, Ж.Бюффон, Эразм Дарвин, Жоффруа Сент-Илер, а также Жан Батист Ламарк. Намеки на периодическую систематику химических элементов содержались в высказываниях предшественников Д.И.Менделеева Я.Берцеллиуса, И.Деберейнера, Л.Мейера и других. Модель четырехмерного мира до появления теории относительности Эйнштейна разработал Г.Минковский. Предвестником кибернетики Норберта Винера был А.А.Богданов с его Тектологией. Общество, как правило, отмахивается от пророков в науке как от назойливых мух. Масса умов, даже творческих и высокообразованных, как правило, не готова к смене парадигм. Хорошо еще, если новаторов не заставляют публично отречься от «ереси», не ссылают на Соловки или не сжигают как слуг сатаны на городской площади. В конце концов истина берет верх, но часто с большими потерями. Среди современных бредовых концепций выделяется одна, котороая должна бы, кажется, задевать каждого землянина, а профессионально — в первую очередь географов. Но не задевает. Это концепция живой (без кавычек) Земли. Научной постановкой проблема «Гея» обязана британскому биологу Джону Лавлоку (Lovelok, 1989). Его идея основана на том, что ни одна планета солнечной группы не имеет такой поразительно неравновесной атмосферы, как Земля. Химически активный, если не сказать агрессивный, кислород составляет в нашем воздухе 21%. Остальные проценты почти целиком принадлежат нейтральному азоту. В долях процента содержатся парниковые газы: СО2, H2S, H2O (пар), N2O. Поразительно, насколько тонко химизм атмоферы связан с жизнью на Земле. Кислород, дающий жизнь животному миру, без постоянного производства его растительностью, немедленно вошел бы в соединение с водородом и углеродом органических соединений, серой и азотом вулканических выбросов, и исчез бы, как исчез из воздуха других планет. Но и повышение его содержания на какие-то проценты сделало бы жизнь в атмосфере невозможной: каждая органическая молекула станет пирогенной как головки фосфорных спичек. Частота лесных, степных, городских пожаров свидетельствует, что критическая черта — рядом. На контроле — опять растительность, совместно с некоторыми абиотическими процессами. Содержание углекислого газа и водяного пара поддерживается в узком диапазоне, при котором, с одной стороны, зеленые растения не испытывают углеродного голода и, с другой стороны, не запущена цепная реакция парникового эффекта: увеличение СО2® повышение температуры воздуха ® увеличение испарения с поверхности океанов ® усиление парникового эффекта ® увеличение испарения и т. д., пока мировой океан не превратится в кастрюлю с кипятком. Миллионы лет эти опасности подстерегают земную жизнь, но катастрофы не произошло. Дело, по-видимому, в том, что атмосферная крыша на 99% создана самой жизнью и поддерживается точно в том состоянии, которое требуется живым существам, включая человека. Ничего мистического в такой регулировке нет. Она осуществляется посредством системы положительных и особенно отрицательных обратных связей. Лавлок иллюстрирует их действие с помощью мысленной модели «Маргаритка». Представим себе, говорит автор «Геи», что этими скромными цветами сплошь покрыта вся земная суша. Важное свойство маргариток заключается в том, что они могут иметь цвет лепестков от белого до почти черного. Пусть климат в нашем земном цветнике медленно изменяется в сторону похолодания. В этом случае нежаркие лучи Солнца больше всего будут нагревать соцветия темного цвета. Темные цветы, получив преимущество в конкуренции, скоро завладеют всей сушей. И тем самым они увеличат сумммарное поглощение радиации поверхностью Земли и остановят похолодание. Если, напротив, Земля начнет перегреваться, то опасной тенденции не даст развиться покров белых маргариток. В этом мысленном опыте становится очевидным свойство земной растительности: она может поддерживать окружающую среду в нужном ей (и всему живому) состоянии. И реальная растительность не только может, но и делает это ежедневно, хотя и без помощи милых садовых цветов. Безусловно, есть примеры того, когда жизнь как бы по недоразумению сама себе вредит. Но такое самоподавление скорее надо считать исключением. Обычно происходит то, что у физиологов и кибернетиков получило название гомеостаз — тонкая регулировка параметров живого организма, позволяющая стабилизировать их в узком интервале значений. Для индивидуальных растительных и животных организмов это свойство — среди главных, позволяющих осуществлять первую цель всего живого — остаться живым. (Будем считать, что мы знаем, в чем состоит цель). В учебниках гомеостаз занял свое место среди отличительных признаков живого, отличающих его от неживой материи. Но мысль Лавлока сделала следующий шаг. Если такая же тонкая регулировка осуществляется биосферой в целом, то что мешает нам считать ее целиком чем-то подобным огромному организму? Считать существом, для которого атмосфера и почвенный покров и воды океана стали внутренней средой, целесообразно регулируемой для выживания земной биоты? Другими словами, с появлением жизни Земля стала живой. Говоря строже, — не все тело планеты, а ее географическая оболочка, Геосфера. На одной из бесчисленных песчинок бесконечного пространства Природа поставила эксперимент: снабдила планету признаками живого существа. И поселила на ней наблюдателя, способного оценить, что из этого опыта получилось — человека разумного. Раз так, — попробуем оценить. Итак, проблема поставлена. На автора «Геи» посыпались возражения, насмешки, оскорбления. Правда, каждое выступление на конгрессах, в печати приносили Лавлоку новых сторонников, но официальная наука пока держится в стороне. Между тем, политика страуса в этих случаях — не лучший из возможных ходов. Если наука не хочет стать кладбищем пыльных догм, она должна принять каждый новый вызов, беспристрастно протестировать самые шокирующие гипотезы и дать свое нелицеприятное заключение. Естественно, заключение по поводу, например, живой или, наоборот, абсолютно лишенной признаков жизни Земли, не будет нести штамп истины в последней инстанции. Диалектика познания обещает нам лишь бесконечное приближение к абсолютному знанию. Что могут сказать биология, геофизика, география, философия в ответ на вопрос: отвечает ли Земля нашему представлению о жизни и живых существах? Этому посвящена предлагаемая читателю работа. Замечание по построению работы. По убеждению автора современное научное знание может извлечь немало полезного из древних, а также и из более новых философско-религиозных учений. Опыт показывает, что накопленные тысячелетиями знания, закодированные и хранящиеся в эзотерических подвалах мировых религий, неожиданно всплывают в сознании наших современников под вывеской научно обоснованной информации. Всего два примера из многих: Пифагор, исходя из представлений о совершенстве сотворенного мира и соответствии формы и содержания, пришел к заключению, что тело Земли должно иметь форму шара. Через два тысячелетия мысль ученых, двигаясь своим путем, подтвердила этот вывод. Пятый всемирный космический принцип, Акаша, Anima Mundi древних Вед в наши дни оказался в основных свойствах совпадающим с современным физическом представлением о вакууме. Эти и другие примеры как будто подтверждают постулат, состоящий в том, что истина едина и человечество приближается к ней, идя двумя путями: наблюдения и опыта (наука) и интуитивного прозрения и откровения (эзотерическое знание, метафизика). Пути не простые. С обеих сторон возможны заблуждения и тупиковые ходы, но в пределе мы должны придти к единому знанию. Не все современные философы согласны с аксиомой единой истины, но тогда научное исследование мира оказывается пустой игрой в бирюльки. Исходя из высказанного убеждения, мы предлагаем читателю параллельно с изложением опытных данных и логических заключений по проблеме Геи знакомиться с высказываниями идеалистических философских и религиозных учений. Для предотвращения недоразумений они будут набраны курсивом. И вот первое: «В древних легендах можно встретить сравнение Земли с большим животным, имеющим свою особую жизнь, а следовательно, свое сознание, или проявление духа». (Стульгинский, 1993, с. 24). 1. Что есть жизнь? Ни один, самый эрудированный ученый не решится утверждать, что он знает исчерпывающий ответ на этот вопрос. Существует множество определений жизни. Как правило, они обращают внимание на одно-два отличия организмов от тел неживой природы. Но эти определения неполны и обычно не могут устоять против пристрастной критики. Можно попытаться опереться на сумму признаков, полный комплект которых не свойственен никакому из известных нам неживых предметов. Попробуем собрать наиболее важные из таких признаков. Большинство современных биологов, вероятно, согласится с тем, что определение должно отмечать не столько особенности морфологии и строения, сколько отличия динамических характеристик, или программ поведения в широком смысле слова. Ибо форма и структура объекта определяются процессом его предшествующего развития. Часть признаков можно отнести к любым проявлениям жизни, другие характерны лишь для наиболее высоких ступеней биологической эволюции. Среди первых назовем следующие. • Целеполагание (не обязательно осознанное) и отвечающая ему целесообразнсть поведения. • Следствие первого — целесообразное использование информации. Оно заключается в ее избирательном сборе, хранении, анализе, синтезе, сопоставлении с целями и реализации в нужное время и в нужном месте для получения полезного результата. • Размножение, то есть дублирование информации, перенос ее на новые материальные носители. • Обмен веществ, заключающийся в обновлении вещества организмов при сохранении структур и закодированной в них информации. • Антиэнтропийное развитие. Оно состоит, с одной стороны, в способности использования приходящей извне энергии для концентрации, запасания части этой энергии и, с другой стороны, — в способности восстанавливать нарушения в структуре и программе и вносить в них целесообразные усложнения. • Гомеостаз, способность тонко регулировать и поддерживать на оптимальном уровне важные параметры внутренней среды. • Филогенез, смена поколений. • Способность к мутационной эволюции. • Общественные формы поведения. • Конкурентная борьба за выживание. На более поздних этапах эволюции живого вещества развиваются свойства, предлагающие дополнительные критерии размежевания живого и неживого, но, одновременно, отделяющую жизнь развитую от жизни примитивной. Вот некоторые из них. • Способность мыслить, то есть в специфической знаковой форме кодировать информацию и использовать этот материал для моделирования окружающего мира, себя самого и своих порождений (фантазий, абстракций). Прямым следствием указанной способности является планирование будущего. • Рефлексия, анализ и оценка своего собственного поведения. • Оценка действительности с помощью аппарата эмоций — любви, ненависти и др. Психика, характер, как синтез эмоций и сознания, управляющий поведением. • Способность к самопожертвованию во имя ценностей, более высоких, чем жизнь и материальное благополучие. • Способность к юмору, иронии. • Чувство красоты. • Потребность в творчестве. Значительно проще проблема живого и неживого решается в сфере религиозного — идеалистического мышления. Здесь множество критериев сводится к одному: наличию или отсутствию духовного начала, сопряженного с материальным телом. Духовное содержание жизни может представляться нашему видению как дух, душа, частица Абсолюта, энтелехия (Аристотель), жизненная сила виталистов, прана и др. Эти понятия связаны между собой. 2. Доказательство и обоснование Приложим все силы к тому, чтобы ничего не доказывать. То есть исключить всякую предвзятость. Это не просто. Но только в том случае, если это удастся, можно будет получить более или менее объективную картину проблемы Геи. Тогда выводы, которые все-таки будут сделаны в конце, будут предложены читателю не как опровержение (или подтерждение) его личного мнения, а лишь как материал для собственных заключений. Доказывать бессмысленно. Вопреки расхожему мнению доказать ничего нельзя. Самая «доказательная» из наук, математика, гордится строгостью своих выводов. И напрасно. Математические теоремы — дворцы, построенные на песке, колоссы на глиняных ногах. Доказательство всегда опирается на несколько недоказуемых постулатов. Они кажутся очевидными до тех пор, пока не приходит чудак, заявляющий: мне это не очевидно. Космос Минковского оказался построенным не по «естественным» законам Евклида. Если такой конфуз случился с математикой, то что же говорить о менее точных науках. Все они при ближайшем рассмотрении оказываются построенными на вере в разные допущения. Например, в то, что наши пять органов чувств адекватно отражают реальность, что двоичная логика, сформулированная Аристотелем — лучший инструментт дедуктивных доказательств, и другие. Другой разговор, что обосновать научный вывод, без сомнения, можно. То-есть сделать его правдоподобным не только для себя, но и для окружающих. За исключением тех случаев, когда, по замечанию знакомого математика Гаусса, этого не требуется, так как дворянин дворянину верит на слово. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Программа курса «Социально-психологический эксперимент» для направления... Эксперимент в социологии не получил сколько-нибудь серьезного распространения. Даже в психологии мода на феноменологическое знание... | | Мысленный эксперимент в механике Мысленный эксперимент как метод научного познания заключается в получении нового или проверке имеющегося знания путем создания объектов... |
| Мысленный эксперимент в механике Но это совсем не значит, что в более ранний период развития науки мысленный эксперимент не существовал. Вспомнить хотя бы апории... | | Мысленный эксперимент в механике Галилея как воображаемые и говорил об их большой значимости в формировании естествознания нового времени. Но это совсем не значит,... |
| 2 Констатирующий эксперимент: организация и результаты диагностической... Дисциплина изучается один год, с недельной нагрузкой 6-8 часов. При изучении дисциплины используется учебник Математика. 10 класс:... | | Урок №16. Гея и селена Период обращения по орбите равен времени 365,256 кульминаций «среднего Солнца» или земных суток, которые равны ровно 24 часа. Период... |
| «Углеводороды» Учебный эксперимент при изучении кислород- и азотсодержащих органических соединений | | Подростковый суицид Учебный эксперимент при изучении кислород- и азотсодержащих органических соединений |
| Конспект к теме: «Отклоняющееся поведение» Учебный эксперимент при изучении кислород- и азотсодержащих органических соединений | | Получение и применение алкадиенов. Каучук. Цели Учебный эксперимент при изучении кислород- и азотсодержащих органических соединений |
| Календарно-тематическое планирование 10 класс /2 часа в неделю/. № п/п Различные естественнонаучные методы: наблюдение, измерение, эксперимент, моделирование |  | Эксперимент продолжается аннотация в книге обобщаются основные принципы и Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Л. н толстой Ход классного часа. I. Слово учителя Учебный эксперимент при изучении кислород- и азотсодержащих органических соединений | | Курс лекций (электронный учебник) Для студентов педагогических специальностей Учебный эксперимент при изучении кислород- и азотсодержащих органических соединений |
| Статья опубликована в журнале «Эксперимент и инновации в школе» Роль метода проектов в формировании личностных и метапредметных результатов средствами иностранного языка | | Мониторинг 14 июля 2014 г Правительство РФ может провести налоговый эксперимент на месторождениях в Югре и на Ямале. Дюков, Богданов и Алекперов уже на низком... |
