Развитие. Развитие есть необратимое, направленное и закономерное изменение

Развитие есть необратимое, направленное и закономерное изменение. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, которое выступает как изменение его состава или структуры. Развитие совпадает с движением к более развитому и совершенному состоянию или с движением в противоположном направлении. В этом смысле говорят о прогрессивном и регрессивном направлениях в развитии. (См. Тема 2.6.).

Прогресс – тип развития, для которого характерен переход от низшего к высшему, т. е. от менее к более организованному.

Рис.2.16.

Регресс – тип развития, для которого характерен переход от высшего к низшему, т. е. от более организованного к менее организованному.

 

Представление о том, что изменения в мире происходят в определенном направлении, возникло в глубокой древности. Идея развития первоначально разрабатывалась главным образом применительно к истории общества. В естественные науки идея развития проникла сравнительно недавно.

Регресс как тепловая смерь Вселенной

	Рис.2.17.

Наш мир можно рассматривать как гигантскую термодинамическую систему, находящуюся в неравновесном состоянии: энергия сконцентрирована главным образом в горячих звездах и постепенно мигрирует в гораздо более холодное межзвездное пространство. Все имеющиеся двигатели, к которым могут быть отнесены и биологические объекты, оказываются работоспособными в конечном итоге за счет существования указанной глобальной неравновестности. Естественными являются вопрос о перспективах, связанных со стремлением глобальной системы к термодинамическому равновесию. Согласно второму началу термодинамики, термодинамические процессы необратимы (энергия передается от теплых тел к более холодным, но не наоборот) и поэтому ход событий во Вселенной невозможно повернуть вспять. Предполагаемое конечное равновесное состояние принято называть тепловой смертью Вселенной.

Данный сценарий развития событий справедлив лишь в том случае, если Вселенная представляет собой замкнутую систему (т.е. такую, которая не обменивается энергией со средой). Если весь окружающий мир действительно можно считать такой замкнутой системой, к которой применимы выводы термодинамики, при достижении равновесия он должен представлять собой однородный объект с постоянной температурой, плотностью вещества и излучения, в котором не будет возможным никакое направленное преобразование энергии.

На первый взгляд, способность живых существ к росту и развитию и сам факт биологической эволюции противоречит второму началу термодинамики. Реально это не так, поскольку биологические объекты являются открытыми системами (т.е. такими, которые обмениваются энергией со средой), для которых утверждение об обязательном стремлении к термодинамическому равновесию перестает выполняться. Живой организм способен не только развиваться, уменьшая свою энтропию (энтропия – «количественная мера беспорядка» в макроскопической системе; определяется числом микроскопических состояний, соответствующих данному макроскопическому), но и переводить внешние по отношению к нему подсистемы в более упорядоченное состояние. Например, человек вполне способен разделить смесь черных и белых шаров на две половины так, чтобы в каждой остались предметы одного цвета.

Однако переход к рассмотрению глобальной термодинамической замкнутой системы (например, герметически закрытого космического корабля, не получающего энергию от солнечных батарей или каких-либо других устройств), включающей в себя живой организм (человека), предмет его воздействия (смесь шаров) и обеспечивающие его жизнедеятельность объекты (запас кислорода и продуктов питания), показывает, что суммарная энтропия такой системы будет возрастать во времени (человек будет «сжигать» в своем организме запас энергии в виде продуктов питания и увеличивать температуру воздуха в корабле, обусловленное этим «возрастание беспорядка» окажется больше его уменьшения за счет упорядочивания размещения шаров). Рано или поздно описанная система придет в состояние термодинамического равновесия («тепловой смерти»), в котором дальнейшее функционирование организма окажется невозможным.

Аналогичным образом обстоит дело и с биологической эволюцией в целом. При этом в качестве замкнутой системы необходимо рассматривать весьма большой объем пространства: планета Земля замкнутой считаться не может, поскольку получает энергию от Солнца, а живые организмы, в принципе, имеют возможность выбрасывать отходы своей жизнедеятельности (в самом широком смысле этого понятия, включающего шлаки тепловых электростанций, использованное урановое топливо и т. д.) в открытый космос. Однако, очевидно, что если глобальная замкнутая система реально существует, для нее в целом должен выполняться закон возрастания энтропии, а наличие эволюции лишь увеличивает скорость этого возрастания: человечество, сжигая имеющиеся в природе запасы топлива, неминуемо рассеивает части ранее сконцентрированной энергии в окружающем пространстве, ускоряя тем самым релаксацию глобальной неравновестности.