Компьютерное моделирование структуры и свойств аморфных металлов и сплавов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ
Каширин, Владимир Борисович
АВТОР
|
||||
доктора физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Томск
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
2005
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.07
КОД ВАК РФ
|
||
|
ГЕТМАНОВ ИВАН ПЕТРОВИЧ
ПРИНЦИПЫ коэволюции
09.00.08 - философия науки и техники
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора философских наук
Ростов — на — Дону 2005
Работа выполнена в отделе гуманитарных и социальных наук Федерального государственного научного учреждения «Северо-Кавказский научный центр высшей школы»
Научный консультант кандидат философских наук,
доктор социологических наук, профессор Лукичев
Павел Николаевич
Официальные оппоненты:
доктор философских наук, профессор Назаретян
Акоп Погосович
доктор философских наук, профессор Аствацатуров
Артем Ервандович
доктор философских наук, профессор Жаров
Леонид Всеволодович
Ведущая организация
Белгородский
государственный университет
Защита состоится 2 ноября 2005 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.13 по философским наукам в Ростовском государственном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 140, конференц-зал).
С диссертацией можно ознакомиться в зональной научной библиотеке Ростовского государственного университета по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.
Автореферат разослан 20 сентября 2005 г.
Ученый секретарь диссертационного а
.М. Шульман
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования
Современная научная парадигма исходит из признания глобального эволюционизма и синергетических процессов в природе. Постнеклассиче-ская стратегия познания формируется в результате осознания экзистенциальных проблем, с которыми столкнулся человек в конце XX и начале XXI века, обусловленных катастрофическими плодами техногенной цивилизации. Рыночная рациональность, наука, технический прогресс, весь набор культурных ценностей западного модернизма разрушают экологическое равновесие, общие формы жизни культур, основанных на биоцентрическом восприятии природы.
Современная мировая цивилизация есть результат стихийной, неуправляемой разумом (в его научном и духовном содержании) коэволюции человека и биосферы, общества и природы, человека и общества, различных национально-этнических образований и культур.
Исследование механизмов и принципов коэволюции различных природных систем (и вида Homo sapiens как одной из них) поможет человечеству пойти по пути сохранения себя через обретение мудрости превращения разума в средство для восхождения к гармоничному устройству мира.
Настоящее исследование посвящено анализу принципов коэволюции систем, принадлежащих к разным уровням саморазвития материи, а также систем включающих разные уровни и межуровневые интервалы. В работе исследуются коэволюционные процессы, раскрывающие суть проблемы ноосферогенеза, которая в значительной мере связана с громадным ускорением темпов социально-политических преобразований, экономических изменений, обостряющих глобальные экологические проблемы и ставящих на повестку дня вопрос о выживании человечества.
Человечество обладает богатым наследством философской мысли, позволяющим идти по пути возрождения мира, самосовершенствования через обретение человеком самого себя. Опираясь на кантовское утверждение: «мудрость без науки есть лишь тень совершенства, которого нам никогда не достичь»', диссертация раскрывает принципы коэволюции на основе естественнонаучных достижений в описании эволюционных и ко-эволюционных процессов, составляющих суть глобального эволюционизма.
Концепцию sustainable development — устойчивого (оберегающего, самоподдерживающего, сбалансированного) развития Н.Н.Моисеев понимал как коэволюцию природы и общества. Экологический императив является императивом коэволюции человека и природы, рассматривается как объективно обусловленный нравственный антропо-социокультурный
1 Кант И. «Критика чистого разума». - Сочинения в 6-ти т. Т. 3. - М.: Мысль, 1964. - С. 683 - 702.
принцип, основывающийся на целокупности интеллектуально-духовных, нравственных и эмоционально-волевых личностных структурах, включающий жесткие логические ограничения совместного развития.
Чрезвычайную актуальность приобретает данное исследование в контексте проходящих процессов глобализации. Коэволюционный анализ динамики формирования человекоразмерной экосистемы позволяет глубже понять причины переживаемого человечеством системного цивилизацион-ного кризиса.
Обостренное внимание к глобальным проблемам в настоящее время обусловливает повышение уровня активности в научной и гуманитарной сферах по поиску путей оберегающего развития цивилизации, что само по себе является примером конвергенции и коэволюции естественнонаучной и гуманитарной культур человечества.
Степень разработанности проблемы
В XX веке возникла и оформилась синергетическая теория самоорганизации Универсума. С ее помощью объяснена способность открытых систем к самоусложнению в результате бифуркационного изменения от флуктуационных влияний в новое переструктурированное состояние, что является новым этапом их. развития. Поэтому значительное влияние на современную философскую мысль оказали изыскания в области общей теории систем и особенно синергетики (В.И.Аршинов, Р.В.Баранцев, Е.Т.Бородин, В.В.Васллькова, М.В.Волькенштейн, С.А.Гомаюнов, Ю.А.Данилов, К.Х.Делокаров, И.С.Добронравова, Г.Р.Иваницкий, Е.Н.Князева, Г.А.Котельников, Б.Б.Кадомцев, П.В.Кукуруза, С.П.Курдюмов, Н.Н.Моисеев, И.Е.Москалев, А.П.Назаретян, Г.Николис, Л.А.Петрушенко, И.Пригожин, Н.В.Подцубный, Е.Я.Режабек, Ю.М.Романовский, А.Н.Руденко, Г.И.Рузавин., А.А.Самарский, Г.Хакен, Д.С.Чернавский, Э.Шредингер, М.И.Штеренберг, А.С.Щербаков и др.).
При анализе современной научной картины мира широко используются идеи глобального эволюционного процесса, коэволюции природы и общества, эволюции сознания. Этим новейшим тенденциям в развитии научного и философского знания посвящены работы В.Е.Давидовича, В.И.Данилова-Данильяна, И.С.Добронравовой, П.А.Водопьянова, В.А.Витола, Ю.А.Жцанова, Р.С.Карпинской, С.П.Курдюмова, В.Н.Князева, Е.ИКнязевой, В.В.Крисаченко, А.А.Крушанова, Н.Н.Моисеева, А.П.Назаретяна, С.Н.Родина, Ю.В.Сачкова, А.Д.Урсула, Л.В.Фесенковой и ДР-
В исследовании принципов коэволюции автор опирался на разработки проблем научной картины мира, ее типов и функций в работах Е.Д.Бляхера, Л.И.Волынской, В.С.Вязовкина, В.Д.Горохова, П.С.Дышевого, Н.И.Жукова, А.И.Зеленкова, В.В.Казютинского, Л.М.Косаревой, В.И.Кузнецова, Л.Ф.Кузнецовой, В.Н.Михайловского,
Г.Н.Хона, М.В.Мостепаненко, Б.Я.Пахомова, Е.В.Петушковой, Р.А.Смирновой, В.С.Степина, В.Г.Шмакова, Л.В.Яцснко и др.
Большое значение для обоснования принципов коэволюции имеют результаты, полученные при анализе структуры научного познания. По данному вопросу автор обращался к работам И.С. Алексеева, Л.Б.Баженова, В.С.Готт, Б.С.Грязнова, А.Ф.Зотова, П.С.Дышлевского, Ю.А.Жданова, С.Б.Крымского, В.А.Лекторского, М.Я.Лойфмана, Е.А.Мамчур, М.В.Мостепаненко, М.В.Поповича, А.И.Ракитова, Г.И.Рузавина, В.Н.Садовского, В.С.Степина, В.С.Швырева, Б.Г.Юдина и ДР-
Человек как явление во Вселенной, закономерности его становления и развития рассматриваются в работах отечественных исследователей: Б.Г.Ананьева, Г.С.Арефьевой, Т.И.Артемьевой, В.Г.Афанасьева, С.С.Батенина, Ю.В.Балашова, Г.С.Батищева, Н.А.Бердяева, Л.П.Буевой, С.Н.Булгакова, К.П.Буслова, Ю.Г.Волкова, Б.Т.Григорьяна, Ю.Н.Давыдова, В.Е.Давидовича, М.В.Демина, Ю.А.Жданова, Г.А.Ключарева, А.Г.Ковалева, С.М.Ковалева, И.С.Кона, А.Н.Леонтьева, В.М.Межуева, А.Г.Мысливченко, А.П.Назаретяна, И.С.Нарского, В.Н.Сагатовского, В. Ф. С ержанто в а, П.В.Симонова, В.С.Соловьева, В.Г.Табачковского, Н.Ф.Федорова, И.Т.Фролова, В.И.Шинкарука, Д.И.Широканова, а так же зарубежных мыслителей: К.Весселя, Я.Кучинского, В.Лефевра, Э.Фромма, Т.Шардена, К.Ясперса, Т.Ярошевского и др.
Однако современная научная картина мира страдает отсутствием ясности в тех ее частях, которые относятся к процессам коэволюции в человеке (взаимодействию и взаимовлиянию биологических и социальных основ) и человека с природными и техническими системами.
В данном исследовании предпринят системный философско-синтетический подход к исследованию принципов коэволюции и их приложимости к пониманию феномена глобального эволюционизма, к разработке концепции ноосферы, которая объединяет методологический и культурологический аспекты, имеющая экзистенциальное основание и рассматривающая человека в научной картине мира с эволюционно-синергетических и коэволюционных позиций.
Методология исследования
Методологической предпосылкой диссертации выступает представление о проходящих в настоящее время парадигмальных сдвигах в сфере научного и духовного постижения мира.
Теоретико-методологической основой настоящего исследования являются принципы социокультурной обусловленности научного познания, активности субъекта познания, материального единства мира, всеобщей взаимосвязи, системности.
Методологической базой исследования являются: диалектический метод, синергетические методы изучения систем, метод сравнительного анализа, :метод экспертных оценок, формально-логические процедуры, метод теоретического моделирования, прогностический метод.
В качестве теоретической основы настоящей работы используются результаты в области методологии и философии науки, а также успехи в области человекознания и естественных наук отечественных и зарубежных ученых. Эвристической базой исследования стали работы: И.Канта, Г.Гегеля, Т.Шардена, В.И.Вернадского, В.Е.Давидовича, Ю.А.Жданова, Г.А. Котельникова, Н.Н.Моисеева и др.
Объект и предмет исследования
Объектом исследования является феномен коэволюции, представляющий собой соразвитие взаимодействующих систем, рядоположенных на одном уровне организации материи или включенных друг в друга в силу принадлежности к разным уровням ее организации.
Предметом исследования выступают принципы коэволюции, являющиеся основой глобальных эволюционных процессов, в том числе и формирования человекоразмерной экосистемы.
Цель и задачи исследования
Основная цель диссертационной работы состоит в исследовании феномена коэволюции, ее принципов, предполагающих универсальность коэволюционных взаимодействий между всеми природными, техническими, идеальными и социокультурными системами.
Это предполагает решение следующих задач:
• выработать парадигму собственного исследования, определив с этой целью круг понятий («глобальный эволюционизм», «универсальный эволюционизм», «коэволюция», «самоорганизация», «ноосфера», «интер-синергинность»), с помощью которых осуществить методологическое исследование коэволюционных принципов;
• на основании методологического исследования и разработанной парадигмы, показать значение биологического и социального развития в становлении феномена человека и экосистемы, включающей человеческое общество;
• раскрыть принципы коэволюционно-синергетических процессов в их взаимосвязи и взаимообусловленности как внутри структурных уровней самооорганизации материи, так и разноуровневых материальных образований, а также при становлении феноменов человека и ноосферы;
• показать несостоятельность западно-модернистских подходов, на текущем этапе цивилизационного развития, основанных на инструментальном отношении к природе, в реализации концепции sustainable development.
• обосновать значимость модернизации социальных институтов для сохранения вида Homo sapiens на основе понимания нерасчлененной совокупности интеллектуально-духовных, нравственных и эмоционально-волевых личностных структур человека;
• раскрыть аксиологические основания и направленность ноосферо-генеза с позиций эволюционно-синергетической парадигмы;
• осуществить классификацию и иерархизацию рассмотренных принципов коэволюции, на основании представлений об интерсинергий-ных способах их взаимодействия, создать систему коэволюционных принципов, главным комплексом которой является группа ноосферных принципов.
Исследовательская гипотеза
Эволюционно-синергетические трансформации материальных объектов природы от Метагалактики до общественных систем осуществляются в соответствии с фундаментальными принципами коэволюции. Интер-синергийные способы взаимодействия обуславливаются группами коэво-люционно-стохастических (бифуркационный, необходимого разнообразия, коэволюционного невырождения систем, информационного ускорения), системообразующих (дендроидно-ретикулярный, иерархических компенсаций) и ноосферных (гетерометрии, детерминации будущим, эволюции эволюционных механизмов, . антропно-социокультурный, техно-гуманитарного баланса) принципов коэволюции.
Ноосферные принципы выступают в роли интеграционных и занимают иерархически высшее место среди других коэволюционных принципов. Преодоление экологического и гуманитарного цивилизационного кризиса возможно через реализацию человечеством в своей оберегающей деятельности ноосферных принципов коэволюции
Научная новизна
Научная новизна работы определяется разрешением поставленных задач, что выражается в следующих положениях:
• исследованы принципы коэволюции неживых и живых природных объектов, соразвития взаимодействующих элементов единой системы, а также биосоциальной коэволюции человека, человека и биосферы, человека и техносферы;
• показано, что развитие, техносферы определяет направление биологической эволюции человека;
• рассмотрены процессы эволюции эволюционных механизмов в ноосферогенезе с позиций принципов информационного ускорения, гетерометрии, детерминации будущим, антропно-социокультурного и техно-гуманитарного баланса при усилении интерсинергийных процессов включенностью в них разума человека;
; V ? выявлено,, ¡что в основе процессов коэволюции в условиях Наблю-даемой.врелснной лежат принципы, имеющие следующую иерархическую систему!;.
коэволюиионно-стохастические принципы;
1) бифуркационный;
2) необходимого разнообразия;
3) коэволюционного невырождения систем;
4) информационного ускорения;
системообразующие принципы:
5) дендроидно-ретикулярный;
6) иерархических компенсаций;
ноосферные приниипы:
7) гетерометрии;
8) детерминации будущим;
9) эволюции эволюционных механизмов;
10) техно-гуманитарного баланса;
11) антропно-социокультурный.
Тезисы, выносимые на защиту
На защиту выносятся следующие положения:
1. Бифуркационный принцип. Несмотря на то, что бифуркация является диалектической противоположностью коэволюции, бифуркационный принцип имеет фундаментальную значимость для коэволюцион-ных взаимодействий систем принадлежащих к микро-, макро- и мегау-ровням самоорганизации материи и Метагалактики в целом. Если эволюционная часть траектории развития системы характеризуется постоянностью накопления изменений, то бифуркационная часть траектории — это неожиданное и нелинейное изменение, происходящее в том случае, когда в системе возникают сильные напряжения. В жизнеспособных системах бифуркации приводят к более высоким формам порядка.
Из данного принципа вытекают очень важные в методологическом и философском плане выводы. Если допустить возможность повторения биологической или социальной эволюции, то она привела бы к совершенно иным результатам, так как эволюционный процесс, проходя через точки бифуркации, приобретает свойства уникальности, невоспроизводимости, а также, если невоспроизводимость материальных систем есть процесс от причины к следствию, то правомерно считать, что причина может лежать и в будущем.
2. Принцип необходимого разнообразия заключается в постоянном поддержании системами необходимого множества и разнообразия элементов и их отношений для их устойчивого и динамичного развития. Поэтому принцип необходимого разнообразия постулирует обладание системами свойством макроскопичности, как обязательного условия на-
1 Принципы перечислены в порядке повышения значимости
линия устойчивых коэволюционных взаимодействий. Этот принцип приложим как к неживым, так и к живым, социальным и идеальным системам.
Данный принцип во многом опосредован наличием положительных нелинейных обратных связей, которые повышают меру сложности, неопределенности, стохастичности системы, но именно это порождает множество возможностей развития системы. Таким образом, наличие нелинейной обратной связи является необходимым условием эволюции открытых систем, в частности человека, его биологической и социальной основ и общества.
Разнообразие представлений, диалог мировоззрений, культур и форм: деятельности - необходимая основа решения общепланетарных проблем.
3. Принцип коэволюционного невырождения систем реализуется в тех случаях, когда друг другу противостоят системы генетического разнообразия. Происходит процесс взаимно обусловленного, коэволюционно-го усложнения, как отдельных пар генов, так и мультигенных комплексов и генома в целом.
В рамках принципа динамического коэволюционного невырождения систем возможно исследование процессов ненаправленной сопряженной изменчивости не только на молекулярном уровне. Стохастические процессы генетической изменчивости «стремятся» вывести экосистему из равновесия. В биосфере на различных трофических уровнях спонтанно возникают качественно новые организмы, наделенные большей логической мощностью в оценке окружающей, среды. Но так как главным фактором экологического окружения для любого вида, в том числе и для человека, являются другие виды, принцип динамического коэволюционного невырождения систем приложим к характеристике социальных процессов, более того, он позволяет методологически правильно подходить к управлению ими.
4. Принцип информационного ускорения вытекает из энтропийно-информационных взаимодействий. Высокоорганизованные направленно развивающиеся системы, в том числе, Вселенная, биосфера, человек, ноосфера, содержат в себе информационную модель будущего. Данный принцип основывается на представлении об изменении энтропии системы как результате информационного взаимодействия, взаимосвязи энтропии и информации, хаоса и порядка. Структурирование системы можно рассматривать как повышение ее информационной емкости.
В социальной эволюции проявляется информационное ускорение самоорганизующейся системы, относящееся к значимой информации. Это полностью относится к формированию ноосферы, «как всегда актуального сейчас» процесса. Каждая последующая ступень социальной эволюции характеризуется возрастающей интенсивностью информационных процессов. ,
Принцип «информационного ускорения» отражает реальность ускорения темпов эволюции. С появлением человека в биосфере Земли чрезвычайно повышается информационная емкость системы «биосфера», и, более того, создается социосфера — новый, более высокий структурный уровень существования материи.
5. Дендроидно-ретикулярный принцип коэволюции исключает возможность создания идентичных систем в пространственно-временном континууме. Схематично он напоминает бифуркационные ветвления вероятностей в границах одного аттрактора — древо ветвления. Разновременность ветвления вероятностей в границах любого структурного уровня, объективно создает следующие условия: образовавшаяся ветвь отсекает возможность «реализации» другой в том же направлении. В целом, древо ветвления представляет систему, прошедшую исторический путь развития, с присущими ей качествами: сложность, дифференцирован-ность звеньев, их иерархия, согласованность функций и т.д.
Ретикулярная составляющая данного принципа отражает возможность образования систем при схождении в одной точке различных ветвей эволюции, из которой вновь образуется целый веер систем. Однажды сформировавшаяся система, занявшая некогда свободную эволюционную нишу, устраняет всякую возможность повторения эволюционной ситуации (определенного упорядоченного материального образования), даже в случае полного исчезновения данной системы. Повторение системного образа невозможно ни одновременно в разных областях пространства, ни позднее - ситуация неповторима.
Дендроидно-ретикулярный принцип коэволюции имеет глубинные связи с аттрактивными закономерностями развития, более того, можно говорить, что из него вытекает аттрактор, притягивающий вероятные пути развития и определяющий направление, цель сопряженного развития различных систем.
Этот принцип тесно связан с бифуркационным принципом коэволюции и справедлив как для систем микроуровня, так и для более сложных систем — от элементарных частиц до живых организмов, биогеоценозов, человека и общества.
6. Принцип иерархических компенсаций предполагает возможность перехода на следующий иерархический уровень развития через формирование новых информационных связен между элементами прежнего уровня и необходимость энергетической платы за каждую вновь устанавливаемую межэлементную связь.
Этот принцип распространяется на живую, неживую природу, язык, культуру, социальное управление и согласуется С дендроидно-ретикулярным принципом коэволюции, так как рост разнообразия на новом уровне обязательно ограничивает таковой на предыдущем.
Накопление информации внутри какой-либо системы всегда оплачивается возрастанием энтропии внешней среды. Вследствие этого в про-
цессах перехода систем на новый иерархический уровень неизбежно возникает проблема ограниченности внешних ресурсов. Человек, используя предоставляемые природой ресурсы, заимствуем не только энергию их внутренних связей, но и ту структурную информацию, которая содержалась в этих связях до их разрушения. Развитие социума не может не производить нарушений в экосистеме, возникающий дисбаланс вызывает изменение технологий жизнеобеспечения и форм социальной организации.
7. Принцип гетерометрии отражает стягивание воедино физической и социокультурной сущностей человека, находящихся во взаимосвязях с экофакторами среды обитания человека. Данный принцип способствует разрешению чрезвычайно сложной задачи о возможности коэволюции природы и общества. Разноприродность биологического и социального компонентов единой системы, функционирующих по различным законам, дает основание для предположения, что в основе коэволюционно-го процесса общества и природы лежат дополнительные механизмы, определяющие направление и скорость соразвития этих систем, принадлежащих к разным уровням организации.
Принцип гетерометрии отражает иерархию природных целостно-стей, жизнь и разум человека перестраивают характер эволюции природы, создавая «новую» природу с новыми законами и механизмами функционирования, что и предопределяет явление коэволюции гетеромерных систем.
8. Принцип детерминации будущим имманентно связан с информационными взаимодействиями в биологических и социальных системах и деятельностной концепцией культуры и отражает объективность коэволюционных связей между разновременными объектами и формирование цели развития в процессе синергетических трансформаций материальных систем.
Так в процессе мейотического деления клеток воедино сливаются два явления: прямое наследование родительских генов и их изменение. Происходит детерминация прошлых событий настоящими, протекает одновременный процесс детерминации прошлым и детерминации будущим в живых системах. С появлением у высших организмов психики опережение событий становится существенно более дальним и надежным.
Интеллектуально-духовная, познавательно-деятельностная сущность человека еще более актуализируют явление детерминации будущим и придают ему методологическое значение принципа коэволюции. Детерминация будущим выступает как человекоразмерность ноосферогене-за, в которой заключается его аксиологическая сущность.
9. Принцип эволюции эволюционных механизмов основывается на представлении ноосферы как сферы взаимодействия природы и общества, в которой главным (среди равных) фактором развития становится разумная человеческая деятельность, придающая характер интерсинер-гийности современному этапу становления ноосферы. Человеческий ра-
зум создает новые законы развития материи - законы интеллектики, которые «работают» под управлением человека. Человек создает новые материальные образования, вплетенные в общий поток коэволюционных связей глобального эволюционизма, которые никогда не создала бы природа без его определяющего участия.
Несмотря на то, что роль разума главенствующая и в ставшей ноосфере он должен обеспечивать успешность коэволюционного процесса, разум человека и природа являются равнозначными подсистемами, так как человек способен жить только в условиях биосферы с определенными параметрами. В связи с тем, что разумная деятельность становится главным фактором глобальных трансформаций, следует говорить о превращении биосферу в подсистему и объективности принципа эволюции эволюционных механизмов.
10. Антропно-социокультурный принцип коэволюции вытекает из самого факта существования человека в составе земной биосферы. Человек, человеческая мысль, сознание, духовный мир человека, его иррациональность и непредсказуемость — такая же принадлежность природы, как и все другие космические объекты
Антропно-социокулътурный принцип предполагает целокупность интеллектуальной, духовной и нравственной составляющих жизнедеятельности человека в природе и включает жесткие логические ограничения совместного развития. Человек должен соизмерять степень своего воздействия на природу с ее регенерационными возможностями. В этом заключается смысл основывания антропно-социокультурного принципа на экологическом императиве коэволюции человека и природы, как объективно обусловленном. Включенность человека в природные коэволю-ционные процессы определяет задачу сохранения всех существующих природных систем, как необходимого условия успешного существования человека в биосфере и придает гуманистический смысл концепции коэволюции.
11. Принцип техно-гуманитарного баланса предполагает существование специфических механизмов селектогенеза, адаптации человечества к растущему инструментальному могуществу. Технологическая мощь современной цивилизации, способная уничтожить среду жизни человека, уравновешивается гуманитарной зрелостью культуры, вырабатывающей адекватные механизмы сдерживания агрессии. На разных стадиях общественного развития соблюдается закономерная зависимость трех переменных факторов: технологического потенциала, качества выработанных культурой средств регуляции поведения и устойчивости социума. Причем внутренняя устойчивость социума имеет прямо пропорциональную зависимость от качества регуляторных механизмов культуры, а внешняя устойчивость — от технологического потенциала общества. Растущий технологический потенциал делает социальную систему более чувствительной к состояниям массового и индивидуального сознания.
12. Принципы поосферности имманентно связаны с вечным вопросом свободы воли. Возможность свободного выбора является составной частью наших понятий о нравственной ответственности и так же является сущностной основой человекоразмерности коэволюционных принципов ноосферности. Возникновение в процессе естественного развития Разума, обретение материей способности познавать самое себя, видеть себя «со стороны» привели к появлению и новых «алгоритмов эволюции», резко ускоривших все процессы развития на Земле. И не просто ускоривших, но и существенно раздвинувших рамки эволюции. Границы допустимой разумной деятельности определяются не только законами природы, не только объективными факторами, но и факторами субъективными, поскольку разум имеет своего носителя — человека.
13. Нынешний этап развития ноосферы представляет собой этап накопления знаний человека о самом себе, окружающем мире и путях успешного коэволюционирования общества и природы. В этом заключается информационный этап ноосферогенеза, как способа перехода к экологически ориентированному обществу на основе гуманизации социосферы посредством Разума в наиболее всестороннем содержании ноосферного гуманизма как «всегда актуального сейчас».
Коэволюция разума, техно- и биосферы выступает основанием ноосферных принципов: гетерометрии, детерминации будущим, эволюции эволюционных механизмов, антропно-социокультурного и техно-гуманитарного бсисшса.Ноосфера — сфера взаимодействия природы и общества, в которой главным фактором развития становится разумная человеческая деятельность.
Научно-практическая значимость и апробация результатов
Значимость диссертации заключается в раскрытии принципов коэволюции, их взаимосвязей, иерархии и степени проявления.. на различных этапах эволюции Универсума, в пределах различных структурных уровней самоорганизации материи, а так же многоуровневых системных образований, включающих межуровневые интервалы. Диссертационная работа представляет собой доказательную базу коэволюционной динамики ноосферогенеза и встроенное™ последнего в универсальный эволюционизм Мироздания. Материалы диссертации могут быть использованы в исследованиях, посвященных связи естественнонаучного знания и философии, в теоретических разработках, посвященных раскрытию естественнонаучной картины мира, при рассмотрении философских вопросов естествознания, в курсе «Концепции современного естествознания», в преподавании философии, философской антропологии, философии науки, естествознания в вузах, в частности, по темам: научное познание; концепция развития; человек; социальная синергетика; антропогенез; экзистенциализм; коэволюция и др.
Основные положения работы были изложены автором:
на научно-практической конференции, Каменского института (филиала) ЮРГТУ (НПИ) «Социализация личности в современных политико-экономических условиях», доклад «Идея коэволюции человека и ее связь с глобальным эволюционным процессом», Новочеркасск, 2003 г.;
на научной конференции Северо-Кавказского научного центра высшей школы, посвященной 140-летию В.И.Вернадского, доклад «Человек. Биосфера. Вселенная», Ростов н/Д, 2003 г.;
, в научном журнале «Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион», статья «Биосоциальная коэволюция и ноосферогенез», Ростов н/Д, 2003 г.;
в научном и общественно-теоретическом журнале «Научная мысль Кавказа», статья «Ноосферогенез: коэволюционные аспекты», Ростов н/Д,
2003 г.;
на пятой Международной конференции «Циклы», доклад «Циклические закономерности энтропийно-информационных
взаимодействий в процессе ноосферогенеза», Ставрополь, 2003 г.;
в монографии «Коэволюционная динамика ноосферогенеза», Ростов н/Д, АПСН СКНЦ ВШ, 2004 г.;
в научном и обществснно-теорстичсском журнале «Научная мысль Кавказа», статья «Принципы коэволюционной динамики», Ростов н/Д,
2004 г.;
на шестой Международной конференции «Циклы», доклад «Ноосферогенез как смысл человеческого бытия», Ставрополь, 2004 г.;
на шестой Международной конференции «Циклы», доклад «Антропный принцип в современном миропонимании», Ставрополь, 2004 г.;
в научном и общественно-теоретическом журнале «Научная мысль Кавказа», статья «Глобальный эволюционизм как коэволюционно-синергетический синтез», Ростов н/Д, 2005 г.;
в научном и общественно-теоретическом журнале «Научная мысль Кавказа», статья «Проблема времени и принцип информационного ускорения», Ростов н/Д, 2005 г.;
Диссертация обсуждена на заседании отдела социально-гуманитарных наук Северо-Кавказского научного центра высшей школы, где диссертант был соискателем ученой степени доктора наук, и рекомендована к защите.
Объем и структура диссертации
Работа имеет общий объем 303 страницы и состоит из введения, семи глав, заключения и списка использованной литературы. Главы имеют внутреннее деление на параграфы. Список использованной литературы включает 391 наименование, в том числе 30 на иностранных языках.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава первая
«Эволюционно-синергетические процессы в природе»
включает три параграфа и посвящена рассмотрению эволюционнб-синергетических процессов в природе в рамках глобального эволюционизма, философским и теоретическим основам концепции коэволюции всех природных систем.
В первом параграфе — «Глобальный эволюционизм» — развертывается представление о глобальном эволюционизме как изменении любой природной системы во взаимосвязи с другими системами, что предопределяет совместную их эволюцию - коэволюцию.
Переход одних качеств материи в другие, в процессе глобальной эволюции, выявляет ее континуальность (непрерывность, связность). Выделение из материи устойчивых локализованных образований — качеств указывает на ее дискретность (прерывность), проявляющуюся в разнокаче-ственности. Дискретность проявляется также и в скачкообразном характере эволюционных процессов: смене одних качеств материи другими.
Поэтому термин «эволюция» рассматривается автором как последовательные изменения исходного состояния во времени, ведущие к возникновению чего-то нового, причем эволюция представляет собой не только процесс, но и результат.
В природе непрерывно происходит увеличение разнообразия и сложности. «Смыслом» такого развития является «поиск» природными системами большей устойчивости. Изменения происходят на всех уровнях организации материальных структур, да и само существование этих уровней есть результат эволюционных процессов.
Идея о глобальном эволюционном процессе, который, охватывая всю Вселенную, определяет эволюционность включенных в нее подсистем, составляет содержание универсального эволюционизма, утвердившегося в современной науке. Сутью принципа универсального эволюционизма является идея коэволюции, пронизывающая всю иерархию материальных систем, от субэлементарных частиц до человеческого общества, включая системы изобретенные и созданные человеческим разумом.
Гегелевская концепция изменений в виде качественных переходов и логического развертывания идеи бытия представляет определенную ценность для настоящего исследования, которая заключается в обретении оснований ноосферогенеза в наличном моменте бытия, который, являясь настоящим будущего, способен раскрываться в виде предрасположенностей к различным состояниям этого будущего.
Процессы, проходящие в Универсуме, дискретны в пространстве и времени. В любой момент времени в разных частях Вселенной происходят изменения (движения), принадлежащие к разным структурным уровням развития материи. Справедливо и то, что в одном пространстве Вселенной
могут происходить разнопорядковые явления. «Исторически ткань Универсума концентрируется во все более организованных формах материи»1. По мере расширения Вселенной и ее «остывания» происходит последовательный рост разнообразия и сложности форм материи. Единый универсальный процесс эволюции состоит из локальных, частных процессов эволюции.
С понятием эволюции тесно связано понятие времени как возраста природных систем. В рамках эволюционной концепции для любого объекта становится естественным описание, учитывающее неразрывное единство трех стадий: рождения, развития и смерти. Неизменная последовательность этих стадий задает стрелу времени. Каждому иерархическому уровню организации материи соответствует свой характерный масштаб шкалы времени. Направленность энтропийной стрелы времени едина и определяется сутью процессов эволюции в природе — развитием всех природных структур в направлении увеличения разнообразия и сложности. Эволюционные процессы необратимы, как необратимо и время, течение которого связано с универсальным эволюционным процессом.
Второй параграф — «Всеобщий характер феномена коэволюции» — посвящен трансформации термина «коэволюция» и доказательству объективно проходящего сопряженного эволюционного движения материальных образований. Отталкиваясь от представления коэволюции как «механизма взаимообусловленных изменений элементов, составляющих целостную систему»2 достигается понимание коэволюции как коадаптации и взаимообусловленности любых природных, искусственных и идеальных систем, относящихся к разным уровням структурной организации, а также согласованности изменений отдельных частей и целого в космических масштабах.
Особое значение в исследовании придается коадаптивной изменчивости биологического и социального в человеке, разума и биосферы, разума и космоса, человека и техники, мировоззрения человека и цивилизаци-онных проблем.
Приведенные в параграфе логические конструкты позволяют говорит о всеобщем характере феномена коэволюционных процессов во Вселенной, об их универсальности. Усиливает обоснование коэволюционных взаимодействий обращение к космологической концепции Г. Минковского, исходящей из представления о четырехмерном пространстве-времени.
Любую материальную систему следует рассматривать через механизмы ее взаимодействия с однопорядковыми и выше-нижележащими объектами уровней организации материи, а поэтому следует говорить не столько об эволюции, сколько о совместном развитии — коэволюции.
1 П. Тейяр де Шарлем. Феномен человека. — M.: Наука, 1987. С. 50.
г Новейший философский словарь: 2-е изд., переработ, к дополн, - Мн.: Интерпрессервис; Книжный Дом. 2001. С. 514.
Чрезвычайно сложной задачей является анализ возможности коэволюции природы и общества, так как здесь присутствуют биологический и социальный аспекты, основывающиеся на законах различной природы. Эволюция человека происходит при сохранении генетических констант вида Homo sapiens и реализуется через взаимосвязанные процессы развития социальных структур, общественного сознания, производственных систем, науки и техники, материальной и духовной культуры. Поэтому в основе коэволюционного процесса общества и природы лежат дополнительные механизмы, определяющие направление и скорость соразвития этих систем, принадлежащих к разным уровням структурной организации материи.
Формирование ноосферы представляет собой высший, из известных нам, уровень структурной организации матер™, который включает в себя все уровни самоорганизации материи, является результатом всей совокупности коэволюционных процессов Универсума и определяется действием разума человека.
Третий параграф - «Детерминация, векторы и фазы эволюции»
— является следующим логическим шагом постижения принципов коэволюции, содержит описание векторной направленности эволюционных процессов во Вселенной. Несмотря на то, что действительная эволюция Универсума еще мало изучена, с достаточной степенью достоверности можно утверждать, что она включает в себя множество разнонаправленных процессов: прогресс, регресс, циклы, круговороты и т.д., которые оказываются определенным образом упорядоченными, взаимосвязанными, являясь моментами, ступенями единого глобального процесса. Причем такого процесса, где «каждое последующее состояние Вселенной включает в себя итоги предшествующего развития и некоторое новое качество, новую форму материи и движения»1. Данное утверждение соответствует гегелевской концепции развития, когда будущие качества определяются ставшими.
В связи с тем, что адекватное понимание причинности в философских основаниях синергетики еще не выработано, поэтому продолжаются попытки применения в синергетике традиционных физических концепций причинности. На основе способа типологизации выделяются два конструкта2. Первый тип - это причинная детерминация, выступающая решающей по отношению к непричинной. Постклассическая философия придерживается нестрогой детерминации. «При рассмотрении концепции действующей причины применительно к типичным для нелинейной динамики особым точкам (в частности, к ситуациям бифуркации) оказывается чрезвычайно эффективным трактовать их как ситуации формирования причины. При этом реальная необходимость действия крупномасштабной флуктуа-
1 Коблов А.Н. Проблема направленности космической эволюции и ее философские аспекты // Развитие материн как закономерный процесс. Пермь, 1978. С. 55.
2 Кохановский В.П. Диалекгико-материалнстический метод. Ростов-на-Дону, 1992. С. 163.
ции как причины самоорганизации включает в себя случайность выбора в особой точке одного из возможных вариантов самоорганизации, основанием которой является в определенных условиях нелинейность среды»1. Ис-: Ходя из этого, в трактовку формирования действующей причины для процессов самоорганизации целесообразно включать рассмотрение детерминированного хаоса.
Сознательную человеческую деятельность невозможно вместить в ложе строгой детерминации, поэтому динамика ноосферогенеза, скорее всего представляет процесс не имеющий однозначных причинных оснований.
Отмечается значимость философского детерминизма, который в отличие от физического, признает не только реальность явлений сознания, но и казуальное воздействие на человеческую волю. «Вопрос о свободе человеческой воли для философского детерминизма — это вопрос о детерминации ее не только физическими, материальными, но и идеальными факторами. Причем последние играют в этой детерминации ведущую роль»2. По мнению Г.Д.Левина: «Напрашивается знак равенства между свободой, недетерминированностью и случайностью, соответственно, между несвободой, детерминированностью и необходимостью»3.
Вторая глава
«Генезис, эволюция и самоорганизация живого» рассматривает живые системы с позиций сигнально-информационных подходов, позиций неравновесной динамики. На примере мейотических трансформаций иллюстрируется одновременный процесс детерминации прошлым и детерминации будущим в живых системах.
В первом параграфе - «Структурные уровни самоорганизации материи» — отмечается, что познание природы идет через условное разделение материи на относительно независимые структурные формы и изучение каждой из них в отдельности. Открытая наукой совокупность структурных форм материи обладает признаком иерархической системы: каждая последующая структурная форма является более сложной, так как включает в качестве составной части предыдущую, более простую форму.
В основе всех взаимодействий лежат четыре фундаментальные взаимодействия: гравитационное, слабое, электромагнитное и сильное. В микромире важнейшими являются сильное, и слабое взаимодействия. Электромагнитное наблюдается в микро- и макромире. В мегамире суще-
1 Добронравова И.С. Причинность в синергетике: формирование действующей причины. // Рационализм и культура на пороге третьего тысячелетия: Материалы Третьего Российского Философского конгресса (16-20 сентября 2002 г.) в 3 т. - Ростов в/Д, 2002. - Т. 2. - С. 367.
Левин Г.Д. Свобода воли. Современный взгляд. // Вопросы философии. 2000. № 6. С. 79.
1 Там же. С. 73.
ственными оказываются гравитационные взаимодействия больших масс, масс космического масштаба.
Жизни как природному явлению присуща своя иерархия уровней организации, определенная упорядоченность, соподчиненность этих уровней, системность и органическая целостность. В соответствии с концепцией структурных уровней они различаются не только сложностью, но и закономерностями функционирования.
Каждый структурный уровень самоорганизации материи рассматривается как открытая нелинейная система, которая непрерывно обменивается веществом, энергией и информацией с другими уровнями. Основным полем для такого обмена является межуровневый интервал, где за счет "вертикального" взаимодействия накапливаются неравновесные состояния вещества и неустойчивость составляющих его диссипативных структур. Это порождает состояние того самого хаоса, в котором различные флуктуации создают условия для возникновения порядка, ведущего к новой иерархии самоорганизующихся систем.
Неравновесное состояние системы и возникающие при этом флуктуации неизбежно приводят ее к точке бифуркации, когда система может идти двумя путями: или распадается за счет нарастания энтропии, или войдет в режим самоорганизации вследствие усиления кооперативных процессов. Сам факт одновременного существования в природе нескольких структурных уровней самоорганизации материи служит неопровержимым доказательством устойчивого преобладания восходящих потоков над нисходящими. Следовательно, реальна необратимость процессов поступательного развития, реально преобладание прогресса над регрессом. Под прогрессом понимается образование систем более высокого порядка, включающих в себя предыдущие структурные уровни самоорганизации материи.
Иерархический ряд живых систем иллюстрирует ту же закономерность, открытую Г.А.Котельниковым1 для СУ СМ: возрастание размерности физических постоянных от уровня к уровню, и «перешагивание» через межуровневый интервал. В живых структурах значение времени также приобретает относительность, и каждому иерархическому уровню жизни соответствует определенный временной эквивалент (темпомир). А разницу в скорости протекания процессов следует рассматривать как межуровневый временной интервал между темпомирами, присущий каждому из структурных уровней самоорганизации живой материи.
Появление нового уровня порождает новые закономерности коэволюции систем. Что касается генезиса и эволюции живого, здесь имеется множество неразрешенных пока еще наукой проблем.
Во втором параграфе — «Эволюция живого» — развиваются теоретические аспекты современной теории эволюции.
1 Котельников Г.А. Теоретическая и прикладная синергетика. Белгород: БелГТАСМ; Крестьянское дело, 2000.- 162 с.
' 'Жизнь вносит'качественное изменение в сам характер эволюции Земли как элемента Универсума. По мнению Н.Н.Моисеева: «При отсутствии биоты, то есть земной жизни, Земля имела бы только две стабильные формы существования: одна «марсо- или луноподобная», другая - «вене-роподобная». В системе же «геосфера + биота» из-за существенной ее нелинейности может (даже при учете одного только углеродного цикла) существовать множество квазистационарных состояний (аттракторов) или, точнее, множество возможных каналов эволюционного развития, из которых, по-видимому, только один допускает существование человека»1.
-■ Развитие универсума охватывает неживую природу, живое вещество и общество. «Это три уровня организации материального мира - звенья одной цепи»2.
В данном параграфе переосмыслены основные идеи как классической эволюционной теории Ч.Дарвина, так и постклассических, в которых были обобщены результаты новых открытий в области наследственности, изменчивости и естественного отбора.
Между понятиями «наследственность» и «изменчивость» не всегда можно провести четкую разграничительную линию. Так в ряде случаев, явления, которые мы относим к изменчивости, оказываются на самом деле следствием феноменов, имевших место в прошлом. Все это имеет глубокую связь с принципиальной неустойчивостью тех процессов, с которыми нас сводит природа. Эта мысль поясняется на примере мейоза — непрямого деления клеток, приводящего к образованию гамет (половых клеток).
Если учесть, что диплоидная клетка имеет один набор материнских, а другой набор отцовских хромосом, то мейотическая модификация генетического набора, по сути, осуществляется в «предзачатии», совершающем «предроднтелями». В мейотических трансформациях слиты воедино и процесс прямого наследования родительских генов и процесс их изменения. Происходит детерминация прошлых событий настоящими, а точнее — одновременный процесс детерминации прошлым и детерминации будущим в живых системах.
В силу стохастичности и других причин, будущее определяется прошлым не однозначно. В реальности однозначность является исключительным явлением. Поэтому наследственность позволяет понять будущее на основе прошлого. При этом нельзя смешивать понятия «наследственность» и «причинность». Наследственность наряду с изменчивостью, лишь одна из составляющих причинности. Смысл термина «причинность» раскрывается не только «дарвиновской триадой»: изменчивость, наследственность, отбор; в живых системах в моменты бифуркаций формируются причины, проявляются сложные детерминационные связи.
Теория эволюции жизни на Земле объясняет неизбежность образования ступенчатого многообразия органических форм, иерархичности и
' Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. - М.: Мол. гвардия, 1990. С. 44.
1 Там же. С. 35.
дискретности системы живых организмов, непрерывности и прерывности всего процесса эволюции. Движущие силы эволюции содержатся внутри каждой из развивающихся систем: для вида — внутри вида, для популяции — внутри популяции, для биогеоценоза — внутри биогеоценоза. «Процесс эволюции есть процесс саморазвития, идущий посредством постоянного возникновения и снятия противоречий, перерывов постепенности и развития с возвращением, к казалось бы, уже пройденному, но на ином уровне...»1.
В третьем параграфе - «Самоорганизация живого» — продолжено рассмотрение теории эволюции с позиций синергетики.
Основанием для рассуждений о самоорганизации живого послужили работы Л.Больцмана, К.А.Тимирязева, Ф.Аурбаха, А.Е.Ферсмана, В.И.Вернадского, Э.С.Бауэр, А.И.Опарина, Э.Шредингера, М.И.Штеренберга, Н.А.Умова, Б.Берталанфи, И.Пригожина, Ж.Николиса, М.Эйгена, А.П.Руденко и ряда других ученых.
Синергетический подход позволяет увидеть, что главное в понимании жизни и ее происхождении заключается в выходе на системный анализ закономерностей самоорганизации в сложных неравновесных системах с информационным обеспечением механизма их воспроизводства.
Для понимания эволюции живых систем, важен учет того факта, что организмы на временном отрезке успешного функционирования поддерживают оптимальное значение энтропии. Но в ходе жизнедеятельности они регулируют процессы, поддерживающие постоянный состав веществ, обеспечивают гомеостаз. Именно данное обстоятельство обусловило вывод М.И.Штеренберга, что «...энтропийные характеристики и в случаях, указывающих на неравновесность, не являются ни определяющими, ни специфическими для организмов»2. Поэтому делается вывод: существование организмов определяется, в первую очередь, сохранением их структуры, которая зависит от прочности связей, характеризуемой их потенциальной энергией.
Для живых систем, которые являются организованными, бифуркация являет собой информацию, как специфическое воздействие на структуры. Именно это является принципиальным отличием организованных систем от систем упорядоченных, именно здесь, по мнению М.И.Штеренберга проходит водораздел между косной и живой природой.
Живые системы функционируют гораздо экономичнее стационарных за счет реакций на сигналы в соответствии с обстоятельствами. Как теперь известно, биосфера в целом и ее различные компоненты, живые и неживые, существуют в сильно неравновесных условиях. Поэтому жизнь с позиций синергетики столь же непредсказуема, как неустойчивость Бена-ра, или падение свободно брошенного камня. Раннее зарождение жизни (возраст Земли считается равным 4,6 • 10® лет; возраст живого на Земле со-
1 Яблоков Д.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение: Дарвинизм.-М.; Высшая школа, 1998. С. 311.
2 Штеренберг М.И. Синергетика и биология // Вопросы философии. 1999. № 2. С. 98.
ставляет 3,8 • 10" лет)1, несомненно, является аргументом в пользу идеи о том, что жизнь — результат спонтанной самоорганизации, происходящих при определенных условиях.
Третья глава
«Коэволюционно-стохастические принципы становления и развития биосоциальных систем» включает в себя пять параграфов. В ней рассматриваются коэволюционно-стохастические принципы становления и развития биосоциальных систем, которые имеют значение базовых принципов любых коэволюционных процессов, проходящих на всех уровнях структурной организации материи, а также при становлении систем высокой сложности, интегрирующих в себе несколько структурных уровней. Представления о взаимодействии между однопоряд-ковыми и разнопорядковыми системными образованиями обуславливают введение понятия интерсинергийности, которое позволяет вскрыть факторы ускорения коэволюционной динамики. В данной главе обосновываются иерархически низшие (лежащие в основе) принципы коэволюции: бифуркационный, принцип необходимого разнообразия, а также системообразующий принцип иерархических компенсаций в коэволюции биосоциальных систем. Дается энтропийный анализ общей социальной эволюции.
В первом параграфе - «Бифуркационный принцип коэволюции» — речь идет о применении принципов современной термодинамики к исследованию коэволюционных механизмов, в том числе, взаимодействия биологического и социального уровней строения материи.
Бифуркационный принцип имманентно содержит в себе новый подход к пониманию роли необходимости и случайности в историческом процессе. Соотношение их определяется механизмами бифуркационных переходов. Действие бифуркационного принципа делает некорректным вопрос о том, что важнее в историческом процессе — необходимость или случайность? Они равно важны в различных условиях: необходимость - на этапе эволюционного развития, случайность - в точке бифуркации.
Эволюционно-синергетическое понимание динамики Вселенной, отводит особое место в данной модели точкам бифуркации, в которых спонтанно происходит появление структур с определенной пространственно-временной организацией. В результате, при достижении системой данной точки, управление как процесс использования возможностей активных воздействий на нее для достижения определенных целей становится невозможным.
В параграфе указывается на перерывы постепенности, как одном из свойств глобальной эволюции, причиной которых бывают случайные малые возмущения. Развитие таких процессов принципиально непредсказуе-
1 Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. — М.: Едиториал УРСС, 2003. 161.
мо, поскольку величины данных факторов неизвестны в принципе, и мы не только не в состоянии оценить тенденции постбифуркационного развития, но и определить тот «канал эволюции», в котором оно будет происходить. Таким образом, бифуркационный принцип коэволюции определяет невоспроизводимость процессов и системных образов в моменты неравновесных переходов.
В точке бифуркации идет выбор системой пути развития. С позиций стохастической математики этот выбор непредсказуем, но после прохождения точки ветвления вероятностей, движение идет по прогнозируемым каналам.
Поэтому бифуркационный принцип коэволюции представляется фундаментом стохастической коэволюции. Данный принцип объединяет в рамках глобального эволюционизма процессы сопряженной эволюции различных систем, относящихся к разным структурным уровням, с процессами их самоорганизации, которые предстают как единство необходимости и случайности. Он имеет безусловную приложимость к ноосферогенезу, позволяет посмотреть на динамику последнего с синергетических позиций.
Во втором параграфе — «Принцип необходимого и допустимого разнообразия в коэволюции биосоциальных систем» — на основании закона У.Р.Эшби обосновывается необходимое множество и разнообразие элементов и их отношений для поддержания устойчивости системы.
Согласно принципу необходимого разнообразия, для устойчивого развития любой системы необходимо поддерживать достаточное множество ее элементов или подсистем. Поэтому принцип необходимого разнообразия постулирует наличие у систем свойства макроскопичности как обязательного условия устойчивых коэволюционных взаимодействий.
Так, А.Г1. Назаретян, выделяя рост организационной сложности как вектор исторической эволюции, отмечает технологическую идентичность культур шелльской эпохи в Европе, Южной Африке и Индостане, множество локальных вариаций культуры Мустье и еще большей степенью отличия культур верхнего палеолита от культур среднего палеолита. В неолите и далее разделение труда и нарастающее внутреннее разнообразие социумов последовательно сокращали вероятность сходства между культурами. Другими словами, в ретроспективе мы обнаруживаем все большее тождество региональных культур, хотя анатомически их носители могли различаться между собой сильнее, чем современные человеческие расы. Отсюда можно сделать вывод, что культура представляла собой планетарную систему изначально, а расхождение культур - типичный процесс эволюционной дифференциации, что само по себе является явлением дальнейшего системообразования. «С усложнением структуры образуются новые параметры порядка и беспорядка, определенности и неопределенности, причем из теории систем следует, что их оптимальное соотношение (с точки зре-
ния эффективного функционирования) более или менее постоянно»1. ,
Принцип необходимого разнообразия во многом опосредован наличием положительных обратных связей, которые могут рассматриваться как конструктивный ключевой Механизм, обеспечивающий самоусложняющееся развитие системы. «Положительная нелинейная обратная связь — важнейший элемент в моделях автокаталитических процессов самой различной природы... Она означает ускоренный самоподстегивающийся рост по всему пространству среды»2. Такая связь хотя и повышает меру сложности, неопределенности, стохастичности системы за счет ее обогащения внешней средой, но именно это порождает поле альтернативности, веер возможностей развития системы, из которых можно сделать оптимальный выбор будущего пути. Таким образом, наличие нелинейной обратной связи является необходимым условием эволюции открытых систем, в частности человека, его биологической и социальной основ и общества.
Данный принцип реализуется в развитии социальных систем и ноо-сферогенезе. Разнообразие представлений отдельных людей, их «духовных миров», культур, форм организации производственной деятельности - все это залог здоровья популяции. Как отмечает К.Х.Делокаров, в современном мире следует исходить из того, что «различия в культуре, в понимании происходящего неизбежны и, главное плодотворны»3.
В третьем параграфе — «Термодинамика живого и разум» — особый акцент делается на следующей мысли: развитая нервная система и мозг присущи многим животным организмам, и эта система развивается, как и всякая другая подсистема организма, следуя общим законам самоорганизации. Поэтому человек выделяется из животного мира не мозгом, а разумом.
Около трех миллионов лет назад, природа начала формировать инструмент, способный познавать себя, в результате грандиозной бифуркации у одного из живых организмов начало постепенно возникать сознание. Но сознание, как и мышление, это не эквивалент интеллекта.
Известно, что зачатки интеллекта имеются уже у существ, стоящих на более низких ступенях эволюционной лестницы, чем человек. Но термин «интеллект», все же применим более к человеку, это способность мыслить абстрактно, формировать общие понятия, отрываться в мышлении от сиюминутной реальности, рефлексировать, то есть наблюдать себя со стороны и, следовательно, иметь возможность изучать не только окружающий мир, но и себя самого.
Мышление следует трактовать более широко: это функция любого мозга, не только человеческого, отражать окружающую реальность и ис-
' Назаретян А.П. Цивнлнзациониые кризисы в контексте Универсальной истории: Синергетика, психология и футурология. - M.: ПЕР СЭ, 2001. - С. 80.
2 Князева E.H. Курдюмов С. П. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М.: Наука, 1994. С. 20.
3 Делокаров K.X. Рационализм и социосииергетика // Общественные науки к современность, 1997. № 1. С. 122.
пользовать получаемую информацию для выбора образа действия. Мышление человека, обладающего интеллектом - высшая форма мышления отражения, имитации и анализа действительности.
Сознание — качество присущее только человеку, это способность индивида выделять себя из окружающего мира. Оно формируется на основе интеллекта и чувственного восприятия действительности. Поэтому сознание всегда индивидуально, субъективно. Возникновение и формирование сознания — сложный эволюционный процесс.
В своем исследовании автор неизбежно приходит к выводам о размытости границ между различными уровнями организации материальных структур. Как размыта грань между живым и неживым, так же сложно отличение разумного поведения от неразумного как при сравнивании животных и человека, так и при рассмотрении поведения отдельных животных и (или) отдельных людей. Что касается разумности действий человека, то следует отметить, что потенциальные возможности - одно, а их фактическая реализация — другое дело. Более того, как отмечает Н.Н.Моисеев: «общество в целом может вести себя неразумно, то есть неразумным может оказаться и Коллективный Разум, И этот факт, по-видимому, имеет место и в наш просвещенный век»'.
В масштабах планеты Земля, а так же вполне возможно и Универсума, человек представляет собой новую форму организации материи. Его выделяет из остального мира целый ряд обстоятельств, и, прежде всего Разум. Структурными единицами мозга и всей нервной системы являются нейроны, природа которых не изменялась на протяжении всего периода эволюции организмов. Поэтому возникает предположение, что срабатывают механизмы системообразования: система нейронов достигает определенного уровня сложности, начинает обретать свойства, не сводимые только к свойствам нейронов, и возникает разум как некое системное свойство человеческого мозга.
Это суждение имеет еще одно доказательство: кора головного мозга младенца устроена значительно проще мозга взрослого человека и не способна к рассудочным действиям. Разум у человека появляется в процессе социального общения, происходит как бы воспроизведение эволюционного процесса в онтогенезе. Здесь налицо реализация закона: онтогенез есть краткое повторение филогенеза, в основе которого лежит энтропийный принцип коэволюции.
Развитие нервной системы и мозга — это так же динамический процесс, подчиняющийся тем же законам и действию тех же принципов самоорганизации (то есть развитию без целеполагания), что и вся остальная природа. В результате самоорганизации, то есть эволюции без целеполагания, в природе возникают мышление и разум, — потенциальные возможности целеполагания.
1 Моисеев H.H. Универсум. Информация. Общество. - М.: Устойчивый мир, 2001. С. 79.
В четвертом параграфе - «Теория социальной энтропии и принцип иерархических' компенсаций» на основе идеи Е.А.Ссдова: «действительный рост разнообразия на высшем уровне обеспечивается его эффективным ограничением на предыдущих уровнях»1 обосновывается принцип иерархических компенсаций.
Данный принцип позволяет объяснить возможность перехода на следующий1 иерархический уровень развития через формирование новых информационных связей между элементами прежнего уровня и необходимость энергетической платы за каждую вновь устанавливаемую межэлементную связь.
Принцип иерархических компенсаций распространяется на живую, неживую природу, язык, культуру, социальное управление. Вся расходуемая на наши нужды энергия получается нами за счет или разрыва, или образования внутренних связей каких-то систем. Используя предоставляемые природой ресурсы, мы заимствуем не только энергию их внутренних связей, но и ту структурную информацию, которая содержалась в этих связях до их разрушения. Таким способом осуществляется взаимосвязь второго начала термодинамики с негэнтропийной сущностью информации: накопление информации (отрицательной энтропии) внутри какой-либо системы всегда оплачивается возрастанием энтропии внешней среды. Вследствие этого в процессах перехода систем на новый иерархический уровень неизбежно возникает проблема ограниченности внешних ресурсов.
Учитывая, что человек представляет собой единство биологического и социального автор исследования обращается к научным взглядам М.Форсе на социальную эволюцию. Энтропийный анализ общей социальной эволюции и состояния современного общества, позволяет отметить устойчивую тенденцию к расширению разнообразия форм социальной дифференциации в целях борьбы с энтропией.
Нарастание энтропии есть нарастание хаоса, а значит, предоставление больших степеней свободы. Заорганизованность системы, напротив, ограничивает свободу индивида, и, следовательно, сужает самостоятельность принимаемых им решений. В русле нестрогой детерминации надо говорить о некотором коридоре значений, в пространстве которого возможно хаотическое отклонение без ущерба для функционирования целого. При выходе за него начинаются процессы рассогласования функций системы и ее разрушение. Нежизнеспособная система поглощается другими, и ее элементы входят после соответствующей обработки в состав иного целого, участвуя, таким образом, в метаболизме.
Так, полное отсутствие ограничений свободы личности ведет к де-струкгуризации системы как целого. Эта закономерность вытекает из информационно-энтропийных соотношений и распространяется на все виды систем, что свидетельствует об усилении роли интеллектуального (инфор-
1 Седов Е, А. Взаимосвязь энергии, информации и энтропии в процессах управления и самоорганизации. // Информация и управление. М.: Наука, 1985.
мационного) компонента в антиэнтропийной работе социума. Чтобы выжить, социальный организм должен усилить свою антиэнтропийную активность, которая может осуществляться организмом только за счет разрушения природной среды и (или) других социальных объектов, т.е. за счет деградации других систем. В этом смысле «интеллект всегда служил инструментом агрессии (и защиты от агрессии, что составляет обратную сторону той же зависимости)» Здесь обнаруживает себя тенденция взаимопревращения энтропийных и негэнтропийных механизмов.
В параграфе делается вывод, что любая социальная система, испытывая влияние среды, в определенном диапазоне сохраняет свою целостность и устойчивость и способна к самостоятельной перестройке своей организации, как под воздействием внешней среды, так и процессов, происходящих в самой системе.
В пятом параграфе - «Коэволюционные подходы к социальному управлению» — отмечается, что административный взгляд на социальное управление основывается преимущественно на механистическом подходе к обществу, как системе закрытой, для которой высшее благо — стабильность, и которая адекватно и соразмерно реагирует на любые управляющие воздействия. Дальше в дело вступает, как правило, интуиция управляющего субъекта, определяющая те конкретные управленческие решения, которые он принимает. Но при этом интуитивно очевидные решения социальных проблем зачастую оказываются ошибочными.
Это происходит потому, что очевидные, или так называемые интуитивные решения, как правило, основываются на опыте действий с прежними, простыми системами (объектами), с которыми субъект имел дело раньше.
Между тем, положение, сложившееся на сегодня, ставит социум перед необходимостью дополнить интуитивные управленческие решения обоснованным просчетом возможных вариантов и их последствий, учитывая при этом те естественные процессы самоорганизации, которые протекают в социальных системах. Проблема состоит в том, чтобы определять набор собственных структур, характерных для каждой открытой нелинейной системы, способной к самоорганизации, а также следовать естественным тенденциям саморазвития процессов в этих структурах.
Суть нового подхода к управлению заключается в том, что он ориентирован не на внешнее, а на внутреннее, на нечто имманентно присущее самой среде (системе).
Социо-биосферная история характеризуется периодически переживаемыми кризисами эндо-экзогенного происхождения, так как они вызываются изменениями среды, спровоцированными собственной активностью системы — чаще всего тем, что экстенсивный путь развития зашел в тупик. «Будучи спровоцированы активностью неравновесной системы, они
1 Назаретян А.П. Векторы исторической эволюции // Общественные науки и современность. 1999. -V" 2. С. 87.
углубляются при внешне самых благоприятных обстоятельствах...»1 и способны продуцировать качественные изменения структуры и функций. В этом проявляется внутренняя логика коэволюционного развития.
: ' Приведенные примеры и рассуждения автора находят свое приложение к миру человека и социума и в том плане, что могут способствовать поискам путей коэволюции человека и природы, индивидуума и личности. В соответствии с общими закономерностями самоорганизации необходимо ориентироваться на собственные, естественные тенденции развития природы и научиться попадать в резонанс с ними, а не бездумно вмешиваться в природу, совершая насилие над ней. «Развитие человечества как части биосферы не может быть стабильным, равновесным, но оно должно быть согласовано (в смысле обеспечения гомеостаза) с развитием тоже неравновесной и тоже изменчивой природной системы. А, значит, следовать законам ее самоорганизации (эволюции)»2."
Четвертая глава «Проблема времени и принцип информационного ускорения» состоит из двух параграфов, в которых на основе современного научного знания осмысливаются энтропийные, информационные процессы и сущностные основы биологической стрелы времени, а так же обосновывается принцип информационного ускорения в биологических и социальных системах.
В первом параграфе — «Энтропия, информация и внутреннее время биосистем» — определяется время как форма протекания всех механических и психических процессов, условие возможности движения, изменения и развития. Всякий эволюционный процесс в рамках Универсума происходит во времени. =
Утверждается связь информации и энтропии: они характеризуют реальную действительность с точки зрения именно упорядоченности и хаоса, причем если информация — мера упорядоченности, то энтропия мера беспорядка; одно равно другому, взятому с обратным знаком.
Наличие стрелы времени в глобальном масштабе связано с расширением Космоса, как следствием «Большого взрыва». Поскольку каждый существующий объект является микрокосмом — продуктом эволюции Космоса, стрела его внутреннего времени, определяющая направление протекающих в нем процессов, связана с глобальной стрелой. М.И.Штеренберг, рассматривая, как реализуется время во Вселенной, обратил внимание на антропный принцип. Очевиден тот факт, что при небольшом отклонении значений мировых констант от существующих наша форма жизни была бы невозможна. Создается впечатление, что эти константы как бы были пред-
Назаретян А.П. Цивилизадионные кризисы в контексте Универсальной истории: Синергетика, психология и футурология. - М.: ПЕР СЭ, 2001С. 108.
2 Моисеев H.H. Eime раз о проблеме коэволюции // Вопросы философии. - 1998. — Ха 8. - С. 27.
варительно кем-то подсчитаны.
Автор в своем исследовании проблемы времени опирается на представления Аристотеля, Декарта, Платона, Ньютона, Лейбница. В данном параграфе проанализированы также подходы В.И.Вернадского1, ИЛригожина, И.Стенгерс2, П.Валери3, П.Конен4, Т.А. Детлаф5, С.В.Мейен6, и др. к определению стрелы времени для живых систем, при разных мнениях на этот счет, все они едины в представлении о непригодности энтропийной стрелы времени для измерения периода жизни живых систем.
Наиболее перспективной автору диссертации представляется идея М.И.Штеренберга, предложившего подойти к решению проблемы биологического времени, основываясь на информационном подходе. «Очевидно, что информационное представление внутреннего времени делает его исчисление независимым от внешнего - эталонного времени»7. На стреле времени любого биологического вида единицей может служить число мутаций, приводящих к изменению генов.
Примечательно, что восприятие ориентированного времени возрастает по мере того как повышается уровень биологической организации и достигает кульминационной точки в человеческом сознании.
Информация имеет непосредственную связь с внутренним временем систем, и более того, она может использоваться в качестве единицы времени. Кроме того, информационные процессы являются важнейшим свойством, собственно и являющимся необходимым отличительным признаком жизни. Они характеризуют ее способность к опережающему реагированию. Действия организма подчиняются цели (причине), расположенной в будущем. Таким образом, момент получения информации является центром временной симметрии между физической и биологической при-чинностями.
Аттрактивные закономерности протекания сопряженных процессов так же подтверждают логичность выше приведенных суждений о причинно-следственных связях в процессе опережающего реагирования. Так, ветвление вероятностей в настоящем, т.е. возможность некоторых множеств вероятных событий, задает аттрактор, отстоящий по времени от текущего момента. Но поскольку он будет притягивать к себе все возможные
1 Вернадский В.И. Пространство и время в живой и неживой природе // Философские мысли натуралиста. М.: Наука, 1968. С. 210 - 296.
2 Лригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. - М.: Едиториал УРСС, 2003. С. 265.
5 Valéry P. Cahiers. La Pléiade. Paris: Gallimard, 1973. P. 1303.
4 Conen P.F. Die Zeittheorie des Aristoteles. In: Zetemata. München, 1964. Heft 35. S. 141.
5 Детлаф Т.А. Часы для изучения закономерностей развития животных // Конструкция времени в естествознании. М-, 1966.
6 Мейен C.B. Понятие времени и типология объектов (на примере геологии н биологии) // Диалектика в науке о природе и человеке. М., 1983. С. 31Î —317.
7 Штеренберг М.И. Синергетика и биология // Вопросы философии, 1999. № 2. С. 107.
в его окрестностях события, то, тем самым, детерминирует их, превращая в различные по форме, но единые по содержанию, по сущности события. Отсюда вытекает очень важный в методологическом и философском плане вывод: если необратимость есть процесс от причины (в прошлом) к следствию (в настоящем), то в этом случае причина лежит в будущем, которое является следствием настоящего.
Появление живой материи во Вселенной порождает такое явление как обратная стрела времени, в живых системах происходит сочетание разнонаправленного времени. Так, еще на уровне живых веществ (ДНК), в ходе мейоза, как было показано выше, настоящие события влияют на изменение структур прошлого. Интеллектуально-духовная сущность человека еще более актуализирует явление детерминации будущим и придает ему методологическое значение принципа коэволюции. Здесь уместно вспомнить утверждение Н.А.Козырева об одномоментном существовании прошлого, настоящего и будущего Вселенной. Но здесь появляются трудно разрешимые вопросы, связанные с • признанием континуума Вселенных, лишения человека свободы воли. Поэтому, как считает М.И.Штеренберг, более приемлемым представляется существование программы Вселенной, допускающей корректировки хода событий, но не их цели. Он приводит косвенные аргументы в пользу такого предположения в виде наличия структурно обособленных программ, отличающих организмы от косной материи.
Во втором параграфе — «Информационное ускорение в социальных системах» — обосновывая принцип информационного ускорения, применимый к ноосферогенезу, автор основывается на факте связи социальной информации с познающим субъектом, со свойством отражения.
В обществе происходит информационное взаимодействие, причем: «Важная особенность последнего состоит в том, что ничтожные материальные затраты на осуществление этого взаимодействия способны повлечь решения, влекущие несоизмеримо более значительные материальные последствия»1. С другой стороны, как отмечает Н.Н.Моисеев: «Получение новых сведений может иногда при ничтожных, практически нулевых материальных затратах приводить к грандиозным перестройкам всего образа жизни»2.
Принцип «информационного ускорения», в контексте диссертационной работы, отражает реальность ускорения темпов эволюции, которая связывается с повышением сложности организации системы, повышением информационной емкости системы. С появлением человека в биосфере Земли чрезвычайно повышается информационная емкость системы «биосфера», и, более того, создается социосфера — новый, более высокий структурный уровень существования материи. Созданная человеком социосфера
' Кузнецов H.A.,. Мусхелишвили Н.Л., Шрейдер Ю.А. Информационное взаимодействие как объект научного исследования (перслсктивы информатики) // Вопросы философии, 1999. № 1. С. 77. ' Моисеев H.H. Универсум. Информация. Общество. - М.: Устойчивый мир, 2001. С. 77.
и природная среда находятся в коэволюционной связи.
В социальной эволюции проявляется информационное ускорение самоорганизующейся системы, относящееся к значимой информации. Это полностью относится к формированию ноосферы, «как всегда актуального сейчас» процесса. По мнению А.С.Дриккера «...действие информационного отбора проявляется в том, что каждая последующая ступень социальной эволюции характеризуется возрастающей интенсивностью информационных процессов, а смена стадий эволюции отвечает такой перестройке общественной системы, которая обеспечивает повышение скорости переработки информации в изменяющихся вместе с системой внешних условиях»1. Не случайно периодизация человеческой истории имеет неравные хронологические отрезки и подчиняется циклическим закономерностям.
Каждая последующая историческая эпоха имеет более короткий хронометрический промежуток, этот общепризнанный культурологический факт представляет собой яркую иллюстрацию принципа информационного ускорения.
Весьма важным аспектом, позволяющим понять ноосферные процессы, являются энтропийно-информационные взаимодействия разноуровневых материальных форм между собой и с идеальными системами, созданными гением человека.
Пятая глава
«Коэволюционные принципы системообразования» состоит из трех параграфов. В ней рассматриваются коэволюционные принципы системообразования: дендроидпо-ретикулярный и коэволюциоиного невырождения систем, обосновывается феномен повышения качества энергии и информации в процессе системообразования.
В первом параграфе — «Диалектическая связь дифференциации и интеграции с позиций дендрондио-ретикулярного принципа» — рассматриваются проблемы действия механизмов коэволюции в процессе системообразования с позиций дендроидно-ретикулярного принципа.
Дендроидно-ретикулярный принцип коэволюции исключает возможность создания идентичных систем в пространственно-временном континууме. Схематично он напоминает бифуркационные ветвления вероятностей в границах одного аттрактора - древо ветвления. Разновременность ветвления вероятностей в границах любого структурного уровня объективно создает следующие условия: образовавшаяся ветвь отсекает возможность «реализации» другой в том же направлении. Причем схождение в одной точке нескольких эволюционных ветвей в последующем превращается в веер системных образований.
Для автора диссертационной работы не кажется парадоксальным тот факт, что без изменения параметров среды возникают разные структу-
1 Дриккер A.C. Информационный ключ к истории (индивид и общество) // Философские науки. 1999. № I -2. С. 118- 119.
ры. Невоспроизводимость коэволюционных процессов во многом объясняется дендроидно-ретикулярным притопом коэволюции. Однажды сформировавшаяся система, занявшая некогда свободную эволюционную нишу, устраняет' всякую возможность повторения эволюционной ситуации (определенного упорядоченного материального образования), даже в случае полного исчезновения данной системы. Повторение системного образа невозможно ни одновременно в разных областях пространства, ни позднее -ситуация неповторима.
Иллюстрацией действия данного принципа может служить идеальная модель формирования органа. Предположим, путем митотического деления из одной клетки образовалось две идентичных по своим наследственным качествам клетки. Последующее деление клеток не может абсолютно совпасть по времени. Поэтому клетка, разделившаяся раньше «покрывает» один из возможных вариантов расположения в пространстве, оставляя другой клетке возможность развития только в ином направлении — реализуется дендроидно-ретикулярный принцип коэволюции.
Основу дифференциации составляют изначальные индивидуальные различия элементов системы и особенности их пространственного расположения. Объединенные элементы системы вступают в противоречивые отношения друг с другом. Разрешается это противоречие возникновением и развитием функциональной дифференциации элементов, увеличивающей степень взаимодополнения, а значит и устойчивости системы, как основного направления ее развития.
Различное пространственное расположение по отношению к среде обитания составляет их первоначальное индивидуальное различие и обуславливает дальнейшую (или в дальнейшем) дифференциацию. Причем коэволюционные взаимодействия клеток имеют место и при дифференциации тканей и органов. «Основным организационным принципом является дифференциация форм движения материи, основанная на агресси-рующей интеграции все новых структурных элементов, постоянно возникающих в ходе этой дифференциации»1. Важно отметить, что в основе диалектики этих двух процессов лежит системообразующий фактор - дендроидно-ретикулярный принцип коэволюции, т.е. именно он регулирует их взаимопереходы, без него невозможно понять данный механизм эволюции. Все дальнейшее изложение подтверждает эту мысль.
Во втором параграфе — «Повышение качества энергии и информации» — описывается механизм повышения качества энергии и информации, приводящий к иерархизации системы.
Сутью иерархизации является установление взаимосвязей между элементами, имеющими различную степень упорядоченности, т.е. обладающими различным качеством энергии и информации. Этот процесс сопровождается уменьшением доли вещественности,' материальности в ее
1 Камшилов М. М. Эволюция биосферы. М : Наука, 1979. С. 70.
носителе. Иллюстрациями данного утверждения могут служить следующие примеры: возникновение нервной системы, сознания человека; увеличивающийся отрыв интеллектуальной элиты от остальной части населения, несмотря на повышение общего образовательного уровня и др.
С энергетической точки зрения иерархия означает, что самый важный элемент обладает большей энергией (информацией), а элементы, которыми он управляет, имеют меньшую энергию (информацию) каждый в отдельности, но в совокупности они уравновешивают его, делая систему в целом устойчивой.
Если система не уравновешена, то она возбуждена, так как одна часть не уравновешивается другой. Таким образом, в основе иерархии лежит тенденция системы к максимальной устойчивости, т.е. системообразующий фактор. Поэтому после объединения элементов развитие системы, ее дифференциация идет сначала в направлении снятия возбуждения на наиболее энергетически (информационно) заряженных уровнях, иерархически более высоких, и только потом — на менее важных. Например, из психологии хорошо известно, что в первую очередь удовлетворяются наиболее важные потребности человека, так как в противном случае он наиболее возбужден, находится в наименьшей устойчивости, и лишь затем удовлетворяются второстепенные, наименее энергетически заряженные потребности.
Укрупнение является общим механизмом как структурогенеза, так и информогенеза. В синергетике укрупнение называется неравновесным фазовым переходом и составляет предмет ее изучения. Так Г.Хакен отмечает: «... синергетику можно рассматривать как теорию возникновения новых качеств на макроскопическом уровне. При надлежащей интерпретации результатов синергетики мы можем рассматривать возникновение смысла как возникновение нового качества системы, или, иначе говоря, как саморождение смысла»1. Укрупнение, иерархия сопровождается повышением упорядоченности и устойчивости, а, следовательно, и повышением качества энергии и се все большей концентрации на высших уровнях системы, в ее ядре.
Число видов растений составляет несколько менее 21% от общего учтенного числа организмов. На виды животных падает 79%, составляющих менее 1% всей биомассы Земли. Данный пример, иллюстрирует одну из фундаментальных закономерностей истории развития: более высокий уровень дифференциации сосредоточен в меньшем объеме, чем уровень менее дифференцированный»2.
Эта тенденция отмечается в неживой природе, обществе, развитии науки, развитии материи в целом. В живой природе наблюдается закономерность: в процессе эволюции возникают новые формы движения мате-
1 Хакен Г. Синергетика. Иерархия устойчивости в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985. С. 45.
2 Камшилон М.М. Эволюция биосферы. М.: Наука, 1979. С. 76.
рии, причем темп их развития резко возрастает, по при этом указанное ускорение сосредоточивается на все более ограниченной области развивающейся материи
В данном параграфе появляется дополнительная аргументация объективности действия дендроидно-ретикулярного принципа коэволюции. Реализация вероятностей имеет различную временную протяженность: миллиард лет на планете господствуют одноклеточные анаэробные прокариоты - низший слой жизни, от которого отпочковываются аэробные эука-риоты. Включение в метаболические процессы эукариот атмосферного кислорода сделало их более уязвимыми по сравнению с их древнейшими предками к различными физическими воздействиями (ультрафиолетовое излучение, высокие температуры и др.), но зато дало главный выигрыш — гораздо большие способности к самоорганизации и развитию и закрыло прокариотам путь к дальнейшей эволюции в направлении многоклеточно-сти. Далее с появлением многоклеточных: растений и животных, лавинообразно нарастают эволюционные процессы, приводящие к повышению организации, формированию различных таксономических групп. Главное в происходящем — разновременность ветвления, причем каждая ветвь отсекает возможность «реализации» другой в том же направлении.
В третьем параграфе - «Принцип динамического коэволюци-онного невырождения биосоциальных систем» — на основе закона необходимого разнообразия У.Эшби доказывается равноценность всех видов, составляющих в совокупности единую систему.
Справедливость принципа динамического коэволюционного невырождения рассматривается для противостоящих систем генетического разнообразия. Происходит процесс взаимно обусловленного, коэволюционного усложнения, как отдельных пар генов, так и мультигенных комплексов и генома в целом.
Адаптивность функционирования системы выражается в том, что значения его параметров не выходят за определенные границы, т.е. в системе поддерживается гомеостаз.
В палеонтологической летописи биосферы имеется немало следов глобальных и локальных экологических катастроф. Но каждый раз природа успевала отреагировать установлением стационарного режима функционирования. «Сегодня мы можем наблюдать только удачные исходы сопряженной коэволюционной гонки, когда всякий раз успевали возникнуть компенсирующие генетические новшества, повышающие логическую мощность их носителей и тем самым возвращающие экосистему к равновесию, но уже на новом, более высоком уровне организации. Только с учетом этого замечания имеет смысл говорить о неизбежности коэволюционного прогресса экосистем и биосферы в целом»1.
В развитие идей У.Эшби и С.Н. Родина, в параграфе обращено внимание на тот факт, что роль суперхищника в биосфере играет человек.
1 Родин С. Н. Идея коэволюции. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1991. С. 215.
Причем в палеолите в ие меньшей степени, а, пожалуй, даже большей, чем в последующие эпохи. В неолите человек начал прилагать трудовые усилия для удовлетворения своих растущих потребностей, при этом активно изменял среду обитания.
Ограничение природного разнообразия в результате человеческой деятельности согласуется с принципами иерархических компенсаций и дендроидно-ретикулярным. Но следует отметить, что новые технологии разрешения продовольственной проблемы позволили на порядки увеличить численность человеческой популяции на Земле. Поэтому автор вводит понятие «принцип динамического коэволюционного невырождения биосоциальных систем». В результате коэволюционных взаимодействий человека и природы «биоценозы антропоцентрировались и антропоморфи-зировались, их элементный состав, поведение и рефлексы животных адаптировались к усиливающимся признакам человеческого присутствия»1.
Доводы в пользу объективно действующего принципа динамического коэволюционного невырождения биосоциальных систем дополняются фактом ассимиляции культурой антропогенных катастроф и выработки эффективных моделей управления природными процессами. Человек, «сотрудничая» с природой, учился контролировать «природные импульсы своего организма, сублимируя их в социально приемлемые действия и организуя свой внутренний мир согласно изменяющимся ценностям культуры...»2.
В заключение параграфа делается вывод, что принцип динамического коэволюционного невырождения биосоциальных систем до современного предкризисного состояния цивилизации «работал» достаточно эффективно, и человечество справлялось со своей задачей успешной коэволюции с природой. Преодолеет ли человечество нынешний цивилизационный кризис? — вопрос остается без ответа. Творческому мышлению предстоит еще открыть новые объективные закономерности, которые порождаются усложняющимися социоприродными системами, включающие сознательные действия, а так же разработать эффективные механизмы динамического коэволюционного невырождения биосоциальных систем для нынешнего этапа цивилизационного развития. Иными словами, ноосфера не просто красивая идея, а насущная необходимость для современного человечества.
Шестая глава
«Коэволюциопные основания ноосферогсиеза» содержит четыре параграфа. В ней обосновываются коэволюционные основания ноосферо-генеза с позиций гетерометрии биологического и социального, рассмотрения общества как динамической самоорганизующейся системы, гуманистических и аксиологических аспектов коэволюции. Формирование ноо-
1 Назаретян А.П. Цившшзационные кризисы в контексте Универсальной истории; Синергетика, психология и футурология. - М.: ПЕР СЭ, 2001- С. 170.
2 Там же.-С. 171.
сферы предстает как естественный коэволюционный процесс в эволюции наблюдаемой Вселенной, протекающий в настоящее время.
В первом параграфе — «Гетерометрия биологического и социального» — акцентируется внимание на разноприродности (гетеромерно-сти) биологических и социальных форм, которые имманентно включают в себя системы «человек» и «биосфера» с включенным в нее человечеством как своей подсистемой.
Принцип гетерометрии способствует разрешению чрезвычайно сложной задачи возможности коэволюции природы и общества. Причиной трудностей в этой ситуации является разная природа биологического и социального компонентов единой системы, функционирующих по различным законам. Поэтому некоторые авторы ставят под сомнение возможность коэволюции человеческого общества и природы.
По мнению автора настоящего диссертационного исследования, неправомерно уравнивать в закономерностях и темпах развития различные материальные образования. Живые системы относятся к одному темпоми-ру и развиваются по биологическим законам, а технические — к другому темпомиру и развиваются под влиянием творческой деятельности человека.
Возникновение новых наук: геномики, биоинформатики характеризует новый этап в познании человека как биологического вида. Рассуждения о природе человека, гетерометрии биологического и социального в нем, необходимо приводят к пониманию, что объективные научные знания недостаточны для объяснения природы человека.
Ключевой чертой специфически человеческого существования присущей человеку является «способность преодолевать тс или иные пределы, а значит, его принципиальную не-определенность»1. Поэтому автор исходит из того, что природу человека необходимо трактовать не только с позиций биологии, а так же с учетом религии, теологии, искусства, художественной литературы, философии, с позиций ценностной нагруженности.
Интерсинергийные подходы к раскрытию коэволюции разноуровневых материальных и даже идеальных систем позволяют говорить о принципиальной возможности коэволюции биологических и социальных систем, об объективно действующем коэволюционном принципе гетерометрии биологического и социального в эволюции социоприродных систем.
Человек является сложной системой, микрокосмом, состоящим из двух подсистем — человек-индивид (биологический вид) и человек-личность (социальная система), которые находятся в теснейшей связи и эволюционируют совместно. Двуединство человека проявляется в его поведении, порождает конфликт между двумя его сущностями: Эволюция биологическая и эволюция социальная . коррелируемые процессы. И, несмотря на то, что с момента появления Homo sapiens социальное в че-
1 Юдин Б.Г. О человеке, его природе и его будущем // Вопросы философии. — 2004. ~
№2,-
С. 21,
ловеке становится доминирующим качеством, биологическую эволюцию отрицать нельзя, она лшнь только видоизменяется. С развитием техносферы человек создает для себя искусственную среду обитания.
В эру научно-технического прогресса адаптация человека к условиям среды носит больше социальный характер. Но, в то же время, на фено-типическом уровне протекает процесс формирования адаптивного типа человека городской среды. Это позволяет утверждать, что антропогенное воздействие на природу определяет новое направление эволюции природы, включающее в себя и биологическую эволюцию человека.
Разноприродность биологического и социального компонентов единой системы, функционирующих по различным законам, дает основание для предположения, что в основе коэволюционного процесса общества и природы лежат дополнительные механизмы, определяющие направление и скорость соразвития этих систем, принадлежащих к разным уровням организации.
Таким образом, человек выступает той формой организации материи, законы которой еще далеко не познаны. Но можно с достаточной долей уверенности предположить, что эти законы носят, в первую очередь, информационный характер, с «информационным взаимодействием» как определяющим типом функционирования и «информационным ускорением», как принципом коэволюционных процессов в ноосферогенезе. «Они (законы) связаны с функционированием Разума и появлением многочисленных информационных связей, и, прежде всего с развитием системы «Учитель»»1.
Принцип гетерометрии биологического и социального отражает иерархию природных целостностей, жизнь и разум человека перестраивают характер эволюции природы, создавая «новую» природу с новыми законами и механизмами функционирования, что и определяет явление коэволюции гетеромерных систем.
Гетеромерность био- и социо- вполне преодолевается и даже становится «вполне естественной» с позиций антропно-социокультурного принципа, который имеет интегральный характер и основывается на идее детерминации будущим, коэволюции биологического и социального с участием разума как основного регулятора совместного развития.
На данном этапе изложения авторской концепции миропонимания необходимо делается вывод о взаимодополнительности и интеграционном единстве всех ноосферных принципов коэволюции. Ни один из них не проявляется «в одиночку», только в совокупности «работает» группа ноосферных принципов.
Во втором параграфе — «Общество как динамическая саморазвивающаяся система» - развивается идея о формировании в общественных структурах своих законов развития, не присущих остальной природе, при сохранении глубинной сути эволюции.
1 Моисеев Н.Н. Универсум. Информация. Общество. — М.: Устойчивый мир, 2001. С. 77.
Определяющим фактором развития формирующегося общества становятся процессы получения и использования информации. Чем выше уровень сложности материальной структуры, тем значительнее роль информационных взаимодействий в ее развитии. «Верно и обратное утверждение: усложнение информационных структур есть следствие роста интенсивности информационного взаимодействия»1.
Поэтому основой авторских рассуждений является то, что любая общественная система, как и общество в целом, так же является саморазвивающейся динамической системой, ибо она — естественная составляющая природы, и в основе ее саморазвития лежат универсальные принципы коэволюции.
Общество представляет собой, динамическую систему. Исторический опыт показывает, что можно предсказать приближение кризиса, момента бифуркационного перехода в новое состояние, новый режим эволюции, но предсказать посткризисное положение общественной системы практически невозможно. «Понимание этого факта имеет огромное практическое значение: мы можем утверждать, что центральной задачей любой системы управленческих акций является обеспечение такого развития общественных процессов, которое позволило бы обществу избежать втягивания в кризис и сохранить свое развитие в пределах предсказуемости»2.
Исследуя прецеденты и механизмы обострения антропогенных кризисов, А.П.Назаретян вывел закон техно-1уманитарного баланса. Логика настоящего исследования позволяет возвести его в принцип техно-гуманитарного баланса, который формулируется следующим образом: «чем выше мощь производственных и боевых технологий, тем более совершенные механизмы сдерживания агрессии необходимы для сохранения общества»3.
Развитие производственных и боевых технологий приводит к очередному цивилизационному кризису, преодоление которого возможно при условии своевременной выработки человечеством адекватно совершенных механизмов сдерживания агрессии.
Цивилизационные кризисы, обусловленные ростом технологического могущества человека, приводящего к экологическим и гуманитарным глобальным проблемам, являются неизбежными и даже необходимыми этапами эволюции — точками бифуркации. Возможность предотвращения саморазрушения социальной системы основана на высоком уровне внутреннего разнообразия, выработке комплекса необратимых социальных и психологических изменений, адаптации человечества к растущему инструментальному могуществу.
На разных стадиях общественного развития соблюдается закономерная зависимость трех переменных факторов: технологического потен-
1 Моисеев НЛ. Универсум. Информация. Общество. — М.: Устойчивый мир, 2001, С. 100.
2 Там же. С. 96.
3 Назаретян А.П. Цившшзационкые кризисы в контексте Универсальной истории: Синергетика, психология и футурология. - М.: ПЕР СЭ, 2001.-С 96. ••
циала, качества выработанных культурой средств регуляции поведения и устойчивости социума. При этом растущий технологический потенциал делает социальную систему менее зависимой от состояний и колебаний внешней среды, но в то же время более чувствительной к состояниям массового и индивидуального сознания. Внутренняя устойчивость социума зависит от качества регуляторных механизмов культуры.
В развитии любого общества просматриваются периоды спокойного развития и резких перестроек.. Коэволюционный принцип техно-гуманитарного баланса проявляется в виде исторического отбора социальных организмов, сумевших своевременно адаптироваться к собственной силе. '
В третьем параграфе — «Гуманистические аспекты коэволюции» — делается принципиально важный для настоящего исследования вывод, заключающийся в том, что концепция коэволюции, может быть создана на основе антропно-социокультурного принципа, но не в либерально-индивидуалистическом его понимании, а в обновленном его звучании, основанном на экологическом мышлении, интегративном, междисциплинарном миропонимании.
Антропно-социокультурный принцип коэволюции вытекает из самого факта существования человека в составе биосферы. Человек, человеческая мысль, сознание, духовный мир человека, его иррациональность и непредсказуемость - такая же принадлежность природы, как и все другие космические объекты. Мировые константы имеют параметры, позволяющие существовать человеку, человеческому разуму, наблюдающему и познающему Вселенную и рассчитывающему данные константы.
Антропно-социокультурный принцип предполагает целокупность интеллектуальной, духовной и нравственной составляющих жизнедеятельности человека в природе и включает жесткие логические ограничения совместного развития. В этом заключается смысл его основания на экологическом императиве коэволюции человека и природы, как объективно обусловленном. Гуманистический смысл концепции коэволюции придаст включенность человека в природные коэволюционные процессы.
По данным антропологии, экзистенциальный кризис антропогенеза преодолен человеком посредством «феномена бутылочного горлышка», это означает, что выжило, вероятно, всего лишь одно стадо, положившее начало новому витку эволюции. Следовательно, это стадо смогло выработать искусственные механизмы торможения агрессии, заботы о немощных, стариках и мертвых.
Автор принимает также тезис Н.Н.Моисеева о том, что важнейшей причиной появления принципов нравственности (а как следствие, и морали как норм поведения) была необходимость в создании новой формы памяти. Без нравственности как общественного института не мог бы возникнуть механизм «Учитель», он и реализовал эту память, без которой прогресс общественных форм организации неоантропов был бы невозможен.
Нынешний экологический и гуманитарный цившшзационный кризис указывает на то, что человечеству для обеспечения своего будущего необходима смена нравственного принципа столь же глубокого, как на заре становления общества. Этот принцип можно назвать «принципом Ноо-сферности», который в работе представлен в интерсинергийной совокупности ноосферных принципов (гетерометрии, детерминации будущим, эволюции эволюционных механизмов, антропно-социокультурного и техно-гуманитарного баланса) и представляет собой высший уровень интеграции коэволюционных процессов, лежащих в основе ноосферогенеза.
Принципы ноосферности реализуется через коэволюцию биологического и социального, коэволюцию природы и общества и основывается на механизмах детерминированности, наблюдается эволюция эволюционных механизмов. Здесь мы имеем дело с коэволюцией общественных и общественно-природных процессов, именно поэтому антропно-социокультурный принцип занимает иерархически высшее место среди других коэволюционных принципов. Дефиницию которому невозможно дать только с естественнонаучных или философских позиций. Он синтезирует в себе трансдисциплинарное мировосприятие, конвергенцию и интеграцию гуманитарной и естественнонаучной культур, включает своей составляющей экологический и нравственный императивы.
Принципы ноосферности предполагают коэволюционирующие звенья — общественный разум, общественная деятельность и природа. Несмотря на то, что роль разума является главенствующей, обеспечивающей успешность коэволюционного процесса, разум и природа являются коэво-люционирующими партнерами, так как человек, носитель разума, являясь природным существом способен жить именно в составе биосферы с теми параметрами, которые не выходят за границы аттрактора, в котором сформировался биологический вид Homo sapiens.
В параграфе обосновывается принцип эволюции эволюционных механизмов. Раскрытие данного принципа возможно на признании разумной деятельности человека как главного (среди равных) фактора совместного развития. «Человек на основе познанных законов синергетики с помощью разума, посредством мышления изобретает или формулирует новые законы развития материи — законы интеллектики, которые действуют только по его программам и под его управлением»1. Человек развивает материю, создавая разумом новые объекты не Земле и во Вселенной.
Сознание, интеллект, рациональность, вся совокупность социальных качеств человека с одной стороны и вся остальная природа с другой — коэволюционирующие партнеры в ноосферогенезе. «Детерминация будущим — фундаментальное явление в функционировании живой материи» вообще, а человека - особенно. «Оно выступает как действие конечных
' Адамов А.К. Философские аспекты развития гипотезы В.И. Вернадского о ноосфере // Рационализм и культура на пороге третьего тысячелетия: Мат-лы Третьего Российского Философского конгресса (16 — 20 сентября 2002 г.): В 3 т. Т. 2. Ростов н/Д, 2002. С. 60.
целевых причин»'. «Триалектика» прошлого, настоящего и будущего» - в этом видится человекоразмерность ноосферогснеза, заключается телеологическая сущность ноосферогенеза. Именно поэтому в диссертации выделяется особый принцип коэволюции: «детерминации будущим». Будущие образы, создаваемые человеческим разумом детерминируют поведение человека и предопределяют его коэволюционную роль в биосфере и Универсуме.
Принципы ноосферности имманентно связаны с вечным вопросом свободы воли. Возможность свободного выбора является составной частью наших понятий о нравственной ответственности и так же является сущностной основой человекоразмерности коэволюционного принципа ноосферности.
Гуманизация коэволюционных процессов предполагает повышение роли человека не только в социокультурной, но и естественной истории. Становление ноосферного гуманизма основывается на интеграции рационального и духовного, становлении науки, раскрывающей ноосферное содержание. Отсюда следует, что величина отрезка существования вида Homo sapiens во многом зависит от духовной эволюции, скорости и направления модернизации социальных институтов. Если они будут обеспечивать лучшую устойчивость системы Homo sapiens и всей биосферы, то отрезок жизни человечества увеличится, если нет—уменьшится.
В четвертом параграфе - «Аксиологические основания ноосферогенеза» — ноосфера рассматривается как ценность, как смыслообразую-щес основание человеческого бытия, задающая направленность и мотивированность человеческой жизни, как результат коэволюции человека и природы.
Человек — носитель разума, главный эволюционирующий фактор и равноправный субъект коэволюционного, ноосферного процесса. Ценностно-смысловыми основаниями ноосферогенеза являются цели человеческого существования. Поиски истинных смыслов жизни ведутся мыслителями всех эпох. Любые достижения человеческой мысли в различных сферах человеческого сознания, будь то мифология, религия, наука или искусство, в совокупности составляют необходимую элементную основу смыслов человеческого существования.
В традиции русской религиозной антропологии рассматриваются проблемы целей и смысла жизни. При этом обращается внимание на то, что человеческому сознанию принадлежит выбор, свобода воли, направляющая цепь человеческих поступков, причем внешние обстоятельства приобретают второстепенное значение (В.В. Розанов).
Человеческая личность в христианстве имеет особую ценность и при том бесконечную ценность, поэтому сообразусмость общества с индивидуумом, есть подчинение принципов коллективной жизни закону нравственности личной.
' Жданов Ю.А. Избранное. Т. 2. - Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. С. 112.
Идея о врожденной способности человека различать добро и зло и о необходимости для него творить добро, чтобы и быть человеком, исходит из христианского понимания личности как самоценности автономного субъекта, способного по своей свободной воле приблизиться к божественному, или, как говорят православные, обожиться.
Многим из наиболее проницательных умов прошедшего столетия пути выхода из кризиса виделись в той или иной форме возвращения к теоцентрическому устройству мироздания (H.A. Бердяев, П. Сорокин).
Философская рефлексия исходит из того, что смысл жизни не дан человеку изначально, а создается самим субъектом. «Смысл нельзя дать, его нужно найти. Смысл должен быть найден, но не может быть создан... осуществляя смысл, человек реализует себя»1. Смысл жизни человека связан с реализацией свободы воли, а потому связан с идеалом, основывается на чувстве долга и совести. В отличие от религиозных концепций смысла жизни, основанных на служении Абсолюту, в философской традиции «человек сам, своими делами и мыслями сообщает своей жизни тот или иной смысл»2.
Г.С.Киселев отмечает: «Быть человеком - значит быть моральным, значит жить усилием сознания (духа)»3. Вне усилия нет человека как личности. Именно в этом смысле Мамардашвили говорит о «труде жизни», о том, что культура есть только «возможность еще большей культуры»4.
Высшее существо человека связывается с сознанием, «сознание — высшая форма существования»5. Человек есть дух, чье бесконечное существование отражается в беспредельном сознании.
Эволюция подводит человека к тому, чтобы он все более и более пристально вглядывался в глубину самого себя, ощущал всс более ясные проявления своего сокровенного существа. Это те ощущения истинного, доброго, прекрасного, тонкого, чистого и благородного, которые оказывают воздействие на поведение человека.
В поисках ключа к пониманию мира в познании природы человека необходим синтетический, целостный подход к проблеме человеческой сущности, интегрирующий различные науки и мировоззрения, опыт востока и опыт запада, делающий упор на развитие интеллекта, сознания, его духовной составляющей. Развитие мира - необратимый процесс, эволюция связывается с развитием сознания и преобразованием не столько природы человеком, сколько преобразованием природы человека.
Согласно научной антропологии, человек представляет собой единство биологического, психического и социального. На определенном этапе антропогенеза человек пробуждается к знанию души и испытывает по-
1 Франкл В. Человек в поисках смысла. М., 1990. С..36-41.
2 Трубников Н.И. Проблема смерти, времени и цели человеческой жизни // Философские науки, 1990. № 2. С. 104.
3 Киселев Г.С. «Кризис нашего времени» как проблема человека // Вопросы философии. - 1999. - Ка 1. — С. 43.
4 Мамрдашвили M. Философня — это сознание вслух / Как я понимаю философию. М.11992. С. 64.
5 Интегральная Йога Шри Ауробиндо. Перев. Наливиной Т.И. М., 1992. С. 41.
требность проявить ее во внешнем сознании и сделать хозяином своей жизни и деятельности. При этом условии становится возможной ускоренная эволюция, связанная с психической трансформацией человеческой природы.
Эпоха Ноосферы характеризуется, прежде всего, тем, что человечество управляет процессами самоорганизации биосферы. «Во всяком случае, стихийный процесс самоорганизации должен войти в некое русло с весьма жесткими берегами, которые определяются возможностью предвидеть те опасности, которые ожидают человечество, и теми возможностями, которыми располагает человечество для управления собственным поведением в своей экологической нише»1.
Данное утверждение Н.Н. Моисеева, по мнению автора работы не противоречит идее свободы, так как свобода и предполагает осознанный выбор путей коэволюции общества и природы в границах аттрактора существования биологического вида Homo sapiens.
Принципы эгоизма, антропоцентризма и индивидуализма западной культуры воспитали идею могущества над природой, современная техногенная цивилизация Запада, нещадно эксплуатируя природу, заботится лишь о сиюминутной выгоде.
Седьмая глава «Ноосферогенез и перспектива устойчивого развития»
включает три параграфа. В ней обосновываются интегративные связи и сущностное совпадение целей (направлений) ноосферогенеза и концепции sustainable development. Логика изложения основывается на трансцендентных свойствах пространства и времени. На фоне общих идей В.И.Вернадского и Н.Н.Моисеева, с позиций раскрытых в диссертационном исследовании принципов коэволюции дается характеристика особенностей современного этапа ноосферогенеза.
В первом параграфе — «Трансцендентное пространство и время» - на основе идей ЭЛеруа, П.Тейяра де Шардена, В.И.Вернадского, Н.Н.Моисеева и др. и обосновывается ноосферогенез с учетом трансцендентности пространства и времени.
Человеческим сознанием было обнаружено не только существование реального пространства-времени, где события идут своим причинно-следственным чередом, но и их трансцендентные формы. Причем из трансцендентного пространства-времени можно попасть в любую точку реальности так, что события, происходящие там, для нас существуют как «всегда актуальные сейчас».
1 Моисеев Н. Н. С мыслями о будущем России. М., 1997. С. 137.
События в трансцендентном пространстве-времени имеют свойства происходить и накапливаться, как в «черных дырах» Хоккинга, но никогда не утрачивают своей актуальности, не переходят в «небытие». По крайней мере, до тех пор, пока человечество сохраняет память о них.
Это свойство — быть всегда актуальным сейчас — имманентно присуще ноосфере. По всей видимости, именно ощущение трнсцендентной специфики ноосферогенеза привело к осознанию наличия не только реальных пространственно-временных форм. Достижения в сфере духовного компонента культуры не исчезают и не теряют своего значения для последующих поколений. Изобретение письменности сделало возможным их увековечение даже в том случае, когда культура народа, их создававшего, в целом ушла в небытие.
Человечество все больше задумывается над выходом из кризисной ситуации по мере нарастания опасностей со стороны нерешенных экономических проблем, стремится предпринять практические шаги по ее преодолению, Большое значение в этой связи имеют своевременно и правильно сделанные выводы из накопленного опыта, изменившихся обстоятельств. В частности важно научиться использовать науку для решения обостряющихся экологических проблем. Для этого сама наука должна стать человекоразмерной. Научная истина должна соединиться с моралью. Для этого необходимо изменить сложившуюся парадигму.
Во втором параграфе — «Ноосфера В.И.Вернадского» — рассматриваются основные положения мыслителя о формировании сферы разума.
Вернадским была предпринята попытка, научно обосновать качественные изменения во взаимодействии природы и общества под влиянием деятельности человека. Он рассматривал общество как единство живой и неживой природы, как целостную систему, в которой человек доминирует в качестве активного субъекта. Достижение во взаимодействии природы и общества такого состояния, при котором важнейшим фактором становится разумная деятельность человека, он определил понятием ноосфера (от греческого 1)ог><; или истод - ум, разум и о<ршра — сфера), то есть сферой разума.
При этом разум не сводится только к естественнонаучному разуму, понятие «разум» включает своей составной частью также сознание духовность — ноосфера шире, чем сфера естественнонаучного разума. Ноосфера, на взгляд автора исследования отражает человекоразмерность науки.
Феномен науки трактовался В.И.Вернадским как проявление «структуры биосферы», то есть целостность научных представлений об объективной картине - «слепок» реальных-процессов биосферы. Отсюда формулировался вывод: реально (и даже необходимо) создание «единой вселенской науки», которая могла бы охватить «единым взглядом» естественные и социальные процессы реальности. Научная мысль стоит у порога «великого синтеза» представлений о природе и человеке1.
1 Вернадский В. И. Начало и вечность жизни. Пб.: Время, 1922.
Ноосфера мыслится, как высшая ступень интеграции форм существования материи, когда будет основываться на научном понимании естественных и социальных процессов и согласовываться с общими законами развития природы любая преобразующая деятельность человека; другими словами - это высший этап эволюции системы общество-природа, этап, которого еще нет, но который начал уже формироваться и должен обязательно быть, если человечество хочет избежать надвигающихся потрясений и жить достойно в будущем.
В ноосфере В.И. Вернадского человечество обрело достоверность, поддерживаемую практикой планетарного образа жизни с его экологическими и космическими заботами. К заботам этим относятся и информационные технологии социального отражения, непосредственно нормирующие внутреннее функционирование общественного разума.
В третьем параграфе — «Современный этап ноосферогенеза» -рассматриваются современные концепции ноосферогенеза и дается характеристика его современного этапа.
Идеи разумоподобия Универсума разрабатывались еще в древневосточной, прежде всего индийской и китайской философии, также в других культурах: «мировая душа» (Платон), «мировой ум» (Аристотель), «мировой дух» (Гегель), «общественный разум» (К. Маркс). Мышление — этика субъекта, совершающего выбор в бесконечном информационном пространстве.
Таким образом, сферу разума можно рассматривать как состояние цивилизации, которое появится в результате выживания и перехода к устойчивому развитию человечества, устранения глобальных опасностей и катастроф. Не подлежит сомнению тот факт, что становление ноосферы должно быть связано не с отдельно взятой проблемой, а с решением комплекса проблем. Например, решение проблемы парникового эффекта невозможно без решения проблемы загрязнения атмосферы выхлопными газами и проблемы энергетики Земли.
В настоящее время формируется новая наука — глобалистика, «которая изучает наиболее общие закономерности развития человечества и модели управляемого, научно и духовно организованного мира в единстве и взаимодействии трех основных главных сфер человеческой деятельности — экологической, социальной и экономической — в реальных условиях земли с ее конечными физическими размерами и ограниченными природными ресурсами, в наступившую эпоху антропогенно перегруженной Земли»1.
А.Д.Урсул видит становление ноосферы через реализацию трех ступеней развития: информационной, экологической и космической. На каждой ступени решаются определенные задачи.
В настоящее время происходит отказ от представления ноосферы как преобразованной биосферной оболочки. Одним из факторов становле-
1 Оленьев В.В., Федотов А.П. Глобалистика на пороге XXI века // Вопросы философии. - 2003. - № 4. -С. 19.
ния ноосферной цивилизации является сохранение биосферного разнообразия, рациональное природопользование, поддержание устойчивости биосферных компонентов. Ноосферу следует рассматривать как некое будущее состояние, цивилизации, развитие которого будет определяться разумной человеческой деятельностью.
В сложившихся социоприродных отношениях биосфера становится подсистемой планетарной цивилизации. Условием, необходимым для развития нашей цивилизации является преобразование биосферы в параметрах позволяющих сохранить земную цивилизацию. В процессе ноосферо-генеза происходит переход биосферы от одного ее состояния к другому, в результате чего она приобретает новое качество, а не как особую самостоятельно существующую оболочку.
Все в большей степени биосфера оказывается «включенной в ткань общественного бытия», и тем самым процесс ее бесконечного развития и совершенства затрагивает и социальную сферу. Являясь частью природы, человек не в состоянии прекратить данный процесс. Переход биосферы в ноосферу, таким образом, прежде всего, означает то, что человек обязан, вынужден взять всю ответственность за дальнейшую эволюцию биосферы в целом и самого себя, неизменно руководствуясь в своей преобразующей деятельности принципом «не навреди».
В процессе становления ноосферы «суть дела заключается не в том, что общество адаптируется к окружающей среде, а в том, что оно последовательно адаптирует внешнюю природу к своим возрастающим потребностям, а также перестраивает внутреннюю природу человека в соответствии с его возрастающими возможностями и последствиями преобразующей деятельности»1.
Концепция sustainable developmen представляет собой вклад в развитие идеи ноосферы как общецивилизационной сферы управляемого устойчивого (оберегающего, самоподдерживающего, сбалансированного) развития, в которой будут обеспечены приоритеты нравственного разума, нового гуманизма, коэволюции общества и природы.
Гегелевская диалектика возникновения и уничтожения дающая представление о тождественности разрушения и созидания, о соединении в «субстанциальной необходимости» возможности и действительности весьма актуальна для становящейся науки ноосферологии.
В «Заключении» диссертации обобщены результаты исследования, изложены его основные выводы, подтверждающие и обогащающие исследовательскую гипотезу, даются рекомендации для практического использования полученных результатов и намечаются пути дальнейшего изучения проблемы.
' Назаретян А.П. Цивилизациоштые кризисы а контексте Универсальной истории: Синергетика, психология и футурология.-М.: ПЕР СЭ, 2001.-С. 133.
Основные публикации автора по теме диссертации I. Монографии
1. Гетманов И.П. Коэволюционная динамика ноосферогенеза. — Ростов н/Д: АПСН СКНЦ ВШ, 2004. - 188 с. (11,75 п.л.)
II. Учебная литература
2. Гетманов И.П. Синергетические аспекты ноосферогенеза. — Новочеркасск: ЮРГТУ, 2003. - 72 с. (4,53 п.л.)
3. Гетманов И.П. Глобальный эволюционизм и ноосферогенез. — Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. - 67 с. (4,19 пл.)
4. Гетманов И.П. Философское постижение человека. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. - 24 с. (1,36 п.л.)
5. Гетманов И.П. Философские основания ноосферогенеза. — Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. - 24 с. (1,36 пл.)
III. Статьи, тезисы докладов и выступлений
6. Гетманов И.П. Новое направление эволюции природы как следствие антропогенеза // 2000 лет от Рождества Христова: Проблемы, итоги и перспективы развития мировой цивилизации: Материалы науч.-теор. конф. «Цивилизация и человек», 24 дек. 1999 г./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. — Рос-товн/Д: Пегас, 2000. - С. 51 -52. (0,1 п.л.)
7. Гетманов И.П. Взаимосвязь биологической и социальной эволюции человека // 2000 лет от Рождества Христова: Проблемы, итоги и перспективы развития мировой цивилизации: Материалы науч.-тсор. конф. «Цивилизация и человек», 24 дек. 1999 г./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Рос-товн/Д: Пегас, 2000. - С. 52-53. (0,1 п. л.)
8. Гетманов И.П. Трансдисциплинарный подход к изучению сущности человека // Фундаментализация высшего технического образования: Материалы Всерос. науч.-метод. конф. - Новочеркасск: Набла, 2000. — С. 137-139. (0,2 п.л.)
9. Гетманов И.П. Антропогенез в свете эволюционно-синергетической парадигмы // Лосевские чтения: Материалы науч.-теор. конф. «Цивилизация и человек: проблемы развития». — Ростов н/Д: Пегас, 2001.-С.101. (0,1 пл.)
10. Гетманов И.П. Коэволюция в человеке и ее связь с глобальным эволюционным процессом // Лосевские чтения: Материалы науч.-теор. конф. «Цивилизация и человек: проблемы развития». - Ростов н/Д: Пегас, 2001.-С. 99-100. (0,1 п.л.)
11. Гетманов И.П. Методологические основы формирования креативной личности // Образование в условиях трансформации культурной среды малых городов России: Материалы науч.-практ. конф., 13-14 июня 2001 г., г. Каменск-Шахтинский. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. - С. 2528. (0,16 пл.)
12. Гетманов И.П. Идея коэволюции человека и ее связь с глобальным эволюционным процессом // Социализация личности в современных политико-экономических условияхг Материалы науч.-практ. конф. Каменского института (филиала) ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2003. -С. 71 -79. (0,4 п. л.)
13. Гетманов И.П. Биосоциальная коэволюция и ноосферогенез // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. - 2003. - Прил. № 10 (11). - С. 3 - 12. (0,7 пл.)
14. Гетманов И.П. Циклические закономерности энтропийно-информационных взаимодействий в процессе ноосферогенеза // Циклы. Материалы пятой Международной конференции. Т. 4. - Ставрополь: Сев.Кав.ГТУ, 2003. - С. 5 - 9. (0,6 п.л.)
15. Гетманов И.П. Ноосферогенез: коэволюционные аспекты // Научная мысль Кавказа. - 2003. - № 4. - С. 15 — 25. (1,2 п.л.)
16. Гетманов И.П. Принципы коэволюционной динамики // Научная мысль Кавказа. — 2004. — № 4. — С. 50 — 58. (1,15 п.л.)
17. Гетманов И.П. Ноосферогенез как смысл человеческого бытия // Циклы. Материалы шестой Международной конференции. Т. 3. -Ставрополь: Сев.Кав.ГТУ, 2004. - С. 131 - 139. (1,03 п.л.)
18. Гетманов И.П. Антропный принцип в современном миропонимании // Циклы. Материалы шестой Международной конференции. Т. 3.
- Ставрополь: Сев.Кав.ГТУ, 2004. - С. 139 - 146. (0,94 п.л.)
19. Гетманов И.П. Глобальный эволюционизм как коэволюцион-но-синергетический синтез // Научная мысль Кавказа. — 2005. — Прил. № 1.
- С. 3 - 10. (0,49 п.л.)
20. Гетманов И.П. Проблема времени и принцип информационного ускорения // Научная мысль Кавказа. — 2005. — Прил. № 3. — С. 3 — 13. (0,7 п.л.)
Подписано в печать 13.09.2005 г. Формат 60/84 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Объем 2,5 п.л. Тираж 100. Заказ 1313.
ЗАО «Редакция газеты «ПИК» 367800, г. Каменск-Шахтинский, ул. Ленина, 76.
Введение
Глава
Основные структурные характеристики аморфных систем
1.1 Некоторые вопросы теории дифракции в аморфных материалах
1.2 Определение корреляционных функций из эксперимента
1.3 Корреляционные функции Бхатья-Торнтона
Глава
Компьютерное моделирование аморфных структур
2.1 Обзор методов построения структур
2.2 Эмпирические межатомные потенциалы.
2.3 Построение потенциалов межатомного взаимодействия из данных по рассеянию
2.4 Построение потенциалов межатомного взаимодействия из псевдопотенциальной теории
2.5 Обзор методов релаксации
2.6 Новый, секвенциальный методкомпьютерногопостроения аморфных структур
Глава
Результаты компьютерного моделирования однокомпонетных структур.
3.1 Общие характеристики модельных кластеров
3.2 Корреляционные функции в модельных структурах
3.3 Угловые корреляционные функции
3.4 Структура ближнего порядка
3.5 Рассеяние рентгеновских лучей на модельных структурах
3.6 Локальные микронапряжения в аморфных структурах
3.7 Зависимость основных характеристик модельной структуры от размеров кластера основные результаты третьей главы
Глава
Бинарные модельные аморфные структуры.
4.1 Проблемы построения компьютерных моделей бинарных структур
4.2 Корреляционные функции бинарных модельных систем
4.3 Тонкая структура ближнего порядка в бинарных модельных сплавах
4.4 Дебаевское рассеяние в бинарных модельных системах
4.5 Микронапряжения в бинарных системах 165 Основные результагы четвертой главы
Глава 5 Элементарные возбуждения в модельных структурах
5.1 Нормальные колебания в идеальных кристаллах
5.2 Фононы в несовершенных кристаллах
5.3 Элементарные возбуждения в аморфных структурах
5.4 Мет од Такено-Года
5.5 Дисперсия фононов в модельных структурах
Основные результаты пятой главы
В последние тридцать лет произошло смещение центра ишересов в физике конденсированных сред, охватившее новые классы материалов и явлений. Прежде всего, эго относится к наноматериалам, таким как ультрадисперсные порошки, фулле-рены, нанотрубки, а также твердые аморфные тела различной природы. Особый интерес в этом ряду, на наш взгляд, представляют металлы и сплавы с тополо1 ически разу-порядоченной структурой - металлические стекла. Впервые существование некриаал-лических металлов было отмечено в 1938 году А. Шилышковым [1,2], однако эти публикации остались по видимому неизвестными для иностранных исследова1елей, так как в широко известном сборнике [9] утверждается, что первая тонкая фольга металлического стекла - сплава Аи+81 была получена П. Дювезом в 1959 году - на двадцать лет позже, а в известном обзоре Чена [43] утверждается, что впервые аморфный никель в виде осажденной пленки был получен Вюртцем еще в 1845г при разложении раствора его фосфорных солей. Утверждение довольно странное, так как эюг опыт был проведен задолго до открытия рентгеновских лучей - инструмента исследования структуры и задолго до формирования фундаментальных представлений о кристаллических структурах. В шестидесятые - семидесятые годы, особенно после 1975г, число работ, посвященных, как способам аморфизации, так и свойствам полученных аморфных структур резко возрастает. Интерес к структурам такого рода, особенно к металлическим стеклам, был вызван целым рядом их специфических свойств. Прежде всею, это высокая коррозионная стойкость, механическая прочность, твердость, отсутствие зерен. Уникальные магнитные свойства делают аморфные материалы весьма перепективными для применения в приборах записи-чтения информации. Отсутствие кристаллической структуры делает металлические стекла радиационно-стойкими, что может оказаться предпочтительным при использовании их в качестве сверхпроводящих элементов в термоядерных установках. По мере накопления результаюв выходя! монографии [4, 9-15], обзоры [29-33, 42-44] и проводятся конференции по свойствам и теории аморфных материалов [18-22].
Основной трудностью при исследовании аморфных материалов является нестабильность этой фазы, которая создает большие проблемы, как при получении, так и при исследовании. В настоящее время существуют несколько основных групп методов получения металлических стекол, это: 1 различные способы закалки из расплава, 2)осаждение газовой фазы на подложку при гелиевых температурах и 3)механические деформации. Более подробное обсуждение приведено в монографии [11]. Наибольшее распространение получил метод закалки из расплава на быстро вращаемся колесе -спиннингование ввиду своей технологичности, позволяющей получать аморфные вещества в больших количествах и прежде всего электротехнические стали, обладающие специфическими полезными свойствами. Основной проблемой при закалке любым способом является проблема подавления зародышей кристаллизации, что требует высоких скоростей охлаждения, зависящих от природы аморфизующихся субстанций. Скорость охлаждения при спиннинговании достигает 105-106К/с, что досшючно для аморфизации сплавов типа Рех(В,Р)1.х и сталей, но совершенно недостаточно для замораживания из расплава чистых, особенно переходных металлов, где требуются скорости охлаждения порядка Ю10 * 1012К/с. При вакуумном напылении атомы сублимируются с поверхности нагретого образца и осаждаются на охлаждаемую жидким 1елием подложку либо в вакууме [12], либо в атмосфере Не [16], при этом атомы Не попадают внугрь растущей аморфной структуры способствуя ее стабилизации, подобно тому как атомы бора и фосфора препятствуют кристаллизации аморфного железа. Конденсация из газовой фазы отвечает скоростям закалки 1013К/с, поэтому с помощью этой методики удалось аморфизовать чистые металлы, такие как N1, Аи, Ре и т.д. Таким же образом образуются и аморфные сплавы при одновременном испарении нескольких компонент, однако контролировать состав при низкотемпературной конденсации довольно проблематично. Механическое перемалывание в шаровых мельницах или сильные пластические деформации, производимые другими способами позволяют получить аморфное состояние сплавов переходных металлов, или переходных с обычными [17]. Следует подчеркнуть, что из-за сильнейшей нестабильности стеклообразного состояния в образцах аморфных металлов и сплавов всегда присутствует доля кристаллизованной фазы в тех или иных количествах, причем эта доля может меняться со временем при комнатной температуре или прямо в ходе эксперимента при отжиге электронным лучом в микроскопе. Полученные стекла подверыются структурным исследованиям, как классическими методами рентгеновской и электронно-микроскопической дифрактомегрии, подробно рассмотренными ниже, так и более новыми, такими как импульсное рассеяния нейтронов, малоугловое рассеяние, метод протяженной юнкой структуры спектров рентгеновского поглощения (ЕХАР8), эффект Мессбауэра и метод рентгеновской дифракции с дисперсией по энергии (ЕОХБ). Подробный обзор этих методов и результатов, получаемых с их помощью приведен в сборниках [9, 10]. Следует отметить, что ни один из упомянутых выше методов не дает возможности восаа-новигь трехмерную структуру рассеивателя и причины этого весьма фундаментальны [36]. Для кристаллических решеток эта проблема решается путем расчета интенсивности рассеяния (микродифракции) на всех известных кристаллических структурах, число которых теоретически конечно, и сравнения экспериментальных картин рассеяния с расчетными.
Проблемы, связанные с экспериментальным исследованием аморфных структур вызвали к жизни большое количество разного рода теоретических моделей плотных упаковок жестких (на начальных этапах исследований) сфер. Первой такой упаковкой была модель случайной непрерывной сети атомов В. Захариазена, построенной им для описания структуры плавленого кварца [3]. В дальнейшем этот подход получил своё развитие в работах Дж. Бернала [38, 39], Finney J.L. [109, 110] и других. Ниже будет дан подробный обзор методов построения металлических стекол с использованием компьютерных технологий.
Основной целью настоящей работы является создание возможно более полной компьютерной технологии построения и исследования аморфных структур со свободной границей - кластеров. Число компонентов сплава принципиально не ограничено и зависит только от числа известных парциальных потенциалов взаимодействия. Особый интерес представляет исследование зависимости свойств модельных структур oi потенциалов взаимодействия и числа частиц кластера. Следует отметить, что при современном уровне развития вычислительной техники величина кластера может достигать нескольких десятков тысяч атомов. Число моделей структур, статических и динамических, в настоящее время довольно велико и продолжает возрастать, но проблема исследования структуры и свойств тополо1 ически разупорядоченных структур настолько сложна и обширна, что каждое новое продвижение в этой области представляет бесспорный научный интерес. Работа состоит из пяти глав и списка литературы.
Первые две главы носят методический характер. Так в первой главе подробно описываются наблюдаемые в экспериментах на разупорядоченных структурах интенсивности рассеянного излучения, прежде всего рентгеновского. Далее в этой главе вводятся корреляционные функции этих же структур, которые получаются Фурье-преобразованием наблюдаемых интенсивностей. Обсуждаются ошибки, возникающие из-за конечности интервала значений волнового вектора в обратном просгранстве. Для бинарных сплавов описываются парциальные корреляционные функции, а также корреляции Бхатья-Торнтона типа: плотность-плотность, плотность-концен фация, концентрация-концентрация. Обсуждается химическое упорядочение, возникающее в аморфных бинарных интерметаллидах и вводятся параметры ближнего порядка для аморфных структур.
Во второй главе дан обзор методов построения аморфных структур, как с помощью случайной плотной упаковки твердых сфер (СНУТС), так и с использованием потенциалов взаимодействия. Проведен сравнительный анализ методов статического моделирования и методов молекулярной динамики. Обсуждаются способы построения эмпирических потенциалов и псевдопогенциалов. Основной математической процедурой при построении плотных топологически разупорядоченных структур является процедура нелинейной оптимизации, и ее правильный выбор определяет эффект ивность всего алгоритма построения структуры. Обсуждаются различные методы оптимизации, их достоинства и недостатки, применительно к конкретной задаче построения компьютерной модели трехмерной топологически разуиорядоченной сетки. С учетом всего вышесказанного, в последнем параграфе второй главы предлагается новый, оршинальный метод построения трехмерных топологически разупорядоченных арук-гур со свободной границей, произвольной размерности, с произвольным числом компонент.
В третьей главе представлены результаты моделирования для однокомнонент-ных структур содержащих по 800 атомов железа, меди и золота каждая. Для построения и релаксации использовались эмпирические потенциалы взаимодействия Морзе и Баллога, а также потенциал, восстановленный из рентгеновского эксперимента на жидком железе и псевдопотенциал Мориарти. Проведено сравнение юнкой структуры и свойств построенных кластеров для одинаковых атомов, но с разными погенциалами взаимодействия. Показано, что во всех модельных структурах существуют плоские, пятичленные и семичленные кольца - классические признаки аморфности структуры. Исследованы детали тонкой структуры ближнего порядка, показано, что первая координационная сфера преде 1авляет совокупность тетраэдров. Расчет структурных факторов изотропного Дебаевского рассеяния обнаружил хорошее совпадение их с известными экспериментальными резулыагами. Рассчитаны парные корреляционные функции и угловые корреляционные функции. Установлено, что положение первого максимума парной корреляционной функции практически совпадает с минимумом потенциала взаимодействия во всех случаях. Рассчитаны микронапряжения и построены гистограммы распределения инвариантов тензора напряжений - гидросташческого давления и сдвиговых напряжений фон Мизеса. Отмечено хорошее совпадение со всеми известными литературными данными. Для исследования вопроса о влиянии размера кластера на внутренние характеристики и о вкладе границы в объемные свойства была построена большая модель аморфного железа, содержащая 10000 атомов с потенциалом Морзе, и проведено сравнение с аналогичными результатами для 800 атомного кластера. Установлено, что влияние границы уже для 800 атомных класлеров относительно невелико, и этот вывод хорошо соптсуется с литературными данными. Обнаружено, что в большем кластере спонтанно возникают микроскопические области кристалличности (по крайней мере, одномерной): несколько атомов в процессе релаксации выстраиваю 1ся строго вдоль прямых. Возможно, что процесс крис1аллша-ции при моделировании является размерным эффектом и кластер должен содержать достаточно большое количество атомов, чтобы в нем могли возникнуть микрокристаллиты.
В четвертой главе описаны результаты моделирования аморфных 800 атомных бинарных кластеров состава А3В (№3А1, №3Ре, С113А11) для потенциалов Морзе. Рассчитаны парциальные структурные факторы Дебаевского рассеяния, парциальные корреляционные функции сплавов, корреляционные функции Бхагья-Торнтона, параметры химического ближнего порядка и показано, чюв результате релаксации в ин-терметаллиде №3А1 возникает отчетливо выраженное химическое упорядочение, тогда как в других бинарных системах такое упорядочение лежит в пределах статистических погрешностей. Для оценки влияния границ на свойства бинарных клааеров была построена сверхбольшая модель аморфного №зА1 из 50000 атомов. В этом кластере химическое упорядочение выражено особенно отчетливо, а кроме того в нем также обнаружены зародыши упорядочения как и в большой модели железа. Выявлено хорошее соответствие первых пиков парциальных корреляционных функций и минимумов соответствующих парциальных потенциалов. Исследованы парциальные распределения ближайших соседей и показано, что они хорошо коррелируют с концентрацией компонентов.
В пятой главе обсуждается проблема элементарных возбуждений типа фононов в топологически разупорядоченных структурах. Рассмотрены различные численные и аналитические подходы к проблеме нормальных колебаний в металлических С1еклах В рамках метода, развитого Такено и Года рассчитана дисперсия продольных и поперечных фононов для акустической и оптической моды, для всех моноатомных моделей. Обнаружено наличие "ротонного" минимума на кривых дисперсии акусшческих фононов у всех моделей, положение которого соответствует первому пику Дебаевско-го форм-фактора, результат, предсказанный теорией. Отношения скоростей продольно! о и поперечного звука также очень хорошо совпадают с теоретическими оценками.
В заключении сформулированы результаты и выводы, полученные в работе.
На защигу выносятся следующие положения
1. Компьютерную модель образования трехмерных аморфных многокомпонентных структур, имитирующую осаждение аюмов из газовой фазы на холодную подложку при 0°К, алгоритм построения и комплекс соответствующих программ.
2. Прямое доказательство существования во всех модельных кластерах специфических образований, характерных для аморфных структур, таких как пяти и се-мичленные кольца и дисклинации.
3. Результаты численного анализа распределений числа ближайших соседей, угловых корреляций, а также пространственных корреляций в расположении атомов на мезоуровне. Анализ микронапряжений на атомарном уровне для всех построенных в работе кластеров.
4. Результаты компьютерного моделирования структуры и свойств бинарных аморфных сплавов №зА1 и №3Ре. Возникновение химического упорядочения в процессе релаксации в интерметаллиде №3А1.
5. Результаты численного анализа нормальных колебаний атомов в модельных структурах для различных потенциалов взаимодействия. Наличие ро тонного минимума на всех дисперсионных кривых для продольных колебаний.
Основные результаты пятой главы. Реалистичность построенных аморфных структур дополнительно проверена при расчетах элементарных возбуждений в этих кластерах.
1. Дисперсия продольных и поперечных нормальных колебаний во всех модельных случаях качественно ведет себя в соответствии с теоретическими предсказаниями [4], например на всех кривых наблюдается ротонный минимум.
2. Для одинаковых или близких потенциалов взаимодействия (Пака-Дояма и Джонсона) отмечено и количественное совпадение кривых дисперсии ю(к).
3. Отношение скоростей продольного и поперечного с хорошей точностью совпадают с теоретической оценкой , особенно для короткодействующих потенциалов.
4. Во всех случаях наблюдается точное совпадение положений ротонных минимумов и первых максимумов Дебаевского рассеяния, что говорит о внутренней согласованности алгоритма моделирования и теории нормальных колебаний в топологически разупорядоченных средах, использованной в работе.
Заключение и выводы
Компьютерное моделирование структуры и свойств наноматериалов является актуальной задачей современной физики твердого тела. Значительные трудности возникающие при экспериментальном исследовании такого рода материалов, в ряде случаев делают этот метод единственным источником информации о деталях тонкой структуры. Основные выводы данной работы могут быть сформулированы следующим образом.
1. Разработан и программно реализован алгоритм построения структуры аморфных металлов и сплавов со свободной 1раницей с произвольным числом компонент и произвольным радиусом взаимодействия. Число атомов ограничено только вычислительными ресурсами и достш ает десятков тысяч. Фактически развитый метод моделирует получение аморфной структуры путем осаждение атомов из газовой фазы на подложку при 0°К.
2. Построены кластеры аморфных металлов с разными потенциалами взаимодействия. Проведена оценка влияния размера модели на основные характеристики модельных структур. Показано, что основные структурные характеристики достигают насыщения уже для 800 атомных кластеров и практически не меняются с увеличением числа атомов, меняется лишь отношение вкладов в те или иные свойства атомов в объеме клааер и на его поверхности. Для оценки эффектов, проявляющихся с увеличением числа атомов, построены модели аморфного железа из 10000 атомов и Ы13А1 из 50000. Численный анализ деталей тонкой структуры впервые выявил, что в больших и сверхбольших моделях при релаксации возникают строго прямолинейные цепочки атомов, которые могут рассматриваться как зародыши кристаллизации.
3. Исследование сечений модельных кластеров выявило существование классических признаков аморфных структур: пяти и семичленные кольца и дисклинации.
4. Поведение основной характеристики аморфных структур - парной корреляционной функции хорошо коррелирует с известными литературными данными, а положение главных максимумов все1 да практически совпадает с основным минимумом соответствующего потенциала взаимодействия.
5. Исследование деталей тонкой структуры ближнего порядка с помощью угловых корреляционных функций позволило определить, что первая координационная сфера во всех модельных структурах составлена их почти правильных тетраэдров.
6. Проведено сравнение интенсивностей Дебаевского рассеяния, рассчитанных в работе с известными литературными данными. Установлено совпадение с модельными и экспериментальными литературными данными для одинаковых веществ. Положения главных максимумов Дебаевского рассеяния и парных корреляционных функций соответствуют теоретическим оценкам с хорошей точностью.
7. Рассчитаны распределения ближайших соседей в модельных кластерах. Впервые рассчитан весь набор микронапряжений в аморфных структурах. Установлены корреляции между локальным гидростатическим давлением, сдвиговым напряжением и числом ближайших соседей.
8. Впервые численно построены и подробно исследованы бинарные модели -интермегаллид NÍ3AI и Ni3Fe с потенциалами взаимодействия Морзе по 800 атомов каждая и и доказано, что в процессе релаксации в интерметал-лиде NÍ3AI возникает химическое упорядочение в первой координационной сфере, тогда как в NÍ3Fe нет, хотя в силу алгоритма построения, в начальных, нерелаксированных структурах, атомы разных сортов распределены стохастически и никакого упорядочения нет.
9. Впервые подробно исследованы детали поведения парциальных уиювых корреляционных функций в бинарных модельных кластерах и показано, что основным управляющим фактором является концентрация компонентов, а различие в потенциалах взаимодействия менее значимо.
10. Подробно исследованы парциальные распределения ближайших соседей вокруг каждой компоненты в каждом модельном кластере. Обнаружено, что главным фактором по-прежнему является концентрация, однако заметную роль играют различия в парциальных взаимодействиях, которые обуславливают различия в распределениях атомов разных сортов в первой сфере.
11. Парциальные структурные факторы Дебаевскою рассеяния, рассчитанные для обеих модельных структур хорошо коррелируют с близкими литературными данными, особенно для пар Ni-Ni и Fe-Fe.
12. Впервые расчитаны дисперсионные соотношения для широкою круга модельных кластеров с разными потенциалами взаимодействия. Для потенциала Джонсона, который использовался в нескольких работах при моделировании аморфного железа наблюдается очень хорошее совпадение кривых дисперсии с литературными данными.
13. Для всех модельных кластеров, дисперсия нормальных колебаний обнаруживает наличие "ротонных" минимумов на зависимостях О)ь(к), появление которых в топологически разупорядоченных средах обусловлено весьма фундаментальными причинами.
14. Оценки отношений продольных и поперечных скоростей звука во всех моделях совпадают с теоретическими предсказаниями.
202
1. Shalnikov A Superconducting thin fil ms.//Nature -1938. -V142. -N3557. -p.74.83
2. Шальников А. К. Сверхпроводящие свойства тонких металлических сло-ев//ЖЭТФ -1940. -Т. 10. -N3. -с. 630-634
3. Zachariasen W.H. The atomic arrangement in glass//J. Amer. Chem. Soc. -1932. -V.54. -N9.- p.3841-3851
4. Займан Дж. Модели беспорядка. M: -Мир. -1982. -592с
5. Харрисон У. Теория твердого тела. М: Мир. -1972. 616с.
6. Хеерман Д.В. Методы компьютерного эксперимент в теоретической физике. М: -Наука -1990.175с.
7. Гулд X., Тобочник Я Компьютерное моделирование в физике Т 1,2 М: -Мир.-1990.
8. Кирсанов В.В. ЭВМ-эксперимент в атомном махериаловедении. М. -Энергоатомиздат, -1990. -304с.
9. Металлические стекла Ионная структура, электронный перенос и кржпал-лизация. Под ред. Г. Гюнтеродта и Г. Бека. -М: -Мир. -1983. -376с.
10. Металлические стекла. Выпуск II. Атомная структура и динамика, электронная структура, магнитные свойства. Под ред. Г. Бека и Г. Гюнтеродта. -М: -Мир.-1986. -454с.
11. И. Лихачев В.А. Шудегов В.Е. Принципы организации аморфных CTpyKiyp.
12. Изд.-во С. П.-б. У. -1999. -227с. 12. Судзуки К., Фудзимори X., Хасимого К. Аморфные мешлы. М. -Мир. -1987.-328с.
13. Глезер A.M., Молотилов Б.В. Структура и механические свойства аморфных сплавов. М. -1992. -208с.
14. Золотухин И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов. М.-1986.-111с.
15. Аморфные металлические сплавы. /Немошкаленко В.В., Романова A.B., Ильинский А.Г. и др. -Киев: -Наук. Думка. -1987. -248с.
16. Hauser J.J. Schutz R.J. and Augustyniak W.M. Amorphous metal film by getter sputtering at 25 K//Phys. Rev. -1978. -B18. -N8. -p.3890-3896
17. Фельц А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела. М -1986.-558с.
18. AMORPHOUS MATERIALS: MODELING OF STRUC1URE AND PROPERTIES. Proc. Symp. St. Louis. -Missouri. Oct. 25-26. -1982. -347p.
19. Excitations in Disordered Systems. NATO Adv. Study Inst. -1982. -B78-P.1-704.
20. Proceedings of the 2nd International Conference on Rapidly Quenched Metals 1977 ed. by N.J. Grant and В. C. Giessen.
21. Rapidly Quenched Metals III -1978. ed. by B. Cantor. -London: Metal Society
22. Metal Glasses -1978 ed. by J.J. Oilman and N.J. Leamy Metals Park, Ohio: ASM.
23. Гаскел Ф. Модели структуры аморфных металлов, в 9. -с.2-63.
24. Ж. Садок, X. Вагнер Эксперименты по дифракции нейтронов и рентгеновских лучей на металлических стеклах, в 10. -с. 64-109.
25. Смитлз Дж. К. Металлы //М: Металлургия. -1980. -445с.
26. Татарииова Л.И. Структура твердых аморфных и жидких веществ.// М. Наука-1983.-152с.
27. Дутчак Я.И. Рентгенография жидких металлов. Львов. -1977. -163с.
28. Cargill III G. S. Structural models for amorphous alloys. Solid State Phys. -1975.-V30.-p. 227-320
29. Haasen P. Metallic Glasses//J. Non-Cryst. Solids -1983. -V.56. -p. 191-200
30. Galeener Frank L. The Structure and Vibrational Excitations of Simple Glasses//! Non-Cryst. Solids -1990. -V.123. -p.182-196
31. Parthasaraty R. Rao R.J. and Rao C.N.R.//The Glass Transition: Salient Facts and Models//Chem. Soc. Rev. -1983. -V.12. -No4. -p. 361-385
32. Золотухин И.В., Калинин Ю.Б. Аморфные металлические сплавы// УФН -1990. -Т160. -Вып.9. -с.75-100
33. Порай-Кошиц Е. А. О строении стекла. Проблемы и перспективы //Физ. и хим. стекла. -1992. -18. -Т16. -сЗ-9
34. Hayes Т.М. Interatomic Correlations in Amorphous Metals.
35. Тихонов A.H. и Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М. -Наука.-1985.-67с.
36. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К.//Машинные меюды математических вычислений. М. Мир -1980. -279с.
37. Бернал Дж. Д. Структура жидкостей//Над чем думают физики. -Вып.5. -Квантовая микрофизика. -М. -1967. -с.7-127
38. Бернал Дж. Д., Кинг С. Экспериментальное моделирование простых жидкостей. в 60.
39. Hoare М. R. Packing Models and Structural specifity.// J.Non-Cryst. Solids, -V31. -1978. -p.157-179
40. Турин A.M. Структура металлических стекол и модель Бернала//Укр. Физ. ж. -1993. -38. -N3. -с.425-427
41. Wright А. С. How much do we really know about the structure of amorphous solids. J. Non-Cryst. Solids-1985. -V.75. -p. 15-28
42. Chen H. S Glassy Metals. Rep. Prog. Phys. -1980. -V.43. -p.353-432
43. Soules T. F. Computer Simulation of glass structures. J.Non-Cryst. Solids. -1990. -V.123. p. 48-70
44. Torrens I. M. Interatomic Potentials. Acad.Press, N.Y. -1972. -205p.
45. Hirschfelder J.O., Curtiss C.F., and Bird R.B. Molecular Theory of Gases and Liquids." Chapter I. -Pergamon Press. -Oxford. -1967. -457p.
46. Gurman S. J. A statistical thermodynamic model for the structure of amorphous covalent alloys//J. Non-Cryst. Solids. -1992. -139. -N2. -p. 107-120
47. Girifalko L.A. and Weizer V.G. Application of the Morse potential function to cubic metals //Phys.Rev. -1959. -V.l 16. N.3. -p.68-79
48. Козлов Э.В., Попов JI.E., Старостенков М.Д. Расчет потенциала Морза для твердого золота//Изв. вузов. Физика. -1972. N 3. - с. 107-108
49. Старостенков М.Д. Атомная конфигурация дефектов в сплаве AuCu3. // Дисс. канд. Физ.-мат. наук. Томск.- 1974. - 154с.
50. Баранов М.А., Старостенков М.Д. Конструирование полуэмпирических межатомных потенциалов в ГЦК-кристаллах. // Ред. Журн. "Изв. Вузов. Физика". Томск. - 1985. - 15с. - Деп. в ВИНИТИ. 08.07.85. № 6087-85
51. Старостенков М.Д., Горлов Н.В. Энергия упорядочения и ориентационная анизотропия АФГ в сплавах со сверхструктурой Ы2 // Изв. СО АН. Сер. техн. Наук. 1987. - Вып. 6. - с. 91-93
52. Старостенков М.Д., Горлов Н.В. Особенности в распределении аюмов примеси вблизи антифазных границ в интерметаллиде №3А1//Металлофизика-1989. -T.11.-N3. -с. 116-117
53. Дремов В.В., Муравьев А.Ю., Старостенков М.Д. и др. Энергия взаимодействия дислокаций с точечными дефектами замещения в упорядоченном сплаве AuCu3 //Изв. Вузов. Физика. -1983. -N5. -с.107-108
54. Johnson R.A. Empirical potentials and their use in the calculation of energies of point defects in metals.//J.Phys. F: Metal. Phys. -1973. -V.3. -No.2. -p. 295-321
55. Englert A., Tompa H. and Bullough R. Fundamental Aspects of Dislocation Theory. //NBS Special Publ. 1971. -No. 317. -p.317
56. Боголюбов H.H. Собрание сочинений T.2 -К:. -Наукова Думка. -1970. -313с.
57. Физика простых жидкостей. Статистическая теория. // Под ред. Г. Гем-перли и др. -М: -Мир. -1971.- 308 с.
58. Крокстон К. Физика жидкого состояния. Статистическое введение. // -М: Мир. 1978.-400с.
59. Каширин В.Б. Методы классической статистической физики в теории атомного упорядочения.// Дисс. . канд. физ. мат. Наук. - Томск. -1983. -167с.
60. Козлов Э.В., Каширин В.Б. Теория атомного упорядочения, основанная на разложении энтропии в ряд по корреляциям.// ФММ. 1981. -Т.51. -No.4. -с. 702-709
61. Jonson M.D., Hutchinson P. and March N.H. Ion-ion oscillatory potentials in liquid metals.//Proc. Roy. Soc. -1964. -V. A282. -p. 283-302
62. Cubiotti G., Guiliano E. S., and Ruggeri R. Ion-Ion Potential and Correlation Functions in Liquid Na.//Phys. Stat. Sol. -1975. -V. 72b. -p. 347-352
63. Yamamoto R., Matsuoka H., and Doyama M. Structural Relaxation of the Dense Random Packing Model for Amorphous Iron.//Phys. Stat. Sol. -1978. -V. 5a. -p.305-314
64. Waseda Y., Ohtani M., Effective interionic potentials and properties of molten noble and transition metals//Ztschr.Naturforsch. -1975. -Bd.30(a). -N.4. -p.485-491
65. Харрисон У. Псевдопотенциалы в теории металлов. //М: Мир. -1968.-366с.
66. Moriarty A. J. Total Energy of Copper, Silver, and Gold. // Phys. Rev. B. -1972.-V. 6. -№4. -p.l239-1252.
67. Немошкаленко B.B., Антонов B.H. Методы вычислшельной физики в ieo-рии твердого тела. Зонная теория металлов. //К: -Наукова Думка. -1985. -408с.
68. Немошкаленко В.В., Антонов В.Н. Методы вычислительной физики в теории твердого тела. Электронные состояния в неидеальных кристаллах. //К: Наукова Думка. -1986. -296с
69. Wagner С. N. J. Direct methods for the determination of atomic scale structure of amorphous solids (X-ray, electron, and neutron scattering). J. Non-Cryst. Solids-1978. -V31. -p.1-40.
70. Kappes M. and Schumaher E.J. Metal Clasters. Between the individual and Collectivity. Zeitsc. fur Physik -1988. -V.156. -p.23-40.
71. Золотухин И.В., Калинин Ю.Е. Аморфные металлические сплавы // УФН. -1990. Т. 160. -N9. -с.75-110
72. Крапошин B.C. Структура закаленных металлических расплавов и диаграммы состояния.// МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ и термическая обработка металлов.-1994.-N10. -с.2-12
73. Нагаев Э.Л. Малые металлические частицы.// УФН -1992. -Т. 162. -N9. -с.49-124
74. Делоне Б.П. Геометрия положительных квадратичных форм//УМН. -1937. -выпЗ. -с. 16-62
75. Галиулин Р.В. Кристаллографическая геометрия. М. -Наука. -1984. -136с.
76. Делоне Б.Н. О пустом шаре.//Изв. АН. СССР. -1934. -N6. -с.793-800
77. Полухнн В.А., Ватолин H.A. Моделирование аморфных металлов. М. -Мир.-1982.-592с
78. Полухин В. А., Ухов В.Ф., Дзугутов М.М. Компьютерное моделирование динамики и структуры жидких металлов. М. -Наука. -1981. -324с.
79. Ватолин H.A., Пастухов Э.А. Дифракционные исследования строения высокотемпературных расплавов. М: Наука-1980. -190с.
80. Полухин В.А., Ваголин H.A. Композиционные мотивы. Ближний и дальний порядок в структуре металлических расплавов, сгекол и квазикристалл ов//Расплавы. -1987. -Т1. -вып5. -с.29-65
81. Скришевский А.Ф. Структурный анализ жидкостей и аморфных тел. М: Высш. шк. -1980. -328с.
82. Горелик С.С., Расторгуев А.Н., Скаков Ю.В. и др. Рент1 енографический и электроннооптический анализ. М. -Металлургия. -1970. -368с.
83. Белащенко Д.К., Гущина E.H., Федько А.Д. Влияние плотности на структурные характеристики аморфных тел. Моделирование на ЭВМ.// Расплавы.-1987. -Т1. -Вып.З. -с.51-57.
84. Белащенко Д.К. Структура жидких и аморфных металлов. -М.: -Металлургия. -1985.-193с.
85. Белащенко Д. К., Федько А. Д. «Большая» модель аморфною железа// Металлофизика. 1988. - Т. 10. -№5. -с. 86-91
86. Белащенко Д. К. Компьютерное моделирование некристаллических простых оксидов//Неорганические материалы. -1992. -28. -N8. -с.1672-1681
87. Белащенко Д. К., Федько А. Д. Компьютерное исследование структуры и свойств оксидов системы В2Оз-8Ю2//Неорганические материалы. -1992. -28. -N8. -с.1682-1689
88. Белащенко Д. К. Топологические аспекты структуры аморфных ве-ществ.//Аморф. (стеклообраз) мет. матер. -РАН. Ин-г металлургии. -М. -1992. с.42-47
89. Во Ван Хоанг, Белащенко Д. К. Моделирование структуры аморфных сплавов системы Со-В//Металлы. -1993. -N4. -с. 205-211
90. Белащенко Д. К., Менделеев М. И. Силовой алгоритм реконструкции атомных моделей двухкомпонентных аморфных сплавов по дифракционным данным.//Расплавы. -1993. -N1. -с. 46-51
91. Hausleitner Ch., Hafner J. Structure of amorphous Fe-Zr alloys.//J. Non-Cryst. Solids. -1992. -144. -N2-3. -p. 175-186
92. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М. Мир. -1975.-534с.
93. Базара М., Шетти К. Нелинейное программирование. М. -Мир. -1982. -584с.
94. Fletcher R., and Reevs С. Function Minimization by Conjugate Gradients.// Computer Journal. 1964. - V.7. -p.149-154
95. Стронгин P. Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах. М: Физ.-Мат. Гиз. -1978. -240с.
96. Hooke R., and Jeeves Т.А Direct Search Solution of Numerical and Statistical Problems. //J. Association Computer Mashinery. -1961. V. 8. - p.212-229
97. Nelder J.A. and Mead R. A Simplex method for Function Minimization.// Computer J. 1964. - V.7. - p.308-313
98. Nelder J.A. and Mead R. A Simplex method for Function Minimization. Errata. // Computer J. - 1965. - V.8. - p.27
99. Box V.J. A New Method of Constrained Optimization and a Comparison with Other Methods. // Computer Journal. -1965. -V.8. p.42-52.
100. Зарубежные библиотеки и пакеты программ по вычислительной математике. Под ред. У. Кауэлла. М. -Наука -1993. -344с.
101. Wood C.F. Application of «Direct Search» to the Solution of Engineering Problems. // Westinghouse Res. Lab. Sci. Paper 6-41210-1-P1. 1960.
102. Галашев A.E. Кристаллизация и плавление в молекулярно- динамической модели. // Расплавы.-1987. -Т1. N3. с. 5-13
103. Коротаев А.Д., Тюменцев А.Н. Аморфизация металлов методами ионной имплантации и ионного перемешивания// Изв. вузов. Физика. 1994. -Т37. -N8. -с.3-31
104. Bennet Н. Serially Deposited Amorphous Aggregates of Hard Spheres. J. Appl. Phys. -1972. -43. -N6 -p.2727-2734
105. Ichikawa T. Electron Diffraction Study of the Local Atomic Arrangement in Amorphous Iron and Nickel Films//Phys. St. Sol. (a) -1973. -VI9. -p.707-715
106. Finney J. L. Random packing and the structure of simple liquids. 1.1 he geometry of random close packing.//Proc. Roy. Soc. London A. -1970. -V.319. -N1539. -p.479-495
107. Finney J. L. Fine Structure in Randomly Packed, Dense Clusters of Hard Spheres. //Mat. Sci. and Eng. -1976. -V23. -p. 199-205
108. Gazzilo D.,Pastore G. and Enzo S. Chemical short-range order in amorphous Ni-Ti alloys: an integral equation approach with a non-additive hard-sphere model.//J.Phys.:Condens. Matter-1989. -V.l, -p. 3469-3487
109. Mrafko P. Homogeneous and isotropic hard sphere model of Solids.// Acta phys. Slov. -1978. -28. -2. -p.120-124
110. Sadoc F., Dixmier J., and Guinier A. Theoretical Calculation of Dense Random Pack of Equal and Non-Equal Sized Hard Spheres. Application to Amorphous Metallic Alloys.// J. Non-Cryst. Solids -1973. -12. -p.46-60
111. Mrafko P. and Duhaj P. Analysis of an Aggregate of Hard Spheres.// Phys. Stat. Sol.(a) -1974. -23.-p583-589
112. Boudreaux D. S. and Gregor J. M. Structure simulation of transition-metal-metalloid glasses//! Appl. Phys. -1977. -48. -Nl. -p.152-158
113. Boudreaux D. S. Theoretical studies on structural models of metallic glass alloys. Phys. rev. -1978. -B18. -N8. -p.4039-4047
114. Boudreaux D. S., H. J. Frost Short range order in theoretical models of binary metallic glass alloys. Phys. rev. -1981. -B23. -N4. -p.1506-1516
115. Gaskell P. PI. A New Structural Model For Amorphous Transition Metal Sili-cides, Borides, Phosphides and Carbides.//J. Non-Cryst. Solids. -1979. -V.32. -p. 207-224
116. Lancon F., L.Billard, A.Chamberod, Numerical Simulation of Metallic Amorphous Structure. Proc. 4-th Int.Conf. on Rapidly Quenched Metals (Sendai, 1981)-p. 279-282
117. Billard L., Lancon F., Chamberod A. On the neighbours in a simulated Amorphous Structure. J. Non-Cryst. Solids -1982. -V51. -p.291-300
118. Brandt E. H. and Kronmuller H. Stability of Density Fluctuations in Amorphous Metals// Phys. Lett. -1983. -V.93A. -N7. p.344-346
119. Harris R. and L.J. Lewis Chemical short-range order in computer-simulated metallic glasses.//J. Phys. F: Met. Phys. -1983. -V.13. -p.1359-1367
120. Lewis L.J., Harris R. A computer-simulated structural model for Fe B .// J.80 20
121. Non Cryst. Solids. -1984. - V.61&62. -p.547-552
122. Mercier J.-C., Levy S. Construction of amorphous structures. // Phys. Rev. -1983.-B27. -N2. -p.1292-1302
123. Saw C. K. and Schwarz R.B. Dense Random Packed Model For amorphous Ni Zr : Influence of The Heat of Mixing.// J. Non- Cryst. Solids -1985. -V75. -p.355-360.
124. Clarke A.S. and J.D. Wiley. Numerical simulation of the dense random packing of a binary mixture of hard spheres: Amorphous metals.//Phys. Rev. -1987. -B35. -N14. -p.7350-7356
125. Lancon F., L.Billard and A.Pasturel. A Computer simulation of Local Order in Metallic Glasses// Europhys. Lett. -1989.-V8. N2. -p.147-153
126. Nayak P. Structural analyses of Ni-P amorphous alloy through molecular dynamic computer simulation// Proc. Solid State Phys. Symp. -Varanasi. -Dec 21-24. -1991. -Vol.34C. -(Delhi). -1991. -p. 181
127. Gellatly B. J. and Finney J. L. Caracterisation of models of multicomponent amorphous metals: the radical alternative to the Voronoi Polihedron.//J. Non-Cryst. Solids -1982. -V50. -p.313-329
128. Kizler P. Three-body correlation in the metallic glass Ni8i B.9 probed by X-ray absorption near-edge-structure spectroscopy//Phys. Rev. Lett. -1991. -67. -N25. -p.3555-3558
129. Yonezawa F., S. Nose and S. Sakamoto. Computer Study of glass transition.// J. Non-Cryst. Solids -1987. -V95&96. -p. 83-94
130. Fujita F.E. On the intermediate Range Ordering in Amorphous Structure. Proc.4th. Conf. on Rapidly Quenched Metals 2 (Sendai, 1981) -p.301-304
131. Ovshinsky Basic anticrystaline chemical bonding configurations and their structural and physical implications. J. Non-Cryst. Solids -V75. -1985. -p.l61-168
132. Baus and J.-L. Colot The hard-sphere glass: metastability versus density of random close packing.// J. Phys. C: Solid state Phys. -1986. -19. -L135-L139
133. Majid C.A. Radial Distribution Analyses of Amorphous Carbon. //J. Non-Cryst. Solids -V57. -1983. -p. 137-145
134. Simunovich D., Schlesinger M. Morphological studies of quasi-amorphous systems using atomic radial distribution functions//! Electrochem. Soc. -1992. -139.-N7.-p.l 902-1907
135. Saw C.K. and J. Faber Studies of Number-Concentration Fluctuations in the Dence Random Packed (DRP) Model.//J. Non- Cryst. Solids -V75. -1985. -p. 347-354
136. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.: Мир. -1967г. -385с
137. Egami Т. and S. Aur Local atomic structure of amorphous and crystalline alloys: computer simulation.//J. Non-Cryst. Solids -1987. -V89. -p.60-74
138. Knuyt G., L. De Shepper and L.M. Stals, Calculation of elastic constants for an amorphous metal and the influence of relaxation.// J. Phys. F: Met. phys. -16. -1986.-p. 1989-2006
139. Egami T. and Vitek V. Local structural fluctuations and defects in metallic glas-ess. J. Non-Cryst. Solids.// -1984. -V61&62. -p 499-510
140. Srolovitz D., Vitek V., Egami T. An atomistic study of deformation of amorphous metals. //Acta Met. -V31, -N2. -1983. -p. 335-352
141. Srolovitz D., T.Egami, and V.Vitek Radial distribution function and structural relaxation in amorphous solids//Phys. Rev. -B24. -N12. -1981. -p.6936-6944
142. Egami Т., Srolovitz D., Local structural fluctuations in amorphous and liquid metals: a simple theory of glass transition//!. Phys. F: Met. Phys. -VI2. -1982. -p.2141-2163
143. Владимиров В.И., Романов A.E. Дисклинации в кристаллах. JI.: Наука, -1986.-224с.
144. Каширин В.Б. ,Лапскер И.А., Клопотов А.А. Тонкая структура сильноде-формированного никелида титана.//Физика прочности и пластичности металлов и сплавов. Куйбышев -1986.- с. 132-133
145. Козлов Э.В., Каширин В.Б., Матвеева Н.М., Мейснер Л.Л. Изучение ближнего порядка в аморфных сплавах системы Ti-Ni-Cu при различныхконцентрациях меди// Физикохимия аморфных ( стеклообразных ) металлических сплавов. М: Наука -1987 -с.51-56
146. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Моделирование структуры аморфных сплавов переходных металлов // Тезисы докладов семинара "Строение и природа металлических и неметаллических сгекол" 20-23 окт. -1987 -с.26
147. Каширин В.Б., Лапскер И.А., Клопотов А.А. Тонкая структура сильно -деформированного никелида титана.// Поверхность раздела, структурные дефекты и свойства металлов и сплавов. Череповец. 1988i. - с.32
148. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Структурные фазовые переходы в моделируемых аморфных сплавах. //X всесоюзное совещание по кинетике и механизму химических реакций в твердом теле, июнь 1989, Черноголовка. Тезисы докладов, Том II. -с.171-173
149. Kashirin V.B., Kozlov E.V. Computer simulation of amorphous structure of noble métal alloys.//Twelth european crystallographic meeting. Moscow, USSR, August 20-29, 1989, Collected abstracts, Vol.3, M:-1989. -p.289
150. Клопотов А.А. Плотников B.A, Тимошников Ю.А., Матвеева Н.М., Каширин В.Б. Акустическая эмиссия аморфного сплава CuTi, подвергнуто1 о у -облучению. // Строение и природа металлических и неметаллических стекол. Ижевск. 1989. с.46
151. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Параметры тонкой структуры стекол благородных металлов. // Физикохимия аморфных ( стеклообразных ) металлических сплавов. Тезисы докладов III всесоюзною совещания. Москва, 4-6 июля 1989г. -с.52-53
152. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Влияние потенциалов межатомного взаимодействия на моделируемую структуру аморфных металлов и сплавов. // Тезисы докладов семинара 24-26 ок. -Ижевск. -1989. -с.20-21
153. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Компьютерное моделирование структуры и теоретическое исследование микроскопических характеристик аморфных металлов и сплавов. V-всесоюзная школа по физике пластичности и прочности. Харьков -1990. с. 56-57
154. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Компьютерное моделирование структуры и свойств металлических стекол. // II всесоюзная научно-техническая конференция "Прикладная рентгенография металлов". Ленишрад -1990. -с. 13
155. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Компьютерное моделирование аморфной структуры благородных металлов и сплавов.//Физика некристаллических твердых тел. Межвузовский сборник научных трудов вып. X. -Ижевск. -1990. -с.11-17
156. Каширин В.Б., Лихачев В.А., Шудегов В.Е. Анализ дисклинаций в сверхструктурах типа CuAu. // Дисклинации и ротационная деформация твердых тел. Сб. научных трудов. Ленинград -1990. с. 152-160
157. Kozlov E.V., Kashirin V.B. Computer simulation of the amorphous material structure. The influence of interaction potential// Computer-Aided Design of Advanced Materials and Technologies. (CADAMAT-92) Tomsk, Russia, June 21-26,-1992.-p.31
158. Каширин В.Б., Шудегов В.Е. Аморфизация сверхсгруктур дисклинация-ми// IV Всесоюзная конференция "Проблемы исследования структуры аморфных материалов" Тезисы Ижевск -1992. -с. 12-14
159. Каширин В.Б., Шудегов В.Е. Влияние размеров решетки и потенциалов межатомного взаимодействия на аморфизацию двухкомпоненшых систем// Прогнозирование механического поведения материалов. -1992. -Т1. -Новгород, -с. 15-19
160. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Компьютерное моделирование сгруктуры стекол благородных металлов// Изв. Вузов Физика.-1992. -N2.-C.74-79
161. Каширин В.Б., Шудегов В.Е. Компьютерные эксперименты по аморфиза-ции сверхструктуры Си Аи дисклинациями// Физ. хим. стекла -1993. -Т. 19. -N2. -с.482-489
162. Kashirin V.B., Shudegov V.E. Computer Simulation of Amorphization of the Cu Au// Glass Physics and Chemistry. -1993. -VI9. -N3. -p.240 244
163. Alben R., Cargil G.S., Wentzel J. Anisotropy of structural models for amorphous materials//Phys. Rev. В -1976. -V.B13. -N2. -p.835-842
164. Wright J. G. Transition metals in the amorphous state.//Inst. Phys. Conf. Ser. No 30. -1977. Chapter 2. -Part. 1. -p.251-259
165. Chaudhari P., Graczyk J. F. and Herd S.R. //Phys. Stat. Sol. 1972. - V. B51. -p. 801-807
166. Howie A., Krivanek 0. L. and Rudee M. L.//Phil. Mag. -1973. -V.27. p.235-255
167. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Анизотрпное рассеяние рент1 еновских лучей в модельных аморфных структурах// Изв. Вузов Физика. -1993. -N8. -с.7-12
168. Баяковский Ю.М., Галактионов В.А., Михайлова Т.Н. Графор Графическое расширение фортрана. //М.Наука. -ГФМЛ. -1985. -287с.
169. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Влияние потенциалов взаимодействия на структуру и свойства моделируемых аморфных структур.//ФММ. -1993. -Т76. -N1. -с. 19-27
170. Kashirin V.B., Kozlov E.V. New approach to the dense random packing of soft spheres. Dependence of model characteristics on potential shape.//J.Non-Cryst. Solids -V.163. -1993. -p.24-28
171. Каширин В.Б., Козлов Э.В. Компьютерное моделирование структуры и свойств металлических стекол. Влияние формы потенциалов взаимодейс1-вия.//Расплавы. -1994. -N1. -с.73-81
172. Каширин В.Б. Дисперсия фононоподобиых возбуждений в модельных аморфных структурах.//Изв. Вузов. -Физика. -1994. -N4. -с.31-36
173. Каширин В.Б. Дисперсия фононов в аморфном Fe/AÏ>TT. -1995. -Т.37. -N6. с.1843-1848
174. Kashirin V.B. Fine structure of amorphous binary systems. Computer Simulation.// Abstracts of CADAMT'2003. -Tomsk. -2003. -p. 220-221
175. Каширин В.Б. Детали тонкой структуры аморфного железа. Большая модель// Изв. Вузов. -Физика. -2003. -N12. -с.31-36
176. Марч Н., Янг У., Сампантхар С. Проблема многих тел в квантовой механике. // М: -Мир -1969. -496с.
177. Бонч-Бруевич B.JI., Тябликов C.B. Метод функций Грина в статистической механике. // М. ГИФ-МЛ.-1961.-312с.
178. Абрикосов A.A., Горьков Л.П., Дзялошинский И.Е. Методы кванювой теории поля в статистической физике//М. Физматгиз.-1962. -443с.
179. Зубарев Д.Н. Двухвременные функции Грина в статистической физике/Лепехи физических наук. -1960. -V.71. -N1. -с. 71-116.
180. Хуанг Керзон Статистическая механика//М: Мир. -1966г. -520с.
181. Статистическая физика и квантовая теория поля. Под ред. H.H. Боголюбо-ва//М: Наука. -1973. -456с.
182. Борн М. Кунь X. Динамическая теория кристаллических решеюк.// ИЛ 1958г. 437с.
183. Займан Дж. Электроны и фононы ИЛ -1962г. -389с.
184. Бетгер X. Принципы динамической теории решетки. -М.: Мир, -1986. -382с.
185. Брандг Н.Б., Чудинов С.М. Энергетические спектры электронов и фоно-нов в металлах.// Изд-во МГУ. -1980. -340с.
186. Марадудин А. Монтролл Э. Вейсс Дж. Динамическая теория кристаллической решетки в гармоническом приближении. М: Мир -1965. 236с.
187. Марадудин А. Дефекты и колебательный спектр кристаллов М: Мир 1968. -432с.
188. Киттель Ч. Квантовая теория твердых тел. М: -Наука -1967. -492с.
189. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М. -Наука -1978. -792с.
190. Динамические свойства твердых тел и жидкостей. Исследование методом рассеяния нейтронов. М: Мир. -1980. -494с.
191. Brockhouse B.N., Hautecler S., Stiller S., Interaction of radiation with solids. -Eds. Strumane et al. -Amsterdame. -1963. -347p.
192. Egelstaff P.A. Inelastic Scattering of Neutrons as a Tool to Study the Glassy State//Springer Proceedings in Physics. -V37. Dynamics of Disordered Materials. -Springer-Verlag Berlin, Heidelberg. -1989. -p.2-15
193. Блейкмор Дж. Физика твердою состояния. М. Металлургия. -1972. -488с
194. Dean P. The Vibrational Properties of Disordered Systems: Numerical Stud-ies//Rev. Mod. Phys. -1972. -V44. -N2. -p. 127-168
195. Elliot R.J. and Taylor D.W. Vibrations of random dilute alloys//Proc. Roy. Soc. -A296. -1967. -p.161-188
196. Taylor D.W. Vibrational Properties of Imperfect Crystals with Large Defect Concentrations//Phys. Rew. -VI56. -N3. -p. 1017-1029
197. Garg S. and Gupta H.C. Phonon Dispersion of Disordered Fe-Al Alloy// Phys. stat. sol. (b) -1986. -V136. -p.453-456
198. Takeno S. A High-Frequency Resonant Mode in Lattice Vibrations// Progr. Theor. Phys. -V33. -No3. -1965. -p.363-379
199. Bottger H. Vibrational Properties of Non-Crystalline Solids//Phys.stat.sol.(b). -V62.-1974. p. 9-42
200. Вакарчук И.А., Мигаль B.M., Ткачук B.M. Фононные возбуждения в многокомпонентных аморфных телах //ТМФ. -1988. -Т.75. -N2. -с.306-315
201. Hafner J. Dispersion of collective excitations in a metallic glass//! Phys. С -1983.-V16. -p.5773-5792
202. Heimendal von L. Structure and dynamics of a two-component metallic glass// J. Phys. F: Metal Phys. -1979. -V9. -N2. -p.161-169
203. Heimendal von L. Improvements of the Equation of Motion Technique for Disordered Systems.//Phys. stat. sol. (b) -1978. -V86. -p.549-556
204. Dickey J.M. and Paskin A. Computer Simulation of the Lattice Dynamics of Solids//Phys.Rev. -V188.-N3. -p.1407-1418
205. Хафнер Ю. Теория структуры, стабильности и динамических cboîîcib стекол, образованных простыми металлами.//в сб. Мегаллические с iemia Ионная структура электронный перенос и кристаллизация. М: Мир. -1983. -с. 141-206
206. Hafner J. Dynamic and Elastic Properties of Metallic Glasses//in 18. -p. 201220
207. Mori H. Transport , Collective Motion, and Brownian Motion//Progr. Theor. Phys. -V33. -1965. -p. 423-455
208. Mori H. A Continue-Fraction Representation of the Time-Correlation Func-tion//Progr. Theor. Phys. -34. -No3.-1965. -p.399-416
209. Wegener D. and Bottger H. A Self-consistent Theory of Phonon-Like Excitations in Structurally Disordered Solids. //Phys. stat. sol. (b) -1986. -V138. -p.83-91
210. Bottger H. and Wegener D. Dispersion and damping of phonon-like excitations in structurally disordered systems//! Non-Cryst. Solids -1987. -V90. -p.45-48
211. Bottger H. On the Theory of Phonon-Like Excitations in Noncrystalline Sol-ids.//Phys. stat. sol. (b) -1973.-V59. -p. 517-523
212. Mattis Daniel C. Phonons in disordered solids//Phys. Let. A. -1986. -VI17. -N6. -p.297-301
213. Mattis Daniel C. Phonons in disordered solids.ll. Thermodynamic Proper-ties.//Phys. Let. A. -1987. -V120. -N7. -p.349-352
214. Wang Y.R. and Overhauser A.W. Phonon spectrum of liquid and amorphous metals//Phys. Rev. B -1988. -V38. -N14. p.9601-9605
215. Schirmacher W. and Wagener M. Phonons in Glasses//Dynamics of Disordered Materials. Springer Proceedings in Physics. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg -1989.-V37.-p. 231-234
216. Franchetti S. On the Frequency Spectrum of an Artificial Amorphous Solid.//Nuovo Cimento -1985. -V6D. -N2. -p. 131-141
217. Bhatia A.B. and Singh R.N. Phonon dispersion in metallic glasses: A simple model//Phys. Rev. B -1985. -V31. -N8. p.4751-4758
218. Saxena N.S., Rani Meeta, Pratap Arun, Ram Prabhu and Saksena M.P. Phonon dispersion in a metallic glass//Phys. Rev. B -1988. -V38. -N12. p.8093-8096
219. Rehr J.J. and Alben R. Vibrations and electronic states in a model amorphous metal//Phys. Rev. -V16. -N6. -1977. -p.2400-2407
220. Takeno S., Goda M. A Theory of Phonons in Amorphous Solids and Its Implications to Collective Motion in Simple Liquids//Prog. Theor. Phys. -1971. -V.45.-N2-p.331-352
221. Takeno S., Goda M. A Theory of Phonon-Like Excitatons in Non-Crystalline Solids and Liquids //Prog. Theor. Phys. -1972. -V47. -N3. -p.790-806
222. Popescu М. Modeling of the short-range order in glassy metallic alloys//J. de Phys. -1980. -T41. -C.8. -p.309-312
223. Stillinger Frank H. LaViolette Randall A. Local order in quenched states of simple atomic substances//Phys. Rev. В -1986. -V34. -N8. -p.5136-5144
224. Жигилей JI.B., Лихачев B.A., Михайлин А.И. Топологические модели стекол// Механика прочности материалов с новыми функциональными свойствами. Материалы XXIV всесоюзного семинара "Актуальные проблемы прочности" 17-21 дек.-1990.-Рубежное-с.133-138
225. Муницина Т.Н. Молекулярно-динамическое исследование структуры металлических стекол. //Автореферат дисс. к.ф-м.н. С. Пб. -1994г.
226. Fujiwara Т., Chen H.S. and Waseda Y. On the structure and vibrational spectra of Cu-Zr alloy glasses.//.!. Phys. F: Met. Phys. -1983. -V13. -p. 97-102
227. Dixon M., Wright A.C. The Smoothing and Fast Fourier Transforms of Experimental X Ray and Neutron Diffraction Data from Amorphous Materials/Mid. Instr. Meth. -1977. -V143. -p.379-383
228. Fukunaga T., Hayashi N., Watanabe N. and Suzuki K. Partial Structure Functions of NiZr Alloy Glass Determined by an Isotope-Substitution Neutron Diffraction Method.//RAPIDLY QUENCHED METALS -1985. -p.475-478
229. Sakata M., Cowlam N. and Davis H. S. Chemical Short-range order in liquid and amorphous Cu66Ti34 alloys.//J. Phys. F: Metal Phys. -1981. -VI1. -L157-62
230. Binder K. From orientational glasses to structural glasses: What computer simulations have contributed to understand experiments// J. Non-Cryst. Solids -2002.-V307.-p.l-8
231. Wang S., Mitchell S. J. and Rikvold P. A. Ab initio Monte Carlo simulations for finite-temperature properties: application to lithium clusters and bulk liquid lithium// Comp. Mat. Sei, -2004. -V.29. -Is2. -p. 145-151
232. Sheng-Rui Jian, Te-Hua Fang and Der-San Chuu Effects of temperature on surface clusters by molecular dynamics simulation/ZPhys.B Cond. Mat. -2003.1. V.334 Is.3-4. p.369-374
233. Feldman J. L. Calculations of the generalized dynamic structure factor for amorphous silicon// J. Non-Cryst. Solids. -2002. -V307. -p. 128-134
234. Pelaz L., Marqués L. A., Aboy M., Gilmer G., Bailón L. A. and Barbolla J. Monte Carlo modeling of amorphization resulting from ion implantation in Si// Comp. Mat. Sei. -2003. -V.27. -Is.1-2. -p.1-5
235. Pelaz L., Marqués L. A., Aboy M., Gilmer G., Bailón L. A. and Barbolla J. Monte Carlo modeling of amorphization resulting from ion implantation in Si// Сотр. Mat. Sci. -2003. -V. 27. -Is. 1-2. -p. 1-5.
236. Kansal A. R., Torquato S. Computer generation of dense polydisperse sphere packings//! Chem. Phys., -2002. -V.l 17. -N. 18. -p. 8212-8218.
237. Hernández-Rojas J. and Wales D. J. Supercooled Lennard-Jones liquids and glasses: a kinetic Monte Carlo approach//J.Non-Cryst. Solids -2004. -V.336. -Is.3.-p.218-222.
238. Appignanesi' G. A. and Montani R. A. Mechanistic view of the relaxation dynamics of a simple glass-former. A bridge between the topographic and the dynamic approaches//!. Non-Cryst. Solids -2004. -V.337, -Is.2. p. 109-114
239. Каширин В.Б. Детали тонкой структуры аморфных бинарных систем. Компьютерное моделирование//Ползуновский Вестник. -2005г. -№2. -с.25-30
240. Каширин В.Б. Структура ближнего порядка в аморфных структурах// Изв. Вузов. -Физика. -2005. -N9. -с.42-45