Физика процессов эволюции - Эбилинг В.
Скачать (прямая ссылка):
3) разработка Эйгеном, Шустер и др. физико-химической теории биогенеза.
Двое из авторов этой книги в своей более ранней работе выдвинули программу «наведения мостов» между уже хорошо разработанной физикой самоорганизации и физикой процессов эволюции (Ebeling, Feistel, 1982). В этой книге мы продолжаем намеченную линию, для чего нам в известной мере придется напомнить уже достигнутое состояние интересующей нас области знания. Сложность проблематики не позволяет нам изложить все относящиеся к затронутому кругу проблем основы и все наиболее важные приложения. Особое значение мы придавали изложению стохастической теории, так как единство необходимого и случайного составляет самую сущность эволюции и тем самым составляет центральный пункт теории. Затем мы обсуждаем вопросы стратегий эволюции и уже наметившиеся технические приложения. Ядро нашего изложения составляют вопросы эволюции информации. Относительно ранних фаз космической эволюции и их теоретико-полевого моделирования наша книга содержит лишь элементарные утверждения и ссылки на литературу для дальнейшего чтения.
Особое значение мы придавали, подробному указателю литературы с полными названиями работ, в том числе и журнальных публикаций.
Для замысла этой книги решающее значение имели обсуждения на регулярно работающих семинарах «Необратимые процессы и самоорганизация» и «Система Лотки—Вольтерры» в Берлине, а также на московском семинаре «Синергетика». Особую благодарность мы хотели бы выразить своим коллегам М. Конраду, Г. Хакену, Б. Хессу, Ю. JI. Климонтовичу, Л. Кунерту, Г. Линде, А. С. Михайлову, М. Пешелю, И. Пригожину, Ю. М. Романовскому, Г.-П. Швефелю, Е. Е. Селькову, П. Шустер, М. В. Волькенштейну, Г. Уинстону и Я. Б. Зельдовичу. Мы выражаем свою искреннюю признательность нашим друзьям, сотрудникам и студентам сектора 04 физического факультета университета имени Гумбольдта в Берлине, а также ответственным сотрудникам издательства Akademie-Verlag в Берлине за эффективное сотрудничество. В заключение мы хотели бы выразить особую благодарность Ю. А. Данилову за перевод нашей книги на русский язык и тщательную работу над текстом.
Вернер Эбелинг, Андреас Энгель, Райнер Файстеяь
Глава 1 Введение
Скрытая и замкнутая сущность Вселенной не обладает силой, которая могла бы позволить ей оказывать сопротивление мужеству познания.
Георг Фридрих Вильгельм Гегель
1.1. Возникновение сложного
Взглянув на окружающий нас мир, мы обнаружим неисчерпаемое многообразие вещей и явлений: солнце, ветер, дождь и многочисленные сложные погодные процессы, изобилующий формами и красками мир растений, царство животных и окружающий нас рукотворный мир человека. Ночью мы наблюдаем звездное небо и получаем возможность заглянуть в процессы, разыгрывающиеся на больших пространственных и временных расстояниях от нас. Все это — в движении, все развивается.
С самого начала существования человечества люди созерцали парциальные процессы эволюции нашего мира, и всегда находились такие личности, которые поднимались над повседневными заботами и ставили далеко идущие вопросы. Что кроется за непрестанной сменой и развитием, рождением и гибелью? Почему так много одних явлений происходит без видимых причин, тогда как другие явления столь регулярны и взаимосвязаны? От накопленной жизненной мудрости стариков, передающих свой опыт молодым, через первые «научные» записки к основам научных знаний наших дней путь был длинным и трудным. Из многообразия пережитого необходимо было извлекать существенное и абстрагироваться от несущественного, намечать упрощенную модель. Когда за внешне совершенно различными явлениями удавалось обнаружить одну и ту же сущность, например, единое физическое строение атомов всех химически столь различных элементов, это всегда становилось значительным шагом в познании мира. Наиболее радикально такая редукция к существенному происходила в физике. Ныне наиболее существенное содержание основных законов нашего мира спрессовано в немногочисленных теориях и уравнениях, и ведется напряженная работа по достижению объединения и этих теорий. Ведется поиск элементарных «кирпичиков» мироздания, и, судя по всему, построение единой теории станет возможным в обозримом будущем. Нет никаких сомнений в том, что такая единая теория мельчайших «кирпичиков» мироздания будет иметь огромное научное, теоретико-познавательное и практическое значение.
Но достаточно ли мы знаем для того, чтобы построить такую теорию? Все ли известно нам о веществе, если мы понимаем строение атомов? Достаточно ли мы сведущи в архитектуре, если основательно разбираемся в черепице? Целое часто представляет нечто большее, чем сумму отдельных частей. Именно это «большее» и представляет собой тот стержень, вокруг которого развертывается в основном действие в нашей книге. Как получается, что при наложении физических процессов совершенно неожиданно возникают новые свойства? Как может быть, что из многих «мертвых» молекул возникает нечто живое? Существуют ли какие-нибудь законы
