Загадка облаков

Я лечу на самолете из Миннеаполиса в Нью-Йорк. Внизу — сплошное покрывало белых облаков. Они лежат как белая твердь, ровной границей разделяющая линию горизонта. Сверху — солнце и голубое небо, внизу — сумерки и мелкий дождик. Все это, казалось бы, логично объясняется классической физикой, перепадами температур и давления воздуха.

Но вот что удивительно — висящие клочья тумана вдруг сменяются грандиозными облачными структурами. Они громоздятся в небе в виде башен, причудливых замков, огромных куполов, нагроможденных друг на друга. Эти структуры висят в небе, совершенно обособлено от окружающего пространства, одинокие и неподвижные в своей грандиозности. Кажется, что можно войти в эти небесные чертоги и оказаться в окружении прекрасных белоснежных ангелов в развивающихся одеждах.

Очевидно, что эти облака представляют собой сложные упорядоченные структуры. Они каким-то образом формируются из сконденсированного пара и в течение длительного времени сохраняют свою форму. Это яркий пример перехода от хаоса к упорядоченному состоянию. Раз этот переход происходит — значит, он является энергетически выгодным.

А теперь вспомним, что для перехода воды во все более упорядоченное состояние требуется не добавлять энергию, а отнимать. Пар для конденсации в жидкость необходимо охладить, жидкость переходит в лед при понижении температуры — значит, упорядоченное состояние при определенных условиях оказывается более энергетически выгодным, чем хаотическое. А вот для перехода к менее упорядоченному состоянию — изо льда в жидкость, из жидкости в пар — требуется прикладывать энергию.

Следовательно, для конденсированного пара — облаков — выгодно образование структур, твердой воде выгодно принимать форму совершенного кристалла, и процесс упорядочивания происходит, как только для этого формируются оптимальные условия.

Закон Структурирования Природы

Подобные процессы должны быть характерны и для жидкой воды. Из приведенных рассуждений следует, что в воде должны формироваться упорядоченные структуры и состояние упорядоченности энергетически более выгодно, чем однородная молекулярная взвесь.

Мы можем говорить о существовании Закона Структурирования Природы, который можно представить в следующем виде:

Во всех процессах Природы происходит переход от более простых к более сложным структурам, самоорганизующимся на своем уровне сложности в соответствии с принципом минимизации потребления энергии при данных условиях окружающей среды.

Более сложные структурно-организационные формы требуют меньших энергетических затрат для своего функционирования, они энергетически выгоднее, чем простые формы, и лучше приспособлены к изменению параметров окружающей среды. Таким образом, эволюция, переход от более простых форм организации жизни к более сложным — это следствие Закона Структурирования.

Второй Закон термодинамики оказывается верным только для закрытых систем, у которых не происходит обмена энергией и информацией с окружающей средой. Для открытых систем этот закон неприменим, он заменяется законом структурирования.

Возрастание сложности — это неизбежный процесс развития любой системы. На Земле это развитие можно проследить как переход от более простых к все более сложным формам существования материи. В упрощенном виде этот процесс можно описать следующим образом:

геологические формы

- вода

- органические молекулы

- простейшие биологические виды

- растения

- морские организмы

- сухопутные организмы

- рептилии

- млекопитающие

- человек

- техносфера

- космосфера.

Таким образом, человек выступает как определенный этап эволюционного развития Земли, участвующий в качестве структурообразующего элемента для следующих этапов эволюции. Развитие техносферы, с этой точки зрения, является логическим этапом самоорганизации сложной системы — эволюционного процесса на Земле, а Человечество является " рабочим инструментом" Природы.

При этом развитие техносферы подчиняется основному закону структурирования: минимизации потребления энергии.

Действительно, по мере совершенствования техники различные устройства потребляют все меньше энергии на единицу работы. Рассмотрим для примера совершенствование транспортных средств:

- лошадиная тяга

- паровой двигатель

- бензиновый двигатель

- гибридный двигатель

- водяной двигатель

- вакуумный двигатель

...

Еще более показательно развитие средств искусственного интеллекта:

- механические счетные приспособления

- ламповые компьютеры

- твердотельные компьютеры

- микроэлектронные компьютеры

- квантовые компьютеры, развитие которых идет нарастающими темпами и открывает перед нами совершенно фантастические перспективы.

Как следует из этого анализа, развитие техносферы является непреложным следствием закона структурирования, и человечество в данном процессе выступает как исполнительный механизм, активная среда, через которую осуществляется процесс преобразования.

Следующим этапом эволюции является развитие космосферы — активного процесса освоения космического пространства. Мы можем только фантазировать, к чему придет человечество в 2100 г.

Таким образом, все рассуждения о тупике цивилизации, об экологическом, экономическом или социальном кризисе являются несостоятельными. Они основаны на анализе текущих кратковременных процессов без учета их долговременной глобальной динамики. Возможны локальные минимумы, то есть периоды спада и застоя, но в целом эволюционный процесс идет по пути поступательного развития.

Человечество выступает в качестве формообразующего фактора природы, направленного, однако, не на преобразование экологической среды обитания, а на формирование новых элементов Природы — техно- и космосферы.

Лозунги о покорении Природы оказались несостоятельными — бесконтрольная хозяйственная деятельность привела к резкому ухудшению экологической обстановки, и эта ситуация начала улучшаться только в последней четверти прошлого века. Очевидно, что мы можем только использовать природные ресурсы, только потреблять, и попытки позитивного преобразования окружающей среды находятся пока в зачаточном состоянии.

Глобальная задача человечества — эволюция путем создания техносферы при максимальном сохранении ресурсов Земли.