Глава II. Структура энергетик биосферы как саморазвивающейся системы
2.1. Структура энергетической системы биосферы
Для решения проблемы устойчивости развития биосферы как системы, создав необходимую базу знаний, требуется установить:
– свойства биосферы и иметь четкое представление о ее структуре;
– какими индикаторами характеризуются опасные и безопасные состояния биосферы и ее подсистем;
– каким образом контролировать энергетику живого вещества, которая служит основой его жизни;
– каким законам подчиняется биосфера, какими законами, описывающими ее состояние, мы можем пользоваться при функциональном описании состояния биосферы для выбранных индикаторов опасного, безопасного и критического состояний;
– существует ли проблема устойчивого состояния системы или неустойчивого развития системы, существует ли модель для оценки устойчивого развития и возможно ли ее создать;
– является ли биосфера системой с самоограничением, и если да, то существует ли вообще проблема ее устойчивого развития.
Вводные рассуждения проведем на примере возникновения опасного состояния биосферы, обусловленного деятельностью человека (поэтапно).
1. Пусть поставлена цель, например, создать дополнительный источник энергии для человека.
2. Для реализации этой цели человеком создан искусственный объект в биосфере, т. е. тот, который способен воздействовать на биосферу и позволит получать необходимую энергию.
3. После ввода в действие объекта увеличилась, например, локальная нагрузка на биосферу.
4. Энергия живого вещества, отданная человеку и (частично) биосфере, перераспределяется, что обусловливает при увеличении энергии одного биологического вида уменьшение энергии другого биологического вида, вплоть до критической (минимально-допустимой) величины.
5. Человек, обнаружив это, либо возвращает все на исходные позиции, либо, если сможет, создает новый объект для нейтрализации последствий первого, т. е. создает компенсирующее воздействие.
Биосфера как система содержит ряд подсистем. Можно рассматривать проблему риска как для всей биосферы в целом, когда рассматривается энергия всей биосферы Ебс, так и отдельной подсистемы, когда рассматривается энергия этой подсистемы. Так, для этносферы (человечества как подсистемы биосферы) риск связан с выходом этноэнергетики Еэт в область критических состояний Ωэткр. Для эгосферы (человека) риск связан с выходом эгоэнергетики в область критических состояний Ωчкр. В силу того, что этносфера и эгосфера добывают энергетику из биосферы, имеем следующие функциональные зависимости: энергия этноса Eэт = E1(Eбс); энергия человека Eч = E2(Eбс).
В биосфере (как системе со структурой) существуют следующие подсистемы: живое вещество, человечество, системы государственной и церковной власти [44] (рис. 2.1, здесь СГВ – система государственной власти, СЦВ – система церковной власти). Наша задача – найти противоречия, причины противостояния этих систем; исследовать эти противоречия; определить, где границы области допустимых состояний, вычислить их; научиться оценивать риск, обусловленный деятельностью человека, в том числе по причине погрешностей (недостоверности) знаний, используемых в процессе жизнедеятельности. Кроме того, необходимо изучить совокупность возмущающих факторов на различных этапах разработки, создания и эксплуатации различных объектов, в том числе социальных.
Отметим, что в основе энергетики этноса лежит, прежде всего, человеческая сущность, рожденная ноосферой человека, которая формирует цели [43]. Ноосфера человека порождает ошибки, которые человек, используя свою энергию, реализует с помощью социосферы в биосфере. Суммарные ошибки реализуются как в материальных объектах, так и в социальных. При этом необходимо строить все процессы жизнедеятельности с учетом того, что биосферные, этносферные и социосферные процессы взаимосвязаны и взаимозависимы.
Рис. 2.1
Для решения проблемы устойчивого развития необходимо знать:
– является ли устойчивой данная система на макроуровне без мощных внешних возмущающих факторов;
– какие параметры-индикаторы характеризуют устойчивость состояния биосферы.
Эти вопросы несут в себе ряд других, обусловленных взаимодействием космоса, геосферы и биосферы. На рис. 2.1 показано место биосферы в материальном мире. Здесь важно то, что геосфера является объектом, который управляет биосферой, а космос влияет, в свою очередь, на параметры-индикаторы геосферы. Это взаимосвязанный мир, и полное понимание происходящего в биосфере мы можем получить, когда построим модель, доступную для анализа, в которой мы сможем отбросить второстепенные факторы, предварительно получив оценку этих факторов, например, как возмущающих.
Взаимодействие человечества как части живого вещества биосферы с системами государственной и церковной власти является чрезвычайно важным. Чем дальше мы уходим от человека через биосферу и геосферу в космос, тем меньшее влияние оказывает в окружающем мире разум живого вещества, тем мощнее проявляется «разум» материального или, как его иначе называют, «вещественного» мира. Этот факт отражен на рис. 2.1. Мы должны решить важную проблему: что контролировать, чем управлять и когда. Очевидно, что в пространстве состояний биосферы мы находимся в сфере влияния как материального, так и разума живого вещества. Где, в каком месте и что первично?
С учетом сказанного, для решения проблемы устойчивого или неустойчивого состояния биосферы во времени и в пространстве необходимы:
– модель биосферы в материальном мире, ее взаимодействие, взаимовлияние с геосферой, в том числе модели возмущающих факторов внутреннего и внешнего происхождения;
– модель биосферы как системы, где необходимо выделить основные параметры-индикаторы ее состояния, в том числе информационно-энергетических потоков, включающих источники энергетик; указать, что производит движение, каковы его результаты;
– модели изменения во времени основных индикаторов состояния биосферы как системы в целом, так и отдельных подсистем, наполняющих ее; необходимо также найти способы контроля основных индикаторов и погрешности их контроля;
– процедуры построения моделей допустимых областей состояния биосферы, принадлежность которым индикаторов состояния обеспечивает ее устойчивость, в том числе при воздействии внешних и внутренних возмущающих факторов.
В наиболее крайней ситуации эта проблема рассматривается двумя теоретическими школами, стоящими на различных полюсах: эволюционистами и креационистами (сторонниками божественного начала в мироздании).
В дальнейшем будем говорить о двух моделях: эволюционной и модели Творения. Первую создал Дарвин, основа этой модели материалистическая; вторая модель представляет собой, на первый взгляд, чисто духовную. Эти модели диаметрально противоположны, и это естественно, ибо вся жизнь человечества всегда включает противостояние, антиподы, в силу свойств людей, включающих гуманитариев и естественников. На рис. 2.2–2.3 представлена интерпретация этих двух теорий Г. Моррисом [71]: рис. 2.2 – теория Дарвина, материалистическая, согласно которой все возникло из материи, материальной энергии; рис. 2.3 – Творение по Библии, согласно которому все сотворено из Духа посредством духовной энергии. Используя материалы работ теологов, а также светских ученых, мы соглашаемся с тем, что «все создано из энергии». В любых процессах энергии играют ведущую роль, определяющую, поэтому для прогнозирования рисков рассмотрение энергетик имеет определяющее значение.
Рис. 2.2
Рис. 2.3
В теории креационистов отметим некоторые моменты (рис. 2.3), состоящие в том, что абсолютный порядок и соответствующая ему идеальная система не содержат объекты, в каком бы то ни было виде способные нарушить этот абсолют или идеал (если он все же был, не важно, в каком виде и как назывался). Мы должны согласиться с тем, что исходное состояние было отличным от идеального, ибо на два существа (Адам и Ева) пришлось одно существо (змей), которое нарушило этот идеал.
Рис. 2.4
Обратимся теперь к теории Дарвина (рис. 2.2) [11]. Эта ситуация не менее неопределенная. Согласно этой теории, из хаоса мы движемся к абсолютному порядку. Здесь мы сталкиваемся со вторым законом термодинамики, согласно которому мы должны утверждать диаметрально противоположное. С учетом сказанного, имеются две крайности xкр – материалистическое творение мира Дарвина; yкр – духовное Творение мира, библейское (рис. 2.4). Если принять во внимание сказанное выше, точке xкр соответствует наличие в человеке только материальной энергии (по максимуму) и отсутствие духовной, а в точке yкр не было вложено материальной энергии, а только духовная, если мы соглашаемся с тем, что Бог есть Дух.
Итак, предположим, что истинное положение z было при создании человека и расположено между xкр и yкр, т. е. z [xкр, yкр]. Указанная выше библейская модель не оспаривается, а обсуждается ее интерпретация, имеющая место в теологии. Нам нужно в конечном итоге понять, устойчиво или неустойчиво состояние биосферы. Чтобы строить модель управления, необходимо знать исходную позицию: куда движется система. Если она движется к идеалу, то мы можем расходовать энергию природы, не оценивая, что осталось. Но если мы движемся в хаос, нам надо ждать конца света. Ни то, ни другое человек не может утверждать определенно.
Указанные теории породили две модели состояния биосферы: эволюцию и инволюцию. В процессе работы мы будем анализировать эти два пути, уготовленные человеку биосферой. Сначала мы постараемся познать путь эволюции человека с позиции материалистической – когда идет движение от хаоса к порядку. Реальность окружающего мира и социальных процессов не подтверждает это. При этом анализе мы часто не выделяем главное: о каком хаосе идет речь, какой системы или объекта. Видимо, идет речь о живом веществе, о том, что живое вещество из хаоса движется в русло порядка. Если речь идет о живом веществе, то почему-то утверждается, что 4 млрд. лет назад был хаос. Видимо, потому, что там не было человека. Но если это так, то тогда надо внести ясность, дать четкое определение хаоса и порядка.
Примем гипотезу Дарвина, согласно которой человек – это продукт эволюции, начавшейся 4 млрд. лет назад. В то время, по его мнению, хаоса уже не было, был порядок. Тогда, возможно, ранее был хаос, когда произошел Большой Взрыв. Жизнь планеты подчинена законам, которым надлежало создать живое вещество. Далее нам надо посмотреть в сторону такого понятия, как эволюция. Все ли в порядке в наших знаниях, если за сотни лет мы так и не смогли найти того существа, которое дало нам человека. Возможно, мы его не там ищем, если были ледники, смена полюсов и т. д. Эти катаклизмы в среде живого вещества привели к «катастрофе», породившей человека – особый вид живого вещества.
Эволюцию социальной среды мы признаем, а вот эволюцию сущности, например, духовного потенциала, пока нет. В этом случае нам надо начать движение с другой стороны – от Творения, возможно, не один к одному, как описано в Библии. Отметим, что Библия – не научный трактат по естествознанию, это закодированный в метафорах трактат о духовной жизни планеты, непревзойденный. И тщетны попытки ученых-неудачников возвыситься, критикуя Библию.
Никому из современников не приходило в голову винить философов в отсутствии математических доказательств их идей, мыслей и на их основе построенных объектов. Нам очень сложно подтвердить наличие трех исходных этносов, созданных сыновьями Ноя (Сим, Хам и Иафет), но мы не отрицаем, когда некоторые коллегиученые утверждают наличие такого деления, таких подсистем людей, обладающих в большой количественной совокупности ярко выраженными духовными качествами, величиной энергии создающих духовные, прикладные и научные качества. Несмотря на неочевидность данного факта, некоторые косвенные признаки наличия такого деления убедительно просматриваются в структуре человечества и обусловлены различием, подчас существенным, склонностями этноса к различным сферам жизнедеятельности [43].
Российские биологи Анатолий Васильев и Владимир Витальев [47] создали теорию инволюции, согласно которой люди появились на земле более 500 миллионов лет назад. Далее, согласно второму закону термодинамики, все стареет, деградирует, а затем исчезает. Живые существа инволюционируют в историческом понимании быстро. Для эволюции нужны время и талант Учителя с его программой, а потеря знаний, навыков, перестройка происходят самостоятельно. За несколько десятков поколений и человек может превратиться в любое живое существо. Сторонники инволюции приписывают это, прежде всего, инволюции разума, которая обусловливает отсутствие тяги к труду и т. д.
Советский академик Иван Шмальгаузен – сторонник эволюции – впервые доказал, что копыто имеет несомненное родство с пятипалой конечностью. Затем пять пальцев, пятипалость конечностей, была признана обязательным морфологическим признаком всех живых существ от человека до амфибии. Даже там, где в этом нет никакой необходимости, она тоже существует. Морфология конечностей у животных и человека очень схожа. Даже у кистеперой рыбы есть и плечи, и локти. Человеку, понятно, без локтей не обойтись. А вот зачем локоть ежу? Или колено? Ведь и плечевые, и локтевые, и коленные суставы подчас просто мешают животным. Биолог Александр Белов считает, что они получили их в наследство от человека. То есть вертикальное положение тела было первичным, но, начав передвигаться горизонтально, на четвереньках, они перестали использовать способности конечностей сгибаться в разные стороны в локтях и коленях. Равно как и удивительное рессорное устройство, рассчитанное на 26 костей, распределяющую вес тела на всю подошву. Такой сложный механизм совсем не нужен кроту или носорогу. Точка опоры у них приходится лишь на сомкнутые пальцы, а большая часть стопы и пятка повисают в воздухе. Вот и приходится передвигаться на носках, наращивая на пальчиках грубую мозоль – копыто, а пяточная кость, выворачивающая ногу коленками назад, им не нужна.
Российский ученый профессор Алексей Акифьев уверен, что первоначальные виды живых организмов создал Бог. Подводя итоги многочисленных исследований, известный генетик убежденно заявляет, что все многообразие видов запрограммировано в их генетическом коде. И механизм этот настолько сложен, что глупо допускать мысль о его случайном возникновении. Ведь, глядя на автомобиль, мы убеждены, что над ним поработал целый коллектив авторов. А создание удивительнейшего органа – мозга – приписываем случайности!
Книга Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», опубликованная в 1859 году, на всеобъемлющий закон не претендовала. Автор лишь представил на суд читателей гипотезу о том, что все виды животных и растений являются не постоянными, а изменчивыми и произошли в результате каких-то постепенных эволюционных изменений. Человек же, по мнению Дарвина, произошел от обезьяны. Эта книга представляла собой философский трактат, в котором было много предположений и умозрительных построений, но фактически полностью отсутствовали доказательства. Сам Дарвин это понимал и высказывал надежду, что в будущем «промежуточные звенья» обязательно будут найдены. До настоящего времени это не сбылось.
По теории эволюции, жизнь на земле возникла путем постепенного усложнения структуры органических веществ, приведшего к способности самоорганизовываться и воспроизводить себе подобных. В принципе, из более простых соединений можно получать более сложные, в этом ничего сверхъестественного нет. Но возможно это лишь с участием Экспериментатора, т. е. сторонней разумной силы. Считается, что «случайные изменения», происходящие в телах и хромосомах половых клеток, способны создавать новые виды живых существ. На самом деле воспроизведение генетического материала осуществляется удивительно точно. Генетикам известно, что мутации являются авариями, опечатками. Вряд ли можно ожидать, чтобы какой-то механизм усовершенствовался в результате аварии. Мутации считаются причиной сотен генетических заболеваний, подчас смертельных. Из второго закона термодинамики следует, что мир, в котором мы живем, не может самоусложняться, наоборот, ему присуще свойство саморазрушения. Иначе говоря, этот закон однозначно и бескомпромиссно отрицает эволюцию, которая подразумевает самоусложнение.
Второй закон термодинамики отрицает «теорию» Опарина о том, что жизнь возникла из первобытного «бульона». Математики просчитали вероятность случайного образования в «первичном бульоне» такого невероятно сложного образования, как белковая молекула: 1 к 10113! Это число настолько огромно, что превышает количество атомов во всей вселенной. А в математике любое событие, вероятность которого равна 1 к 1050, отклоняется как неосуществимое.
Ученые утверждают, что энтропия (беспорядок) во всей Вселенной возрастает. Значит, изначально все-таки был порядок? Похоже, верно третье: наш мир возник не из хаоса или идеального порядка, а из состояния z, в котором был хаос (в том числе змейискуситель) и порядок (сознание природы), и движемся мы по своей воле, воле большинства, пока что в хаос из сравнительного порядка, если допустить, что системы государственной и церковной власти, которые управляют законами развития социальной среды, – деградируют. Для постановки задачи устойчивого развития социальных объектов этого достаточно, такая задача (в оговоренных выше условиях) имеет важное значение для человека.
Если мы выглянем в окно и осмыслим все, что там есть, то будем вынуждены согласиться, что биосфера движется не в сторону идеального порядка, а в хаос. Это движение и его основы наделены духовностью человечества, его духовной компонентой культуры [93]. Ни один закон биосферы не утверждает, что биосфера есть динамическая саморазвивающаяся система [78]. Как правило, согласно современным законам, – это, прежде всего, устойчивая система.
Завершая раздел, рассмотрим ряд работ, посвященных изучаемой проблеме.
Концепция мира как интегрального целого, содержащего высшие организующие принципы, свойственна не только религиозным философам, но и некоторым естествоиспытателям. В. Карпов [53] в книге «Основные черты органического истолкования природы» (1910 г.) применяет концепцию органической целостности ко всей природе и всем частным формациям в ней. К. Старинкевич [84] в книге «Строение жизни», опубликованной в 1931 году, при объяснении органических совокупностей использовал концепцию «первоначальной интуиции», которая связывает каждый организм с остальным миром и составляет основу развития физиологического саморегулирования, инстинкта и разума. Он разработал также учение о живых единицах, которые выше отдельного тела растения или животного, например, такие единицы, как рой пчел.
Е.А. Шульц в книге «Организм как творчество» (1916, серия «Теория и психология творчества», VII) доказывал, что развитие форм живых организмов предопределяется инстинктивными актами. Л.С. Берг в своей работе «Трудности теории эволюции» [11] и монографии «Nomogenes» (1922 г.) доказывает, что эволюция организмов совершается не по причине накопления случайных изменений, но является номогенезисом, т. е. процессом регулярного изменения в определенном направлении (с системных позиций это интегративный процесс). Психиатр Н.Е. Осипов отрицал утверждение Фрейда относительно сведения любви к простому физиологическому притяжению – это есть процесс психологический с изменением энергетик, которые вырабатываются определенным центром.
П.И. Новгородцев, изучая личность и общество, показал невозможность построения совершенного общества. Он исходил не из родового понятия о человеке, а из конкретных и отдельных личностей. Это естественно, ибо законы этносферы, которым подчинен человек от природы, и законы социосферы, которым подчинен человек от общества, не совпадают. Автор отрицал веру в социализм и анархизм, подтверждая «крах идеи рая на Земле», и утверждал необходимость избежания тупика, чтобы обеспечить свободу бесконечного развития личности, а не гармонию законченного совершенства.
Е.В. Сперанский [87] в книге «Христианство и культура» доказал высокое положительное значение христианства для всех сфер духовной, общественной и материальной культуры, в том числе: философии, искусства для развития идей личности, правосудия, государства и. т. д. Позитивизм И. Канта подчеркивает то, что высшие ступени бытия имеют своим основанием низшие, качественно отличные от них. Кроме того, законы высших форм бытия не могут быть полностью сведены к законам низших форм и выступают в виде духовной эволюции, создающей новые ступени бытия, качество которых не вытекает исключительно из качеств компонентов.
Важное значение для осмысления проблем биосферы имеет биофизика. Следует отметить, что теоретическая химия уже построена, а теоретическая биология находится на стадии «возведения лесов». Однако то, что уже достигнуто и, причем, за короткое время, имеет непреходящее значение. Начатая в науке «физикализация» биологии, привела к решительному ее углублению и прояснила смысл и содержание важнейших биологических проблем. Есть все основания оптимистически смотреть на будущее биофизики, а в итоге – теоретической биологии.
Биологическая физика, общая задача которой состоит в обосновании теоретической биологии, есть многоуровневая система знаний в соответствии с многоуровневой структурой живых систем. Современная биофизика условно разделяется на молекулярную биофизику, биофизику клетки и биофизику сложных регуляторных систем. Мосты между этими тремя уровнями еще не установлены. Биофизика сложных систем занимается преимущественно теоретическим, физико-математическим моделированием биологических процессов, в частности, процессов развития [91]. Эта область пока еще мало связана с молекулярным уровнем исследований, хотя она и пользуется рядом положений, установленных в молекулярной биологии и биофизике.
Рассматривая проблему связи физики с биологией, Нильс Бор вначале считал, что здесь справедлив принцип дополнительности, потому что жизнь необъяснима, но является первичным постулатом, подобно кванту действия. Иными словами, изучение организма на атомно-молекулярном уровне несовместимо с его изучением как целостной системы – два этих описания дополнительны. В дальнейшем под влиянием успехов молекулярной биологии Бор говорил уже не о принципиальной, но о практической дополнительности, определяемой чрезвычайной сложностью биосистемы. С этим утверждением можно согласиться – практическая дополнительность действительно существует. Ее смысл сводится к многоуровневости биологической системы и ее физического познания. Но современная биофизика, вступившая на путь стремительного развития, показывает, что исследования, проводимые на различных уровнях, совместимы.
Возвратимся к Римскому клубу, к тем путям, которые предлагаются для решения проблемы обеспечения устойчивости развития. По существу, эти пути стандартные и ничем не отличаются от рассмотренных выше:
– материальный путь, связанный с формулировкой целей, контролем и управлением в материальном мире;
– путь духовного развития, связанный с научными рекомендациями, то есть, по существу, предлагается формировать цели, осуществлять контроль и управление на уровне ноосферы.
2.2. Проблемы построения системы знаний
Взаимоотношения биосферы и человека как целого и части претерпевали существенные изменения во времени. Первый период можно обозначить как период до Нового времени. Новое время положило начало власти человека над природой, объявив его «царем» природы, имеющим право изменять ее. Человек оказался в области Ω2 (рис. 2.5), где нет места «табу» от Бога на его действия. До Нового времени только Богу было дано властвовать над природой, т. е. было состояние Ω1 для человека и биосферы.
Рис. 2.5
Итак, человечество за историю своего существования имело два крайних состояния Ω1 и Ω2, и они обусловлены были наличием антиподов – это закон жизни. Однако, как показал опыт жизнедеятельности, достижение и пребывание в этих крайних состояниях для человека губительно. Можно высказать гипотезу: наиболее оправдано и целесообразно промежуточное состояние между х и у – в области Ω3. При этом существует табу – сфера, не принадлежащая человеку, вход в которую ему воспрещен для его же блага. Есть сферы, которые крайне необходимо разрабатывать для его счастливой жизни, куда он должен прикладывать максимум энергии. Построить область Ω3 возможно при изучении проблемы и законов функционирования биосферы как информационно-энергетической системы, которая, в свою очередь, есть подсистема геосферы, включенной в космическую систему [43]. С учетом сказанного, для выделения области Ω3 нам необходим некоторый объем знаний (его можно назвать минимальным, если ограничиваться знаниями только о биосфере).
Будем рассматривать биосферу как динамическую систему, параметры которой переменны во времени [67]. Исследование «системности» живого в настоящее время становится одной из важнейших проблем биологической науки [74]. Роль идеи системности в современной биологии сравнивается с той ролью, которую в свое время сыграла в обществе идея прогресса [26, 68]. Такое сравнение было бы, однако, неверно воспринимать как противопоставление этих идей. Рассмотрение биологических объектов в качестве систем дает возможность конкретизации идеи развития применительно к различным типам систем, что означает возможность конкретизации основных биологических закономерностей.
Какие же объекты рассматриваются как системы в биологической науке? По мнению К.М. Хайлова [98], перечисление таких объектов «представляет ряд трудностей, причем не из-за недостатка объектов, а из-за обилия и разнообразия». Обычно сюда относятся такие объекты, как: особь, вид, популяция (все особи данного вида в данной местности), биоценоз (совокупность всех живых существ в данной местности), биогеоценоз (экосистема – все живое вместе со средой, в которой оно обитает) и, наконец, биосфера (область активной жизни на данной планете).
Процессы, подлежащие изучению, включают три категории: физические, биофизические и социальные, которым соответствуют естественные и гуманитарные науки. Решающим моментом в формировании необходимых знаний является формулировка цели поиска и пути, по которому должен осуществляться этот поиск. Большую работу в плане формулировки цели провел Римский клуб. Из всего изобилия целей мы привели семь и соответствующие им пути (см. главу I): их принципиальное различие между собой говорит о многом. Прежде всего, о том, что данная проблема чрезвычайно сложна и требует всестороннего изучения, а в силу того, что сегодня мы не имеем единого мнения, что пути, по которым движется человечество, верные, – решения следует искать нестандартные. Один из таких путей предложен нидерландским экономистом, лауреатом Нобелевской премии, Яном Тинбергеном.
Основную идею «взаимозависимости» народов мира надо распространить шире – на взаимозависимость подсистем биосферы: человечества, животных, растений, косного вещества. В зависимости от уровня проникновения в проблему и возможностей реализации такого проникновения идею взаимозависимости, возможно, следует распространить и на геосферу – динамическую систему, несомненно, оказывающую влияние на живое вещество биосферы, в том числе на человека.
Проблемы биосферы изучает биология, которой свойственен многоуровневый характер с включением различных уровней структурной организации от макро– до микроуровня: молекулы, надмолекулярные структуры, образующие организмы клетки; ткань, органы, системы органов, организм, популяции, биоценоз, биосфера. Эти структуры изучаются в различных разделах биологии: молекулярной биологии, биоорганической и бионеорганической химии, биохимии, цитологии, гистологии, анатомии и физиологии, популяционной зоологии и ботанике, биоценологии, экологии. Существует более укрупненное деление биологии: зоология и ботаника, генетика и биология развития, эволюционное учение. О взаимосвязи биологии и других наук можно говорить, рассматривая этапы развития биологии как науки.
Первый этап — описание и классификация объектов, в том числе тканей и клеток, внутриклеточных организмов, биологически функциональных молекул.
Второй этап — раскрытие функциональных свойств биологических систем.
Третий этап — углубленный уровень исследований биосистем с позиции системного анализа.
Рассмотрим связь биологии и физики. Вследствие чрезвычайной сложности и многообразия живой природы лишь немногие биологические проблемы изучены достаточно хорошо. Стала возможна четкая формулировка биофизических задач. Две главные проблемы, свойственные биосфере – это проблема поведения открытых систем и проблема развития, которые взаимосвязаны и взаимозависимы. Главное состоит в том, что изолированная система, выведенная из состояния равновесия, стремится вернуться в равновесное состояние, которому отвечает максимальная энтропия. Лишь в этом смысле второе начало термодинамики формулирует закон эволюции физической системы, ограничиваясь изолированной системой. Если мы утверждаем, что проблемы развития биосферы не существует, а живая природа развивается в направлении возрастающей упорядоченности, то можно утверждать справедливость «антиэнтропийности» жизни.
Результаты биофизического исследования приобретают важное биологическое значение, когда параметры первичных молекулярных механизмов удается непосредственно связать с особенностями конкретных биологических процессов и явлений. Однако это не всегда удается. Так, гетерогенные системы, каковыми являются биосистемы, далеки от равновесия. Термодинамика необратимых процессов практически не может оперировать понятиями химического потенциала, зависящего от концентрации компонент, где энтропия имеет место. В активных комплексах внутримолекулярные превращения, в первую очередь, зависят от характера их организации, а не от суммарной концентрации компонента.
Свойства белковых молекул существенно отличаются как от свойств жидкостей с их ближним порядком, так и твердых тел с дальним порядком. Макромолекулы можно рассматривать как своего рода «молекулярные шины», служащие для преобразования одного вида энергии в другой. Так, реакции фотосинтеза дают начало цепям переходов энергии электронного возбуждения в энергию разделенных зарядов и энергию поляризации белка, а также в энергию трансмембранного электрохимического потенциала и энергию химических связей АТФ.
Для рассматриваемых целей, в том числе решения проблемы возможности самоуничтожения биосферы по инициативе одной из подсистем человечества, необходимо использовать знания по отдельным областям:
– космос (обмен материей, энергетикой, информацией);
– геосферные знания (энергетика, смена полюсов и т. д.);
– биосферные знания (как системы взаимосвязанных энергетических подсистем);
– эгосферные знания (ноосферные, психоэнергетического мира человека);
– ноосферные знания человечества;
– знания о социальной среде, ее влияние на биосферу [59, 60];
– знания о технико-технологической среде (ее влияние на биосферу).
Представим в виде структурной схемы взаимосвязи отдельных объектов биосферы и возмущающих факторов (рис. 2.6). В приведенном ниже материале, как и во всех научных знаниях, биосистемы рассматриваются как энергетические преобразователи. С этих позиций получены результаты, которые несут немало ценного. Их недостаток состоит в том, что они разрознены.
Представим биосферу в виде системы с обратной связью (рис. 2.7), которая в энергетическо-информационном плане самодостаточна. На рис. 2.7 обозначено: Ei – энергетический потенциал; Ji – информационный потенциал i-й подсистемы. Человек есть ее элемент, который добывает себе необходимую энергию из энергетики биосферы, например, выращивая зерно, фрукты, овощи, скот, часто превращая свою деятельность в возмущающий фактор V(t). В процессе жизни биосфера подвержена внутренним V(t) и внешним W(t) возмущающим факторам, часть из которых относится к факторам риска.
Рис. 2.6
Рис. 2.7
Приведенная система (рис. 2.7) на протяжении 4 млрд. лет обеспечивала саморазвитие живого вещества, его самосохранение и энергетическое самоограничение, при котором совокупная энергия биосферы Ебс не опускалась ниже (Ебс)min и не поднималась выше (Ебс)max, а если это и происходило, то только по причине влияния внешних возмущающих факторов W(t), на ограниченном интервале времени. Отметим, что подобная структура с соответствующими подсистемами (1–4) имеет место для всех живых веществ, включая человека [43, 44]. Будучи такой же системой, т. е. имея такую же структуру c подсистемами, человек не воспринимает объекты с другими структурами и не осмысливает их.
Структура информационно-энергетических моделей объектов среды жизнедеятельности человека неизменна и включает в себя подсистемы: построения законов функционирования объекта (его ноосфера); теоретического осмысления и обоснования реализации законов; практической реализации (эксперимента); анализа достоверности полученных знаний (законов). Для того, чтобы создавать информационно-энергетические модели среды жизнедеятельности, человечество создало следующие подсистемы формирования знаний:
Подсистема 1. Построение законов, где создаются знания о человеке и обществе (по существу, идеология).
Подсистема 2. Теоретическое осмысление законов, где формируются теоретические знания, что обеспечивает научное осмысление законов и их применение.
Подсистема 3. Внедрение, проверка полученных знаний в среде жизнедеятельности.
Подсистема 4. Анализ (контроль) результатов апробации знаний, их достоверности, согласно структуре биосферы как системы (рис. 2.7).
«Исходные» духовные посылки о неприкосновенности биосферы были аннулированы в процессе деградации подсистемы (1) с участием великих мыслителей. Но итоги принятых решений им были не ясны с позиции сегодняшней цивилизации, ее достижений в области познания природы и использования в своих целях. Таким образом, в рамках человечества и отдельной нации в обратной связи должен лежать не только достаток, обеспеченный подсистемой (3), но и состояние биосферы, а именно ее энергетика Ебс и цена затрат Еч. Все это позволяет оценить научные нововведения для достижения благ человеком. Два основных индикатора – энергетики Ебс и Еч – есть функции параметров-индикаторов состояния биосферы, обозначим их x = (x1, …, xn), и человека z = (z1, z2, …, zm), когда имеет место Ебс = Ебс(x1, x2, …, xn), Еч = Еч(z1, z2, …, zm). Знания о биосфере, необходимые для решения проблем безопасности и устойчивости развития, включают в себя, кроме достоверных, также и ошибочные знания, в том числе и наши незнания, неспособность грамотно прогнозировать последствия [43]. Объекты, созданные на базе ошибочных знаний, несут потери в биосферу, эгосферу, которые связаны между собой в силу их единства. При этом возникающие изменения в биосфере оказывают влияние на эгосферу. Рассматриваемые системы существуют, даже если осталась (не деградировала духовно) только одна система, как, например, протестантизм. И тогда христианство как система существует и восстанавливает сама себя.
Проблема устойчивого развития человечества может быть решена в рамках совместного рассмотрения всех четырех, указанных на рис. 2.7 подсистем. Например, если такая подсистема, как ноосфера человечества, человека не развивается или, более того, деградирует, то ни о каком устойчивом развитии человечества не может идти и речи, ибо его глобальные или локальные цели и смысл жизни будут формироваться, следовательно, исполняться, согласно неадекватному восприятию и осмыслению среды жизнедеятельности.
В качестве индикатора, характеризующего опасное или безопасное состояние человека, рассмотрим его энергетику Еч и энергетику биосферы Ебс. При этом энергию Еч, которую человек может получать в биосфере, будем рассматривать как основной параметр – индикатор его состояния на различных уровнях выживаемости. Отметим, что до Нового времени основными ценностями человечества были параметры биосферы, и если рассматривать кастовую систему государственной власти Индии [44, 47], то эти параметры были включены в разряд ценностей. Однако это происходило в неявном виде, неосознанно, и сегодня обратная связь не действует в силу того, что научно-обоснованная система власти человечества не состоялась. Созданная в ранние эпохи, она деформировалась, а отдельные ее подсистемы деградировали.
Попытки построить модели биосферы совершаются постоянно. Учеными предложено множество параметров-индикаторов, характеризующих состояние биосферы [78, 91]. Если это индикаторы состояния биосферы, то могут ли они нам объективно, независимо от личности, утверждающей этот индикатор, характеризовать опасное или безопасное состояние биосферы и соответственно состояние человека как ее элемента? Согласно приведенной структуре, существуют три вида знаний (Джон Локк, XVIII в.):
чувственное, непосредственное — исходное восприятие биосферы (душа);
знания через умозаключения — разработка идей, мыслей (аналитический ум);
интуитивные знания — высший вид знаний, созданных в процессе духовной жизни (ноосферы), непосредственная оценка соответствия или несоответствия идей друг другу.
В совокупности указанные знания пополняют ноосферу человечества, включающую в себя знания о биосфере, накопленные естествознанием, и знания о человеке как элементе биосферы и о человечестве как подсистеме биосферы. В области гуманитарных знаний, как правило, довлеет идеология, как со стороны системы государственной власти, так и со стороны системы церковной власти. Решающую роль играет человеческий фактор, формируя духовный мир наций, их религий, а в более общем случае всем управляет власть в различных формах (от политической до финансовой), заказывающая научные исследования. Наиболее ярко проявилась эта ситуации в СССР. В отличие от естествознания в гуманитарных знаниях это допустимо: здесь ничто или почти ничто не доказано, пока не «выросло зерно, и не созрел плод», когда нам дано познать итоги трудов своих.
Именно гуманитарии создают теологию, философию [101], социологию и т. д. Однако, если осмыслить эту область с позиции биосферы, следует отметить, что нет единства идей, мнений. Это не удивительно в силу различия сущностных свойств ученых-гуманитариев, создателей теорий и законов, якобы регулирующих жизнь социальной среды. Законы социальной среды, сформулированные человеком, людьми, наполняющими подсистему № 1 (ноосферу) биосферы, как правило, не имеют никакого отношения к законам живого вещества биосферы. Если на начальном этапе (до Нового времени) преобладало поклонение всем этим законам, обожествление их, то после Нового времени человек как элемент биосферы создает законы, независимые от тех, которыми его наградила природа, а затем вольно или невольно навязывает их природе. В итоге происходит противостояние, правда, на коротком интервале времени, но ощутимое как для живого вещества в целом, так и для человека [92].
2.3. Динамика энергетики биосферы
Для анализа проблем устойчивости состояний биосферы, как указано выше, следует воспользоваться наиболее общим индикатором состояния биосферы – ее энергетическим потенциалом Ебс. Именно по величине этого индикатора можно судить об опасных и безопасных состояниях биосферы. Величина Ебс = (Е1,Е2,Е3,Е4) является вектор-функцией времени. В общем случае при решении проблем безопасности и риска необходимо комплексное изучение энергетики Ебс. Такая задача связана с изучением состояний всей системы (рис. 2.7), а также отдельных подсистем, их энергий Ei в их взаимосвязи и взаимовлиянии. В этом случае необходимо изучать не просто энергетические потоки и энергетические потенциалы подсистем, а информационно-энергетические потоки. Следовать этому пути можно глобально: в целом судить о состоянии и возможностях развития и деградации биосферы не только сегодня, но и в будущем. Отметим, что, несмотря на сложность энергетического подхода, сегодня существуют методы и средства контроля и управления энергетикой живого вещества, в том числе человека, с помощью которых удается обеспечить необходимые информационно-энергетические потоки для создания и поддержки условий жизни.
В векторе Ебс выделим две составляющие энергетики: Е3 и (Е1, Е2, Е4). Первая из них характеризует материальную энергетику, вторая – духовную. Если эти энергетики рассматривать относительно человека, то первая – это биофизическая энергия, в том числе функционирования на физиологическом уровне, а вторая есть психоэнергетика. По существу, мы разделили энергетику, согласно существующим концепциям-путям, на материальную и духовную, о чем было сказано выше.
В данном разделе мы рассмотрим энергетику, формируемую для обеспечения биофизических целей жизнедеятельности.
Основные свойства биосферы как энергосистемы
Для решения проблемы биосферного риска выделим необходимые нам свойства биосферы, используя с этой целью работы В.И. Вернадского [26, 28].
Биосфера есть целостная система, неотделимая от других систем мироздания.
В ходе геологического времени границы биосферы, в том числе заселение ее живыми веществами, постоянно расширяются.
Процессы в косном веществе идут в масштабах геологического времени, а в живом веществе – в масштабах исторического времени.
Живое и костное вещества, проявляющиеся на фоне геологического времени в виде процессов, иногда затухают, но никогда не идут вспять (сюда относится эволюция видов).
Организованность биосферы связана с постоянным перемещением как среднего, так и колебаниями около среднего, т. е. какой-либо атом или элемент не возвращается тождественно к прежнему положению. Так, каждое живое вещество в своих химических элементах имеет свои особые соединения. При этом в биосфере отсутствуют две тождественные индивидуальности, неотличимые друг от друга.
Биосфера имеет свои характерные изменения в пространстве и во времени как система, как элемент мироздания.
Человек, обладающий центральной нервной системой, которая в своем развитии привела к созданию разума, функционально связанной с биосферой, изменяет свои свойства и параметры во времени.
Живое вещество создает огромную свободную энергию, обусловливая основную, проявляющуюся в биосфере деятельность, мощность которой огромна.
Энергетический «баланс» – это основа развития или вымирания биосферы. Масса и энергия живых организмов – основа биосферы.
Энергетическое и информационное поля создаются не только живым, но и костным веществом.
Биогеохимическая энергия
В.И. Вернадский выделяет следующие основные свойства живого вещества: массу (вес), биогеохимическую энергию и химический состав [28], которые в совокупности определяют, в том числе интенсивность таких важнейших его геологических функций, как газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная, метаболическая. Процесс образования биогеохимической энергии схематично представлен на рис. 2.8.
Биогеохимическая энергия Ебгх живого вещества определяется, прежде всего, размножением организмов, обусловливаемым энергетикой планеты, и подчиняется основным законам термодинамики, что обеспечивает существование и устойчивость такой системы, как биосфера. Живое вещество является носителем биогеохимической энергии и создателем ее в таком масштабе, в каком она не существует ни в одной земной оболочке. Эта энергия охватывает всю биосферу и определяет в основном всю ее историю существования.
Неразрывная связь (материальная и энергетическая) живого организма с биосферой – это связь совершенно определенного характера, «геологически вечная», являющаяся основой жизни. Существуют предел образования биогеохимической энергии человечества Ебгх ≤ хкр, т. е. существует область Ωдоп(Ебгх), которая зависит от скорости передачи жизни, и предел размножения человека [26]. Согласно исследованиям, на Земле может проживать три гекамиллиона людей, то есть 3·1012 или более, что примерно в тысячу раз больше числа современников. Следует отметить, что есть неизвестные пока нам явления биосферы, которые приводят к ограничению количества неделимых биоценозов, способных в данную геологическую эру при данном условии существовать на гектаре Земли. Одним из таких ограничений гипотетически следует назвать минимально допустимую площадь поверхности земли на одного человека, функционально связанную с эгоэнергетическим потенциалом. Увеличение биогеохимической энергии происходит за счет того, что человек существенно увеличивает количество перерабатываемой для себя энергии в процессе своей жизнедеятельности. При этом используются атомные, тепловые, гидро-, терминальные станции, солнечные и ветряные электростанции. Вся полученная таким образом энергия используется для расширения садов, виноградников и т. д.
Рис. 2.8
На этом рисунке приняты следующие условные обозначения:
m1 – масса H2O;
m2 – биомасса растительной клетки;
Eр – энергия растительной клетки (Е = Е′р + Е′′р);
m3 – масса живых организмов;
Eж – энергия живых организмов;
m4 – биомасса почвы;
Eс – энергия Солнца;
Eк – энергия костного вещества;
e — умершие животные и микроорганизмы;
– энергия воды;
Eу – энергия питания живых организмов;
– энергия дыхания;
Eг – энергия горения;
m5 – масса костного вещества;
m6 – отмирающая масса растений;
a — подпитка солнечной энергией биомассы почвы;
С — подпитка минеральными веществами растений;
d — энергетическая и химическая отдача.
Биосфера в своем развитии никогда не возвращается к предыдущим состояниям. Это связано с критическими значениями биохимической энергии. Можно выделить ряд периодов в биосфере, когда Eбгх достигала критических значений xкр (нижних и верхних значений х), связанных с усилением вулканических, орогенических, ледниковых явлений, трансгрессии моря и других процессов в биосфере. Например, вспышка вулканизма приводила к общепланетным изменениям состава атмосферы. С этими явлениями М.И. Будэко [8] связывает важнейшие и крупнейшие изменения структуры живого вещества, которые можно считать в этом смысле критическими для эгоэнергетики.
Энергетический потенциал биосферы
Энергетический потенциал биосферы Eбс неравномерно распределен по поверхности Земли. Эта энергия связана с биомассой, представляющей количество живого вещества на единицу площади, выраженное в единицах массы, т. е. Eбc = Eбc(m), где m — биомасса, m = (m2, m3, m4). В биомассе суши Земли масса земных растений суши составляет в среднем около 97 %, животных и микроорганизмов – 3 %. Она увеличивается от полюсов к экватору. Основную биомассу суши m1 составляют леса. Влажные тропические леса обладают максимальной биологической продуктивностью, тундры и пустыни – минимальной, т. е. m1 = m1(x,y), где x, y — координаты точки на поверхности Земли. Энергия Eбм, аккумулируемая тундрой и тропическими лесами, соответственно составляет 7–14 тыс. Дж/см2·год и 20–250 Дж/см2·год.
Огромная биомасса m4 сосредоточена в почве. Ее составляют корни растений, почвенные животные (насекомые и их личинки, черви и др.), а также грибы, бактерии и водоросли. Биомасса почвы распределена неравномерно по поверхности Земли. В мировом океане биомассы в 1000 раз меньше, чем на суше, и находится она главным образом в поверхностном слое до 100 м глубиной.
Ежегодно на Земле растениями аккумулируется около 1019 ккал. Частично эта энергия используется в виде пищи и топлива, частично накапливается в отмирающем органическом веществе и переходит в ископаемое состояние (рис. 2.8). Так образовались залежи нефти, угля, природного газа. В результате жизнедеятельности живого вещества была преобразована первичная среда планеты. Атмосфера стала кислородной, изменился состав гидросферы, образовался покров осадочных пород, появился плодородный почвенный слой. Причина глобальности процессов заключается в непрерывности работы живых организмов. Они осуществляют свою планетоформирующую роль за счет быстрого по геологическим меркам воспроизводства, размножения и связанного с этим круговорота веществ, происходящего в течение сотен миллионов лет. Вся масса живого вещества, произведенного за это время биосферой, равна 2,4·1020 т, что в 12 раз превышает массу земной коры. На земной поверхности нет химической силы, постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом [8, 26, 33].
Отметим, что на Земле ежегодно производится и разрушается M(t) ≤ 1012 тонн живого вещества из общего запаса M0 = const = 1013 тонн, и этот процесс (круговорот) является устойчивым. В отличие от косного вещества живое вещество аккумулирует энергию, развивается, размножается и отмирает, отдавая оставшуюся энергию биосфере. Неполное разложение живого вещества приводит к образованию гумуса, в том числе торфа, угля, нефти.
В зависимости от целей исследования структуры биосферы возможны следующие модели (варианты) биомассы m:
– в общем случае биомасса биосферы распределена по занимаемому объему по некоторой зависимости вида m = m(x,y,z,t), где x, y, z — координаты точки некоторой системы координат, например, прямоугольной декартовой, t — время;
– рассматривается суммарная величина биомассы, взятая по всему объему ее распределения в биосфере, т. е. m = m(t).
Под действием современных технологий, человек вклинивается и в эту область. При этом количество живого вещества m возрастает при неизменной величине mкр. Ситуация, когда m = mкр, является критической для данного параметра, так как в случае m > mкр начинается процесс самоуничтожения живого вещества и возрастание, например, костного вещества и отходов.
Энергетическое поле
Для существования жизни для энергии живого вещества Eж = Eж(α, β, γ) > 0 выделяются три условия: наличие жидкой воды α, солнечного излучения β и границы раздела фаз γ. Вода является основным компонентом живых существ, солнце – вселенским источником энергии на границе фаз, где протекает большинство биохимических процессов. Главную роль в использовании солнечного излучения играет энергия растений Eр. В процессе фотосинтеза они аккумулируют солнечную энергию в виде энергии химических связей органического вещества Eов, образуемого ими из углекислого газа и воды Eр = Eр(Eс(β), , Eк, ….). Выделяющийся при этом молекулярный кислород Eк поступает в атмосферу, формируя ее состав. Вернадский пишет [26]: «Лучи Солнца обусловливают главные черты механизма биосферы. Изучения влияния на земные процессы солнечных излучений уже достаточно для получения первого, но точного и глубокого представления о биосфере как о земном и космическом механизме. Солнцем в корне переработан и изменен лик Земли, пронизана и охвачена биосфера».
Процесс формирования энергетического поля биосферы Eбс протекает в живых веществах с помощью всех живых клеток, которые перерабатывают солнечную энергию. При этом растительные клетки улавливают энергию солнечного света с помощью хлорофилла. Клетки животных, грибов, бактерий используют солнечную энергию косвенно при расщеплении органических веществ, синтезированных земными растениями.
В основе создания энергетического поля биосферы лежит фотосинтез, который буквально означает «создание под действием света», т. е. процесс, проходящий в хлоропластах под действием солнечного света. В результате фотосинтеза из углекислого газа и воды образуются углеводы, и выделяется кислород. Фотосинтез – единственный процесс, в результате которого на нашей планете энергия солнечного луча преобразуется в химическую энергию углеводов, а затем в энергию всех остальных органических веществ и любых организмов. По этой причине указанную химическую энергию называют биогеохимической, подчеркивая ее связь с живыми организмами.
Рассмотрим энергетику биосферы на примере человека, который представляет собой «теплоэлектростанцию», обладающую тепловой, механической и электромагнитной энергией и др., которые в совокупности создают энергетическое поле эгосферы, являющейся элементом биосферы.
В силу того, что каждое живое вещество в той или иной мере обладает энергетическим полем, подобным полю человека, мы можем рассматривать совокупное энергетическое поле биосферы, которое включает поле сил механической энергии Eмбс, тепловое Eтбс и электромагнитное Eэмбс поля. В дальнейшем все вышеперечисленные поля будем называть биополем биосферы. Таким образом, биополе биосферы структурно представляет собой совокупное поле, созданное из живой и костной материи, дискретно распределенных в топологическом пространстве планеты Земля. Биополе, составленное из отдельных элементов живых существ, как материя из молекул, осуществляющих хоть и стохастические движения, но в ограниченном объеме, представляет собой единое целое. Проследив развитие биосферы и учитывая, что каждое живое вещество обладает своим энергетическим полем, источником которого является биогеохимическая энергия и соответствующее ей биополе, приходим к выводу, что биополе эволюционирует и влияет на жизнедеятельность человека.
Энергетическо-информационные поля биосферы
Биосфера представляет собой динамическую систему, параметры которой изменяются во времени. Обратимся к основным сферам существования живого вещества, включающим: пленки жизни (планктоновую и бентосовую или донную) в пределах океана, сгущения в атмосфере, гидросфере, пограничных областях гидросферы и литосферы, включающие области приливов и отливов, прибрежные морские и океанические территории; озера, пруды, реки, грунтовые воды, болота, торфяники, леса, степи, луга; воздушное пространство в горах; нижние слои некоторых морей, ледяные покровы; пустыни различных типов, ледники, пески, скалистые обнажения. Разрежения разбросаны среди сгущений живой природы и взаимодействуют с ними. Первичные сгущения не остаются неизменными. Всюду в природе между ними происходит борьба, идет переход одних сгущений в другие. Переходы эти двоякого рода: сгущения одного типа переходят в другие (лес/степь) или происходит видоизменение сгущений (хвойный лес/лиственный лес). В процессе таких переходов выделяется огромное количество механической энергии. Как правило, механическая энергия живого вещества используется для добычи пропитания, обеспечения роста за счет уничтожения других видов. Такой процесс возможен из-за различных энергетических уровней видов в биосфере. Особенно ярко это просматривается на примере человека, который, как элемент биосферы, получил название эгосферы. Энергетика эгосферы включает поле сил механической энергии, позволяющее ей, в том числе, перемещаться в пространстве, осуществлять деятельность внутренних органов, мышц.
Тепловые поля биосферы. Тепловые поля присущи живому веществу и являются основой его жизнеобеспечения. Для человека тепло – главный параметр, характеризующий функционирование организма, его способность к жизнедеятельности. Тепловое поле каждого живого вещества, характеризуемое температурой его внутренней структуры, строго регламентировано некоторым допустимым диапазоном Ωдоп. Особенно это касается живого вещества человека и животных. Выход температуры тела из области Ωдоп возможен, но он приводит в области критических состояний.
Электромагнитное поле биосферы. Человек и животные имеют мощные электромагнитные поля, параметры которых оказывают существенное влияние на работу мозга и мышц, обеспечивающих механическую работу. В совокупности эти дискретные электромагнитные поля составляют электромагнитное поле биосферы.
Информационное поле биосферы — это поле, созданное биосферой в процессе ее эволюционного развития, в том числе пассивно, без вмешательства (участия) человеческого разума. Под это определение попадает вещество биосферы, изучение которого позволяет человеку заглянуть в историю развития биосферы.
Не так давно на планете Земля люди составляли единое целое с биосферой, подчиняясь ее законам, участвуя почти 4 млн. лет в развитии энергетики биосферы. Под влиянием солнца формировалось все ее энергетическое пространство, в котором замыкающим звеном был человек. Появление человека – естественный процесс, и не столь уж важно духовный или материальный, главное, что этот процесс состоялся как звено в цепи развивающихся энергетических процессов. Он состоялся только благодаря закономерному, взаимозависимому изменению энергетики биосферы.
Отметим, что вначале энергетика изменялась только по законам природы. При этом создание живого вещества было направлено на соблюдение этих законов. Как только человек научился создавать энергиею и управлять ею, все изменилось. Научившись пользоваться огнем, он продолжал совершенствовать свое искусство в этой области, ибо огонь позволял ему готовить впрок пищу для пополнения своей энергии в непогоду, в походах и при увеличении количества человеческих особей.
Процесс увеличения числа человеческих особей и увеличения энергии, добываемой человеком из биосферы, уже никто не мог остановить – азарт, страсть двигали человеком. Если животные наделены способностями, энергетика которых ограничена и практически неизменна во времени, то у человека все не так. Начав с минимальной пороговой величины своей энергетики Ечmin = (E1min, E2min, E3, E4), человек стал прогрессировать, развивая энергетику ноосферы E1 и аналитического ума E2 [27], при постоянных Е3, Е4 – тела и души соответственно.
Представляется сложным определить Ечmin, т. е. пороговую величину энергетики, с которой начал существовать человек, начала появляться на планете растительность и, наконец, с которой начала появляться биомасса. Если следовать утверждениям эволюционистов, сначала не было биомассы, энергия живого вещества была равна нулю, и все энергетическо-информационные процессы начали формироваться одновременно. Имеются пороговые величины энергий, начиная с которых менялся «базис» биосферы, последовательно появились компоненты вектора: воды (питьевой) Еу1, воздуха Еу2, почвы Еу3, растений Еу4, животных Еу5, человека Еу6 = Eч. Как сказано выше, энергия человека есть векторная величина вида: Еч = (Е1, Е2, Е3, Е4), где Е1, Е2, Е3, Е4 – энергия ноосферы, ума, тела, души соответственно [47]. При этом энергия Е1 есть только у человека, это та самая энергия, которая создает этику, эстетику, и в целом духовную жизнь (ноосферу) человека.
Область духовной жизни чрезвычайно сложна, она непостижима по своей глубине влияния на жизнь человека. К ней редко кто обращается. Основная масса людей о духовной жизни имеет мало знаний. Они считают, что это религия, а потому там нет места науке. Посмотрим на это с других позиций.
Эпоха Дарвина прошла, но его учение продолжает занимать ученых, которые в основу человека положили физиологию, а по существу, материю. Сегодня одни ученые бьются над проблемой создания устойчивого развития общества на основе бездуховной социосферы, развивая, прежде всего, экономику и, в частности, капитализма; другие – пытаются найти, кто первым встал на ноги, и объявить его человеком. Пóлноте, господа, не обезьяна и не свинья ваш предок, не по физиологии следует определять своего родственника, а по духовному миру (ноосфере). Кто первый приобрел энергию Е1, тот и является нашим предком.
Конечно, проще судить о родстве по физиологическому признаку, не надо напрягаться, проявлять свой интеллект, надо просто усидчиво сравнивать результаты антропологов. Если бы это было настолько примитивно, мы не могли бы иметь ту психоэнергетическую систему, которая у нас есть. Мы были и сегодня находимся в бездуховном обществе «обезьян». Может быть, потому что многим это нравится? Именно они находят 98 % сходства в физиологии человека и обезьяны, и на этой основе объявляют происхождение человека от обезьяны.
На рис. 2.9 представлена гипотетическая модель соединения в единое целое процессов формирования энергетики биосферы и ее отдельных объектов с момента ее возникновения. Здесь приведены следующие уровни энергии биосферы Ебс:
Еx1 – физическая энергия биосферы;
Еx2 – энергия Еx1, которая, порождая энергию живого вещества, возникшего в земле, создает энергию почвы, Еx2 = Еx2(Еx1);
Еx3 – энергия почвы и воды, которые создают условия для появления растений, энергия которых Еx3 = Еx3(Еx1, Еx2);
Еx4 – энергия атмосферы (воздуха), создаваемая благодаря энергиям Еx1, Еx2, Еx3, т. е. Еx4 = Еx4(Еx1, Еx2, Еx3);
Ex5 – энергия животных, которая создается благодаря энергиям Еx1, Еx2, Еx3, Еx4;
Еx6 – энергия человека, создаваемая с использованием энергий Еxi и других энергий.
Каждая энергия Еxi обладает своими особенностями. Новый этап перехода от Еxi-1 к Еxi знаменует собой качественно новый уровень энергии. Появление новой энергии Еxk в биосфере связано, по существу, со сменой базиса, в котором энергия Ебс представлена на каждом этапе. Всякая смена базиса в социосфере и биосфере есть революционный процесс.
Рис. 2.9
Каждая энергетика была связана с образованием нового объекта (подсистемы) биосферы как системы. Отметим, что представленная схема включает шесть этапов, по завершении каждого из которых (T1, T2, T3, T4, T5, T6) предполагается разное (взрывное) изменение энергии живого вещества, связанного с совершенно новой ее структурой.
Почва включает в свою структуру живое вещество и в силу этого имеет физическую и «умственную» энергии. Последнее означает, что при переносе почвы из одного места в другое она обязательно среагирует и изменит свою структуру в части живого вещества. При этом что-то исчезает, что-то добавляется под действием энергии земли и солнца.
Растения, как и всякое живое вещество, имеют физическую энергию и «энергию ума». Семена растения, перенесенные на новую почву, дают несколько иное растение, отличающееся от первого. «Ум» растения реагирует на изменения среды, адекватно (именно так и не иначе) изменениями в структуре и свойствах отдельных подсистем.
Животные имеют энергетику «ума», «души» и «тела». Перенесенные в новые условия, они потребляют из среды новую энергию и реагируют на это, изменяя энергию «ума», «души» и «тела». Отметим, что «энергия ума» животных имеет качественно отличную от человека структуру, связанную с мозгом и с его специфическими свойствами.
Человек имеет «духовную», «душевную», «умственную» и физическую энергии. Помещенный в новые условия, человек реагируют на это не только умом, душой и телом, но и своей ноосферой (духовной жизнью). Человек является первым из всех живых существ, кто получил ноосферную энергию.
Переход от энергетики Ex5 к Ex6 (рис. 2.9) осуществлен как совершенно новое и, более того, качественно новое в энергетическом плане в связи с появлением энергии ноосферы человека. Рождение человека – революционный процесс. На каждом этапе рождалось новое живое вещество с новой энергетикой: животным присуща душа, а человеку еще и ноосфера.
Растения и животные
Тела животных и растений в некотором смысле имеют одинаковую энергетическую структуру, элементы которой имеют различные фундаментальные возможности. Растения и животные состоят в основном из однородных химических элементов, генетически воспроизводят себе подобных и развиваются, согласно коду молекул ДНК. Отличие их состоит в их энергетической системе и, прежде всего, психоэнергетической.
Особенности растений [18] состоят в том, что они не дышат, как человек, хотя используют (потребляют) воздух; не имеют крови, хотя поглощают воду и питательные вещества через свою корневую систему; не обладают сознанием, хотя и реагируют на внешние и внутренние возмущающие факторы, имеют область допустимых критических значений внешней и внутренней энергетики. Эти сложные химические системы запрограммированы на самовоспроизведение. Являясь живым веществом, они принципиально отличаются от животных. Отметим, что все организмы состоят из химических элементов, созданных биосферой, и отличаются структурой энергетик, обеспечивающих их жизнь, а также функциональными свойствами подсистем этой структуры.
В работе [50] указано на очень важный для человека параметр: отношение объема переднего мозга к задней его части (обозначим это отношение А) для различных организмов. Из нижеследующей таблицы видно, что структурный скачок в психоэнергетике произошел тогда, когда величина А превысила Акр ≈ 20, когда появилась последняя подсистема психоэнергетики – аналитический ум. В таблице V означает объем в см3 черепной коробки, где находится мозг; Gм, Gт – вес мозга и тела соответственно.
В 1937 году Лео фон Берталанфи, биолог Чикагского университета, выступил с докладом о системном подходе для определения понятия вид [23]. Он предложил определение вида как открытой системы, что позволило объяснить, почему животные одного вида и растения одного вида связаны между собой. Согласно системному анализу, внимание обращается не на их внутренние свойства, которые составляют вид, а на отношения между ними, в том числе энергетический обмен. При этом изучаются выходные параметры (процессы), которые могут быть идентифицированы для данного вида. В качестве таких процессов выступают информационно-энергетические процессы.
Под связью понимается одинаковая реакция (энергетическая) на одно и то же возмущение. Исходная посылка:
Каждая почва «породила» свое растение.
Каждое растение «породило» свое животное.
Каждое животное независимо структурно и функционально совершенствовало свою энергетику.
Энергетика живого вещества была в основе всего, происходили ее радикальные трансформации, например, под воздействием резкого изменения структуры атмосферы, когда произошел потоп, появилась радуга, было снято паровое покрывало, а солнечная радиация изменялась скачком, что обусловило скачкообразные изменения ДНК и РНК [65] в организме животных, в том числе человека, когда возник Homo sapiens faber, обладающий ноосферой, которая впоследствии усовершенствовала его ум и душу. Радиация в разных местах Земли была различной интенсивности и не исключено, что именно это обстоятельство породило различия в ноосфере и соответствующие им сущности, а в итоге этносы.
Для каждого объекта биосферы обязательны два вида энергетических потоков: потребление e1 и воспроизводство e2, в результате действий которых в каждом объекте создается определенная величина энергии Ei. Это в равной мере относится как к биосфере в целом, так и к ее отдельному объекту (человеку), сообществу людей (человечеству). Каждому объекту биосферы присущ свой энергетический порог Eiдоп, ниже которого энергетика не должна опускаться для сохранения жизни данного объекта в мире живых веществ.
Энергетические ресурсы биосферы и потребности человека
Потребности человека в биосферной энергетике колеблются в течение жизни. Однако всегда есть порог, ниже которого они не опускаются. Обозначим через (Eч)доп = (Eч)min минимальную величину энергетики, необходимую человеку, в том числе в виде пищи. Для обеспечения жизнедеятельности человеку необходимо затрачивать некоторое количество энергии, обозначим ее E*ч(t0) в момент времени t0. При этом человек получает из биосферы некоторое количество ее продукции, оцениваемой энергетикой Eбс(t0).
В благоприятной для человека ситуации имеем E*ч(t0) < Eбс(t0), и существует некоторый запас энергии в биосфере ΔE2 = Eбс– E*ч, на который человек может рассчитывать. Как показал опыт жизни человека, во времени и пространстве существует критическое для человека значение биосферной энергетики (Eбс)кр, при котором имеет место неравенство (Eч)доп > (Eбс)кр (рис. 2.10), т. е. минимально возможное значение человеческой энергетики больше возможностей биосферы. В такой ситуации человек вынужден перемещаться по планете в поисках места, где (Eч)доп < (Eбс)кр.
Конец ознакомительного фрагмента.