(ред. 26.02.2022)
Можно говорить об инфраструктуре эволюции, включающей стабильные элементы (системы) и устойчивые активные и пассивные связи между ними. Проще говоря, те "кирпичики" и соединяющий их "раствор", из которых строится весь мир. Это элементарные частицы, внутриядерные и внутриатомные связи; это атомы и устойчивые связи внутри молекул; это молекулы, гравитация, космические объекты, в частности, звёзды и планеты.
С возникновением жизни начинается особый, биологический этап создания инфраструктуры. Органические молекулы и связи между ними гораздо менее стойки, чем элементы и связи в неорганических системах. Зато гораздо больше их функциональная сложность. И на протяжении почти 4 миллиардов лет, несмотря на многочисленные кризисы и катаклизмы, жизнь на Земле не просто сохранялась, но и ускоренно развивалась. Этот феномен показывает, что для эволюции важна не статическая, а динамическая устойчивость элементов инфраструктуры, обеспечиваемая их высокой сложностью.
Дом, построенный на прочном фундаменте, простоит века, но вид из его окон ограничен. Ноги, крылья или колёса гораздо менее долговечны, но если система, опирающаяся на них, обладает динамической устойчивостью, актуальная информация, которую она сможет получить, несравнимо больше, доступной неподвижному наблюдателю. Сохранность дома (эквивалент самосохранения) значима для эволюции, но накопление и сохранение больших объёмов информации важнее. Наряду с эволюцией систем можно говорить об Эволюции как всеобщем надпроцессе, существование и развитие которого обеспечивается накоплением информации в его подпроцессах.
Высокая взвешенная функциональная сложность элементов инфраструктуры, вопреки утрированному пониманию закона Седова (см. заметку «Что такое сложность?..» http://proza.ru/2020/06/17/47 ), не угнетает, и тем более не убивает систему, а, напротив, обеспечивает возможность её усложнения. Разумеется, это справедливо лишь при условии ценности функций, реализуемых элементами, для системы в целом. Весовые коэффициенты функций должны определяться самой системой, не заинтересованной в росте раковых клеток, сепаратизма и индивидуализма. Однако усложнение элементов необходимо, из винтиков компьютер не создашь.
Совокупность статически или динамически устойчивых элементов и связей между ними можно рассматривать, как материальное воплощение накопленной в системе информации. И именно актуальной информации, т.е. ценной для системы и непротиворечиво встроенной в её структуру (тезаурус).
Создание инфраструктуры обеспечивает ускорение восходящего развития. Можно предположить, что максимальная скорость накопления инфраструктуры пропорциональна квадрату её наличного объёма. Это возможно, если объём инфраструктуры пропорционален количеству актуальной информации, а скорость накопления последней пропорциональна наличному объёму. Квадратичная зависимость скорости роста величины от её значения, как известно из математики, соответствует гиперболическому росту самой величины (если du/dt = K*u*u, то u = -1/(K*t). То есть, при росте времени (t) от отрицательных значений до 0 величина (u) будет расти от небольших значений до бесконечности. Момент t=0 физики называют сингулярностью, реальные процессы до него никогда не доходят.
Квадратичная зависимость не всегда возможна, поскольку не вся информация материализуется в инфраструктуре, и не все элементы инфраструктуры способствуют накоплению информации. К примеру, если процессы, идущие в открытом космосе, и приводят к возникновению информации, элементы, в которых она материализуется, разрушаются раньше, чем способствуют дальнейшему росту, т.е. на более высоком уровне они не запоминаются. Условием квадратичного роста является, следовательно, наличие защиты элементов от внешних воздействий.
Локально, в земных условиях, гиперболический рост действительно наблюдался. Наиболее известен рост численности человечества, шедший по такому закону, по крайней мере, в XVII-XX веках. С.П. Капица [1992] отмечал, что рост народонаселения выражает суммарный результат всей экономической, социальной и культурной деятельности человечества. Он отражает накопление информации (и той самой инфраструктуры, о которой мы говорим). Тот факт, что численность популяций животных таким образом расти не может, Капица также связывал с информацией, а именно невозможностью передачи животными информации иным образом, кроме генетического. Но генетически информация всё же накапливается. А.В. Марков и А.В. Коротаев показали [2009], что в результате взаимодействия видов в экосистемах видовое разнообразие биосферы также росло гиперболически по меньшей мере последние 540 миллионов лет. Предел росту положило развитие человечества лишь несколько веков назад.
Особенностью гиперболического роста является его ограниченность во времени. Если за некоторое время гиперболически растущая величина удвоилась, то ровно столько же времени остаётся до точки сингулярности. Гиперболический рост численности человечества до 70-х – 80-х годов прошлого века указывал на сингулярность примерно в 2025 году. Замедлился ли в XXI веке рост инфраструктуры? По крайней мере накопление информации продолжает ускоряться. Может быть, человечество подошло к точке перехода на следующий уровень и завершает формирование инфраструктурного элемента более высокого порядка?
Подробнее здесь: Специальная теория эволюции систем. Человечество
1 Как росло население Земли? (http://proza.ru/2022/01/26/1835)
2 Как изучали темпы роста мирового населения (http://proza.ru/2022/01/26/1865)
3 Так что же ждёт человечество? (http://proza.ru/2022/01/26/1894)
Другие заметки об общей теории эволюции систем:
Введение в общую теорию эволюции систем (http://proza.ru/2020/06/16/1776)
Эволюция и энтропия. «Тепловая смерть» Вселенной (http://proza.ru/2020/06/16/1790)
Э. Шрёдингер и эволюция, С. Хайтун и беспорядок (http://proza.ru/2020/06/17/11)
Что такое информация? Взгляд эволюциониста (http://proza.ru/2020/06/17/33)
Ценность информации. Целеполагание произвольной системы (http://proza.ru/2020/06/17/36)
Что такое сложность? Взгляд эволюциониста (http://proza.ru/2020/06/17/47)
Зачем зажигают звёзды или Энергетика связей (http://proza.ru/2024/04/26/1135)
Пассивные связи: скелет, границы, сети... (эта заметка)
Активные связи. Кооперация и конкуренция (http://proza.ru/2020/06/17/54)
Из чего состоит и куда идёт эволюция? - эта заметка
Общая теория эволюции систем. Некоторые итоги (http://proza.ru/2020/06/17/73)
Литература:
Капица С.П., 1992 (2003) «Нелинейная динамика в анализе глобальных демографических проблем» в сб. «Синергетика и прогнозы будущего» С.П. Капица, С.П. Курдюмов, Г.Г. Малинецкий. М., Наука, стр. 206-280.
Марков А.В., Коротаев А.В., 2009, «Гиперболический рост в живой природе и обществе», М.: Либроком.