Неперехваченное исключение

Опрос

Определение и содержание понятия жизнь

О подходах к определению

Подходы к определению понятия жизнь можно разбить на три группы:

1) с точки зрения носителя жизни

2) процессный

3) функциональный.

Подход с точки зрения носителя (определение жизни как формы существования белковых тел, как системы из линейных апериодических полимеров…) и процессный подход (жизнь как система автокаталитических гиперциклов, как открытая дисcипативная система…) технологичны, но оставляют вне поля зрения содержательную сторону движения живой материи. Проблема, с которой сталкиваются технологичные определения, проистекает из невероятной сложности и разноплановости процессов жизни, что приводит к противоречивости и (или) неполноте определений. Сказанное относится не только к понятию жизнь, но и к таким как эволюция, разум. Функциональный подход позволяет уловить суть явления и избежать указанных недостатков. К тому же, он не ограничивает дальнейшую эволюцию жизни ее текущими носителями и процессами.

Цель данной работы – функциональное определение. Начнем с базовых физических оснований, сделавших появление жизни принципиально возможным.

Базовые физические основания жизни

Важнейшее свойство материи – отражение:

Отражение – всеобщее свойство материальных объектов воздействовать друг на друга, в результате чего каждый объект некоторым образом реагирует на все прочие материальные объекты.

Отражение порождает понятие индикaтивной информации, благодаря которой материальные объекты «узнают» о существовании друг друга:

Индикативнaя информация – возникающие вследствие отражения косвенные признаки одного объекта (отражаемого) в другом (отражающем).

Фундаментальное свойство отражения в том, что воздействие материальных объектов друг на друга не хаотично, а подчиняется определенным законам, из чего следует, что потоки индикативнoй информации системны – имеют некую структуру. Это порождает новую категорию – знание:

Знание – информация о структуре индикативнoй информации.

Перечисленные свойства материи формируют предпосылки для появления систем, работающих с индикативнoй информацией и знанием.

Базовые процессные основания жизни

Возникающий после формирования планетных систем геохимический круговорот вещества и энергии постоянно воспроизводит циклические системы. В их ряду есть класс систем, которые стремятся, и успешно, к стабилизации своих циклов. Стабилизация приводит системы к неравновесному состоянию со средой, требующему от них целенаправленных реакций, компенсирующих неуклонное стремление среды привести их к равновесию с собой. Появление подобного рода систем еще одна предпосылка к возникновению жизни – процессная.

Присущий ряду циклических систем «инстинкт самосохранения» объясняется в рамках неравновесной термодинамики Ильи Пригожина, называющей данный класс систем диссипативными.

Диссипативнaя система – открытая система, оперирующая вдали от термодинамического равновесия, обеспечивающая устойчивость неравновесного состояния со средой за счет диссипации (рассеивания) поступающей извне энергии.

От обычных физических систем диссипативные отличаются тем, что в состоянии оперировать с энтропией – уравновешивать процессы ее генерации внутри системы за счет организации оттока, для чего ей требуется приток энергии извне.

Потеря устойчивости, называемая еще кризисом, вследствие изменения условий среды сопровождается ростом генерации в системе энтропии, что требует интенсификации ее сброса. Преодоление кризиса при стечении обстоятельств может завершаться переходом системы за счет акта самоорганизации в одно из новых устойчивых состояний, качественно отличающихся от исходного. Подобного рода переходы Пригожин трактует как приспособление диссипативных систем к внешним условиям, в свою очередь, приспособляемость – главный фактор, обеспечивающий долговременную устойчивость. Изменения в структуре систем, возникающие в качестве реакции на кризис, представляют собой элементарные акты познания: система запоминает реакции, позволившие парировать удар среды. Таким образом, диссипативные системы составляют особый класс систем, способных к познанию.

Диссипативные системы являются фундаментальным уровнем описания физических процессных оснований жизни. Для содержательного функционального определение жизни осталось связать категории энтропия и информация.

Риcки

Риcк – возможное событие, в случае реализации ухудшающее состояние системы.

Собственно, для перехода от категории энтропии к категории информация данного определения достаточно. С одной стороны, в терминах энтропии риcк – возмущение, смещающее баланс процессов генерации-сброса энтропии в системе в положительную область. У любой системы есть предел возможностей по утилизации рисков, превышение которого приводит к гибели. С другой стороны, риск, как и всякое иное (не являющееся риском) возмущение, генерирует в системе индикативную информацию.

Устойчивость диссипативных систем – исключительно следствие их способности справляться с рисками – управлять ими. Процесс управления протекает по всеобщему и универсальному алгоритму: сбор индикативной информации → преобразование индикативной информации в директивную → передача директивной информации исполнительным структурам → обратная компенсирующая реакция системы. Ключевой такт алгоритма управления – преобразование индикативной информации в директивную. Он подразумевает ее анализ, который невозможен без знаний о среде и о себе, поэтому познание – безусловный императив устойчивых диссипативных систем. Познание позволило реализовать не пассивное, характерное для неживой материи отражение, а стабилизирующее активное отражение – качество, присущее живой материи.

В качестве примера, основные риски диссипативных систем – дефицит энергии, минеральных ресурсов, формирующих физическую структуру системы, дистрофия каналов сбора индикативной информации, некомпенсируемые взрывные всплески генерации энтропии (отчего системы, к примеру, избегают хищников или охотников, осторожно переходят дорогу и пр.) и пр.

Определение понятия жизнь

Жизнь – обремененная императивом познания устойчивая диссипативная система, стабилизирующая свое неравновесное состояние со средой за счет управления рисками, реализовать которое ей позволяет постоянно накапливаемое знание.

Остается добавить, что исходное обременение императивом познания произошло на физическом процессном уровне.

Связь эволюции и познания

Императив познания – неотъемлемый признак устойчивых диссипативных систем, без которого их мгновенно (в масштабах наблюдаемого времени эволюции жизни) разрушили бы нескомпенсированные потоки постоянно возникающих рисков, в том числе новых.

Чем больший объем знаний накапливает система, тем эффективнее управление рисками. С другой стороны, сохранение и использование нового знания требует усложнения структуры системы, что с неизбежностью порождает дополнительные новые риски. Получается замкнутый круг: присвоение и использование знания невозможно без усложнения системы, усложнение структуры системы требует от нее нового знания. Поэтому развитие (эволюция) системы и познание – два взаимообусловленных эквивалентных процесса.

Краткое определение понятий жизнь и эволюция

Определение жизни можно обобщить, опустив ее текущие процессные основания. Тогда оно становится совсем кратким:

Жизнь – эволюционирующий познающий Мир Наблюдатель.

Выше обсуждалось, что для диссипативных систем эволюция и познание – два взаимообусловленных взаимоувязанных процесса. Отсюда:

Эволюция – процесс познания Мира диссипативными системами.

или, обобщая определение вне его физических процессных оснований:

Эволюция – процесс познания Мира Наблюдателем.

Примечания:

1) старый вариант «Определение понятия жизнь» помещен в архив здесь

2) те, у кого есть интерес расширить на научно-популярном уровне понимание процессных оснований жизни, могут познакомиться с выдержками из 4-й главы замечательной книги К.Еськова «Занимательная палеoнтология», для удобства выложенными в блоге здесь.

Александр Оноприенко

сентябрь 2013

Источник