Юрий Григорян - Эволюция человечества. Книга 2. Эволюционный путь человечества. Через войны и кризисы к интеграции

Роль системы по отношению к флуктуациям сводится скорее всего к относительной упорядоченности отклонений. Внутри системы они частично усредняются благодаря тем хаотическим столкновениям, которые так или иначе случаются. Частицы с чрезмерным отклонением, положим по энергии, плотности и т.п., удаляются из системы. Сами отстраняются от суммативной системы, а из целостной их отстраняют насильно. И на клеточном, и на организменном уровне имеется немало механизмов вывода несоответствующих норме элементов. В системе сохраняются только слабые отклонения от присущих ей средних значений параметров. Переход к новой интеграции происходит при определенных сочетаниях степени метастабильности и степени флуктуационного своеобразия, притом в обратной пропорции. К примеру, то, что называют гомогенным зародышеобразованием, происходит при значительно углубленной метастабильности, но вот гетерогенное, благодаря примесям, может начаться сразу после преодоления порога фаз. Вода в водоемах замерзает, как правило, раньше, чем дистиллированная вода.

ЭФФЕКТ СЛУЧАЙНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА МЕТАСТАБИЛЬНУЮ СИСТЕМУ

В теории диссипативных систем возможное поведение системы после бифуркации известно как два варианта последующего состояния системы. Случайность задает переход к тому или другому варианту, флуктуации лишь «выбирают» ветвь, которой будет следовать система (2, с.119). Возможно наращивание последующих бифуркаций (последовательность Фейгенбаума) (2, с. 112). Между их последовательными точками поведение системы соответствует моделям равновесного и слабо неравновесного состояния, что в целом предсказуемо. В ряде случаев теория способна и на большее: определить, что, «если до точки бифуркации управляющий параметр был невелик и шло медленное увеличение его, то вероятнее переход на устойчивую ветвь, вниз. Высокий и быстрый проще перейдет на неустойчивую ветвь. Но в целом переход случаен. Не помогает ни макроскопическое ни микроскопическое описание» (2, с. 154).

Казалось бы, пока мы имеем дело с внутренними флуктуациями в системе с конечным количеством элементов, то только наше незнание параметров состояния каждого из них не позволяет сделать вывод о результате скачка. Конечно, известная проблема взаимодействия трех и более частиц, ставит предел возможностям математического описания того, что произойдет. Но это проблема формализации. Если вообразить, что мы знаем все микросостояния, то можно быть уверенным, что феноменологическое описание справится с предсказанием состояния конечной системы. Конечно, такое можно предположить, если достаточно действие внутренних сил. Однако даже воображаемое всезнайство не поможет, если иметь в виду влияние внешнего мира с его бесконечно многообразным воздействием на любую естественную систему. «Флуктуации окружающей среды могут воздействовать на бифуркации и, что более важно, порождать новые неравновесные переходы, не предсказуемые феноменологическими законами эволюции» (там же). А в переходах первого рода именно такое воздействие надо учитывать.

Обратим внимание на то, что когда речь идет о переходе пар-жидкость, влияние центра нуклеации ограничивается его ролью в создании зародыша новой фазы. Неважно, будет ли инициирована первичная капля воды примесной частицей, или ионом, или элементарной частицей, как в камере Вильсона, эффект касается лишь возникновения зародыша достаточного размера. Теоретические рассуждения ведутся относительно поверхностного натяжения, поверхностной энергии и диффузии, а специфические свойства ядра не представляют какой-либо ценности. К тому же и после полного превращения пара в воду центр уже ничем себя не проявляет. Любая вода нами воспринимается как просто вода. Во всяком случае, о тонкостях возможного различия и зависимости от зародыша ничего определенного не известно.

Иначе обстоит дело с переходом жидкость-кристалл. На сей раз при оценке зародыша выделяют большее количество признаков, чем при конденсации пара. Учитывают определенную огранку, имея в виду различные поверхностные натяжения для каждой грани. В качестве признаков примеси (подложки), на которой образуется зародыш, отмечают такие факторы, как форму ее структуры, химическую природу поверхности подложки. Эти признаки определяют краевой угол между подложкой и твердой фазой зародыша, а тем и эффективность гетерогенного зарождения кристалла. По сравнению с переходом в жидкость формирование кристалла, как более сложной интеграции, требует более специфичных параметров внешнего влияния, способных разрешить метастабильное состояние системы. Надо полагать, для еще более высокого уровня интеграции, потребуется также более специфичные факторы внешнего воздействия.