Советская Сибирь, 1999, № 179

( МИР И ЧЕЛОВЕК ) 2 0 . И М Й М и Я И И И Я Ш Я И ЯИ Я Я И И И И И И И И И И И И И И И И И И Н И И И И И И И И И ^ ЛЮДИ МОГУТ ЖИТЬ БЕЗ ВОЙН Ученые из Волгограда предполагают весьма неожиданную гипотезу. Мы публикуем их письмо, призывая всех желающих вступить на страницах газеты в дискуссию . Вопреки распространенному мне­ нию, загрязнение окружающей среды представляет собой всего лишь видимую часть айсберга эколо­ гических проблем человечества. Не­ видимая часть надежно скрыта от большинства людей за сложными на­ учными понятиями и дискуссиями о малоизученных законах природы. Об этих законах и пойдет ниже речь. Преобразуя окружающий мир, че­ ловек увеличивает или уменьшает в нем порядок. В естествознании давно известна величина, отвечаю­ щая за изменение порядка в приро­ де, — энтропия. Смысл этой величи­ ны становится понятным из ее ста: тистического определения: энтропия является количественной мерой бес­ порядка. При этом увеличение энтро­ пии в какой-либо системе означает ее дезорганизацию, а уменьшение — упорядочение и самоорганизацию. Таким образом, изменяя порядок в окружающей среде, человечество изменяет ее энтропию. Но делать это произвольно оно не может, так как энтропия подчиняется вполне опре­ деленным закономерностям. Знать и учитывать эти закономерности — не­ обходимое условие любой деятель­ ности людей, связанной с преобра­ зованием природы. На самом же деле, как нетрудно убедиться, ни одно крупное строительство вообще не включает в себя действий по пред­ варительной оценке энтропийных из­ менений, которые могут произойти в природной среде в результате этого. А между тем именно эти изменения и лежат в основе многих проблем че­ ловечества. К сожалению, изучение энтропий­ ных закономерностей еще далеко до завершения. Камнем преткновения здесь стали трудности, возникшие в фундаментальной области сравни­ тельно молодой науки — синергети­ ки, или науки о самоорганизации. Сейчас наметились пути преодоле­ ния некоторых трудностей (см., на­ пример, книгу В. И. Шаповалова «Эн­ тропийный мир» — Волгоград, Пере­ мена, 1995; а также статью «Структу­ ра и энтропия», опубликованную в журнале «Химия и жизнь» — 1996, №№ 1—3). В результате привычная картина окружающего нас мира от­ крылась с неожиданной стороны. Оказалось, что в любой системе имеется особый уровень ее органи­ зации, который условно можно на­ звать критическим. Если система ор­ ганизована ниже этого уровня, то в ней преобладают процессы упорядо­ чения, если выше — преобладают процессы дезорганизации. На самом критическом уровне процессы упо­ рядочения и дезорганизации уравно- вешивают.друг друга, и система при­ обретает стабильность. Важная особенность критического уровня заключается в том, что он од­ нозначно соответствует величине внешнего воздействия на систему — ее степени открытости. Чем больше степень открытости, тем выше крити­ ческий уровень и тем до большего значения можно организовать систе­ му, прежде чем в ней начнут преобла­ дать разрушительные процессы. На практике это означает, что если мы хотим повысить внутреннюю органи­ зацию интересующего нас объекта, то нам следует увеличить его откры­ тость, вызывая в нем процессы упо­ рядочения и самоорганизации. На­ оборот, чтобы дезорганизовать объ­ ект, нам придется уменьшить его от­ крытость, что приведет к преоблада­ нию в нем разрушительных процес­ сов. Множество событий в нашей жизни иллюстрируют данные зако­ номерности. Чтобы поддерживать себя в хоро­ шей физической форме, мы занима­ емся силовыми упражнениями, то есть подвергаем себя внешнему воз­ действию, вызывая внутри организ­ ма процессы самоорганизации. Ос­ лабление физической нагрузки неиз­ бежно приводит к некоторой дезор­ ганизации нашего организма. Принимая законы, затрудняющие доступ на внутренний рынок качест­ венных и/или дешевых товаров за­ рубежного производства, мы тем самым увеличиваем замкнутость той отрасли отечественного хозяйства, которая производит аналогичные то­ вары. В результате в ней неизбежно возникнут процессы дезорганиза­ ции, что в конечном счете проявится в ухудшении качества товара, произ­ водимого этой отраслью. Энтропия жестко связана с мате­ матической вероятностью. Поэтому на практике действие энтропийных закономерностей проявляется в том, что они увеличивают вероятность со­ бытий, им соответствующих, т. е. эти события начинают происходить чаще других. Какое же отношение имеют энтро­ пийные закономерности к глобаль­ ной экологии? Земля, как и любая система, обла­ дает своим критическим уровнем ор­ ганизации. Давайте посмотрим, что может произойти, если человечест­ во, уменьшая энтропию окружающей среды (организуя ее), превысит кри­ тический уровень организации пла­ неты. Согласно приведенным выше закономерностям, в этом случае про­ цессы дезорганизации окажутся пре­ обладающими и разрушат тот изли­ шек, который человечество построи­ ло, выйдя за критический уровень. По инерции разрушено будет немно­ го больше, чем нужно, чтобы опус­ титься до критического уровня. Ниже критического уровня будут преобла­ дать процессы упорядочения, и чело­ вечество опять будет строить дома, перегораживать плотинами реки и т. д. — то есть уменьшать энтропию среды обитания. Спустя некоторое время оно опять превысит критичес­ кий уровень. И опять возникнут про­ цессы, разрушающие то, что оно построило, и т. д. Если говорить конкретно о про­ цессах разрушения, то это прежде всего стихийные бедствия, разруше­ ние экосистем, возникновение чело­ веческих конфликтов и несчастных случаев. Все эти три класса явлений приводят к одному результату — увеличению энтропии на планете — и, следовательно, не могут не быть связанными с превышением ее кри­ тического уровня. Другими словами, в период превышения человечеством критического уровня организации Земли энтропийные закономерности должны увеличивать вероятность возникновения в том числе и воен­ ных ситуаций. Теперь учтем, что вот уже почти два века общий объем че­ ловеческого строительства растет, почти не чувствуя стихийных бедст­ вий, а единственными процессами, эффективно тормозящими его, явля­ ются мировые войны. Таким обра­ зом, пока человечество в мирное время увеличивает объем своего строительства, оно неизбежно при­ ближается к критическому уровню, а следовательно, к войне или к стихий­ ному бедствию, которое по масшта­ бам и скорости разрушения сравни­ мо с войной. При этом о начале само­ го процесса можно было бы судить по усилению и учащению стихийных бедствий, обострению экологичес­ кого кризиса, заметному повышению вероятности несчастных случаев и локальных конфликтов в обществе. Если эта гипотеза верна, то срав­ нительно постоянная степень откры­ тости Земли задает определенный критический уровень упорядочения на планете. Человечество же, умень­ шая в мирное время энтропию, неиз­ бежно стремится превысить этот уровень. И когда это происходит, то на Земле обязательно будут преоб­ ладать процессы дезорганизации, повышающие вероятность в том числе и военных конфликтов. В тоже время увеличение степени открытос­ ти планеты увеличило бы и значение ее критического уровня, что привело бы к преобладанию процесса само­ организации и, как следствие, к ус­ тойчивому мирному существованию человечества. Разумеется, этот вывод — всего лишь научная гипотеза. Однако аргу­ менты в ее пользу настолько серьез­ ны, а последствия ее истинности на­ столько печальны, что было бы про­ сто неразумно не начать ее широкое обсуждение. В. Ш АПО ВАЛО В, Н. КА ЗА КО В , А. ГОЛОВАНОВ. О б авторах: ШАПОВАЛОВ В и ктор Ивано­ вич — кандидат физико-математи­ ческих наук, доцент кафедры экспе­ риментальной физики Волгоградс­ кого государственного технического университета (ВолгГТУ). КАЗАКОВ Н и кол ай В и та л ь ­ е в и ч '— кандидат физико-матема­ тических наук, доцент кафедры ав­ томатизации производственных про­ цессов ВолгГТУ. ГО ЛО ВАНОВ А н д р е й В л а ­ ди славович — кандидат физико- математических наук, доцент ка­ федры экспериментальной физи­ ки ВолгГТУ. Исключения из правил Все мы знаем: буквально все ж ивое на Земле — и растения, и бактерии, и животные (включая человека) — состоит из клеток, крохотны х единиц ж и зн и , составленных из оболочки, протоплаз­ мы и ядра. Существ без этих составляющих мы видим лишь в аме­ р и ка н с ки х телефантазиях, сразу ж е использовавших такое дости­ ж е н и е , к а к ком п ью те р н а я гр аф и ка , ко гд а ж и д ки е ги га н тски е «амебы» без оболочки принимаю т облик чудовищ , людей и кого угодно, например, в фильме «Бездна». О д н а ко из наш их зем ны х правил насчет «клеточности» тоже есть к а к бы «инопланетные» исключения. ...Владельцы участка земли из де­ ревушки неподалеку от нашего Крас- нообска принесли мне фрагмент странного объекта. На поверхности земли у их теплицы и по огороду по­ явилось «это» — охристо-серые «оладьи» и «лепешки» в два-три пальца толщиной, диаметром до полуметра, растущие, мол, ежеднев­ но с неимоверной скоростью. Не ядо­ виты ли? Не захватят ли весь огород? А главное — чем их травить?! Стоит заметить, что в те дни стояла засушливая жара, плюс 30 с гаком. К сожалению, кто-то из ученых уже успел предложить «пострадав­ шим» хлорную известь и еще какую- то «химию», не удосужившись хотя бы примерно определить виновников «инопланетного нашествия». Я же, к ужасу огородников, потрогал мя- гонькую «лепешку» пальцем и, отре­ зав от нее ломоток, убедился, что со­ стоит она из слизисто-пенистой массы, а через несколько минут прямо на моих глазах со среза стали расти продолговатые толстенькие желтые «щупальца» — как в упомя­ нутых уже фильмах. Разглядев час­ тичку «пришельца» в микроскоп, убе­ дился, что у него нет никакой оболоч­ ки, ни клеток, зато внутри студня — сотни тысяч не клеток, а ядер, мед­ ленно «текущих» в одну сторону. В общем, передо мной был орга­ низм из знакомой мне с детства груп­ пы так называемых слизевиков, или, по-научному, миксомицетов, в стадии плазмодия — как бы огромной амебы со множеством ядер и пузырь­ ков-вакуолей, ползущей, точнее, пе­ ретекающей с места на место. Встре­ воженным хозяевам посоветовал: ни­ какой, упаси Бог, химии — пусть плазмодии слизевиков поживут у них еще пару-другую дней и исчезнут сами, когда каждое микроскопичес­ кое ядро превратится в сухую спору, а их раздует ветер, как то бывает у грибов-трутовиков и дождевиков. Пытался я убедить сельчан, что «де­ сант» слизевиков — показатель очень хорошей плодородной почвы их огорода... Слизевиков ученые-систематики не могут отнести ни к грибам, ни к жи­ вотным, ни к растениям — уж очень они своеобразны. Описан случай: за­ сушенный плазмодий слизевика про­ лежал в гербарии... 20 лет; поместили во влагу — плазмодий потолстел и ожил! Всего на нашей планете открыто около 400 видов миксомицетов. Мно­ гие из них удивительно красивы: на древесных гнилушках или лесной прелой подстилке — натеки, пуговки, правильные шарики от крохотных до крупных, ярко-оранжевого, розово­ го, желтого, лилового, снежно-бело­ го и даже черного цвета, матово-бар­ хатистые. Любители природы и гриб­ ники, несомненно, видели в сырых, но солнечных уголках леса эти краси­ вейшие кораллово-яркие, как бы го­ рошины, наплывы, кувшинчики (рань­ ше их называли «волчье вымя». «В семье не без урода» — по отно­ шению к сельхозкультурам. Один вид миксомицетов паразитирует на кор­ нях капусты и других крестоцветных («кила капусты»), другой — в клуб­ нях картошки («порошистая парша картофеля»); слизевиков других видов, вредных нашим садам-огоро­ дам, у нас нет. И съедобных нет, хотя на вкус они не едкие, без горечи. Плазмодии иных слизевиков достига­ ют до метра в диаметре! Некоторые виды слизевиков на­ учились разводить в культуре для различных биологических исследо­ ваний и экспериментов — уж очень быстро они растут и ползают. А вот целебные свойства максомицетов что-то никто не изучал. Послушались ли огородники моего совета «не химичить» — увы, не знаю. Но как бы то ни было, если бы не они и их уникальный «слизевикод- ром» — не появилась бы вот эта статья... В. ГРЕБЕННИКОВ. З а с л у ж е н н ы й э к о л о г Р о с с и и . Сибирский НИИ земледелия и химизации.