4 червня 2012 р.

Геопроцесс: рождение Геомира. Часть 2. Evo-Devo-GeoUniverse (EDGU)



Why is there something rather than nothing?...
Also, given that things have to exist, we must
be able to give a reason why they have
to exist as they are and not otherwise.
                                               Gottfried Leibniz
 
      How come existence?
                                                        J.A. Wheeler

Итак, мы начинаем понимать геосреду как совершенно иное, в сравнении с недавними представлениями, образование. Геомир – это область, в которой сошлась вся сложность Универсума. Это значит, что ему присущи все свойства Универсума в целом. Именно здесь, так сказать, проявленное разнообразие, сложность достигают своего максимума. Теперь это – часть единого Универсума, отличающаяся высокой плотностью разнообразия, потенциально содержащего в себе бесконечное множество событий, которые воспринимаются или утверждаются сложнейшей сетью геохолонов/геооргов. Взаимодействуя, они формируют сложную сеть, отношение которой со средой/контекстом определяет особую топологию пространственно-временного континуума. Благодаря взаимодействию они становятся сами собой. Эта сеть представляется динамичной: входящие в неё образования не остаются на своих масштабных уровнях, а стремятся укрупниться. Это «поток масс вдоль координаты массы» в условиях свободной конкуренции, который характеризуется дифференциальным и интегральным спектрами [Трубников, 1993]. Важным здесь является скорость относительного прироста «массы» автономных образований (ресурс является общим). В работе [Ковальов, 2005] я уже пытался представить такие образования как пузырчатые структуры. Теперь, когда стало понятно, что геосреда структурирована и организована в виде относительно самостоятельных образований, организационных единиц, можно предположить, что каждый геохолон подобен растущему пузырю и начинается с зародыша. Это похоже на инфляционную модель Вселенной, теория которой была разработана в начале 1980-х годов А. Гутом (A. Guth) и А. Линде (A. Linde) (например, [Виленкин, 2010]). Роль вакуума в геосреде играют áкторы. Если множество áкторов в некоторой части геосреды обладает высокой энергией и плотностью, они формируют поле отталкивания (конкуренция), возникшая среда оказывается неустойчивой и может спровоцировать возникновение пузыря-геохолона, который будет расти (думаю, здесь тоже можно использовать представления, связанные с энергетическим ландшафтом, но в географии этот вопрос никогда не ставился). Такие образования контактируют друг с другом. Возникновение новых «зёрен» организации может происходить где угодно, но с разной вероятностью. Всё будет определяться возможностью установления  коммуникативного режима и организации.

Изначально Геосреда неупорядочена и сложна (турбулентна), а для такой среды важнейшее значение имеет динамика возникающих в ней островков организации (это надо помнить: организация буквально добывается из неорганизованной среды). Выделение и обособление организации, умеряющей начальную сложность, – это информационный процесс, процесс, связанный с выбором/отбором, это поток выборов, порождения информации. Происходит перераспределение «массы» организации. Чем выше уровень организации образований, тем большее значение приобретает коммуникация: от описания в терминах статистической физики надо переходить к описанию в терминах теории коммуникации, в которой господствуют код, язык и смысл. Такое описание исключает редукцию. Организованная таким образом среда может быть названа геохолархией. Она очень динамична, потребляет негэнтропию/синтропию и демонстрирует эволюционное развитие. Более того, эта среда подобна потоку и должна описываться как гидродинамическое образование, это - гетерогенный континуум, в котором, путём нарушения симметрии, формируются образования, обладающие разной степенью чувствительности с проявлением когнитивных свойств. Эта структура изменчива, но устойчива на статистическом уровне, для неё характерна масштабная инвариантность. На сегодня уже сформировалась точка зрения, что, как пишет Л. Ноттелл, фундаментальные законы, управляющие различными физическими, биологическими и другими явлениями, обнаруживают свою связь с первыми принципами, причём наиболее фундаментальным из них выступает принцип относительности (касательно положения, ориентации и движения). Ставится вопрос об описании пространства-времени как непрерывного многообразия, без их разделения (странно: сначала континуум разделили, а теперь ищут способ, как выделенные части объединить). Но в последние десятилетия разные области знания столкнулись с нарастающим количеством новых нерешённых проблем, многие из которых связаны с вопросами масштабов. Кажется естественным, в плане их отношения к фундаментальным и первым принципам, расширить теорию относительности, включив масштаб в определения соответствующих систем, а затем дать релятивистское объяснение масштабным изменениям [Nottale, 2009]. Такое «масштабированное» пространство получило название "scale space". На каждом масштабном уровне проявляется свой контекст и свои переменные. Для научного описания геосреды это очень важно, поскольку здесь мы имеем яркий пример скейлинга в виде достаточно устойчивых масштабных соотношений. Это характерно для флювиальных сетей, биотизированных образований, населённых пунктов и регионов [Ковалёв, 1997]. Но ещё более важным является установление уровней и единиц организации.
Джон Смат разработал концепцию процесса «STEM-Compression» (STEM - Space, Time, Energy, and Matter/Mass) управляющего ускоренным изменением Универсума и привёл ряд интересных примеров проявления сжатия [Smart, 2010]. Я думаю, что необходимо говорить об общем принципе сжатия, отвечающего за рост организации. Всё определяется плотностью и разнообразием активных поверхностей, способностью запасать свободную энергию и эффективно использовать её, вступать в коммуникацию. Всё остальное становится зависимым от того, как эти поверхности взаимодействуют, формируя организацию. Нет сжатия пространства без сжатия времени (это континуум, искусственно разделённый в рамках классической физики): рост организации всегда сопровождается сжатием.
  
Рис. 6. Главные этапы становления Универсума [Chaisson, 2009, с. 7]. Мною добавлено становление Геоуниверсума (серая область) в виде минерального, биотизированного (биосфера) и антропотизированного (антропосфера) геобассейнов, которые со временем образуют единую дивосферу.   

Эрик Чейссон в оригинальной разработке «Cosmic Evolution State of the Science» приводит схему, отражающую ход эволюции Универсума, который сопровождается ростом сложности. Её последние стадии он связывает с биологической и культурной эволюцией [Chaisson, 2009, с. 7]. Думаю, исходя из того, что мы уже знаем, правильнее будет эти две стадии связать в единую эволюцию геоуниверсума (рис. 6). Это обусловлено тем, что всё, что на сегодня входит в состав геосреды, развивалось и функционировало в непрерывном контакте, в режиме коэволюции. Это касается и биоты, и человека как биологического вида, и антропо-социальной организации в форме культуры, но начальной стадией является возникновение простейших круговоротов минеральных веществ, которые связывались в общий круговорот. Геосреда – это уже не просто среда, в которую помещено живое вещество и человеческое общество, это выраженный агент, связывающий все разнородные потоки в единый геопоток, в единую геоорганизацию. Она существенно отличается от всех иных форм тем, что представляет собой организацию организаций.
В последнее время получило развитие новое направление, охватывающее проявления действующих одновременно процессов эволюции и развития (например, [Smart, 2009]). Оно известно под аббревиатурой «Evo-Devo». В основе развития и эволюции находятся разные эпистемологические основания. Развитие рассматривается как повторяющийся процесс (например, флювиальные сети, сукцессии почвенно-растительного покрова и т. п.), который, в принципе, прогнозируем, а эволюция – как направленный и непрогнозируемый процесс, который не повторяется. В условиях неустойчивости эти процессы сходятся [Duboule, 2010]. Основным вопросом является следующий: как возникают вещи? Думаю, для географов этот аспект очень интересен и важен. Появляется целый ряд интереснейших вопросов, в том числе проблема начальных условий возникновения Геомира как организма (гипотеза Геи Дж. Лавлока). Эта проблема стоит перед биологией (начало жизни), космологией (рождение Универсума), культурологией (зарождение культуры)... Речь идёт о проблеме начала. Как и в биологии до появления теории эволюции, перед географами встаёт основной вопрос: почему Геомир является таким, каким он есть на сегодня? Интересно, что это подталкивает к образу яйца как эмбриональной формы, которая постепенно разворачивается в сложную структуру, охваченную геоорганизацией. Итак, возникает вопрос: что собой представлял, если так можно выразиться, «baby Geouniverse» - некая начальная организация, которая, пройдя ряд стадий, ещё не завершила своё развитие, и как складывались те принципы, которые лежат в основе её становления? Можно предположить, что начальная стадия это – некое организационное поле (оргвакуум), спонтанно порождающее áкторы, которые вступают в случайные отношения, образуя первичные зародыши. Большинство из них не достигает необходимых размеров, предполагающих возможность выхода на режим самоорганизации, но те, которые соответствуют таким нормам, постепенно захватывают ресурс и начинают конкурировать между собой за установление своего порядка и образуют геохолоны. Между ними возникает отталкивание, что, в конце концов, приводит к выдавливанию некоторых из них на более высокие уровни организации. Так возникает иерархия и геохолархия.     
Есть и другие вопросы, например: имеется ли в Геомире нечто, подобное физическим константам? Формировались ли условия для развития Геомира постепенно, или они сложились случайно? Если эти условия претерпели отбор, то каков его механизм? Похоже на то, что мы только начинаем ставить вопросы, на которые необходимо будет искать ответы. Они связаны с представлением о том, что в геосреде действуют тонкие механизмы настройки, благодаря которым сначала появилась жизнь, а затем и человек с его интеллектом и культурой. География становится очень интересным научным направлением, предметами исследования которой являются колоссальная сложность и организация геосреды. Она должна дать ответы на многие сложные вопросы, что позволит снять некоторую часть неопределённости и более уверенно смотреть вперёд. Но это требует иного, возможно, и более продолжительного, вузовского образования. Специалист в области географии – это специалист в области теории самоорганизации, теории информации и теории коммуникации, обладающий к тому же хорошей эмпирической базой.
Заключение. Теперь мы можем резюмировать сказанное. Географы имеют дело с особым объектом, сформировавшимся в Универсуме в результате длительной эволюции планетарной среды, ставшей в результате геосредой. Оказавшись в особых условиях, она стала порождать множество флуктуаций, служивших зародышами организации. Речь идёт о множестве áкторов, которые, входя во взаимодействие, спонтанно формируют первичные целостности с широким диапазоном интенсивности организации. Эти образования-зародыши, большинство из которых виртуальны, в своё время сформировали нечто, подобное организационному полю, из которого развиваются целостности с географической сложностью и организацией – геохолоны. Для этого необходимо достичь критических размеров, которые позволяют сформировать необходимое внутреннее разнообразие. В прошлом их динамика способствовала формированию геохолархии – иерархической сети геохолонов, которая сейчас составляет основу структуры геосреды. Это движение от менее организованных форм к более организованным вариантам мы называем геопроцессом. При этом более простые формы организации становились средой для более сложных форм, которые в них прорастали. Более того, потенциал, присутствующий в материи, касающийся жизненности и когнитивных свойств, проявился именно здесь. Сформировался разумный слой планеты с повышенной концентрацией когнитивной функции, в котором, с появлением человека, произошло ещё большее её перераспределение. Человек стал не только следствием геопроцесса, но теперь всё в большей степени проявляется в качестве его организующего начала, что придаёт ему особую значимость и ответственность. География же становится той дисциплиной, которая связана с изучением самой сложной части Универсума – Геоуниверсума.            
The central argument is that any organization is the way it runs through the processes of organizing... This means that we must define organization in terms of organizing. Organizing consists of the resolving of equivocality in an enacted environment by means of interlocked behaviors embedded in conditionally related processes.
    K.E. Weick, The social psychology of organizing   

Библиография:
1.           O’Brien R., Keith A. The geography of finance: after the storm // Cambridge Journal of Regions, Economy and Society 2009, 2, 245–265. doi:10.1093/cjres/rsp015. – источник: http://cjres.oxfordjournals.org/ at*on May 1, 2012.
2.           Andreycnouk V. The evolution of geographical environment and contemporary geography / Methodology of landscape research. Commission of Cultural Landscape of Polish Geographical Society, No. 9, Sosnowiec, 2008. – P. 5 – 37.
3.           Dostál P., Hampl M. Systemic geographical approach, methodological plurality, uncertainties and risks. Chapter 3. In: Modelling Natural Environment and Society. Editoři: Petr Dostál, Jakub Langhammer, PřF UK, Praha, 290 pp. 1995.  - Pp. 29 – 44. – источник:
5.           Лукьянова Н.А. Роль коммуникативного события в пространстве коммуникаций. – источник: http://library.krasu.ru/ft/ft/_articles/0112724.pdf
6.           Лейбниц Г.В. Переписка с Кларком // Соч.: В 4 т. Т. 1. М. 1982.
7.           Янч Э. Самоорганизующаяся Вселенная. Введение // Общественные науки и современность, 1999, № 1. С. 143 – 158.
8.           Atlan H. On a Formal Definition of Organization // Journal of Theoretical Biologjt, 1974, vol. 45, p. 1-9.
9.           Морен Э. Метод. Природа Природы. Перевод с франц. Е.Н. Князевой. - M.: Прогресс-Традиция, 2005. - 464 с.
10.       Weick K.E., Daft R.L. The effectiveness of interpretation systems. In Organizational effectiveness: a comparison of multiple models, eds. K.S. Cameron and D.A. Whetten. New York: Academic Press. 1983. – Pp. 71 – 93.
11.       Ковальов О.П. Географічний процес: що стоїть за цим поняттям? // Український географічний журнал, 1997, №4. – С. 45 – 51.
12.       Ковальов О.П., Хріпко О.І., Шаповалова І.В. Чи можливо розглядати річковий басейн як інформаційну машину? // Вісник Харківського національного університету. Геологія. Географія. Екологія. 1999, № 455. – С. 100 – 103.
13.       Ковалёв А.П. Динамика геосреды и структура дневной поверхности как её отображение. Часть 1. Геосреда. Блог Александра Ковалёва. Взгляд на географию  и ландшафтоведение из Харкова, 2012 – источник:
15.       Ковалёв А.П. Ландшафт сам по себе и для человека / А.П. Ковалёв. – Харьков: «Бурун Книга», 2009. – 928 с.
16.       Ковалёв А. На пути к ноосфере: регионализация в свете концепции экологизированного геопространства // Регион, Украинский научно-практический жкрнал. – Харьков: АО «бизнес Информ». 1998, № 2-3. – С. 28 – 32.
17.       Nottale L. Scale relativity and fractal space-time: theory and applications /
18.       The Evolution and Development of the Universe, Edited by C. Vidal. Special Issue of the First International Conference on the Evolution and Development of the Universe, 8-9 October 2008, Ecole Normale Superieure, Paris, 2009. Pp. 15 – 86. – источник:
20.       Ковальов О.П., Борзенков І.А. Деякі риси організації геопростору та її відображення у територіальній структурі: теоретичний аспект // Український географічний журнал, 1996, № 1. – С. 3 – 9.
21.       Smith E. Thermodynamics of natural selection I: Energy flow and the limits on organization // Journal of Theoretical Biology 252 (2008) 185–197. – источник:
23.       Loucks D.P., Beek E. van. Water resources systems planning and management. An introduction to methods, models and applications. Studies and Reports in Hydrology. Chapter 9. Model Sensitivity and Uncertainty Analysis: UNESCO PUBLISHING, 2005. – P/ 255 – 292. – источник:
25.       Трубников Б.А. Закон распределения конкурентов // Природа. – М.: Изд-во АН СССР, 1993, № 11. – С. 3 – 13.
26.       Ковалёв О.П. Географічний ландшафт: науковий, естетичний та феноменологічний аспекти. - Харків: Екограф, 2005. – 388 с.
27.       Виленкин А. Мир многих миров: Физики в поисках параллельных вселенных. Пер. с англ. А. Сергеева. — М.: ACT: Астрель : CORPUS, 2010. — 303 с. – источник: http://lib.rus.ec/b/285485/read#t103
28.       Ковалёв А.П. Территориальность как отражение самоорганизации геосистем и основа формирования стратегии регионального развития // Регион: проблемы и перспективы. – Харьков: АО «Бизнес Информ», № 1, 1997. – 37 – 41.
29.       Smart J.M. Understanding STEM, STEM+IC, and STEM Compression in Universal Change, 2010. – источник: http://www.accelerationwatch.com/mest.html
30.       Chaisson E.J. Cosmic Evolution State of the Science / Cosmos and Culture : Cultural Evolution in a Cosmic Context / Steven J. Dick and Mark Lupisella, editors. p. cm. - (NASA SP ; 4802), 2009. – Pp. 3 – 23. – источник:
32.       Smart J.M. Evo Devo Universe? A Framework for Speculations on Cosmic Culture. In: Cosmos and Culture: Cultural Evolution in a Cosmic Context, Steven J. Dick, Mark L. Lupisella (eds.), Govt Printing Office, NASA SP-2009-4802, Wash., D.C., 2009, pp. 201-295. - http://history.nasa.gov/SP-4802.pdf
33.       Duboule D. The evo-devo comet // EMBO reports VOL 11 | NO 7 | 2010, Р. 489. – источник: http://www.nature.com/embor/journal/v11/n7/pdf/embor201094.pdf

Немає коментарів:

Дописати коментар