2.3. Ускоряющиеся эволюционные процессы и точка сингулярности

Напомним, что основной задачей данного раздела является поиск научно обоснованных и, по возможности, количественных подтверждений того, что процесс перехода развития человечества от экстенсивной к интенсивной модели развития: а) действительно имеет место; б) имеет место именно сейчас. Как выяснилось выше, гипотеза находит полное подтверждение на демографических данных и имеет экспериментальные биологические обоснования. Численность человечества, без сомнения, является прекрасным индикатором эволюционных процессов, однако человек — лишь один из элементов глобальной природной системы и, если предложенная в первой главе (раздел 1.1) системная модель развития претендует на всеобщность, она должна быть справедливой для всех макросистем, включая Биосферу в целом и ее эволюцию. Для поиска возможных подтверждений обратимся к одной из немногочисленных работ, в которой известные палеонтологические и исторические данные не просто представлены и откомментированы в некоей последовательности, а отобраны по единым основаниям, что открыло возможности для установления временных закономерностей.

Речь идет о работе физика А.Д. Панова «Сингулярная точка эволюции?» [8] (Скачать полный текст), в которой автор исходит из того, что планетарная эволюция хотя и имеет векторный, однонаправленный, монотонный, характер, она отнюдь не является гладкой. История планетарной системы представляет собой последовательность сменяющих друг друга качественно различных фаз, разделенных более или менее отчетливыми фазовыми переходами. Фазовые переходы не являются случайными событиями и часто имеют характер революций планетарной системы, они происходят в результате ответа планетарной системы на эволюционные кризисы различного типа — эндогенные, экзогенные, эндо-экзогенные.

В момент фазового перехода решающим фактором во многих случаях оказывается так называемое избыточное внутреннее разнообразие системы. Под избыточным внутренним разнообразием понимаются такие формы организации планетарной системы, которые не играют существенной системообразующей роли на данном этапе развития и не дают существенных эволюционных преимуществ. Однако, в момент наступления эволюционного кризиса именно некоторые из форм избыточного внутреннего разнообразия дают адекватный ответ на кризис и становятся новым системообразующим фактором. По сути, это есть не что иное, как одна из форм реализации механизма отбора. Существенно, что момент фазового перехода определяется не первым появлением эволюционно продвинутой подсистемы, а серьезной перестройкой планетарной системы, в результате которой такая подсистема становится существенным или ведущим фактором в эволюции.

В ходе фазового перехода старые эволюционные формы не элиминируются полностью, а продолжают сосуществовать с новыми, часто при этом включаясь в них как составная часть или подсистема (эволюционный консерватизм). Так, наряду со сложными многоклеточными организмами продолжает существовать одноклеточная фауна, причем основой организации многоклеточного организма является клетка — видоизмененный и специализированный одноклеточный организм.

Разрешение эволюционного кризиса означает переход планетарной системы в состояние, более далекое от равновесия, чем предыдущее, то есть для сохранения гомеостаза система должна реализовать некоторые компенсирующие механизмы — сохраняющие реакции. На этапе эволюции цивилизации одним из важнейших механизмов адаптации оказывается совершенствование культурных регуляторов, которые противостоят росту разрушительной силы новых технологий. Те подсистемы цивилизации, которые не в состоянии ответить на техногенные кризисы выработкой адекватных культурных регуляторов, выбывают из эволюции, выжившие же подсистемы обладают более совершенными культурными регуляторами.

Примечательной особенностью приведенных представлений является то, что одни и те же, по сути, механизмы характерны для эволюции на самых разных уровнях — от древней биосферы одноклеточных прокариот до современной цивилизации. Это и иерархическая структура эволюции, связанная с эволюционным консерватизмом; и организация ее в последовательность качественно различных фаз, разделенных фазовыми переходами; и общий механизм эволюционного кризиса вместе с ролью избыточного внутреннего разнообразия при преодолении кризиса и переходе в более высокую фазу равновесия.

Именно по этим критериям на основе известных палеонтологических и исторических данных был выделен полный набор всех фазовых переходов — революций планетарной системы.

Подробнее

Набор фазовых переходов планетарной системы

0. Возникновение жизни на Земле — около 4•109 лет назад. Жизнь возникает в форме примитивных безъядерных одноклеточных организмов — прокариот (и, возможно — вирусов). Жизнь возникла на Земле при весьма неблагоприятных условиях (температура около 100 градусов по Цельсию) и первые несколько десятков миллионов лет существования жизни условия на Земле быстро менялись. Температура падала, происходили другие события, и жизнь быстро адаптировалась к новым, более благоприятным условиям. Соответственно, имели место изменения первобытной фауны, имеющие экзогенное происхождение. В частности, уже в самых древних отложениях найдены остатки фотосинтезирующих цианобактерий, которые, однако, не могли бы существовать при высоких температурах. По-видимому, они появились сразу же, как только температура опустилась до 50-60 градусов Цельсия, в порядке заполнения вновь открывшихся экологических ниш. После того как температурные условия установились на значениях, близких к современным, приблизительно в течение 2-2,5 млрд лет эволюция протекала, по-видимому, без существенных потрясений, при этом главным системообразующим фактором биосферы являлась прокариотная фауна. Задолго до конца прокариотной эры возникли первые эвкариоты и, возможно, даже примитивные многоклеточные организмы, однако эвкариоты не играли заметной роли в глобальных биохимических циклах вплоть до кислородного кризиса около 1,5 млрд лет назад (см. ниже). Эвкариотная фауна на фоне прокариотной существовала в форме избыточного внутреннего разнообразия.

1. Кислородный кризис или неопротерозойская революция — 1,5•109 лет назад. Цианобактерии обогатили первоначально восстановительную атмосферу Земли кислородом, который был сильным ядом для анаэробных прокариотов. Анаэробные организмы стали вымирать, что видно, в частности, по резкому замедлению седиментогенеза в этот период. Другим фактором, вызвавшим кризис прокариотной биосферы, было выведение из активного круговорота тяжелых элементов (W, Co, V, Ni и т. д.), которые входили в состав многих ферментов примитивных прокариотов. Это тоже было следствием ускорения окислительных процессов в атмосфере, обогащенной кислородом. Кислородный кризис является типичным примером эндо-экзогенного кризиса и был первым глобальным экологическим кризисом в истории Земли. На смену анаэробным прокариотам пришли аэробные формы жизни, которые были представлены в основном одноклеточными эвкариотами и примитивными многоклеточными (тканевыми) существами. По разным данным это событие имело место от 2,0 до 1,0 млрд лет назад, но при этом, фактически, имеются в виду разные фазы этого перехода. Пик революции можно связать приблизительно с 1,5 млрд лет назад.

2. Кембрийский взрыв — 590-510•106 лет назад. Вымирает примитивная многоклеточная фауна Венда. В течение нескольких десятков миллионов лет возникают практически все современные филогенетические стволы многоклеточных животных, включая позвоночных. Кембрийский взрыв совпадает с началом палеозойской эры. В течение палеозоя жизнь постепенно выходила на сушу и осваивала ее, уже в кембрии обнаружены первые попытки выхода беспозвоночных на сушу. Палеозойская эра заканчивается господством на суше земноводных, чрезвычайно разнообразных и, часто, гигантских и высокоспециализированных, среди растений — хвощи, плауны и папоротники. За несколько десятков миллионов лет до окончания Палеозоя возникают первые пресмыкающиеся (избыточное разнообразие), которые становятся системообразующим фактором следующей фазы развития планетарной системы.

3. Начало мезозойской эры, революция пресмыкающихся — 235•106 лет назад. Внезапно и быстро вымирают практически все отряды палеозойских земноводных, лидерство на суше переходит к пресмыкающимся — сначала звероподобным и зверозубым ящерам, потом динозаврам. Мезозой — эра пресмыкающихся, в мире растений господство переходит к голосеменным (хвойные, гинковые и др.). Уже в юрском периоде (середина мезозоя) появляются первые примитивные млекопитающие, но в экосистемах играют подчиненную роль (избыточное многообразие).

4. Начало кайнозойской эры, революция млекопитающих и птиц — 66•106 лет назад. Полностью вымирают динозавры, на суше — гигантский всплеск разнообразия млекопитающих, в воздухе господствуют птицы, среди растений голосеменные вытесняются покрытосеменными (цветковыми) растениями. То, что вымирание динозавров вызвано исключительно последствиями падения гигантского метеорита, вызывает серьезную критику, так как вымирание динозавров длилось 1-2 млн лет, а пыль и сажа могла держаться в атмосфере максимум несколько месяцев, при этом длительных глобальных климатических изменений не отмечается. Более того, на протяжении мезозоя скорость вымирания динозавров была примерно постоянной, но им всегда на смену приходили новые виды. Уникальность же верхней границы мезозоя состоит только в том, что на смену вымершим видам не пришли новые. Скорее, вымирание динозавров вызвано естественными причинами, хотя падение метеорита могло, конечно, ускорить развязку.

5. Начало неогена — 25-20•106 лет назад. Начало неогена сопровождается резким обновлением фауны на территории Европы, флора и фауна приобретают практически современный вид. Вымирают сумчатые, древние хищники-креодонты, примитивные группы копытных. Возникают гоминоиды — человекообразные обезьяны, причем это событие имеет характер сильнейшего эволюционного взрыва. Между 22 и 17 миллионами лет назад Африку населяли не менее 14 родов гоминоидов, что составляет десятки видов (много больше, чем сейчас).

6. Начало четвертичного периода (антропоген) — 4,4•106 лет назад. Первые примитивные люди (гоминиды) отделяются от обезьяноподобных (гоминоидов). Подобно началу неогена, начало антропогена сопровождалось всплеском разнообразия Homo.

7. Олдувай, палеолитическая революция — 2,0-1,6•106 лет назад. Появление первых очень грубых обработанных каменных орудий труда — так называемые чопперы. Галечные культуры, Homo habilis.

8. Шелль — 0,7•106-0,6•106 лет назад. Овладение огнем, топоровидные орудия с поперечным лезвием (кливеры), грубые рубила. Основной носитель культуры — Homo erectus.

9. Ашель — 0,4•106 лет назад. Ашель характеризуется стандартизованными овальными, треугольными, круглыми и другими симметричными рубилами. Основной представитель Homo — по-прежнему Homo erectus. На фоне ашельской культуры появляется неандерталец (Homo sapiens neandertalensis) и, около 160 тыс. лет назад — Homo sapiens sapiens или очень близкий вид. Однако, по-видимому, оба не играют пока существенной роли в планетарной системе (избыточное разнообразие).

10. Мустье (культурная революция неандертальцев) — 150-100 тыс. лет назад. Лидером планетарной системы становится неандерталец. Каменные и костяные орудия тонкой обработки — скребла, остроконечники, сверла, ножи. Жилища из костей мамонта и шкур. Захоронение мертвых (примитивные религии). Homo sapiens sapiens по-прежнему не играет существенной роли в планетарной системе.

11. Верхнепалеолитическая революция (культурная революция кроманьонцев) — 40 тыс. лет назад. Вымирают неандертальцы, носителем культуры становится человек современного вида Homo sapiens sapiens. Многократно возросла продуктивность использования каменного сырья, заметно усовершенствовались знаковые системы коммуникации. Широкое развитие охотничьей автоматики (копья, ловушки, в конце периода — луки), широкое распространение искусства (наскальные рисунки).

12. Неолитическая революция — 12000-9000 лет назад. В конце верхнего палеолита развитие охотничьих технологий привело к истреблению популяций и целых видов животных, что подорвало пищевые ресурсы палеолитического общества и привело к ужесточению межплеменной конкуренции и глубокому демографическому спаду. Ответом на кризис был переход от присваивающего (охота, собирательство) к производящему (земледелие, скотоводство) хозяйству и смена нормативного геноцида зачаточными формами коллективной эксплуатации. Уже в неолите появляются предки городов, такие, как Чатал-Хююка (6-7 тыс. до н. э.), Иерихон (7 тыс. до н. э.). Однако, на этом этапе они еще не являются существенным системообразующим фактором (избыточное многообразие).

13. Городская революция, начало древнего мира - 4000-3000 лет до н. э. Массовое распространение крупных человеческих агломераций, возникновение письменности и первых правовых документов, настоящей бюрократии и классового общества, возникновение ремесел. Революция последовала за распространением бронзовых орудий, демографическим взрывом и обострением конкуренции за плодородные земли. Цивилизация перешла в фазу «войны всех со всеми». К концу IV — началу III тысячелетия до н. э. в Месопотамии исчезают мелкие населенные пункты и практически все население вынуждено скрыться за стенами городов. Видимо, в значительной степени Городская революция была следствием нарушения техно-гуманитарного баланса, вызванного появлением оружия из бронзы.

14. Железный век, эпоха империй, революция Осевого времени - 800-500 лет до н. э. Возникновение технологии получения железа около 1000-900 года до н. э. привело к тому, что оружие стало намного более дешевым, легким и эффективным. Следствием этого стало крайнее кровопролитие в войнах. Ответом на этот кризис техно-гуманитарного баланса было, во-первых, объединение мелких государств в более крупные образования — империи, и, во-вторых, авторитарное мифологическое мышление стало вытесняться личностным, возникли представления о личности как суверенном носителе морального выбора. Это привело к практически одновременному появлению в разных местах Земли мыслителей и полководцев нового типа — Заратустра, иудейские пророки, Сократ, Будда, Конфуций и др., и к культурному взрыву античности.

15. Гибель древнего мира, начало средневековья — 400-630 год (здесь и далее новой эры). Начало перехода условно связывается с деятельностью Святого Августина и осуждением пелагианства на Карфагенском соборе в 417 году, что означало конец эллинистической философии, а конец перехода — с деятельностью пророка Мухаммеда (570-632). Основное содержание перехода состоит в кризисе и гибели Римской империи с последующим распространением феодальных государств и княжеств под ведущей ролью мировых тоталитарных религий. Тяжелый демографический спад первой половины первого тысячелетия н. э. сменяется демографическим подъемом, что обычно является признаком преодоления цивилизационного кризиса. Возникший феномен тоталитарных религий, в виде, главным образом, христианства и ислама, является существеннейшим структурообразующим фактором цивилизации вплоть до нашего времени. Кроме того, средневековье в культурном поле породило такие титанические фигуры как Бируни, Аль-Хорезми, Святой Августин, Фома Аквинский, Данте Алигьери, Пьер Абеляр, Уильям Оккам. Возможно, тоталитарные религии были существенным и, на определенном этапе развития, необходимым интегрирующим фактором человеческой цивилизации и культуры.

16. Первая промышленная революция — 1450-1550 год. Начало так называемого «Нового времени» — стабильно-абсолютистского постсредневековья. Возникновение промышленного производства (мануфактуры), Великие географические открытия, возникновение книгопечатания и культурный переворот нового времени.

17. Вторая промышленная революция — 1830-1840 год. Возникновение механизированного производства, эпоха пара и электричества. Начало глобализации в области информации — в 1831 году изобретен телеграф. В культурной области начинает формироваться устойчивое негативное отношение к войне как к средству решения политических вопросов (Л. Н. Толстой и др.) — изменение уровня техно-гуманитарного баланса.

18. Информационная революция — 1950 год. Начало перехода промышленно развитых стран в постиндустриальную эпоху, когда большая часть населения занята не в материальном производстве, а в сфере обслуживания и в переработке информации. Распространение компьютеров и автоматизированных баз данных. Войны между промышленно развитыми супердержавами вытесняются в виртуальную область, принимая форму холодной войны (изменение уровня техно-гуманитарного баланса).

19. Кризис и распад социалистического лагеря, информационная глобализация — 1991 год. Распад мировой системы тоталитарной плановой экономики, резкое снижение уровня глобального военного противостояния, становление мировой сети Интернет, означающее завершение информационной глобализации. Распад соцлагеря и становление мировой сети вряд ли являются независимыми событиями. Первое в значительной степени является следствием информационной глобализации, второе — самым заметным ее проявлением. Система тоталитарной плановой экономики не только оказалась экономически несостоятельной в постиндустриальном мире, но и не устояла против Горбачевской гласности, неразрывно связанной с общей тенденцией роста информационной открытости общества в планетарном масштабе. Резкое снижение уровня военного противостояния в мире есть изменение уровня техно-гуманитарного баланса в планетарном масштабе, так как именно таков масштаб возможной ядерной катастрофы. 19-я революция не является общепринятой, но, как будет видно, по некоторым чисто формальным признакам имеет тот же статус, что и предыдущие.

При сопоставлении выделенных исторических событий нетрудно заметить, что длительности исторических эпох (промежутков времени между фазовыми переходами) последовательно сокращаются. Это явление есть проявление хорошо известного эффекта «ускорения исторического времени». Более того, промежутки между революциями не просто сокращаются, а сокращаются в среднем в одной пропорции, порождая сходящуюся геометрическую прогрессию. Это дает последовательность точек, обладающую свойством «масштабной инвариантности», уже отмечавшейся выше в модели С.П.Капицы (двойная логрифмическая шкала). Как это ни удивительно, масштабная инвариантность охватывает не только весь период человеческой истории или, отдельно, фазовые переходы биосферы, но и всю эволюцию планетарной системы длительностью около 4-х млрд. лет, включая чисто биологическую и, затем, социальную эволюцию, как нечто единое. Социальная история оказывается гладким масштабно-инвариантным продолжением биологической эволюции.

Сравнение длительности исторических эпох позволило обнаружить, что каждая последующая фаза эволюции планетарной системы в среднем в a = 2,67+0,15 раз короче предыдущей. Режим масштабно-инвариантного ускорения приводит к неожиданному, но, по-видимому, совершенно неотвратимому выводу: так, как эволюция протекала в течение 4-х миллиардов лет, с момента возникновения жизни и до наших дней, она может продолжаться лишь конечное время, причем сегодня мы вплотную подошли к точке окончания масштабно-инвариантной планетарной истории, которая получила название точки сингулярности.

Эта сингулярность относится не только к человеческой истории, но и ко всей планетарной эволюции, так как всю ее охватывает масштабная инвариантность. Длительность фаз развития вблизи сингулярности должна стремиться к нулю, а количество переходов в единицу времени — к бесконечности. Как реально растет плотность планетарных революций показано на Рис. 5. Непосредственно видно как скорость эволюции уходит в бесконечность вдоль вертикальной асимптоты. Экстраполяция последовательности фазовых переходов показывает, что ожидаемая точка сингулярности лежит в 2015 году с ошибкой в 15-20 лет — то есть практически в настоящем или же самом ближайшем будущем.

Формулировка полученного результата такова. Среди всех планетарных событий имеется последовательность событий, отличающихся особенной глубиной перестройки планетарной системы, и именно эти события образуют последовательность, обладающую свойством масштабной инвариантности. Этот результат устойчив относительно имеющейся неопределенности в датировке этих событий. Предел последовательности приходится на 2000-2030 год.

Очевидно, что сегодня мы находимся в непосредственной близости от сингулярности аттрактора истории. Что это означает?

Рис. 5: Увеличение плотности планетарных революций в режиме с обострением. Пунктирная кривая — результат сглаживания экспериментальной зависимости.

Реально, конечно, эволюция не может приблизиться вплотную к точке сингулярности, так как ситуация, когда последовательные фазовые переходы разделяют дни или часы, не имеет смысла. Сингулярность истории — математический артефакт. Но, тем не менее, очевидно, что и в масштабно-инвариантном режиме эволюция не может продолжаться бесконечно долго. Это может означать только одно: масштабная инвариантность эволюции неизбежно должна быть каким-то образом нарушена. Так как сингулярность предсказывается уже около 2015 года, можно с уверенностью сказать, что время масштабно-инвариантной истории уже истекло или истекает в ближайшем будущем. Уже в настоящем нужно искать признаки нарушения былого ускорения истории. Поэтому приближающийся эволюционный кризис, по всей видимости — это не обычный эволюционный кризис, каких было много в истории планетарной системы, это кризис всего четырехмиллиардолетнего эволюционного пути. Можно сказать, что это кризис самого предшествующего кризисного характера эволюции, кризис кризисов.

Вместе с концом масштабно-инвариантного аттрактора весь характер эволюции планетарной системы, включая, быть может, и ее движущие силы, должен глубочайшим образом измениться. История должна пройти через точку сингулярности и пойти по совершенно новому руслу. Важно отметить, что проход через точку сингулярности ни в коем случае не означает неминуемую катастрофу для человечества. Это означает только, что цивилизация входит в новый рукав истории. Скорее всего, точка кризиса глобального аттрактора истории является и точкой бифуркации — возможны разные результаты преодоления точки сингулярности и возможны разные траектории развития в постсингулярной стадии.

Существенно, что из-за процессов глобализации надвигающийся системный кризис, связанный с проходом через сингулярность, человеческая цивилизация вынуждена будет преодолевать как единое целое. Либо она как единая система его преодолеет, либо ее ждет глобальная катастрофа. Это существенно отличает механизм преодоления кризиса сингулярности от предыдущих цивилизационных кризисов. Тогда эволюция всегда имела возможность принести в жертву недостаточно гибкие подсистемы цивилизации, и, воспользовавшись избыточным разнообразием, передать лидерство более удачливым подсистемам. Сейчас такого механизма не осталось и остается лишь бинарный выбор — глобальная катастрофа или переход на новые принципы развития.

Признаки того, что не все столь фатально и эволюция уже пошла не катастрофическим путем, имеются. Одним из наиболее замечательных явлений этого рода является полное завершение демографического перехода в постиндустриальных странах (рассмотренное в предыдущих разделах). Все живое всегда характеризовалось стремлением к неограниченной количественной экспансии при наличии соответствующих условий — и вот впервые этот закон нарушен. В развитых странах население стабилизировалось в условиях материального изобилия — физические факторы, ограничивающие рост населения, отсутствуют, но население не растет. Пик демографического перехода пройден, так что дело идет к глобальной стабилизации населения Земного шара. Видимо, стремление к количественному росту начинает сменяться стремлением к росту качественному, что, возможно, является указанием на наличие тенденции перехода от экстенсивного пути развития цивилизации, а, вместе с ней — и всей планетарной системы, к интенсивному.

Альтернативой интенсивному пути развития, как нам представляется, является либо распад цивилизации, либо путь развития, который в настоящее время следовало бы назвать парадоксальным, то есть такой путь, который связан с очень существенным выходом за пределы современной научной парадигмы. Однако от обсуждения парадоксальных сценариев мы воздержимся.