интересно
Предыдущая | Содержание | Следующая

Биосфера как сложная нелинейная система

Биосфера представляет собой грандиозную нелинейную систему с многочисленными механизмами отрицательной обратной связи. Наиболее важен вопрос о стабильности биосферы, ее способности реагировать на внешние возмущения так, чтобы они не выводили ее из состояния установившегося квазиравновесия. Актуально подтверждение справедливости принципа Ле Шателье для биосферы. И как представляется, биосфера способна противостоять внешним возмущениям в определенных пределах, которые пока еще не установлены.

В биосфере, как и во всякой сложной развивающейся системе, наряду с множеством отрицательных обратных связей, присутствует и множество положительных обратных связей. Обойтись без них тоже нельзя, поскольку именно положительные обратные связи и являются ключом к развитию системы, т.е. усложнению системы и росту разнообразия ее элементов, что приводит к сохранению ее целостности (хотя может привести и к другому состоянию квазиравновесия).

Таким образом, любая сложная саморазвивающаяся система всегда обладает неким набором механизмов, некоторые из которых играют роль положительных, а некоторые – отрицательных обратных связей. Положительные отвечают за развитие системы, рост ее сложности и разнообразие элементов, а отрицательные – за стабильность (гомеостаз) системы и сохранение уже существующего квазиравновесия.

Сегодня больше изучаются механизмы отрицательных обратных связей в биосфере, поскольку человек живет в определенных условиях, к которым он адаптировался, и смена этих условий может оказаться трагической. Стратегия человечества во взаимоотношениях с биосферой может быть выработана при наличии теории развития биосферы, которой пока нет. Важно отметить, что биосфера представляет существенно нелинейную систему, и она даже без активных внешних воздействий, при малых возмущениях способна к кардинальным перестройкам своей структуры. У биосферы, как нелинейной системы, может быть множество ее бифуркационных состояний, а также различные условия перехода из одного состояния в другое и структура аттракторов, т.е. окрестностей более или менее стабильных состояний. Все эти явления следует изучать.

Однако система уравнений, описывающая функционирование даже самого простого варианта биосферы, настолько сложна, что непосредственное использование математических методов, т.е. динамических систем, представляется крайне сложным. Поэтому пока единственным способом анализа является компьютерная модель, имитирующая динамику биосферы. Для того чтобы обеспечить выживание человечества и возможность дальнейшего развития его цивилизации, необходимо изучить динамику биосферы как нелинейной системы, изучить структуру ее аттракторов и границы между областями их притяжения.

Человечеству в будущем представляется две альтернативы: либо оно будет жить по старому, постепенно совершенствуя свои технологии, либо перейдет к совершенно новому типу цивилизации.

В первом случае человечество как потребителя ресурсов ожидает общепланетный экологический кризис, так как ресурсов на всех не хватит. "Золотой миллиард", возможно, прибегнет к тоталитарному управлению, первое проявление которого мы уже наблюдаем и которое в конечном счете приведет к деградации общества и исчезновению цивилизации.

Второй путь – основывается на гипотезе о том, что человечество сможет опираться на свой коллективный разум и найти пути создания общества будущего, способного к гармоничному совместному развитию с биосферой, т.е. сможет перейти в эпоху ноосферы. Такое общество качественно будет отличаться от современного. Правда, мы не представляем, как будет устроено это общество будущего, однако, по-видимому, оно потребует от людей высокого уровня знаний и интеллигентности. Прежде всего – знаний о той форме своих взаимоотношений с природой, которая будет способна обеспечить режим коэволюции. Поэтому путь к эпохе ноосферы – это высокое образование, наука, воспитание, вера, здоровье.