Капица Сергей Петрович - доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института физических проблем им. П. Л. Капицы РАН, член Academia Europaea и Римского Клуба.

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 1
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Статьи. ОБ УСКОРЕНИИ ИСТОРИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИ

Автор: С. П. КАПИЦА

ВВЕДЕНИЕ

Понятие времени в истории издавна привлекало внимание историков и философов, и этому вопросу посвящена громадная литература, где затрагиваются фундаментальные понятия о причинности и случайности, необратимости исторического процесса, временных и пространственных структурах, которые возникают в процессе самоорганизации человечества. Моделирование роста населения нашей планеты, изложенное в предыдущей работе1 , приводит к более полному пониманию представлений о времени в историческом развитии человечества.

В настоящей статье предпринята попытка рассмотрения того, как эти результаты можно связать с представлениями, развитыми в исторической науке. Автор понимает всю трудность задачи, связанной с масштабом данной проблемы. В то же время она интересна как опыт установления соответствия между представлениями современной физики и корпусом исторических наук. Давно назрела необходимость преодоления междисциплинарных границ между областями знания, разделенными как традицией образования, понятийным аппаратом, так и методами исследований. Диалог между ними оправдан прежде всего тем, что никогда ранее эти проблемы не имели такого общенаучного и методологического значения, как в наше время. В связи с этим напомним основополагающие исследования И. Д. Ковальченко и его последователей по применению математических методов в истории2 .

Исследования количественных закономерностей роста человечества, изложенные в предыдущей статье, основаны на применении современных представлений о динамике сложных систем к описанию процесса исторического развития3 . История человечества описывается нами как развитие взаимосвязанной системы, для которой, помимо внешнего, физического времени, можно ввести представление о внутреннем, системном, времени. Историки и философы давно пришли к идеям о том, что понимание истории требует расширения наших представлений о времени. Подробное изложение этого круга вопросов можно найти в обзорной монографии И. М. Савельевой и А. В. Полетаева "История и время. В поисках утраченного"4 . Само появление их весьма своевременного исследования только лишний раз подтверждает необходимость междисциплинарного подхода, подхода, который поможет увидеть связь представле-

Капица Сергей Петрович - доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института физических проблем им. П. Л. Капицы РАН, член Academia Europaea и Римского Клуба.

1 См. Капица С. П. Глобальная демографическая революция и будущее человечества. - Новая и новейшая история, 2004, N 4.

2 См., в частности: Ковальченко И. Д. Методы исторического исследования. М., 2003.

3 Капица С. П. Общая теория роста населения Земли. М., 1999.

4 Савельева И. М., Полетаев А. В. История и время. В поисках утраченного. М, 1997. Проблеме времени посвящен специальный выпуск журнала "В мире науки" (2003, N 1); Тишков В. А. Реквием по этносу. М., 2003.

стр. 3

ний, появляющихся при создании формальной физической теории системного развития человечества, со взглядами, развитыми в гуманитарных науках. Более того, междисциплинарный подход будет способствовать расширению наших представлений о фундаментальном понятии времени, к которому в последние годы привлечено внимание многих исследователей.

ПОНЯТИЕ ВРЕМЕНИ

Первый, если не самый главный вопрос, который должен быть поставлен, - в чем же состоит различие понятия времени в естественных науках и времени в истории, где оно воспринимается субъективно человеком в процессе его жизни или обществом в целом, а также историком при изучении развития общества. Первое понимание времени определяет его как внешний фактор, никак не связанный с происходящими процессами, будь то движение небесных тел, колебания молекул в атомных часах или биение сердца и другие физиологические процессы. Второе понимание времени связывает его с длительностью, с протяженностью тех или иных процессов в развитии общества или человечества, которые зависят от того, что происходит в самих системах.

Остановимся на понятии времени для физика и астронома. Издавна именно астрономические явления определяли ритм жизни. Восход и закат Солнца, смена времен года, фазы Луны и движения планет навязывали человеку ход времени с постоянством и неоспоримостью, которая представлялась абсолютной. Полнее всего это понятие об абсолютном времени было выражено И. Ньютоном при утверждении основных представлений классической механики: "Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью. Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения, мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как-то: час, день, месяц, год"5 .

Здесь уместно вспомнить определение времени, данное еще Аристотелем, "время есть число движения", который уже тогда связал понятия времени и пространства. Современному физику, воспитанному на идеях об относительности времени, такие представления недостаточны, особенно после того глубокого понимания времени, которым мы обязаны А. Эйнштейну. Им был сделан существенный шаг в обобщении наших представлений о времени и пространстве в специальной теории относительности. В этой теории время по-прежнему независимо от внутреннего состояния системы, поскольку речь идет о том, как изменяется ход времени в инерциальных системах отсчета, движущихся друг относительно друга без ускорения и, следовательно, без взаимодействия.

Следующий концептуальный шаг в развитии представлений об относительности был сделан также Эйнштейном, при создании им общей теории относительности и тяготения. Здесь главное состоит в том, что само течение времени уже зависит от изменения состояния системы, от ускорений и поля тяготения в системе гравитирующих тел. Такое расширение наших представлений о времени в самой физике показало, что абсолютное, ньютоновское, время есть лишь одна из возможных моделей реализации понятия времени. Поэтому наше восприятие, а главное - понимание времени возможно расширить и в других областях науки.

Идея о собственном, внутреннем, времени эволюции системы возникла и в других областях физики при исследовании самоорганизации сложных диссипативных структур. В таких открытых и эволюционирующих системах прежде всего следует ввести

5 Ньютон И. Математические начала натуральной философии. - Крылов А. Н. Собр. трудов, т. 7. Л., 1934.

стр. 4

направление времени, по образному выражению И. Р. Пригожина, стрелу времени6 . Представление о направлении времени возникает вследствие сложности таких открытых систем, систем, которые далеки от равновесия и обладают многими степенями свободы. В данном случае изменения в системе необратимы. Сложные развивающиеся системы принципиально отличаются от простых механических, электромеханических и атомных устройств, движение в которых в принципе обратимо.

Простые системы описываются теориями классической и квантовой механики и электродинамики. В них элементарные процессы обратимы, и поэтому для них нет выделенного направления времени. Но и в таких теориях уже возникали принципиальные трудности с излучением. Ведь опыт показывает, что свет всегда уходит от своего источника, будь то звезда, костер или атом, что связано с неограниченным ростом объема пространства, занимаемого излучением. Именно в связи с увеличением размеров и сложности явлений можно искать объяснений необратимости. Отметим в заключение, что эти вопросы до сих пор во многом не решены и составляют предмет фундаментальных исследований физиков.

ЧЕЛОВЕЧЕСТВО КАК СИСТЕМА

Вернемся, однако, к росту и развитию человечества. В данном случае чрезвычайная сложность системы очевидна. Долгое время казалось и даже принималось как неизбежное, что подходы к описанию и пониманию такой системы следует начинать с рассмотрения более простых элементов, из которых она состоит. При этом происходит переход и редукция от сложного к сумме более простых и, казалось бы, независимых элементов. Так, описание истории человечества следует начинать с описания отдельных стран. Те в свою очередь состоят из регионов и еще более мелких единиц. Однако такой путь изучения часто ничем не заканчивается, поскольку не ясно, что считать элементарной составляющей общества - сословие, общину, семью или отдельного человека. В сложной системе, по определению, необходимо учитывать взаимодействие всех составляющих ее частей. Более того, и отдельный человек представляет собой далеко не элементарный объект. Его поведение зависит как от его внутреннего состояния, так и от взаимодействия с внешней средой, обществом. Таким образом, путь от общего к частному, путь редукционизма в понимании сложных систем приводит к большим трудностям, несмотря на его кажущуюся привлекательность.

Альтернативой может быть путь обобщений, когда в сложной системе выделяют самое главное, то, что ее характеризует. Именно такой подход использован при описании роста человечества как динамической системы. Единственной динамической характеристикой системы становится численность населения Земли. Все остальные факторы - территориальное распределение населения, его половозрастной состав, этнические и экономические различия - учитываются в процессе усреднения. В процессе усреднения поглощаются все частные данные и связанные с ними процессы, но в результате выделяются обобщенные данные для демографической системы, и количественной характеристикой становится полное число людей на нашей планете. Если бы мы пошли еще дальше, то нам осталось бы только сказать, что на Земле есть люди как биологический вид. Тем самым проблема человечества была бы сформулирована уже в терминах наук о жизни.

Обращение к населению Земли как целостному объекту отрицалось в демографии на том основании, что в этом случае нет возможности объяснить процессы воспроизводства населения или миграции на основе конкретных социальных и экономических факторов, а именно эту цель и ставят перед собой демографические исследования раз-

6 Николис Г., Пригожий И. Самоорганизация в неравновесных системах. М., 1984; Пригожий И. Р. От существующего к возникающему. Время и сложность в физике. М., 1985. См. также: Пригожий И. Р., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. М., 2003.

стр. 5

личных стран. При объяснении обобщенного глобального роста человечества такую цель поставить нельзя.

СЛОЖНОСТЬ СИСТЕМЫ

Рассмотрение обобщенного глобального роста человечества требует обращения к понятию сложности системы. Само обыденное понятие сложности приобретает здесь более узкий и точный смысл. Сложность, вернее, сетевая сложность системы выражается через квадрат числа элементов (или узлов в сети) в системе. Именно этим выражением сложности определяется темп развития демографической системы человечества, который привел к нелинейному уравнению для роста. Однако в сложных взаимосвязанных системах возникают принципиальные трудности с причинно-следственным описанием их эволюции и сведением механизма роста к сумме частных факторов развития. С подобными проблемами сталкиваются и историки, пытаясь выделить конкретные причины исторического процесса. Такие трудности стали принципиальным препятствием к применению линейных причинно-следственных связей при компьютерном моделировании сложных систем. Трудности возникают и тогда, когда надо выделить главный управляющий фактор при управлении системой. В связи с этим вспоминается замечание, ставшее "крылатым": "Хотели, как лучше, а получилось, как всегда".

В рамках линейных представлений также не разрешим вопрос: что было раньше - курица или яйцо? Парадокс находит свое естественное объяснение, если мы обратимся к эволюционному процессу возникновения яйценесущих животных. В практической плоскости такие дилеммы часто возникают при обращении к логически построенным конструкциям, которые не учитывают всех аспектов сложности проблемы. В нашем же случае мы видим, что при описании сложных систем само, казалось бы, первичное понятие времени и причинности требует раскрытия и уточнения. Поэтому при анализе исторического процесса развития общества возникает проблема адекватности описаний, кажущихся очевидными объяснений и основанных на этом политических решений.

Рассмотрим ситуацию, которая имеет далеко не только академический интерес. В развивающихся странах, где доход на семью составляет несколько долларов в день, рождаемость высокая. В то же время в развитых странах, с доходом на семью в сто раз больше, число детей, приходящихся на одну женщину, - меньше двух. Получается, что "богатое" общество демографически не состоятельно7 , и сам собой напрашивается вопрос: можно ли только материальными мерами исправить положение с рождаемостью? Тем не менее самая простая, но нелинейная модель развития человечества уже помогает понять и пояснить трудности, возникающие при описании процессов воспроизводства населения, с которыми сталкивается политик. Линейные же модели, учитывающие, казалось бы, все возможные факторы, не состоятельны при анализе поведения сложных систем.

В модели рассматривается поведение системы в целом и в среднем, при котором мы обращаемся к статистически усредненным данным. Поэтому в такой глобальной модели в первом приближении не надо учитывать и миграцию. В масштабе Земли миграционные процессы представляют только один из видов внутреннего взаимодействия, поскольку эмигрировать с нашей планеты практически нет возможности. В усредненных уравнениях эволюции демографической системы скорость роста определяется развитием. Мерой развития является сложность системы, пропорциональная квадрату населения планеты. Рост при нелинейном кооперативном взаимодействии в принципе необратим, чего и следовало ожидать от феноменологической

7 Buchanan P. J. The Death of the West. How Dying Populations and Immigrant Invasions Imperil our Country and Civilization. New York, 2002. См. также: Вестник Европы, 2004, т. 11.

стр. 6