Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теория информационной реальности и проекты науки 19
1 Теория информационной реальности 19
2 Два проекта науки 26
3 Технология и тектология 37
Глава 2. Опыт информационного подхода к естествознанию 54
1 Информационная биология 54
2 Информационная физика 67
3 Информационная математика 77
Глава 3. Предпосылки возникновения информационной химии в самой химии 87
1 Ансамбли И.Р.Пригожина 87
2 Принцип сохранения орбитальной симметрии 98
3 Вибронная деидеализация модели взаимодействия электронов и ядері 12
4 Групповая симметрия химических элементов 124
5 Диссипативно-структурная организация вещества 135
6 Метод мультиплетных покрытий 145
Глава 4. Онтологизация информационной химии 157
1 Всеобщая связь явлений 157
2 Химическая реальность 167
3 Химическая тектология 175
4 ДСП-интермедиаты и концентрационная катастрофа 186
Глава 5. Социологизация информационной химии 201
1 Природопокорительные интенции технологического проекта химии 201
2 Утилитарная детерминация технологического проекта химии 221
3 Технологизм и природогенность 229
4 Материаловедческая конъюнктура и природогенныи императив 242
Глава 6. Гносеологизация информационной химии 256
1 Метод адекватизации 256
2 Неразрушающее познание 270
3 Дискретная и непрерывная химия 279
4 Континуальная химия 295
Заключение 331
Литература
- Теория информационной реальности
- Информационная биология
- Принцип сохранения орбитальной симметрии
- Всеобщая связь явлений
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Концептуализация явления информации и информационного подхода, начавшаяся в науке во второй половине XX столетия, сохраняет свое значение и остроту на пороге XXI века. Однако попытки применения информационного подхода к естествознанию имели несистематический, разрозненный характер, и не располагали развернутой философско-методологической базой. Это обстоятельство негативно сказывалось на осмыслении методологического потенциала информационного подхода и перспектив его применения, в частности, в решении проблематики философии науки.
Отмеченные тенденции разворачивались на фоне некоторого относительного методологического затишья в развитии теоретико-познавательного дискурса. Введение в гносеологическую проблематику явления информации и информационного подхода давало надежды на изменение этой ситуации, особенно в части актуализации фундаментальных исследований в области научного познания и философии науки и техники.
Ряд исследователей использовали явление информации в методологическом анализе физики, биологии и математики. Однако же вопрос о применении информационного подхода к химии оставался открытым, что негативно сказывалось на комплексном осмыслении применения информационного подхода к естествознанию в целом. В связи с этим выдвижение и обоснование концепции информационного проекта химии представляется актуальной проблемой философии науки. Учитывая связь выдвигаемой концепции с такой сферой научной и прикладной деятельности человека, каковой является химическая технология, а также роль последней в развертывании глобального экологического кризиса и актуальность задачи его системного преодоления, выдвигаемый в диссертации подход помимо теоретико-методологического значения имеет и праксеологические аспекты.
Актуальность темы определяется также следующими причинами. Программируемый технологическим проектом науки эколого-цивилизационный кризис для своего разрешения требует альтернативных фундаментальных осмыслений. Нуждаются в анализе такие явления как материаловедческая детерминация физико-химических исследований и вытекающая из нее концентрационная катастрофа, то есть чрезмерные, противоестественные концентрации веществ, свойств и полей, наносящие вред природе и обществу. Применения в технологиях все более жестких и изощренных способов воздействия на вещество усугубляет проблему синтеза в экстремальных условиях соединений, вступающих в конфликт с естественными хемо- и биосферами. Социологизация науки вызывает к жизни такие фундаментальные теоретические построения, которые позволили бы не только рассуждать об ответственности ученых перед природой и обществом, но и реально повысить ее.
Степень разработанности темы. Во второй половине XX столетия был сформулирован ряд принципиальных положений в части познания сущности и существования информации, и перспектив применения информационного подхода к исследованию закономерностей существования и развития науки и научного познания.
Идея общей теории информации, получившей по определению Э.П. Се-менюка и В.И. Сифорова наименование информологии, была реализована в двух основных версиях: у Н.М. Чуринова в 1990 г. и у И.И. Юзвишина в 1993 г. Если для версии И.И. Юзвишина, названной им информациологией, характерен акцент на прагматических, аналитико-прогнозных обобщениях, связанных с разноуровневыми и разноформатными процессами становления информационного общества, то для информологии в версии Н.М. Чуринова, названной им теорией информационной реальности, характерны опора на выявление сущности и существования информации и философско-методологическое обоснование альтернативного проекта науки.
Выдвинутая Н.М. Чуриновым концепция развития науки на основе двух основных проектов науки нуждалась в апробации на примере исследования конкретных научных дисциплин, в том числе естественнонаучного цикла.
В то же время в течение нескольких последних десятилетий XX века рядом исследователей были сформулированы идеи и программы переосмысления фундаментальных оснований биологии, физики и математики. И.И. Шмальгаузеном были выявлены основания кибернетической биологии, М.В. Волькенштейном изучены проблемы применения понятия «информация» к исследованию разнообразных биологических систем. Э. Шредингером, Л. Бриллюэном, Д. Бомом, Дж.А. Уиллером, И.Б. Новиком были высказаны идеи включения в аппарат физики информации в качестве категории, сопоставимой по своему статусу с понятиями «энергия» и «масса». В.И. Шестако-вым, В.А. Горбатовым, И.И. Юзвишиным и другими исследователями были выявлены основания переосмысления математики путем их концептуальной информологизации. Однако эти подходы не имели систематического характера и не обладали развернутым философско-методологическим обоснованием. В данном отношении приобретала особое значение концепция развития научного познания на основе двух проектов науки. В рамках проблематики философии науки необходимо было выяснить, насколько отмеченные проблемы корреспондируются с идеей информационного проекта науки.
Основанием, повлиявшим на выбор темы диссертации, явилось появление в теоретической химии ряда концепций, не вполне укладывающихся в традиционные рамки методологии химического теоретизирования. Намечалась определенная тенденция развертывания результатов научного познания, предполагающих осмысление в качестве подходов, вносящих принципиально новые ориентиры и стандарты в развитие химического знания. Среди таковых: теория ансамблей И.Р. Пригожина, правила сохранения орбитальной симметрии Р. Вудворда и Р. Хоффманна, концепция вибронных взаимодействий И.Б. Берсукера, теория групповой симметрии химических элементов
Ю.Б. Румера и А.И. Фета, концепция диссипативных структур И.Р. Приго-жина и метод мультиплетных покрытий. Названные подходы в авторских изложениях представляли собой теоретические инновации, открывающие новые возможности в познании химической формы движения материи. Однако в традиционной химической методологии эти подходы оставались разрозненными, и представляли собой оригинальные и эффективные вычислительные процедуры. Предстояло выяснить, имеется ли между ними связь, а также в каком свете может предстать их сущность и потенциал при переходе к принципиально иной методологической системе отсчета.
Выбор темы диссертации обусловлен также недостаточной степенью разработанности проблемы всеобщей связи явлений. Будучи сформулированным в рамках проблематики диалектики, принцип всеобщей связи не получил необходимой реализации в научном познании с учетом конкретизации на материалах процессов развития научного знания, в том числе цикла естественнонаучных дисциплин, хотя отдельные стороны диалектики как науки о всеобщей связи нашли отражение в работах классиков (М.В. Ломоносов, В. Гейзенберг, М. Планк и др.), но в целом остались не вполне развитыми. Учитывая значение проблемы всеобщей связи для философии науки, для ее решения может быть применен методологический потенциал информологии.
Проблемы единства содержания и формы, части и целого, диалектики прерывности и непрерывности и т.д., и значение их разрешения для перспектив развития химии получили освещение в работах B.C. Вязовкина, В.И. Кузнецова. Кроме того, в работе Г.-П. Дуэрра показана существенность неохолистического подхода к анализу фундаментальных основ структуры научного знания. Наряду с подходами этих исследователей были раскрыты онтологический и гносеологический потенциалы информационного подхода. Интеграция этих подходов в диссертационном исследовании направлена на восполнение данного недостатка применительно к материалам химии.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования является информационный проект науки. Предмет исследования - философско-методологические основания и принципы становления информационной химии.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является изучение философских оснований и принципов становления информационной химии.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
• проанализировать основополагающие принципы теории информационной реальности;
• раскрыть развертывание научного познания на основе двух проектов науки;
• дать анализ методологических основ технологии и тектологии и раскрыть принципы тектологии в системе информационного проекта науки;
• изучить опыт применения информационного подхода к исследованию биологических систем;
• изучить основные положения гипотезы становления информационного проекта физики;
• изучить основания информационного проекта математики;
• выявить предпосылки создания информационного проекта химии;
• изучить соответствие стандартам информационного проекта науки принципа сохранения орбитальной симметрии;
• изучить соответствие вибронной теории взаимного влияния молекул информационному проекту науки;
• изучить концепцию групповой симметрии химических элементов в качестве подхода, раскрывающего химические объекты как единые квантовые системы, отвечающие требованиям информационного проекта науки;
• изучить явления пространственно-временного упорядочения дис-сипативных структур с точки зрения информационного проекта науки;
• изучить потенциал метода мультиплетных покрытий с точки зрения его соответствия методологии информационной химии;
• изучить ключевую проблему становления информационного проекта химии - задачу восполнения моделей объектов химической реальности;
• раскрыть сущность понятия «химическая реальность» с позиции информационного проекта химии;
• разработать авторскую концепцию химической тектологии, выдвинутую в качестве альтернативы традиционной химической технологии;
• изучить последствия практики реализации технологического проекта химии, такие как «ДСП-интермедиаты» и концентрационная катастрофа;
• изучить природопокорительные интенции технологического проекта химии с позиции отношений власти;
• изучить утилитарную зависимость технологического проекта химии;
• изучить две основные платформы отношения человека к природе (в том числе химической), задающие стратегические интенции технологизма и природогенности;
• раскрыть сущность понятий «материаловедческая конъюнктура» и «природогенный императив»;
• провести анализ и обоснование метода адекватизации;
• провести обоснование понятия «неразрушающее познание»;
• провести анализ противостояния двух исторически сложившихся в методологии химии подходов - линий Пруста-Дальтона и Бертолле;
• проанализировать современный этап развития доктрины непрерывной химии «нормальных состояний».
Теоретико-методологическая основа исследования. Учитывая предмет и цели исследования, основное внимание в диссертации уделено фило-софско-методологическим аспектам проблемы, включающим такие общенаучные и философские принципы, как принцип всеобщей связи явлений, принцип развития, принцип единства научного знания, принцип историзма и конкретности истины, принцип системности, принцип симметрии, принцип единства мира, принцип информационного единства мира, принцип отражения и т. д.
Основными источниками исследования послужили, с одной стороны методологические средства концепции информологии в версии теории информационной реальности, с другой стороны, гипотеза развития науки на основе двух ее проектов, и, с третьей, обладающие наиболее ярко выраженными эвристическими признаками концепции современной теоретической химии.
Научная новизна исследования:
• показано, что в теории информационной реальности непосредственность бытия всеобщей связи явлений характеризуется оформлениями ее совершенства, обладающими соответствующими определениями: характерные черты, свойства, функции, качества и состояния оформлений совершенства;
• выявлено, что технологический проект науки наделен антигенной модальностью, что обусловливает конфликт антигенной техносферы с генной биосферой;
• показано, что теория информационной реальности может квалифицироваться как биографически возможное и обоснованное продолжение и развитие организационной теории, тектологии;
• показано, что основные положения биокибернетики И.И. Шмаль-гаузена являются предпосылками возникновения информационного проекта
биологии при условии их соответствующей корректировки с позиций теории информационной реальности;
• выявлено, что имеющиеся версии информационного проекта физики не располагают достаточно развернутой онтологической базой, что обусловливает непрочность их гносеологического потенциала;
• доказано, что концепция «информационной математики» В.А. Горбатова по существу сводится к совокупности разделов дискретной математики, которые не могут выступать в качестве предпосылок становления информационной математики без учета разделов непрерывной («волновой») математики;
• доказано, что основанием для раскрытия перспектив становления информационной химии служат идеи И.Р. Пригожина, придавшего информационный смысл методу ансамблей;
• показано, что задаваемая правилами Вудворда-Хоффманна ориентация на сохранение и восстановление в процессе моделирования высшей симметрии, свойственной системе, соответствует присущей информационному проекту химии ориентации на определения оформлений совершенства, в качестве одного из которых в данном случае выступает симметрия;
• показано, что вибронная теория активации молекул, преодолевая традиционную адиабатическую идеализацию взаимодействия ядер и электронов, в большей мере отвечает самому явлению химизма, и тем самым соответствует принципам информационного проекта химии;
• показано, что концепция групповой симметрии химических элементов, преодолевающая идеализацию модели атома Бора, выявляет свою модальность, отвечающую принципам информационного проекта химии;
• показано, что концепция диссипативных структур, преодолевающая равновесную идеализацию реальных молекулярных систем, свидетельствует о существовании (в равновесных состояниях) потенциального Бессистемного порядка, задаваемого всеобщей связью явлений;
• показано, что метод мультиплетных покрытий, преодолевая идеализацию классификационного разбиения информационных пространств, задающих исследуемый объект, оперирует модельными образами - мульти-плетными покрытиями, пронизывающими пространства информации об объекте, взаимосвязность элементов которой гарантируется пересечениями мультиплетов;
• показано, что характерной чертой моделей информационной химии, отличающей их от моделей технологического проекта химии, является тенденция к восполнению всеобщей связи явлений;
• показано, что в отличие от технологического проекта химии, в котором «химическая реальность» выступает в качестве идеализации и репрезентации, в информационном проекте химии понятие «химическая реальность» является образом действительности, отражающим химический сектор объективной информационной реальности;
• выдвинута концепция химической тектологии, ориентирующей химическое творчество на получение таких неизвестных в природе искусственных соединений, которые сохраняли бы структурно-энергетическую и информационную преемственность по отношению к природным соединениям;
• показано, что технологическому проекту химии соответствует химия «экстремальных состояний», в то время как информационному проекту химии отвечает химия «нормальных состояний»;
• выявлена необходимость осуществления природогенного контроля, состоящего в проверке синтезируемых соединений на их совместимость с веществами природогенной хемо- и биосферы;
• введено и раскрыто понятие «концентрационной катастрофы», характеризующее явления чрезмерных концентраций энергий, веществ и полей, ведущих к концентрационному загрязнению природной среды;
• показано, что в основе природопокорительных интенций технологического проекта химии лежат расширительно трактуемые отношения власти - как «власти» человека над веществом, энергией, полем;
• показано, что утилитарная детерминация технологического проекта химии запечатлена в методологических, методических и инструментальных срезах химической науки, что оказывает влияние на уровень адекватности отражения объектов химической реальности;
• введено и раскрыто понятие «природогенность», под которым предложено понимать комплексное свойство природоподобия, творческого природоподражания;
• введено и раскрыто понятие «материаловедческая конъюнктура», характеризующее основу императива, фундирующего технологический проект химии;
• показано, что преодоление глобального экологического кризиса возможно на пути реализации альтернативного технологическому - природо-генного императива, задающего ориентацию на природопостижение и при-родосоратничество в духе информационного проекта науки;
• показано, что предложенный автором метод адекватизации находится к методу идеализации в отношении дополнительности, и направлен на преодоление ограничений, характерных для моделей-репрезентаций;
• показано, что для неразрушающего познания, фундированного теорией познания как теорией отражения, характерен тектологическии способ разрешимости задач, сохраняющий в образах объектов действительности сущностные черты своих прообразов;
• показано, что постдискретная, непрерывная химия направлена в сторону все большего отхода от расчленяющих, утилитарно-удобных грубых модельных идеализации, в направлении все более полного учета оформлений совершенства объектов химической реальности;
• показано, что в качестве современного этапа непрерывной химии, химии «нормальных состояний» может выступать континуальная химия, по своим основаниям и принципам предпосылающая информационный проект химии.
Теоретическая и практическая значимость полученных результатов.
Материалы диссертации использовались при чтении курсов «Философия», «Концепции современного естествознания» в Красноярском филиале Института управления и экономики (г. Санкт-Петербург).
Теоретическая значимость полученных в диссертации результатов определяется возможностью их использования для проведения исследований в рамках проблематики философии науки и техники, в частности, при рассмотрении путей становления информационных проектов физики, биологии, математики и других дисциплин как естественнонаучного, так и гуманитарного циклов, включая новые версии теории систем, синергетики, информологии.
Практическая значимость полученных результатов может состоять в том, что благодаря им возникает возможность переосмысления стратегии и тактики таких направлений прикладной деятельности, как химическая технология и природопользование.
Предложенные в диссертации подходы и решения могут быть использованы в педагогической практике при чтении таких учебных курсов как «Философия», «Концепции современного естествознания», «Природопользование», «Экология», «Праксиология», «Методы научных исследований».
Апробация работы. Результаты работы докладывались на 10-ом Международном конгрессе CHISA-90 (Прага, 1990), на 5-ом Международном симпозиуме по связи между гомогенным и гетерогенным катализом (Новосибирск, 1986), на заседании Красноярского отделения Философского общества России (Красноярск, 2005). Кроме того, материалы, включенные в дис
сертацию (22 публикации), прошли апробацию в форме их публикаций в рецензируемых изданиях.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и библиографического списка, напечатана на 356 машинописных страницах.
По теме диссертации автором опубликованы следующие работы:
I. Монографии:
1. Свитин, А.П. Становление информационной химии: философско-методологические аспекты: Монография / А.П. Свитин. Красноярск: Из-во СибГАУ, 2003. 156 с. (10,5 п.л.).
2. Свитин, А.П. Континуалистика (познание всеобщей связи): Монография / АЛ. Свитин. Красноярск: Из-во СибГАУ, 2004. 160 с. (10,6 п.л.).
З.Быков, В.И. Методы расчета параметров активации молекул / В.И. Быков, А.П. Свитин. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. 210 с. (11 п.л.).
П. Публикации в изданиях, входящих в рекомендательный список ВАКа:
1. Свитин, А.П. Дискретная и непрерывная химия / А.П. Свитин // Вестник КрасГАУ. Вып. 6. Красноярск, 2004. С. 208-213.
2. Свитин, А.П. ДСП-интермедиаты и концентрационная катастрофа / АЛ. Свитин // Вестник КрасГАУ. Вып.6. Красноярск, 2004. С. 214-219.
3. Свитин, А.П. Эпистенологическое проклятие химии / А.П. Свитин // Вестник КрасГАУ Вып.6. Красноярск, 2004. С. 219-222.
4. Свитин, А.П. Континуальная парадигма химической эпистемологии / А.П. Свитин // Вестник КГУ. 2004. Вып. 6. С. 12-14.
5. Свитин, А.П. Изучение активации координированной молекулы СО методами вибронной теории / А.П. Свитин, С.С. Будников, И.Б. Берсукер, СП. Губин, Д.В. Корольков // Вестник ЛГУ. Физика. Химия. 1983. №4. С. 76-79.
6. Свитин, А.П. Принцип симметрии в информационном проекте химии / А.П. Свитин // Вестник КрасГАУ. Вып. 7. Красноярск, 2005. С. 266-272.
7. Свитин, А.П. Диссипативно-структурная организация вещества І А.П. Свитин // Вестник КрасГАУ. Вып. 7. Красноярск, 2005. С. 279-288.
8. Свитин, А.П. Химическая континуалистика / А.П. Свитин // Вестник КрасГАУ. Вып. 7. Красноярск, 2005. С. 272-278.
9. Горбань, А.Н. Метод «мультиплетных покрытий» и его использование для предсказания свойств атомов и молекул / А.Н. Горбань, Е.М. Миркес, АЛ. Свитин // Журнал физической химии. 1992. Т. 66. №6, С. 1504-1510.
10. Свитин, А.П. Особенности становления информационного проекта физики / А.П. Свитин // Вестник КрасГАУ. Вып. 8. Красноярск, 2005. С. 303-306.
11. Свитин, А.П. Опыт информационного подхода к биологии / А.П. Свитин // Вестник КрасГАУ. Вып. 8. Красноярск, 2005. С. 298-303.
12. Свитин, А.П. Гипотеза информационного проекта математики / А.П. Свитин // Вестник КрасГАУ. Вып. 8. Красноярск, 2005. С. 307-310.
13. Свитин, А.П. Тектология как новая парадигма химии / А.П. Свитин // Экономика и управление . 2005. № 3, С. 65-69.
III. Другие публикации:
1. Свитин, А.П. Предпосылки возникновения информационной химии/ А.П. Свитин // Теория и история. 2002. №1. С. 137-143.
2. Свитин, А.П. Химическая тектология / А.П. Свитин // Теория и история. 2003. № 2. С. 130-137.
3. Свитин, А.П. Неразрушающее познание / А.П. Свитин // Теория и история. 2003. № 3. С. 144-149.
4. Свитин, А.П. Химическая реальность / А.П. Свитин // Вестник Сиб-ГАУ. Вып 4. Красноярск. 2003. С. 373-376.
5. Свитин, А.П. Технократизм и природогенность / А.П. Свитин // Теория и история. 2004. № 1. С. 114-120.
6. Свитин, А.П. Ансамбли Гиббса - Эйнштейна І А.П. Свитин II Теория и история. 2004. № 1. С. 121-125.
7. Свитин А.П. Материаловедческая конъюнктура и природогенный императив / А.П. Свитин // Вестник СибГАУ. Вып 5. Красноярск. 2004. С. 355-358.
8. Свитин, А.П. Познание всеобщей связи явлений химической реальности / А.П. Свитин // Теория и история. 2004. № 2. С. 84-90.
9. Свитин, А.П. Вибронная деидеализация модели взаимодействия электронов и ядер / А.П. Свитин // Теория и история. 2004. № 2. С. 90-96.
Ю.Свитин, А.П. Вибронная активация молекул СО в кластерах переходных металлов в однопараметрическом приближении / А.П. Свитин, С.С. Буд-ников, И.Б. Берсукер, Д.В. Корольков // Теоретическая и экспериментальная химия. 1982. Т. 18. №6. С. 694-699.
11. Свитин, А.П. Моделирование активированных состояний молекул в катализе: Препринт №2 / А.П. Свитин; ВЦ СО АН СССР. Красноярск, 1985, С. 31-32.
12.Свитин А.П. Однопараметрическое приближение вибронной теории активации двухатомных молекул: Препринт №7 / А.П. Свитин; ВЦ СО АН СССР. Красноярск, 1985, 32 с.
13.Свитин, А.П. Вибронная активация молекул NO в кластерных комплексах переходных металлов / А.П. Свитин // Кинетика и катализ. 1985. Т. 26. №3. С. 767.
Н.Свитин, А.П. Вибронная дезактивация молекул в комплексах переходных металлов / А.П. Свитин // Кинетика и катализ. 1985. Т. 26. №6. С. 1520.
15.Свитин, А.П. Вибронная активация молекул СО, NO, CN" и Ог при координировании: Дис... канд. хим. наук / А.П. Свитин. Красноярск. 1985. 141с.
Іб.Горбань, А.Н. Полуэмпирический метод классификации атомов и интерполяции их свойств: Препринт №19 / А.Н. Горбань, Е.М. Миркес; А.П. Свитин; ВЦ СО АН СССР. Красноярск, 1989, 29 с.
П.Горбань, А.Н. Полуэмпирический метод классификации атомов и интерполяции их свойств / А.Н. Горбань, Е.М. Миркес, А.П. Свитин // Математическое моделирование в биологии и химии. Новые подходы. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992, С. 204-220.
18. Миркес, Е.М. Массовые формулы для атомов / Е.М. Миркес, А.П. Свитин, А.И. Фет // Математическое моделирование в биологии и химии. Новые подходы. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992, С. 199-203.
19.Свитин, А.П. Метод адекватизации / А.П. Свитин // Теория и история. 2005. №1. С. 183-190.
Список публикаций материалов диссертации включает 35 наименований, в том числе 3 монографии, 13 «ВАКовских» публикаций. Общий объем - 40 п.л.
Теория информационной реальности
Задачей настоящего параграфа является анализ основополагающих принципов современной информологии и ее онтологического значения. Наиболее важные результаты в этом направлении были получены Э.П. Семенюком, В.И. Сифоровым, Н.М. Чуриновым, Э.В. Евреиновым, И.И. Юзвишиным, И.Б. Новиком. В данном параграфе будет показано развертывание онтологии на основе понятия «оформление совершенства». Именно оформления совер-шенста выступают в виде характеристик свойств, функций, состояний, качеств непосредственности бытия. И если У.Р. Эшби, А.Н. Колмагоров, Н. Винер, К. Шеннон и Дж. фон Нейман, определяя явление информации использовали такие понятия как «разнообразие», «сложность», «упорядоченность» и т. п., то в теории информационной реальности показано, что данные понятия являются лишь единичными характеристиками совокупности оформлений совершенства, и что для полноценного определения информации необходимо использование не отдельных характеристик (проекций) оформлений совершенства, а всей их совокупности.
В онтологическом значении мир характеризуется всеобщей связью явлений. В то же время всеобщая связь явлений представляется различными оформлениями совершенства, в частности - диалектическими противоречиями. А это означает, что всеобщая связь явлений - конечна и бесконечна, определенна и неопределенна, прерывна и непрерывна, непосредственна и опосредована и т. п.
Учитывая сказанное, остановимся подробнее на основных положениях теории информационной реальности и ее предыстории. Идея общей теории информации - информологии - была сформулирована, согласно [1], Э.П. Се менюком и В.И. Сифоровым еще в 70-х годах прошлого века. Однако реализовать ее комплексно не удавалось вплоть до 90-х годов, когда были предложены две версии информологии: Н.М. Чуриновым в 1990 г. и Э.В. Евреино-вым и И.И. Юзвишиным в 1993 г. (последний вариант в 1996 г. был пересмотрен и трижды переиздан [2]).
Если для подхода И.И. Юзвишина характерен акцент на математическом обосновании выдвигаемых положений, на аналитико-прогнозных обобщениях, связанных со становлением информационного общества, то философско-методологический подход Н.М. Чуринова, обобщенный в [1], учитывает «опыт многолетней дискуссии о природе информации, философский задел основоположников теоретико-информационного творчества, проблемы научной рациональности, модели мира, проектов науки...» и другие компоненты.
В настоящее время можно говорить о трех версиях общей теории информационных процессов - информологии (Н.М. Чуринов) [1], информациоло-гии (И.И. Юзвишин) [2] и информатологии (И.Б. Новик, А.Ш. Абдуллаев) [3]. Учитывая, что для настоящего исследования особое значение имеют фи-лософско-методологические аспекты, изложим в данном параграфе те основные положения информологии, которые наиболее полно характеризуют указанную сторону проблемы.
В 1986 году Н.М. Чуриновым было предложено понятие «информационная реальность». В 1990 году им была разработана теория информационной реальности (ТИР) как вариант общей теории информологии. Автор ТИР под информационной реальностью понимает «содержание мира, диалектически находящее свое завершение в оформлениях совершенства (космических оформлениях)» [1], называя эту дефиницию основной. Последняя характеризует информационное единство мира. Явления информации, метаинформа-ции, коинформации и т.п. рассматриваются «как характерные черты, функции, свойства информационной реальности». Помимо основной автором ТИР вводится субстанциональная дефиниция. Согласно последней, информационная реальность рассматривается как реальная акциденция, обнаруживающая субстанцию оформлениями совершенства. Теория информационной реальности состоит из двух разделов: атрибутивного и информациогенетиче-ского. Атрибутивный раздел теории посвящен основным формам бытия и существования информационной реальности: информационного пространства, информационного времени и информационного движения. Информацио-генетический раздел теории связан с изучением информациогенеза, идея которого, предложенная А.Н. Кочергиным и З.Ф. Цайером, автором ТИР понимается как «воспроизведение внутренней связи движения и развития информационной реальности».
Атрибутивный раздел состоит из двух подразделов: информационно-полевого и информационно-узлового. Первый из них связан с изучением единства информационного пространства и информационного времени, второй - с изучением информационного движения. К задачам информационно-полевого подраздела отнесены следующие: исследования информационных полей, их соотношений и напряженности; изучение информационных волн, их классификация, особенности действия и распространения. В информационно-узловом подразделе изучаются передача, переработка, хранение и поиск информации, рассматриваемые как различные формы движения информационной реальности. В этом подразделе анализируются явления источника информационного движения и меры информационного движения (информа-тива).
Информационная биология
В настоящей главе будут изучены примеры приложения информационного подхода к таким ключевым разделам естествознания как физика и биология, а также к математике. Мы покажем, что эти попытки реализации информационных проектов биологии, физики и математики были недостаточно убедительными по причине слабой методологической базы. Онтологическая сторона в этих примерах выступает как нечто неуловимое, как идеализация. Само понятие «информация» в этих подходах мыслится как идеализация. При этом информацию зачастую сопоставляют с энергией, которая является не идеализацией, а мерой движения. Недостатки онтогогической стороны обсуждаемых подходов обусловливают непрочность их гносеологической стороны.
В первом параграфе данной главы изучим опыт применения информационного подхода к исследованию биологических систем и проведем сопоставление его результатов с принципами информационного проекта науки. Основное внимание будет уделено положениям, вытекающих из работ И.И. Шмальгаузена, М.В. Волькенштейна, А.А. Любищева, И.Б. Новика.
В течение нескольких последних десятилетий XX века рядом исследователей были сформулированы программы переосмысления фундаментальных основ и реконструкций некоторых естественнонаучных дисциплин в духе информационного проекта науки. Это были самостоятельные, практически независимые друг от друга попытки применения к естествознанию информационного подхода. Начнем их рассмотрение с исследований, проведенных в 50-х - 60-х гг. XX в. советским биологом И.И. Шмальгаузеном, обобщенных в фундаментальной монографии «Кибернетические вопросы биологии» [1].
Несмотря на то, что И.И. Шмальгаузен не употреблял понятия «информационная биология», применение им кибернетического подхода к проблемам биологии можно рассматривать в качестве первого этапа становления информационного проекта биологии, который в дальнейшем изложении будем называть - «информационной биологией».
При рассмотрении этого вопроса особое внимание уделим проблеме эволюции, трактуемой с позиции биокибернетики как типичный регулируемый процесс, протекающий в биогеоценозе - надорганизменном уровне организации живого.
Как будет видно из приведенных ниже основных положений биокибернетики И.И. Шмальгаузена, его теория помимо опоры на категорию информации содержит и другие идентификаторы информационного проекта науки, квалифицируемые в монографии [2] в качестве оформлений совершенства. К ним можно отнести ключевую идею И.И. Шмальгаузена о целостности биосистем, позволившую ему, по словам редакторов монографии [1] Р.Л. Берга и А.А. Ляпунова, осуществить «...синтез идеи эволюции органических форм с идеей устойчивости вида и идей постоянства геохимической функции жизни в биосфере. Так воедино оказались слитыми и вместе с тем поднятыми на новый уровень концепции Кювье, Дарвина и Вернадского».
Рассмотрим основные положения «информационной биологии» по И.И. Шмальгаузену. При описании биологических систем им была использована соответствовавшая 60-м - 70-м годам XX века кибернетическая концепция информации. Однако это не помешало ему выдвинуть ряд положений биокибернетики, близких к положениям информационного проекта науки. Определения оформлений совершенства распознаются, в частности, в следующих положениях теории И.И. Шмальгаузена: - идея целостности биосистем и ее обеспечения в условиях динамического режима; - диалектический синтез идеи устойчивости и идеи эволюции; - всеобщность явления регуляции в органическом мире; - множественная самонастройка (самоорганизация и самоуправление) биологических систем; - информационно-обменный механизм взаимодействия биосистем со средой; - помехоустойчивость биосистем и т.д.
Целостность биосистемы рассматривалась И.И. Шмальгаузеном как условие сохранения («неизменности в главном») и преобразования организма («изменения частностей»). Им было показано, что «в развивающемся организме формообразовательные системы достигают большой сложности (курсив мой - А.С.) и в значительной мере взаимодействуют между собой. В этих взаимодействиях осуществляется взаимный контроль и регуляция развития всего организма в целом» [1]. Понятие «сложность», как следует из [2], является одним из определений оформлений совершенства.
С позиции диалектических категорий «части и целого» может быть рассмотрено утверждение И.И. Шмальгаузена об относительно стабильном механизме преобразования органических форм, действующем на уровне биогеоценоза и подчиняющемся статистическим закономерностям. Это положение согласуется, с одной стороны, с представлением об органических целостных системах, свойства частей (организмов) которых определяются свойствами целого (биогеоценоза), а с другой стороны, корреспондируется с таким определением оформлений совершенства как статистический принцип.
Как показал И.И. Шмальгаузен, регуляция в органическом мире обладает свойством всеобщности, проявляясь на всех уровнях организации. Основной принцип регулирования при этом заключается в управлении обратной связью, в форме отбора, ответственного, в том числе, за совершенствование механизма хранения наследственной информации [1].
Принцип сохранения орбитальной симметрии
В данном параграфе будет изучен принцип сохранония орбитальной симметрии на предмет его соответствия стандартам информационного проекта науки Этот принцип был выдвинут и обоснован Р. Вудвордом и Р. Хоффманном.
Термин симметрия происходит от греческого слова, означающего соразмерность. Понятие «симметрия» характеризует инвариантность свойств, отношений и процессов некоторых объектов относительно операций преобразований.
Философское содержание понятия «симметрия» раскрывается категориальными отношениями тождество-различие, сохранение-изменение, часть-целое, элемент-структура. Принцип симметрии играет заметную роль в методологии естествознания. На его основе трактуются многие фундаментальные положения современной физики, в частности ряд законов сохранения.
Идея симметрийного анализа получила широкое и разностороннее применение в химии, и прежде всего в стереохимии, кристаллохимии, квантовой химии. В 50-60-е годы XX века с применением квантово-химического метода молекулярных орбиталей были достигнуты значительные успехи в описании статических свойств молекул, находящихся в основном и в возбужденных состояниях. Однако применение этого метода к анализу реагирующих молекулярных систем было эпизодическим до тех пор, пока в 1965 г. Р. Вудвордом и Р. Хоффманном не была выдвинута фундаментальная идея, пролившая свет на механизм так называемых синхронных («концертных») органических реакций. «Основное утверждение состояло в том, что реакция протекает легко, когда существует соответствие между характеристиками орбитальной симметрии реагентов и продуктов реакции» [1. С. 7].
На основе этой концептуальной идеи, неоднократно эмпирически подтвержденной авторами [1] и другими исследователями, впоследствии сформировалось перспективное направление теоретической химии, иногда называемое правилами Вудворда-Хоффманна, которые гласят, что «...в синхронных реакциях сохраняется орбитальная симметрия» [1. С. 7].
Формулировке принципа сохранения орбитальной симметрии предшествовал анализ молекулярных корреляционных диаграмм, состоящий в следующем: «Слева на диаграмме изображают приблизительно известные уровни энергии реагентов, справа - уровни энергии продуктов реакции. Принимая определенную геометрию сближения, можно квалифицировать уровни на обеих сторонах диаграммы по симметрии, сохраняющиеся во время сбли жения, а затем соединить уровни с одинаковой симметрией. Такая молекулярная корреляционная диаграмма дает ценную информацию о промежуточной области, которая в данном случае представляет собой переходное состояние реакций» [1.С. 18].
Существенным является то обстоятельство, что молекулярно-корреляционная диаграммная техника анализа не требует проведения сложных и трудоемких расчетов, которые к тому же, как правило, используют жесткие идеализации и поэтому далеки от адекватного моделирования реальных процессов. «Направление изменения различных уровней можно определить без детального расчета путем выяснения в каждом случае, является ли данный уровень связывающим или разрыхляющим при движении вдоль координаты реакции; при этом нужно иметь в виду определения связывания или разрыхления» [1. С. 24]. Как известно, связывающая орбиталь, являющаяся волновой функцией молекулы, заселена электронами, находящимися в пространстве между ядрами, в то время как более высокоэнергетическая разрыхляющая орбиталь заселена электронами, находящимися в пространстве отдельных ядер, т. е. изолированными, в связи с наличием узла между ядрами. «Существует и другой аспект выявления связывания или антисвязывания: электроны, находящиеся на связывающей орбитали, сближают ядра друг с другом..., а электроны, находящиеся на разрыхляющей орбитали, раздвигают ядра...» [1. С. 24].
На следующем этапе ведется наблюдение за стабилизацией (дестабилизацией) связывающих и разрыхляющих орбиталей молекул реагентов при их сближении вдоль координаты реакции. Затем соединяют между собой од-носимметрийные уровни (уровни одинаковой симметрии) молекул реагентов и молекул продуктов реакции. В результате получают полную корреляционную диаграмму. Причем, как отмечают Р. Вудворд и Р. Хоффманн, «наиболее отчетливая и удивительная особенность этой диаграммы - корреляция связывающего уровня реагентов с разрыхляющим уровнем продукта реакции
и наоборот» [1. С. 24]. Анализируя случай синтеза молекулы циклобутана из двух молекул этилена, авторы констатируют: «Теперь мы приблизились к главному принципу нашей трактовки синхронных реакций. Если орбитальная симметрия сохраняется, два основных уровня молекул этилена не могут комбинировать, давая в синхронной реакции основное состояние циклобутана. Точно так же циклобутан не может распасться на две молекулы этилена в результате синхронной реакции через переходное состояние, имеющее принятую здесь симметрию. Другими словами, для рассмотренной реакции существует в обоих направлениях большой барьер, обусловленный симметрией. В то же время такого барьера нет для реакции двух молекул этилена, в одной из которых электроны переведены на нижнюю разрыхляющую орби-таль путем фотохимического возбуждения. Поэтому реакции первого типа мы назвали - запрещенными по симметрии, а реакции второго типа - разрешенными по симметрии» [1. С. 26].
Применение упрощенного корреляционно-диаграммного анализа требует определенной бдительности, чтобы его достоинства не обернулись недостатками. Как отмечают Р. Вудворд и Р. Хоффманн, «обычно при теоретическом рассмотрении максимальное понимание проблемы достигается путем наиболее возможного упрощения картины с одновременным сохранением ее наиболее существенных физических черт» (выделено мной. —А. С.) [1. С. 18]. Нам представляется это замечание очень важным. Во-первых, оно дистанцировано от традиционных приемов идеализации, нацеленных на упрощение, диктуемое, главным образом, соображениями разрешающей способности применяемого метода, и зачастую недооценкой задачи сохранения «наиболее существенных физических черт» объекта-прообраза или же с произвольным толкованием фактора этой «существенности».
Всеобщая связь явлений
В данном параграфе будет изучена ключевая проблема становления информационного проекта химии - восполнение моделей химической реальности путём последовательного, всё более полного учёта всеобщей связи явлений как основного принципа диалектического моделирования мира. В этом анализе мы будем опираться на представление Аристотеля, Ф.Энгельса, В.И. Ленина, М. Планка.
Начнем анализ с основопологающих моделей мира: Универсум и Космос. Сторонники универсумной модели понимают мир как совокупность скопления вещей, явлений и процессов, отношения между которыми простираются от взаимодействия до полной (прямой или косвенной) независимости. Такая модель открывает простор воображению, и санкционирует природопотреби-тельское мировоззрение. Универсалисты - вполне достойные и весьма изобретательные люди, чаще всго представляют окружающий нас мир прежде всего в качестве площадки приложения своей воли и творческой активности. Они уверены в разумности своей позиции, рассуждая примерно следующим образом: «...Единственное, что есть у вещей общего, - это то, что у них нет никакой взаимосвязи (курсив мой. -А. С. )» [1]. Или, например, так: «...разговор о мировой взаимосвязи - это излишняя мысленная надстройка» (П. Дирак) [2. С. 212].
Последователи космической модели, напротив, трактуют мир не как склад сырья для экспериментов и потребления, но как целостность, фундаментальным признаком которой является взаимная всеобщая связь «всего со всем». В таком мире примитивное потребление природных богатств теряет статус занятия, достойного статуса хомо-сапиенса. Космисты воспринимают мир как свой родной дом, в котором все целесообразно и все взаимосвязано.
Основным, наиболее органичным видом деятельности в этом доме выступает познание его сущности, природопостижение.
Остановимся подробнее на альтернативных представлениях о всеобще-связности явлений мира. В философском смысле слова понятие «взаимосвязь» трактуется как «...категория, выражающая тот факт, что все предметы и явления находятся в бесчисленных связях между собой, в процессе изменения материального мира... Эта нигде не прерывающаяся всеобщая взаимосвязь предметов и явлений, или единство мира, заключается в их материальности... Каждое отдельное явление, таким образом, связано с другим множеством переходов, отношений, воздействий, имеющих взаимный характер... Поэтому философия... всегда предполагала наличие всеобщей взаимосвязи. Исключение составляют лишь различные формы плюрализма, возводящие бессвязность и эклектику в основной принцип мышления» [3]. Эклектика как стиль теоретизирования являлась и является весьма распространенным методологическим приемом как в древности, так и сейчас. Он «...основан на использовании вырванных из контекста фактов и формулировок и поэтому искажает картину исследуемого объекта или заведомо неправомерно истолковывает его при сохранении видимости логической строгости» [4].
Взаимная всеобщая связь явлений выступает в качестве одного из основных предметов диалектики. При этом считается, что «взаимосвязь - одна из наиболее общих и абстрактных категорий диалектики. Все другие категории (причина, действие, необходимость, случайность, закон, противоречие и т. д.) суть конкретные виды и способы взаимосвязи. Через эти категории и раскрывается ее конкретное содержание» [3. С. 252]. Многие диалектики определяли свою науку как «учение о наиболее общих закономерных связях и становлении, развитии бытия и познании...» [5. С. 163]. Как и Ф. Энгельс, В. И. Ленин считал предметом диалектики «...взаимозависимость и теснейшую, неразрывную связь всех сторон каждого явления (причем, история открывает все новые и новые стороны), связь, дающую единый, закономерный мировой процесс движения...» [6. С. 55]. Отношения же всеобщей связи к истине им трактовалось следующим образом: «Отдельное бытие (предмет, явление etc.) есть (лишь) одна сторона идеи (истины). Для истины нужны еще другие стороны действительности, которые тоже лишь кажутся (курсив мой. -А. С.) самостоятельными и отдельными (особо для себя существующими). Лишь в их совокупности (susammen) и в их отношении (Beziehung) реализуется истина» [7. С. 153-154].
Известное выражение «распалась связь времен» может быть модифицировано следующим образом - распалась всеобщая связь явлений. Распалась - «в наших головах». В этом виде она выступает в роли лейтмотива природо-покорительной (антидиалектической по сути своей) стратегии современной цивилизации. Технологический характер последней закладывался, был задан в том далеком мировоззренческом выборе, который пренебрег всеобщей связью явлений, «объявив» мир универсумным «гипермаркетом», в котором не только «все продается и все покупается», но еще и по воле заказчика - все перекраивается, перестраивается, подгоняется. Мы полагаем, что помимо чистой прагматики тезис, провозглашающий мир бес-связной дискретностью (для такого понимания мира может быть предложен термин - дискретум), имел (и по сей день имеет) и другие, в частности, психологические мотивы. Действительно, психолгически значительно проще, комфортнее оперировать миром как совокупностью якобы несвязанных или почти несвязанных явлений. Мир же, пронизанный чрезвычайно запутанными, многообразными, бесчисленными взаимосвязями не только «не укладывается в голову», но и пугает, устрашает могуществом своей непостижимой таинственности. Отсюда и могут происходить нетождественные в психологическом отношении восприятия мира у космистов и универсалистов.
