Основной итог Императив сложности

     Итак, эволюция наблюдаемого мира складывается из бесчисленного множества самоорганизаций. Вполне справедливо считается, что они возникают из неупорядоченности (хаоса). Но предельная неупорядоченность выглядит, вопреки нашей интуиции, как строго равномерное распределение теплоты и других ресурсов. А кроме хаоса, обеспечивающего самоорганизации конкурентоспособность, ей нужна неравновесность. Когда система заходит в своём развитии в тупик, образуется тот самый хаос, из которого возникает самоорганизация. Она может перестроить систему, создать на её обломках новую или найти иное решение, но для этого необходимы ресурсы, обеспечивающие неравновесность.

          Три фактора, определяющие ход эволюции
     В эволюции вселенной (не вечной и бесконечной Вселенной, а её наблюдаемой части, рождённой Большим взрывом) выделяют ряд этапов, на первых из которых, длившихся доли секунды, обособились физические взаимодействия и элементарные частицы, сформировались первые системы – протоны и нейтроны. По мере расширения и остывания точки – капли – облака начальной плазмы эволюция замедлялась: темп преобразований сильно зависит от концентрации свободной энергии.
     Росту энтропии (равновесности) противостоит накопление сложности (информации, разнообразия), происходящее благодаря фиксации (сохранению, запоминанию, развитию структуры). На неё расходуется энергия или другие ресурсы (например, финансы). Однако в последующем их требуется меньше, а значит, и энтропия растёт медленнее. Дома, дороги, научные труды окупают все расходы, служа людям долгие годы. Это происходит и в природе, как живой, так и неживой: накопление сложности замедляет рост энтропии. Правда, отчасти высвобождающиеся благодаря фиксации ресурсы всё же уравниваются, увеличивая энтропию, но что-то используется, далее усложняя структуру материи. Поэтому  вторым фактором, определяющим темп эволюции, является способность элементов и систем к фиксации, "умение" усложняться.
     Микрочастицы, имеющие, в основном, лишь два состояния – свободное и связанное, зафиксировать могут немного. Поэтому в холодных и разреженных облаках водорода, оставшихся после Большого взрыва, развитие было ничтожным, и этап формирования галактик занял почти 10 млрд. лет (примерно 70% всей истории вселенной). Но энергия, израсходованная гравитацией на сжатие вещества, разогревала облака. Их усложнение локально ускоряло эволюцию. Возникновение новых и усложнение имевшихся систем приводило к дальнейшему высвобождению энергии и увеличивало способность материи к фиксации, созданию ещё более сложных систем.
     Работа теплового двигателя уменьшает разность между температурой нагревателя и холодильника, увеличивая энтропию и снижая эффективность процесса. То же происходит и в других случаях: рост энтропии замедляет усложнение. Это третий фактор, определяющий темп эволюции.

          Модель из демографии
     Возникает глубокая аналогия с математической моделью роста населения Земли, предложенной в 2006 г. Андреем Витальевичем Коротаевым, Артемием Сергеевичем  Малковым и Дарьей Андреевной Халтуриной [1]. Модель (для краткости КМХ) представлена системой дифференциальных уравнений, связывающих численность мирового населения (N), подушевой ВВП (S) и уровень образования (L):
скорость изменения N:    dN/dt = a  * N  * S  * (1 - L),
скорость изменения S :    dS/dt = b  * N  * S,
скорость изменения L:     dL/dt = c  * S  * L  * (1 - L).
Хотя система и не линейна, она имеет одно, монотонное решение. Евгений Борисович Постников в 2015 г. свёл её к одному уравнению, исключив "лишние" переменные S и L. Это не означает, что они не имеют отношения к росту численности, а, наоборот, демонстрирует их однозначную связь с ней. И это согласуется с выдвинутым Сергеем Петровичем Капицей ещё в 1990 г. демографическим императивом, утверждающим независимость численности населения от других факторов [2]. Поэтому найти параметры a, b и c можно, имея лишь оценки величины N за разчные даты. Перебрав различные варианты, хорошее приближение теоретических кривых роста численности к имеющимся сведениям я получил на двух временных интервалах: "языческом", от 5 000 г. до НЭ. до 500 г. НЭ. и "монотеистическом" от 500 до 2050 гг. НЭ [3,4] (расчёты проводились в 2015 г., и данные за 2015-2050 гг. брались прогнозные. Но их отклонение от факта за 10 лет не превысило 3%). Демографический императив не запрещает использовать для анализа процесса все 3 фактора. В начальный момент они должны быть больше 0, далее все растут, но по-разному. Фактор L начинает расти последним, и ограничен 1 (например, в 1900 г. он составлял 0,02, в 2000 – 0,36 и только к 2020 достиг 0,8). Пока его величина мала, N и S изменяются с одинаково растущими по гиперболическому закону скоростями. С увеличением L рост N замедляется до полной остановки,  а S – до экспоненциальной скорости. Но применимость модели к языческой фазе заставляет переосмыслить L-фактор. По роли в модели его можно назвать антисистемным или уровнем свободы, ведь его рост освобождает N и S от неизбежного ухода в бесконечность. Гораздо более этой роли на обеих фазах соответствует явление, часто именуемое "атомизацией" и распадом общества. На языческой фазе оно было связано с кризисом рабовладельческой экономики, переросшей пользование рабами, как скотом. Хотя рабство не было вовсе изжито, его экономическая целесообразность перестала превышать гуманистическое сознание, выросшее с отказом от язычества. Неустойчивость экономических процессов и привела тогда к краху. А в наше время нарастает кризис рыночной экономики, ставящей финансовый успех выше любых иных ценностей, что уравнивает полезную, вредную и даже преступную деятельность. Фиктивная экономика, развившаяся до немыслимого уровня вопреки реальным потребностям человечества, ведёт в тупик: производство предметов роскоши, гаджетов, медикаментов и особенно оружия растёт с ускорением. Модель недостаточно подробна для применения на неустойчивых этапах, поэтому эпоха краха империй древности в первом тысячелетии требует её "перезапуска". Численность населения в это время практически не росла, S и L-факторы почти обнулились – новой экономике нужны были новые критерии. Сопровождавшие это катаклизмы модель отразить не может. Всё же её следует отнести к моделям, описывающим режим с обострением, точнее – устойчивый этап такого режима.
     L-фактор соответствует свободе, то есть энтропии, что делает процесс необратимым: по коэффициентам a, b и c и финальным значениям величин N,S и L можно рассчитать их начальные значения (если только L достаточно далёк от 1), но идти вспять по времени запрещает второе начало термодинамики. Необратимость связана с тем, что процесс состоит из множества самоорганизаций – случайных, хотя в совокупности до некоторой степени и неизбежных. Действительно, и языческий, и монотеистический периоды включали множество процессов, миллиарды людей делали множество выборов, в совокупности ведущих к неизбежности так же, как множество капель в потоке делают его движение неотвратимым. Хотя отдельные струи, непредсказуемые всплески и брызги всегда имеют место, наиболее значительные отступления от предопределённости происходят в моменты перезапуска модели.

          Универсальная эволюция - режим с обострением
     Возвращаясь к универсальной эволюции, заметим, что, если фактор L соответствует энтропии, то численность населения N – разнообразию (информации, сложности), а душевой ВВП S – удельной энергии (неравновесности). Плотность энергии на начальных этапах развития вселенной была колоссальной и от других факторов не зависела. Но постепенно рассеялась по расширившемуся пространству так, что уровень энтропии приблизился к максимуму. После чего невозможное более глобальное усложнение сменилось в отдельных очагах локальным: началось формирование галактик. Сложность продолжила расти в водородных облаках под действием гравитации. Ничтожная вначале, центростремительная скорость постепенно росла, пока не уравновесилась вращением. Подобные процессы привели к формирования звёзд и планет.
     На разных этапах развития факторы удельной плотности энергии и энтропии могут быть, как видим, представлены разными силами. Но трудноопределимая сложность всегда растёт, локализуясь всё более сжато. И это позволяет обобщить демографический императив Капицы во всеобщий императив сложности, скорость роста которой зависит только от неё самой.
    Сергей Павлович Курдюмов, изучавший процессы, идущие в режиме с обострением [5] указывал, что этот режим свойственен эволюции множества физико-химических, биологических, социальных, экономических и других систем на всех уровнях, вплоть до вселенной в целом. То есть они могут быть вложены друг в друга. Но для более полного описания действительности нужны более мощные нелинейные модели, отражающие поведение систем при неустойчивости, вблизи от точек бифуркации.
     Именно такой момент наступает в развитии человечества. Теория Курдюмова говорит, что для сохранения метастабильности системы, исключения возможности взрыва, нужно оптимальное регулирование. Проблема в том, что для этого система должна быть управляемой, но оптимальное управление требует множественного (возможно, теоретического, но достоверного) прохождения ситуации. Ни одна единичная сила сегодня не способна к этому даже теоретически. Лишь обеспечив участие в процессе управления множества осознающих, совместимых, дееспособных и ответственных  акторов, человечество может рассчитывать на выживание.

         Литература
1.Коротаев А.В., Малков С.А., Халтурина Д.А. Математическая модель роста населения Земли, экономики, технологии и образования // Новое в синергетике. Новая реальность, новые проблемы, новое поколение. Часть 1 / Под ред. Г.Г. Малинецкого. М.: Радиотехника, 2006. С. 360.
2. Капица С.П., "Нелинейная динамика в анализе глобальных демографических проблем", Синергетика и прогнозы будущего, издание 3, стр. 206-284. УРСС, М., 2003, ISBN 5-354-00296-6.
3. Кононов В.Г. Мистика и истина гиперболического закона //Демографическое обозрение 2015 т. №2 стр.92-103  
4. Кононов В.Г.3 Так что же ждёт человечество? http://proza.ru/2022/01/26/1894
5. Куркина Е. С., Князева Е. Н.  С. П. Курдюмов и его эволюционная модель динамики сложных систем.
Другие заметки об общей теории эволюции систем:
Введение в общую теорию эволюции систем (http://proza.ru/2020/06/16/1776)
Системы и скопления, популяции и ценозы (http://proza.ru/2024/11/22/1818)
Эволюция и энтропия. «Тепловая смерть» Вселенной (http://proza.ru/2020/06/16/1790)
Э.Шрёдингер и эволюция, С. Хайтун и беспорядок   (http://proza.ru/2020/06/17/11)
Что такое информация? Взгляд эволюциониста (http://proza.ru/2020/06/17/33)
Ценность информации.Целеполагание произвольной системы (http://proza.ru/2020/06/17/36)
О понятии -сложность- и не только (http://proza.ru/2020/06/17/47)
Зачем зажигают звёзды или Энергетика связей (http://proza.ru/2024/04/26/1135)
Пассивные связи: скелет, границы, сети...  (http://proza.ru/2020/06/17/58)
Активные связи. Кооперация и конкуренция (http://proza.ru/2020/06/17/54)
Законы эволюции. Концентрация (http://proza.ru/2024/11/19/1399)
Законы эволюции. Цельность vs пестрота (http://proza.ru/2025/02/16/1445)
Механизм времени (http://proza.ru/2025/09/28/887)
Самоорганизация во всей красе Проба классификации (http://proza.ru/2026/03/11/1541)
Самоорганизация во всей красе От частиц до ИИ (http://proza.ru/2026/03/12/751)
Из чего состоит и куда идёт эволюция?(http://proza.ru/2020/07/23/700)

Изображение из интернета