Коллектив авторов - Сложные системы: целостность, иерархия, идентичность

Этапы эволюционных изменений ограничиваются пределами развития каталитических систем. А. П. Руденко выявляет пределы саморазвития, анализируя физико-химические формы проявления основного закона эволюции в конкретных условиях осуществления эволюционного процесса. Всего он обнаруживает три предела развития: вероятностный и два кинетических [18] Руденко А. П. Теория саморазвития открытых каталитических систем. М.: Изд-во МГУ. 1969. С. 103. . Его анализ позволяет обосновать возможность существования определенных этапов химической эволюции и предсказать последовательность смены этих этапов. Преодоление пределов саморазвития каталитических систем сопровождается качественными изменениями их организации и функций, появлением новых эволюционно значимых характеристик.

Он предсказывает существование общего предела саморазвития открытых каталитических систем, преодолевая который химическая эволюция дает начало биологической эволюции. В результате преодоления общего предела саморазвития (второй кинетический, концентрационный предел) у эволюционирующей системы появляется свойство точной пространственной редупликации сложных открытых каталитических систем. Химическая система превращается в живую систему. Жизнь – это способная к самовоспроизведению открытая система. Этим качеством самоорганизация живой системы отличается от самоорганизации открытой химической системы.

По мнению А. П. Руденко, теория саморазвития элементарных открытых каталитических систем дает ценный в научном отношении материал проявления простейших, фундаментальных принципов самоорганизации на химическом уровне материального взаимодействия, что может быть важным вкладом в разработку общей теории самоорганизации.

Ученый предлагает различать два типа самоорганизации: континуальную и когерентную. Самоорганизация элементарной открытой каталитической системы совершается по континуальному типу. Название типа самоорганизации происходит от понятия «кинетический континуум». Главным условием самоорганизации данного типа является неравновесность. Источником самоорганизации является полезная работа против равновесия, совершаемая за счет обмена веществ и энергии открытой системы.

Когерентный тип самоорганизации исследовал Г. Хакен. Когерентность означает кооперированное взаимодействие в макросистеме. Предполагая, что данный тип самоорганизации универсален, Г. Хакен называет теорию самоорганизации синергетикой. Однако и теория диссипативных структур, и синергетика не исследуют континуальный тип самоорганизации, тем более саморазвитие континуальной самоорганизации. Следовательно, ни теория диссипативных структур, ни синергетика не являются универсальными теориями самоорганизации. Таково мнение А. П. Руденко. Независимо от А. П. Руденко к аналогичному выводу пришел В. Эбелинг. Он утверждает, что самоорганизация когерентного типа «не является универсальным свойством материи, а существует лишь при особых внутренних и внешних условиях; вместе с тем это свойство не связано с каким-то особым классом веществ» [19] Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. Введение в теорию диссипативных структур. Москва – Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. С. 28. . Самоорганизация структур возможна в условиях, когда отдача энтропии превысит некоторое критическое значение.

Преимущества континуальной теории самоорганизации очевидны. А. П. Руденко не только объясняет существование элементарной, в функциональном отношении неделимой, открытой системы – кинетического континуума, но разрабатывает математический аппарат теории саморазвития элементарных открытых каталитических систем, количественно характеризуя прогрессивную химическую эволюцию вплоть до возникновения жизни. Таким образом, теория А. П. Руденко в отличие от синергетики Г. Хакена включает не только континуальный тип самоорганизации, но и когерентный, является действительно общей теорией.

Источником терминологической путаницы в области понимания самоорганизации у представителей социально-гуманитарных наук, а также математических школ в области синергетики, по мнению А. П. Руденко, является абстрагирование от физической сущности процессов организации и самоорганизации. Вследствие этого самоорганизацией называют любые процессы упорядочения элементов системы, протекающие самопроизвольно.

Фактический материал современной химии позволяет выделить два типа объектов: с равновесной и неравновесной организацией. Объекты с равновесной организацией были предметом классической химии. Классическая химия абсолютизировала дискретные формы бытия химического вещества. Некоторые из этих форм имеют молекулярное строение, другие являются комплексными соединениями, сэндвичевыми соединениями и прочее, но все они стабильны во времени. Стабильность этих веществ не безусловная, а относительная. Условием их неизменности является постоянство температуры. Кристаллическая форма вещества также является объектом с равновесной организацией. Квантовая механика объясняет стабильность организации системы ядер и электронов. Равновесное упорядочение некоторой системы может быть получено экспериментально в ходе самопроизвольно протекающего процесса, стремящегося к равновесию и сопровождающегося выделением энергии.

Объекты с неравновесной организацией – это, например, элементарные открытые каталитические системы – предмет химии эволюционного катализа. Эти системы поддерживают свою организацию в стационарном состоянии за счет обмена веществ и энергии с окружающей средой.

А. П. Руденко предлагает термином «самоорганизация» обозначить неравновесное упорядочение, а термином «организация» упорядочение равновесного типа. Эти типы упорядочения имеют общие свойства, которые, как правило, ошибочно приписывают всем самоорганизующимся системам. Ошибок и терминологической путаницы можно избежать, если ясно понимать физические основы самоорганизации [20] Руденко А. П. Самоорганизация и синергетика // Синергетика. Труды семинара. Т. 3. М.: МГУ, 2000. С. 61–99. .

Самоорганизация как неравновесное упорядочение является всеобщим условием существования любых материальных систем. А. П. Руденко обобщил исследования процессов самоорганизации открытых химических систем. Исследование биологических систем в XX веке под термодинамическим углом зрения позволило понять, что они существуют, поддерживают организацию процессов, называемых жизнью, благодаря обмену веществ и энергии с окружающей средой. Карл Маркс в «Капитале» характеризует труд как «всеобщее условие обмена веществ между человеком и природой, вечное естественное условие человеческой жизни, и потому он не зависим от какой бы то ни было формы этой жизни, а, напротив, одинаково общ всем её общественным формам…» [21] Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е, изд. Т. 23. М.: Политиздат, 1960. С. 195. .