Глава 1. Метод последовательных приближений в истории

14.09.2011

Цепь главных событий

Метод последовательных приближений в истории России от Рюрика до наших дней

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Магаршак - профессор, специалист в области математического моделирования, Нью-Йорк.

Расширять границы империи... 
Художник Василий Суриков, "Покорение Сибири Ермаком", 1895, Государственный русский музей, СПб.

Один из примеров продуктивности применения в гуманитарных науках стандартных методов точных наук – использование в истории метода последовательных приближений. Напомним, в чем состоит суть этого метода.

Stepbystep

На первом этапе в рассматриваемой системе (в частности, в уравнениях) анализируются только главные параметры, определяющие поведение системы. Для такой упрощенной задачи находят решение. После чего, подставляя это решение в систему, находят приближение второго порядка. Затем – повторяя ту же самую процедуру – приближение третьего порядка. И так далее. Таким образом, приближение к решению (истине) происходит постепенно, шаг за шагом, stepbystep. Причем на каждом шаге решение становится все более точным.

Указанная методика в точных науках стандартна и эффективна. Идея применить метод последовательных приближений к истории представляется естественной. Для этого прежде всего надо определить изучаемую систему. Например, историю Древнего мира в целом. Историю города Парижа. Или историю Руси от Рюрика до наших дней. А затем выделить события, которые оказывают влияние на происходящее в масштабах всего исследуемого времени и пространства. В случае Руси – в масштабе тысячелетия. Такие события, значение которых со временем не убывает и не исчезает.

Список таких событий сам по себе представляет значительный интерес. Когда ключевые события в хронологическом порядке установлены, можно перейти к изучению событий во втором приближении. То есть таких, которые значимы, скажем, в масштабах века.К примеру, продразверстка на заре советской власти, бесспорно, была важна в масштабах десятилетия. Но является ли это событие определяющим происходящее в 2011 году? Вряд ли. Разве что на уровне приближений второго порядка.

В науке явления, которые исчезают со временем, хорошо известны, в частности, под названием затухания. С другой стороны, известно немало моделей, объясняющих рост, в том числе начинающийся через определенное время после самого события. Такое происходит, к примеру, в теории эволюции. Подобное происходит и в истории.

Например, изобретенная в Древней Греции демократия, после падения Рима, казалось бы, исчезла навсегда. Но вдруг мощно развилась спустя более тысячи лет, в эпоху Просвещения. Это, между прочим, во многом определило доминирование Европы в XX веке.

Ближе, ближе, ближе

Метод последовательных приближений в истории напоминает не только теорию систем. Примерно так же, как последовательные приближения при решении уравнений, устроено зрение человека. Смотря на пейзаж с расстояния, человек может воспринять его существенные черты, такие как лес, лужайка, поле, река, дорога, селение. Приближаясь, наблюдатель начинает различать отдельные дома и деревья. Приблизясь еще ближе, можно различить ветви, цветы и лица сидящих на лавочке бабушек.

Вот так же может восприниматься и история: вначале как бы с высоты птичьего полета. Или, если хотите, тридевятого неба. Охватить мысленным взором всю панораму, на которую направлен прожектор внимания (термин, используемый психологами). А затем приближаться к той или иной точке. Или передвигаться на заданной «высоте» (то есть изучении деталей, видимых в определенном приближении), уже имея в виду представление об общей картине.

Построение учебников – включая и школьные – с использованием последовательных приближений, начиная с событий, значимых во всем временном промежутке, а затем с каждым следующим уровнем приближаясь все больше и больше, видя все больше и больше деталей, совершенно необходимо и правильно. В какой-то степени, это будет напоминать программу «Земля», созданную Гуглом, – только в информационном пространстве.

В качестве одного из примеров применения метода последовательных приближений в истории построим цепь главных событий русской истории, влияние которых сохраняется и по сей день. Само собой разумеется, приведенный список несовершенен. Он может уточняться и улучшаться в результате дискуссий специалистов. Более того, возможно наличие нескольких таких списков, отличия между которыми сами по себе являются знаменательными.

...и защищать завоеванное – стержень русской истории.  Художник Александр Дейнека, «Оборона Севастополя», 1942, Государственный русский музей, СПб.

Каркас российской истории

Ниже приводится список событий, которые, по мнению автора, представляются главными, то есть влияющими на историю Руси, вплоть до настоящего времени.

1. Призвание новгородцами Росов (Варягов) Рюрика, Синеуса и Трувора, для того чтобы «володели нами и судили по праву» (862 год).
2. Создание традиции княжения в городах русских только из рода Рюрика и системы движения по княжескому столу, объединявшей славян правителями, а следовательно, и общим развитием, и языком.
3. Выбор Святым Благоверным великим князем Владимиром православия в качестве религии Руси (988 год).
4. Владимиро-Суздальский князь Андрей Боголюбский, став киевским князем (главная должность в стране, находившейся в родовом управлении потомками Рюрика), не поехал в Киев, а стал править Киевской Русью из Владимира. Сделав власть великого князя, ранее принадлежавшую Рюриковичам, коллективно личной и несменяемой волею населения.
5. Нашествие монголов, расколовшее Русь на два лагеря: на тех, кто (начиная с Новгородского князя Александра Невского, а затем и его потомков, правивших в Москве) встал на сторону азиатской империи против Европы, и тех, кто против империи монголов боролся (Литва, язык в которой был родственен русскому, а один из регионов так и назывался:Русь; Новгород – всякий раз, когда имел возможность к сопротивлению; Червоная Русь во главе с Галичем (с XIV по XVIII век входившая в Польшу под названием Русское Воеводство); Тверь, Киев и другие русские города). Раскол Руси по отношению к империи Чингисхана: коллаборационизм или борьба! – разделил ранее единый народ, объединенный правлением Рюриковичей, на два, спустя века получивших название русских, с одной стороны, и украинцев и белорусов – с другой.
6. Московский князь Иван Калита добивается от хана Улуса Джучи (регион, названный по имени старшего сына Чингисхана, в российской истории именуемый Золотой Ордой) выдачи ему ярлыка на великое Владимирское княжение, осуществляемое из Москвы, с правом собирать дань (налог, составлявший 10% дохода) с входящих в русский улус Империи княжеств (1331–1340 годы).
7. Сохранение в подвластных Улусу Джучи русских княжествах православия, несмотря на то что при хане Узбеке население улуса было исламизировано. Эта исламизация происходила не всегда мирно и не всегда добровольно. Об этой заслуге Ивана Калиты и Русской православной церкви перед Европой и миром учебники почему-то умалчивают. Сохранение православия русскими, создавшими империю, большинство населения которой исповедует христианство, а не ислам, сыграло колоссальную роль в истории не только России, но и Европы – а стало быть, всего мира.
8. Конец правления монгольской династии Юань со столицей в Пекине и последовавший в результате восстания «красных повязок» распад империи монголов на улусы, а затем и самих улусов. Включая и распад находившегося на северо-западной оконечности Империи Юань Улуса Джучи (Золотой Орды).
9. Попытка Европы (Италии, западных славян и Литвы) восстановить торговые пути с Востоком, окончившаяся неудачей ввиду поражения поддерживаемого ими Мамая.
10. Распад Улуса Джучи и последовавшее за ним восстановление русскими единого государства на всей его территории. Первый этап процесса (продолжавшегося пять веков), начался роспуском Монгольско-Китайской империи Чжу Юань-чжаном и завершился победами Ермака над возникшим на осколках Империи Юань Сибирским ханством двумя веками позднее. Главные вехи процесса замены монголо-китайской власти властью российской на всей территории Золотой Орды таковы. Во время борьбы Чжу Юань-чжана с монгольской династией центральная власть ослабла во всей империи. Это привело к тому, что в Улусе Джучи началась «великаязамятня»: с 1359 по 1380 год в нем сменились более 20 ханов. Устойчивость наступила в 1380 году. Разгромив Мамая в двух сражениях, одним из которых была Куликовская битва, Тахтамыш-хан в значительной мере благодаря поддержке Дмитрия Донского и подконтрольных Москве русских княжеств удерживал власть в Улусе Джучи в течение 15 лет. Пока в 1395 году не потерпел сокрушительное поражение от Тамерлана, к которому перешел контроль над большей частью Золотой Орды. А кроме того – территория Белой Орды в Средней Азии, улуса, в Монгольско-Китайской империи считавшегося самым могущественным и богатым. После похода Тамерлана (Тимура) на Русь в том же 1395 году Москва, чтобы избежать разорения, стала платить дань, ранее посылаемую в Сарай, Самарканд. В 1405 году Тамерлан умер. На территории Улуса Джучи вновь началась борьба всех со всеми, длившаяся полтора века и закончившаяся победой Москвы в XVI веке присоединением к Российскому государству Казанского, Астраханского и Сибирского ханств. Полностью территория Улуса Джучи империи Чингизидов под властью одного государства была восстановлена после разделов Польши, и присоединения Крыма в XVIII веке, и завоевания Средней Азии с присоединением Казахстана в XIX веке, то есть через 500 лет после распада Монгольской империи.
11. Гражданская война Москвы с Галичем (не тем Галичем, который находился в Галиции и являлся столицей Червоной Руси, а Галичем Костромским) в первой половине XV века, продолжавшаяся более 20 лет. Победа Московского князя Василия Темного над Галицким князем Юрием с сыновьями Шемякой, Косым и Красным, после чего власть над всеми платившими дань Монгольской империи русскими княжествами (за исключением Новгорода, создавшего к этому времени огромное северное государство от Белого моря до Урала) переходит к Москве.
12. Падение Константинополя, в результате которого Русь становится самым большим в мире независимым регионом, исповедующим православие.
13. Победа Ивана Третьего над Новгородской Республикой. Результатом этой победы явилось создание Московского государства с включением в него территорий до Белого моря и Урала, ранее подвластных Новгороду Великому.
14. Объявление Руси Третьим Римом иноком Филофеем при великом князе Василии Ивановиче, отце Грозного.
15. Взятие Иваном Грозным Казани (1552 год), после которого Великое княжество Московское из монорелигиозного превратилось в мультирелигиозное.
16. Взятие Астрахани (1556 год), после которого Россия и Персия вплоть до настоящего времени отделяют Европу от Азии (Китая, Индии и других стран с тысячелетней историей и культурой).
17. Создание Иваном Грозным опричнины, то есть системы правления по понятиям при условии безоговорочной верности государю (с 1565 по 1572 год). Опричники, которым дарована свобода от ограничений, накладываемых цивилизацией и десятью заповедями христианства, превратились в правящий класс Российского государства, который не смог победить ни один самодержец («В России царь царствует, а чиновничья орда властвует» – слова Николая I).
18. Третье (после совершенных Александром Невским и Иваном Третьим) побиение Новгорода Иваном Грозным (1570 год). В результате в российском царстве правление по понятиям и авторитаризм восторжествовали над демократией и правом на всей территории государства.
19. «Чудесное» спасение Пскова, явившееся не иррационально-спонтанным действием Ивана IV, а дальновидным стратегическим актом, так как огнестрельное оружие с Запада, намного превосходящее сабли, стрелы и луки, которыми в основном были вооружены противники на Востоке, в Россию поступало главным образом через Псков.
20. Завоевание Россией Сибири с постепенным продвижением на Восток до Сахалина, Чукотки – и далее, через Берингов пролив, на Американский континент. Российская империя более 400 лет расширялась со средней скоростью Голландия в год – рекорд в истории человечества, ни с чем не сравнимый!
21. Религиозная реконкиста. По мере продвижения русских на юг и восток ислам, со времен правления хана Узбека ставший религией населявших Великую степь народов, постепенно был вытеснен православием. Либо полностью (как, например, на Кубани), либо в форме сосуществования народов, исповедующих разные мировые религии, – при официальном доминировании в Святой Руси христианства. Если бы в Великую степь (а также в Сибирь и на Дальний Восток) не пришли русские и если бы Иван Калита под давлением хана Узбека дрогнул, Европа сегодня имела бы на своей восточной границе исламские, а не христианские государства.
22. Деятельность Федора Никитича Романова (годы жизни ок. 1554–1633). Боярина, позднее Митрополита (назначение первого Дмитрия Самозванца) и Патриарха (назначение второго Дмитрия Самозванца). Который после избрания его шестнадцатилетнего сына Михаила царем стал соправителем юного государя, являясь одновременно главой Церкви и соглавой государства. С воцарением Романовых Россия позиционирует себя как центр русской цивилизации, цель которой – распространение на весь мир.
23. Создание Алексеем Михайловичем Немецкой слободы – места, где будущий царь Петр Великий получил представление о Европе (1629–1676 годы).
24. Создание Санкт-Петербурга по европейскому образцу. Перенос столицы из Москвы в Петербург (1712 год). Призвание европейцев с целью построения европейской цивилизации на русской земле – попытка, продолжавшаяся вплоть до октябрьского переворота и окончившаяся неудачей.
25. Создание Петром Первым табели о рангах.
26. Разделы Польши при Екатерине Великой, означавшие территориальный приход России в Европу.
27. Нашествие Наполеона, закончившееся изгнанием из России наполеоновской армии. Пребывание российской гвардии в Париже оказало огромное влияние на либеральные и западнические тенденции в Российской империи вплоть до ее крушения в 1917 году.
28. Реформы Александра II. Освобождение крестьян (1861 год), земское самоуправление, введение суда присяжных – и одновременно появление радикальных социалистических организаций и политического терроризма.
29. Начало Первой мировой войны (изначально названной в России Второй Отечественной), которая разрушила четыре империи, включая Российскую.
30. Большевистский переворот (Великая Октябрьская социалистическая революция) 1917 года, в результате которого в империи сменились идеология и элита.
31. Перенос столицы из Петербурга в Москву в 1918 году.
32. Осуществление двух генеральных программ советской власти – индустриализации и ликвидации безграмотности, начавшихся вскоре после Октябрьской революции и закончившихся в 60-е годы. Индустриализация сопровождалась массовым переселением деревенского населения в города. Программа ликбеза, означавшая, в частности, перевод населения с устной традиции (сказок, былин, сказаний, поверий, примет) в культуру письменную, кардинально изменила сознание населения и способы управления им.
33. Война с Гитлером и победа над фашизмом. Период, когда СССР, США и Великобритания являлись союзниками. После завершения Второй мировой войны территория, контролируемая СССР, достигла максимальных размеров. На фоне грандиозных событий осталось незамеченным то, что в 1945 году сбылась многовековая мечта славянофилов. Все славяне: сербы и чехи, словаки и поляки, белорусы и червоноросы (Червоная Русь – синоним Галиции, территория которой в настоящее время поделена между Польшей и Украиной), украинцы и словенцы, болгары и черногорцы – оказались объединенными под эгидой Москвы!
34. Смерть Рузвельта (12 апреля 1945 года), Фултоновская речь Черчилля (5 марта 1946 года). Если бы Рузвельт был жив и оставался у власти, ни железного занавеса, ни холодной войны не было бы. При сильном президенте США (а Трумен был президентом слабым) действовать под диктовку Великобритании Америка бы не стала.
35. Смерть Сталина (официальная дата – 5 марта 1953 года) и последовавшее за ней прекращение террора.
36. Запуск первого спутника (4 октября 1957 года), полет Юрия Гагарина (12 апреля 1961 года). Создание в СССР лучшей в мире системы школьного образования в точных науках. Создание уникальной крупнейшей в истории человечества системы научно-исследовательских институтов.
37. Распад советского блока. Уход СССР из Европы, произошедший одновременно с декларируемой ориентацией государства на ценности Запада, такие как свобода слова, законность и права человека.
38. Распад СССР (8 декабря 1991 года), сопровождавшийся разворовыванием общественной собственности и зарождением бандитского капитализма. Советские республики Средней Азии и Кавказа становятся независимыми государствами.
39. Эпоха открытых границ и либеральной опричнины. Главные черты – раскол нации на народ и интеллигенцию, с одной стороны, и вертикаль власти – с другой. Страну сотнями тысяч в год покидают образованные люди и капитал – и в то же самое время въезжают миллионы малообразованных батраков из бывших среднеазиатских советских республик. Россия превратилась в трубу, в которую всасывается неквалифицированная рабочая сила, а «выплевываются» состоятельные слои населения и образованный класс.

* * *

Рассмотрение большей части указанных выше событий в качестве ключевых, по-видимому, не вызовет сомнений ни у кого. Непреходящее значение некоторых других, равно как и выделение их наиболее характерных черт, возможно, будет оспорено. Однако сам факт полезности и даже необходимости рассмотрения истории вообще и истории России в частности с помощью метода последовательных приближений и необходимость использования этого метода в обучении сомнений, по-моему, не вызывает.

Глава 2. Два табу и одна презумпция

22.09.2010

Юрий МагаршакФедор Богомолов

Об авторе: Юрий Магаршак - профессор, президент InternationalCommitteeforIntellectualCollaboration (ICIC); Федор Богомолов - профессор Нью-Йоркского университета, вице-президент ICIC.

Тэги: наука, общество, этика

Тот самый Хван У Сук – южнокорейский специалист в области клонирования стволовых клеток, который подделал отчет об одном из своих исследований.
Фото Reuters

На первый взгляд кажется, что в нашем все более усложняющемся и распадающемся на слабо взаимодействующие части мире число фундаментальных принципов, на которых основана человеческая деятельность, также неудержимо растет. Это совершенно не так. Примером чему могут служить принципы, на которых строится наука. А вместе с ней и современное общество, и цивилизация, в основе которой лежат наука и технологии.

Преступления перед наукой

Наука развивается благодаря наличию двух запретов и одной презумпции. Прямо противоположной той, которая существует в юриспруденции. То есть всего лишь трех основополагающих принципов. Как это ни покажется странным – учитывая множество областей исследования и методов.

Первый запрет – на умышленное искажение истины. Он означает, что исследователь ошибиться может, это нормально и в природе человека. Нельзя искажать истину сознательно. Сознательное искажение истины делает ученого не просто лжеученым, а антиученым.

Подделки результатов теми или иными учеными для получения сенсационных результатов происходят регулярно и, будучи выявленными, находят суровое осуждение. Так, известный южнокорейский специалист в области клонирования стволовых клеток Хван У Сук подделал отчет об одном из своих исследований. Результаты этого исследования опубликовал в 2005 году журнал Science. В нем сенсационно сообщалось, что удалось получить 11 колоний, выведенных на основе стволовых клеток разных доноров и обладающих генотипом, идентичным донорскому. Специально собранная в Сеульском национальном университете для расследования деятельности возглавляемой Хваном лаборатории комиссия пришла к выводу, что эти результаты, привлекшие к себе внимание ученых всего мира, были фальсифицированы. К Хвану немедленно применены суровые меры.

Примером нарушения первого табу может служить и milleniumbug, также известная как Y2Kproblem, – гипотетическое глобальное выключение компьютеров в момент перехода с 1999 на 2000 год. Дело в том, что год в компьютерных системах принято записывать последними двумя, а не четырьмя цифрами и обозначение 00 могло якобы обозначать и 1900, и 2000 годы. На борьбу с этой программной «заразой» были потрачены миллиарды долларов во всем мире.

Знаменитая сценка. Когда показывали торжества наступления нового тысячелетия по всей Земле, начиная с Австралии, в которой для решения проблемы milleniumbug не предпринималось ровно ничего (в отличие от США, где на ее решение было ухлопано около 10 млрд. долл.!), телеведущий в то время, как секундомер отсчитывал секунды до наступления австралийской полуночи, напрягал аудиторию вопросом: погаснет свет в Мельбурне или не погаснет, прервется трансляция или нет? И когда оказалось, что с электричеством в Мельбурне и Сиднее ровным счетом ничего не произошло: лампочки как горели, так и продолжали гореть – а в последующие часы стало ясно, что и с компьютерами всей планеты тоже не произошло никакой катастрофы – ни в Америке, которая боролась с проблемой Y2K в течение нескольких лет, ни в России, которая разумно принимала самые минимальные меры, ни даже в Африке – о проблеме milleniumbug по общенациональному телевидению больше, насколько помнится, не упоминали.

Второе табу в науке – запрет на плагиат. Нельзя повторять то, что сделано другими, под своим именем. Плагиат – тягчайшее преступление для ученого.

Может оказаться, что ранее полученный другим ученым или группой ученых результат был использован неумышленно. В этом случае, как только информация о приоритете получена автором, он должен это открыто признать, внести исправления в уже опубликованные статьи (когда это возможно) и в следующих статьях и выступлениях четко и недвусмысленно сообщать об истинном приоритете. В том числе во время докладов на конференциях. Такое поведение является общепринятой нормой, а отклонение от нее – преступлением. И не только перед наукой.

Нормальным и общепринятым в научной среде является ссылка на ранее сделанное. На базе сделанного другими строится новое и делаются собственные добавки (которые называют научным вкладом). Если же человек, даже получив информацию о том, что в том, что он приписывает себе, были предшественники, продолжает отказываться ссылаться на ранее сделанные работы, к этому факту должно быть привлечено внимание коллег. А в исключительно важных случаях – и всего общества. Если человек, выдавая чужой результат за свой собственный, получил материальные блага и премии, вопрос о компенсации (и моральной, и материальной) и даже о лишении премий должен решаться в суде. Законодательство о плагиате должно быть суровым и эффективным.

С наступлением эры Интернета возможностей для плагиата стало намного больше, чем когда-либо (работает принцип copyandpaste). Но и возможности его обнаружения также приумножились: все во Всемирной сети, проверки на совпадения (или на имитацию новизны путем косметических изменений, не меняющих сути) можно производить быстро и эффективно.

Не виновен – докажи!

Однако приведенные выше принципы в качестве двух начал современной науки ничего не говорят о критериях установления научной истины. В наиболее общей и объединяющей форме этот критерий был сформулирован в 70-е годы ХХ века членом-корреспондентом РАН, выдающимся биофизиком Михаилом Волькенштейном в виде принципа презумпции виновности ученого. Суть его такова. Изначально считается, что каждый ученый неправ в том, что он на основании своих исследований и разработок предлагает в качестве истины. Неважно – будь то результат эксперимента или развитой им теории. И ученый должен доказать коллегам, что прав.

Принципов, на основе которых научное сообщество может признать убедительность доводов того или иного ученого, несколько, их формулировали начиная с Ньютона. Однако принцип презумпции виновности (предположения, что изначально все новое, что предлагается исследователем, является не более чем гипотезой), остроумно сформулированный Волькенштейном, является наиболее общим, охватывающим их все. Поэтому присвоение ему третьего статуса третьего начала научного мышления (по аналогии с тремя началами термодинамики) представляется правомерным.

Отметим, что презумпция виновности в науке диаметрально противоположна презумпции невиновности, являющейся основой юридической практики. И не только ей. Научное мышление противоположно также взаимодействию человека с окружающими его людьми и средствами массовой информации в каждодневной реальности. В бытовой практике на веру принимается все, что не противоречит здравому смыслу. Требования к науке несравненно более жестки. Именно поэтому удается определить фундаментальные законы, из которых выводится множество других эмпирических и теоретических фактов. Именно поэтому на базе достижений науки удается создавать все более совершенные технологии. Не будь науки с тремя началами, на которых она базируется, цивилизация технологического прогресса, в которой человечество живет вот уже более двухсот лет, не могла бы существовать.

Демократия здесь ни при чем

Искажения принципа презумпции виновности в науке бывают двух видов. Патология первого рода – когда пользуясь служебным положением того или иного лица или интересами власти, неверные точки зрения торжествовали в той или иной стране, иногда на долгое время. Так было в США, когда принципы дарвиновской эволюции начисто отрицались. Так было в СССР, когда генетика была названа лженаукой, а наследственные изменения в результате воздействий на растения и организмы в процессе их жизнедеятельности – истиной. В результате российская биология была отброшена на десятилетия назад и до сих пор не может от этого удара полностью оправиться.

Вторым распространенным искажением принципа презумпции виновности ученого является обращение к широкой общественности, минуя профессиональных коллег. Лжеученые (те, которые совершают подобные действия неумышленно) и антиученые (те, кто нарушает принцип развития науки умышленно) пользуются таким искажением принципа презумпции виновности ученого часто. Ссылаясь при этом – явно или неявно – на демократию.

Демократия – великое дело, никто не спорит. Но организовывать голосование на стадионе по поводу возможности использования в электронике фуллеренов или решать на общенациональном плебисците, правильно или неправильно уравнение Дайсона, было бы, конечно, нелепо. Такие гипотетические плебисциты – крайность.

А что если голосование по вопросу, скажем, о том, существуют ли магнитные монополи, проводится на общем собрании академии или ученом совете университета? Где лежит грань между профессиональной дискуссией и демократией, кто является профессионалом, который может судить о той или иной области, а кто нет, где границы области, специализирующиеся за пределами которой ученые выносить решения не могут, этот вопрос является тонким.

Однако в качестве принципа, руководства к действию и при применении в практике презумпция виновности исследователя по отношению к истине представляется абсолютно бесспорной.

До тех пор, пока данные не получили одобрения профессионалов-коллег, выносить их на суд широкой общественности нельзя. В крайнем случае, выносить всего лишь как одну из гипотез. Приведение же общественности в заблуждение сознательно является преступлением – не только перед наукой.

Примером нарушения первого табу может служить и milleniumbug, также известная как Y2Kproblem, – гипотетическое глобальное выключение компьютеров в момент перехода с 1999 на 2000 год. Фото Reuters

Другой альтернативы нет

Бывали в науке случаи, когда презумпция виновности не срабатывала, точнее, слишком срабатывала. Иногда на долгое время. Так было, например, при обнаружении явления гипноза. Долгое время большинство психиатров считали, что гипноз не что иное, как мистификация. Однако прошло время – и существование феномена гипноза стало бесспорным, а методы гипнотического воздействия – неотъемлемой частью медицинской практики.

То есть бывают случаи, когда принцип презумпции виновности на какое-то время работает против признания подлинного открытия. Однако никакой разумной альтернативы ему нет. Если предлагаемые концепция, теория или экспериментально воспроизводимые феномены истинны, рано или поздно их справедливость будет признана профессионалами. Вот почему презумпцию виновности в науке бесспорно следует считать одним из основополагающих принципов ее развития.

После публикации очередного захватывающего дух сообщения о каком-нибудь поражающем воображение открытии (или псевдооткрытии), таких как потеря десяти минут времени пилотом авиалайнера в районе Бермудского треугольника, ученые, которые пытаются требовать от редакторов и «первоисточников» сообщений представления научно приемлемых доказательств истинности того, что представлено широкой общественности, нередко слышат: «Какая разница, истинно или неистинно, было или не было. Это же интересно!»

В связи с этой широко распространившейся практикой считаем необходимым отметить следующее. Принцип «интересно независимо от того, истинно или нет», распространившийся в журналистике, а через нее – в массовом сознании, в корне противоречит принципам, на которых существует наука. Это нарушение одного из фундаментальных принципов познания и распространения информации о познании, к которым СМИ обязаны с уважением относиться.

Может ли быть устойчивой цивилизация, основанная на науке, инновациях и технологиях, в которой изо дня в день средства массовой информации обращаются с истиной крайне бесцеремонно, в абсолютном противоречии с принципами, на которых базируется наука и создаются технологии и инновации? Вопрос, ответ на который представляется очевидным.

Кстати, для иллюстрации: может быть, кто-то из читателей не слышал, что на большом адронномсуперколлайдере недавно в результате столкновения резонансных частиц были обнаружены сигналы, которые при расшифровке оказались... сигналами цивилизации с Магелланова Облака, намного опередившей земную? Интересно? Нам тоже. А о том, что спустившийся на Марс аппарат прислал фотографии разумных существ ростом четыре метра с тремя руками и одиннадцатью головами слышали? Интересно? Да еще как!

С этими сенсационными сообщениями есть только одна маленькая неувязка: они не соответствуют действительности. Это мы только что для вас, высокочтимый читатель, придумали, чтобы подчеркнуть разницу между истинностью и интересом. Сообщения, то и дело появляющиеся в прессе, о необыкновенных открытиях (о которых потом как бы невзначай забывают) очень похожи на приведенные выше. Они приносят пользу только увеличивающим тиражи хозяевам газет и журналов. Общественному же сознанию они наносят колоссальный вред. Первопричина проблемы – нарушение принципа презумпции виновности каждого, кто сообщает о сделанном им открытии или обнаруженном факте.

Прежде всего обсуждение новых результатов в науке должно осуществляться в кругу профессионалов и только потом выноситься на суд широкой общественности. Которая судить об истинности или неистинности докладываемого не может и поневоле принимает на веру.

Ученым, как никому другому, хотелось бы, чтобы сенсационные сообщения оказались истинными. Однако всякое новое сенсационное сообщение в научной среде подвергается проверке фундаментальным принципом презумпции виновности. До тех пор, пока сообщение об обнаруженном (или якобы обнаруженном) феномене не будет доказано коллегам, он считается несуществующим. Исключительно продуктивный принцип!

Сейчас наука – и в России, и в мире – переживает не самые лучшие времена. Для того чтобы ее мощь и престиж были восстановлены, в качестве одной из первоочередных мер нужно, в частности, расширить полномочия комиссии по лженауке, которая была создана в Российской академии наук. Необходимо создание механизмов, которые защищали бы исследователей от плагиата и помогали бы обнаруживать сознательное искажение истины. А сами принципы развития науки – три принципа, столько же, как, например, число законов Ньютона, на которых базируется механика, – было бы крайне полезно включить в школьную программу.

Общество, в котором подавляющее большинство населения не имеет представления ни о научной этике, ни о научном мышлении, обречено остаться на обочине цивилизации прогресса и технологий. В полной мере это утверждение относится и к России. Если массовое сознание не будет переключено с иррационального (потворствующего преуспеванию жуликов и наглецов) на рационально-этическое (в котором преуспевают творцы), создание инновационной экономики вряд ли реально.

Глава 3. Структура эмпирической реальности

10.10.2007

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Магаршак - президент MathTech, Inc. (Нью-Йорк).

Тэги: атомы

Картина мира становится зависящей от того, из какой «системы отсчета знаний», то есть из какой науки, мы на анализируемую систему «смотрим».
Источник: Compuart.ru

В современном представлении о вселенной между представителями различных наук имеется противоречие. Оно серьезнейшим образом зависит от того, «глядя» из какой науки эти представления формулируются.

Физики-лирики и химики-эмпирики

«Глядя из физики», общепризнанной и несомненной является фундаментальная вселенная, основанная на фундаментальных законах. Согласно этой концепции то, что происходит на более высоких уровнях организации материи (например, в биологии, в которой иерархия структур состоит как минимум из четырех уровней: атом > молекулы > молекулярные комплексы > живые организмы), в принципе полностью может быть выведено из законов, определяемых на более низких уровнях организации материи. Таким образом, все происходящее в мире определяется фундаментальными законами физики.

Нерешенные в настоящее время проблемы (такие, как предсказание структуры молекул исходя из уравнения Шредингера, написанного для составляющих их атомов), «глядя из физики», – всего лишь временная трудность: пройдет пять, 50 или 500 лет, улучшатся вычислительные методы и компьютеры – и все проблемы будут решены. В этом нет и не может быть никакого сомнения.

«Глядя из химии» (а также «из наук», изучающих более высокие уровни организации вещества: молекулярной биологии, materialscience и др.), ситуация совершенно иная. Поскольку строение ни одного (или почти ни одного за редчайшими исключениями) химического вещества вывести из уравнения Шредингера не удается, для прикладных задач теоретик задается структурой, полученной из эксперимента, а затем, подбирая соответствующие коэффициенты по заданной (но не предсказанной!) химической формуле вещества, вычисляются конфигурации, химические активности и другие свойства системы. И дело даже не в том, что химики, согласно общепринятой в их сообществе точке зрения, рассматривают фундаментальный подход физики как абсолютно бесполезный – что само по себе должно настораживать. Главное заключается в том, что, «глядя из химии», мир устроен не фундаментально и введение элементов эмпиризма или квазиэмпиризма представляется неизбежным. Причем физическая природа этих дополнительных предположений или результатов экспериментов остается невыясненной.

Попытка решать проблему молекулярного мира на основе единого для всех электронно-ядерных состояний уравнения и явного учета только фундаментальных взаимодействий между частицами приводит к некорректности постановки задачи в указанном выше смысле и делает невозможным сопоставление результатов расчетов с экспериментом.

Сегодня вопрос о фундаментальной – или не фундаментальной – картине мира, «глядя из химии», является вопросом веры, не более. Одни исследователи, работающие в прикладных областях, верят в то, что все может быть выведено из фундаментальных законов физики, другие не верят. Но доводов в пользу той или иной точки зрения (говоря объективно), «глядя из химии» (а также биохимии, молекулярной биологии, энзимологии, materialscience и других наук, изучающих соединения атомов), сегодня нет.

Эмпирическая реальность

Прежде всего обратим внимание на тот факт, что отсутствие предсказания того, какие именно структуры возникнут при соединениях молекул, имеет место не только при образовании молекул, но и при образовании твердых тел. В физике твердого тела все возможные кристаллические решетки классифицированы. Однако предсказания того, какой тип симметрии будет образован из составляющих решетку веществ при тех или иных внешних условиях, сделать не удается практически никогда. Таким образом, с точки зрения фундаментального подхода к проблеме ситуация в физике твердого тела во многом напоминает ситуацию в химии.

Из эксперимента, то есть эмпирически, а не на основе фундаментальных законов, задается структура вещества, а уже затем производятся соответствующие вычисления (во многих случаях находящиеся в хорошем соответствии с экспериментами). Таким образом, структура вещества, состоящего из взаимодействующих атомов, и возникающие при этом симметрии из фундаментальных законов физики в настоящее время не определяется ни в одной области науки, изучающей системы с взаимодействующими атомами.

Трудность в предсказании структур и симметрий в многоатомных системах представляется не удивительной, так как с точки зрения современной теории валентности существуют всего две возможности для образования валентной связи: полный переход электрона с одного атома к другому (ионная связь) и разделение его волнововой функции между атомами (ковалентная связь).

Уверенность в том, что все существующие структуры и симметрии в химии и молекулярной физике (включая и жизнь) образуются благодаря только двум этим фундаментальным эффектам, естествоиспытателю, который не знает о том, что такая картина образования структурированного вещества является общепризнанной, несомненно, показалась бы чересчур упрощенной, неполной.

Тот факт, что ни одна или почти ни одна химическая формула молекул, а также почти ни одна конформация молекулы с заданной химической формулой при наличии множественности возможных конфигураций не выведена из фундаментальных принципов, а введена эмпирически, показался бы такому «пришельцу» совершенно естественным; отсутствие таких предсказаний явилось бы веским доводом (и, более того, доказательством) того, что общепринятая в начале XXI века модель валентности неполна или неверна.

Таким образом, наличие пропасти между физикой и остальными естественными науками именно в этом месте во многом предопределено теорией валентной связи, остающейся в основополагающих постулатах неизменной с 30-х годов XX века. В любом случае понимания того, откуда берутся «полуэмпирические соотношения», структуры и симметрии в многоатомных соединениях, в настоящее время нет.

Фундаментальность: снизу и сверху

По традиции фундаментальными называют законы, которые определяют более высокие уровни строения вещества на основе того, что происходит на нижних этажах организации материи. Однако прогресс биохимии и молекулярной биологии заставляет расширить это определение. Так, фундаментальной для генетики является комплементарность (complementarity) двух пар нуклеотидов; для энзимологии фундаментальным является набор аминокислот, из которых состоят все белки; фундаментальной для мембран клеток является структура липидов, составляющих их основу, и т.д.

Но если картина мира фундаментальна, то фундаментальные законы на верхних этажах организации материи должны определяться фундаментальными законами на более нижних этажах иерархии. Поскольку все указанные соединения состоят из атомов, то в принципе, если фундаментальная картина мира верна, все указанные закономерности должны выводиться из теории атома. В настоящее время, однако, ни один из упомянутых выше законов генетики, энзимологии, физики мембран в приведенных выше примерах (а также многие другие в других областях) из фундаментальных законов физики не выведен – что не может не озадачивать и не вызывать озабоченности.

Оптимизм 30-х годов относительно безграничных возможностей физики, когда каждый год приносил новые триумфальные результаты, основанные на квантовой механике, был понятен. Он был естественен также вплоть до конца 70-х годов прошлого века, времени колоссального уважения к физике, особенно к теоретической физике во всем мире. Казалось, что причиной нерешенности многих фундаментальных проблем являются ограниченные вычислительные возможности человека, который может произвести приблизительно одну арифметическую операцию в секунду.

То, что решение многоэлектронных задач невозможно получить аналитически, стало очевидно уже к 1930 году. Однако то, что все фундаментальные проблемы были бы решены, если бы появилась возможность осуществлять численные вычисления любой сложности, казалось само собой разумеющимся.

За последние четверть века ситуация кардинально изменилась. Со времени появления компьютеров скорости вычислений выросли в миллиарды раз. Но существенного прогресса в предсказании симметрий, возникающих при взаимодействии атомов, достигнуто не было. Это абсолютно новая ситуация, в которой проблема фундаментальной – или нефундаментальной – картины мира, как и в начале XX века, снова выходит на первый план.

В поисках утраченной целостности

Пропасть между фундаментальными законами и уравнениями (в частности, квантовомеханическим описанием систем с помощью уравнения Шредингера) и структурами, возникающими при взаимодействии атомов, является не только практической, но и концептуальной проблемой. Каковы возможные пути заполнения этой пропасти?

Возможность первая. Мир устроен фундаментально. Предсказания структур, образующихся при взаимодействии атомов, на основе теории атома не удается осуществлять просто потому, что задача эта очень сложна. Такова точка зрения, «глядя из физики».

Отметим, однако, что вселенная, в которой вещество, состоящее из взаимодействующих атомов, обладает многочленными структурами и симметриями, предсказать ни одну из которых (за редчайшими исключениями) из фундаментальных законов физики до настоящего времени не удается, но которые тем не менее определяются фундаментальными законами физики, представляется крайне странной. В этой ситуации естественно приглядеться к самим фундаментальным концепциям, включая теорию атома: не требуют ли они дополнения или модификации?

Возможность вторая: квазиэмпирическая картина мира, «глядя из химии»: вселенная управляется фундаментальными законами не полностью. Структуры молекул и симметрии кристаллов из фундаментальных законов не могут быть выведены. Введение дополнительных параметров и структур, получаемых из экспериментов, является необходимым и неизбежным.

Представление о том, что происходящее в макромире фундаментальными законами физики определяется не полностью, подавляющему большинству специалистов, работающих в фундаментальных областях знаний, может показаться признаком недостаточной компетентности высказывающих ее. И даже – антинаучным. Но не всем. Вот, например, высказывание Поля Дирака: «Если бы не инженерное образование, я, наверное, никогда не добился бы успеха в своей последующей деятельности, потому что достижение успеха требовало отказа от точки зрения, что следует иметь дело лишь с точными уравнениями и результатами, полученными логически из принятых на веру известных точных законов. Инженеры занимались поисками уравнений, пригодных для описания Природы. Им не было дела до того, как эти уравнения получены. Отыскав уравнения, инженер брался за логарифмическую линейку и получал необходимые ему результаты».

Возможность третья. Существуют фундаментальные законы, которые действуют на вещество в масштабах ангстремов. Именно эти в настоящее время неизвестные (и проявляющиеся как эмпирические соотношения в химии, биологии и физике твердого тела) законы определяют структуру молекул и их свойства, а также симметрии в твердых телах.

Возможность четвертая. Следует внимательно присмотреться к теории атома, не подвергая сомнению (в соответствии с принципом бритвы Оккама) эффективность квантовой механики как проверенного временем математического аппарата. Ключом к такому решению могут быть идеи Эйнштейна, высказанные им на Сольвеевском конгрессе 1930 года в дискуссиях с Нильсом Бором. Во время этого обсуждения – и до конца своих дней – Эйнштейн выражал уверенность в том, что решение проблем квантовой механики, которые обобщенно были названы им «Игрой Бога в кости», может быть найдено с помощью расширения и общей теории относительности и квантовой механики, посредством разработки квантовой теории поля (quantumfieldtheory). Квантовая механика, по Эйнштейну, должна вытекать из этой более общей теории.

В первой половине XX века под впечатлением стремительного прогресса квантовой механики и ее приложений сложилось мнение, что в дискуссии с Бором неправ был Эйнштейн. Однако, глядя из XXI века, представляется, что, возможно, правы оба великих ученых.

Заделать брешь!

Предположение, что теория атома может быть расширена таким образом, что имеют место полевые взаимодействия между электронами оболочки и протонами ядра и что симметрии межатомных соединений контролируются не только электронными оболочками, но и атомными ядрами, представляется наиболее перспективным для заполнения бреши в фундаментальной картине мира. Альтернативы полевому подходу к теории атомов и молекул, по-видимому, не существует.

Какая из четырех описанных выше возможностей в действительности имеет место?

Если вселенная управляется фундаментальными законами, такие термины, как «глядя из физики», «глядя из химии», «глядя из биологии», описывают методологию исследования и не более того. Принцип дополнительности Бора в наиболее распространенной трактовке (невозможности описания макромира только на основе фундаментальных законов) в том случае, если мир устроен фундаментально, также является всего лишь методологическим правилом. Он означает, что на определенном этапе познания того или иного объекта использование эмпирических данных при конструировании модели является неизбежным.

Если вселенная устроена нефундаментально, принцип дополнительности Бора является не методологическим инструментом, а фундаментальным законом. Выражения типа «глядя из физики», «глядя из химии», «глядя из биологии» становятся строго научными терминами, ибо познание природы в нефундаментальной вселенной является проективным. Картина мира становится зависящей от того, из какой «системы отсчета знаний», то есть из какой науки, мы на анализируемую систему «смотрим».

В этом контексте вопрос о природе эмпирических данных, используемых при решении задач химии и биологии, а также вопрос о том, не требуют ли теория атома и теория валентных связей модификации, становится правомерным и актуальным.

Нью-Йорк

Глава 4. Безотходная цивилизация

09.06.2004

Юрий Магаршак

 Олег Фиговский

День, когда масса мусора превысит массу материи в земной коре, стремительно приближается

Об авторе: Олег Львович Фиговский - профессор, директор ResearchCenter "Polymate" (Израиль), президент Ассоциации изобретателей Израиля, главный редактор журнала "ScientificIsrael - TechnologicalAdvantages". Юрий Борисович Магаршак - президент MathTech, Inc. (Нью-Йорк, США), исполнительный вице-президент InternationalCommitteeforIntellectualCollaboration.

Важный компонент концепции «обратимой цивилизации» – переход на возобновляемые источники энергии.
Фото Reuters

По данным ООН, человечество сбрасывает в окружающую среду в 2000 раз больше биологических отходов, чем вся остальная биосфера. За один год из недр планеты извлекается 10 млрд. тонн природного сырья. Воздействие на Землю в результате потребления ресурсов достигло пределов геомеханической устойчивости земной поверхности в ряде регионов. Сегодня на Земле исчезает один биологический вид в час.

Человеческая цивилизация идет по крайне опасному пути, который необходимо кардинально изменить, – хотя бы во имя выживания самого человечества.

Но можно ли это сделать? Может ли развиваться цивилизация, не производя или почти не производя отходов своей деятельности?

Созидательное разрушение

Подход, при котором предметы потребления создаются только для их функционирования, но никто не заботится о том, что происходит после завершения их потребления, в эпоху появления быстро сменяющих друг друга поколений продуктов и технологий не только недальновиден – он смертельно опасен для человеческой цивилизации.

День, когда масса мусора превысит массу материи в земной коре, которая потенциально может быть превращена в продукты человеческой деятельности, стремительно приближается, и уже сегодня эти массы соизмеримы. Процессу разрушения созданного необходимо уделять не меньше внимания, чем процессу его созидания. Технологии разрушения должны быть неотъемлемой частью процесса творения. Иначе человеческой цивилизации придет конец.

Мало кто задумывался о том, что в отличие от человеческой цивилизации живое на земле и как отдельные виды, и как целое является практически безотходным. Лишь изредка удается найти остатки древних животных и в исключительных случаях – кости динозавра или мамонта. Живое превращается в живое. И даже человек, столь усердный в производстве мусора, как биологический вид на 99,999% составлявшей его на протяжении жизни материи «обратим».

То есть с точки зрения био-геоценоза человек – и все человечество – почти идеально безотходная система. Чего, к сожалению, нельзя сказать о том, что создается человеческими руками. Царство живого является превосходным примером обратимой цивилизации. Человечеству имеет смысл пристально изучить, каким образом это достигается, чтобы попытаться повторить уникальное достижение биогеоценоза (возникшее «всего лишь» в результате эволюции и отбора).

═

Жизнь как обратимая технология

В последние годы все яснее становится, насколько тонки, сложны и филигранно отлажены механизмы, invivo регулирующие разрушение созданного.

Уровень биогеоценоза. Все живое (за исключением растений) поедает живое. Причем практически без остатка. И, умирая, также в конечном итоге (почти) целиком превращается в чью-то пищу.

Физиологический уровень. Ежедневно в организме животных (включая и человека) синтезируются миллионы клеток. Но, поскольку вес зрелой особи, грубо говоря, остается неизменным, это означает, что приблизительно такое же количество клеток и погибает. Сам факт синтеза белков, аминокислот – и клеток – в организме при его непрекращающемся функционировании с сохранением общей массы означает, что детектирование того, какие именно структуры должны быть удалены, отлажено чрезвычайно тонко.

Запрограммированная смерть клеток. Примерно двадцать лет назад было открыто явление запрограммированной смерти клеток. То, что запрограммированная смерть (как минимум на уровне клеток) является частью программы нормальной жизнедеятельности большинства организмов, несомненно.

Контроль за уничтожением белков. Несколько лет назад были открыты так называемые убиквинины – макромолекулы, осуществляющие контролируемое разрушение макромолекул, а также крупные белковые комплексы, протеосомы, контролирующие процесс деградации белков. Существуют и более «массовые» механизмы уничтожения биомолекул – не поодиночке, а партиями. Так, в клетках существуют везикулы (окруженные мембраной замкнутые поверхности, часто по форме близкие к сферическим), в которых находятся протеолитические ферменты. Если бы эти оболочки порвались (что может происходить как контролируемо, так и спонтанно) клетка была бы уничтожена очень быстро.

Изучение механизмов контролируемого разрушения invivo представляется полезным, в частности, для создания технологий, функционирующих аналогичным образом.

Переход к обратимости

Первым и самым простым должен быть переход к биодеградирующим материалам. Такого рода полимерные материалы созданы, но пока еще дороги. За последние 100 лет человечество во многом перешло на синтетические материалы. Однако в настоящее время идет возврат к использованию возобновляемых биоресурсов в технике. Появилась даже специальная наука «GreenChemistry».

Следует заметить, что биологические методы эффективны и для неорганических материалов. Так, например, высокие потребительские качества китайского фарфора обусловлены наночастицамиисходных глинистых минералов, которые образуются в почве за счет жизнедеятельности определенного вида червей.

Остается открытым вопрос об энергетике. И в этом направлении уже сделано очень много. Производство электроэнергии в будущем будет все более базироваться на энергии ветра, воды и солнечного излучения. Даже современная атомная энергетика будет трансформирована в термоядерную, при этом будет осуществлен ступенчатый трансфер ядерных отходов и их минимизация. Возникнет альтернатива линиям электропередачи. Вспомним, что в мире живого энергия накапливается и передается локально и только локально. Не вызывает сомнения, что локальные источники энергии и в человеческой цивилизации будут использоваться все шире. В частности, развитие двигателей на водороде может стать прообразом таких систем следующего поколения, при которых энергия передается не с помощью высоковольтных линий, а «перевозится» в контейнерах или производится на месте – причем при потреблении энергии не возникает никаких вредных выбросов в атмосферу.

Альтернативная цивилизация

Допустим на минуту, что безотходная цивилизация стала реальностью. Что дальше? В этот момент – а возможно, и раньше – возникнет проблема создания самосовершенствующихся продуктов. Элементы таких технологий уже существуют. Например, автоматическая загрузка (по умолчанию, на background) антивирусных программ во время нахождения в интернете. В почве ряда городов (в частности Москвы) обнаружены бактерии-мутанты, которые перерабатывают все или почти все побочные продукты цивилизации.

Как добиться того, чтобы созданные альтервитальные бактерия или фермент, способные по команде «пожрать» компьютер, вырвавшись из-под контроля, не уничтожили заодно и его пользователя? Или, наоборот: существующие бактерии и вирусы, мутировав, не начали пожирать или выводить из строя все подряд: от стоящих на улицах автомобилей до многоквартирных домов?

Одна из возможностей – альтервитальный синтез должен происходить при таких и только таких условиях, которые никогда не достигаются в окружающей среде (например, при температуре 90 градусов и выше). Другая – альтервитальные продукты должны быть построены из молекул, которые в живой природе не используются.

* * *

Создание обратимых технологий и только их должно постепенно стать новым стандартом, подобным тем, которые сегодня государственно регулируют, например, выхлоп автомобиля. Обратимая цивилизация возможна. Более того – абсолютно необходима, ибо альтернативы ей нет. И приступить к комплексной реализации ее необходимо assoonaspossible, пока окружающая человека среда не перешла за точку, хорошо известную из теории нелинейных систем, то есть такую, изкоторой не будет возврата.

Глава  5. Глюконика

12.12.2012

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Борисович Магаршак - профессор, MathTech, Inc. (NewYork).

Использовать в промышленных масштабах механизмы энергообеспечения, которые работают в живой клетке, – задача глюконики.
Иллюстрация из буклета «ДНК. Приближая будущее. 50 лет успеха». 2003

Всем известна легенда о Прометее, похитившем небесный огонь и давшем его людям. С тех пор на протяжении тысяч лет энергия огня являлась главной для человечества. Начиная с приготовления пищи до освещения помещений и их обогрева. С годами появились тепловые электростанции, преобразующие энергию огня в электрическую. Но в любом случае это был огонь. Сжигание нефти и газа – сжигание, а не что-то иное – опять-таки основано на использовании огня. Вопрос, а может ли цивилизация получать и запасать энергию, огня не используя, как бы даже не ставится.

Альтернатива электричеству

Человек, который первым понял, насколько универсально можно использовать в цивилизации электроэнергию (энергию электромагнитного поля), был абсолютным гением. К сожалению, нам неизвестно имя этого человека. История энергетики, как ни странно, во многом покрыта мраком. Кто сделал решающий вклад в развитие современной энергетики, во многом остается неясным. По-видимому, решающий прорыв был совершен венгерским физиком Теслой, умершем, кстати сказать, в нищете.

Однако использование электроэнергии имеет недостатки, главный из которых – электроэнергию нельзя запасать, как, например, уголь. Напротив: в углеводородах энергия может храниться многие миллионы лет. Создание аккумуляторов, даже таких, которые позволяли бы всего-навсего двигаться автомобилю, является проблематичным. Тем более проблематично запасти электроэнергию достаточную, чтобы, скажем, автономно в течение года обогревать дом: такие проблемы даже не ставятся.

Является ли электроэнергия универсальным видом, который должен обеспечивать стратегическое существование человечества в будущем? В значительной мере наверняка это так. Но не во всем. Электроэнергию в больших объемах необходимо потреблять сразу – что является существенным недостатком. Есть ли альтернатива электроэнергии как универсальному ее виду, обеспечивающему энергией цивилизацию? Безусловно.

На земле существует универсальное преобразование энергии, кардинально отличающееся от всех ее видов использования человеком сегодня. В живой природе принципы получения, преобразования и использования энергии абсолютно иные. Они основаны на химических реакциях. Начиная с поглощения кванта света в процессе, именуемом фотосинтезом. При этом суммарное количество энергии, производимой фотосинтезом на земле, превышает мощность всех электростанций во много раз. С помощью биохимических процессов invivo осуществляется все или почти все, что сегодня делает человек. В результате процессов, которые называют биохимическими, живые существа двигаются, видят, слышат, мыслят, наконец.

Для осуществления всего этого в живой природе имеется одно универсальное топливо – глюкоза. Производные глюкозы, и только они (или, чтобы на всякий случай быть более аккуратным: почти только они), обеспечивают энергетику всех видов растений и животных вот уже на протяжении 4 млрд. лет. Универсальность и постоянство, которые поражают! И заставляют задуматься: а нельзя ли на тех же принципах, на которых энергетика существует invivo, построить и энергетику, используемую человечеством?

Электрохимия живого

Современная техногенная цивилизация получает, хранит, распределяет и утилизирует энергию абсолютно не так, как эти процессы осуществляются в живой природе. Оценки показывают, что энергопотребление в биоценозе на порядки (как минимум в 10 раз) превышает энергию, утилизируемую человечеством при сжигании природных энергоносителей (нефти, газа и угля). При этом не только отдельные организмы, но и биоценоз в целом находятся в глобальном балансе с природой.

Универсальным первичным источником энергии в мире живого является солнце. Поглощение квантов света осуществляется в фотосинтезе, в результате которого синтезируется глюкоза. Для длительного хранения энергии глюкоза преобразуется в свои производные: в растениях в ветвящуюся (дендримерную) молекулу альфа-глюкозы (крахмал), у животных в дендример альфа-глюкозы – гликоген. Кроме того, стволы и ветки деревьев более чем наполовину по массе состоят из линейной формы бета-глюкозы – целлюлозы.

Крахмал накапливается в клетках растений. Эти молекулы образуют запас питательных веществ, в то время как молекулы мономеров глюкозы не откладываются про запас, а либо преобразуются в полимерные (линейную целлюлозу, или дендримерную – крахмал и гликоген) формы, либо быстро расходуются. Крахмал содержится в больших количествах во всех зерновых злаках, а также в картофеле. В промышленности глюкозу получают гидролизом крахмала. Общая масса крахмала, синтезируемого в течение года invivo, оценивается в сотни миллиардов тонн.

Гликоген – главная форма запасания углеводов у животных. Гликоген – полисахарид, откладывающийся в виде гранул в цитоплазме клеток и расщепляющийся до глюкозы при недостатке ее в организме. Гликоген запасается больше всего в печени (до 6% от массы печени) и в мышцах (порядка 1% массы мышц).

Целлюлоза – это клетчатка, главный строительный материал растительного мира, образующий клеточные стенки деревьев и других высших растений. В состав одной макромолекулы крахмала входит от нескольких сотен до нескольких тысяч звеньев, а в состав молекулы целлюлозы – свыше 10 000 звеньев. Целлюлоза образует волокна, которые придают растению жесткость и прочность. Так, волокно целлюлозы прочнее, чем стальная проволока такого же диаметра.

Целлюлоза, крахмал и гликоген имеют одинаковую химическую формулу (C6H10O5)n. Однако физические и биологические свойства их существенно отличаются. В организмах они утилизируются разными ферментами.

Гликолиз, цикл Кребса и Хемиосмосис

Согласно современным воззрениям, утилизация энергии, запасенной в углевородах, осуществляется в три этапа, каждый последующий из которых осуществляется только как результат предыдущего.

Гликолиз – анаэробное превращение глюкозы в пируват, в результате которого производится ATP.

Аэробный процесс окислительного фосфорилирования (также называемый циклом Кребса), сопряженный с конечным продуктом гликолиза, пируватом, путем его окисления. На этом этапе производятся дополнительные молекулы ATФ и, кроме того, NADH, являющийся универсальным переносчиком электронов в клетке (а также FADH2).

Хемиосмосис (chemiosmosis), происходящий в мембранах митохондрий, контролируется несколькими ферментами при участии NADH и FADH2, приводит к образованию дополнительных молекул ATФ.

В результате этих трех процессов из одной молекулы глюкозы производится до 38 молекул АТФ.

ATФ богата энергией потому, что содержит две фосфоводородные связи. Когда эти связи рвутся, освобождается энергия, которая может использоваться в метаболизме. Энергия гидролиза одного фосфата освобождает 30 кДж/моль, разрыв второго фосфата освобождает еще 30 кДж/моль.

АТФ постоянно потребляется организмом. За сутки в организме человека потребляется примерно 40 кг ATФ, в то время как общая масса ATФ в организме человека порядка 50 г. ATФ никогда не хранится долго: за сутки она может совершить сотни и даже тысячи циклов. При усиленной работе расход ATФ составляет до 500 г/мин. Суммарная масса произведенного в организме ATФ за сутки может в несколько раз превысить массу животного, хотя в каждый момент времени в организме этого универсального энергетического вещества имеется в сотни или даже тысячи раз меньше этой величины.

По типу функционирования пара ATФ–AДФ – это двухтактный молекулярный двигатель, который после каждого цикла возвращается в исходное состояние. Фундаментальное отличие двигателей invivo от двигателей внутреннего сгорания или турбин состоит в том, что они: а) работают при температуре среды, б) с контролем за функционированием каждой молекулы, в) безотходно и г) намного более эффективно и экономно.

Глюконика как индустрия

В мире живого энергетика состыкована с множеством процессов, обеспечивающих жизнедеятельность.

В то время как поколения технологий в ключевых областях промышленности в начале XXI века сменяются каждые несколько лет, живая природа исключительно консервативна. Одни и те же биологические механизмы, раз созданные, функционируют практически без изменений во всех организмах миллиарды лет. Фотосинтез, гликолиз, цикл Кребса, хемиосмосис и работа мышцы являются неизменными универсальными механизмами.

Можно ли создать двигатели, работающие по тому же принципу, что и мышцы? Бесспорно. Непреодолимых технологических трудностей нет. Название новой области энергетики – глюконика – представляется наиболее правильным и естественным. Даже если для этого потребуется (условно говоря) 100 млрд. долл. и 20 лет международных усилий, они окупятся. Так как мышцы функционируют: а) при комнатной температуре, б) исключительно эффективно и в) находясь в балансе с природой, не выбрасывая в атмосферу – и организм – никаких отходов вообще!

То же относится ко множеству других механизмов в живой природе, в которых используется универсальное топливо: глюкоза и ее производные.

Само собой разумеется, глюконика – комплексная проблема. Подобно тому, как для развития электроэнергетики необходимо было создать целый ряд связанных друг с другом систем (генераторов, электромоторов, энергосетей, передающих энергию на большие расстояния, электростанций, трансформаторов и так далее), для создания глюконики как индустрии также необходимо будет создать целый ряд технологий, первое поколение которых должно быть завершено более или менее одновременно. Вот некоторые из них.

1. Получение глюкозы с помощью фотосинтеза не представляет проблем, так как на земном шаре в растениях и в фотопланктоне производятся десятки тысяч тонн глюкозы в секунду.
2. Перевод глюкозы в формы, способные сохраняться длительное время и удобные к перевозке или перемещению по глюкопроводам. Такими формами могут быть гликоген, крахмал и другие производные глюкозы. При этом целесообразно использовать ферментативные процессы, существующие в природе.
3. Утилизация глюкозы, ее разложение до ATP и NADH. Эти процессы, происходящие в митохондриях, а также в цикле Кребса и хемиосмосисе, необходимо выделить в отдельный процесс.
4. «Стыковка» полученной в результате разложения глюкозы энергии с технологиями. Прежде всего такими технологиями должны быть превращение химической энергии глюкозы и продуктов ее разложения в механическую и электрическую энергии.

В природе такие процессы известны. Мышца преобразует энергию, запасенную в гликогене, в механическую энергию. Электрический скат преобразует энергию глюкозы – универсального топлива invivo – в электроэнергию. Возможны и другие формы стыковки, аналогичные тем, которые используются в живой природе. Например, превращение энергии глюкозы в цветовые картины и гаммы осуществляется в организме хамелеона. Восприятие зрительных сигналов происходит в глазу. И так далее.

Глобальная наноэнергетика

Особый интерес представляет стыковка гликолитической энергетики с нанотехнологиями. В случае, если такая стыковка будет осуществлена, молекулы, обеспечивающие снабжение энергией, и механизмы утилизации энергии будут иметь одинаковые масштабы – нанометры. Это само по себе открывает колоссальные перспективы для технологий. Особенно с учетом того, что эти механизмы функционируют в живой природе исключительно эффективно.

Обычно под глобальной энергетикой понимают создание электростанций, имеющих колоссальные мощности. Премия «Глобальная энергия» вручается за физические принципы, ведущие к производству очень больших мощностей в результате того или иного физического процесса. Однако такое понимание глобальной энергетики представляется неоправданно узким.

Фотосинтез является не менее глобальным энергетическим механизмом на земле, чем процессы, обеспечивающие функционирование электростанций. Мощность, производимая в результате поглощения одним квантом света, действительно очень мала. Однако триллионы тонн фитопланктона и десятки миллиардов тонн растений осуществляют процесс фотосинтеза колоссальное число раз одновременно, производя мощности, превышающие утилизируемые человеком сегодня во много раз.

Создание индустрии глюконики, предлагаемое в настоящей статье, есть не что иное, как использование уже существующих механизмов запасания энергии invivo в технике. Поэтому в перспективе глюконика является ничуть не менее глобальной энергетикой, чем атомные, тепловые и гидроэлектростанции, по всем показателям.

Переход цивилизации к способам генерации и преобразования энергии, подобным тем, которые осуществляются invivo, является естественным. Более того – в стратегической перспективе неизбежным. Такому переходу просто нет разумной альтернативы.

Симбиоз с мертвой природой

Само собой разумеется, создание глюконики потребует значительных финансовых средств и скоординированных усилий всего интеллектуального человечества. Перевод энергетики на глюконику – с использованием глюкозы и ее производных в качестве универсального топлива – может занять 20 и более лет. Перевод технологий на принципы, подобные тем, которые используются в живой природе, может потребовать и большее время, но тоже в масштабах не веков, а десятилетий.

Однако такие усилия человечества и финансовые затраты окупятся сторицей. Потому что после этого техногенная цивилизация сможет развиваться и существовать, находясь в гармонии с природой.

Между технологиями нашего времени и природой существует антагонизм, в то время как между живой и неживой природой – симбиоз. Слово «симбиоз» принято употреблять только для описания взаимодействия между живыми организмами. Между тем использование этого термина для описания взаимодействия биоценоза с naturamorta (мертвой природой) совершенно оправданно.

Жизнь вписана в неживую природу. Она не только находится в балансе с неорганическим миром, но и в значительной мере влияет на его стационарное состояние, установившееся на протяжении ни много ни мало 4 млрд. лет! Если бы жизнь исчезла, состав атмосферы изменился бы очень быстро, а с ним и климат, и температурный баланс, и многие другие характеристики нашей планеты, настроенной как тончайший прибор. Тогда изменения климата, происходящие ныне, по сравнению с катаклизмами, которые произошли бы при полном исчезновении биосферы, показались бы незначительными флуктуациями.

Ключевым элементом перехода от антагонизма между техногенной цивилизацией и природой к гармонии между ними является создание глюконики. Это несравненно более перспективно и реально, чем, скажем, водородная энергетика. На нее было потрачено более 10 млрд. долл. – и почти совершенно впустую: не случайно финансирование, выделяемое на эту отрасль, которая якобы придет на смену нефти и газу, – идеология, широко разрекламированная в конце XX века, – повсеместно сворачивается.

В том, что касается глюконики, ситуация совершенно иная, потому что эффективность ее использования доказана жизнью в самом буквальном значении этого слова из всех возможных. Глюконика – это энергетика будущего человечества, так же как она является универсальной системой генерации, хранения и использования энергии в живой природе.

Использование в качестве универсального топлива глюкозы абсолютно необходимо для того, чтобы техногенная цивилизация существовала тысячи, а возможно, и миллионы лет, а не вымерла от нарастающего с каждым годом дисбаланса с природой. Глюконике как универсальной энергетике цивилизации нет долговременной альтернативы. Она будет создана. Таково мое абсолютное убеждение.

Нью-Йорк

Глава 6. Эволюция не по Дарвину

08.02.2017

Появление одежды, скрывавшей мужской половой орган, дало толчок превращению обезьяны в человека

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Борисович Магаршак – главный редактор NewConceptsJournal, Нью-Йорк.

Тэги: человек, эволюция, одежда, история

Когда Адам был единственным мужчиной, то необходимости в фиговом листке не было: Еве не с кем было сравнивать Адама. Альбрехт Дюрер. Адам и Ева. 1504

Происхождение человека – одна из грандиозных загадок, которые от разрешения далеки. Теория эволюции утверждает, что человек произошел от обезьяны. Что от обезьяны – похоже, так как 99% генома человека и, например, шимпанзе бонобо совпадают. Но и отличия – не в геноме, а в разуме – грандиозны. Что заставило совершить столь грандиозный скачок? То, что эволюция в мире живого существует, – это бесспорно. Но только ли эволюция создала человека или еще что-то? А может быть, кто-то помимо эволюции биоценоза также принял в этом участие?

С чего все началось

Представим себе, что на улице города – например, на Бродвее или на Елисейских Полях – сразу после изобретения кинематографа установили кинокамеру, которая делает снимки не 24 раза в секунду (именно с такой скоростью комфортно для зрения человека восприятие движущейся картинки), а раз в месяц. Например, в полдень первого числа каждого месяца. Год соответствовал бы 12 секундам этого фильма. 100 лет – 1200 секунд. В таком 20-минутном фильме эволюция проезжающих по улице автомобилей была бы наглядна и очевидна.

На основании этого фильма биолог XXI века сделал бы бесспорный для него вывод: автомобили эволюционируют так же, как все живое, по Дарвину. Эволюционируют в результате естественного отбора, конкуренции между автомобилями, подобной борьбе видов живых организмов. Однако такой вывод, разумеется, абсолютно неверен. Автомобили эволюционируют не сами по себе. Они создаются людьми. Поэтому наличие эволюции само по себе отнюдь не означает, что нет и не может быть иных причин изменений видов. Наряду с естественным отбором или даже вместо него.

В Советском Союзе бесспорным считалось утверждение Энгельса: труд создал человека. Согласно этой теории, предки современных людей были обезьянами. Те, которые ленились трудиться, обезьянами и остались. Но те, кто начал не переставая работать, стали превращаться в людей. У них увеличивался мозг, которым трудолюбивые обезьяны от поколения к поколению – а может быть, даже год от года, то есть на протяжении жизни особи, – стали понимать все больше и больше. Передние обезьяньи лапы, приспособленные для лазания по деревьям, превратились в руки, которыми можно создать все что угодно – от каменного топора до часов.

Отбор, превративший обезьяну в человека, по Энгельсу, не тот естественный отбор, который постулировал Дарвин. Он не мог являться искусственным отбором, как при выведении новых пород собак или кур, так как селекцию кур и собак производит человек. А в эволюции самого человека – если бы его эволюция была искусственным отбором – селекцию должно было производить некто или же нечто вне эволюционирующей популяции.

Если же отбор, превративший обезьяну в человека, был естественным, то есть выживали не сильнейшие, а умнейшие, что, в общем, возможно, и является стандартной моделью происхождения человеческого рода из обезьяны так же, как всех остальных видов, то возникает фундаментальный вопрос: с чего это началось? Как случилось, что, вместо того чтобы в человеческой популяции, так же как в стаде приматов, млекопитающих и всех прочих живых существ, побеждали сильнейшие, начали побеждать умнейшие? Ведь в стаде обезьян, включая человекообразных (горилл, шимпанзе, орангутанов), преимущество в размножении имеет самый сильный самец. Как случилось, что преимуществом в благосклонности самок стали пользоваться не самые сильные, а самые умные?

Чем прикрыть стыд

Решающую роль в этом скачкообразном процессе – пользуясь терминологией физики, фазовом переходе, – изменившем ход эволюции всего живого и вырвавшем эволюцию человека из естественного отбора, являлось появление одежды. Одежды в любой форме: юбочки из листьев, шкур, фиговых листков, но такой, которая закрывала бы половые органы.  Прежде всего половые органы мужчины. Потому что с точки зрения перехода власти от самых сильных и обладающих самым впечатляющим фаллосом к самым смышленым, независимо от того, каковы размеры их фаллоса и объем мышц, нагота женщины и нагота мужчины – две совершенно разные наготы.

Обнаженная женщина вполне может оказаться главой племени. Но не обнаженный мужчина, физические и сексуальные достоинства которого сильнейшим и сексуальнейшим в стаде (племени) уступают.

В самом деле. Представим себе, что предки современных людей бегают голыми. При этом половое достоинство самцов открыто для глаз самок. Взгляд всех членов племени, так же как и сегодня мужчин и женщин на нудистском пляже, рефлекторно обращает внимание на размер полового органа того или иного самца. Может ли в таком племени вожаком стать хилый самец? Да никогда в жизни! Для того чтобы вожаками стали не самые сильные и не самые сексуальные, то есть имевшие самые внушительные размены полового органа, самцы, а самые умные, их фаллос должен быть скрыт от глаз. А это и было началом одежды!

Цивилизация началась с понимания, что племенем могут руководить не самые сильные и не самые сексапильные самцы, а самые умные члены стада, которые далеко не всегда были сильнейшими физически и эротически. Отсутствие корреляции таланта и гениальности самца, как и современных мужчин, с размерами фаллоса гения очевидно. Например, изобретатель каменного топора не обязательно был самым сексапильным и самым отъявленным драчуном. Для того чтобы хилую обезьяну с маленьким фаллосом начали слушать, избрав в вожаки, должна была произойти революция.

После того как половой орган мужчины был скрыт от глаз, началась эволюция, отличающаяся от происходившей на Земле миллиарды лет. Размножаться и править стали не самые сильные, а самые умные. Произошел фазовый переход, начавшийся с изобретения одежды. Который в конце концов преобразовал обезьян в современных людей.

В том, что одежда сыграла ключевую роль в развитии цивилизации, легко убедиться, вспомнив, что племена, члены которых бегают голыми, так на первобытном уровне и остались. Нет ни одного примера цивилизации, в которой люди ходили бы голыми друг перед другом.

Феллахи древнего Египта вроде бы обрабатывали землю нагими, но это совершенно иное. Они работали голыми на жаре, но после работы надевали схенти (подобие коротких юбочек). Причем и мужчины, и женщины. То же со всеми другими народами – и нового времени, и древнейших. Включая живших на территориях с жарким климатом. То, что без одежды человеческая цивилизация, начиная с эры каменного топора, невозможна, доказывается отсутствием противоположных примеров.

Две разные наготы

Традиционно считается, что одежда возникла благодаря стеснительности женщины. Это мнение восходит к легенде об Адаме и Еве, в которой эта парочка, отведав яблоко добра и зла, поняла, что они наги, и укрыла область «центра тяжести», в котором находятся гениталии, фиговыми листьями. Господь, увидев это, спросил: кто сказал тебе, что ты наг? После чего мужчина и женщина были изгнаны из рая на землю. Чтобы в поте труда добывать свой хлеб.

Симметрия в отношении закрытия полового органа в этой легенде нивелирует тот факт, что нагота женщины и мужчины разная по природе. Когда Адам был единственным мужчиной – если такие времена были, необходимости в фиговом листке для того, чтобы вместо естественного отбора, в котором побеждали самые сильные, начался естественный отбор, в котором побеждали самые умные, не было: Еве не с кем было сравнивать Адама. (Ситуация, прямо скажем, в мире живого искусственная и наиредчайшая.)

Необходимость в одежде возникла в более реалистической, не райской, а земной ситуации: в племени, в котором самцов много или хотя бы несколько.  Голыми они могли бегать и танцевать, срывая бананы, фрукты и овощи, которые растут без какого-либо человеческого труда, просто так. Однако как только понадобилось создать нечто, требующее мышления, например костер, стрелы и лук, гончарный круг и т.д., и во главе племени должны были стать не самые сильные самцы, а самые умные, тут же была изобретена одежда, прикрывающая наготу. Прежде всего мужскую.

Женщина при этом может оставаться нагой. Одежда для первобытной женщины являлась прежде всего средством кокетства. Каковой – положа руку на сердце – и остается. Не случайно процент обнаженных женщин на картинах в Метрополитен-музее составляет 85%, что в пять с половиной раз превышает число изображений обнаженных мужчин.

И с точки зрения истории человечества, и с точки зрения социологии, и с точки зрения психо- и сексологии следует уяснить, что нагота женщины и нагота мужчины имеют абсолютно разную функцию. Нагая женщина привлекает взоры мужчин и женщин, в то время как нагота мужчины заставляет сравнивать их физические и мужские достоинства. Не случайно вся история мирового искусства – борьба между одеждой и наготой, раздеванием и одеванием, что открыто и что закрыто – у женщин и только у женщин.

Различие между мужчиной и женщиной наглядно проявляется в бане. Если мужчина забрел в женскую баню, его оттуда будут гнать с гневом, если это, разумеется, не секс-клуб и не ханский гарем. Если же женщина попадает в мужскую баню, особенно если женщина молода и красива, ее там будут дружно приветствовать. Различие, экспериментально доказывающее, насколько разнятся мужская и женская нагота. В Библии эти два вида наготы выступают практически симметрично.

Очень скоро после возникновения одежды, возможно даже, что почти одновременно, прикрытие половых органов женщины стало использоваться как своего рода кокетство: что нужно закрыть, что открыть, а что приоткрыть. Не стыдливость, а ее противоположность: желание привлечь мужчин (самцов), прикрывая и приоткрывая наготу самыми разными способами, явилась функцией женской одежды глубокой древности.

Наличие обнаженных самок в стаде не противоречит возможности выхода этого стада из естественного отбора, в котором побеждают сильнейшие. В противоположность этому прикрытие наготы мужчины (самца) – для того чтобы естественный отбор прекратился и начался отбор, в котором побеждают не сильнейшие, а разумнейшие, – абсолютно необходимо. Что и произошло!

Разум по одежке

Было ли изобретение одежды, прикрывающей наготу, интеллектуальным изобретением гения или одежда в виде не фиговых листков и набедренных повязок из листьев и шкур появилась, чтобы человек мог согреться в эпоху очередного ледникового периода?

Что было первично: изобретение необходимости закрыть половые органы самцов от глаз женщин (самок), а также друг друга, чтобы главными становились самые сообразительные и умнейшие, а не силачи, или холод, заставивший ходить в шкурах, чтобы согреться, а эволюция не по естественному, а по разумному отбору явилась следствием этого? Альтернатива, которая может быть исследована исторически и археологически. Но в любом случае то, что эволюция из обезьяны в человека началась с изобретения одежды и что естественный отбор в отношении человека сменился отбором разумных, после того как мужской половой орган был скрыт от глаз, не вызывает сомнения.

Не случайно во многих первобытных племенах женщины закрывают только место, из которого рождается жизнь, оставляя груди открытыми. Мужчины же во всех даже мало-мальски цивилизованных обществах половые органы прикрывают.

Несмотря на как бы не совсем серьезный характер статьи, определяемый гривуазностью темы, ее утверждения абсолютно серьезны, так как меняют представление о том, как из обезьяны возник человек, и роль одежды в этом преобразовании. Прикрытие половых органов самцов человекообразных обезьян, после превращения в человека называемых мужчинами, в возникновении человека и первой цивилизации играло ключевую и если не главную, то одну из главных ролей.            

Глава 7. Энергетика снега и дождя

Юрий МагаршакЮджин Левич

Об авторе: Юрий Магаршак - президент Международного комитета интеллектуального сотрудничества, президент MathTech, Inc. (Нью-Йорк);

Юджин Левич - профессор, факультет математики Тель-Авивского университета.

Во время "хорошего" снегопада на мегаполис (подобный Москве, Петербургу, Нью-Йорку) выпадает снега приблизительно 100 миллионов тонн!
Фото Reuters

Снегопады этого года обильны и непохожи на предшествующие прошлых лет. Не только в России. В США, например, в начале января не покрыт снегом был единственный штат: Флорида. И это при том, что даже сравнительно северный (если смотреть по карте Америки) Нью-Йорк находится на широте приблизительно Рима.

Ледяные дожди, выпавшие на Москву (наряду с привычными для столицы России снегопадами), парализовавшие город, также вызывают озабоченность. При этом повсеместно предъявляются суровые претензии к властям, не расчищающим вовремя снег. Все это так. Имея сказанное в виду как данное, зададимся вопросом: а сколько снега выпадает на Москву во время хорошего снегопада (и на другие мегаполисы мира) – по порядку величины?

12 января в Нью-Йорке было сообщено, что во время снегопада (не самого крупного за предыдущие две недели и значительно меньшего, чем предсказывали синоптики) выпало 35 сантиметров снега. На Бостон – вдвое (считая по высоте) больше только за один снегопад. Подобные данные по Москве вроде не обнародовались, но естественно ожидать цифры того же порядка. Сколько же это будет по массе?

Масса одного литра (кубического дециметра) воды – один килограмм. Плотность свежевыпавшего снега, конечно, меньше. Но во сколько раз? Зависит от многих факторов: снег в отличие от воды может иметь самые разные свойства – в воздухе от снежинок до ледяных капель, на земле от рыхлого до мокрого и почти ледяного. Будем считать, что на квадратный дециметр при высоте столба снега 30 сантиметров приходится всего один килограмм выпавшего снега (заниженная оценка, что хорошо знает всякий, кому хотя бы раз пришлось расчищать от снега дорогу лопатой). Это означает, что на квадратный метр снега выпало примерно сто килограммов. Сколько это в расчете на город?

Площадь Москвы (как, кстати сказать, и Нью-Йорка) близка к 1000 квадратных километров. Площадь Санкт-Петербурга того же порядка – в некоторых справочниках приводится даже еще большая площадь города на Неве. В километре – тысяча метров, в квадратном километре квадратных метров, стало быть, миллион. Таким образом, на квадратном километре после снегопада на поверхности находится примерно 100 тыс. тонн снега. Умножим на тысячу. И, стало быть, во время «хорошего» снегопада на мегаполис (подобный Москве, Петербургу, Нью-Йорку) выпадает снега приблизительно 100 млн. (sic!) тонн!

Уяснив громадность этой цифры и поразившись ей, пойдем далее. Площадь России близка к 17 млн. квадратных километров. Большая ее часть (Сибирь, Урал, Дальний Восток, европейская часть, Заполярье) покрыта снегом так же, как и Москва, или же еще более плотно. Таким образом, полная масса снега, лежащая от Владивостока до Калининграда, примерно в 10 тыс. раз больше, чем в столице России. И, стало быть, составляет по порядку величины триллион тонн. Для сравнения: годовая добыча нефти в мире не превышает 10 млрд. тонн – в сто раз меньше.

Сказанное полезно знать и обдумать. Хотя бы для того, чтобы сравнить с тем, насколько происходящие в природе процессы превосходят то, что делает человек. Ведь для того, чтобы «произвести» такое колоссальное количество снега, – только на одно это! – в природе расходуется энергия. Какая? Оценим грубо и крайне занижено.

Для подъема одного килограмма на высоту 1000 метров (вспомним школу) требуется энергия mgh, то есть затратить 10 тыс. джоулей. Стало быть, для подъема на высоту, с которой (приблизительно) на Москву и Нью-Йорк падал снег в 100 млн. тонн весом, требуется 10 в 15 степени джоулей (или, в просторечии, миллион миллиардов).

Много это или мало? Смотря с чем сравнивать. Сравнительно с энергией солнца, достигающей поверхности Земли, цифра ничтожная. А если сравнивать с энергией, которую человек производит? Москва (как, к примеру, и Нью-Йорк) в год потребляет приблизительно 20 гигаватт электроэнергии. Такова приблизительно также и мощность крупнейших электростанций мира, подобных Саяно-Шушенской, – производимую такой суперэлектростанцией мощность (а также энергию) целиком потребляет один город, подобный Нью-Йорку или Москве.

Поскольку в сутках 86 400 секунд (приблизительно 10 в 5 степени), за сутки Москва потребляет 10 в 15 степени джоулей электроэнергии. Столько же, сколько затратила природа только на подъем воды с земной поверхности до облаков (из которых снег на Москву и выпал). Если же рассматривать Россию в целом, то только на то, чтобы вода, превратившаяся затем в снег, поднялась к облакам, нужно было бы затратить энергию, во много раз превышающую производимую за год всеми российскими электростанциями. Причем в разы! Более того, для этого требуется энергия во много раз большая, чем производят за год все электростанции мира!

Идем далее. Представим себе, что снег таял бы не «сам по себе», а в результате нагревания техническими устройствами. Сколько нефти потребовалось бы для этого? Удельная теплота плавления льда (снега) – 335 килоджоулей на килограмм – больше, чем, например, у железа. Теплотворная способность нефти, то есть энергия, выделяемая при сжигании топлива, составляет приблизительно 44 тыс. килоджоулей на килограмм. Таким образом, если бы снег таял не за счет энергии солнца, а за счет нагревания, например в печке, при сжигании одного килограмма нефти можно было бы растопить 130 килограммов снега. Следовательно, для того чтобы растопить весь снег, падающий на поверхность России зимой, всей производимой в России нефти (приблизительно 400 млн. тонн – менее одного кубического километра!) не хватит в разы: для этого потребуется вся нефть, производимая человечеством за год, да и то при совершенно невероятном условии, что вся энергия со 100% КПД пойдет на превращение воды из твердого состояния в жидкое.

После этих цифр-прикидок кажется неудивительным факт, что грозовая туча может содержать несколько сот тысяч тонн паров воды, которые выливаются на землю в виде дождя. В сравнении с сотнями миллионов тонн выпавшего на Москву снега сотни тысяч тонн кажутся величиной маленькой, но не само по себе это количество. Если бы мы не сделали приведенных выше расчетов, факт, что в грозовой туче содержатся сотни тысяч тонн влаги, которая падает на землю в виде осадков (способных потушить, в частности, лесной пожар), казался бы невероятно преувеличенным. А между тем это реальная цифра, которую рекомендуем запомнить!

Сравним. Противопожарный самолет или вертолет может нести приблизительно 20, от силы 50 тонн воды. Мизерность человеческих возможностей по сравнению с возможностями природы, к примеру при тушении лесных пожаров, очевидна. Природа с легкостью поддерживает равновесие (гомеостазис), в то время как человеку в случае нарушения баланса это удается с большим трудом, если удается вообще.

Из сказанного видно, с какой осторожностью человечество должно относиться к балансу с природой. Разрушить который просто, а восстановить трудно. А во многих случаях невозможно.

Какие же выводы следует сделать из сказанного? Их несколько.

Первый. Необходимо понять, насколько производимые человеком энергии (и многое другое) мизерны по сравнению с тем, что происходит в природе. И относиться к происходящему в природе вокруг нас без нас, как бы само по себе, с почтением. Уважением. И восхищением.

Второй. Нарушать баланс в природе крайне опасно. Если роте солдат предложить порвать трос, удерживающий подвесной мост, они не смогут этого сделать. Однако если солдаты пройдут по мосту в ногу и попадут в резонанс, мост разрушится. Мы не знаем «резонансных частот» в природе. Поэтому человечеству надо быть исключительно осмотрительным: как бы даже сравнительно небольшим воздействием не повлиять необратимо на то, что потом будет невозможно исправить.

В любом случае ясно, что резонансов в природе не отменял никто. Малое воздействие может иметь необратимые последствия, которые колоссальны и которые затем крайне трудно, а также не только дорого, а попросту невозможно исправить. Природа не обязательно похожа на телевизор, который, вызвав мастера и заплатив определенную сумму, можно починить и наслаждаться изображением далее. Или на пляж, на котором после того, как пройдет буря, снова можно загорать и купаться. Есть подозрение, что Земля, на которую воздействует человек, скорее похожа на вазу, разбив которую вдребезги, не соберешь и через миллион лет.

И последнее. Есть подозрение, что прикидки, приведенные выше, наскучили подавляющему большинству читателей – от школьников до пенсионеров и от министров до менеджеров. И что они, пропустив содержание, от заголовка сразу перешли к выводам, то есть к данным строкам. Если так, то жаль.

Раздел «оценки по порядку величины» – в том числе буквально на приведенных выше примерах, поскольку они полезны и познавательны, – необходимо ввести в программы школ для изучения всеми. Умение делать оценки по порядку величины должно стать частью обучения в школе и вузе и частью мировоззрения среднего гражданина. Это не менее важное умение, чем способность переводить рубли в евро. Хотелось бы думать, что сказанное в данной заметке вызовет у среднестатистического читателя хотя бы микроскопический интерес.

Москва–Санкт-Петербург–Нью-Йорк–Тель-Авив

Глава 8.  Сексуальное подавление мужчин в каменном веке

23.12.2015

Почему в VI тысячелетии до нашей эры отцов было в 17 раз меньше, чем матерей

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Магаршак – главный редактор NewConceptsJournal, Нью-Йорк.

Тэги: секс, обезьяны, общество, человек, геном, днк

Альфа-самцы в группах обезьян обязательно имеют гарем. Фото с сайта www.kulturaonline.ru

Недавно научный мир, а также общественность, читающая WashingtonPost, были поражены, узнав о сделанном с помощью современных методов анализа человеческого генома открытии, совершенном учеными ArizonaStateUniversity. Математический анализ генома современного человечества убедительно показал, что соотношение женщин к числу мужчин, которые в VI тысячелетии до н.э. были предками современных людей, 17:1 в пользу женщин!  То есть на каждые 17 женщин, которые давали потомство, приходился только один мужчина, являвшийся отцом детей, которые появились на свет.

«Восемь девок – один я»

Результат совершенно ошеломляющий и требующий объяснения. 17:1 в пользу женщин на протяжении примерно тысячелетия основан на анализе ДНК 450 людей, живущих во всех регионах планеты. Исследователи сравнивали Y-хромосому генома, которая наследуется только по мужской линии, с митохондриальной ДНК, которая переходит от матери к дочери.

Современные методы сравнительного анализа геномов позволяют найти, какое число предков было у народов и всего человечества в ту или иную эпоху. К примеру, анализ генома евреев-ашкенази (которых в настоящее время в мире около 10 млн) показывает, что все ашкенази – то есть мигрировавшие из Иудеи в Рим, а оттуда расселившиеся по Европе – произошли всего лишь от четырех женщин!

Анализ по приблизительно той же методике предков всего современного человечества дал поразительный и не вызывающий сомнений в его правильности результат. Число мужчин и женщин, дававших потомство и, стало быть, являвшихся предками современного человечества, на протяжении десятков тысяч лет было приблизительно одинаково. И только восемь тысячелетий назад соотношение между предками-мужчинами и предками-женщинами внезапно изменилось. Число предков-женщин стало в 17 раз больше числа предков мужчин.

Этот поразительный результат относится только к VI тысячелетию до н.э. Затем соотношение предков современных людей между мужчинами и женщинами опять выровнялось и остается приблизительно равным единице вплоть до настоящего времени.

Не только ученые, но и специалисты озадачены новыми результатами анализа генома, относящимися к каменному веку и началу того, что можно назвать протоцивилизацией: отцов оказалось в 17 раз меньше, чем матерей. В то время как во все остальные эпохи с возникновения человека и по сей день их было приблизительно поровну. Последнее совершенно естественно, так как число рождающихся особей мужского и женского пола в человечестве было и остается приблизительно равным. Так в чем же дело?

Феминистская версия

Как объяснить обнаруженную специалистами по биоинформатике громадную диспропорцию в числе мужчин и женщин, дававших потомство в каменном веке в течение одного и только одного тысячелетия? «Это не похоже на массовое вымирание мужчин. Они были. Но почему же они не давали потомства? Чем они занимались, если не размножались?» – задается вопросом профессор Мелисса Уилсон Сэйерс из Университета Аризоны, возглавлявшая команду ученых, получивших указанный результат.

Для объяснения полученных в ее лаборатории результатов профессор Сэйерс высказала предположение, что «наиболее подходящими для женщин были наиболее богатые в племени». Это объяснение фактически отражает появление неравенства в обществе каменного века в духе современного капитализма.

Гипотеза политкорректная и очень в американском духе. Согласно ей, женщины в каменном веке добровольно выбирали самых богатых в племени. А с бедными просто отказывались вступать в половую связь. Ситуация, очень похожая на происходящее в современной Америке, и не только. Продолжая, таким образом, линию естественного поведения женской половины рода Homosapience, коль скоро подобное (согласно профессору Мелиссе Сэйерс) имело место с незапамятных времен, и лишь временами искусственно изменялось (любовь к писателям и поэтам, к примеру, в XIX–XX веках в Европе и Российской империи; брак не по расчету, а по любви, пропагандировавшийся в СССР).

И все же при всем уважении к экспериментаторам и аналитикам, получившим соотношение 17:1 у предков, дававших потомство восемь тысячелетий назад, гипотеза, которая объясняет полученный ими результат, представляется малоправдоподобной. Представить, что на протяжении жизни все женщины всех первобытных племен, как только возникло неравенство не доминантное (типа альфа-самца), а социальное, сразу стали настолько корыстны, что отдавались только самым богатым в «обществе», можно, но трудно.

Столь же трудно представить, что самцы (мужчины) «среднего класса» и «бедные» в отсутствие законодательства (изобретенного пятью тысячами лет позже Хаммурапи), удерживаемые только нежеланием женщин, никогда не брали их силой. Подобного наверняка не было. Это фантазия феминисток.

Попробуем проанализировать экспериментальные данные, полученные в результате анализа генетики популяций.

Вся власть – бета-самцам!

Восстановление того, что происходило в древних обществах, носит по большей части умозрительный характер. Доказательством чего является сосуществование противоположных теорий. Даже такая, казалось бы установленная, концепция, как эпоха матриархата, подвергается сомнению. Наличие диспропорции между предками современного человечества по полу 17:1 в пользу женщин – один из немногих установленных фактов, который необходимо объяснить.

Сексуальное подавление мужчин на протяжении целого тысячелетия, которое по времени совпадало с появлением протоцивилизации, могло исходить либо от женщин, либо от мужчин.

Допустим, что его определяли женщины. Сознательно ограничив половые сношения на протяжении всей жизни – всех женщин всех племен во всем человечестве! – несколькими самцами. Загнав, таким образом, в гаремы сами себя. Изобретенные, стало быть, почти одновременно с появлением протоцивилизации. Ситуация, абсолютно не соответствующая психологии ни женщин, ни самок обезьян – наших далеких предков, ни рациональному объяснению.

То, что табу на сексуальное размножение исходило от самцов, намного более вероятно. Подавление большинства самцов в стаде (племени) могло проводиться двумя главными способами.

Первый. Появление вместо альфа-самцов (самого сильного физически и сексуально) бета-самцов (самого умного, хитрого, влиятельного, «бета» – от слова brain). Революция в социальной организации человечества на пути от обезьяны к человеку намного более радикальная, чем французская и большевистская революции, вместе взятые. Достигаться подобное подавление могло двумя главными способами:

1. Создание чего-то вроде гаремов, в которых находились все женщины племени с рождения до старости (а возможно, до смерти). При этом половая связь женщины с мужчиной, не являвшимся бета-самцом (одним из бета-самцов) племени, должна была наказываться смертью обоих партнеров. Включая смерть ребенка – если он успевал появиться на свет.
2. Кастрация – при рождении или позднее – всех мальчиков, которым не назначено было быть бета-самцами. Последнее могло происходить и в обществе с доминированием мужчин, и в обществе с доминированием женщин. При всей заманчивости и притягательности в качестве сюжета фильма или романа, массовая кастрация мужчин представляется маловероятной. Не только потому, что боевой клич племен первобытных людей в таком случае звучал бы как хор контртеноров. Но также и потому, что племя с кастрированными мужчинами теряло воинственность. И неизбежно должно было проиграть битвы племенам, в которых бойцов не кастрировали.

Теория сексуального подавления большинства мужчин в племени также имеет трудность. При победе одного племени над другим предотвратить изнасилования побежденных было невозможно никакими запретами. А при отсутствии генетической экспертизы определить, кто зачал ребенка: бета-самец, которому женщины побежденного племени передавались, или захвативший ее воин, было невозможно. Соотношение 17:1 было бы нарушено.

Совместное исследование этого имеющего колоссальную важность для истории человечества вопроса сексологами и социологами может прояснить эту проблему. Кажущаяся гривуазность которой не должна затемнять ее важности для понимания эволюции человеческой цивилизации.

В любом случае размножение, в котором в каждом племени участвовало всего несколько мужчин, приводило к тому, что все дети – и девочки, и мальчики – были бы сводными братьями. И, продолжаясь века, эта практика неизбежно приводила к генетическому вырождению. Ситуация должна была быть изменена. Женщины должны были получить возможность сексуальной связи со всеми мужчинами. Что и произошло.

Муж племени

Для объяснения «феномена 17:1» предположение, что восемь тысячелетий тому назад вожди племен должны были не позволять женщинам вступать в половые связи с кем-либо, за исключением их самих, представляется необходимым. Установив строгий порядок контроля за половым поведением женщин, напоминающий гаремы ислама и древнего доисламского мира. Каждую нарушившую табу, запрещающее отдаваться кому-либо, кроме вождя-«мужа» (а такие «преступницы» наверняка были), предавали смерти. Иначе они оставляли бы потомство и число предков мужчин, живших восемь тысячелетий назад, было бы больше, чем 6% от их количества, что экспериментально не подтверждается.

Так же должны были предаваться смерти или же оскопляться нарушившие табу на сексуальные связи с женщинами юноши и мужчины (отголосок обычая, который увековечен, в частности, в опере Верди «Аида»). А с ними и появившиеся от таких «запрещенных» связей дети – если успевали появиться на свет – также уничтожались. В противном случае соотношение 17:1 было бы невозможно.

С веками инбридные связи становились смертельно опасны для здоровья протообщины. Действительно: и мужчины, и женщины одного поколения оказывались сводными братьями и сводными сестрами. Генетическое вырождение популяции (а стало быть, всего человечества, которое в то время было немногочисленно и проживало в ограниченных областях Африки, а также на Ближнем Востоке), сопровождавшееся тяжелыми наследственными болезнями, при таком социальном строе не могло не происходить.

Не помогли бы даже массовые похищения и изнасилования женщин другого племени, которые, казалось бы, давали возможность всем самцам, подобно современным солдатам, а также воинам-победителям древности, становиться отцами. Но в этом случае соотношение 1 дающий потомство самец на 17 самок, возможно, исчезло бы. Чего, повторяю, восемь тысячелетий назад не произошло.

Средство против инцеста

Похищения типа похищения сабинянок, после которого к размножению допускались все похитившие женщин мужчины, а затем женщины оставались с похитившими их мужчинами в качестве трофеев и жен, могло наступить на более поздних этапах развития человечества. И стало явлением, способствующим оздоровлению человека как вида. Каковым несомненно и являлось. Как это ни парадоксально звучит.

Другой возможностью избавления от браков между близкими родственниками и разнообразия генома, позволявшему не только вождям племен, но всем мужчинам оставить потомство, могло быть ритуальное сношение с женщинами, подобное происходившему в Вавилонском храме Мелитты (аналогичные обычаи имели место и в Древнем царстве Египта первых династий, древней Армении и многих других культурах). ВСЕ женщины, и бедные, и знатные (возможно даже царицы?) должны были отдаться первому их пожелавшему. Причем, как правило, иностранцу. Это разнообразило геном еще более, чем внутри племени или города. Тем самым спасая человечество от вырождения.

Таким образом, ритуальное обязательное для каждой женщины совокупление в храме (несправедливо именуемое храмовой проституцией) было обычаем прогрессивным и революционным. Причем, если задуматься, даже более революционным, чем французская и большевистская революции!

Появление моногамного брака – в древней Индии и Египте, позднее в Китае, Иудее, Греции, Риме – явилось мощным механизмом оздоровления человеческого генома. Однако для этого должна была произойти социальная революция: разрешение сексуально общаться с женщинами не только вождям племени, но и всем мужчинам.

У многих млекопитающих, от горилл до ластоногих, альфа-самец (самый сильный физически и сексуально) имеет гарем. С возникновением протоцивилизации ситуация изменилась. Всех, или почти всех, женщин в стае (племени) «имел» бета-самец: не самый сильный, а самый влиятельный, умный, хитрый. При этом он контролировал сексуальную жизнь подвластных ему самок значительно жестче, чем альфа-самцы до возникновения цивилизации. Социальная технология, в последующие тысячелетия доведенная до совершенства в гаремах.

Высказанная в данной заметке модель взаимоотношения полов на протяжении тысячелетий, хотя и описана в форме, которая интересна массовому читателю, если она верна, кардинально меняет представление об эволюции человеческой цивилизации. И может представлять не только научно-познавательный, но наряду с этим также и научный интерес.

Нью-Йорк

Глава 9. КАРТ-БЛАНШ. Природоподобная цивилизация вполне возможна

11.11.2015 00:01:00

Человечество не выживет без скорейшего перехода к обратимым продуктам

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Магаршак – главный редактор NewconceptsJournal, Нью-Йорк.

Тэги: экология

Возрастающие объемы неутилизируемых отбросов в XX и XXI веках стали глобальной проблемой. Фото Reuters

Свое сентябрьское выступление на Ассамблее ООН президент России Владимир Путин завершил предложением создать новое направление развития цивилизации – природоподобного. В точке выбора траектории развития (точке бифуркации), в которой находится человечество, надо определиться: идти по пути образования мусора или же по пути безотходному, подобному тому, по которому 4 млрд лет развивается жизнь.

«Устанавливая квоты на вредные выбросы, используя другие по своему характеру тактические меры, мы, может быть, на какой-то срок и снимем остроту проблемы, но, безусловно, кардинально ее не решим. Речь должна идти о создании принципиально новых природоподобных технологий, которые не наносят урон окружающему миру, а существуют с ним в гармонии и позволят восстановить нарушенный человеком баланс между биосферой и техносферой», – подчеркнул Владимир Путин.

События в Сирии и проблема исламских беженцев, миллионами устремляющихся в Европу, отвлекли мировые средства массовой информации от предложений российского президента. И совершенно напрасно. Потому что их реализация человечеству абсолютно необходима. В самом деле, сколько может продолжаться цивилизация потребления, выбрасывающая в Мировой океан, воздух и в землю буквально немереное количество грязи? Причем эта грязь не утилизируется ни в биоценозе, ни в геоценозе. 20 лет? 40? 80? В любом случае ясно, что не 100 и не 200. А о 1000 лет цивилизации мусора (название обидное, но адекватное) нечего и говорить. Значит, направление цивилизации мусора необходимо менять. Ибо оно тупиковое, а в долговременной перспективе смертельное для человечества.

Проблема безотходной, или, как она была названа в 2004 году, альтервитальной, цивилизации (цивилизация, подобная жизни) была сформулирована в моей совместно с Олегом Фиговским статье, опубликованной в ScientificIsrael (SITAJournal). После этого проведено несколько конференций – в частности, «Глюконика – энергетика будущего» (Москва) и «Углерод против кремния» (Санкт-Петербург). Последняя была посвящена поиску ответа на вопрос: необходимо ли в эру нанотехнологий, когда размеры элементов памяти компьютеров и биомолекул становятся сравнимыми, в электронике перейти на углерод, являющийся основой жизни?

Ведущую роль в этих и других научных конференциях играли ученые советских научных школ, проживающие в России, Израиле, США, Украине, Белоруссии, Германии и других странах. То есть с самого начала проблема безотходной (альтервитальной) цивилизации рассматривалась как международный цивилизационный проект.

До промышленной революции (примерно до начала XIX века) все человеческие цивилизации были практически безотходными. То, что в раскопках находят глиняные черепки и стекло, экологии не меняет. Деревянные сооружения бесследно исчезли (как это происходит в природе с деревом, утилизируемым биоценозом). А остатки каменных сооружений – не более чем перемещение камня, а не засорение нашей планеты.

Ситуация изменилась с созданием паровой машины и последовавшей за ней промышленной революцией. Количество необратимого мусора и выбросов в атмосферу в первые 100 лет промышленной революции было сравнительно небольшим и опасений не вызывало. Однако возрастающие объемы неутилизируемых отбросов в XX и XXI веках стали глобальной проблемой.

Возможно ли создание безотходной цивилизации, а точнее, ее возвращение на столбовую дорогу развития, по которой она двигалась вплоть до XIX века? Анализ показывает, что это бесспорно возможно. Для начала постепенного перехода в безотходный режим при координированных усилиях всего человечества потребуется не более 20 лет, а возможно, и меньше.

Оценим реальность перехода на технологии, отвечающие принципам альтервитальной цивилизации. Первым и самым простым должен быть переход к биодеградирующим материалам. Такого рода полимерные материалы созданы, но пока еще дороги. Здесь возможны различные изобретательские подходы. Так, например, полимерные упаковочные материалы могут быть уже сейчас заменены на композиционные с основным слоем бумаги, но с водо- и маслостойким покрытием из биодеградирующей водно-эмульсионной полимерной композиции. А полимерная «долгоживущая» оболочка колбас уже заменяется на «съедаемую» белковую оболочку.

За последние 100 лет человечество во многом перешло на синтетические материалы. Однако в настоящее время идет возврат к использованию возобновляемых биоресурсов в технике (спирт как горючее в Бразилии, широкое использование растительных масел для лаков и красок, биосинтез водостойких конструкционных клеев из отходов деревообработки и многое другое). Появилась даже специальная наука – GreenChemistry («зеленая химия»).

Пока это все отдельные прорывы. Реальный прогресс будет достигнут только при глобальном переходе на новые технологии.

После того как равновесие между человеком и окружающей средой будет восстановлено и гомобиогеоценоз сбалансируется, возникнут новые задачи, в которых абсолютным, само собой разумеющимся императивом будут: а) безотходность; б) сведение добычи полезных ископаемых всех видов к незначительной величине и в) полная утилизация всех произведенных продуктов после окончания срока их использования. При условии целенаправленных, когерентных усилий всех экономически развитых стран переход цивилизации уже в ближайшие десятилетия в состояние с минимизацией отходов, сведением к минимуму добычи полезных ископаемых и других ресурсов из недр земли и обратимостью почти всего, что создается человеком, вполне возможен.

Создание обратимых технологий должно постепенно стать новым стандартом, подобным тем, которые сегодня государственно регулируют, например, выхлоп автомобиля. Такая стратегическая программа человечества являлась бы не только колоссальным стимулом для создания новых технологий во всех областях и магистральным направлением развития, отличным от пути, по которым шли до сих пор все технологические революции. Она совершенно преобразит жизнь людей.

Обратимая цивилизация возможна. Более того – абсолютно необходима, ибо альтернативы ей нет. И приступить к комплексной реализации ее необходимо assoonaspossible (быстро, как только возможно), пока окружающая человека среда не перешла за точку, хорошо известную из теории нелинейных систем, – то есть такую, изкоторой не будет возврата.

«Предлагаем создать под эгидой ООН специальный форум, на котором комплексно посмотреть на проблемы, связанные с исчерпанием природных ресурсов, разрушением среды обитания, изменением климата. Россия готова выступить одним из организаторов такого форума», – заявил Владимир Путин с трибуны Генеральной Ассамблеи ООН. Предложение замечательное и своевременное! Однако форум – лишь первая стадия, говоря образно, увертюра перехода к безотходной цивилизации.

Необходимо создание международных проектов, сравнимых с проектом «Геном человека», успешно проведенным под эгидой ЮНЕСКО. С соответствующими инвестициями. В том, что касается перехода к безотходной (альтервитальной, природоподобной альтернативной) цивилизации, проект, будучи международным, обречен как минимум на частичный успех. Потому что переходу человечества в безотходный режим и возвращению после 200-летнего перерыва в природоподобную цивилизацию нет никакой разумной альтернативы.

Глава 10. Алгебра и гармония – две вещи совместные

10.06.2015

Математическая теория графов в приложении к трагедии Шекспира "Гамлет"

Юрий Магаршак

Об авторе: Юрий Борисович Магаршак – специалист по математическому моделированию, Нью-Йорк.

Начнем с построения вершин графа Гамлета, расположив их по кругу (рис. 1) и обозначив вершины, соответствующие семье Гамлетов, зеленым цветом, вершины, соответствующие семье Полониев – синим, а вершины, соответствующие тем, кто не принадлежит ни к семье Полония, ни к семье Гамлета – черным (Дух, как существо нематериальное, изображен черным, так же, как Гильденстерн и Розенкранц).

Теперь построим графы намерений, точнее, намерения убить, и графы того, как эти намерения персонажей выполнялись (рис. 2), обозначив намерения (ветви графа) красным, а то, как намерения реализовывались, лиловым цветом.

Намерение убить, как видим, согласно сюжету, есть только у четырех персонажей: Духа, короля, Лаэрта и Гамлета. Гамлет хочет убить короля, король – Гамлета, Лаэрт – Гамлета, Дух покойного короля – короля действующего.

Поскольку король убил отца Гамлета до начала пьесы и, стало быть, намерение реализовал, убийство королем отца Гамлета, в трагедии фигурирующее как Дух, на графе не обозначено.

Перейдем к сопоставлению намерений персонажей с их реализацией, начиная с намерений Гамлета и того, как эти намерения реализовывались. На рис. 3 изображен граф намерений Гамлета (красные стрелки) и их реализаций (лиловые стрелки).

Гамлет хочет убить короля  и попадает в Полония. Гамлет хочет убить короля  и попадает в Офелию. Гамлет хочет убить короля, а убивает Лаэрта. Наконец, Гамлет убивает короля, которого и намеревался убить изначально.

Убийство Гильденстерна и Розенкранца стоит особняком в ряду убийств, и поэтому оно выделено пунктиром. Хотя, бесспорно, требует самостоятельного изучения, что неоднократно проделывалось, включая, например, известную пьесу британца Тома Стоппарда «Гильденстерн и Розенкранц мертвы».

Как видим, намерение Гамлета убить короля выполняется только в самом конце пьесы. До этого намерения не совпадают с результатами его действий: намеревается убить одного человека, а убивает одного за другим совершенно других!

Теперь давайте построим граф намерений короля Клавдия (красная стрелка)  и сопоставим его с тем, как это намерение реализовывалось (рис. 4).

Клавдий хочет убить Гамлета, а убивает Гильденстерна и Розенкранца. Клавдий хочет убить Гамлета, а убивает королеву. Клавдий хочет убить Гамлета руками Лаэрта, а убивает Лаэрта. Клавдий хочет убить Гамлета, но убивает себя. И только после смерти короля Клавдия умирает Гамлет.

Очевидно, что картина намерений и картина реализации этих намерений короля при всем отличии от графа намерений и реализации этих намерений Гамлета сходны. Намерения одни, а результат абсолютно иной!

На рис. 5 аналогичным образом в той же символике цвета изображены граф намерения Лаэрта (красный цвет) и его реализация (лиловый цвет). Лаэрт хочет убить Гамлета, а убивает себя. Лаэрт хочет убить Гамлета, а попадает в короля (рукой Гамлета, который направляет в сердце Клавдия отравленный с согласия Клавдия клинок). Наконец, Лаэрт, который хочет убить Гамлета, убивает Гамлета. Гамлет мертв, убитый отравленным Лаэртом клинком. Но это происходит уже после смерти Лаэрта. Та же, говоря обобщенно, картина, хотя и выглядит по-другому: Лаэрт метит в одних, а попадает в других и убивает Гамлета только после собственной смерти.

На рис. 6 изображен граф намерений покойного короля (в трагедии фигурирующий под именем Дух) и того, как это намерение реализовывалось в реальности.

Дух хочет убить короля Клавдия («зарядив» на это убийство своего сына Гамлета), а попадает в Полония. Дух хочет убить короля Клавдия, а попадает в Офелию. Дух хочет убить короля Клавдия, а попадает в Гильденстерна и Розенкранца (возможно, вовсе ему не знакомых). Дух хочет убить короля Клавдия, а попадает в королеву. Дух хочет убить действующего короля Клавдия и убивает его. После чего Дух покойного короля, который хотел убить только Клавдия, убивает своего сына.

Дух покойного короля намеревался убить только своего брата-убийцу, узурпировавшего его трон Гамлетов. А убивает, кроме того, не только семью Полония, не только попавшихся под руку Гильденстерна и Розенкранца, но и нежно любимого сына. А также жену Гертруду, которую наказывал сыну не убивать!

Наконец, на рис. 7 построен граф, который наглядно показывает, в какой последовательности все вышеперечисленные убийства происходили во времени.

Первым (до открытия занавеса и формального начала действия пьесы) убит король – отец Гамлета (в трагедии действующий в качестве Духа покойного короля). После него рукой Гамлета убит Полоний. Вслед за отцом – Офелия. Парное убийство Гильденстерна и Розенкранца стоит особняком, образуя петлю, которую можно принимать или не принимать во внимание, ибо даже Гамлет убийство этих молодых людей не считает грехом, что подчеркивается тем, что убийство этих двоих считается как бы одним убийством.

Следующим убит сын (выражаясь современными терминами) премьер-министра Полония, Лаэрт. Потом – королева. За ней – действующий король Клавдий. И наконец – Гамлет, принц датский, испускает дух и отправляется к духу своего отца и другим предкам.

Анализ графов событий трагедии «Гамлет» приводит к неожиданному выводу. Намерения и воплощение этих намерений персонажей трагедии «Гамлет» не совпадают. Более того, катастрофически не совпадают! Как в жизни. Графы трагедии «Гамлет», в которых поэтика и очарование текста убраны, а показана только одна сторона сюжета – намерения и их воплощения, завораживают своей загадочной красотой и говорят о психологии человека и жизни нечто исключительно важное. Что именно? Пусть об этом скажут психологи, психоаналитики, психиатры и социологи.

Картина еще более усложняется, если принять во внимание, что итогом описываемых событий явилась смена династии в Дании: место Гамлетов заняли Фортинбрасы. А если вспомнить, что за много лет до начала действия пьесы отец Гамлета (Дух) убил отца Фортинбраса (второго духа за сценой, который руководит действиями юного Фортинбраса, пришедшего в последний момент, чтобы стать королем не только Норвегии, но и Дании): «OurlastkingHamletSlewFortenbrasseincombat, youngHamletsfather» («отец юного Гамлета убил отца Фортинбраса в поединке»), в трагедии, а также в графах появляется следующий уровень, новый виток убийств, намерений и событий, обсуждение которого может стать предметом особой книги.

Что же касается применения методов теории графов к исследованию сюжета, «Гамлетом» такой анализ, разумеется, не ограничивается. Математические методы исследования могут оказаться полезными не только в анализе уже написанного, но и при создании произведений искусства. Данная небольшая заметка является доказательством этому. 

Продолжить Отмена