Естественнонаучный подход к проблеме познания.
Физические явления, как предпосылки познания. Любой материалист задумывается об истоках познания. А поскольку оно определяет наше развитие, развитие наших возможностей во взаимодействии с миром, то следует обратиться к актам развития, происходящим и в неживой природе, прежде всего к качественным переходам. Этот подход разрабатывается уже несколько десятилетий. Но пока что они вызывают серьезные замечания. В частности, в синергетике Г. Хакена более всего не удовлетворяет итог – монохроматический поток фотонов, - который не мог считаться неким интегративным целым, представляющим новое качество. Подобные явления имеют место при генерациях, когда действует положительная обратная связь. Схожие явления описывал И. Пригожин в «брюселляторе», в ячейках Бенара и в эффекте Белоусова-Жаботинского, с той лишь разницей, что эти явления к тому же обусловливались влиянием противоположных сил разной природы, как при колебательных процессах в электрических контурах. Но чтобы произошла интеграция элементов, то на этом уровне необходимо их взаимодействие, взаимосвязь, следовательно, не однотипность в потоке, а, напротив, противоположность состояний.
Намного более подходящими явлениями были фазовые переходы первого рода. Здесь можно отметить еще одну заботу философов. Уже несколько веков вполне резонно ставится вопрос о предмете философии. После того как разные дисциплины естественных наук обрели собственные предметы и методы их изучения, они отдалились и отделились от философии. Некоторые философы полагали своим предметом область мышления. Но с одной стороны физиология и когнитивная психология, а с другой - расплодившиеся формальные логики (почти сотня), модальная, вероятностная, паранепротиворечивые, ограничивающие даже закон тождества, и пр. стремятся охватить весь диапазон мыслительных процессов. Им не нужны категории и понятия философии. Конечно, мышление – слишком широкое понятие. Я бы ограничил предмет философии только актом познания. Но в этом случае, имея в виду идею теории отражения, необходим поиск начальных предпосылок познания даже в физических процессах. Иначе говоря, философ встает перед задачей: если есть собственный предмет, то следует определить его и на низших уровнях материи, в частности, указать на такие физические явления, которые физика принципиально не способна изучать своими методами. Должен сказать, что если бы синергетика оказалась безупречной, то она нанесла бы философии смертельный удар. Но это не так.
Фазовые переходы именно первого рода представляют особый интерес, поскольку в этом случае возникают так называемые метастабильные состояния, когда термодинамические параметры соответствуют новой фазе вещества, но оно продолжает оставаться в прежней фазе. (Ландау показал, что при фазовых переходах второго рода метастабильные состояния не возникают.) Например, дистиллированную воду в лабораторных условиях выдерживают в жидком состоянии даже при -330С. Это явление можно объяснить общими рассуждениями. При абсолютно равных воздействиях окружающей среды гомогенные элементы системы окажутся в столь же однотипном состоянии, так что их интеграция не сможет произойти. Необходимо различие в изменениях элементов, чтобы возникла противоположность состояний, и начались взаимосвязи. Так, в переохлажденную воду достаточно кинуть камешек (примесь), чтобы она почти мгновенно превратилась в лед.
Ясно, что примесные частицы или точечные воздействия должны поступить извне данной системы. В теории диссипативных систем при сильно неравновесном состоянии Пригожин отмечает точку бифуркации, после которой переход в то или иное состояние зависит от случайности, что он объясняет через флуктуации. Вообще говоря, флуктуации опять-таки являются следствием частных воздействий среды на систему, просто это, как правило, прошлые воздействия, внесшие неравномерность в состояниях элементов. Важно то, что по отношению к системе эти воздействия случайны, так как исходят от внешнего мира. Никакая физическая теория не способна учесть бесчисленное множество конкретных влияний. В то же время без этой необходимой случайности качественного преобразования не произойдет. Более того, если даже учитывается флуктуация, то она в теории предстает как вероятностный диапазон основных параметров, но никак не точечные изменения отдельных элементов. Этим не занимается даже теория фракталов.
Для физиков существует к тому же проблема учета разных качеств в единых уравнениях. Такое невозможно. Выход находят в использовании термодинамических параметров, общих для различных фаз. В этом случае приходится мириться с разрывами производных первой степени, чтобы хоть как-то приблизиться к реальным преобразованиям.
Но суть возникших качеств изучается порознь. Для понимания познавательного процесса очень важно выяснить: внешнее воздействие каким-либо образом внедряется в новую интеграцию или это просто сопутствующий, но преходящий акт? Пока рассматриваются переходы низшего уровня, типа пар-вода, трудно оценить - есть ли сохраняющийся вклад воздействия. Но уже при образовании кристаллов можно заметить, что структура зародыша обусловлена определенной характеристикой воздействия. Более того, зародыш в благоприятной среде распространяет структурное влияние, формируя себе подобный своеобразный кристалл. В частности, структурирование хорошо заметно при дендритном росте или при легировании металла. Для сложных элементов тем более требуется далеко не любое, а специфическое воздействие, которое в сформировавшейся структуре оставляет свой след. Происходит, так сказать, «интернализация» тех внешних признаков, которые способствуют интеграции.
С одной стороны, объекты состоят из атомов, молекул, вообще элементов природы, а с другой – их своеобразное качество противопоставлено прочим объектам. Объект непрестанно подвергается воздействиям окружающих тел, которые как бы стремятся разрушить его самостоятельное существование и разложить на первичные элементы. Он же должен противостоять энтропийным процессам. Внедрение внешних благоприятных признаков в большей степени приближает возникающую целостную систему к природной среде и повышает его устойчивость.
Отмечу еще один, на мой взгляд, недостаток синергетики и теории диссипативных систем. В них элементы систем подвергаются внешней активации. В лазерах «подкачка» переводит атомы в возбужденное состояние, в ячейке Бенара идет подогрев жидкости, в других примерах действует либо автокатализ, либо вводится вещество аналогичного действия. Тому, что происходило и происходит в естественных условиях, лучше соответствуют все же фазовые переходы. Понижение температуры, ухудшение условий прежней стабильности вынуждает преобразование. Конечно, можно отметить, что понижение кинетической энергии увеличивает влияние энергии потенциальной. Но факт, что общая энергия уменьшается. Когда же рассматривается переход одноклеточных амеб в многоклеточную особь или схожие преобразования в живой природе, то вынуждающим эти процессы фактором становится недостаток питательных веществ или иное вредное для устойчивого существования состояние среды обитания.
Потребности (энергетические также) целостной системы меньше, чем у суммы ее элементов порознь. В этом одно из благ интеграции. А факт «интернализации» расширяет причастность системы к природе и тем создает новые возможности во взаимодействии с окружающей средой.
Если рассматривать взаимосвязь на низшем уровне, то там действует взаимодействие противоположных сил. Различные заряды, спины, поляризации и пр. Во взаимосвязи проявляется то, что диалектики называют единством и борьбой противоположностей – противоречие. При воздействии на систему извне, если параметры воздействия не превышают степень взаимосвязи (пороговая величина целостности системы – как работа выхода у атома), то пропорциональное усиление той или иной противоположности скомпенсирует воздействие. На то указывает третий закон Ньютона, закон Гука, а в общей форме принцип Ле-Шателье. Но при превышении порога до определенной величины воздействия произойдет разрушение связи, что высвободит одну из сторон противоположностей. Она будет оказывать собственное влияние на окружение, как бы стремясь привлечь недостающий элемент и вновь обрести уравновешенное состояние. Так атом, потеряв электрон, своим положительным полем стремится восполнить недостаток. Чем более сложной является система, тем специфичнее ее активное отношение к среде. Зародыш кристалла проявляет свою активность в соответствие со своей структурой, и, вовлекая элементы соответствующим образом, распространяет структурную взаимосвязь на всю доступную жидкую массу. Тем самым «интернализованный» признак среды в определенной мере вносит свой вклад в направленность и параметры последующего воздействия на окружение. А поскольку активированное состояние так или иначе является следствием энтропийных процессов, то своеобразие действий для восстановления целостности будет обусловлено той характеристикой среды, которая все же благоприятствовала образованию данной интеграции. Чем больше признаков «интернализировано», чем сложнее система, тем больше у нее возможностей для поддержания своего качества в данной среде.
Образование каждой новой интеграции означает образование новой структуры с собственной закономерностью взаимосвязи. Эти законы мы и изучаем. Но поскольку интеграция происходит благодаря случайным для системы внешним воздействиям, то можно придти к выводу, что законы возникают и возникают в определенной мере случайно. Конечно, далеко не любая интеграция оказывается столь устойчивой, что может в процессе редупликации распространиться и стать объектом нашего изучения. Природная среда отвергнет те случайности, которые оказались слишком частными и не приемлемыми для широкого ареала. Количественный рост эффективен для объектов, структура которых лучше соответствует данной среде, т.е. в большей степени содержит в себе ее благоприятные признаки, в большей степени причастна к этой природе. Следует иметь в виду и то, что распространение наиболее приспособленного на данный период типа может занять нужные для воспроизводства иного типа природные ниши и блокировать его рост, а то и разрушить его, хотя при последующих изменениях среды тот оказался бы более эффективным. Во всяком случае мы имеем дело с тем, что есть. Для философии важно сделать вывод, что диалектический детерминизм ошибочен.
Тем не менее философы могут уверенно утверждать собственный предмет и важность своих понятий и категорий, определяющих методику изучения этого момента качественных преобразований. Разработанные естественниками предпосылки и стадии переходов также необходимы для понимания всего процесса развития, тем более, что предшествующие стадии равновесных и даже неравновесных состояний вполне доступны их методам и поэтому хорошо ими разработаны.
Вообще говоря, обращение к естественным наукам необходимо для всех гуманитарных дисциплин. Нельзя не заметить огромное разнообразие и нестыковка теорий истории, социологии, философии и пр. Содержание этих теорий в значительной мере было зависимо от предпочтений автора, от тех критериев, которые лично он считал наиболее ценными, хотя другие могли иметь противоположное мнение. Поэтому, например, в социологии возникло странное состояние, когда даже Конт, издавший свои работы 200 лет назад, вполне мог бы вновь утверждать свои тезисы и обоснованно критиковать современные теории. Но вот естественные науки развиваются совершенно иначе. Новые теории базируются на достижениях предшествующих, формируя все более обширные и более сложные знания. Даже когда классическая физика оказалась неспособной объяснить процессы микромира на атомном и субатомном уровне, то возникшая квантовая механика не то, что отбросила прежнюю теория, а лишь очертила область ее применимости, сделав ее частным решением более общей теории. Таким путем физика развивает свое содержание, постигая новые сферы природы, все расширяя и уточняя выявленные законы. Также химия, исследуя взаимодействия веществ, определила закономерности образования и распада сложных молекул. Теория первоначально вовлекала в свою орбиту все большее разнообразие веществ и их взаимосвязей, формируя принципы сугубо химического содержания. По мере развития химии ученые углубились в анализ первичных процессов и, привлекая достижения физики, создали промежуточную теорию, физическую химию, которая, увязав теории этих уровней, помогла обосновывать ранее полученные выводы. Этот путь характерен для всех естественных наук. Биология также начинала с изучения явлений, происходящих в организмах, в их органах, клетках, сосудах, нервах и т.п. Но позже благодаря биохимии и биофизике выявленные ранее закономерности стали уточняться и приобретать обоснованную, устойчивую базу. Неизменный прогресс естественных дисциплин способствует формированию единой взаимосвязанной многоуровневой науки. Только такая наука способна постигать сложный многоуровневый мир.
Обобщая сведения аналогичных физических, химических, биологических явлений можно выделить следующие основные условия и факторы развития.
Первое. Начну с исходного состояния вещества в теории фазовых переходов первого рода. Предположим – это газ, у которого элементы независимы, но находятся в ограниченном пространстве. Эти два фактора обязательно имеют место во всех изученных актах развития. Положим, атомы рубина в лазере первоначально спонтанно испускают фотоны разных фаз и направлений, но при том они не свободны в перемещении. Независимость должна проявляться в тех акциях, которые в последующем обусловят формирование новой интеграции.
Л. Берталанфи определял систему по типу организма, как целостную взаимосвязь элементов. Но позже в теории систем А. Холл с Р. Фейджином (также У. Эшби) нашли необходимым иметь в виду и предшествующую совокупность обособленных, или физически суммативных элементов. Я также предпочитаю выделить такую совокупность как суммативную систему, поскольку она представляет собой неслучайное накопление однородных объектов (элементов) вследствие, как правило, определенных природных процессов. Такую совокупность следует отличать от всевозможных наборов элементов, и представить ее также системой, хотя бы суммативной системой, тем более, что именно в ней могут произойти последующие качественные преобразования. Развитие есть переход суммативной системы в целостную.
Второе. В естественных условиях чрезмерное увеличение количества объектов определенного типа приведет к общей нестабильности. Энтропийные процессы нарушат состояние каждого из них, а ограниченные условия среды не позволят восстановить их целостность. В экспериментах подобные состояния систем добиваются искусственной активацией элементов либо энергетической «подкачкой» атомов в лазере, либо подогревом жидкости, автокатализом и пр. Только после значительного роста активированных элементов становится возможным качественный переход. В советской философии утверждалось что «количественный рост приводит к качественным изменениям». Классики были точнее. Они понимали, что подобное можно утверждать только как необходимое, но не достаточное, условие. Для определенности вводили понятие «мера». Лишь при достижении этой меры происходит переход к новому качеству. Имея в виду «необходимую случайность», меру также не определить, пока «случайно» не возникнет интеграция. Лишь после многократного воспроизводства нового качества мера приобретает устойчивую величину. Она вполне подходяще могла использоваться в теории Гегеля, которая неявно опирается на процесс воспроизводства (в его теории – «зародышем» служит «абсолютная идея», как своего рода решение проблемы эпистемологии). Мера при новообразованиях - изначально неопределяемая величина.
Количественный рост активированных элементов суммативной системы является необходимым условием последующего преобразования. Активное состояние есть результат непрерывных взаимодействий, в основном нежелательных, с внешним миром. Оно необходимо, поскольку нейтральные элементы не образуют взаимосвязи (их количественное накопление можно, как Гегель, назвать «дурной бесконечностью»). У Гегеля «объект выходит из себя и начинает развиваться». Даже в случае редупликации на основе генома нужно оценить внешние влияния и состояния органов на различных стадиях клеточного роста. Правильнее: природа вынуждает объект выйти из себя и начать развиваться.
Третье. Предпосылкой качественного преобразования является сильно неравновесное (метастабильное) состояние системы с активированными элементами, что приведет либо к разрушению, либо к формированию новой интеграции, благодаря которой приобретается новая устойчивость. Неисчислимые воздействия со стороны окружающей среды так или иначе нарушают целостное состояние элементов. Различие в энергетическом состоянии и в векторах перемещений приводит к случайным столкновениям элементов. Упругие и неупругие столкновения, как и объединения и распады веществ, равно происходящие в прямом и обратном направлениях, не нарушают равновесности системы. Но в сильно неравновесном состоянии системы эти столкновения учащаются и усиливаются.
Одним из возможных результатов такой активности может стать формирование однотипных действий элементов. Например, в лазерах спонтанно разряжаемые атомы после определенной величины накачки (увеличении концентрации возбужденных атомов) образуют когерентное излучение. Первоначально случайные по фазе и направлению излучения атомов по мере усиления какого-либо группового потока фотонов, вовлекаются в поток с теми же параметрами индуцированных фотонов. Хакен монохромный поток принимает за самоорганизацию, хотя взаимосвязи элементов, их интеграции, в системе при этом не образуется. Схожий эффект описан в ячейках Бенара, в «брюсселяторе» и т.п. В них также отдельные активности, либо сформированные частные потоки, сталкиваясь, могут подавить слабые или вовлечь их в более эффективный поток, который продолжит усиливаться по принципу положительной обратной связи.
К такому типу реакций относятся и однонаправленные действия стадных животных. При возникшей общей угрозе (однотипной активации) какие-либо случайные акции некоторых наиболее влиятельных особей могут запустить движение всего стада. Когерентность этого потока аналогична лазерному излучению. Порывы одиночек становятся доминантными для всего стада. Нечто подобное наблюдается и в поведении людских масс.
В общем случае активность, вызванная однотипным «недостатком», приводит к одиночным либо совокупным целенаправленным, но однотипным, действиям ради обретения потребного вещества, «своего иного».
Четвертое. Благоприятное внешнее воздействие. Образование структуры зародыша.
Конечно, в реальных условиях элементы не бывают абсолютно равными. Но их разнообразные состояния, вызванные разнообразием внешних воздействий, при равновесном состоянии системы не оказывают на нее значительного влияния. Чрезмерные отдельные активности могут сглаживаться под влиянием прочих элементов. Совокупность частных отклонений в уравнениях учитывается в суммарной форме как флуктуации основных параметров. Когда же возникает сильная неравносносность, то своеобразная активность отдельных элементов может предстать решающим фактором преобразования. Чем глубже метастабильность состояния системы, тем менее выраженное отклонение отдельных элементов способно обеспечить качественный переход и, напротив, их сильное отличие необходимо при начальной слабой метастабильности. Так, дистиллированную воду при очень низких температурах (ниже – 330С) не удержать от замерзания. При глубокой метастабильности происходит гомогенная кристаллизация. Эти явления не отрицают необходимости специфичных внешних воздействий для фазовых переходов первого рода. В реальности невозможно иметь абсолютно однородные гомогенные элементы. Обязательным является влияние окружающей среды, будь то в прошлом или в настоящем, будь то сохраняющееся изменение отдельных элементов или изменение, возникшее в результате точечного воздействия при метастабильном состоянии.
Одна лишь когерентность потока недостаточна, чтобы утверждать об интеграции элементов и образовании качественно нового объекта. Пригожин обращает внимание на возникновение ядра, центра нуклеации будущей системы. Необходимо, чтобы хотя бы один элемент оказался измененным иначе, чем другие и могла бы образовываться и распространяться необходимая взаимосвязь. Внешнее воздействие не просто вызывает одно - однозначное изменение, которое могло бы впоследствии и исчезнуть, но оказывается фактором структурирования целостной системы, которая тем самым «усваивает» и далее содержит в себе ставшие необходимыми для интеграции признаки ее среды. Случайное внедряется в структуру и становится необходимым свойством новой системы. Система «интернализирует» внешнее, делает «своим» то, что прежде было «чужим». Внешняя противоположность системы и среды предстает в данной структуре как внутреннее противоречие.
Этот фактор, вследствие которого сформировалась новая целостность, теперь уже в последующих активациях станет определяющим вектором активности. Причину и следствие невозможно различить в подпороговых взаимодействиях, где действия равны противодействию. Когда же происходит качественное преобразование системы под влиянием внешнего воздействия, то причина и следствие вполне определенны. Но более того следствие сохраняет в себе признаки причины и впоследствии оказывает схожее собственное влияние по окружение. Иначе говоря, следствие становится причиной функционирования.
Обращаюсь к некоторым философским категориям и диалектическим законам, чтобы показать, что во многом интуитивные положения теории приобретают определенность и обоснованность, когда философия начинает опираться на естественнонаучное знание.
Акт формирования нового качества можно рассмотреть и с иной стороны. Конечный объект в своей обособленной целостности противостоит бесконечной природе. Будучи открытой системой, он после количественного роста однородных объектов при истощении среды оказывается неспособным исторически сформировавшимися его возможностями восполнить энтропийно возникающий «недостаток». Разрешение активированного состояния становится доступным в новой интеграции из-за «усваивания» новых качеств среды. Содержание объектов как бы расширяется вовлечением той или иной стороны природы. Проблемы, вызванные внешней средой, заставляют его стремиться к охвату противостоящего мира. Чем больше «интернализовала» система необходимых признаков среды, тем устойчивее ее состояние. В том заключается прогресс.
На начальном этапе развития жизни на Земле этот фактор проявлялся в морфологическом и генетическом изменении организмов. Позже вместе с развитием нервной системы все большее значение стали приобретать функциональные изменения, отражающие внешний мир в процессе взаимодействия с ним. Ощущения, восприятия, представления стали в условиях общественной коммуникации основой познания.
Пятое. Локальные интеграции. Целостная система.
Конечно, в действительности системы с только лишь гомогенными элементами встречаются редко. Как правило, в них присутствуют инородные примеси, так что преобразования чаще всего происходят без задержек. Этому способствует так называемое сопряженное развитие среды. Новообразованные объекты при успешной редупликации количественно распространяются в данной среде, внося в нее соответствующие изменения, как вследствие действий своих механизмов гомеостаза, так и своими компонентами при распадах, дезинтеграциях.
Неисчислимое число раз зимой при 00 вода превращается в лед, весной лед тает. В водоемах имеется столь много различных веществ, что метастабильность не наблюдается. Как только внешние условия начинают соответствовать новому фазовому состоянию, наличие множества зародышевых центров обеспечивает образование локальных объединений, интеграций. В водоемах при понижении температуры лед первоначально образуется у берегов и в некоторых благоприятных для того местах. Лишь позже он охватывает всю поверхность. Процесс первоначального формирования зародышевых ядер и местных интеграций в разных точках системы, а позже постепенного их распространения и охвата всей системы характерен для пространственно широких систем с относительно разнородными элементами. Эту разнородность во времени и пространстве необходимо учитывать, особенно при изучении системы человечества.
Многоуровневая система, мозг.
Эволюционный процесс на Земле приводил к все большему усложнению ее объектов. Образовывалась интеграция молекул в макромолекулы, те вовлекались в еще более сложные взаимосвязи, возникли белки, одноклеточные организмы, которые позже интегрировались в многоклеточные организмы. Живая особь представляет собой единство всей этой иерархии взаимосвязанных атомов, молекул, макромолекул, органов и т.п. Происходило пирамидальное наслоение интеграций, при котором базовыми элементами для высших интеграций служила совокупность низших. Поскольку возникновение любой интеграции вынуждается природными условиями, а для высших подсистем низшие представляют собой их элементы, то активность системы в целом обусловливается активацией всех предшествующих уровней.
К этому выводу можно придти и с другой стороны. Непрестанное взаимодействие с окружающей средой происходит непременно физическим образом. Оно затрагивает прежде всего самые низшие подсистемы и лишь с той же необходимостью, с которой возникли последующие подсистемы, восходит до активности всей системы. Тем самым происходит как бы повторение истории формирования многоуровневой системы.
В частности, функционирование сенсорной системы начинается с электронно-возбужденного состояния первичных рецепторных молекул, в том числе и механорецепторов – телец Пачини. Происходит взаимодействие элементарных частиц и электронных полей – явление, имеющее начало в далекий период формирования Вселенной. Полученная энергия запускает целый ряд превращений, хорошо согласующихся с процессами фазовых переходов второго и первого родов, итогом которого становятся потенциалы действия нейронов.
Само возникновение нервного импульса свидетельствует о древнем начале зарождения жизни. В равновесном состоянии нейрон (например, аксон кальмара) поддерживает внутреннюю концентрацию ионов (Na+ - 50ммоль/л, K+ - 400ммоль/л), противостоя внеклеточной среде с иными концентрациями (Na+ - 400ммоль/л, K+ - 10ммоль/л). Так вот, внешняя для него концентрация ионов вполне соответствует их концентрации в морской воде, области зарождения жизни. Организм содержит нейрон, вместе с той древней средой, в которой состоялись первичные интеграции. Нарушение устойчивого состояния нейрона при надпороговом воздействии приводит фактически к частичному разрушению мембраны и выравниванию концентрации ионов внутри и вне нейрона. Этот энтропийный процесс, когда клетка неспособна сохранить свое противопоставленное внешней среде (некогда морской воде) состояние, обусловливает формирование нервного импульса, который, распространяясь по цепи, активирует другие нейроны. Совокупность подобным образом активированных нейронов интегрируется на нейронах более высокого уровня, которые в свою очередь передают активность на высшие отделы мозга. При этом высшие подсистемы и организм в целом содержат средства, необходимые для восстановления элементов низших уровней. Калий-натриевый насос благодаря АТФ переводит нейрон в равновесное состояние после каждого выброса потенциала действия. Происходят непрестанные нарушения и восстановления целостных состояний нейронов, а с тем и образовавшихся разноуровневых взаимосвязей, в соответствие с прошлым процессом их зарождения.
То, что мы называем ощущением, представляет собой многоуровневую систему активаций и взаимосвязей, которая обусловлена не только внешним воздействием, но также ранее закрепленными формами потребного взаимодействия с данным объектом. При этом в любой относительно самостоятельной сенсорной системе вполне определенно выделяются уровни интеграций комплекса поступающих извне воздействий.
Восходящий ряд ядер интеграции сенсорной рецепции в развитом организме согласуется с историческим возникновением подобных интегративных ядер в процессе эволюции животных. Каждомоментное ощущение и восприятие повторяет историю развития сенсорики живых существ. Эволюционная физиология, показывающая последовательное образование нейронных ядер интеграции поступающих сигналов в филетически возрастающем ряду организмов от беспозвоночных до высших млекопитающих, вполне согласуется с данными экспериментальной физиологии, выявившей аналогичную иерархию схожих по функциям ядер, составляющих путь восходящего анализа нейронных ответов первичных сенсорных органов.
Но если в прошлом образование этих ядер происходило в течение тысяч и миллионов лет, то в развитом мозгу процесс воспроизводства их активации и восстановления занимает несколько мс. Прошлое с необходимостью проявляется в настоящем, а настоящее обеспечивает функциональную базу будущего. Причем, если длительный период эволюция в большей степени осуществлялась в морфо-функциональном усложнении организмов, то в дальнейшем начинает доминировать функциональное развитие, обусловленное формированием многоуровневой нервной системы. Внешние признаки способствуют эффективному взаимодействию со средой.
Значимость их «интернализации» выступает на первый план уже при выработке условных рефлексов (УР) у животных.
Условные рефлексы.
Изучение поведения живых существ надо начинать с их собственной активности, которая возникает вследствие той или иной потребности. Собственную активность можно определить и для физических тел. В отличие от противодействий, когда вызванная активность равна по параметрам подпороговому внешнему воздействию, при нарушении целостности системы активность определяется параметрами внутренней взаимосвязи. Таково, например, положительное поле атома при потере электрона. Для анализа УР, как и для познания, собственная активность обусловливает избирательность отношений к многообразному внешнему миру. Формальнологически невозможно выделить какой-либо предмет или его признак из неисчислимого множества предметов и признаков в реальности, если не задано общее суждение. В этом заключена принципиальная проблема вычислительных машин. Познание человека восходит от конкретного к общему, машина же действует в обратном направлении: от общего, задаваемого человеком, к частному.
У живых существ, и у человека, собственная активность принимает различные по уровню формы. Их можно обозначить как депривация, мотивация, задача. Уровень активности, обусловленный непосредственными организмическими потребностями: голодом, жаждой и т.п. – называют депривацией. Она запускает безусловные реакции. Безусловные и условные рефлексы бывают обусловлены не только депривацией, но и воздействиями окружающей среды. Активность этих рефлексов вызывается как степенью депривации, так и значимостью, т.е. модальностью и силой, внешних влияний. Такую более специфичную, чем депривация, активность называем мотивацией. Когда вырабатывается классический условный рефлекс, то сигнал, вызывающий безусловную реакцию, сам по себе индифферентен к данной биологической потребности. На основе этих рефлексов у ряда животных может быть выработан, так называемый инструментальный рефлекс, когда животное для реализации своей биологической потребности обязано совершить поведенческий акт, индифферентный к безусловной реакции. К примеру, по сигналу нажать на педаль кормушки. После упрочения такого рефлекса можно усложнить поведение, затребовав еще одно промежуточное действие. К примеру, перейти к определенному месту, сдвинуть рычаг, а затем только подойти к нужной кормушке. Таким путем, хотя далеко не у любого вида животных, можно вырабатывать инструментальные рефлексы первого, второго и прочего порядков. Новообразованная интеграция внутренних параметров на основе внешних воздействий становится для животного собственной системой высшего уровня, и способна оказывать свое влияние на его поведение. Поэтому есть смысл различать мотивации первого, второго и пр. порядка, исходя из порядка активированного условного рефлекса. Познавательная деятельность еще более значительно отдалена от непосредственных биологических потребностей и активируется задачами взаимодействия с внешним миром.
В тех случаях, когда возникшая вследствие депривации или мотивации целенаправленная активность находит положительное разрешение, то новой интеграции не происходит. Организм обретает недостающие ему вещества и восстанавливает свое удовлетворительное состояние. Так же, как и все его клетки, элементы и подсистемы всех уровней непрестанно подвергаются распаду и восстановлению, так и единая система – организм – живет в постоянном стремлении поддерживать свою целостность, несмотря на потери и лишения, вызванные его существованием в природной среде. Но, как правило, внутреннее содержание бывает достаточным, чтобы клетки и другие подсистемные органы после активации сразу же обрели недостающие элементы, чего не скажешь о системе в целом. Животное во внешней среде должно выявить потребные средства. Если выработанные действия успешны и среда благоприятствует целевому поведению, то желательный эффект будет достигнут. В противном случае возникнет ситуация, требующая крутых изменений. Активированные рефлексы не дают результата, присущее им специфическое поведение остается без подкрепления. При несколько заторможенном из-за бесплодности рефлексе высшего порядка усиливается активность низших поведенческих реакций.
В коре головного мозга проявляется соответственная картина. Когда эффективно действует какой-либо рефлекс, то в коре повышается активность в ограниченной, локальной, области. На сенсорные воздействия реагируют вполне определенные участки коры. Но после ряда безуспешных акций возникает так называемая генерализованная активность, охватывающая весь мозг. Из-за повышенной возбудимости нейроны начинают реагировать на сенсорные воздействия не только своей, но и иной модальности. Также актуализируются различные двигательные акции. В зависимости от значимости мотивации и отсутствия полезного эффекта эта охватившая все уровни организма неразрешенная активация может длиться долго. Такое состояние аналогично метастабильности фазовых переходов первого рода.
У неспецифической активности есть то преимущество, что в отличие от целенаправленного отношения к определенным сторонам внешнего мира, усвоенным в рефлексе, она создает несравненно более широкое поле взаимодействия с окружением. Чем выше уровень рефлекса, тем более определенным, специфичным, будет отношение животного к внешней среде, тем более конкретным будет его взаимодействие с отраженными явлениями окружающего мира. Когда же ранее эффективный рефлекс дает сбой, возбудимость низших уровней расширяет сферу взаимодействия. Кажущиеся беспорядочными, хаотичными действия животного, сменяющие бесплодный рефлекс, по существу являются ранее выработанными реакциями более низкого уровня. Они могут считаться неспецифичными по отношению к высшим рефлексам, но тем самым выводят животное на множество иных явлений среды, какие-то из которых возможно окажутся полезными для разрешения данной мотивации. Объективная связь обстановочных сигналов с целевым явлением (потребным веществом) оказывается решающей для формирования условного рефлекса. Если связь не случайна, а имеет в природе структурную устойчивость, то полезные повторы закрепят в нейронной сети взаимосвязь соответствующих сенсорных, двигательных, ассоциативных и прочих участков мозга. Возникнет новая интеграция множества активированных элементов живого существа, которая представляет собой нейронную систему данного паттерна поведения при данной мотивации и данных обстоятельствах. Очень важно иметь в виду, что именно этой системой организм отражает необходимые признаки окружающей среды.
При выработке условных рефлексов в качестве элементов исходной системы выступают либо ранее сформированные нейронные связи безусловных рефлексов, либо, когда вырабатывается более сложное сочетание сигнала и подкрепления, связи элементов условных рефлексах, но предшествующего уровня, а именно - все закрепленные в прошлом двигательные навыки и относительно самостоятельные сенсорные восприятия. Говорить об их раздельных действиях можно лишь с большой долей условности, поскольку любое сенсорное раздражение: звук, свет и пр., имеет собственную биологическую значимость и может вызвать соответствующую реакцию. Индифферентным мы называем сигнал лишь в отношении к более значимому для организма конечному рефлексу, поскольку иные акции, вызываемые данным воздействием, бывают ослаблены или заторможены из-за их конкретной неэффективности. Со временем наша многообразная деятельность с объектами и их свойствами, когда сами признаки предметов представали объектами наших интересов, выделила как нечто самостоятельное сами эти свойства. Так что теперь мы определяем звук, цвет и пр. будто объективно, вне зависимости от нашего отношения к ним. Тому способствует и общественное сознание, которое, благодаря многовековой и многообразной практике, казалось бы, исключило всецело индивидуальный фактор. Но как бы не велика была степень объективности нашего восприятия, непременно сказывается то, что оно результат нашего (субъекта) взаимодействия с потребными признаками природных объектов. Поэтому функция сенсорной системы всегда связана с двигательной системой и обусловлена мотивацией и реакциями на данное внешнее воздействие.
Познавательный процесс
Для понимания познавательных процессов из анализа УР большое значение имеют такие выводы.
Первое. Экспериментаторы обратили внимание на чрезвычайно важный момент, иногда проявляемый в процессе осуществления хорошо закрепленных инструментальных рефлексов. После многократного повторения, животное, даже насытившись получаемой пищей, тем не менее, продолжало после подачи сигнала исполнять весь комплекс действий вплоть до открывания кормушки, но пищу брать уже не желала. Хотя рефлекс изначально формировался ради пищевого подкрепления, будучи упрочненным, даже при ослабленной биологической потребности продолжал активировать действия согласно новообразованной взаимосвязи. Подкреплением начал служить конечный эффект выработанной последовательности действий – открывание дверцы кормушки, после чего животное удовлетворенно возвращалось на исходное место. На фоне слабой пищевой мотивации деятельность активируется новой сенсорно – двигательной взаимосвязью.
По существу имеет место принцип: следствие становится причиной. Сформировавшаяся новая система проявляет собственную активность даже при значительно ослабленной своей основы – биологической потребности. Когда же начинает доминировать познавательный интерес, задача, то его удаленность от основы столь велика, что он может в некоторой степени противостоять вторичным признакам этой потребности.
Второе. Леви-Стросс, изучая мифы, обратил внимание на то, что в них отсутствовали предметы и животные, используемые в непосредственной деятельности племени. Напротив, в них упоминались те, которые участвовали в прежней практике, но по каким-то причинам стали позже недоступными. То, что вовлекалось и потреблялось в практических действиях, в них же и завершало свою значимость. Этот факт вполне согласуется с замеченным при обучении инструментальному рефлексу явлением: животное, которое упорно осуществляет ранее выработанный паттерн движений, не обучается новому рефлексу. Бесплодное поведение должно затормозиться, чтобы начала формироваться новая сенсорно-двигательная взаимосвязь. Устойчивая фаза обозначается как «функциональная фиксированность», «установка привычного направления», которую следует преодолеть, чтобы развилась новая форма деятельности.
Мотивация активирует все нейронные уровни, определяющие благотворное поведение в данных условиях. Но если действия становятся неэффективными и нечто потребное оказывается недоступным, то внешняя моторная активность затормаживается. В этом случае сохраняющаяся активация замыкается на деятельности внутренней, осуществляя мысленные действия, но с отраженными следами потребных объектов. Это как бы свернутые внутрь мыслительные акции с представлением данного объекта, стремящиеся получить желаемый эффект. Сформировавшийся паттерн удовлетворительных действий может быть материализован и представлен обществу в форме ритуала, мифа, а позже в структурированном потоке букв, звуков и т.п.
Можно сделать не очень приятный для ученых, намеренных представить свои теоретические достижения как истину, вывод: знание – есть форма взаимодействия с внешним миром. Поскольку это наше взаимодействие, то в знании непременно присутствует субъективность, поскольку же в нем отражены внешние признаки, оно содержит и объективное. Абсолютно объективное знание невозможно.
Индивидуальное познание, осуществленное в результате реальных или мысленных действий, после материализации может стать объектом вторичного отражения, прежде всего для других членов общества. Об окружающем мире мы способны что-либо узнать только при взаимодействии с ним, и точно так же только в последующей практике это знание может получить подтверждение, тем более, если практика многократно осуществляется благодаря разноплановой деятельности общества. Приобретшее большую объективность знание предстает для прочих индивидов как самостоятельная объективность, которую нужно освоить для успешной деятельности. Создается иллюзия абсолютной истинности знания.
Третье. Для эффективности своих действий человек создает инструментарий, физический (технический) и мыслительный (познавательные методики, математика). В них сказываются и ранее отраженные качества внешних объектов, но и обобщенная специфика потребных, желаемых признаков (в древности – это острота наконечников, удобная форма рукоятки и пр.). В меру обобщения (субъективности) они предстают как собственно человеческое создание, но в меру воспроизводства познанных качеств внешнего мира несут в себе и объективность. Степень субъективности может быть очень велика (например, в мнимых числах). Поскольку инструментарий используется, то он поддерживается, пока эффективен и полезен. Практика определяет ценность или никчемность нашего творения. Тысячелетия практической деятельности человека утвердили высокую объективность многих его знаний и инструментария, так что использование их в сугубо мыслительных действиях позволяет делать обоснованные новые выводы о природе.
Как было сказано, предпосылкой формирования интеграций является чрезмерная совокупность активированных элементов. Поэтому в возникшую систему бывает вовлечено значительно больше элементов, чем было бы необходимо для ее устойчивой целостности. В процессе последующего распространения и воспроизводства многие излишние элементы и связи отстраняются, выделяя лишь структурно необходимое содержание. Так в организме все исходные функции действуют по типу «все или ничего». При познании также первоначально идет накопление знаний, как-то относящихся к возникшей задаче. Когда выявляется взаимосвязь, удачно разрешающая проблему, то многие побочно активированные сведения отпадают за ненадобностью. Постепенно формируется минимизированное решение, выделяющее линию необходимости. В науке, особенно на ее низших этажах, сконцентрировано именно такое, строго взаимосвязанное, отработанное в обширной практике, очищенное от малозначимых зависимостей, знание. Это знание, преподносимое как бы извне членам общества для изучения, также создает представление о ее непогрешимой истинности.
Четвертое. Мы - конечные существа, живущие среди конечных объектов, именно поэтому, наше знание изначально выявляло законы окружающей нас природы. Когда ученые начали исследование микромира и мегамира, то обязаны были создать более общую теорию, в которой классическая механика предстала как частная теория. При этом, однако, они так или иначе опирались на знания и инструментарий, выработанные в прежнем макромире. Приходилось как-то сочетать прежние понятия или делать количественные расширения их применимости. Такова корпускулярно-волновая теория, 4-- мерное пространство и пр. Большие сложности возникают при познании Вселенной. Теперь уже выдвигают струнную теорию, 10-мерное пространство и пр. Новый инструментарий, как и опосредованные взаимодействия, базируются на наших исходных формах восприятий, сформированных в конечной среде нашего существования. В том проблема познания всего и вся.
Ограниченность сказывается и в формах нашего мышления. Сведения этнографов об эволюции познания первобытных людей позволяют определить линию формирования логических суждений, когда изначальные психические ассоциативные представления стали возвышаться в аналогиях до суждений особенного, а позже в индуктивных умозаключениях до общих суждений. В согласии с принципом восхождения интеграций в многоуровневых системах в нашем мышлении каждый раз происходит переход от психических форм отражения через аналогию и индукцию к логическим суждениям. Этот процесс, как и все исходные преобразования в мозгу, протекает столь скоро, что чаще всего не осознается.
Сознательное, бессознательное
Вся существенная область познания, вплоть до действий с логическими суждениями протекает в процессе восхождения первичных форм отражения до ее высших форм. Это сфера бессознательного. Осознание познанного начинается благодаря коммуникации в сообществе, когда материализация познанных благоприятных действий, представленная для восприятия соотечественников, к тому же является для автора возможностью вторичного отражения, отражения отраженного. Этот процесс усиливается при соотношении аналогичных (материализованных) представлений со стороны иных индивидов.
Осложнение взаимоотношений среди народов и в самих сообществах привело к противопоставлению личности и общества, а в итоге к осознанию себя как иного самостоятельного индивида. Отчуждение продуктов труда от создателя в пользу совместных мероприятий способствует разрыву единства человека с причастными ему предметами труда. Самосознание – это следствие формирования логических форм отражения и распада общин, как целостных систем. Члены общин вовлекаются в противодействие с иными представителями социальных объединений, отчего их сознание выделяет «свое» в противоположность «иному».
Формальная логика, диалектическое мышление
Количественные соотношения однотипных объектов, отношения общего к частному столь устойчиво проявлялось в практике людей, что стало формой логического мышления. Общие закономерности в каждой научной области обычно определяют своеобразное мышление их специалистов. Но формальнологическое мышление в меру всеобщности, особенно после повсеместного внедрения математических методов в естественные науки, длительный период было доминирующей формой исследования природы. Сомнения в его значимости возникли после работ Канта, Гегеля и других философов – диалектиков.
Есть две стороны действительности, недоступные формальной логике. Ей неподвластны область бесконечного и акт развития, когда нарушается закон тождества. Попытки логики вторгнуться в эти области порождали и множили парадоксы. Формальное мышление хорошо лишь для изучения совокупности однотипных элементов, т.е. в суммативной системе до ее качественного преобразования. Закономерности развития формирует иной тип – диалектическое мышление. Но если два века тому назад законы диалектики определялись скорее всего интуитивно, то в наше время они могут уточняться и обосновываться при изучении качественных переходов в различных явлениях природы. Если же иметь в виду, что функционирование каждой многоуровневой сущности является непрестанным воспроизводством процессов прошлой истории ее возникновения, то диалектическое мышление должно превалировать в познании этого мира.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
