interim_sn


Сергей Новиков о Космической эволюции жизни: от Большого взрыва до Технологической сингулярности

размышления о феномене жизни и разума во Вселенной


Share Next Entry
Космическая эволюция жизни — падение в Сингулярность
interim_sn

В процессе эволюции нашей Вселенной жизнь на Земле возникает и развивается по некоторым общим законам, определяемым начальными условиями и природой Большого Взрыва при ее образовании. Жизнь, по мере накопления информации, как бы «падает» или "коллапсирует" во времени к некой особой точке, примерно так же, как вещество падает к центру черной дыры. При этом гравитация играет важную роль (особенно на начальных этапах) в процессах организации барионного вещества, которые ведут к появлению жизни и ее дальнейшему развитию.

На Мембране в последнее время стали  часто появляться статьи, авторы которых анализируют феномен  Жизни в его различных аспектах (к примеру,  см.  1 2 3 4). Эта тема  вызывает неизменный интерес и бурную полемику,  несмотря на спорность предлагаемых авторами  идей и подходов. Рискну предложить  взглянуть на  проблему немного шире и под другим углом, и подброшу новые данные и идеи  в развитие этой действительности очень давней и никогда не утихающей дискуссии.

Чтобы понять феномен  Жизни в самом общем виде, а также выявить общие закономерности  эволюции живых организмов (которые ассоциируются с самой жизнью), можно попробовать  собрать вместе все известные нам на сегодня данные о наиболее значительных шагах/этапах эволюции жизни на Земле от момента Большого взрыва. По оси ординат (с которой  удобнее работать  в логарифмическом масштабе)  будем  откладывать интервалы времени  между предыдущим и текущим событиями в истории эволюции, а по обращенной в прошлое оси абсцисс будем откладывать (также в логарифмическом  масштабе) время, которое отделяет  нас в настоящем от рассматриваемого  события (очередного эволюционного скачка/шага)  в прошлом.

Первой точкой  будет событие, когда, согласно имеющимся научным данным и оценкам, на планете Земля возникли первые примитивные формы  химико-биологической жизни — например,  РНК мир  (или даже еще более простые циклические самоподдерживающиеся химические реакции). Это событие произошло, примерно,  3.8 миллиардов лет назад (отсчитывая от нашего времени)  и немногим менее 10 миллиардов лет с момента Большого взрыва.

Следующим событием в эволюции земной жизни является появление первых ядерных одноклеточных или многоклеточных организмов - эукариот, которые возникли около 1.5-2 миллиардов лет назад и, соответственно,  через 1.5-2 миллиарда лет после возникновения самых первых  примитивных форм жизни на Земле. Так  будем  двигаться далее по крупным эволюционным вехам (подробнее все их можно увидеть на графике ниже) - вплоть до появления современного человека и начала его социальной эволюции, основанной на изобретениях и овладении все более совершенными инструментами и технологиями. На поздних этапах развития человеческой цивилизации можно выделить такие важные шаги, как: освоение электричества, начало промышленного  производства, научно-техническая революция, изобретение компьютера и Интернета. Видимо, уже можно было бы добавить сюда новую точку, связанную с овладением человеком  нанотехнологиями и создание им первых искусственных форм жизни, но достаточно остановиться на Интернете и современных компьютерных технологиях, которые уже широко вошли в нашу жизнь. В результате у нас получится такой очень любопытный график, который показан ниже  на рисунке 1:



Рисунок 1. Основные скачки в эволюции земной жизни по логарифмической шкале времени. По горизонтали от нуля (настоящее время) влево отложено время событий/этапов эволюции, происходивших в прошлом (логарифмическая шкала). По вертикали откладываются интервалы времени (тоже по логарифмической шкале), прошедшие между предыдущим и текущим скачком/событием эволюции. Самая первая точка отсчитывается от Большого взрыва, который удален от нас на 13.7 миллиардов лет в прошлое. Картинка взята с сайта известного ученого-футурулога Р.Курцвейла (KurzweilAI.net.)

В логарифмическом масштабе все точки хорошо ложатся на практически прямую линию, что указывает на то, что весь ход эволюции жизни управляется некими общими и пока неизвестными нам законами, и такие признанные авторитеты в области эволюции живой природы, как Дарвин, Ламарк и их более поздние последователи с различными модификациями и уточнениями  теорий естественного/расширенного отбора предлагают всего лишь правдоподобное, но неточное или неполное объяснение процессов эволюции.

При этом социальная эволюция человека подчиняется все тем же общим закономерностям и принципам, а не тому, как  объясняют историю человечества Мальтус, Спенсер и другие историки, и их теории. Получается, что роль личности в истории, а также различные случайности любого (!), в том числе природного и космического масштаба и характера, и их влияние на общую картину представленной на графике эволюции жизни на Земле, сведено  к минимуму. Все это выглядит крайне неожиданно! Такое впечатление, что все случайности происходят вовсе не случайно, а именно они и управляют ходом нашей эволюции жизни на Земле, либо, как в известной сказке Льюиса Кэролла, здесь приходится бежать, напрягая все силы, чтобы  оставаться на этой удивительной кривой эволюции жизни.

В настоящее время социальная эволюция человечества, очевидно, уже сменяется дальнейшей и еще более быстрой технической эволюцией, для  которой хорошо известны  законы Мура. Саму эту технику  вряд ли можно  отнести к биологическим формам жизни, но  новые компьютерные технологии влияют на образ  и даже способ жизни людей, и многократно усиливают  наши возможности  по сбору, хранению и обработке многообразной информации о нашем мире. Они также начинают брать на себя важные функции коммуникации и управления некоторыми процессами нашей повседневной жизни.

Здесь еще очень важно обратить внимание, что получившаяся кривая/закон эволюции жизни имеет одну бросающуюся в глаза особенность — благодаря все более ускоряющемуся прогрессу,   кривая стремится к некой точке в недалеком будущем на шкале времени, после которой дальнейший ход эволюции становится неопределенным, поскольку эволюционная кривая уходит в бесконечность, при приближении к этой особой точке. Такая кривая, если ее график построить в линейном масштабе времени по оси абсцисс, будет иметь вид гиперболы, стремящейся к вертикальной асимптоте. На рисунке 2 показан  такой график событий/этапов той же самой эволюции, что и на рисунке 1, но при линейной шкале времени по оси абсцисс:


Рисунок 2. Уменьшение промежутка времени между эволюционными событиями (биологическая, затем технологическая эволюция) автор Р.Курцвейл - см., например, здесь.


Кривая общей эволюции жизни на этом графике как бы проваливается в Сингулярность, которая находится уже совсем недалеко впереди нас в 2020-2050 годах! Эта картинка очень напоминает  падение материи к центру черной дыры, только здесь ход эволюции жизни (которую можно назвать Космической эволюцией) сходится к  особой точке во времени. Вразумительного объяснения характера и смысла такого вида кривой эволюции жизни пока никто не дал. Однако гиперболический характер законов эволюции живых организмов хорошо известен и можно отослать всех сомневающихся и интересующихся к работам  Хайнца фон Ферстера, который   в 1960 году открыл  закон гиперболического роста численности населения Земли (см. рисунок 3 ниже). Можно также рекомендовать работы Капицы С. П.  по проблеме  демографии.
 
 

Рисунок 3. Динамика численности населения мира, в миллиардах чел., 10000 г. до н. э. — 2000 г. н. э. Рисунок взят из этой  статьи в Википедии. 

Феномен  наличия особенности  или сингулярности на кривых эволюции получил название  Технологической сингулярности, которая намного обстоятельнее рассматривается в англо-язычном сегменте Википедии ( Technological singularity). С другими разнообразными данными и  графиками, свидетельствующими о гиперболическом характере  процессов эволюции можно познакомиться  по этой  ссылке, а также на этом очень интересном  сайте.

В настоящее время наша дальнейшая эволюция происходит на временах и в масштабах, лежащих за пределами возможностей людей: эволюционные скачки следуют один за другим на временах много меньших жизни одного человека, которые он уже просто не в состоянии  отследить и, тем более, успеть полноценно освоить. Человечество вступило в новый этап своего развития и вместе с новыми технологиями и системами  Искусственного или Расширенного Интеллекта становится единым организмом  нового качества со сложными функциями внутреннего устройства и распределения обязанностей,  где важную роль играют новые  системы внутренней коммуникации и управления  процессами принятия решений.

Таким образом,  подводя главный итог вышесказанному, можно сделать вывод, что эволюция жизни во Вселенной  берет начало от  Большого взрыва   и носит характер единой Космической эволюции, которая определяется начальными условиями в момент Большого взрыва и некоторым набором основных параметров нашего мира-вселенной.  В ходе общей эволюции Вселенной во времени, в ней  возникает жизнь, которая эволюционирует по законам гиперболического роста и такая эволюция жизни оканчивается (?) в некоторой особой точке во времени, за которой нас ожидает полная неизвестность. Об этой особенности или Сингулярности  мы пока можем лишь пытаться рассуждать или, скорее, о ней фантазировать, поскольку общие законы такой Космической эволюции в настоящее время  неизвестны, хотя Сингулярность уже совсем рядом, и непонятно, как может выглядеть или как следует продолжить график эволюции жизни за точкой сингулярности.


На этом статью можно было бы завершить, поскольку самое основное уже давно сказано. Ниже я лишь попробую обратить внимание читателей на некоторые определения и понятия, которые могут оказаться полезными для понимания феномена Жизни и ее эволюции:

*      Живые организмы - это информационные системы , которые занимаются сбором, накоплением и обработкой информации об окружающем мире, посредством его наблюдения/измерения - в результате чего они получают возможность адаптироваться к внешним условиям своего существования и развиваться/эволюционировать далее.

*      В процессе наблюдения и измерения мира его внутренним наблюдателями (живыми организмами) сам этот мир  становится более определенным, например, в смысле копенгагенской интерпретации квантовой механики  при измерении или определении некоторых его важных параметров. При этом всякая сингулярность или бесконечность теории часто указывает на возможный принципиально квантовый характер поведения физической системы в окрестности такой точки.

*      Жизнь и основные принципы ее эволюции заданы начальными условиями и параметрами нашего мира-вселенной, имевшими место в момент  Большого взрыва. Дальнейшие развитие мира-вселенной было во многом  предопределено, включая возможность возникновения в нем жизни и высшего разума. 

*      Эволюцию земных живых организмов следует рассматривать, как процесс, неразрывно связанный с общей эволюцией  нашей Вселенной, а эволюцию человека следует рассматривать неразрывно  вместе с  жизнью и эволюцией всей биосферы Земли.

*      Основную роль в физике  живых организмов, как открытых систем, играет  2-ой закон термодинамики, когда энтропия  системы уменьшается при  накоплении в ней информации, c  ростом сложности самой системы. Питание и получение энергии живыми организмами извне необходимо, прежде всего, для поддержания их низкоэнтропийного состояния за счет процессов метаболизма, в результате чего во внешнюю среду на выходе выделяются отработанные продукты  в более высокоэнтропийном состоянии, чем поступившие ранее на входе.
Тут можно сослаться на известную работу Э.Шредингера  "Что такое жизнь с точки зрения физики".

Относительно вопросов эволюции Вселенной и той роли, которую в ней может исполнять сознание и разум, можно рекомендовать  работы  известного ученого-космолога  А.Линде,  который большое внимание уделяет популяризации и доступному объяснению широкой публике многих важных идей и принципов физики и космологии.

Для тех, кто полагает, что основные события/вехи/этапы/шаги эволюции на графиках  рисунков 1 и 2 были подобраны специальным образом, и  все это лишь математический трюк, приведу еще одну ссылку на более полный   рисунок. Здесь собраны вместе данные 15 независимых исследований, авторы которых по-разному оценивают ход и основные этапы эволюции жизни  на Земле. Шума эти данные действительно добавляют (видимо необходимо различать основные шаги/скачки эволюции и промежуточные) можно считать ос, однако основной вывод, который был сделан в статье при  анализе графа эволюции на рисунке 1, от этого не  изменится, на мой взгляд.


Заключение:

Таким образом, на основании анализа данных по эволюции жизни на Земле, показано, что этот процесс (в виде непрерывного  развития особой организации барионной материи в некоторой области пространства Вселенной) происходит за ограниченное время - около 13.7 миллиардов лет . В течение этого времени
  в эволюции жизни непрерывно происходят скачки/шаги/переходы  с  возникновением новых уровней ее организации. При этом времена шагов или переходов равномерно уменьшаются со временем и  такая эволюция барионной материи  (при которой происходит  накопление  информации о нашем мире в некоторой ограниченной области пространства Вселенной)  стремится к особой точке во времени - к так называемой точке Сингулярности, после которой  дальнейший ход эволюции становится неопределенным.

Такая картина эволюции  напоминает и хорошо согласуется с общей концепцией эволюции  Пьера Шардена, изложенной в его известной работе  "Феномен человека" еще в 1937-1948 годах (!), где он ввел понятие точки Омега, фактически  являющейся такой точкой сингулярности.

Об этом процессе эволюции еще можно сказать так:  вся эволюция жизни - это непрерывный процесс познания Вселенной самой себя посредством таких разумных миров, как наш. Причем, похоже, что  высшая форма разумной жизни, которая возникла и существует на  Земле, возможна в каждой Вселенной (если, конечно, существуют разные вселенные) только в единственном мире, наподобие нашей планеты Земля.


Сергей Новиков, май 2011г.

продолжение на Мембране
 
 

  • 1
Невозможно маскировать нелепые домыслы "о самопроисхождении Вселенной" даже приняв за их основу абсурдную "сингулярностную" мину с термическим часовым механизмом.

я здесь не веду дискуссий. вообще в ЖЖ общаюсь на другие темы.
но если Вы всерьез хотите что-то обсудить и представить свои возражения, то прошу сюда на ФБ (тем более, Вам это должно быть гораздо ближе) там я сейчас постоянно на связи:

https://www.facebook.com/groups/getuphumans/

  • 1
?

Log in

No account? Create an account