Труды Щаповой Ю.Л. Начало развития междисциплинарных исследований в естественнонаучной парадигме

В работах Ю.Л. Щаповой предложен новый подход к проведению междисциплинарных исследований знаний открытой сложной системы.

При этом она использовала в качестве измеряемого параметра такой системы сложность материального производства и такой масштаб времени при его измерении, на котором известными законами физики можно пренебречь, но учесть «малую возрастающую величину» этого параметра, определяющего феномен развития системы.

https://ic.pics.livejournal.com/ss69100/44650003/2156483/2156483_300.gifЮ.Л. Щапова разработала также модель развития популяции человека и установила факт его ускоренного развития в археологическую эпоху (от 7 млн. лет до 5000 лет до Р.Х.), описываемого в обратном времени рядом Фибоначчи с интервалом времени, равным 1000 лет.

Юлия Леонидовна говорила, что её главное открытие – это установление хронологии археологических эпох. Я же ей объяснял, что она сделала для современной науки больше. На это она отвечала, что это ваша интерпретация её работ, с которой она в принципе согласна.

Сравним её археологический эксперимент (опыт) с опытами Г. Галилея, после которых началась развиваться классическая физика. Г. Галилей описал механическое движение центра тяжести тел, введя модель материальной точки, которая использована в дальнейшем для описания движения частиц в замкнутой системе.

Выводы об эволюции из законов механики противоречат опыту открытых сложных систем.

Поэтому проблемой современной науки является обобщение модели материальной точки и описание закономерностей развития открытых сложных систем, к которым относятся и биологические и социально-экономические системы, в которых трансформация солнечного излучения определяет их эволюцию и развитие. При разрешении этой фундаментальной проблемы труды Ю.Л. Щаповой могут оказать существенную помощь будущим исследователям.

Археология может изучать развитие, в частности, популяции человека, материального производства, разрабатывая и применяя в исследованиях элементы будущей теории с учётом возникновения, развития и естественного отбора открытых сложных систем.

Начало этому положила Ю.Л. Щапова, установившая ускоренное развитие материального производства и популяции человека в археологическую эпоху, введя в научный оборот параметр (сложность организации объекта) и разработав новый способ его измерения, используя интервал времени, на котором законы механики и термодинамики усредняются, и поэтому ими можно пренебречь.

Новый для современного естествознания и истории параметр – это также сложность трансформации солнечного излучения какой-либо системой. Эта сложность может быть отражена в артефактах, технологиях материального производства, в конечном итоге, в сложности преобразования потока солнечного излучения системой.

Ранее сложность организации С.В. Мейен использовал в биологии и в номогенезе Л.С. Берг. Единица измерения параметра сложности отражает процент особей в популяции с заданными признаками их развития. Из её работ следует, что сложность системы, на примере человека в археологическую эпоху, описывается рядом Фибоначчи с интервалом обратного времени в 1000 лет.

Ряд Фибоначчи можно представить при n>10 в виде геометрической прогрессии с множителем, равным золотому сечению. Отсюда следует, что Ю.Л. Щапова установила опытным путём новую классическую связь арифметической и геометрической прогрессий. Приращение сложности организации открытой системы описывается арифметической прогрессией.

Интервалы же времени, характеризующие возникновение нового, описываются геометрической прогрессией. И хотя это частный случай, который описывает развитие популяции человека только в археологическую эпоху, это никак не умаляет важности полученного ею результата.

Ю. Л. Щапова обнаружила опытным путём асимметрию распределения биологических событий: быстрое возникновение и развитие чего-то нового и медленный уход чего-то старого. Она предложила модель ускоренного развития человека в археологическую эпоху.

Её описание опыта развития не противоречит открытию «Т–слоя», сделанному академиками А.Н. Тихоновым и А.А. Самарским в 1967 году. Она показала, что «малая возрастающая величина сложности материального производства» привела к нарушению равновесия биоценоза популяцией человека на 5 порядков, 2005 г. Механики Ньютона недостаточно для описания феномена развития, так как она не учитывает трансформацию солнечного излучения в описываемых системах.

В своих исследованиях я показал, что закономерности развития не описываются математикой, основанной на натуральном ряде чисел, необходимо использовать методологию холизма, на которую независимо от моих работ обращала внимание Ю.Л. Щапова.

Она показала на конкретном примере, что эксперимент (опыт) богаче теории.

Её закономерность развития человека помогла мне обнаружить ошибку в моих теоретических выводах. До знакомства с её работами я построил теорию, описывающую трёхсущностное взаимодействие Бытия и Небытия по закону Предустановленной гармонии, провозглашённому Г.Лейбницем в 1695г.

И делал вывод, что Бытие стремится к гармонии.

Оказалось, что этот вывод не совсем верен. Бытие стремится не к гармонии, а к новым событиям («Дважды нельзя войти в одну реку» – Гераклит Эфесский). Живая природа стремится к новым событиям через гармонизацию своего внутреннего развития и взаимодействие с окружающей средой по золотой пропорции с учётом памяти о своём возникновении и развитии.

Бытие, как открытая система, стремясь к новым событиям, состоит из разных частей. Между этими частями возникают границы, между ними могут возникать потоки энергии, вещества и информации. При этом каждая часть или подсистема стремится стать оптимальным преобразователем каких-то конкретных параметров энергии, вещества и информации по золотой пропорции.

Только живая организация материи достигает нового способа преобразования солнечного излучения через собственное развитие с учётом памяти о своём развитии, начиная с возникновения. При этом живая природа изменяет постоянно свойства окружающей среды.

Осмысление работ Ю.Л. Щаповой и её вклада в междисциплинарные исследования позволяют нам разрабатывать синтез статистической механики и метода Фибоначчи. Этот синтез разрешает фундаментальное противоречие второго закона термодинамики опыту существования и развития живой природы. Он описывает феномен развития и специфичность живой природы за счёт введения новых функций, параметров и способов их измерения.

О. Конт писал, что социология должна опираться на физику, математику и физиологию. Историки и археологи также стали опираться на достижения физики, математики и физиологии человека.

Закономерности развития принципиально отличаются от законов движения центра тяжести тел и от законов статистической механики. Последние содержат симметрию движения тел в пространстве и времени.

Развитие же популяции человека – это необратимое взаимодействие Бытия и Небытия, возникновение, развитие и естественный отбор организации сложных систем, симметрия трёхсущностного взаимодействия Бытия и Небытия, где главным является сложность трансформации солнечного излучения объектом, которая изменяется с интервалами времени в геометрической прогрессии.

На этих примерах я пояснял Ю.Л. Щаповой, что её археологический эксперимент сопоставим по значимости для современной науки с экспериментами Г. Галилея для развития классической механики.

В соавторстве с Ю.Л. Щаповой мы сформулировали принцип историзма:

все материальные и идеальные объекты природы имеют свою историю возникновения, развития и деградации.

В реальной и идеальной природе, созданной человеком, нет объектов вне исторического возникновения и развития («вечных» атомов Демокрита и материальных точек не существует в природе). Ю.Л. Щапова подчеркивала, что знание исходных принципов важнее знания конкретных фактов.

Работы Ю.Л. Щаповой, установившие модель ускоренного развития популяции человека и общества, открыли новые закономерности развития открытой системы и способ их измерения. Это новые междисциплинарные знания для мирного перехода к будущему обществу и его мирохозяйственному укладу.

«Развитие человечества, часть 2:
материальное производство в археологическую эпоху
(концепция и археологическая модель)»

Ю.Л. Щапова, доктор исторических наук, МГУ им. М.В. Ломоносова,
доклад на II (XVIII) Всероссийском археологическом съезде в Суздале в 2008 г.

Археологическая эпоха (далее АЭ) – это период возникновения материального производства, социальной организации и духовной культуры в пространстве ойкумены. Отсчёт её времени ведут с появления предков человека около 6,8 млн. л. назад.

Содержание и предмет изучения АЭ – все виды производства, его энергообеспечение, информация, культура и интеллект человека, которые изменяются с течением времени.

По отношению к ним время выступает в качестве уникального, объединяющего начала. Существует два образа времени, физическое и историческое. Кроме того, существует археологический «Образ времени – 3», сочетающий признаки того и другого.

Образы времени связывают АЭ воедино с историей живого на Земле и историей Человечества. Значение целостного рассмотрения хронологии и периодизации АЭ возрастает. Информатико-кибернетическая (Гринченко, 2007, 2008) и математическая (Щапова, 2005) модели хронологии и периодизации АЭ не зависят от археологического контекста. Модели были верифицированы и интерпретированы каждая отдельно, а также в сравнении друг с другом и с хронологией, принятой в археологии (Гринченко, Щапова, 2008).

В качестве математической модели хронологии и периодизации АЭ предлагается использовать ряд Фибоначчи (далее – РФ), каждый член которого, начиная с третьего, равен сумме двух предыдущих (1–1–2–3–5–8–13–21–34–55–89–…), а соотношение смежных членов стремится с его ростом к «золотому сечению». Если добавить к числам наименование «тысяч лет», то этот ряд с достаточной точностью моделирует известную археологическую хронологию (Щапова, 2005).

Периодом (обозначен в записи РФ длинным тире) будем называть промежуток времени, заключенный между двумя соседними числами ряда (подробнее см.: Щапова, 2005. С. 129–150).

Результат такого модельного представления – дополнение к хронологии периодизации и принятому в археологии делению на «века» (палеолит, неолит, энеолит, бронзовый, железный) и их отделы: ранний (нижний), средний и поздний (верхний). Каждая строка в таком модельном ряду – своего рода макроединица процесса, всего их восемь (табл. 1).

 28657–17711–10946–6765–4181–2584–1597                   6765–4181–2584–1597–987–610–377                                  1597–987–610–377–233–144–89                                               377–233–144–89–55–34–21                                                           89–55–34–21–13–8–5                                                                    21–13–8–5–3–2                                                                            5–3–2–1–1                                                                                2–1–1 

Вторая строка этой таблицы моделирует более древнюю эпоху, чем нижний палеолит, её я назвала археолитом. Первая же строка – дополнение, отражающее предысторию АЭ.

Анализ показывает, что все макроединицы имеют трёхфазную структуру: скрытая фаза – явная фаза – скрытая фаза. Явные фазы в палеолите имеют по три периода, во всех остальных – по два. Явные фазы последовательно замещают друг друга, на этом основана номинативная периодизация «веков»: олдован, ашель, мустье, верхний палеолит и далее. Скрытая фаза становления, два её периода, предваряет явную, конец одной фазы и начало другой точно совпадают (возможно, что такие совпадения приоткрывают структуру макроэволюционных процессов, составляющих АЭ). Скрытая фаза инволюции следует за явной.

Первая скрытая фаза – фаза становления (один или два периода), вторая – фаза исчезновения, или инволюции (всегда один период). Скрытые фазы, параллельные явным, почти удвоили продолжительность АЭ. Согласно рассматриваемому алгоритму, скрытая фаза становления – это время становления последующей явной фазы. Полная эволюция каждой макроединицы представлена графически (рис. 1).

Синхронизация макроединиц эволюции внутри хронологической модели не только подтвердила очевидное, но и выявила некоторые новые закономерности и особенности.

Фрагмент таблицы рассмотрим подробнее, начиная с 6765 тыс. лет = 6,8 млн. л. – с появления Homininae, по А.П. Бужиловой. На уровне 2584 тыс. л. появился Homo habilis, хабилиновые и приспособленная галька; на уровне 377 тыс. л. последняя оставалась известной, а Homo habilis и хабилиновые исчезли. Это первый пример того, насколько разная историческая судьба техноценоза и его создателя: развитие техноценоза – своего рода континуум, у истоков нового техноценоза стоит новый носитель.

В той же строке на уровне геометрического пика, в середине 2 млн. л. (по модели, – это 1597 тыс. л.), появился архантроп, скрытая фаза эволюции которого началась тотчас. Он станет носителем следующего, ашельского техноценоза. Примерно около 600 тыс. л. складывается классический ашель, согласно модели, он существует с уровня 610 тыс. л. В геометрический пик строки, соответствующей нижнему палеолиту и ашелю, на уровне 377 тыс. л., возникает новый носитель, и техноценоз ещё более усложнится.

Появление Homo habilis в археолите на рубеже первого и второго периодов явной фазы было закономерным. Эволюция АЭ – нелинейный процесс, развёртывающийся по меньшей мере в две параллели. В столбцах на уровнях 1597, 377, 89, 21, 5 и 2 тыс. л. по три строки, в остальных случаях по две.

Строенные моменты времени удобно назвать узловыми. В эти моменты завершается скрытая фаза инволюции одной макроединицы, явная фаза актуальной достигает геометрического пика, и начинается период скрытой фазы становления следующей.

Кстати: узловой момент – это целая тысяча лет, в течение которой сменилось 30 – 40 поколений. Для закрепления возникшей новизны достаточно не более половины.

Узловые моменты открывают, закрывают и делят каждую строку (всего их восемь). Интервал между соседними узловыми моментами (по нисходящей) в 4,2 раза больше предыдущего, интервалы между периодами – в 1,618 раза. Последняя величина соответствует «золотому сечению», первая – ему же, возведённому в третью степень. «Космическая гармония», «золотое сечение» процессов эволюции и развития в АЭ заканчивается на уровне 5 тыс. л.

Возможно, что эволюция человека, начиная с 5 тыс. л., обрела новую специфику. Из пошаговой модели техногеноза, построенной с учётом узловых моментов, следует, что потенциал, которым техноценоз обладал исходно (на уровне 2584 тыс. л.), раскрылся полностью тоже к 5 тыс. л., пройдя через критические точки согласованной модели (Гринченко, Щапова, 2008).

Основная идея предложенная модели: эволюция и развитие материального производства в АЭ представлены как процесс закономерный, внутренне согласованный и управляемый общими законами эволюции, и поэтому предсказуемый, если смотреть на него в ретроспективе, идя от сложного к простому, к его истокам.