|
|
 |
|
Глава вторая. Основные понятия геономической теории |
|
|
|
|
Sunday, 08 February 2009 |
|
Страница 7 из 10 §15. Структура геономического времени
Земля в целом как самоорганизующаяся динамическая система обладает собственным интегративным временем — геономическим временем, дление которого по шкале атомного времени оценивается в 5 миллиардов лет (точнее, речь идет о возрасте, поскольку дление планеты еще продолжается). Надсистемами геономического времени выступают времена Солнечной системы, Галактики, Метагалактики и, может быть, также мировое время Вселенной. Если время Солнечной системы, по-видимому, близко по величине геономическому времени, то возраст следующих надсистем предполагается большим. Составляющими геономического времени выступают различные виды природного времени, как дифференциальные — гравитационное, электромагнитное, атомное, молекулярное, так и интегральные — геолого-географическое, биологическое, экологическое и др.
Геономическое время, обусловленное как внешними (контриерархическими), так и внутренними (прямо иерархическими) факторами, является системной характеристикой нелинейных взаимодействий многих естественных тел и процессов, относящихся к различным уровням полииерархической организации. При этом частная временная интеграция осуществляется на каждом из уровней естественных тел, а общая — на уровне целостности всей Земли.
Структуру геономического времени можно рассматривать с различных точек зрения, при этом с разной ролью онтологического и гносеологического аспектов. Во-первых, можно выделять прошлое («геологическое время»), настоящее («географическое время») и будущее нашей планеты. Такой подход наиболее субъективен, но частично методологически обоснован. Он нашел отражение в распространенном членении наук о Земле на геологию (в том числе историческую геологию) и географию (а также физическую и динамическую геологию). География взяла также функцию изучения будущего. В этом же гносеологическом ключе выделяются Ю. А. Косыгиным и В. А. Соловьевым (1969) методологические системы: а) статические, примерно отвечающие геологическим телам, сформировавшимся в прошлом, б) динамические, относящиеся к геолого-географическим процессам настоящего, в) ретроспективные, характеризующие геолого-географические процессы прошлого, г) прогнозные.
С охарактеризованной структурой времени, определяемой положением наблюдателя в геономической процессе, сопряжено, во-вторых, естественное расчленение, или квантификация, времени по длительности процессов и по скорости их протекания. Различается длительность времени в масштабах геологического процесса в целом, отдельных его периодов, географического процесса; также в масштабах Космоса, планеты, регионов и тел разного порядка; наконец, в масштабах миллиардов, миллионов, тысяч и т. д. лет. Скоростная структура геономического времени выявляется по крайней мере по двум типам процессов: 1)относительно медленным, «латентным» геологическим изменениям и 2) относительно быстрым, активным геолого-географическим движениям. Установление временной структуры через пространственную называют спациализацией, а через скорость протекания процессов— велосификацией (В. И. Драгунов в кн. «Проблемы развития советской геологии», 1971).
Третий и наиболее глубокий по сравнению с вышеназванными путь установления структуры геономического времени связан с таксономией естественных систем. Время естественных объектов Земли и ее самой в целом обусловлено перекрещивающимися взаимодействиями в Упрямых и встречных линиях полииерархической организации природы. В самом общем виде намечаются встречные «организационно-таксономические потоки». Прямая «иерархическая организация берет начало в элементарных природных процессах, прослеживаясь по высоте и усложнению от субатомных уровней до геосфер. Контриерархическая организация, направленная из Космоса к Земле, в значительной степени формирует ее как целостное планетное тело с оболочечными подсистемами. Факторы контриерархического организационного потока не только определяют объекты планетарного масштаба, но и прямо или опосредованно «вмешиваются» в геолого-географические и биологические процессы на всех уровнях, вплоть до элементарных. Космические и физические виды времени выступают и условиями и составляющими интегративных земных времен. Такая единица астрономического времени, как галактический год (около 225 миллионов атомных лет), в одних масштабах земных процессов может представляться эволюционным фоном развития ряда геолого-географических регионов и этажей, а в других масштабах может быть соразмерной тектоно-магматическим циклам или макроритмам биогеосферы. Возможно, что с колебаниями галактического масштаба коррелируется изменение длительности геотектонических циклов в геологической истории, на сокращение которых обратил внимание С. Бубнов (1960).
Естественные земные системы (физические, геохимические, геосистемы, экосистемы, биосистемы), как уже подчеркивалось, не находятся в отношениях простой субординации и координации между собой, а образуют пространственно-временные пересечения и переплетения. Прямую (но не простую) соподчиненность образуют подсистемы геономического времени, характеризующие отдельные уровни организации — геофизические, геохимические, молекулярно-минеральные, почвенно-петрогра-фические, ландшафтно-геоформационные, регионально-этажные, оболочечно-геосферные. Выделяемые в пределах уровней организации структурные уровни просто субординированных и координированных объектов также обладают своими временами. При этом время каждого из уровней (по крайней мере надфизических) должно быть интегративным, поскольку системы этого уровня взаимодействуют не только между собой, но и с подсистемами и с надсистемами.
Вследствие нелинейных взаимодействий, как суммативных образований, так и целостных систем, принадлежащих к разным уровням, происходит образование самоорганизующихся систем определенных уровней. Самоорганизующиеся системы — от Земли в целом до составляющих ее разного рода геосистем, экосистем и биосистем — генерируют собственные колебательные процессы, как простые физические, так и интегративные геолого-географические, экологические и биологические. При этом физически равновесные системы (например, погребенные геоформации) могут переходить в неравновесные системы (в магматические очаги или в географические системы). Часто физическая неравновесность геосистем или биосистем, имеющих открытый характер, обеспечивает устойчивость этих систем как самоорганизующихся на собственном уровне. Таким образом, понятия равновесности и устойчивости оказываются различными для разных уровней организации. В целом же колебательные процессы и смена состояний геосистем составляют более общую стадийность их необратимого развития, включающего генерацию и становление, а также деструкцию и исчезновение систем в эволюционных рядах.
Самоорганизующаяся природная система автономизируется и самоизолируется в значительной мере с помощью автоколебаний, собственных временных ритмов, приобретая и сохраняя тем самым свою индивидуальность и таксономическую определенность. При этом система часто становится квазистационарной, т. е. существенно не изменяется при прохождении через нее собственных и чужих колебаний. На внешние колебания самоорганизующиеся системы реагируют обычно избирательно и принимают их часто опосредованно, что затрудняет установление корреляционных и причинно-следственных зависимостей. Гармонические колебания осложняются интерференцией, резонансом, сдвигами фаз и т. п. Колебательные процессы созидают и сохраняют естественные системы, а также могут вызывать их распад и самоуничтожение.
Ритмичность геономических процессов обусловливает структуру земного времени. Как замечает Дж. Уитроу, «первобытная идея времени как ритмического повторения стала основой его деления и в конце концов его измерения» (1964, с. 78). И далее: «Мы воспринимаем время не непосредственно, но только в виде конкретных последовательностей и ритмов. Таким образом, это не само время, а то, что происходит во времени и вызывает действие. Время основано на ритмах, а не ритмы на времени» (с. 107). Геономическая ритмичность охватывает весьма разнообразные колебательные процессы — от элементарных физических до сложнейших геолого-географических и эколого-биологических. Временной ритм выступает индикатором конкретного акта самоорганизации, которому отвечает элементарная структурная единица времени той или иной естественной системы — ее временной «квант». Каждая сложная естественная система обладает собственным интегративным ритмом, тогда как другие фиксирующиеся в ней ритмы относятся к надсистемам, к смежным системам и к подсистемам. В этом заключается таксономическое значение временных ритмов как специфических атрибутов естественных систем и как квантов пространственно-временной структуры системного материального мира.
В качестве центральной компоненты геономического времени выступает геологическое время, отвечающее процессам, происходящим на уровнях минералов и других разноранговых геосистем вплоть до комплексных геосфер (типа литосферы, географической оболочки, биосферы). Геологическое время само является интегральным и относится к наиболее сложным временным проявлениям природы, хотя для исследования его существуют более или менее надежные шкалы измерений, основывающиеся на физических, астрономических и реже собственно геологических процессах. Трудность исследования геологического времени заключается, в частности, в том, что если при изучении, например, физического времени можно из последнего и не выходить, то для исследования геологического времени нужно знать разные времена, включая физическое и биологическое, а также и психологическое время, поскольку мы пытаемся постигнуть исторический процесс.
Особенность геологического времени заключается в его фазовой стадийной структуре, вызванной последовательным переходом геосистем из исходного состояния в другое, например из активного (географического) в латентное (захороненное) и вновь в активное (ультраметаморфизм, размыв). Стадийность и разного порядка ритмичность геологического времени следует рассматривать как сложные топологические и симметрические его свойства, которые помогают уяснить эволюцию и историю Земли.
Проблема геономического времени оказывается во многом по существу таксономической. Разработка и увязка различных шкал времени в науках о Земле требуют установления общей таксономии геосистем. Эта таксономия сложнее биологической, поскольку включает в себя и биогеосистемы. Обладая огромным эмпирическим материалом, представители геолого-географических наук мало сделали в отношении таксономии своих объектов, ограничившись преимущественно разработками в пределах отдельных их классов. Полезно напомнить, что становление биологии началось с создания таксономической схемы, причем биологическая систематика непрерывно совершенствуется и таксономическая система охватывает все более сложные биологические объекты. Если таксономия геосистем оказывается, в частности, базисной для геохронологии, то со своей стороны геохронологическая проблематика способствует выявлению автоколебаний динамической системы Земли и ее подсистем и соответствующих временных ритмов, что способствует становлению общей геолого-географической таксономии. Между прочим, разнопорядковостью ритмов геономического процесса во многом обусловлено разделение предметов геологии и географии, климатологии и метеорологии и др. Значительный эмпирический и теоретический материал по проблемам геохронологической ритмичности рассеян в географической и геологической литературе, в частности в сборниках «Доклады на ежегодных чтениях памяти Л. С. Берга» (особенно в VII—XIV и XV—XIX, изданных в 1968 и 1973 гг.). О геологических аспектах проблемы см. в кн. «Проблемы развития советской геологии» (1971) и др.
Сказанное позволяет внести коррективы в некоторые представления о специфике геологического времени. В. И. Драгунов (1965) справедливо замечал, что «скорости преобразования движения материи вполне характерны и конечны для определенных уровней ее организации» (с. 61). Но множественность видов организации и множественность объектов каждого уровня определяют «в конечном счете вероятностный характер некоторых свойств времени» (там же). В книге «Проблемы развития советской геологии» (1971) Драгунов пишет, что операции со временем не вызывают затруднений при небольшом наборе уровней, а при значительном их наборе могут опираться на представление «о статистическом характере времени и соответственно необходимости его вероятностного описания» (с. 95). От себя лишь добавим, что статистический подход к времени принципиально ограничен онтологически и методически (см. выше).
За пределы этих ограничений выходит К.В. Симаков: «Понятие «геологическое время» по своей сути является среднестатистическим. В этом состоит кардинальное различие понятий «физическое» и «геологическое» время. Оперируя понятием «физическое время», мы подразумеваем, что длительность любого явления можно получить суммированием продолжительности существования составляющих его элементов. Справедливость данного положения можно проверить экспериментально. Протяженность любого явления в геологическом времени не адекватна сумме длительностей существования его частей... продолжительность формирования фиксированного в земной коре геологического явления равна среднестатистической сумме длительностей образования его элементов» (1974, с. 82—83). Критика этих положений сводится к следующему: 1) среднестатистическим «по сути» никакое время, как объективная закономерность, быть не может; 2) статистические характеристики и методы используются для оценки физического времени, в частности среднестатистическим является понятие о полураспаде при установлении атомного времени, не говоря уже о статистическом характере термодинамического энтропийного времени; 3) если какие-то процессы, преимущественно деструктивного типа, и могут описываться с помощью моделей среднестатистического времени, то все же время геосистем по сути является не статистическим, а системным — и в этом смысл неадекватности времени геосистемы сумме времен составляющих ее компонентов. Между прочим, в той же работе Симаков опровергает гипотезу Дж. Уитроу об основном ритме Вселенной, поскольку-де этим признается независимость метрических свойств времени от материи. Но, во-первых, Вселенная представляет собой материальную систему, не лишенную, конечно, времени как своего атрибута, а следовательно, и временного ритма на уровне своей целостности, а во-вторых, ритм не является метрическим свойством времени, хотя он и определяет эти свойства.
В работе К. В. Симакова и В. И. Оноприенко (1975) отдается должное «концепции геологического времени в трактовке Крутя», которая «позволяет наметить основные топологические свойства геологического времени», но еще не выявляет его «специфики» (с. 99). Поэтому авторам представляется «более перспективным» идти по пути сопоставления геологического и физического времени, которые до наших дней отождествляются, хотя в принципе и несводимы друг к другу. Однако далее в этой работе не дифференцируются физические времена и постулируется «статистическая природа геологического времени». Авторы завершают изложение справедливым утверждением о невозможности «абсолютно точного» измерения геологического времени. Но ведь это относится и к любому физическому времени.
|
|
|
|
|
|
|
Библиотека