Б. Физическая сущность явления самоорганизации, согласно концепции эволюционного катализа, и ее адекватность природе

Как показано в [45], в подходе эволюционного катализа [30–31] главным условием самоорганизации принимается неравновесность, причиной — полезная работа против равновесия, а движущей силой — часть свободной энергии обменного процесса E, используемая на внутреннюю полезную работу (Q) при максимальном рассеянии свободной энергии E обменного процесса (1). При этом показано, что самоорганизация прямо зависит от потока Q, используемого на внутреннюю полезную работу против равновесия и являющегося ее мерой. Другими словами, степень самоорганизации системы зависит от коэффициента полезного использования энергии E, освобождаемой в обменном процессе (1)

r = Q/E (12)

и повышается в ходе эволюции, причем в самых высокоорганизованных системах

r ® 1; Q ® E; Q ® 0. (13)

В открытых же системах с низкой самоорганизованностью

r ® 0; Q ® 0; Q ® E. (14)

Теория эволюционного катализа показывает, что на эволюционные превращения систем затрачивается энергия, т. е. каждое эволюционное изменение также является процессом самоорганизации, использующим часть энергии E. При этом, если вероятность эволюционного изменения открытой каталитической системы равна р, имеем следующее распределение потока Q на самоорганизацию при существовании и эволюции систем

Q = (1–p)Q + pQ. (15)

Кроме того теория показывает, что в ходе прогрессивной эволюции происходит саморазвитие самоорганизации систем с постоянным ростом коэффициента r (13) и понижением степени необратимости обменного процесса до нуля

h = Q/E ® 0. (16)

Неравновесная термодинамика рабочих процессов, описывает [45] все эти процессы в виде последовательных трансформаций энергии, освобождаемой в обменном процессе (1)

E = Q + Q = Q(1–p) + pQ + Q = QQ + pQ + Q = QQT + QQx + pQ + Q. (17)

Антиэнтропийность самоорганизации в этом подходе подчеркивается отсутствием функций энтропии в неравновесной термодинамике рабочих процессов и бессмысленностью их применения особенно для процессов эволюции, осуществляющихся, согласно [30–31] при T = const. Для описания достаточны функции E, Q, Q в уравнении (1) и связанные с Q функции: r = Q/E, (1–p)Q, pQ, определяющие меры самоорганизации.

Эволюционный катализ различает два типа самоорганизации для индивидуальных элементарных открытых каталитических систем (ЭОКС) и их множеств (М–ЭОКС), имеющих одну и ту же физическую сущность, но различающихся по имманентным свойствам и морфологическим особенностям самоорганизованных объектов [45]. Континуальная (видовая) самоорганизация микроскопических ЭОКС (название происходит от понятия «кинетический континуум веществ и процессов», отражающего целостность и функциональную неделимость ЭОКС). Когерентная (коллективная) самоорганизация макроскопических множеств ЭОКС (название происходит от когерентности поведение множества индивидуальных ЭОКС при их кооперативном взаимодействии и тождественно сущности самоорганизации макросистем, определенной Хакеном [48]. При этом подчеркивается зависимость проявлений когерентной самоорганизации от наличия определенной континуальной самоорганизации индивидуальных объектов, составляющих множество, т. е. находится конкретный ответ на вопрос Эбелинга [49], почему для образования диссипативных структур нужно наличие дополнительных условий, связанных с природой компонентов макросистемы.

Континуальная самоорганизация ЭОКС изменяется при каждом эволюционном изменении системы, причем каждый такой акт является также процессом самоорганизации. Прогрессивную же химическую эволюцию теория описывает как саморазвитие континуальной самоорганизации индивидуальных ЭОКС в ходе естественного отбора наиболее прогрессивных качеств.

При этом, как известно [53], подход с позиции эволюционного катализа был широко использован не только для описания и обсуждения разных типов самоорганизации, но и для разработки полной количественной теории прогрессивной химической эволюции и возникновения жизни.