Текст книги "Аз есмь. Поля Гермеса"

1.7. Мотивация духовного производства у человека

 
Есть упоение в бою,
И бездны мрачной на краю,
И в разъяренном океане,
Средь грозных волн и бурной тьмы,
И в аравийском урагане,
И в дуновении Чумы.
Всё, всё, что гибелью грозит,
Для сердца смертного таит
Неизъяснимы наслаждения —
Бессмертья, может быть, залог,
И счастлив тот, кто средь волненья
Их обретать и ведать мог.
 

А. С. Пушкин, «Пир во время чумы»

Обратимся теперь к духовной сфере, которая немыслима без эмоционального начала. Эмоциональность, как таковая, существует только потому, что живое оперирует сигнальными системами (говоря обобщенно), или обладает нервной системой разной сложности. В этом смысле инстинктивные эмоции могут быть приписаны даже одноклеточным организмам. Если есть сигнал, требующий реакции, любой организм принимает решение о том, как реагировать на сигнал. Ответы на сигналы вполне могут быть охарактеризованы как эмоциональные. Очевидные примеры такого поведения мы видим у пчел, термитов и муравьев, когда главная особь – матка транслирует свои команды всему муравейнику или улью, вызывая соответствующую реакцию специализированных особей. Эта реакция может быть истолкована, например, как агрессия, сосредоточение внимания, или как поисковое поведение. В свою очередь сама матка принимает химические и тактильные сигналы от отдельных особей, причем часто сигналы приносятся через специализированных посредников. Химические и иные сигналы передаются не только по вертикали управления, но и по горизонтали. Например, муравей-разведчик указывает дорогу к пище, при этом рабочие муравьи становятся более активными. Пчела-разведчик танцует специфический танец-маршрут, чем привлекает внимание других пчел, которые выглядят завороженными этим танцем, то есть сосредотачивают на нём всё своё внимание.

Вообще этот нескончаемый поток сигналов можно интерпретировать как своеобразное мышление муравейника (роя) как целого – живой системы более высокого организационного уровня, чем отдельные организмы. И чем более совершенны и чем выше организованны виды, тем большую эмоциональность (а значит и проявления духовности) мы можем наблюдать. Всем плацентарным свойственен материнский инстинкт и соответствующее поведение. Каждому известны эмоции домашних животных, связанные с материнством и детством. Эмоциональный окрас реакции на опасность хорошо заметен у птиц, причем в этом окрасе наблюдаются индивидуальные отличия. Человек же, как наиболее сложная живая система, унаследовал от своих животных предков не только инстинктивные эмоции, но и богатейший, социальный по своему происхождению, пласт эмоций, связанных с восприятием окружающего мира и коллективным поведением людей. Все богатство эмоциональных реакций воспроизводилось, совершенствовалось и накапливалось из поколения в поколение, на основе их передачи потомкам посредством воспитания и обучения. Воспитание, в природе вообще и у человека в частности, основано в основном на принципе «делай как я», при котором ребёнок учится формировать и контролировать свои эмоции, глядя на реакцию взрослых на то или иное событие или на его собственное поведение. Накопленный за тысячелетия человеческой истории устойчивый набор реакций мы можем наблюдать в виде традиций, языков, культур, искусства, различных художественных формах, передающихся людьми от поколения к поколению. Таким образом, Бог (будучи великим инженером) создал условия для постепенного и поэтапного осознания Себя (Бога) живыми существами, в том числе и средствами эмоциональными и художественными (т. е. духовными), осознания без всякого явного принуждения к «строгой научности», мотивируя только лишь силой обстоятельств. Силой, заключающейся в устройстве известного нам материального мира, в его побуждающих к действию качествах.

Всякая жизнь на любых планетах (в силу этих обстоятельств) будет стремиться к все более высокой степени осознания себя, а значит и Бога. Всевышнему всегда есть из чего выбирать, не следует наивно и эгоцентрично полагать, что Земля единственная планета во Вселенной, на которой есть или будет существовать разумная жизнь.

Между прочим, из сказанного следует, что все наследие первичных мотивов, выражающееся в украшательстве, специфическом половом поведении, вроде распускания перьев павлинами и т. п. и т. д., может быть осознано человеком применительно к самому себе, как явлению одновременно и животному (биологическому) и духовному (сигнально-информационному).

Человек, осознавший природу этих явлений в самом себе, по большому счету уже не испытывает нужды в вызывающей раскраске (в чем бы она ни проявлялась), степень его осознанности самого себя и окружающего мира, становится важнее, поскольку, наконец, им приобретается смысл собственного существования.

Ведь жизнь теоретическая, наполненная духовным творчеством, согласно Аристотелю, тоже добродетельна.

Итак, следует сказать, что материальное производство, а также духовное производство (запечатление в понятных всем образах эмоций, чувств и вообще психических состояний разной степени сложности) присущи всему живому. Человек в этом смысле не исключение, а такой же живой объект, интегрированный в окружающую среду, разве что способный свои эмоциональные переживания осознать на всю их глубину (включая истоки их возникновения) и способный выразить их в художественных и строгих, научных формах, пригодных для передачи следующим поколениям.

1.8. Энергетические ресурсы и эффективность живого и человека, как преобразователей энергии

 
Я сегодня рукой упругою
Готов повернуть весь мир…
Грозовой расплескались вьюгою
От плечей моих восемь крыл.
 

Сергей Есенин «Инония»

Мы не знаем точно, как возникла жизнь. Но изначально она использовала первичный океанический бульон как питательную среду колоссальной энергетической и вещественной емкости. Несомненно, в этой среде шли разнонаправленные химические реакции. Естественный путь всяких реакций – химическое равновесие, т. е. состояние, энергетического минимума. Понятно, что в первичном океане не было такого равновесия, существовали внешние относительно океанической среды процессы, нарушающие химическое равновесие, например солнечный ультрафиолет, разрушающий молекулы, молнии, извержения вулканов и прочие явления. Известно, что скорость химических реакций зависит от физических условий, в которых находятся реагенты и от наличия катализаторов. Так вот, живая клетка это по сути изолированный химический реактор, с собственной средой и собственным набором катализаторов. Первичная клеточная жизнь существовала только потому, что скорость химических реакций внутри живых клеток превышала естественную скорость химических реакций вне клетки. Дисбаланс между живой клеткой и окружающей средой в скорости химических реакций (как и другие градиенты физических и химических величин тоже) и есть фундаментальный фактор отличающий живую материю от неживой. Подобные хемотрофные биоценозы (построенные на готовом химическом «топливе») сейчас наблюдаются у черных курильщиков на океаническом дне, и они не нуждаются в солнечном свете.

Клеточная эволюция на нашей планете продолжалась не менее двух миллиардов лет и шла по пути совершенствования клеток с точки зрения эффективности энергетики. Основным двигателем биологического прогресса, вероятно, следует считать симбиоз (придававший клеткам фундаментально новые свойства, чего трудно ожидать от обычных мутаций), когда большие клетки поглощали в качестве симбионтов малые, а те в свою очередь эволюционировали в направлении оптимальном для клетки-носителя, иногда до полной, так сказать, потери индивидуальности. Судя по всему, благодаря этому механизму (симбиозу) клетки сейчас имеют очень сложные ядра и специфические образования вроде хлоропластов и митохондрий, которые имеют свою собственную наследственность, отличную от наследственности клетки-носителя. Тут следует сказать, что такой плотный симбиоз обеспечивает наиболее полное использование молекулярных продуктов симбионтов, поскольку они не рассеиваются в окружающей среде. Т. е. в некотором смысле, с точки зрения клетки-носителя, продуктивность внутриклеточных симбионтов близка к 100%.

С давних пор энергетической основой существования жизни является солнечная энергия. Жизнь довольно непродуктивно использует падающий свет. Растения поглощают около 2% энергии падающего на них солнечного излучения. Коэффициент полезного действия (КПД) фотосинтеза, если его считать по поглощенным хлорофиллом квантам света, составляет около 30%. Однако далеко не весь спектр солнечного излучения может участвовать в фотохимических реакциях в клетках растений, да и сам полезный участок солнечного спектра тоже отчасти рассеивается и отражается. На рисунке 1 видно, что растения мало используют зеленую и желтую зоны спектра и почти совсем не используют красную часть, с длиной волны больше, чем 700 нанометров.

Рисунок 1. Использование растениями солнечного спектра

По некоторым современным данным КПД продукции культурных растений, относительно всего падающего солнечного излучения, составляет около 1–0,5%, КПД всей растительности планеты в целом (по некоторым оценкам) составляет 0,2%, то есть приблизительно такая доля солнечной энергии запасается в органическом веществе, синтезируемом растениями, которое затем поступает в биотический круговорот вещества. Это означает, что растения, а значит и живое в целом, крайне низкоэффективно используют солнечный свет как источник энергии. В связи с этим выводом следует рассмотреть вопрос о трудовой эффективности человека как преобразователя наличной энергии в работу, которую принято считать полезной с экономической точки зрения.

Поскольку человек (как биологический объект) явным образом относится к животному миру, то такой анализ позволит нам сделать качественную оценку эффективности труда человека, тягловых животных и сравнить её с эффективностью машин.

Согласно имеющимся статистическим данным (таблица 1) мужчина весом 70 кг потребляет при легком труде (сидячая работа, например, работа часовщика) в сутки от 8,82 до 10,29 МДж энергии. Разница в энергопотреблении определяется возрастом. Точно известно – молодой организм тратит энергии больше. Работник такого же веса, занятый особо тяжелым трудом (шахтеры, сталевары, вальщики леса, каменщики, бетонщики, землекопы, грузчики) тратят в сутки от 16,32 до 17,64 МДж, в зависимости от возраста.

Таблица 1. Энергопотребление

Из приведенной таблицы видно, что организм человека, даже при самой тяжелой физической работе потребляет не более чем в 2 раза больше энергии, чем при самой легкой, которая (по сути) представляет собой обычное функционирование организма. Теперь следует оценить, какова же, собственно, доля полезной работы относительно общих затрат организма. Для этого оценим полезную работу, совершаемую землекопом в энергетических единицах. Итак, предположим, что имеется задача: выкопать траншею глубиной 1 метр и шириной 1 метр 5 см, изъять 10 тонн грунта за смену, на высоту бруствера траншеи. Грунт – суглинок, разрыхленный.

Инструмент: лопата копальная остроконечная, высота 285 мм, ширина 210 мм. Вес лопаты 0,98 кг. Согласно ГОСТ (рисунок 2).

Рисунок 2. Лопата копальная остроконечная

Положим, что плотность грунта 1500 кг на метр кубический, это плотность влажного песка, суглинков и т. п. грунтов относительно легко доступных лопате. Средняя высота бруствера траншеи – 0,5 метра, ширина бруствера – 2 метра. Землекоп перемещает на полотне лопаты 70 мм слой грунта за одно движение. Примем так же, что с лопаты осыпается 20 процентов изъятого полотном лопаты грунта. Т. е. массовый КПД лопаты 0,8.

Рабочий совершает движения в следующем порядке: срезает лопатой грунт, далее вертикально поднимает лопату на высоту кромки траншеи, после чего совершает отбрасывание грунта на расстояние не менее 1 метр с средним углом броска 45 град.

В таком случае средняя высота подъема грунта составит 0,5 метра (поскольку рабочий начинает копать от грунта при высоте = 0). Работа, совершаемая в этой части, составит

А_p = mgh ∙ A_p = 10000 ∙ 9,8 ∙ 0,5

А_p = 49000 Дж или 49 кДж.

Оценим теперь работу броска на расстояние 1 метр под углом 45 град. Для этого нужно знать какую скорость сообщает в броске грунту и лопате рабочий. Посчитаем сначала только для грунта, т. к. для того чтобы оценить количество энергии потраченной на разгон лопаты нужно знать количество метательных движений, которые совершил рабочий. Формула кинетической энергии E = (mV²)/2 требует знать скорость, которую для случая броска под 45 град легко найти по формуле V_л = (SQRT(Lg))/sin(45) V_л= (SQRT(1 ∙ 9,8))/0,707106781 = 2,21 метра в сек. Тогда E_грунта = 24500 Дж или 24,5 кДж. Итого, полезная работа по перемещению грунта составила А1 = A_p + E_грунта. А1= 49 + 24,5 = 73,5 кДж.

Оценим теперь количество движений, которое совершил работник.

N = (M/R_o)/(V_л ∙ 0,8) где: М = вся масса грунта 10 тонн; R_o = плотность грунта 1,5 тонн на метр кубический; V_л = идеальный объем грунта, помещающийся на полотне лопаты, 0,8 – принятый ранее к-т, учитывающий осыпание грунта с лопаты. V_л легко найти из чертежа стандартной лопаты и из условия 70 мм толщины срезаемого грунта, и оно составит 0,00334425 куб. метра В таком случае количество движений, совершенных рабочим за смену 2492.

Теперь сделаем оценку затрат энергии рабочего на подъем лопаты А_л = N ∙ М_л ∙ g ∙ h, тут N – количество движений, М_л – масса лопаты, g – ускорение свободного падения, h – средняя высота подъема лопаты. Тогда А_л = 2492 ∙ 0,98 ∙ 9,8 ∙ 0,5 = 11967 Дж.

Оценим количество энергии, затраченной на разгон лопаты в метательных движениях Е_мл = N ∙ (М_л ∙ V_л²)/2, тогда E_мл = 2492 ∙ (0,98 ∙ 2,214²)/2 = 5983 Дж. Итого на движение самой лопатой в процессе полезной работы (в моменты перемещения грунта) за смену рабочий потратил 11967 + 5983 = 17950 Дж.

Оценим теперь энергию, потраченную рабочим на преодоление сопротивления грунта при срезании. Для этого возьмем из справочников по проектированию машин данные по сопротивлению грунту срезанию.

Сила, необходимая для срезания зависит от справочного к-та, ширины срезания и высоты срезаемого слоя, F = 10000 ∙ 0,21∙ 0,07 = 147 Ньютон. Учитывая глубину внедрения полотна лопаты и количество движений за смену, получим общую работу по срезанию грунта А_с = 2492 ∙ 147 ∙ 0,285 = 104402 Дж.

Подведем промежуточные итоги.

Общая сумма трудовых энергетических затрат, которые непосредственно связаны с работой инструментом и перемещением груза составила 195,85 кДж.

На полезное перемещение собственно грунта потрачено 73,5 кДж – 37,5%.

На подъем лопаты и совершение бросков 17,95 кДж – 9.2%.

На срезание грунта 104,4 кДж – 53,3%.

Однако общие суточные энергозатраты работника средних лет при таком типе работ составят около 16,8 миллионов джоулей. Т. е. полезная работа по перемещению грунта на заданную высоту составит 73500/16800000 = 0,4% от суточных энергозатрат организма! Все энергозатраты на операции, которые можно отнести к полезной деятельности работника займут 1,17% его суточных энергозатрат.

Этот вывод следует осознать! Ни Маркс, ни Смит не делали ничего подобного. Они опирались на абстракцию рабочего времени, выводя стоимость труда только из затраченного работником времени.

Итак, мы видим, что энергозатраты человека средних лет растут не более чем в 1,6–1,9 раза в зависимости от интенсивности физического труда, но КПД работы человека в механическом смысле крайне низок. Этот же вывод следует отнести и к любому теплокровному животному, включая тягловых. Ясно что, функционирование землекопа и часовщика (легкая сидячая работа) по энергозатратам организма отличаются максимум в 2 раза. При этом коэффициент полезного действия (КПД) организма человека, как термодинамической машины, относительно реальной полезной физической работы составляет около 0,4%. Это при условии, что человек совершает тяжелую физическую работу. Совершенно очевидно, что физический КПД работы часовщика, передвигающего легчайшие шестереночки и пружинки, исчезающе мало отличен от нуля. Следовательно, никак не выше и физический КПД работы любого управленца, обдумывающего и принимающего решения любой степени судьбоносности.

А теперь будет полезно сказать несколько слов о энергоэффективности человека, как представителя теплокровных животных, в сравнении с машинами и сделать некоторые промежуточные выводы.

1. Основная работа организма – это работа, связанная с его биологической функциональностью, куда, в частности, входят затраты на собственное движение. Любая другая физическая работа, которую совершает организм, априори мала относительно работы, связанной с его биологической функциональностью.

2. Живой организм мало приспособлен к рекуперации (восстановлению) энергии. К примеру, электротранспорт способен достаточно легко рекуперировать часть затраченной энергии в процессе торможения транспортного средства (троллейбус, трамвай и т. п.), т. е. при торможении возможен возврат в энергосеть кинетической энергии транспортного средства. В этом случае электромотор работает как электрогенератор. Живой же организм на подобное почти не способен, разве только применительно к теплообмену при дыхании, когда полости носа обогреваются выходящим из легких воздухом. Скорее наоборот, если человек поднял лопату, совершая работу, его мышцам еще придется совершить работу при ее опускании. Даже само простое неподвижное удержание груза уже требует энергозатрат организма. Из технических средств, по типу функционирования, к живому организму ближе всех… вертолет в режиме полета и зависания. Когда даже простое неподвижное зависание машины (работа против сил гравитации при этом не совершается) требует расхода энергии на отбрасывание воздушного потока, просто для того, чтобы не снижаться.

3. Следует осознать, что современные машины с их двигателями, где КПД превышает уже 40% (для дизеля) и более 90% для электромотора, приблизительно в 100 раз эффективнее человека, если сравнивать по энергозатратам безотносительно источника энергии.

Из сказанного ранее следует вывод, что с точки зрения затрат организма наиболее высокооплачиваемыми следует делать работников, занимающихся тяжелым физическим трудом, как это и было принято во времена СССР, хотя этот труд и следует считать крайне низкоэффективным с точки зрения современного уровня развития техники. В целом, налицо явное фундаментальное противоречие между эффективностью физического труда человека и затратностью на его осуществление.

Принимая во внимание, что источником питания человека служит выращиваемая за счет солнечной энергии биомасса, можем оценить КПД человека относительно солнечной энергии 0,004 ∙ 0,01 = 0,00004 или иначе 0,004%. И это считая, что человек питается только растительной пищей. Эти соображения позволяют выяснить (в довольно грубом приближении, конечно) сколько посевных площадей средней продуктивности нужно и сколько нужно времени, чтобы вручную построить что угодно, к примеру Парфенон или пирамиду Хеопса.

Исходя из этих же соображений, следует признать, что солнечная энергетика (теперь уже достигнут КПД 31%) в 7750 раз эффективнее человека, при условии обеспечения его пропитания с той же самой поверхности и при соблюдении работником исключительно растительного рациона. И это еще без учета того, что пища тоже не может быть полностью усвоена и вся ее энергетика передана человеку, вероятно речь может идти о соотношении в эффективности около 10000-15000 раз. И это без учета энергозатрат человека на сбор урожая, посев и т. п. Примем товарность ручного производства продуктов в 20% (т. е. приблизительно такова доля излишков при оптимистической оценке урожайности), тогда соотношение в эффективности между солнечной станцией и человеком увеличится еще в 5 раз и составит 50000-75000 раз. По имеющимся у авторов сторонним оценкам, для нормального пропитания одного взрослого человека (труд средней интенсивности) требуется от 2000 кв. метров при растительной диете и до 16000 кв. метров земельных площадей при смешанной (нормальной), растительно-животной диете (стойловое животноводство). Данные для средних широт.

Если вернуться к примеру с полезной работой землекопа и всю ее оценивать, как 1,17% его энергозатрат, а не 0,4% (в принципе такая полезная работа возможна, например человек поднимает тяжелые мешки на платформу всю смену), то получим оценку сравнительной эффективности человека и солнечной электростанции в три раза меньшую, а именно: 16700-25000 раз.

Тут следует задать себе вопрос: «Почему следует привязываться именно к солнечной энергии?» А потому, что это позволяет осуществить не только качественную, но и количественную оценку истинной энерговооруженности государства или даже всего человечества. Возникает возможность соотнести эту энерговооруженность к состоянию биоценозов страны или всей планеты. Биоценозы ведь тоже нуждаются в солнечном свете и поддерживают нормальный оборот веществ в глобальном и геологическом масштабах.

Основной вывод, который мы можем сделать на основании изложенного в выше, состоит в том, что всё живое (и человек в том числе) не предназначены для совершения большой (относительно собственного энергопотребления) внешней работы в силу низкой энергетической эффективности организма, так как почти все имеющиеся энергетические ресурсы биологические объекты тратят в основном на поддержание собственного существования в рамках биоценозов и выполнение своих функций в рамках своих экологических ниш. Вывод верен, даже если эти, условно говоря, биоценозы (вмещающие человека) начинают носить искусственный и потому деформированный и разомкнутый по веществу и энергии характер, как это мы и видим сейчас, наблюдая современную хозяйственную деятельность человечества.

Можно утверждать, что любая разумная жизнь, действительно осознающая скудость наличной энергетики живого, автоматически мотивируется на творческий поиск, изучение, создание и использование в своих интересах внешних источников энергии, и тем самым – на дальнейшее развитие и совершенствование разума. При этом, пока разум слаб, зачаточен и слишком мотивирован животными началами-инстинктами, он не может натворить большого вреда живой Природе в масштабах планеты именно потому, что в его распоряжении нет для таких безумств необходимой энергии, а, следовательно, и прочих ресурсов. Ясно, что несовершенный разум, скорее всего, погубит в первую очередь себя, чем до основания разрушит биосферу Земли. Именно это мы и видим на исторических примерах гибели некоторых древних цивилизаций, разрушение которых было обусловлено локальными экологическими нарушениями, вызванными человеческой деятельностью.

Да… Бог – кропотливый садовник разума! И это логично. «В существах Я – сознание» – говорит о Себе Всевышний на страницах Махабхараты. Вот и мы попробуем осознать некоторые простые истины о труде, основываясь на сказанном ранее и на практическом опыте. Сделаем же теперь некоторые обобщения.

1. Труд занимает все время жизни организма. С каждым процессом, который рассматривается как некий «экономически полезный» труд, в каждом конкретном случае следует связывать время биологической жизни, затраченное на конкретный процесс и связанный с этим истинный труд как фактически затраченную энергию.

2. Труд требует от организма энергетических затрат, эти затраты всегда многократно превосходят полезную (физическую) работу, выдаваемую организмом. С повышением мощностных затрат организма на «полезный» труд (интенсификацией труда) доля полезной трудовой мощности организма падает.

3. Если мощностные затраты организма слишком низки, полезная физическая работа тоже падает (в пределе человек попросту ничего не делает, т. е. отдыхает). Существует некий оптимум мощностных затрат организма, приводящий к максимальной доле трудовой мощности (работы) относительно затрат организма.

4. Организм требует времени (и значит энергозатрат) на самовосстановление после нанесенного «полезным экономическим» трудом ущерба. В чем же состоит этот ущерб? Физические усилия разрушают мышечные волокна, им нужно время на самовосстановление. Так называемая «накачка» мускулов связана с этим процессом восстановления и наращивания мышечной ткани. Организму нужно время и энергия на очищение от токсинов и молочной кислоты, выделяемых мышцами в процессе физической работы, на восстановление солевого и углеводного балансов и т. д. Труд может сопровождаться множеством вредных для здоровья факторов (пыль, газ, вибрации, излучения, износ суставов и т. п.). Это требует дополнительных времени и соответственно энергии на восстановление здоровья в целом. Машины же могут быть отремонтированы гораздо быстрее и менее энергозатратно.

Интересно отметить, что именно энергетические факторы привели к тому, что в качестве тягловых животных человек использует не хищников, а травоядных. Дело не только в особенностях психики травоядных (более склонных к приручению) но и в количестве согреваемых солнцем площадей и энергозатрат на их прокорм. Даже собака изначально хищная, в процессе одомашнивания практически перешла на всеядность. Зато оставшийся диким медведь, изначально куда более хищный, после глобального изменения климата и вымирания мегафауны вынужден был разделится на две главные ветви, одна из которых стала чисто хищной (северный белый), другая перешла к всеядности (бурый, гималайский).

Здесь случай с землекопом приведен лишь для того, чтобы показать, что объективному расчету и учету поддается любой труд, не важно артист ли это лопаты, артист ли это подписей и печатей или иная любая другая роль, что играет человек.