Geum.ru

Теодор Н. Цырдя Петру В. Берлинский философия

Вид материалаУчебник

Содержание


13.2. Основные понятия синергетики и её универсальные механизмы
13.3. Парадигма нелинейности.
13.4. От синергетики к ноосферологии. Ноосферная
Подобный материал:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   30


13.1. Предпосылки возникновения синергетики и её предмет. Синергетика как новый взгляд на мир: от классической науки к постнеклассической

В последние годы особенно интенсивно развиваются научные исследования в области самоорганизующихся процессов на различных уровнях развития материи. Речь идет о мире нелинейных открытых системах – физических, химических, биологических и социальных системах. Мощное развитие нелинейных методов исследования сложных систем позволили сделать удивительные открытия. Ученые разных направлений осознали необходимость в обобщении и синтезе огромного потока новых знаний и отыскании новых общих закономерностей развития сложных систем, способных к самоорганизации. Это направление междисциплинарных исследований выдающийся немецкий ученый Герман Хакен назвал “Синергетика”1. Это понятие происходит от греческого “((((((((((((” – что означает содействие, сотрудничество. Данное название подчеркивает сопряженность взаимодействия частей при образовании структуры как единого целого. Достаточно хорошо известно слово “синергизм”, которое, по мнению некоторых авторов, имеет, по крайней мере, два значения:

1) Совместное и однородное функционирование органов (например, мышц) и систем; известный физиолог Ч. Шеррингтон называл синергетическим, или интегративным, согласованное воздействие нервной системы (спинного мозга) при управлении мышечными движениями.

2) Комбинированное действие лекарственных веществ на организм, при котором суммарный эффект превышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности.

Исходные идеи синергетики мы находим ещё в концепциях древних мыслителей Индии и Китая, где подчеркивается мысль, что в мире всё взаимосвязано и что самые несущественные случайные изменения могут спровоцировать большие следствия. Все в мире важно, утверждали древние мыслители, поскольку самая маленькая частица космоса проникнута мировой душой и имеет равные права с другими частями вселенной.

Другой взгляд развивает классическая наука, начиная с Аристотеля. Последняя привела к замене описательно-метафизической картины мира, содержащейся в доктрине Аристотеля, математически-позитивистской концепцией Галилея. Иными словами, она заменила взгляд на мир как телеологический космос описанием событий по законам причинности, выражаемым в математической форме. Эта естественнонаучная картина представляла мир в виде огромного механизма с жесткими причинно-следственными связями, результат действия которых в принципе может быть предсказан однозначно (например, лапласовский детерминизм). Из науки исключается случайность, единичное и единственное.

По мнению представителей классической науки случайность мешает познанию и должна быть преодолена. Развитие мира объясняется линейной зависимостью, где все жестко детерминировано. Зная исходные данные и цепочку закономерностей, мы можем предсказать будущее. Человек является активным существом, он обуславливает познание и развитие реальности.

С возникновением неклассической науки (квантовая и релятивистская механика, концепция нестационарной Вселенной, квантовая химия, эволюционные и генетические теории в биологии, внедрение математических методов в социологии и лингвистике) развитие мира объясняется вероятностно-статистическими методами, отказом от прямолинейного онтологизма и пониманием относительной истинности теорий и картины мира, выработанной на том или ином этапе развития естествознания. Эта концепция представляла мир в виде устройства, работающего на основе вероятностных зависимостей и стохастических принципов, где предсказания того или иного события уже не являются однозначными, а формулируются в виде вероятностных суждений. Линейность ставится под сомнение. Мир развивается не линейно, представляет определенное подобие между процессами неживой, живой природы и в обществе. Например, снежная лавина похожа на революционный взрыв и другие катастрофы, которые провоцируются незначительными событиями.

В последнюю треть нашего столетия происходит новая глобальная революция, в ходе которой рождается постнеклассическая наука, для которой характерно междисциплинарные и проблемно-ориентированные формы исследовательской деятельности. Если классическая наука была ориентирована на постижение все более сужающегося, изолированного фрагмента действительности, выступавшего в качестве предмета той или иной научной дисциплины, то специфику современной науки конца ХХ века определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты различных областей знания. Постнеклассическая наука пытается преодолеть односторонность классической и неклассической науки, объединить их подходы. Предыдущие картины мира фактически не учитывали фактора времени, были, по выражению И.Пригожина, атемпоральными.Объектами современных междисциплинарных исследований всё чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием.

Эволюция саморазвивающихся систем характеризуется переходом от одной относительно устойчивой ситуации к другой. Возникает и новой уровень организации элементов и саморегуляции. С течением времени эта система формирует новые уровни своей организации, причем возникновение каждого нового уровня оказывает воздействие на ранее сформировавшиеся, меняя связи и композицию их элементов. Формирование каждого такого уровня сопровождается прохождением системы через состояния неустойчивости (точки бифуркации), и в эти моменты небольшие случайные воздействия могут привести к появлению новых структур. Деятельность с такими системами требует принципиально новых стратегий. Их преобразование уже не может осуществляться только за счет увеличения энергетического и силового воздействия на систему.

Среди развивающихся систем современной науки особое место занимают природные комплексы, в которые включен в качестве компонента сам человек. Примерами таких «человекоразмерных» комплексов могут служить медико-биологические объекты, объекты экологии, включая биосферу в целом (глобальная экология), объекты биотехнологии (в первую очередь генетической инженерии), системы «человек-машина» (информационные комплексы и системы искусственного интеллекта) и т.д. При изучении «человекоразмерных» объектов поиск истины оказывается связанным с определением стратегии и возможных направлений преобразования такого объекта, что непосредственно затрагивает гуманистические ценности. С системами такого типа нельзя свободно экспериментировать. В процессе их исследования и практического освоения особую роль начинает играть знание запретов на некоторые стратегии взаимодействия, потенциально содержащие в себе катастрофические последствия. Подобные системы изучаются синергетикой.

Синергетика многие наши представления способна поколебать. Взять хотя бы понимание хаоса. В мифологии он интерпретируется как первичное состояние несозданной вселенной, как беспорядок, как смесь всех элементов, как безграничная и бесформенная пропасть. Хаос ассоциируется с чем-то негативным, деструктивным началом мира. Долгое время случайность тщательно изгонялась из научных теорий. Она считалась второстепенным фактором, побочным, не имеющим особого значения. Также создалось впечатление, что единичное человеческое усилие не может иметь видимого влияния на ход истории, что деятельность каждого отдельного человека несущественна для макросоциальных процессов.

С точки зрения классической науки неравновесность и неустойчивость воспринимались как досадные неприятности, которые должны быть преодолены. Это чисто негативное явление, разрушительное, сбивающее с пути с правильной траектории развития объекта. Развитие понималось как жестко детерминированное, без альтернатив. Если и есть возвраты к старому или альтернативы, то они являются всего лишь случайные отклонения от магистрального течения, подчинены этому течению, определяемому объективными законами мира.

Результаты математического моделирования и вычислительного эксперимента свидетельствуют о том, что даже относительно простые нелинейные уравнения с нелинейными источниками и стоками описывают очень сложное поведение. Сверхсложная социоприродная среда может описываться, как и всякая открытая нелинейная система, небольшим числом фундаментальных идей и образов, а затем и математических уравнений, определяющих общие тенденции развертывания процессов в ней.

Князева Е.Н. и Курдюмов С.П., рассматривая преимущества синергетики, отмечают, что она удивляет нас необычными идеями и представлениями, дает нам много новых идей и представлений о мире, о способах взаимодействия с ним. Она учит нас не только видеть мир по другому, но и по новому осознать свое место и предназначение в этом мире, пути и перспективы социального развития1. Синергетика, по их мнению, дает возможность по-новому понять открытые, нелинейные системы, которые имеют свои пути эволюции. Синергетика демонстрирует нам, каким образом и почему хаос может выступать в качестве созидающего начала, конструктивного механизма эволюции, как из хаоса собственными силами может развиться новая организация. Через хаос осуществляется связь разных уровней организации. В соответствующие моменты неустойчивости – малые возмущения, флуктуации могут разрастаться в макроструктуры.

Синергетика свидетельствует о том, что для сложных систем, как правило, существует несколько альтернативных путей развития. Хотя путей эволюции (целей развития) много, но с выбором пути в точках ветвления (точках бифуркации), т.е. на определенных стадиях эволюции, проявляет себя некая предопределенность, предетерминированность развертывания процессов. Синергетика дает знание о том, как надлежащим образом оперировать со сложными системами и как эффективно управлять ими. Оказывается, главное не сила, а правильная топологическая конфигурация, архитектура воздействия на сложную систему (среду). Малые, но правильно организованные – резонансные – воздействия на сложные системы чрезвычайно эффективны. Синергетика раскрывает закономерности и условия протекания быстрых, лавинообразных процессов и процессов нелинейного, самостимулирующуго роста. Важно понять, как можно инициировать такого рода процессы в открытых нелинейных средах, и какие существуют требования, позволяющие избегать вероятностного распада сложных структур вблизи моментов максимального развития.


13.2. Основные понятия синергетики и её универсальные механизмы


Синергетика как новоя концепция возникла в недрах естественных наук и развивается как междисциплинарное научное направление со своими принципами, понятиями и методологией. Синергетика позволяет соединить традиционные философские представления с принципиально новыми подходами к исследованию в области постнеклассической науки, обогатить некоторые фундаментальные философские проблемы.

Синергетика изучает нелинейные, неуравновешенные, открытые, самоорганизующиеся системы. Она являются совокупностью некоторых идей и принципов, возникших в различных областях естествознания и объясняющих образование процессов и структур в открытых неравновесных системах. Открытость системы означает наличие в ней источников и стоков, а так же обмена веществом и энергией с окружающей средой. Открытость системы – необходимое, но не достаточное условие для её самоорганизации: всякая самоорганизующаяся система открыта, но не всякая открытая система самоорганизуется, строит структуры. Все зависит от взаимной игры, соревнования двух противоположных начал - созидающего структуры, наращивающего неоднородности в сплошной среде, и рассеивающего, размывающего неоднородности начала самой различной природы.

В научной литературе многие авторы справедливо определяют синергетику как состоящей из трех главных компонентов: нелинейность –самоорганизация - открытость. Эти три элемента присутствуют в той или иной форме во всех определениях синергетики, данных различными авторами. Синергетика - это междисциплинарное направление научных исследований. Предметом синергетики являются механизмы самоорганизации, спонтанного возникновения и относительно устойчивого существования (и разрушения) структур в открытых системах. Механизмы создания и разрушения структур, механизмы перехода от хаоса к порядку и обратно не зависят от конкретной сущности элементов или подсистем. Они характерны как для природного мира, так и для социального.

Синергетика разрабатывается учеными различных специальностей. Основные идеи вызревали в нескольких теоретических отраслях естествознания:

в термодинамике открытых неравновесных систем (школа лауреата нобелевской премии И.Пригожина, которая разрабатывает теорию диссипативных, рассеивающихся структур);

при разработке теории лазерных излучений – (школа немецкого физика Г.Хакена);

в связи с исследованием проблем молекулярной биологии (Эйген и др.);

осмыслением методологических и математических построений синергетического мировосприятия (С.П.Курдюмов);

развитием идей глобального эволюционизма, коэволюции общества и природы (школа академика Н.Н.Моисеева);

школа математиков В.И.Арнольда и Р.Тома (разрабатывает теорию катастроф);

школа А.А.Самарского и С П.Курдюмова (разрабатывает математические модели и компьютерный эксперимент теории самоорганизации);

школа биофизиков М.В.Волькенштейна и Д.С Чарнавского (развивают идеи синергетики в связи с информатикой).

Общенаучное значение идей синергетики все больше и больше завоевывает внимание многих исследователей. В последние годы появились ряд публикаций, посвященных процессам самоорганизации психических и социальных процессов (Г.Н.Васильев, Р.Н.Зобов, В.Н.Келасьев), синергетическому подходу к проблеме прогнозирования будущего (С.П.Капица, С.П.Курдюмов, Г.Г.Малинецкий ), анализу теоретических оснований социальной синергетики (В.П.Бранский) и др1.

Множество различных школ и направлений свидетельствует больше о том, что синергетика является научной концепцией, парадигмой, нежели хорошо отработанной теорией. Синергетика – это методологический подход к изучению нелинейных систем, особый стиль мышления. Как научная дисциплина синергетика имеет свои специфические понятия – аттрактор, бифуркация, фракталии, диссипация, нелинейность, хаос, порядок и др.

Понятие аттрактор по своему смыслу близка понятию “цель”. В большинстве работ по проблемам самоорганизации под аттракторами понимаются изображения относительно устойчивых состояний системы в фазовом пространстве. Иначе говоря, аттракторами являются те реальные структуры в открытых нелинейных средах, на которые выходят процессы эволюции в этих средах в результате затухания в них переходных процессов. Аттрактор можно понять и как относительно устойчивое состояние системы, которая как бы притягивает к себе все многообразие ее “траекторий”.

Если система попадает в конус аттрактора, то она обязательно эволюционирует в сторону относительно устойчивого состояния. Например, независимо от исходного положения мяча он катится на дно ямы. Состояние покоя мяча на дно ямы является аттрактором движения мяча. Выход на относительно простые, симметричные структуры-аттракторы означает свертывание сложного. Различают следующие виды аттракторов: точечный, периодический и хаотический1.

Точечный аттрактор – маятник. Если сдвинуть груз маятника недалеко от его самого нижнего положения, то, в конце концов, он вернется в исходную точку. Периодический аттрактор – так называемые химические часы. Это химический процесс, в ходе которого раствор периодически меняет свою окраску с голубой на красную. Кажется, будто молекулы находящиеся в разных областях раствора, могут каким-то образом общаться друг с другом. Во всяком случае, очевидно, что вдали от равновесия когерентность поведения молекул в огромной степени возрастает. В равновесии молекула “видит” только свсоих непосредственных соседей и “общается” только с ними. Вдали от равновесия каждая часть системы “видит” всю систему целиком. Можно сказать, что в равновесии материя слепа, а вне равновесия прозревает. В хаотическом (странном) аттракторе система движется от одной точки к другой детерминированным образом. Но траектория движения, в конце концов, настолько запутывается, что предсказать движение системы в целом невозможно – это смесь стабильности и нестабильности.

Бифуркация в математическом смысле означает разветвление решений нелинейных дифференциальных уравнений. В физическом смысле означает точку разветвления путей эволюции системы. Исходя из сказанного можно дать следующее определение нелинейной системы – это такая система которая скрывает в себе бифуркацию.

Фракталии (или фрактальные объекты) – это такие объекты, которые имеют свойство самотождественности или похожести. Это означает, что какой-либо маленький фрагмент структуры объекта похож на другие фрагменты или даже на структуру в целом. В природе встречаются много фрактальных форм, как например, тучи или береговая линия моря, рисунок которых повторяется в различных пропорциях. Свойство фрактальности встречается и в различных философских концепциях. У Лейбница каждая монада как в капле воды отражает весь мир. У древневосточных мыслителей было высказывание “все в одном и один во всем”. Все это на языке синергетики означает фрактальное свойство объектов вселенной.

Вобрав в себя все последние достижения математики, нелинейной физики, химии, биологии, синергетика обнаружила существование в сложных системах различной природы универсальных качественных закономерностей (механизмов) возникновения, развития и разрушения новых структур. Структура - это локализованный в определенных участках среды процесс. Иначе говоря, это процесс, имеющий определенную геометрическую форму, способный, к тому же, перестраиваться и перемещаться в этой среде. Структура (организация) есть процесс или, точнее, блуждающее в среде пятно процесса1.

Во многих природных процессах наблюдаются такие типичные структуры самоорганизации, как спиральные волны, вихри или шестигранные ячейки Бенара. Внутренний механизм формирования структур и эволюции (перестройки, достраивания, объединения и распада) сложных структур составляет фундаментальная борьба, или игра двух противоположных начал: создающего структуры, наращивающего неоднородности и рассеивающего, размывающего начала самой различной природы. Одно из начал – работа источника создает неоднородности в сплошной среде. В качестве такого может выступать активная среда в атомном реакторе, создающая лавинообразный поток нейтронов, источник знаний или же очаг болезней. А другое начало – рассеивающий, разбрасывающий фактор самой различной природы (диффузия, дисперсия, и т.п.). Если имеет место, скажем, диффузия, то это может быть диффузия нейтронов, диффузия знаний или же болезней. Рассеивающее начало в открытой системе может переосиливать работу источника, размывать все неоднородности, создаваемые им. В таком случае структуры не могут возникнуть.

Важную роль в механизмах возникновения структур играет диссипация2 – рассеивание, для которой характерен синтез порядка и хаоса. При полном отсутствии диссипации структуры спонтанно возникнуть не могут. Необходимо понять роль диссипации как фактора выедания лишнего и поэтому как необходимого элементы для саморазвития мира. Диссипация в среде с нелинейными источниками играет роль резца, которым скульптор постепенно, но целенаправленно отсекает все лишнее от каменной глыбы. А поскольку диссипативные процессы, рассеивание есть, по сути дела, макроскопическое проявление хаоса, постольку хаос на микроуровне – это не фактор разрушения, а сила, выводящая на аттрактор, на тенденцию самоструктурирования нелинейной среды.


13.3. Парадигма нелинейности. Хаос и порядок, случайность и необходимость, возможность и действительность в синергетической картине мира


Нелинейность – основное понятие новой парадигмы. Можно сказать, что новая парадигма - это концепция нелинейности. Нелинейность в математике означает определенный вид математических уравнений, содержащих искомые величины в степенях больше единицы (или коэффициенты, зависящие от свойства среды). Нелинейные уравнения могут иметь несколько (более одного) вариантов решений. Отсюда вытекает физический смысл нелинейности. Множеству решений нелинейного уравнения соответствуют множество путей эволюции системы, описываемой этими уравнениями (нелинейной системы). Парадоксально, но в одной и той же среде без изменения её параметров могут возникать разные структуры, выступающие в качестве аттракторов, а также разные пути её эволюции.

Парадигма нелинейности объясняется посредством идеи многовариантности, альтернативности путей эволюции, идеи выбора из данных альтернатив, идеи темпа эволюции, идеи необратимости развития. Выделяют следующие особенности феномена нелинейности:

Благодаря нелинейности имеет силу важнейший принцип «разрастания малого» или усиления флуктуаций1. При определенных условиях нелинейность может усиливать флуктуации, значит делать малое отличие большим, макроскопическим по последствиям.

Определенные классы нелинейных открытых систем демонстрируют другое важное свойство – пороговость чувствительности. Ниже порога все уменьшается, стирается, забывается, не оставляет никаких следов в природе, науке, культуру, а выше порога, наоборот, все многократно возрастает.

Нелинейность порождает своего рода квантовый эффект – дискретность путей эволюции нелинейных систем (сред). Т.е. в данной нелинейной среде возможен отнюдь не любой путь эволюции, а лишь определенный спектр этих путей.

Нелинейность означает возможность неожиданных изменений направления течения процессов, называемых в философии эмерджентными. А это делает принципиально ненадежными и недостаточными весьма распространенные до сих пор прогнозы-экстраполяции от наличного. Ибо развитие совершается через случайность выбора пути в момент бифуркации, а сама случайность обычно не повторяется вновь. Как показывают исследования, картина процесса на первоначальной или промежуточной стадии может быть полностью противоположной его картине на развитой стадии. То, что сначала растекалось и гасло, может со временем разгораться и локализоваться у центра. Причем такие бифуркации по времени могут определяться всецело ходом процессов структурализации данной среды, а не изменением её параметров.

В синергетике складывается принципиально иное понимание процессов, происходящих в системах. Она рассматривает происходящие в мире изменения как закономерный процесс перехода от хаотической организации к упорядоченной и, наоборот, от упорядоченности к хаотичности. Хаос и порядок взаимосвязаны, соотносительны и способны переходить друг в друга. Краткая и емкая характеристика этой теории была дана О.Тоффлером в предисловии к книге И.Пригожина и И.Стенгерс «Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой»: «В сильно упрощенном виде суть этой теории сводится к следующему. Некоторые части Вселенной действительно могут действовать как механизмы. Таковы замкнутые системы, но они в лучшем случае составляют лишь малую долю физической Вселенной. Большинство же систем, представляющих для нас интерес, открыты - они обмениваются энергией или веществом (можно было бы добавить: и информацией) с окружающей средой. К числу открытых систем, без сомнения, принадлежат биологические и социальные системы, а это означает, что любая попытка понять их в рамках механистической модели заведомо обречена на провал. Кроме того, открытый характер подавляющего большинства систем во Вселенной наводит на мысль о том, что реальность отнюдь не является ареной, на которой господствует порядок, стабильность и равновесие: главенствующую роль в окружающем нас мире играют неустойчивость и неравновесность. Если воспользоваться терминологией Пригожина, то можно сказать, что все системы содержат подсистемы, которые непрестанно флуктуируют. Иногда отдельная флуктуация или комбинация флуктуаций может стать (в результате положительной обратной связи) настолько сильной, что существовавшая прежде организация не выдерживает и разрушается. В этот переломный момент, который авторы книги называют особой точкой или точкой бифуркации, принципиально невозможно предсказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и более высокий уровень упорядоченности или организации, который авторы называют диссипативной структурой. Физические или химические структуры такого рода получили название диссипативных потому, что для их поддержания требуется больше энергии, чем для поддержания более простых структур, на смену которым они приходят. Один из ключевых моментов в острых дискуссиях, развернувшихся вокруг понятия диссипативной структуры, связан с тем, что Пригожин подчеркивает возможность спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации»1.

Под воздействием идей синергетики существенно меняется и понимание принципов детерминизма, категорий хаоса и порядка, устойчивости и изменчивости, причины, следствия, условий, цели и целого, необходимости и случайности, возможности и действительности, формы и содержания.

Современный период существования нашего общества после слома прежних социальных связей можно охарактеризовать как явление “хаоса”.Роль “хаоса” в синергетической парадигме сводится к двум его функциям: хаос конструктивен и хаос разрушителен. Хаос способствует разнообразию среды и объединяет разные структуры воедино путем установления развития разновозрастных и разноскоростных структур. Он же выполняет роль отбирающего или усиливающего отбор механизма, который осуществляет “переключение” между различными режимами и осуществляет “выход” на аттракторные структуры. Это переключение продлевает жизнь структур. Разрушительная сторона хаоса проявляется в случае сложных систем, находящихся вблизи момента обострения и возможного разрушения, когда они становятся неустойчивыми и, тогда на микроуровне может произойти спонтанный распад структуры.

И.Пригожин считает, что увеличение энтропии не сводится к увеличению беспорядка, ибо порядок и беспорядок возникают и существуют одновременно. Порядок и беспорядок оказываются тесно связанными – один, включает в себя другой. Порядок и беспорядок существуют как два аспекта одного целого и дают нам различное видение мира. И эту констатацию мы можем оценить как главное изменение, которое происходит в нашем восприятии универсума сегодня1.

В процессах самоорганизации открытых нелинейных систем обнаруживается двойственная, амбивалентная природа беспорядка, хаоса. Он выступает как двуликий Янус. Хаос разрушителен (сложные системы в развитых состояниях могут быть чувствительны к малым хаотическим флуктуациям на микроуровне). И в то же время хаос конструктивен, созидателен (сам хаос может быть защитой от хаоса: механизмом вывода на структуры-аттракторы эволюции, механизмом согласования темпов эволюции при объединении простых структур в сложные, а также механизмом переключения, смены различных режимов развития системы). Хаос конструктивен через свою разрушительность и благодаря ей, разрушителен на базе конструктивности и через неё. Разрушая, он строит, а строя, приводит к разрушению.

Хаос, нестабильность, неустойчивость играют важную роль в сложных системах. Как показывает синергетика, через хаос осуществляется связь разных уровней организации управляемой системы. В моменты неустойчивого состояния (т.н. бифуркационное состояние) решающую роль могут сыграть даже относительно малые воздействия. Они способны разрастаться в макроструктуры и в конечном итоге определять процесс дальнейшего развития и функционирования сложных систем. Незначительные возмущения (флуктуации), возникшие в сложных системах в период их неустойчивого состояния, способны также приводить к дезорганизации системы на всех ее уровнях (принцип “разрастания малого” или “усиления флуктуаций”).

Представление о причинно-следственных рядах дополняется идеей взаимодействия таких рядов (пересечение причинно-следственных цепей) и образования “сетчатых” взаимодействий в процессах развития открытых систем. Внутренние взаимодействия в открытых системах порождают их активность и неравновесность. Нелинейность таких систем проявляется в спонтанном характере их активности, во взаимовлиянии различных причинно-следственных линий (рядов) друг на друга, в несоразмерности внутренних импульсов и реакции на них системы как целого. Кроме того, в открытых неравновесных нелинейных системах возникают своего рода центры притяжения, так называемые странные аттракторы, которые как бы “притягивают” к себе имеющиеся в системе траектории процессов и обеспечивают их устойчивость, либо определяют их направление и конечный результат.

Синергетика означает радикальный пересмотр стереотипов линейного мышления в трактовке процесса развития. Особое место занимает нетрадиционное понимание роли случайностей1 в эволюции сложноорганизованных нелинейных открытых систем. Традиционное многовековое представление о роли случайностей характеризовалось негативным к ней отношением. Господствовало стремление отбрасывать случайное и находить за случайным необходимое2. Преобладал жесткий детерминистский стиль мышления. В тени оставались сложность, самоорганизованность и нелинейность процесса развития. Ход развития просчитывался по линейным относительно жестким причинно-следственным цепям. Тем самым исключалась решающая роль случайностей в развитии в точках бифуркации.

Неустойчивость означает случайные движения внутри определенной области параметров. И. Пригожин постоянно указывает на то, что случайность, отдельные малые флуктуации могут играть существенную, определяющую судьбу системы роль вблизи моментов бифуркации3. В таком случае для определения места случайности в картине мира мы должны «ждать» этих моментов бифуркации. Однако не всякие малые случайные воздействия существенны для механизмов самоорганизации. Необходимым условием является развитие процесса с обострением, в основе механизма которого лежит положительная нелинейная обратная связь. Случайность, малые флуктуации предстают как механизмы запускающие неустойчивость.

Синергетика формулирует принцип “равного партнерства” необходимости и случайности. Необходимость в нелинейном стиле мышления выступает как всеобщее, абстрактное, что ассоциируется с закономерностями нелинейной динамики, которые в определенных условиях ведут к неустойчивости и движению, к бифуркации. Синергетика ставит вопрос о том, каким образом согласуются случайность и необходимость, дополняя одна другую, какой случайности, когда и как удается стать существенной, “прорваться” с малого масштаба в масштаб системы в целом. Такой единый “рисунок” (без отчуждения случайностей) рельефно проявляется в сложных реалиях общественной жизни, в событиях войн, революциях, накалах социальных кризисов. Социальные катаклизмы, как правило, представляют собой следствия последней “капли” народного недовольства. В этих условиях ничтожная в весовом отношении частица социальной напряженности нарушает баланс в ту или иную сторону. Случайности, в состоянии неустойчивости нелинейной системы, в точке бифуркации могут определять направление ее дальнейшей эволюции. В принципе меняется представление о причинно-следственных связях. В качестве причины фигурирует не столько внешнее воздействие, сколько внутреннее свойство системы (болезнь зависит не столько от микроба, сколько от наличия иммунитета). Коренным образом меняется представление о роли внешнего управляющего воздействия.

Результат внешнего воздействия не является лишь следствием прямо пропорциональным приложенным усилиям. Влияние на развитие системы малых возмущений зависит от того, попадет ли оно в центральную часть структуры или на ее периферию. Важно учесть “внутреннюю жизнь” сложноорганизованных нелинейных систем. Если характер внешнего воздействия соответствует собственным параметрам самоорганизующейся системы, то “срабатывает” феномен резонанса. Если мы будем “укалывать”, возбуждать систему в нужное время (темпоральность) и в нужном месте топологически согласованно с ее собственным структурным рисунком, то она будет развертывать все богатство своих возможностей. Эти синергетические трактовки имеют большое значение для теории и практики управления. Их успешное применение требует дальнейших философских обобщений.

С точки зрения синергетики меняется также и понимание категории возможность и действительность. Под действительностью понимается весь объективно существующий мир, объективная реальность во всей её конкретности, вся совокупность налично существующих явлений, взятых в единстве с их сущностью. Под возможностью понимается тенденции возникновения и развития предметов и явлений, что содержатся в действительности, но не стали ещё наличным бытием.

Если действительность есть актуальное бытие, то возможность – потенциальное бытие, это будущее, содержащееся в настоящем. Всякая конкретная действительность содержит в себе возможность своего дальнейшего изменения и развития, и всякая конкретная действительность возникла как результат реализации ранее существовавших возможностей. Весь процесс развития – это процесс зарождения в действительности определенного спектра возможностей, дальнейшего сужения этого спектра до одной возможности и дальнейшего её превращения в новую действительность. Синергетика понимает действительность как динамическую нелинейную систему. Поэтому возможность рассматривается через общенаучное понятие вероятности, как потенциальная мера возможного. Действительность не просто конкретно историческое понятие объективности. Оно через посредство человеческой деятельности превращается в совокупность общего потока бытия и саморазвития, спонтанного взаимодействия элемента и системы, части и целого, человека и Вселенной.

Таким образом, синергетические идеи и принципы как бы приоткрывают то, что в кибернетике называли “черным ящиком” и способствуют углубленному пониманию процессов организации и самоорганизации.


13.4. От синергетики к ноосферологии. Ноосферная

картина мира. Синергетика и медицина


Экономический, социальный, политический и духовный кризис нашего общества продолжается и усугубляется. Актуальным поэтому остаётся поиск действий, адекватных содержанию этого кризиса, действий, способных обеспечить стратегический прорыв страны, если не в процветающее, то, во всяком случае, во вполне благополучное будущее, адекватное требованиям и возможностям современной цивилизации.

Одним из отрицательных факторов, порождающим неприятие различными слоями нашего общества проводимых в последнее время реформ, является господство экономоцентристского подхода к реформам. Этот подход создает иллюзию, что стоит лишь наладить эффективную экономику, а всё остальное, что составляет жизнь современного общества, будет достигнуто само собой, автоматически. Такое понимание неверно как теоретически, так и практически.

Теоретически оно некоректно потому, что невозможно познать основные механизмы экономики (собственность, рынок, финансы, рентабельность и т.п.), не учитывая исторические, психологические, правовые, религиозные, традиционные и другие факторы жизни данного народа в данный период его истории. И это потому, что и собственность, и рынок, и прибыль – не самостоятельно обособленные составные обществнного организма, а органически связанные с культурой, политикой, наукой, религией, моралью элементы.

Практически оно неверно потому, что социальный прогноз ситуации, в том числе и для современной Молдовы, прогноз её дальнейшей эволюции, а, следовательно, и создание новой парадигмы развития нашего общества (включающей в себя и пути создания эффективной экономики), могут быть осуществлены лишь на путях комплексного (междисциплинарного) научного исследования.

Такой парадигмой является человек во всех его многосторонних бытийных формах и исследовательских ипостасях: индивидуальность, личность, группа, общность, этнос, класс, общество, человечество. Суть новой парадигмы развития общества, которая может быть предложена, заключается в том, чтобы в центре внимания исследовательских усилий был “помещен” не капитал, не золото, не деньги, не прибыль, а человек, его развитие, его интересы и потребности, его цели, желания и мечтания, смысл его жизни. Мы должны, наконец, увидеть в человеке не средство, а цель развития общества, его смысл, результат и средоточие усилий. В таком ракурсе проблема человека как средства общественного развития, отнюдь, не снимается. Она переводится в план единственного движителя социальной жизни, уникального средства, работающего на свое собственное саморазвитие. Общественные условия и обстоятельства должны быть поняты и оценены лишь как необходимые объективные предпосылки и пространственно-временной контекст самореализации человека как субъекта общества. Общество должно работать на своего субъекта-носителя.

Другой путь выхода из кризиса – через синергетику к ноосферологии. Рост научного знания и усиление факторов социальной нестабильности в нашей стране и в мире обусловили необходимость поиска новых методологий научного познания и социальной практики, среди которых все более значимое место занимает синергетика.Поставив в качестве своего главного предмета исследования процессы самоорганизации в неживой природе, синергетика сегодня в своих результатах вышла на анализ закономерностей явлений самоорганизации, распространяющихся на все материальные системы, включая социальные.

Синергетика, как новый способ мышления, способствует формированию новой научной картины мира и даже нового типа науки – ноосферного. Ноосферология имеет своим предметом изучение закономерностей ноосферогенеза, этапов развития ноосферы, анализ и учет форм устойчивого и интенсивного развития цивилизации, полная реализация принципов и идеалов гуманизма, а также изучение методов, путей и форм решения проблемы выживания человечества. Ноосферное общество должно обеспечить подлинную коэволюцию природы и общества, выживания человека и биосферы.

Ноосферная парадигма предполагает преобладание и главенство интеллекта не отдельной личности, а социального интеллекта. Становление ноосферы и ноосферной картины мира возможно благодаря применению нетрадиционных методов и учета таких аспектов cоциального прогресса как интеллектуализация, гуманизация, информатизация, экологизация и аксиологизация1. Это соответствует требованиям выживания человечества и тенденции устойчивого и безопасного развития. Ноосферная парадигма предполагает системное и комплексное изменение всех сфер общества и учета следующих моментов:

Существенный рост и преобладание интеллектуальной деятельности над всеми другими видами деятельности;

Научное и общественно-практическое обоснование принципа биосфероцентризма в противоположность антропоцентризму;

Плановое сокращение прироста населения в связи с требованиями ноосферизации демографических и экологических процессов;

Создание новой общечеловеческой культуры с частичным сохранением существующего разнообразия;

Создание системы глобального и регионального мониторинга социоприродных ресурсов и их использование в соответствии с концепцией устойчивого развития;

Создание системы международных юридических актов, которые регламентировали бы ноосферное и устойчивое развитие;

Ноосферная парадигма не может быть навязана силой тем или иным государствам, она должна быть принята на основе консенсуса;

Принятия нового гуманизма, где социальная справедливость преобладала бы по отношению к свободе, где принципы и нормы биоэтики были бы главными в системе «человек – биосфера»;

Осознание того факта, что в центре деятельности цивилизации находятся люди которые имеют право на здоровую и полноценную жизнь в полной гармонии с природой;

Защита окружающей среды должна стать составной неотъемлемой частью процесса развития;

Реализация права на развитие должна быть таким, чтобы сохранить в равных пропорциях окружающую среду и для будущих поколений;

Сокращение разрыва разных уровней жизни народов мира, ликвидация бедности и нищеты.

Ясно что такое понимание концепции устойчивого развития предполагает синтез в единой социоприродной системе экологических, биоэтических, экономических и других характеристик, не выдвигая на передний план экономические интересы, как того требует технократическая цивилизация.

Некоторые авторы1 считают, что современные технологии все, без исключения, вредны для биосферы и исключают их из механизмов перехода к устойчивому развитию цивилизации. Мотивируют тем, что смена технологии осуществляется в среднем один раз в десятилетие, тогда как смена «биотехнологии», т.е. возникновение новых видов, по данным палеонтологов, имеет место раз в три млн. лет. Скорость изменений биосферы на семь порядков медленнее, чем скорость накопления культурной информации.

Видимо, не нужно преувеличивать угрозу технологического развития, как и её недооценку. Возможно, ускоренные ритмы технологической эволюции могут быть полезными в плане решения экологического кризиса, если информационно-технологический фактор станет союзником экологии. Но это может быть в том случае, если ресурсоёмкие технологии будут заменены на безопасные и наукоёмкие технологии, совместимые с биосферой. Другими словами, только наука может быть эффективным средством в выработке парадигмы и стратегии устойчивого и безопасного развития, обеспечения выживания человечества. Переход к устойчивому развитию возможен с точки зрения современной науки лишь в глобальном масштабе, а в перспективе и в космическом.

А. Пуанкаре отмечал, что наука - это прежде всего некоторая классификация, способ сближать между собой факты, это система отношений. Составной частью основы науки является научная картина мира2. Под научной картиной мира понимают совокупность представлений об наиболее общих свойствах и закономерностях мира, возникающих как результат обобщения основных принципов и категорий науки и философии. Первые картины мира были сформулированы в философии, а научные картины мира были построены в ХУI – ХУП вв. естественными науками (Коперник, Галилей, Ньютон). Общая картина мира возникает в результате синтеза философии и обобщений различных наук.

Задача всеохватывающей систематизации всегда возлагалась на философскую мысль. Долгое время роль такой общей картины мира выполняла натурфилософия. Ядром научной картины мира являются элементы философско-мировоззренческого характера. Научная картина мира является опосредующим звеном между наукой, теорией, философией и культурой. Наука имеет дело с абстрактными теоретическими конструктами. Однако она не может обойтись без некоторых наглядно представляемых моделей изучаемых объектов. Научная картина мира придает наглядность ненаглядным теоретическим конструктам, объективирует их.

Научная картина мира выполняет различные методологические функции. Обладая эвристическим потенциалом, участвует в выдвижении и отрицании гипотез, ориентирует на способы решения научных проблем. Особенно её эвристическая роль значима в период становления фундаментальных теорий. Когда отсутствует надлежащее теоретическое объяснение, она может сама обладать такой силой. Научная картина мира связывает теоретический уровень познания с эмпирическим, способствуя выработке экспериментальных схем и интерпретации полученных результатов.

Различают следующие типы картин мира:

А. Частно-научная картина мира которая функционирует в конкретных областях знания (биологии, физики, медицине, химии и т.д.). В развитии физики, например, выделяют смену трех физических картин – механическую, электромагнитную и квантово-релятивистскую.

Б. Общенаучная картина мира возникает с появлением общенаучных интегративных дисциплин как кибернетика, информатика, системотехника, синергетика и др. Следовательно, мы можем говорить о кибернетической, информационной, синергетической и т.п. картине мира.

В. Философская картина мира пытается объяснить действительность через принципы, законы и категории философии. Каждая из названных картин мира находится в постоянном изменении и развитии.

По аналогии с физической картиной мира можно выделить и медицинскую картину мира. В разные эпохи медицинские представления сильно отличались друг от друга, тем более с современными.

В настоящее время в связи с возникновением нелинейной парадигмы и новых научных открытий (общая теория относительности, квантовая теория поля, неравновесная термодинамика, квантовая космология, популяционная биология) можно говорить и о синергетической картине мира. Последняя основывается на идеях историзма и необратимости открытых систем, самоорганизации как переход от хаоса к порядку и спонтанного саморазвития систем. Сегодня ученые приходят к необходимости формирования ноосферной картины мира основывающейся на парадигме устойчивого развития и социального интеллекта в гармонизации отношений общества и природы, человека и биосферы1.

Синергетика и медицина. Синергетический подход оказался продуктивным и при изучении медико-биологических объектов. Происхождение жизни и молекулярной асимметрии, предбиологическая эволюция, морфогенез и возникновение иммунности – во всех этих областях синергетика проявила себя в качестве концепции объясняющая сущность этих явлений. Ведь организм, вид, популяция, биосфера представляют собой открытые, хаотические, неуравновешенные системы.

Первыми синергетиками были Лейбниц (теория монад), Кант и Лаплас, которые предложили теоретическую модель возникновения солнечной системы из хаотического облака разнообразных материальных частиц. Другим синергетиком был Ч. Дарвин, установивший механизм возникновения и развития биосферы через хаотическую, случайную неустойчивость (механизм естественного отбора). Он обосновал происхождение видов как процесс расхождения, уменьшения симметрии. Незначительные случайные расхождения являются толчком к возникновению новых структур.

Проблемы организации и самоорганизации в живой природе имеют глубокие корни в истории философии и естествознания. Ученых интересовали два аспекта действительности - субстрат и его организация (материя и форма у Аристотеля, тело и душа, Земля и Небо в учениях церкви). Активное начало, ответственное за качественную специфичность тех или иных явлений, по мнению многих, коренится в особенностях организации присущей самой объективной реальности, укорененные в ней самой, а понимание движения и развития следует логически доводить до признания самодвижения и саморазвития как неотъемлемых атрибутов материи. Соответственно понятие организации следует понимать не статично, а динамично, не как раз навсегда установленный порядок, устойчивую структуру, а как относительно инвариант в процессе движения и развития.

Многие положения сформулированные в последние годы при исследовании организации и самоорганизации физико-химических процессов ранее были высказаны биологами, исследователями явлений морфогенеза. Например, представление об аттракторах как факторах, определяющих направление и ход процессов развития в неравновесных нелинейных системах созвучно развиваемым ранее идеям К.Уоддингтона о гомеорезисе и креодах, как структурных образованиях, обеспечивающих устойчивую направленность онтогенеза вопреки факторам, нарушающим развитие. Это явление было названо “канализованностью” развития. Подобного же рода идея была высказана И.И.Шмальгаузеном в отношении эволюционного процесса.

К.Уоддингтон следующим образом характеризовал названные выше понятия: “Явления, для которых характерно поддержание постоянства некоторых параметров физиологических процессов (например, напряжения кислорода или рН крови), известны уже давно. Такого рода явления называют гомеостазом. Здесь мы имеем дело со сходной, но значительно более общей концепцией, поскольку на постоянном уровне должен поддерживаться не какой-то один параметр, а протяженный во времени процесс изменения, т.е. траектория. Это явление можно назвать гомеорезом, т.е. оно представляет собой стабилизованный поток, а не стабилизованное состояние. Для такой канализованной траектории, которая притягивает близлежащие траектории был предложен термин креод. При сопоставлении предложенных в 1968 г. Уоддингтоном понятий и используемого синергетиками понятия аттрактора обнаруживается их почти полное совпадение.

Синергетика эффективна и в понимании функционирования человеческого организма. Для нормальной жизнедеятельности всех систем человека необходим определенный промежуточный режим между хаосом и порядком, режим детерминированного хаоса. Дыхание, сердцебиение, ритмы сна и бодрствования, гормональные ритмы, психическое равновесие человека – всем этим процессам присуще определенная мера хаоса, необходимая для поддержания здоровья. Например, аритмия сердца опасна, но не менее опасна и слишком регламентированное сердце, которое также говорит о патологии. Жестко регламентированное сердце неспособно гибко реагировать на изменяющиеся условия среды, её приспособительные возможности существенно уменьшаются.

Отсюда напрашивается вывод, что любая система стремится к гомеостазису - временному равновесию, что созидательные силы являются определяющими. Но системы не могут находиться бесконечно в состоянии стабильности. Стабильность и уравновешенность в конечном счете приводят систему к застою, а впоследствии и к смерти. Процесс развития и функционирования живой системы - это волнообразное движение, где есть подъемы и спады, взлеты и падения, движение как по восходящей, так и нисходящей.

Ученые различных медико-биологических дисциплин приходят к выводу, что здоровье является тонким равновесием между хаосом и порядком. В этой связи исследователи, используя теорию нелинейных систем, интенсивно развивают понятие динамической болезни. Болезнь не есть что-то застывшее, а представляет собой развивающийся процесс. Человеческий организм саморегулирующаяся система. Теория хаоса в нелинейной динамики может оказать существенную помощь в диагностике и лечении болезней, в понимании эпидемического процесса. Проблема состоит в том, сколько хаоса необходим человеку, чтобы он был здоровым и сколько хаоса может выдержать человеческий организм, чтобы не заболеть? Ответы на эти вопросы может дать синергетика, применение нелинейных методов1.


Литература

Добронравова И.С. Синергетика: становление нелинейного мышления. Киев, 1990.

Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика как новое мировидение: диалог с И. Пригожиным.// Вопросы философии. 1992. № 12.

Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика – теория самоорганизации. М., 1983.

Пригожин И. Философия нестабильности. // Вопросы философии. 1991. № 6.

Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. М., 1986.

Пригожин И.Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. М., 2000.

Урсул А.Д. Путь в ноосферу. М., 1993.

Хакен Г. Синергетика. М., 1980.

Ţîrdea T.N. Sinergetică, aliniaritate, autoorganizare. Calea spre ştiinţa postneclasică. Chişinău, 1998.