Синергетический подход идея глобального эволюционизма

Термином "диссипативные" (в переводе с английского – рассеивающие) обозначаются открытые нелинейные системы, где преобладают процессы размывания, рассеивания неоднородностей. Происходит перевод (спуск) избытков поступлений вещества и энергии на нижележащие уровни (в более простые формы) или вывод их за пределы системы. Диссипация означает, таким образом, переструктурирование чужого в свое и рассеивание лишнего. "Диссипативные процессы, – пишет И.Р. Пригожин, – ведут не к равновесию, но к формированию диссипативных структур, тождественных процессам, которые из-за взаимной компенсации приводят к равновесию". Функционирование такой непрерывно взаимодействующей с окружающей средой системы как бы противоречит второму закону термодинамики, и для его адекватного описания и объяснения необходимы нетрадиционные подходы, связанные с нелинейным мышлением. Большинство объектов природы (наше Солнце, другие звезды, галактики и т.д.) являются диссипативными системами. Ими являются все живые существа, которые могут существовать только на основе такого рода включенности в окружающую среду. Крупные социальные объекты (например, города, государства) также можно отнести к диссипативным структурам.

Понятие самоорганизации  выражает способность сложных систем к упорядочению своей внутренней структуры. Самоорганизация в сложных и динамичных открытых системах возможна лишь при наличии достаточно большого числа взаимодействующих элементов. Причем поведение взаимодействующих элементов должно быть кооперативным и когерентным. Это относится и к природе, и к обществу. Г.И. Рузавин считает, что по такому принципу в человеческом обществе функционирует мораль, которая "возникает из стремления отдельных сообществ или коллективов сохранить себя в процессе борьбы с природой и с другими сообществами людей". Однако, на современном этапе истории ситуация постепенно меняется, и начинает возникать новая мораль, где на первый план выдвигаются общечеловеческие интересы и ценности, а на место извечной борьбы с природой приходит диалог и сотрудничество с ней. В этом заключено новое понимание и содержание кооперативных процессов. Таким образом, с появлением когерентности в движении и развитии, превращающей разобщенное развитие отдельных элементов в согласованное — в кооперативный процесс, возникает и новая динамическая структура системы, качественно меняющая ее характер. Механизм самоорганизации начинает действовать в рамках более масштабных и качественно иных структур. Он охватывает уже не отдельные общности людей, а все человеческое сообщество.

В синергетике используются также понятия, обозначающие специфику некоторых состояний в эволюции открытых, нелинейных самоорганизующихся систем. Понятием "бифуркация" обозначается состояние системы, находящейся перед выбором возможных вариантов функционирования или путей эволюции (развилка дорог). В математике это означает ветвление решений нелинейного дифференциального уравнения. В точке бифуркации (на перепутье) система находится в неравновесном состоянии, где малейшие флуктуации или случайные обстоятельства могут кардинально изменить направление дальнейшего развития, закрывая тем самым возможности движения альтернативным путем. Характеризуя такие состояния, И. Р. Пригожин подчеркивает "уникальность точек бифуркации, в которых состояние системы теряет стабильность и может развиваться в сторону многих различных режимов функционирования". Т. к. проблема выбора режимов функционирования или направлений развития возникает перед любой самоорганизующейся системой, в синергетике приступили к построению и исследованию бифуркационных моделей для того, чтобы попытаться обнаружить закономерность в самой случайности.

Понятие "аттрактор" (от латинского – притягивать) означает некоторую совокупность условий, при которых выбор путей эволюции разных систем происходит по сходящимся траекториям и в конечном итоге как бы притягивается к одной точке. Наглядно это можно представить в виде конуса бытовой воронки, направляющего движение частиц жидкости или сыпучих тел (например, песка) к своему центру (вершине конуса – горловине воронки) независимо от первоначальных траекторий. Пространство внутри конуса воронки (аттрактора), где любая частица (система), попавшая туда, постепенно смещается в заданном направлении, называют "зоной аттрактора".

Различают несколько  разновидностей аттрактора, среди которых следует выделить так называемый "странный аттрактор". При состояниях системы, характеризуемых странным аттрактором, становится невозможным определить положение частиц (их поведение) в каждый данный момент, хотя мы и уверены, что они находятся в зоне аттрактора. "Фазовый портрет странного аттрактора – это не точка и не предельный цикл, как это имело место для устойчивых, равновесных систем, а некоторая область, по которой происходят случайные блуждания". С помощью алгоритмов странного аттрактора наука выходит на описание изменений в климате, погодных процессов, движения некоторых небесных тел, поведения многих элементарных частиц, явлений тепловой конвекции и т.д.

Важное значение для синергетического миропонимания  имеет понятие фрактальности (самоподобия). Фракталами обозначают явления масштабной инвариантности, когда последующие формы самоорганизации материальных и социальных систем напоминают по своему строению предыдущие. Такие явления мы довольно часто наблюдаем в природе. Например, наукой давно подмечено, что строение Солнечной системы (как и всех звездных систем) в определенной мере подобно строению атома, но в больших на два десятка порядков пространственно-временных масштабах. Этот факт в той или иной форме отражен как в философских построениях от глубокой древности до наших дней, так и в поэтических образах. К примеру, у известного русского поэта начала ХХ века Валерия Брюсова в стихотворении "Мир электрона" (1922 г.) идеи фрактальности выражены следующими строками:

Быть может, эти электроны —

Миры, где пять материков,

Искусства, знанья, войны, троны 

И память сорока веков!

Еще, быть может, каждый атом — 

Вселенная, где  сто планет;

Там все, что  здесь, в объеме сжатом,

Но также  то, чего здесь нет.

Их меры малы, но все та же

Их бесконечность, как и здесь;

Там скорбь и  страсть, как здесь, и даже

Там та же мировая  спесь.

Их мудрецы, свой мир бескрайный

Поставив центром  бытия,

Спешат проникнуть в искры тайны 

И умствуют, как  ныне я;

А в миг, когда  из разрушенья

Творятся токи новых сил,

Кричат, в мечтах самовнушенья,

Что бог свой светоч загасил!

В этом стихотворении отчетливо просматривается описание нескольких фрактальных аналогий: электроны подобны планетам, атомы – звездным системам (наподобие солнечной), природа и общественная жизнь в микромире подобна земной, сходна с земной также история, культура, духовная жизнь и даже формы реагирования на революционные перемены тех существ, которые его населяют.

Фрактальные аналогии в синергетике являются одним  из методов познания природных и социальных явлений, поскольку часто служат основой для построения научных гипотез и теорий. Например, сходство очертаний обращенных друг к другу частей материков (например, Африки и Южной Америки) послужило основанием для выдвижения гипотезы об их общем происхождении, как известно, затем подтвердившейся. Синергетика, пользуясь данным методом, дает объяснение, почему на тех или иных этапах эволюционного развития повторяются определенные структуры (например, вихревые), раскрывает их роль в процессах самоорганизации в нелинейных системах различных масштабов. История человеческого общества также дает немало поводов для размышлений на фрактальные темы.

Формируя свой категориальный аппарат, синергетика  выявляет также закономерности, отражающие специфику нового мировидения. К ним следует отнести закономерности самоорганизации в открытых нелинейных системах, закономерности протекания диссипативных процессов в различных средах, закономерности проявления фрактальности, закономерности в бифуркационных ситуациях и т.д. Синергетические закономерности обнаруживают себя как в материальном мире косной (неорганической) природы, так и в мире живой природы, в том числе и в социуме.

Таким образом, становление синергетики создает  новую теоретико-методологическую парадигму исследования природных и социальных явлений. Она, по мнению Г. И. Рузавина, позволяет "проанализировать и свести в единое целое многие результаты, полученные в астрономии и космологии, физике и химии, биофизике и биохимии, генетике и молекулярной биологии, геологии и экологии, относящимся к различным аспектам микро- и макроэволюции". Тщательный анализ с позиций синергетического подхода накопленных фактов и фундаментальных открытий в современной науке будет способствовать углублению, уточнению и конкретизации важнейших положений научных теорий о развитии материи, сущности Жизни, Разума и перспективах человеческой цивилизации. По ряду важных аспектов познания следует ожидать радикальных перемен в мировоззренческих установках, в объяснении загадок природы. Американский научный журнал "Discover" в 1992 г. опубликовал перечень десяти, по его мнению, важнейших вопросов, на которые наука пока не смогла дать ответа. Их формулировка и порядок расположения в списке представляет несомненный интерес. Перечень вопросов выглядит следующим образом: 1. Каковы размеры Вселенной? 2. Как появилась жизнь? 3. Одиноки ли мы во Вселенной? 4. Как велико может быть население Земли? 5. Сможем ли мы побороть болезни? 6. Откуда произошел человек? 7. Что такое сознание? 8. Что управляет климатом? 9. Как одна клетка превращается в целый организм? 10. Все зависит от случая?

Можно ли ответить на эти вопросы, опираясь на теорию самоорганизации и нелинейного  мышления, соответствующую методологию  познания? Скорее всего, ответ должен быть положительным, поскольку использование синергетической парадигмы и методов познания вплотную подводит науку к раскрытию этих и других тайн природы, позволяет совершить прорыв к истине. Это становится возможным и потому, что, синергетическая парадигма обеспечивает многообразие подходов в поиске истины в процессе дальнейшего развертывания познавательной деятельности человека.

2 УРОВНИ САМООРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ И КОНЦЕПЦИЯ РАЗВИТИЯ

2.1 Физическая  картина мира с точки зрения  синергетики

Утверждение синергетики  как нового стиля научного мышления, который часто отождествляют с нелинейным мышлением, связано с выдвижением принципиально новых методологических принципов в формировании, как общей картины мира, так и ее основания – физической картины мира. Центральным методологическим принципом синергетики является признание теории самоорганизации в качестве отправной точки научного мировоззрения, а исследование закономерностей и механизмов самоорганизации – единственным способом представить рациональное объяснение возникновению порядка из хаоса естественным путем.

С позиций синергетики  физическая картина мира представляет сложную иерархию открытых, неравновесных  самоорганизующихся систем, подчиняющихся  некоторым универсальным законам  эволюции. Естественно, возникает вопрос о пространственно-временных и других измерениях процессов самоорганизации, о критериях масштабности в иерархии сложноорганизованных материальных систем. В связи с этим, необходимо вернуться к "вечному" вопросу о соотношении и формах проявления конечного и бесконечного. Именно через призму рассмотрения этого вопроса проблема самоорганизации переводится в русло многомерности и современного понимания онтологизма (онтология – учение о бытии; система всеобщих понятий бытия, постигаемых, помимо обычных методов познания, с помощью сверхчувственной и сверхрациональной интуиции).

Вопрос о  соотношении конечного и бесконечного возникал и по-своему решался во все времена становления и  развития человеческого познания. Он по-прежнему является одной из ключевых методологических проблем науки, особенно когда речь идет о совершенствовании нашего миропонимания. Проблема здесь заключается не в доказательстве самого принципа бесконечности, а в нахождении способов его выражения в логике понятий, не противоречащей системе современного научного знания.

Безусловно, все  суждения о бесконечном основываются или на теоретических обобщениях, или на экстраполяции опытных  данных о конечных объектах на сколь  угодно большие и малые пространственно-временные  масштабы. Но нельзя не признать, что по мере развития науки и техники, увеличения вследствие этого ряда конечных объектов, о которых мы имеем достаточный объем научной информации, и эти научные технологии обеспечивают все более достоверный результат. Неполнота эмпирических данных не снимает проблемы развертывания все новых и новых моделей бесконечного как переходных ступеней к познанию его действительной сущности.

Одним из главных направлений  поисков путей разрешения возникающих  при этом противоречий является построение модели структурной бесконечности материального мира, охватывающей иерархию взаимосвязей материального и духовного. Рассматривая многочисленные попытки поисков такого рода от древних мыслителей Лао Цзы и Анаксагора до современных теорий иерархического строения материи и Вселенной, следует отметить, что, несмотря на все их недостатки, эти теоретические построения более соответствуют синергетическому миропониманию, чем финитные теории. Не вдаваясь в критический разбор существующих иерархических концепций научной картины мира, попробуем представить гипотетическую модель, которая, могла бы служить основой для преодоления основных противоречий в трактовке бесконечного и принципиально нового подхода к исследованию механизма самоорганизации материи.

Предлагаемая модель картины  мира состоит из ряда гипотез, которые, взаимно дополняя, и развивая друг друга, образуют единую логически непротиворечивую систему. Рассмотрим сначала содержание гипотез, непосредственно относящихся к физической картине мира. Их можно подразделить на три относительно самостоятельные группы: первая – представляет собой теорию уровней самоорганизации материи, вторая – содержит понятие о межуровневом интервале, третья — намечает основные контуры новой концепции развития. В таком порядке в дальнейшем излагается их суть.

2.2 Уровни самоорганизации  материи

При всем разнообразии явлений материального мира это  многообразие, как показывают данные современной науки, диалектически взаимосвязано с единством его сущностных основ. Единство материального мира характеризуется подчинением физических форм движения, самоорганизации и развития некоторому сравнительно ограниченному кругу законов, интегральное выражение сущности которых заключено в предельно объемной категории, условно обозначаемой термином "непрерывность прерывности". Данный термин обозначает также и основополагающий закон, обобщающий всю совокупность связей материального мира.