Синергетика и принципы самоорганизации. Эволюция материи

4) новое мировоззрение,  преодолевающее господствующее пока в науке мышление "ставшими", неизменными понятиями (платонистская традиция) и утверждающее мышление, основанное на "становящихся", переходных, нестабильных, фрактальных формах, образах.

Мы исходим из оптимистического представления о перспективах синергетической парадигмы (и как будущей общенаучной концепции, и как зачатка нового мировоззрения). Подтвердить предположение о возможности общенаучной теории можно, выделив теоретическое ядро (принципы), показав наличие не только описательной, объяснительной, но и предсказательной функции, раскрыв области верификации и фальсификации для теории. С позиций “классической” (досинергетической) методологии науки в столь обширных областях как синергетическое знание можно выделить по крайней мере 3 уровня: частнонаучный, общенаучный и философский (рис. 1).  

Частные теории сегодня  возникли (или складываются) в физике лазеров, турбулентности, в области  нелинейных феноменов химической динамики, в теории нелинейной биоэволюции, в  теории генно-культурной коэволюции Ч. Ламсдена и Э. Уилсона, в культурной (социальной) синергетике, психологии, педагогике.

Следующий уровень  – общенаучная синергетика. Она  дает описание, объяснение и предсказание любого явления самоорганизации. Но такая теория имеет и метатеоретическую функцию, т. е. она объясняет и предсказывает (хотя бы в общих чертах) частные теории. Поэтому общенаучная синергетика – одновременно и метатеория.

Наконец, 3-й уровень  синергетического знания – философский. Здесь элементы науки соединяются  с элементами веры. Такое знание не может быть фальсифицировано.

Однако линия-лестница на рис. 1, возносящая нас от частного к общему в духе Аристотеля, –  это линейное мышление.

В то же время каждый из трех элементов кольца состоит  из множества других элементов. Например, Т – набор из десятков теорий – физических, химических, биологических, социальных (экономических, культурологических), выражающих взаимопревращение хаоса и порядка. ОНТ – набор из нескольких общенаучных теорий (концепций) – Хакена, Пригожина, математических теорий, логических теорий, виталистических учений, телеологических и т. п. Ф – также не единственна. Это целая область различных онаученных мировоззренческих учений, образы которых созвучны даосизму, буддизму, индуизму, эзотерике, христианству, пифагореизму, платонизму, аристотелизму, а также в идеям Декарта, Лейбница, Канта, Гегеля, Соловьева, Флоренского, Хайдеггера и других мыслителей.

В результате синергетическое  знание (факты, закономерности, догадки, гипотезы, теории, философские учения) предстает топологически как  многомерная сеть

В сети время от времени  возникает волна возбуждения. Она  движется по сети, активизирует ( и даже рождает) одни элементы и тормозит другие. Сеть работает как дискретно-волновая структура, напоминающая мозг, в котором также частицы (нейроны) и волны дополняют друг друга в духе корпускулярно-волновой дополнительности.

Принципы  синергетики.

Один из создателей синергетики Г. Хакен пишет :"Синергетика занимается изучением систем, состоящих из многих подсистем самой различной природы, таких, как электроны, атомы, молекулы, клетки, нейроны, механические элементы, фотоны, органы, животные и даже люди". Основной вопрос синергетики, по его мнению, "существуют ли общие принципы, управляющие возникновением самоорганизующихся структур и (или) функций" и Хакен дает утвердительный ответ.

Синергетика ищет свой специфический язык . Закладывают  его основы прежде всего принципы, общие для частнонаучных теорий, кроме того, принципы общенаучных теорий и, наконец, ведущие ценности (“столпы веры”) синергетического мировоззрения.

Принципы частных (объектных) теорий, естественно, отличаются друг от друга вследствие различия предметных областей. Однако можно выделить ту часть принципов, которая едина для всех теорий и обозначить специфику теорий в области физики (и химии), биологии, социологии, психологии . . .

Согласно работе можно  выделить следующие 4 принципа частных  теорий синергетики :

1. Нелинейность означает  несохранение аддитивности в  процессе развития представляемых  систем. Любое явление понимается  как момент эволюции, как процесс  движения по полю развития.

2. Неустойчивость  означает несохранение "близости" состояний системы в процессе ее эволюции.

3. Открытость означает  признание обмена системы веществом,  энергией, информацией с окружающей  средой и, следовательно, признание  системы как состоящей из элементов,  связанных структурой, так и включенности  в качестве подсистемы, элемента в иное целое.

4. Подчинение означает, что функционирование и развитие  системы определяются процессами  в ее подсистеме ("сверхсистеме") при возникновении иерархии масштабов  времени. Это принцип "самоупрощения"  системы, т. е. сведения ее  динамического описания к малому числу параметров порядка.

К описанным 4 принципам  добавляются принципы специфические  для той или иной объектной  области – неживых систем, живых  организмов, человека. Так, для неживых (физических и химических) систем в  той или иной форме вводится принцип нелокальности (дальнодействия, коррелированности на расстоянии), означающий такое взаимодействие между элементами системы, которое воспринимается как передача информации с бесконечной скоростью (о чем напоминают прежде всего квантовомеханические неравенства Дж. Белла . Для живых (биологических и приближающихся к ним технических) систем вводится принцип биополя, определяющий особое поле, объединяющее элементы в целое и направляющее развитие организма к предустановленным образцам (аттракторам). Понятие о биополе, синтезирующее физикализм и витализм, неоднократно вводилось под разными названиями, например, как морфогенетическое поле, постулированное в двадцатые годы российским биологом А. Г. Гурвичем.

Для человека может  быть введен принцип трансценденции (или самоактуализации). Он означает способность человека переступать границу между природным, опытным и внеприродным, выходить за рамки любого возможного опыта. Так, для К. Поппера самотрансцендентность означает нашу способность "постоянно превосходить себя, свои таланты, свою одаренность". Путем критики, обладающей творческим воображением, мы как бы поднимаем себя за волосы, из трясины нашего незнания . А. Г. Маслоу понимает трансценденцию как утрату самоосознания, как отклик на требования внешнего по отношению к нашему "Я", как принятие мира таким, каков он есть, как холистическое постижение космоса в целом, как достижение пределов человеческих возможностей. Сходные представления о специфике человеческой деятельности имеются у многих ученых – С. Грофа , Е. Янча и других.

Следующая составляющая синергетической сети – общенаучные  теории. В них сегодня просматриваются  по крайней мере 2 блока: содержательный и формальный (второй включает в  себя математическую и логическую части).

Они концентрированно выражают методологию синергетики.

Содержательный блок составляют:

1. Принцип становления,  утверждающий, что главная форма  бытия – не ставшее, а становящееся, не покой, а движение, не завершенные,  вечные, устойчиво-целостные формы,  а переходные, промежуточные, временные, эфемерно-дробные образования.

Становление выражается через 2 свои крайности – хаос и  порядок. Хаос – основа сложности, случайности, творения-разрушения, конструкции-деконструкции. Порядок – основа простоты, необходимости, закона, красоты, гармонии.

Взаимодействие образов  хаоса и порядка раскрывают нам:

а) образ времени  как темпа становления, как процесса возникновения-исчезновения, как периодической  смены дискретно-упорядоченных структур "кашей" хаотической материи;

б) образ субъекта, переходящего из потенции в актуальность по мере усложнения форм бытия, как это показано Аристотелем в учении о форме и материи, где философ классифицирует уровни бытия (по степени проявленности формы как одухотворяющего начала) : а) хаотическая материя, б) глина, камень, в) растения, г) животные, д) человек, е) форма форм – Бог;

в) образ свободы  как возможности для субъекта всего – мыслимого и немыслимого, явного и тайного, выразимого и невыразимого, как радостного чувства принципиальной достижимости чего угодно, желания вечной жизни (игры в порядок-хаос).

2. Принцип узнавания  (обобщение квантово-механического  принципа наблюдаемости) означает  узнавание (открытие) бытия как  становления. При этом параметры  порядка играют двоякую роль: сообщают системе как вести себя и доводят до сведения наблюдателя нечто о макроскопическом состоянии системы. Принцип узнавания является одним из вариантов принципа лингвистической относительности Сепира-Уорфа (каждый язык несет в себе свою собственную онтологию).

3. Принцип согласия (коммуникативности, диалогичности), означающий, что бытие как становление формируется и узнается лишь в ходе диалога, коммуникативного, доброжелательного взаимодействия субъектов и установления гармонии в результате диалога. Один из источников принципа согласия – принцип конвенциональности в научном познании, сформулированный А. Пуанкаре.

4. Принцип соответствия, означающий возможность перехода  от досинергетической (классической, "неклассической", и "постнеклассической") науки к синергетической (как по интуитивным соображениям, так и по формальным параметрам).

5. Принцип дополнительности, означающий независимость и принципиальную  частичность, неполноту как досинергетического  описания реальности, (без синергетического), так и частичность синергетического (без досинергетического); бытие предстает то как ставшее (платоническое), то как становящееся (неплатонистское). Бытие – и то, и это.

Помимо содержательных принципов в методологию синергетики  входят формальные принципы. Формальный блок составляют понятия и принципы, навеянные теми теориями математики и логики, которые адекватны представлению о бытии как вечно текущем мире становления.

Математический блок составляют теория катастроф, фрактальная  геометрия, теория вероятностей, теория алгоритмов, теория клеточных автоматов, а также интуиционистская математика и теория категорий (в особенности такой ее топологический раздел как теория топосов) .

Интуиционизм, теория катастроф, теория категорий позволяют  сформулировать:

1. Принцип математического становления, или конструктивности, фиксирующий убеждение математиков в превращаемости одних форм в другие, внутреннюю направленность этих переходов от простых к более сложным формам и обратно (подобно тому как после натуральных чисел открывают ноль, отрицательные числа, а также дробные, иррациональные, трансцендентные, комплексные . . . , но существует и обратная свертка). Задачи на построение стали эстетической вершиной математики еще в античные времена. Принципиальная "конструируемость" искомого объекта (из исходных) стала ведущим требованием интуиционизма и конструктивизма. Наиболее явно принцип выражен в работах Л. Э. Я. Брауэра (основателя интуиционизма), близок он преконструктивистам, А. Пуанкаре, Г. Вейлю, А. А. Маркову (мл. ) Интуиционисты и конструктивисты убеждены в ненужности доказательств от противного. Достаточны "положительные" доказательства. Отсюда попытки построить математику без отрицания (Грисс Г. – см. . Брауэр не раз высказывался в том духе, что жизнь, искусство, музыка, математика – в сущности одно Это можно понимать и как убеждение в том, что деятельность – ведущее свойство человека.

Примыкает к принципу становления и следующий принцип. Фольклор математиков, теория алгоритмов, работы А. Н. Колмогорова по алгоритмической  сложности, теория вероятностей, теория клеточных автоматов, фрактальная геометрия позволяют сформулировать

2. Принцип сложности,  означающий возможность обогащения, усложнения системы в процессе  познания = становления, т. е. вероятность  скачкообразного возрастания сложности структур ( L S – процесс по Курдюмову), что связано с идеей конструктивного (творящего) хаоса, хаоса как океана информации. Лишь субъект (ученый), создающий новые коммуникативные параметры порядка, позволяет актуализироваться принципиально более сложной информации о системе. Формальные же преобразования системы сохраняют уровень ее сложности, а также качество и количество информации ("закон сохранения сложности").

Теория категорий  делает явными еще 3 принципа, связанных  с синергетикой

3. Принцип фрактального гомоморфизма (всеобщего подобия) фиксирует, с одной стороны, фундаментальность не того, ЧТО отражается, а КАК . . . , а с другой стороны, означает взаимоподобие дробных структур любого масштаба. Фрактальность понимается и как предмет, и как средство исследования. Главное в становлении – не элементы, а структура. Впервые на это обратил внимание Ф. У. Ловер. Он построил аксиоматику категорий без множеств и получил как бы классы без элементов. Их аналог – l-исчисление А. Черча (логика без переменных). Это начала фрактальной математики и логики. Ловер разработал теоретико-категорную модель становления, в которой работает сопряженная пара: функтор – хаос и функтор – порядок. Впервые после Брауэра Ловер вышел за рамки платонистской , классической математики в область фрактальной теории, где идет постоянное превращение хаоса в порядок и наоборот . Метафорой фрактального гомоморфизма являются принцип Великого недеяния в даосизме, а также танец Шивы, космический танец в индуизме .