Синергетика и ее роль в складывании постнеоклассической модели науки

Как и всякое научное направление, родившееся во второй половине ХХ века,синергетика  возникла не на пустом месте. Ее можно  рассматривать как преемницу и продолжательницу многих разделов точного естествознания, в первую очередь (но не только) теории колебаний и качественной теории дифференциальных уравнений. Именно теория колебаний с ее "интернациональным языком", а впоследствии и "нелинейным мышлением" (Л.И. Мандельштам) стала для синергетики прототипом науки, занимающейся построением моделей систем различной природы, обслуживающих различные области науки. А качественная теория дифференциальных уравнений, начало которой было положено в трудах Анри Пуанкаре, и выросшая из нее современная общая теория динамических систем вооружила синергетику значительной частью математического аппарата.

Любые объекты  окружающего нас мира представляют собой системы, то есть совокупность составляющих их элементов и связей между ними. Элементы любой системы, в свою очередь, всегда обладают некоторой самостоятельностью поведения. При любой формулировке научной проблемы всегда присутствуют определенные допущения, которые отодвигают за скобки рассмотрения какие-то несущественные параметры отдельных элементов. Однако этот микроуровень самостоятельности элементов системы существует всегда. Поскольку движения элементов на этом уровне обычно не составляют интереса для исследователя, их принято называть “флуктуациями”. В нашей обыденной жизни мы также концентрируемся на значительных, информативных событиях, не обращая внимания на малые, незаметные и незначительные процессы.

Малый уровень  индивидуальных проявлений отдельных  элементов позволяет говорить о  существовании в системе некоторых механизмов коллективного взаимодействия – обратных связей. Когда коллективное, системное взаимодействие элементов приводит к тому, что те или иные движения составляющих подавляются, следует говорить о наличии отрицательных обратных связей. Собственно говоря, именно отрицательные обратные связи и создают системы, как устойчивые, консервативные, стабильные объединения элементов.

Именно отрицательные  обратные связи, таким образом, создают  и окружающий нас мир, как устойчивую систему устойчивых систем. Стабильность и устойчивость, однако, не являются неизменными. При определенных внешних условиях характер коллективного взаимодействия элементов изменяется радикально. Доминирующую роль начинают играть положительные обратные связи, которые не подавляют, а наоборот – усиливают индивидуальные движения составляющих. Флуктуации, малые движения, незначительные прежде процессы выходят на макроуровень. Это означает, кроме прочего, возникновение новой структуры, нового порядка, новой организации в исходной системе.

Момент, когда  исходная система теряет структурную  устойчивость и качественно перерождается, определяется системными законами, оперирующими такими системными величинами, как  энергия, энтропия. "Мне кажется, что особую роль в мировом эволюционном процессе играет принцип минимума диссипации энергии. Сформулирую его следующим образом: если допустимо не единственное состояние системы (процесса), а целая совокупность состояний, согласных с законами сохранения и связями, наложенными на систему (процесс), то реализуется то ее состояние, которому отвечает минимальное рассеяние энергии, или, что то же самое, минимальный рост энтропии." Н.Н.Моисеев, академик РАН.

В современной  науке сформировалось новое видение  природной среды, в которой протекает  жизнедеятельность людей. Природа начинает рассматриваться не как конгломерат качественно специфических объектов и даже не как механическая система, но как целостный живой организм, преобразование которого человеком может проходить лишь в определенных границах. Нарушение этих границ приводит к изменению системы, ее переходу в качественно иное состояние, могущее вызвать необратимую деградацию системы, исчезновение многих биогеоценозов и гибель человечества.

Вплоть до середины XX столетия такое «организмическое» понимание окружающей человека природы воспринималось бы как своеобразный атавизм, возврат к полумифологическому сознанию, не согласующемуся с научными идеями и принципами. Но после того, как сформировались и вошли в научную картину мира представления о живой природе как сложном взаимодействии экосистем, после становления и развития идей В.И. Вернадского о биосфере как целостной системе жизни, взаимодействующей с неорганической оболочкой Земли, после развития современной экологии, это новое понимание непосредственной сферы человеческой жизнедеятельности как организма, а не как механической системы, стало научным принципом, обоснованным многочисленными конкретными теориями и фактами.

Весьма показательно, что все эти новые мировоззренческие  идеи, возникшие в западной культуре второй половины XX в. и опирающиеся на современные научные представления об окружающей человека природной среде, перекликаются с мировоззренческими установками восточных культур.

Представления о мире как едином организме, все  части которого влияют друг на друга, можно обнаружить практически во всех традиционных космологиях Востока. В этих культурах полагался идеал внутреннего единства и гармонии человека и природы. Это единство выражал принцип даосизма и конфуцианства «одно во всем и все в одном» и буддийское учение о дхарме, где все элементы дхармы полагались равносильными и связанными между собой. Мир не воспринимался здесь как дуально разделенный на природный и человеческий мир, а рассматривался как целостный организм, части которого находятся в своеобразной резонансной связи между собой. «Все пронизывает единый путь - дао, все связано между собой. Жизнь едина, и стремление каждой ее части должно совпадать со стремлением целого» [7].

Человек, включенный в мир, должен ощутить мировой  ритм, привести свой разум в соответствие с «небесным ритмом», и тогда он сможет постичь природу вещей и услышать «музыку человечества» [8].

Сама идея ритмов мира, их воздействия друг на друга, включая и ритмы человеческой жизнедеятельности, для европейского ума долгое время представлялась не имеющей серьезной опоры в научных фактах, казалась чем-то мистическим и рационально невыразимым. Однако в современной научной картине мира, ассимилирующей достижения синергетики, формируются новые понимания о взаимодействии частей целого и о согласованности их изменений. Выясняется, что в сложных исторически развивающихся системах особую роль начинают играть несиловые взаимодействия, основанные на кооперативных эффектах.

Для открытых, самоорганизующихся систем такие взаимодействия выступают  конституирующим фактором. Именно благодаря им система способна переходить от одного состояния самоорганизации к другому, порождая новые структуры в процессе своей эволюции.

Кооперативные свойства прослеживаются в самых  различных саморегулирующихся системах, состоящих из очень большого числа элементов и подсистем. Их можно обнаружить, например, в поведении плазмы, в когерентных излучениях лазеров, в морфогенезе и динамике популяций, в экономических процессах рыночного саморегулирования [9].

Например, при  определенных критических порогах энергетической накачки лазера возникает эффект испускания световой волны атомами: они действуют строго коррелятивным образом, каждый атом испускает чисто синусоидальную волну, как бы согласуясь с поведением другого излучающего атома, т. е. возникает эффект самоорганизации [10].

Сходные эффекты  можно наблюдать в явлениях эмбрионального деления клеток, когда каждая клетка, находящаяся в ткани, получает информацию о своем положении от окружающих клеток и таким образом происходит их взаимосогласованная дифференциация [11]. «В экспериментах, проведенных на эмбрионах, клетка центральной части тела после пересадки в головной отдел развивалась в глаз. Эти эксперименты показали, что клетки не располагают информацией о своем последующем развитии с самого начала (например, через ДНК), а извлекают ее из своего положения в клеточной ткани» [12].

Синергетика обобщает подобные ситуации кооперативных эффектов, полагая их фундаментальными для  сложных самоорганизующихся систем. «Резонанс» функционирования частей в таких системах и наличие кооперативных эффектов рассматриваются в качестве одного из важнейших проявлений самоорганизации. Но тогда необходимо иначе понимать и деятельность, связанную с формированием новых структур и состояний сложных развивающихся систем. Стратегии деятельности должны учитывать, что вследствие кооперативных эффектов система может порождать новые структуры при минимальном внешнем воздействии, особенно если она находится в состоянии неустойчивости.

Нетрудно увидеть  в этих стратегиях деятельности определенные переклички с идеалом ненасильственных действий и принципом древнекитайской культуры «у-вэй».

Наконец, можно  констатировать, что ситуация освоения в познании и практике сложных  развивающихся систем по-новому ставит проблему демаркации между истиной и нравственностью, целерациональным и интуитивным действием, которые резко различали западную и восточную культурные традиции.

Известный исследователь  древнекитайской науки и культуры Дж. Ниддам справедливо отмечал, что  научная революция в Европе окончательно обособила научную истину от нравственности, отчего мир стал более опасным, тогда как в восточных учениях такого обособления никогда не было [13]. Но эта противоположность выглядит иначе в связи с новыми тенденциями в научном познании и технологической деятельности, объектами которых становятся исторически развивающиеся, человекоразмерные системы.

Не отказываясь  от объективного исследования таких  систем и их технологического освоения, познающий и действующий субъект  вынужден применять особые стратегии деятельности, учитывающие специфику человекоразмерных, развивающихся объектов.

Принципиальная  невозможность точно просчитать будущие траектории системы в  точках бифуркации каждый раз ставит перед действующим субъектом  проблему выбора. Важно не попасть в катастрофические для человека траектории, отсекая соответствующие неблагоприятные сценарии развития системы. Ориентирами здесь служат не только знания о возможных сценариях, но, прежде всего, ценности и нравственные установки, предостерегающие от необдуманных и опасных действий.

Попутно отмечу, что именно такого рода действия, пренебрегающие нравственными императивами, породили, например, ситуацию Чернобыля.

Необходимость тесной связи истины и нравственности, возникающая при освоении сложных человекоразмерных систем, неожиданно перекликается с традициями древних восточных культур. В этих культурах полагалось, что для того, чтобы истина открылась человеку, ему необходимо нравственное самовоспитание.

Размышляя о  резонансе всех частей космоса, китайские мудрецы считали, что путь в образе дао или неба регулирует поступки людей. Но небо «может и повернуться лицом к человеку, и отвернуться от него». Не случайно китайцы говорят, что «небо действует в зависимости от поступков людей» [14]. Стихийные бедствия в древнем Китае воспринимались как свидетельства неправильного правления, как показатель безнравственного поведения властителей, за что небо и отворачивается от человека [15].

Конечно, если эти  идеи понимать буквально, то они выглядят мистически. Но в них скрыт и более глубокий смысл, связанный с требованием этического регулирования познавательной и технологической деятельности людей (включая технологии социального управления). И в этом, более глубоком смысле они вполне созвучны современным поискам новых мировоззренческих ориентиров цивилизационного развития.

В западной культурной традиции долгое время доминировал  идеал истинного знания как самоценности, не нуждающегося в дополнительных этических  обоснованиях. Более того, рациональное обоснование полагалось основой этики. Когда Сократа спрашивали, как жить добродетельно, он отвечал, что сначала надо понять, что такое добродетель. Иначе говоря, истинное знание о добродетели задает ориентиры нравственного поведения.

Принципиально иной подход характерен для восточной культурной традиции. Там истина не отделялась от нравственности, и нравственное совершенствование полагалось условием и основанием для постижения истины. Один и тот же иероглиф «дао» обозначал в древнекитайской культуре закон, истину и нравственный жизненный путь. Когда ученики Конфуция спрашивали у него, как понимать «дао», то он каждому давал разные ответы, поскольку каждый из его учеников прошел разный путь нравственного совершенствования.

Новый тип рациональности, который сегодня утверждается в науке и технологической деятельности со сложными развивающимися, человекоразмерными системами, резонирует с древневосточными представлениями о связи истины и нравственности. Это, конечно, не значит, что тем самым принижается ценность рациональности, которая всегда имела приоритетный статус в западной культуре. Тип научной рациональности сегодня изменяется, но сама рациональность остается необходимой для понимания и диалога различных культур, который невозможен вне рефлексивного отношения к их базисным ценностям. Рациональное понимание делает возможной позицию равноправия всех «систем отсчета» (базовых ценностей) и открытости различных культурных миров для диалога.

В этом смысле можно  сказать, что развитые в лоне западной культурной традиции представления об особой ценности научной рациональности остаются важнейшей опорой в поиске новых мировоззренческих ориентиров, хотя сама рациональность обретает новые модификации в современном развитии.

Заключение

Синергетика с  её статусом метанауки изначально была призвана сыграть роль коммуникатора, позволяющего оценить степень общности результатов, моделей и методов отдельных наук, их полезность для других наук и перевести диалект конкретной науки на высокую латынь междисциплинарного общения. Положение междисциплинарного направления обусловило еще одну важную особенность синергетики - ее открытость, готовность к диалогу на правах непосредственного участника или непритязательного посредника, видящего свою задачу во всемирном обеспечении взаимопонимания между участниками диалога. Диалогичность синергетики находит свое отражение и в характере вопрошания природы. Общие закономерности поведения систем, порождающих сложные режимы, позволяют рассматривать на содержательном, а иногда и на количественном уровне, такие вопросы, как уровень сложности восприятия окружающего мира как функции словарного запаса воспринимающего субъекта, роль хаотических режимов, их иерархий и особенностей в формировании смысла, грамматические категории как носители семантического содержания, проблемы ностратического языкознания (реконструкция праязыка) как восстановление «фазового портрета» семейства языков и выделения аттракторов, и многое другое.