Альтернативы в эволюции сложных самоорганизующихся систем

§ 3. Альтернативы в эволюции сложных самоорганизующихся систем

Исследование  детерминант, обуславливающих формирование поля возможностей путей дальнейшей эволюции сложноорганизованной системы, выводит нас на представление  об определенном спектре возможностей будущего. Этот спектр носит дискретный характер, поскольку поле возможностей, открывая множество альтернативных путей развития в будущее, вместе с тем имеет и определенные ограничения, вытекающие, как из фундаментальных  законов мироздания, так и механизмов и возможностей ее реализации. Поэтому  количество возможных переходов определяется особенностями развивающейся системы и условиями ее взаимодействия с внешней средой¹.

Проблема будущего в плане «выбора» одной из альтернатив  в дискретном  спектре возможностей  в эволюции сложноорганизованной системы, является центральной в парадигме  «самоорганизации. Прежде чем непосредственно  перейти к данной проблеме необходимо сделать ряд уточнений в соответствии с результатами проделанного исследования по уровням и способам описания самоорганизации  сложных систем.

Во-первых, представление  об эволюции сложноорганизованной системы  подразумевает определенное направление этой эволюции – ее «цель». В свете «парадигмы самоорганизации», представленной различными концепциями в постнеклассической науке, считается, что направление эволюции может описывается «новой нетрадиционной методологией», в частности, синергетикой. «Синергетика, – пишут Е.Н. Князева и С.П. Курдюмов, – может быть использована в качестве новой, нетрадиционной методологии прогнозирования (исследования будущего) … Синергетику можно рассматривать в качестве некой платформы: если стоять на этой платформе, то можно найти нечто определенное в открытом и неопределенном будущем, которое нас ожидает, можно понять не только принципиальные пределы предсказуемости, но и увидеть элементы неограниченно отдаленного будущего в сегодняшних сложных эволюционных структурах в мире, и тем самым обрести некоторую уверенность в нашем изменчивом, неустойчивом, поверженном кризисам мире»². Наше возражение относительно приведенного положения касается того, что в основе этой методологии лежат модели самоорганизующихся процессов в нелинейных средах. Но самоорганизация как одномоментный акт (или даже каскад таких актов) не определяет направления эволюции сложноорганизованной системы. Самоорганизация лежит в основе эволюционного процесса, является основой эволюции и ее основным механизмом, но не может определять направление эволюции, если под эволюцией понимать направленное развитие мироздания, в частности, нашей Вселенной.  И тут мы  солидарны с позициями В. Эбелинга и Р. Файстелья, с одной стороны, и А. Болдачева, с другой.

«Мы рассматриваем эволюцию в природе и обществе, – пишут  В. Эбелинг и Р. Файстель,  – как бесконечную цепь процессов самоорганизации. Воспользовавшись гегелевской метафорой, можно вместо цепи представлять себе и спираль, состоящую из циклов самоорганизации. Каждый цикл включает в себя несколько стадий:

1. Из-за изменения внутренних или внешних условий относительно устойчивое эволюционное состояние становится неустойчивым.
2. Неустойчивость запускает процесс самоорганизации, порождающий новые структуры.
3. Результатом самоорганизации становится возникновение нового относительно устойчивого эволюционного состояния, которое может оказаться началом следующего цикла.

В действительности описанные  цепи (или спирали) образуют объединенные в сложнейшую сеть системы. Динамика отдельных циклов самоорганизации  нелинейна; переходы от цикла к циклу носят характер бифуркаций и в определенном смысле представляют собой аналогию фазовых переходов в термодинамике»³.

С точки зрения А. Болдачева: «Синергетика, практически так же, как и принцип отбора отражает лишь механизм реализации эволюционных процессов, и, безусловно, не может поведать нам об их причинах и направленности, и, конечно же, не может претендовать на роль общей теорию эволюционирующих систем»⁴.

Второе уточнение связано  с первым и является его конкретизацией, а оно, с нашей точки зрения, достаточно адекватно представлено Р. Ровинским в работе «Мировоззренческие перемены в физической науке второй половины XX века»⁵ в разделе «Проблема направленного развития сложных систем». По мнению Ровинского проблема направленного развития занимает особое место в методологии синергетического исследования. Давно замечено, указывает он, что в Природе наблюдаются процессы нарастания сложности и упорядоченности развивающихся открытых неравновесных систем. В качестве примера приводится возникновение на определённом этапе эволюции биосферы Земли многоклеточных организмов. В последствии, среди таких организмов стали постоянно протекать процессы цефализации, приведшие к появлению на Земле разумного начала.

Подобного рода процессы и  соответствующие наблюдения за ними приводят к представлению о направленном развитии высокоорганизованных открытых систем. Развития данных систем и является примером «исторической эволюции», время от времени прерываемая кризисными этапами с выходом в качественно новые состояния с более высоким уровнем сложности и организованности, чем на предшествовавшем квазистбильном этапе.

Направленное развитие есть по существу проявление целенаправленного  движения системы. Самоорганизация же при подходящих условиях может осуществить единичный акт перевода системы из более простого в более сложное состояние. Однако направленный процесс эволюции состоит из последовательности многих одиночных актов усложнения со строгой согласованностью всей их последовательности. Случайное возникновение всей серии отдельных актов самоорганизации, ведущих к направленному развитию, не может состояться без участия информации о будущих состояниях системы. 

Направленное историческое развитие характерно для многих высокоорганизованных систем, составляющих разномасштабную  иерархию структур Мегамира. В этом смысле можно с уверенностью говорить о развитии биосферы, Земли, Солнечной системы.

Обнаружение программного развития земных организмов явилось основанием для осмысления того, что необходимое  согласование последовательных актов  самоорганизации возможно при условии  существования информации о будущих  состояниях развивающейся системы. Здесь уместны слова И. Пригожина  о том, что вне равновесия материя  прозревает, придав прозрению смысл  наличия необходимой информации в сочетании с самоорганизацией⁶.

 Подобной точки зрения  придерживаются и другие авторы. Для них характерно попытка  обоснования идеи «детерминации  настоящего будущим»⁷.  Подобная идея  высказывалась еще в Восточной философии в контексте «духовных планов Вселенной», которые и определяют развитие всех мировых событий. Отсюда следует представление о том, что мир имеет определенную цель. Следовательно, и вся история человечества строится в строгом соответствии с конкретным и долгосрочным планом, который подчиняется глобальным эволюционным закономерностям. Будущее – это не случайное следствие стихийных процессов, а замысел воодушевленного Космоса, подчиняющийся не менее строгим законам, чем любые другие.

Как же человеку постичь  эти закономерности? Проблема как  раз в том, что современное  общество не стремиться понять эти  объективные законы, не вписывает  свою деятельность в систему глобальных закономерностей. Поэтому жизнь  общества складывается помимо их воли – хаотически и непредсказуемо. «Сила стихийных процессов, не согласованная  со всеобщими универсальными законами, создает векторную разнонаправленность, приводит к постоянным перегибам, тупикам, кризисам, революциям. Человечество все больше напоминает человека, который ищет правильный путь не по карте, которая лежит у него в кармане, и на которой этот путь весьма четко намечен, а путем непрекращающихся проб и ошибок, как маленький котенок ищет выход из темного коридора, постоянно натыкаясь на стены и препятствия. Если бы сознательные цели развития общества совпадали с объективными эволюционными закономерностями, то можно было бы избежать большой части потерь и трагедий. Но об этих глобальных закономерностях никто не говорит, а большинство даже не догадывается»⁸.

Постижение указанных  универсальных эволюционных закономерностей  должен идти, по мнению одного из авторов, по трем направлениям: через искусство, религиозное вдохновение (духовное знание) и науку. Это три сферы  человеческого бытия, которые  обладают возможностью заглянуть в будущее. Искусство и религиозное вдохновение  приносят многие образы и прозрения. Наука открывает новые глобальные закономерности мироздания, которые  управляют всей видимой и невидимой  реальностью. Наряду с этими направлениями, обретут статус ведущих и фундаментальных, такие «науки» о будущем, как астрология, футурология, синергетика и др.

Таким образом, искусство  как непрекращающееся символизирование, через творческие поиски и озарения будет приносить образы и мысли из тех сфер, где складывается будущее планеты. Наука же будет выявлять закономерности по которым эволюционирует мироздание и по которым нам предстоит строить свое будущее. Все это избавит человечество от тупиковых вариантов развития, которые возникают в результате стихийных процессов и заканчиваются кризисами, революциями, крушением социальных систем, государств и цивилизаций⁹.

Несмотря на оптимизм, заложенный в концепцию  «детерминации настоящего будущим», не все обстоит так просто и благополучно. Такая позиция подвергается достаточно обосновано соответствующей критике. Так, в одной из своих последних бесед с Галой Наумовой и Константином фон Барлевен И. Пригожин прямо обозначил контекст своих ответов по проблемам будущего. Этот контекст выражен следующим образом: «Будущее не содержится в настоящем». В связи с особой важностью рассматриваемой проблемы воспроизведем один из ответов И. Пригожина полностью. «Детерминизм и реверсибильность, – говорит он, – считаются действительными лишь для пограничных случаев, если физические и химические системы находятся в равновесии, тогда как необратимость процессов и их недетерминированность, кажется, являются правилом. Это значит, что как раз необратимые процессы, которые раньше отметались как неприятные помехи для исследования, теперь оказались в центре интереса, поскольку они вдруг проявляются в часто стихийной, самоорганизации природы и лежат в основе далеких от равновесия состояний материи. Они являются результатом многослойной диалектики случая и необходимости, причем незначительные колебания могут повлечь за собой сильные изменения и обнаружить новые формы коэрентности и взаимодействия, Вместе с тем решающая роль в этом процессе отводится времени: оно является не только параметром движения, но и мерилом внутреннего развития в пространстве дисбаланса. Ему принадлежит свойство творца, и поэтому оно действует в качестве движущей силы как в макро-, так и в микрокосмической плоскости.

Астрофизика ли это или  физика элементарных частиц, термодинамика, биология или химия (а также социальная философия и другие общественные науки, добавили бы мы – И.М.) – во всех этих дисциплинах имеются ключевые понятия, такие как эволюция, диверсификация, нестабильность, которые направляли наше внимание на всевозрастающую комплексность живого, получили развитие. «Будущее не содержится в настоящем» – это стало формулой.

С учетом этих знаний мы поневоле приходим к пониманию природы, которое  было чуждо классической науке»¹⁰.

В неклассической, точнее в  постнеклассической науке (по классификации В.С. Степина¹¹) проблема будущего сложноорганизованной эволюционирующей системы связывается с понятием «аттрактора», как будущим состоянии системы. Самоорганизация, лежащая в основе эволюционного процесса,  как  локализации самоструктурирования нелинейной среды есть по существу выход на аттрактор.

Для иллюстрации содержания термина «аттрактор» воспользуемся  довольно распространенным примером с  маятником. Представим себе, что мы наблюдаем за движением маятника во времени при различных начальных  условиях. В качестве начальных условий  будут выступать его отклонения на разный начальный угол. За достаточно большой промежуток времени колебания  затухнут и маятник придет в состояние  покоя – равновесия, независимо от выбора начальных условий. Математическое описание поведения маятника с одной степенью свободы задается точками траекторий в двумерном фазовом пространстве координаты и импульса системы. При этом конечное равновесное состояние будет представлять собой точку в начале координат. Данная точка и есть в данном случае аттрактор системы, поскольку она, как бы «притягивает» к себе всё множество её траекторий, задаваемых различными начальными условиями.

Рассмотренный пример является самым простым типом аттрактора. К другим типам аттракторов можно  отнести «предельные циклы», «гиперциклы», «петли», связанные с устойчивыми, незатухающими периодическими и  квазипериодическими движениями (автокаталитические процессы типа «химических часов» и им подобные). Однако, «в общем случае, аттрактор – это подмножество фазового пространства динамической системы, которая «притягивает» к себе фазовые точки из других областей. И коль скоро фазовая точка, символизирующая состояние системы, вошла в область аттрактора, она уже не покидает его никогда. Именно этот общий случай аттракторов, отличных от состояний равновесия и периодических колебаний, и получил название странных аттракторов»¹². Типичным примером странного аттрактора является турбулентное течение в жидкости, представляющее собой состояние особой вырожденной формы упорядочивания, как «порядок в хаосе».