Становление синергетической парадигмы в естествознании

Структура (организация) есть ... блуждающее в среде пятно процесса" (С.П.Курдюмов). По оценке С., диссипативные процессы являются основополагающим фактором морфогенеза как в живой, так и в неживой природе: именно они, например, сыграли значительную роль на ранних стадиях космогонической эволюции, а крупномасштабные биологические осцилляции (такие, как пространственная упорядоченность живых организмов -- от симметрии внутренних органов до рисунка окраса; сезонная периодичность в жизни растений и различных экологических ниш; суточный (циркадный) биоритм растений и животных; сердцебиение у высших животных и многое другое) являются скорее правилом, чем исключением. Важнейшим понятием С., фиксирующим специфику диссипативных структур, выступает понятие аттрактора (лат. attractio -- притяжение). Аттрактор определяется Г.Николисом и Пригожиным как режим (состояние), к которому тяготеет система. Выступая в качестве состояния, к которому с течением времени эволюционирует система, аттрактор определяется в С. как "устойчивый фокус, к которому сходятся все траектории динамики системы" (Г.Хакен). Графически это может быть выражено следующим образом: аттрактор выступает как множество точек фазового пространства, к которому -- в режиме "crescendo" -- тяготеют траектории, изображающие динамику системы: по формулировке Г.Хакена, "траектории должны лежать в начальной области пространства... Если начальные координаты изобразительной точки лежат вне этой области, то через некоторое время точка входит внутрь ее и никогда больше ее не покидает. Другими словами, изобразительная точка притягивается к этой области. синергетика естествознание парадигма матрица

Поэтому, сама область называется аттрактором". В содержательном плане это означает, что состояние-аттрактор выступает в качестве искомой и достигаемой (финальной в конкретной системе отсчета) фазы эволюции. Как отмечено Е.Н.Князевой и С.П.Курдюмовым, "если система (среда) попадает в поле притяжения определенного аттрактора, то она неизбежно эволюционирует к этому относительно устойчивому состоянию (структуре)". При изучении процессов самоорганизации С. было зафиксировано то обстоятельство, что среди возможных ветвей эволюции системы далеко не все являются вероятными, "что природа не индифферентна, что у нее есть "влечения" по отношению к некоторым состояниям", -- в связи с этим физика "диссипативных систем, производящих энтропию", называет "конечные состояния этих систем "аттракторами" (Пригожин). Важнейшим обстоятельством выступает в этом контексте тот факт, что указанное состояние, к которому эволюционирует система, выступает не только как могущая быть когнитивно зафиксированной перспектива ее развития, но и как реально действенный фактор данного процесса. Фактически аттрактор может быть рассмотрен в качестве фактора порядка (параметра порядка для системы, находящейся в процессе самоорганизации).

Как это было зафиксировано на I Международной конференции Немецкого Общества Сложных Систем, аттрактор выступает как своего рода "стабильное состояние порядка". Синергетический подход активно реализует себя в физике и космологии (А.Бергер, С.Вейнберг, Б.Мизра, С.Пайкраукс, С.Хокинс и др.); химии (Ф.Барас, Ш.Видаль, Н. ван Кампен, М.Маркус, С.К.Миллер, Г.Николис, А.Пако, Б.Хесс и др.); биологии (В.Балакришнан, П.Боркманс, К.Боттани, Дж.Верхагх, Р.Винклер, Д.Вольфграф, Н.С.Гоел, Дж.Девел, Дж.Л.Динебург, Дж.Леви, Д.Людвиг, Р.М.Мэй, Дж.Д.Мюррей, Дж.Непорт, Л.И.Оргель, Дж.Пастилз, А.К.Пикок, Н.Рихтер-Дин, Дж.Хоффман, П.Шустер, М.Эйген и др.); психологии (П.Круз, М.Стадлер, Г.Хакен, А.В.Холден и др.); социологии и урбанистике (П.М.Аллен, М.Санглиер, Дж.Энгелен и др.). Ситуации самоупорядочения были зафиксированы при аппликации синергетической исследовательской парадигмы на явления неживой природы: дрейф материков, циркуляция атмосферы, формирование облаков, флуктуации магнитных полюсов Земли и др.; сотрудниками НИИ им. М.В.Келдыша и Института математического моделирования РАН парадигмальные идеи С. были использованы в ходе исследований по термоядерному синтезу и физике плазмы.

Школой С.П.Курдюмова на базе исследования процессов горения были зафиксированы в качестве диссипативных структур так называемые кристаллы огня и сделан общий вывод о том, что "эффект создания структур в открытой нелинейной среде связывают с эффектом локализации". Синергетические идеи оказались весьма продуктивными при исследовании феномена предбиотической эволюции (анализ самоорганизации макромолекул на основе кросс-катализа в работах М.Эйгена, П.Шустера и др.); равно как и при аппликации синергетических идей (такими авторами, как Дж.Верхагх, Р.Винклер, Н.С.Гоел, Дж.Л.Динебурд, М.Маркус, Р.М.Мэй, С.Мюллер, Дж.Д.Мюррей, Л.И.Оргель, Дж.Пастилз, Н.Рихтер-Дин и др.) на биологические явления: формирование генокода, вероятностное поведение и адаптивные стратегии общественных насекомых (типа постройки термитника, образования дифференцированных в ролевом отношении колоний муравьев и т.п.), функционирование систем отношений типа "хищник -- жертва", динамика популяций и экосистем и многое другое. Согласно экспериментально фундированному (работы Г.Хакена, Х.-П.Кепхена и др.) синергетическому видению, как конкретные физиологические процессы (индукция ферментов, гликолитические колебания и т.п.), так и функционирование организма в целом (от развития эмбриона до поддержания гомеостазиса организма) осуществляется по принципам самоорганизации в неравновесных условиях.

По оценке Пригожина и И.Стенгерс, "как теперь известно, биосфера в целом, и различные ее компоненты, живые или неживые, существуют в сильно неравновесных условиях", -- в целом, "жизнь предстает перед нами как высшее проявление происходящих в природе процессов самоорганизации". Идеи С. апплицируются сегодня на сферу медицинских проблем: использование синергетических методов оказалось плодотворным при исследовании иммунных систем как каскадов взаимодействующих "узлов" (пейсмейкеров) в сети реакции, в ходе анализа процессов репликации и гибели раковых клеток, при изучении динамического процесса взаимодействия опухолевых клеток и здоровых.

И в целом, как было отмечено У. ван дер Хайденом, современная медицина задается вопросом, "сколько хаоса нужно человеку, чтобы оставаться здоровым; сколько хаоса может вынести человеческий организм, чтобы не заболеть". Аналогичная установка характерна для современных психофизиологии и психиатрии: так, А.В.Холденом создана стохастическая модель нейроактивности, к настоящему времени может считаться общепризнанной разработанная на базе синергетической методологии концептуальная модель нейронной сети при эпилептическом припадке (как отмечает А.Баблоянц, в данном случае "патологическую активность мозга можно понять с помощью механизма химических и биологических часов"); аффективные психозы интерпретированы Х.Эмрихом как фазы нестабильности психики, -- им показано, что, изучая нелинейную динамику и построив фазовый календарь нестабильностей, можно -- в определенных пределах -- предсказывать сроки очередного обострения болезни. С. находит все более эффективное приложение при исследовании компьютерных систем (регулярные Международные симпозиумы в Баварии).

Практически все естественно-научные сферы так или иначе адаптировали основоположения синергетического мировидения к специфике своей предметной области, о чем свидетельствует широкий предметный диапазон 28-томного издания "Synergetics" (сколь регулярного, столь же и фундаментального) издательства "Springer". И если стоящую перед С. цель Пригожин и И.Стенгерс определяют как заключающуюся в том, "чтобы в необычайном разнообразии естественных наук попытаться найти путеводную нить, ведущую к какой-то единой картине мира", то цель эта может считаться фактически достигнутой: становление синергетической парадигмы в современном естествознании по всем критериям может быть оценено как становление новой картины мира. Как отмечено самими Пригожиным и И.Стенгерс, "не будет, по-видимому, преувеличением сказать, что наш период допустимо сравнивать с эпохой греческих атомистов или Возрождения, когда зарождался новый взгляд на природу". В настоящее время уже предприняты попытки создания универсальной концептуальной модели мирового процесса самоорганизации: в англоязычной литературе -- К.Майнцером, в русскоязычной -- Н.Н.Моисеевым.

Как пишет последний, "глобальный эволюционный процесс развития Суперсистемы и ее отдельных составляющих -- это процесс самоорганизации". Вопрос о перспективах аппликации идей самоорганизации на социально-гуманитарную сферу остается до настоящего времени открытым: если на уровне прикладных исследований эти аппликации активно осуществляются в самых различных гуманитарных областях, то на концептуально-методологическом уровне столь же активно ведутся дискуссии о правомерности, корректности и даже самой возможности использования синергетического подхода к феноменам социо-гуманитарного порядка. В рамках этих дискуссий, с одной стороны, формируется своего рода вектор позитивной оценки перспектив использования идей самоорганизации при исследовании феноменов социального и гуманитарного порядков.

По мнению Пригожина и И.Стенгерс, в ходе разворачивания синергетической исследовательской матрицы "неизбежно напрашивается аналогия ссоциальными явлениями и даже с историей". А.Баблоянц также отмечает, что "в настоящее время концепция и методы рассмотрения диссипативных структур проникли не только в область естественных, но и социальных наук". И в целом, по оценке Тоффлера, "синергетическая парадигма особенно интересна тем, что она акцентирует внимание на аспектах реальности, наиболее характерных для современной стадии социальных изменений: разноупорядоченности, неустойчивости, разнообразия, неравновесности, нелинейных соотношений, в которых малый сигнал на входе может вызвать сколь угодно сильный отклик на выходе, и темпоральности -- повышенной чувствительности к ходу времени". Однако на этом мажорном фоне Пригожин и И.Стенгерс формулируют предупреждение против непосредственного заимствования социальными науками понятий и методов С. По их мнению, прямая "аналогия между ними и социальными или экономическими явлениями" и непосредственное апплицирование синергетическои методологии на материал социально-исторического характера не могут рассматриваться в качестве корректных.

Оценивая непосредственные практические аппликации синергетическои методологии на материал социально-гуманитарного плана, они пишут: "понятие структурной устойчивости находит широкое применение в социальных проблемах. ... Однако, ... всякий раз речь идет о сильном упрощении реальной ситуации". На I Международной конференции Немецкого Общества Сложных Систем также было высказано, наряду с другими, и мнение о том, что экстраполяция синергетического подхода (непосредственно в том виде, в каком он конституировался в естествознании) на социогуманитарную сферу, в целом, неправомерна (Г.Кюпперс и др.). Однако на прикладном уровне создание концептуальных моделей динамики различных социальных феноменов как процессов самоорганизации, рассмотренных с синергетических позиций, не только имеет чрезвычайно широкое распространение, но и приносит значимые позитивные результаты. Так, в филологии языки рассмотрены как параметры порядка по отношению к индивидуальным флуктуациям, в экономике апробирована модель Кристаллера, определяющая оптимальное пространственное распределение центров экономической деятельности (работы П. Аллена, М.Санглиера, Дж. Энгелена и др.), разработана "стохастическая модель формирования общественного мнения" на основании синергетического подхода такими авторами, как В.Вейдлих, Дж.Хааг и др., исследуются особенности функционирования социальных систем и создаются прикладные социологические модели, разрабатываются стратегии социального управления и принятия решений.

Исследование когнитивных процессов, по оценке М.Штадлера, также все более и более опирается на установки С: обучение моторным навыкам (например, необходимым для езды на велосипеде или при горнолыжном спуске) успешно осуществляется посредством самоорганизационного механизма моторики -- при отключении сознательного контроля (по обозначению К.Ляйста, "flow experiment"); с синергетических позиций исследован феномен восприятия бистабильных образов (типа классического: ваза или два встречных профиля); с этих же позиций Бременским университетом изучаются процедуры восприятия симметрии; Берлинским университетом им. Гумбольдта осуществляется моделирование нелинейной динамики появления инноваций в науке. Тоффлер использует синергетические понятия при интерпретации общества "третьей волны": по егословам, "если воспользоваться терминологией Пригожина и Стенгерс, то наблюдаемый ныне упадок индустриального общества, или общества "второй волны", можно охарактеризовать как бифуркацию цивилизации, а возникновение более дифференцированного общества "третьей волны" -- как переход к новой диссипативной структуре в мировом масштабе". К числу наиболее значимых парадигмальных сдвигов, связанных в современном естествознании с формированием в его контексте синергетическои исследовательской парадигмы, могут быть отнесены следующие: 1. Синергетический подход инспирируют переосмысление феномена детерминизма в плане нелинейной его интерпретации.

Новое понимание детерминизма предполагает радикальный отказ от презумпции принудительной каузальности, предполагающей фактор внешней по отношению к исследуемому процессу причины (детерминанты) и введение в естествознание презумпции имманентной самоорганизации системы. 2. Становление синергетического видения реальности позволяет содержательно ввести в поле концептуальной аналитики феномен времени ("обретение памяти" средами и реакциями), что знаменует собою парадигмальный поворот современной науки "от существующего к возникающему" (Пригожин). 3. С. отказывается от традиционной для классического естествознания номотетики и задает парадигмальную ориентацию на плюральную множественность описаний, посредством которой только и может быть зафиксирован нестабильный самоорганизующийся объект (по определению Пригожина, "современная наука становится все более наративной" -- см. Нарратив). Метод идиографизма (см. Идиографизм) не просто выдвигается на передний план, но и претендует на статус универсальной методологии (наряду с сохраняющим в частных случаях значение номотетизмом). 4. Эволюция синергетическои исследовательской программы инспирируют отказ естественно-научной традиции от презумпции бинаризма (см. Бинаризм), и в частности -- от парадигмальной субъект-объектной оппозиции, выступавшей в культуре западного типа основной семантической осью классического и неклассического стилей мышления. Для С. характерен отказ от жесткого противопоставления субъекта и объекта.

В работе "Порядок из хаоса", в оригинале имевшей название "Новый альянс", а в англо- и русскоязычных версиях -- подзаголовок "Новый диалог человека с природой", Пригожин и И.Стенгерс оценивают сложившуюся ситуацию следующим образом: "диалог с природой вместо того, чтобы способствовать сближению человека с природой, изолировал его от нее". Концептуальное движение в рамках жесткой субъект-объектной оппозиции, как этого и следовало ожидать, по мысли Пригожина, привело к тому, что в рамках классической науки универсум как внешний мир (понятый в качестве регулируемого механизма) и внутренний мир человека (понятый как история новаций) оказались разделены.

Синергетическая парадигма, в противоположность этому, ставит своей целью концептуальное обоснование и исследование того, что Пригожин и И.Стенгерс обозначили как "сильное взаимодействие проблем, относящихся к культуре как целому, и внутренних концептуальных проблем естествознания". Исходя из этого, С. выдвигает парадигмальную программу "нового синтеза", провозглашающую своей целью снятие противоречия не только между гуманитарным и естественно-научным познанием, но и между "двумя культурами", на которые оказалась расколота классическая западнаятрадиция. Что же касается реализации этой интеграционной программы, то, согласно оценке Тоффлера, говоря о синергетической исследовательской парадигме, можно утверждать, что "перед нами дерзновенная попытка собрать воедино то, что было разъято на части". Распад субъект-объектной оппозиции влечет за собой и снятие раскола культурной среды на "две культуры" (традиционный дуализм "наук о природе" и "наук о духе"), что открывает широкие возможности для взаимно плодотворного междисциплинарного диалога.

С точки зрения перспектив междисциплинарного синтеза, благодаря С. в современной науке "возникает новая, более последовательная концепция науки и природы. Эта новая концепция прокладывает путь новому объединению знания и культуры" (Пригожин, И.Стенгерс). И.Пригожин эксплицитно фиксирует то обстоятельство, что "новые идеи, развитые в области термодинамики неравновесных процессов, уменьшили разрыв между дисциплинами, которые традиционно рассматривались как "простые", и такими науками, как биология и социология, всегда считавшимися сложными", т.е. если "прежде существовала четкая дихотомия: социальные, по преимуществу нарративные науки, с одной стороны, и собственно наука, ориентированная на поиск законов природы, -- с другой. Сегодня эта дихотомия разрушается". По оценке Г.Хакена, С. заложены концептуальные основания преодоления водораздела, который традиционно разделял естествознание и гуманитаристику: как он пишет, "можно надеяться, что С. внесет свой вклад в дело взаимопонимания и дальнейшего развития кажущихся совершенно различными наук. Возникая на стыке различных дисциплин, С., в свою очередь, стимулирует интеграционные тенденции и процессы в современной культуре: "сегодня, когда физики пытаются конструктивно включить нестабильность в картину универсума, наблюдается сближение внутреннего и внешнего миров, что, возможно, является одним из важнейших культурных событий нашего времени" (Пригожин, И.Стенгерс). Исследование С. феноменов самоорганизации макромолекул привело к обоснованию идеи предбиотической эволюции (Р.Винклер, П.Шустер, М.Эйген), в силу чего, по образному выражению А.Баблоянц, "дарвиновскому "дереву" пришлось пустить корни в неживой мир элементов". Аналогично -- возникновение социальности утрачивает свой статус конституирования мира, оппозиционного природному: с точки зрения С., человек в своей сложности "больше не уникален в безмерности Вселенной", выступая "интегральной частью окружающей его среды" (А.Баблоянц). Как было отмечено С.П.Курдюмовым, "признание неустойчивости и нестабильности в качестве фундаментальных характеристик мироздания ... заставляет ... по-новому оценить положение человека в космосе". В гносеологическом плане это знаменует собой финал традиции понимания объекта как внеположенного субъекту: как пишут Пригожин и И.Стенгерс, "наша физика предполагает, что наблюдатель находится внутри наблюдаемого им мира.

Наш диалог с природой успешен... если он ведется внутри природы". Практически это означает радикально новую постановку вопроса о сущности, механизмах и пределах воздействия человека на природу. По оценке Пригожина, "если ... природе ... присуща нестабильность, то человек просто обязан более осторожно и деликатно относиться к окружающему его миру, -- хотя бы из-за неспособности однозначно предсказывать то, что произойдет в будущем", в силу чего "следует ... распроститься с представлением, будто это мир -- наш безропотный слуга. Мы должны с уважением относиться к нему. Мы должны признать, что не можем полностью контролировать окружающий нас мир нестабильных феноменов". По оценке Князевой и Курдюмова, "управление начинает основываться на соединении вмешательства человека с существом внутренних тенденций развивающихся систем". Это позволяет сделать вывод о том, что в контексте синергетической исследовательской парадигмы традиционная для классического западного типа рациональности оппозиция субъекта и объекта сменяется их суперпозицией. Отказ от идеи внеположенности объекта, презумпция его имманентной для субъекта значимости инспирируют в современной культуре поворот от праксеологически ориентированного активизма к закладке аксиологических оснований культуры нового (диалогического) типа, которые находят свое выражение в идеале глобальной цивилизации как основанной на антропо-природной гармонии и гармоничном этнокультурном полицентризме. (См. также Пригожин.)

Размещено на Allbest.ru