СИНЕРГЕТИКА (2)

Исходя из этого, исследуемый объект рассматривается С. как "сверхсложная, бесконечномерная, хаотизированная на уровне элементов... среда (среда, которая ведет себя по-разному в каждом локосе)" (С.П.Курдюмов). Однако важнейшим моментом осмысления в С. понятия "хаос" является акцентировка неоднозначности его соотношения с энтропией: оценивая синергетическую естественно-научную парадигму, Тоффлер отмечает, что в контексте последней "энтропия — не просто безостановочное соскальзывание системы к состоянию, лишенному какой бы то ни было ориентации, при определенных условиях энтропия становится прародительницей порядка". Так, по утверждению Пригожина, "сегодня мы знаем, что увеличение энтропии не сводится к увеличению беспорядка, ибо порядок и беспорядок возникают и существуют одновременно". И дело здесь не только в наличии различных систем отсчета, дающих нам понять, что "порядок и беспорядок сосуществуют как два аспекта одного целого и дают нам различное видение мира". Классическим для С. является в данном случае пример Пригожина о наличии двух взглядов на Венецию: с одной стороны, с высоты птичьего полета (макроописание), когда открывается панорама упорядоченной городской структуры, с другой — изнутри (описание на микроуровне), когда городская жизнь предстает как хаотическое движение.

Помимо этого, в интерпретации хаоса синергетическая парадигма делает акцент не на аспекте феноменологического отсутствия наличной упорядоченности, но на аспекте потенциальной эволюционной креативности, имманентной возможности становления нового "порядка" (упорядоченности). Г.Николис и Пригожин вводят в этом контексте понятие "рождения сложного"; согласно базовой формулировке российской синергетической школы, "сплошная среда потенциально содержит в себе различные виды локализации процессов (различные виды структур). Среда есть некое единое начало, выступающее как носитель различных форм будущей организации, как поле неоднозначных путей развития" (Е.Н.Князева, С.П.Курдюмов). В рамках синергетического видения реальности хаос выступает в качестве физического обеспечения неравновесности, т.е. — соответственно — как фактор самоорганизации. С. показано, что в соответствующих условиях (вдали от равновесия) может происходить автономная самоорганизация материи, т.е. достижение более упорядоченного состояния с резким понижением энтропии, — переход к "порядку" от (а главное — из) хаоса.

По формулировке Г.Хакена, "во многих случаях самоорганизация возникает из хаотических состояний", т.е. именно "из хаотических состояний возникают высокоупорядоченные пространственные, временные и пространственно-временные структуры". Таким образом, по оценке Е.Н.Князевой и С.П.Курдюмова, "хаос на микроуровне — это не фактор разрушения, а сила, выводящая на ... тенденцию самоструктурирования нелинейной среды". Так, А.Баблоянц отмечается "жизнеподобное поведение" химической реакции: "при удалении от состояния химического равновесия ... химические реакции "оживают". Они "чувствуют" время, распознают информацию, различают прошлое и будущее, правую и левую стороны. Реакции могут проявлять различные формы самоорганизации, например, образовывать мозаичные структуры. Если же воздействовать на них слишком сильно, реакции начинают "проявлять нерешительность", их поведение становится хаотичным, или "нерациональным". Г.Николис и Пригожин при оценке креативности процесса самоорганизации говорят о "неравновесных переходах" как о "сходных с зародышеобразованием". По оценке Пригожина, в целом, "что касается современного мира, то... космология теперь все мироздание рассматривает как в значительной мере беспорядочную — а я бы сказал, как существенно беспорядочную среду, в которой выкристаллизовывается порядок". Поскольку С. исследуются механизмы перехода неравновесной системы от хаоса к "порядку", т.е. к образованию макроскопических структур (морфогенез) или к движению с малым числом степеней свободы (упорядоченное движение), то современная С., как было отмечено на I Международной конференции Немецкого Общества Сложных Систем, рассматривает себя как "теория хаоса". Согласно интегральной формулировке Пригожина, "порядок и беспорядок... оказываются тесно связанными — один включает в себя другой.

И эту констатацию мы можем оценить как главное изменение, которое происходит в нашем восприятии универсума сегодня". Поливариантность самоорганизационных процессов обусловливает такое свойство исследуемых С. систем, как их нелинейность. По формулировке Пригожина, "в ситуации, далекой от равновесия, дифференциальные уравнения, моделирующие тот или иной природный процесс, становятся нелинейными, а нелинейные уравнения обычно имеют более чем один тип решений". Более того, "уравнения, описывающие самоорганизацию, — существенно нелинейные уравнения" (Г.Хакен). При аппликации этих сугубо математических формулировок на реальность их онтологический смысл может быть эксплицирован следующим образом. В равновесном состоянии для соответствующей системы возможен лишь один вариант эволюционного движения, предполагающий, что состояние системы в момент времени Тп обусловлено ее состоянием в момент времени Tn-1 и, в свою очередь, обусловливает состояние Tn+1 (и потому перспективы эволюции вполне прогнозируемы). В целом описанные линейными уравнениями процессы А.Баблоянц характеризует как таковые, при которых "все дальнейшие возможности и изменения устраняются". При ретроспективном рассмотрении сфера возможного и сфера действительного для линейно развивающейся системы оказываются практически изоморфными в содержательном отношении, — что же касается альтернативных версий развития, то они артикулируются как невозможные. В отличие от этого, множеству качественно различных решений нелинейных уравнений онтологически соответствует "множество путей эволюции системы, описываемой этими уравнениями" (Е.Н.Князева, С.П.Курдюмов). В соответствии с этим, переход системы из состояния, соответствующего моменту Тп, в состояние, соответствующее Tn+1, рассматривается не как результат однозначно каузального причинения, но как интегральный итог пересечения различных тенденций, конкретные конфигурации которого в момент Тп зависят не только от исходного состояния системы (состояния в момент Tn-1), но и от случайных факторов, возникающих в контексте взаимоналожения указанных тенденций, а потому оказываются принципиально непредсказуемыми (тем самым С. дистанцируется от традиционно, т.е. линейно, понятого детерминизма, зачастую дистанцируясь в обрисованном контексте и от самого термина "детерминизм"). В современной интерпретации нелинейности последняя предполагает, что направленность интерпретируется не в качеств континуального причинно-следственного вектора, а как результат случайного пересечения (взаимоналожения) не имманентно не связанных друг с другом событийных потоков. Применительно к С. данная презумпция оказывается, по оценке К.Хасейна, Дж.Гукенхеймера, Ф.Холмеса и др., не просто важнейшей, но основополагающей, фундируя собой идею о новом статусе феномена случайности. Если в рамках линейной парадигмы случайные факторы могли интерпретироваться в качестве внешних и несущественных помех реализации доминантного вектора эволюции, которыми можно было пренебречь, то в рамках анализа нелинейных систем именно случайные флуктуации, понятые в качестве имманентных по отношению к рассматриваемой системе, оказываются одним из решающих факторов эволюции., В целом, как очевидность разницы статуса необходимости и случайности, так и жесткая оппозиция последних теряют в ситуации нелинейности свой смысл: семантическая и детерминационная значимость тех или иных эволюционных факторов утрачивает онтологический статус и оказывается в зависимости от системы отсчета. Так, в С. как имеющей своим предметом сложные процессы, характеризующиеся нелинейностью развития, идеи кросс-каталитического пересечения событийных потоков и случайной флуктуации выступают, по оценке Дж.Д.Мюррея, Р.Эннса и др., в качестве фундаментальных. Как отмечают Г.Николис и Пригожин, в линейной системе результат действия двух различных факторов равен суперпозиции каждого из них взятого отдельно, в то время как "в нелинейных системах небольшое увеличение внешнего воздействия может привести к очень сильным эффектам, несоизмеримым по амплитуде с исходным воздействием". В этом отношении синергетическая парадигма демонстрирует не только презумпцию снятия альтернативы между необходимостью и случайностью, но также и альтернативы между внутренним и внешним: на основе анализа конкретных неравновесных систем С. выявляет, что "приспособляемость /к изменениям параметров внешней среды — M.M./ и пластичность поведения — два основных свойства нелинейных динамических систем" (Г.Николис, Пригожин). В качестве важнейшего момента нелинейных динамик выступает поливариантность протекания процессов, предполагающая наличие не только различных форм самоорганизации системы, но и эволюционных альтернатив. По оценке российских синергетиков, в мировоззренческом плане идея нелинейности может быть эксплицирована посредством: идеи многовариантности, альтернативности путей эволюции, идеи выбора из данных альтернатив, идеи темпа эволюции, идеи необратимости эволюции (Е.Н.Князева, С.П.Курдюмов). Важно, что исследуемые С. возможности альтернативных версий развития, обеспечивающие указанный онтологический плюрализм универсума, не даны изначально, но возникают в ходе самого процесса эволюции системы: "парадоксально, но в одной и той же среде без изменения ее параметров могут возникать разные структуры... разные пути ее эволюции... Причем это происходит... не при изменении констант среды, а как результат саморазвития процессов в ней". Таким образом, "нелинейность означает возможность неожиданных, называемых в философии эмерджентными, изменений направления течения процессов", в этом отношении эволюционный процесс предстает в С. как своего рода "блуждание по полю путей развития" (Е.Н.Князева, С.П.Курдюмов). В подобной ситуации любая попытка формулировки невероятностного прогноза, ориентированного на теоретическое моделирование будущих состояний системы, исходя из данных о настоящем ее состоянии, по формулировке Е.Н.Князевой и С.П.Курдюмова, прогноз "от наличного", — рассматривается С. не только как неадекватная, но и как некорректная. Как отмечает А.Баблоянц, "современные химики обнаружили, что реакции не всегда предсказуемы". Соответственно этому, для С. свойственно рассматривать самоорганизующуюся систему как специфический вероятностный по своей природе объект. По оценке Пригожина и И.Стенгерс, синергетический ракурс видения объекта основан на том, чтобы "представить систему ансамблем точек, т.е. "облаком точек", соответствующих различным динамическим состояниям, совместимым с той информацией о системе, которую мы знаем.

Каждая область фазового пространства может содержать бесконечно много представляющих точек. Их плотность служит меройвероятности найти рассматриваемую систему в данной области". Фундаментальным механизмом, обеспечивающим реализацию нелинейности развития, выступает в С. бифуркационный механизм (явление бифуркации было впервые описано Л.Эйлером при исследовании феномена равновесия нагруженной колонны; в математическом контексте термин "бифуркация" в свое время использовал А.Пуанкаре). Если в равновесном (или слабо неравновесном) состоянии применительно к исследуемой системе может быть зафиксировано лишь одно стационарное состояние, то при удалении от равновесия (в сильно неравновесном состоянии) при определенном значении изменяемого параметра система достигает так называемого порога устойчивости, за которым для системы открывается несколько (более, нежели одна) возможных ветвей развития. Математически это означает, что зависимость решения соответствующего уравнения от избранного параметра становится неоднозначной. Именно указанное критическое значение градиента и называется точкой бифуркации (англ. fork — вилка: бифуркационная диаграмма действительно имеет форму вилки). Это означает, что система бистабильна, т.е. может иметь два устойчивых стационарных состояния: по наблюдению А.Баблоянц, "эта ситуация напоминает бегуна, который покинул свой дом и достиг пересечения трех дорог. Прямая дорога продолжается через шаткий мостик.

Если бегун будет продолжать путь через мостик, он может потерять равновесие и упасть на одну из "твердых" дорог, пересекающихся под ним". Таким образом, бифуркационный переход — это объективация (выбор системой) одного из возможных вариантов развития, каждый из которых предполагает переход системы в состояния, радикально отличные от исходного. Это позволяет артикулировать ситуацию бифуркационного перехода как ситуацию резкой (как в темпоральном, так и в содержательном плане) смены характера процесса (Н.Н.Моисеев говорит в этом контексте о "быстрой, коренной перестройке характера развития системы"). Соответственно этому, и "смена пространственно-временной организации объекта" осуществляется, согласно Пригожину, именно в точках смены "типов решений, т.е. в точках бифуркаций". Возможны и более сложные ситуации, предполагающие взаимодействие между ответвившимися решениями (версиями развития), что порождает явление вторичной, третичной и т.д. бифуркации, задавая так называемые "каскады бифуркаций", раскрывающие целый веер возможных путей эволюции системы. Общей закономерностью является прямая зависимость количества бифуркационных разветвлений процесса от уровня сложности реализующей этот процесс системы: чем она сложнее, тем больше бифуркационных развилок будет на ее пути, — Р.Томом исследуются также "катастрофические множества", т.е. множества, всецело состоящие из точек бифуркации. Однако уже первичная бифуркация верифицирует эволюционный процесс, обусловливая его принципиальную нелинейность и поливариантность. Феномен бифуркации оказывается в центре исследований по С., ибо бифуркация, по оценке Г.Николиса и Пригожина, является "источником инновации и диверсификации... поскольку именно благодаря ей в системе появляются новые решения". По оценке Д.Саттингера, Дж.Джусса, Д.Джозефа и др., бифуркационная теория лежит в самом основании синергетической исследовательской парадигмы. В целом теория бифуркаций представляет собой одну из приоритетных областей современной науки, развиваемой чрезвычайно интенсивно и апплицируемой на различные предметные области. Согласно общему выводу Н.Н.Моисеева, "стохастичность мира вкупе с существованием бифуркационных механизмов определяют непредсказуемость эволюции и ее необратимость, а следовательно, и необратимость времени.

Все эти явления тесно связаны между собой". Точка бифуркации выступает одновременно и в качестве точки максимальной чувствительности системы как ко внешним, так и ко внутренним импульсам. Так, казалось бы, при заданном наборе параметров система фактически индифферентна к выбору одного пути из двух или более возможных. Однако реально, как отмечают Пригожин и И.Стенгерс, несмотря на то что "можно было бы ожидать, что при многократном повторении эксперимента при переходе через точку бифуркации система в среднем в половине случаев окажется в эволюционном развитии по одной из возможных ветвей (версий), а в половине — по другой, но этого не происходит: фундаментальные симметрии оказываются принципиально нарушенными". Так, например, в бифуркационной точке усиливается роль внешних воздействующих на систему полей. В частности, система начинает реагировать на гравитационные или магнитные поля, будучи в стационарном состоянии безразличной по отношению к ним. В данном случае имеет место то, что в С. называют "вынужденной" (т.е. индуцированной внешним полем) бифуркацией: "как и прежде, вблизи критического значения ... управляющего параметра может произойти самоорганизация. Далее...