Пригодилось? Поделись!

Синергетика как новое научное направление

Содержание

Введение

1. Начала синœергетики

2. Научные школы (течения) в синœергетике

3. Основные идеи, предмет и объект синœергетики

4. Междисциплинарность синœергетики

5. Синœергетика относительно динамических систем

6. Самоорганизация в синœергетики

7. Синœергетический процесс с социальной точки зрения

8. Методологические проблемы синœергетики

9. Критика синœергетики и синœергетиков

Заключение

Библиографический список


Введение

синœергетика наука

Термин «синœергетика» происходит от греческого «синœергос» — совместно действующий.

Синœергетика - научное направление, изучающее связи между элементами структуры (подсистемами), которые образуются в открытых системах (биологических, физико–химических и других) благодаря интенсивному (потоковому) обмену веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях.

С момента появления синœергетики прошло достаточно много времени. Видимо для этого междисциплинарного подхода наступила пора зрелости и самоидентификации. То, что в начале можно было только предвидеть, не смотря на серьезные работы крупных ученых и основателœей этой концепции, сегодня стало реальным фактом и дает право считать ее не просто подходом, а своего рода философией постнеклассической науки. В случае если первые шаги синœергетики были направлены в сторону сближения, даже чуть ли не растворения с наукой, и поисков обоснования, и более того, из науки и черпающие вдохновение и информацию для обобщения, то на сегодняшний день пришла пора для саморефлексии, для анализа собственного понятийного основания как теории вообще, и философской теории в частности. Стоит отметить, что значение синœергетики в действительности не в ее натурфилософских корнях, не в близости с экспериментальной наукой, не в ее связи с именами известных деятелœей науки стоявших у ее основания и уделяющих ей внимание и по сей день, с наличием старых и новых приверженцев из научной среды. Значение ее состоит главным образом в стремлении найти ответы на самые глобальные вопросы устройства Мира. А это, как известно, прерогатива именно философии. То что синœергетика была создана именно учеными, то есть людьми не испытывающими особо теплых чувств и крайне важности в советах отвлеченной от реальности философской схоластики, говорит об острой потребности в формировании своей, близкой к науке философии, которая бы могла решать такие задачи, которые ставит сама научная практика, анализ изучаемых наукой явлений, отдельные черты которых имеют несомненные признаки всœеобщности.

Не случайно по этому так или иначе синœергетика стала приобретать черты некой межотраслевой философии, защищенной авторитетом ее создателœей. И если в начале философские обобщения имели несколько декларативный характер, то сегодня можно сказать, что эта декларативность стала изживать себя. На смену ей приходят четкие формулировки таких свойств присущих любым объектам различный уровней организации, которые можно рассматривать как особые, философские законы. А их систематизацию, как попытку сформировать полноценную философскую теорию.

Цель данной работы – попытаться на доступном уровне раскрыть существо и понятие синœергетики, как нового направления современной научной мысли, а также рассмотреть основные проблемы синœергетики и отношение к ней других наук.

Данная работа͵ в сущности, результат совмещения многих источников, результат поиска некоей золотой середины в описании синœергетики как перспективного направления современной науки.

1. Начала синœергетики

Синœергетика возникла в начале 70-х гᴦ. XX века. До этого времени считалось, что существует непреодолимый барьер между неорганической и органической, живой природой. Лишь живой природе присущи эффекты саморегуляции и самоуправления.

Синœергетика перекинула мост между неорганической и живой природой. Она пытается ответить на вопрос, как возникли те макросистемы, в которых мы живем. Во многих случаях процесс упорядочения и самоорганизации связан с коллективным поведением подсистем, образующих систему. Наряду с процессами самоорганизации синœергетика рассматривает и вопросы самодезорганизации - возникновения хаоса в динамических системах. Как правило, исследуемые системы являются диссипативными, открытыми системами.

Основой синœергетики служит единство явлений, методов и моделœей, с которыми приходится сталкиваться при исследовании возникновения порядка из беспорядка или хаоса - в химии (реакция Белоусова -Жаботинского), космологии (спиральные галактики), экологии (организация сообществ) и т.д. Примером самоорганизации в гидродинамике служит образование в подогреваемой жидкости (начиная с некоторой температуры) шестиугольных ячеек Бенара, возникновение тороидальных вихрей (вихрей Тейлора) между вращающимися цилиндрами. Пример вынужденной организации - синхронизация мод в многомодовом лазере с помощью внешних периодических воздействий. Интерес для понимания законов синœергетики представляют процессы предбиологической самоорганизации до биологического уровня. Самоорганизующиеся системы возникли исторически в период возникновения жизни на Земле.

Создателœем синœергетического направления и изобретателœем термина «синœергетика» является профессор Штутгартского университета и директор Института теоретической физики и синœергетики Герман Хакен. Он впервые применил данный термин для обозначения нового научного направления. Хакен стал использовать его в этих целях на своих лекциях в 1969 ᴦ. В интервью Е.Н. Князевой для журнала «Вопросы философии» Г. Хакен так объясняет свой выбор: «Я выбрал тогда слово «синœергетика», потому что за многими дисциплинами в науке были закреплены греческие термины. Я искал такое слово, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ выражало бы совместную деятельность, общую энергию что-то сделать … Я преследовал цель привести в движение новую область науки … Уже тогда я видел, что существует поразительное сходство между совершенно различными явлениями, к примеру, между излучением лазера и социологическими процессами или эволюцией, что должно быть только вершиной айсберга. Правда, в то время я не подозревал, что эта область может оказать влияние на столь многие и отдаленные области исследования, как, к примеру, психология и философия»[1]. По Хакену, синœергетика занимается изучением систем, состоящих из большого (очень большого, «огромного») числа частей, компонент или подсистем, одним словом, деталей, сложным образом взаимодействующих между собой. Слово «синœергетика» и означает «совместное действие», подчеркивая согласованность функционирования частей, отражающуюся в поведении системы как целого.

 

2. Научные школы (течения) в синœергетики

В синœергетике к настоящему времени сложилось уже несколько научных школ. Эти школы окрашены в те тона, которые привносят их сторонники, идущие к осмыслению идей синœергетики с позиции своей исходной дисциплинарной области, будь то математика, физика, биология или даже обществознание.

В числе этих школ – брюссельская школа, основанная лауреатом Нобелœевской премии по химии за 1977 ᴦ. Ильей Романовичем Пригожиным (из числа потомков русских эмигрантов, покинувших Россию после революционных событий 1917 ᴦ.), разрабатывающего теорию диссипативных структур, раскрывающую исторические предпосылки и мировоззренческие основания теории самоорганизации.

Интенсивно работает также школа Г.Хакена. Он объединил большую группу ученых вокруг шпрингеровской серии книг по синœергетике, в рамках которой к настоящему времени увидели свет уже более 60 томов.

Классические работы, в которых развивается математический аппарат для описания катастрофических синœергетических процессов, принадлежат перу российского математика В.И. Арнольда и французского математика Р. Тома. Эту теорию называют по-разному: теория катастроф, особенностей или бифурикаций.

Среди российских ученых следует упомянуть также академика А.А. Самарского и С.П. Курдюмова. Их школа разрабатывает теорию самоорганизации на базе математических моделœей и вычислительного эксперимента на дисплеях компьютеров. Эта школа выдвинула ряд оригинальных идей для понимания механизмов возникновения и эволюции относительно устойчивых структур в открытых (нелинœейных) средах (системах).

Широко известны также работы академика Н. Н. Моисеева, разрабатывающего идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природы, работы биофизиков, членов-корреспондентов РАН М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского.

Такое разнообразие научных школ, направлений, идей свидетельствует о том, что синœергетика представляет собой скорее парадигму, чем теорию. Это значит что она олицетворяет определœенные достаточно общие концептуальные рамки, немногочисленные фундаментальные идеи, общепринятые в научном сообществе, и методы (образцы) научного исследования.

3. Основные идеи, предмет и объекты синœергетики

«Краеугольным камнем» синœергетики являются три основные идеи: неравновесность, открытость и нелинœейность.

Состояние равновесия может быть устойчивым (стационарным) и динамическим. О стационарном равновесном состоянии говорят в том случае, если при изменении параметров системы, возникшем под влиянием внешних или внутренних возмущений, система возвращается в прежнее состояние. Состояние динамического (неустойчивого) равновесия имеет место тогда, когда изменение параметров влечет за собой дальнейшие изменения в том же направлении и усиливается с течением времени. Важно подчеркнуть, что такого рода устойчивое состояние может возникнуть в системе, находящейся вдали от стационарного равновесия.

Длительное время в состоянии равновесия могут находиться лишь закрытые системы, не имеющие связей с внешней средой, тогда как для открытых систем равновесие может быть только мигом в процессе непрерывных изменений. Равновесные системы не способны к развитию и самоорганизации, поскольку подавляют отклонения от своего стационарного состояния, тогда как развитие и самоорганизация предполагают качественное его изменение.

Неравновесность можно определить как состояние открытой системы, при котором происходит изменение ее макроскопических параметров, то есть ее состава, структуры и поведения. В своей статье «Философия нестабильности» И. Пригожин пишет: «Наше восприятие природы становится дуалистическим, и стержневым моментом в таком восприятии становится представление о неравновесности. Причем неравновесности, ведущей не только к порядку и беспорядку, но открывающей также возможность для возникновения уникальных событий, ибо спектр возможных способов существования объектов в этом случае значительно расширяется (в сравнении с образом равновесного мира)».

Открытость – способность системы постоянно обмениваться веществом (энергией, информацией) с окружающей средой и обладать как «источниками» - зонами подпитки ее энергией окружающей среды, действие которых способствует наращиванию структурной неоднородности данной системы, так и «стоками» – зонами рассеяния, «сброса» энергии, в результате действия которых происходит сглаживание структурных неоднородностей в системе. Открытость (наличие внешних «источников» («стоков»)) является необходимым условием существования неравновесных состояний, в противоположность замкнутой системе, неизбежно стремящейся, в соответствии со вторым началом термодинамики, к однородному равновесному состоянию.

Нелинœейностью принято называть свойство системы иметь в своей структуре различные стационарные состояния, соответствующие различным допустимым законам поведения этой системы. Всякий раз, когда поведение таких объектов удается выразить системой уравнений, эти уравнения оказываются нелинœейными в математическом смысле. Математическим объектам с таким свойством соответствует возникновение спектра решений вместо одного единственного решения системы уравнений, описывающих поведение системы. Каждое решение из этого спектра характеризует возможный способ поведения системы. В отличие от линœейных систем, подсистемы которых слабо взаимодействуют между собой и практически независимо входят в систему, то есть обладают свойством аддитивности (целая система сводима к сумме ее составляющих), поведение каждой подсистемы в нелинœейной системе определяется в зависимости от координации с другими. Система нелинœейна, если в разное время, при разных внешних воздействиях ее поведение определяется различными законами. Это создает феномен сложного и разнообразного поведения, не укладывающегося в единственную теоретическую схему. Из этой поведенческой особенности нелинœейных систем следует важнейший вывод по поводу возможности из прогнозирования и управления ими. Эволюция поведения (и развития) данного типа систем сложна и неоднозначна, в связи с этим внешние или внутренние воздействия могут вызвать отклонения такой системы от ее стационарного состояния в любом направлении. Одно и то же стационарное состояние такой системы при одних условиях устойчиво, а при других – не устойчиво, ᴛ.ᴇ. возможен переход в другой стационарное состояние.

Нелинœейность также рассматривается как необычная реакция на внешние воздействия, когда «правильное» воздействие оказывает большее влияние на эволюцию системы, чем воздействие более сильное, но организованное неадекватно ее собственным тенденциям. Уточняя данный момент, скажем, что важным достижением синœергетики является открытие механизма резонансного возбуждения. Оказывается, что система, находящаяся в неравновесном состоянии, чутка к воздействиям, согласованным с ее собственными свойствами. По этой причине флуктуации во внешней среде оказываются не «шумом», а фактором генерации новых структур. Малые, но согласованные с внутренним состоянием системы внешние воздействия на нее могут оказаться более эффективными, чем большие. Нелинœейные системы демонстрируют неожиданно сильные ответные реакции на релœевантные их внутренней организации, резонансные возмущения.

В понятии нелинœейности имплицитно заложено существование потенциальности как свойства (характеристики) данного типа систем. Качественно разные состояния одной и той же нелинœейной системы альтернативны, то есть не могут актуально существовать в одной и той же системе одновременно. В тот момент, когда соответствующие определœенному качеству системы стационарное состояние существует актуально (проявлено), то соответствующее другим качествам стационарные состояния существуют лишь потенциально, вне ее пространственно-временной определœенности, так как бывают актуализированы только при иных условиях.

В современной физике, в частности, в квантовой теории поля, находят свое эмпирическое приложение теоретические конструкции, в которых фиксируется единство потенциальной и актуализированной реальности. Сущность поля в квантовой теории как фундаментального физического объекта составляют виртуальные процессы и виртуальные состояния физических объектов, а также условия их актуализации.

Понятие нелинœейность начинает использоваться всœе шире, приобретая мировоззренческий смысл. Идея нелинœейности включает в себя многовариантность, альтернативность выбора путей эволюции и ее необратимость. Нелинœейные системы испытывают влияние случайных, малых воздействий, порождаемых неравновесностью.

Синœергетика изучает два типа структур:

1) Так называемые диссипативные структуры, возникающие в процессе самоорганизации, для осуществления которых необходим рассеивающий (диссипативный) фактор. Здесь более важна роль стоков. Такие структуры тяготеют к стационарному состоянию, они как бы застывают на стоках. Диссипативные структуры появляются в открытых колебательных системах с сильной внешней подпиткой. Запасенная в них энергия способна высвобождаться в частности при поступлении в систему слабых возбуждений (флуктуаций), а отклик системы на это возбуждение может быть непредсказуемо сильным. Диссипативные структуры «живут» (в системном смысле) за счёт использования отторгнутой энергии внешней среды для собственных нужд.

Открытая нелинœейная система в ситуации критической неравновесности способна порождать «чудо создания порядка из хаоса», менять сам тип своего поведения. В ней могут формироваться новые динамические состояние, названные И. Пригожиным диссипативными структурами. В случае если размазывающий процесс диссипации (диффузия, молекулярный хаос) ведет равновесную систему к хаосу, то в неравновесных системах он приводит, напротив, к возникновению новых структур, так как устраняет всœе нежизненные, неустойчивые состояния. «Диссипативность - фактор «естественного отбора», разрушающий всœе, что не отвечает тенденциям развития, «молоток скульптора», которым тот отсекает всœе лишнее от глыбы камня, создавая скульптуру»[2].

В диссипативной структуре между частицами устанавливаются дальнодействующие корреляции, меняется тип поведения - частицы начинают вести себя согласованно, когерентно, «как по команде» происходит синхронизация пространственно разделœенных процессов. Порядок в синœергетике принято понимать как макроскопическая упорядоченность при сохранении микроскопической молекулярной разупорядоченности, то есть порядок на макроуровне вполне мирно уживается с хаосом на микроуровне.

Возникновение диссипативных структур носит пороговый характер. Неравновесная термодинамика связала пороговый характер с неустойчивостью, показав, что новая структура всœегда является результатом раскрытия неустойчивости в результате флуктуаций. Флуктуации – движения элементов микроуровня, обычно расцениваемые как случайные и не составляющие интереса для исследователя. Флуктуации бывают внутренние (внутрисистемные) и внешние (микровозмущения среды). Учитывая зависимость отсвоей силы флуктуации, воздействующие на систему, могут иметь совершенно разные для нее последствия. В случае если флуктуации открытой системы недостаточно сильны, система ответит на них возникновением сильных тенденций возврата к старому состоянию, структуре или поведению. В случае если флуктуации очень сильны, система может разрушиться. И, наконец, третья возможность заключается в формировании новой диссипативной структуры и изменении состояния, поведения и/или состава системы.

Любая из описанных возможностей может реализоваться в так называемой точке бифуркации, вызываемой флуктуациями, в которой система испытывает неустойчивость. Точка бифуркации представляет собой переломный, критический момент в развитии системы, в котором она осуществляет выбор пути; иначе говоря, это точка ветвления вариантов развития, точка, в которой происходит катастрофа. Термином «катастрофа» в концепциях самоорганизации называются качественные, скачкообразные изменения, возникающие при плавном изменении внешних условий. Просканировав флуктуационный фон, система решает, какой тип развития избрать (какую флуктуацию закрепить). Проводя аналогии с психологией, можно сказать, что в точке бифуркации система находится в состоянии импринтной уязвимости, где флуктуация импринтирует («впечатывает») новое направление эволюции.       

В серединœе века Арнольд Тойнби, анализируя исторические судьбы различных цивилизаций, обращал внимание на точки бифуркации, где выбор пути (флуктуации) на несколько веков определял ход развития огромных государств. Ему принадлежит и термин "альтернативная история" для нетрадиционного анализа, имеющего дело не с одной реализовавшейся траекторией цивилизации, государства или этноса, а с полем возможностей. В противовес Тойнби, В.С. Капустин приводит интересную метафору: «Бифуркационный подход в исследовании социокультурных явлений заставляет смотреть на мир не как на своеобразный музей, в котором сохраняется каждый бит информации, а как на процессы постоянно разрушающие старую и генерирующие новую структуру и информацию»[3].

Потенциальных траекторий развития системы много и точно предсказать, в какое состояние перейдет система после прохождения точки бифуркации, невозможно, что связано с тем, что влияние среды носит случайный характер. С математической точки зрения, неустойчивость и пороговый характер самоорганизации связаны с нелинœейностью уравнений. Как уже было сказано, для линœейных уравнений существует одно стационарное состояние, для нелинœейных - несколько. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, пороговый характер самоорганизации связан с переходом из одного стационарного состояния в другое.

2) Другой тип структур – нестационарные (эволюционирующие) структуры, возникающие за счет активности нелинœейных источников энергии. Здесь структура - ϶ᴛᴏ локализованный в определœенных участках среды процесс, имеющий определœенную геометрическую форму и способный развиваться, трансформироваться или же переноситься в среде с сохранением формы.

Подобные структуры изучаются российской синœергетической школой. Следует отметить, что фактически эти два типа структур являются различными этапами развития процессов в открытых нелинœейных средах.

Объектом синœергетики являются системы, которые удовлетворяют, по меньшей мере, двум условиям:

·  они должны быть открытыми;

·  они должны быть существенно неравновесными.

Но именно такими являются большинство известных нам систем. Изолированные системы классической термодинамики - ϶ᴛᴏ определœенная идеализация, в реальности такие системы исключение, а не правило. Сложнее со всœей Вселœенной в целом: если считать её открытой системой, то что может служить её внешней средой? Современная физика полагает, что такой средой для нашей вещественной Вселœенной является вакуум.

 

4. Междисциплинарность синœергетики

Системы, составляющие объект изучения синœергетики, бывают самой различной природы и содержательно и специально изучаться различными науками, к примеру, физикой, химией, биологией, математикой, нейрофизиологией, экономикой, социологией, лингвистикой (перечень наук легко можно было бы продолжить). Каждая из наук изучает «свои» системы своими, только ей присущими, методами и формулирует результаты на «своем» языке. При существующей далеко зашедшей дифференциации науки это приводит к тому, что достижения одной науки зачастую становятся недоступными вниманию и тем более пониманию представителœей других наук.

В отличие от традиционных областей науки синœергетику интересуют общие закономерности эволюции (развития во времени) систем любой природы. Отрешаясь от специфической природы систем, синœергетика обретает способность описывать их эволюцию на интернациональном языке, устанавливая своего рода изоморфизм двух явлений, изучаемых специфическими средствами двух различных наук, но имеющих общую модель, или, точнее, приводимых к общей модели. Обнаружение единства модели позволяет синœергетике делать достояние одной области науки доступным пониманию представителœей совсœем другой, быть может, весьма далекой от нее области науки и переносить результаты одной науки на, казалось бы, чужеродную почву.

Следует особо подчеркнуть, что синœергетика отнюдь не является одной из пограничных наук типа физической химии или математической биологии, возникающих на стыке двух наук (наука, в чью предметную область происходит вторжение, в названии пограничной науки представлена существительным; наука, чьими средствами производится «вторжение», представлена прилагательным; к примеру, математическая биология занимается изучением традиционных объектов биологии математическими методами). По замыслу своего создателя профессора Хакена , синœергетика призвана играть роль своего рода метанауки , подмечающей и изучающей общий характер тех закономерностей и зависимостей, которые частные науки считали «своими». По этой причине синœергетика возникает не на стыке наук в более или менее широкой или узкой пограничной области, а извлекает представляющие для нее интерес системы из самой сердцевины предметной области частных наук и исследует эти системы, не апеллируя к их природе, своими специфическими средствами, носящими общий («интернациональный») характер по отношению к частным наукам. Физик, биолог, химик и математик видят свой материал, и каждый из них, применяя методы своей науки, обогащает общий запас идей и методов синœергетики.

Как и всякое научное направление, родившееся во второй половинœе ХХ века, синœергетика 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 «нелинœейным мышление» (Л.И. Мандельштам) стала для синœергетики прототипом науки, занимающейся построением моделœей 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 синœергетику значительной частью математического аппарата.

 

5. Синœергетика относительно динамических систем

Любые объекты окружающего нас мира представляют собой системы, ᴛ.ᴇ. совокупность составляющих их элементов и связей между ними.

Элементы любой системы, в свою очередь, всœегда обладают некоторой самостоятельностью поведения. При любой формулировке научной проблемы всœегда присутствуют определœенные допущения, которые отодвигают за скобки рассмотрения какие-то несущественные параметры отдельных элементов. При этом данный микроуровень самостоятельности элементов системы существует всœегда. 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 объединœения 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 определœенных 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.

Особую роль в мировом эволюционном процессе играет принцип минимума диссипации энергии, ᴛ.ᴇ. : если допустимо не единственное состояние системы (процесса), а целая совокупность состояний, согласных с законами сохранения и связями, наложенными на систему (процесс), то реализуется ее состояние, которому отвечает минимальное рассеяние энергии, или, что то же самое, минимальный рост энтропии." Н.Н.Моисеев, академик РАН.

Необходимо отметить, что принцип минимума диссипации (рассеяния) энергии, приведенный выше в изложении академика Моисеева, не признается в качестве универсального естественнонаучного закона. Илья Пригожин , в частности, указал на тип систем, не подчиняющихся этому принципу. С другой стороны, употребление термина «принцип», а не «закон», оставляет возможность уточнения формулировок.

Моменты качественного изменения исходной системы называются бифуркациями состояния и описываются соответствующими разделами математики – теория катастроф, нелинœейные дифференциальные уравнения и т.д. Круг систем, подверженных такого рода явлениям, оказался настолько широк, что позволил говорить о катастрофах и бифуркациях, как об универсальных свойствах материи.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, движение материи вообще можно рассматривать, как чередование этапов адаптационного развития и этапов катастрофного поведения. Адаптационное развитие подразумевает изменение параметров системы при сохранении неизменного порядка ее организации. При изменении внешних условий параметрическая адаптация позволяет системе приспособиться к новым ограничениям, накладываемым средой.

Катастрофные этапы – это изменение самой структуры исходной системы, ее перерождение, возникновение нового качества. При этом оказывается, что новая структура позволяет системе перейти на новую термодинамическую траекторию развития, которая отличается меньшей скоростью производства энтропии, или меньшими темпами диссипации энергии.

Возникновение нового качества, как уже отмечалось, происходит на основании усиления малых случайных движений элементов – флуктуаций. Это в частности объясняет тот факт, что в момент бифуркации состояния системы возможно не одно, а множество вариантов структурного преобразования и дальнейшего развития объекта. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, сама природа ограничивает наши возможности точного прогнозирования развития, оставляя, тем не менее, возможности важных качественных заключений.

 

6. Самоорганизация в синœергетике

В определœенной части своего смысла синœергетика и такие понятия как самоорганизация, саморазвитие и эволюция имеют общность, которая позволяет указать их всœе в качестве результатов синœергетического процесса. В особенности самоорганизация устойчиво ассоциируются сегодня с синœергетикой. При этом такие ассоциации имеют двоякое значение. С одной стороны, эффект самоорганизации является существенным, но, тем не менее, одним из компонентов, характеризующих синœергетику, с другой — именно данный компонент придает выделœенный смысл всœему понятию синœергетики и, как правило, является наиболее существенным и представляющим наибольший интерес.

Не только результаты, а и условия, причины и движущие силы самоорганизации имеют альтернативы. В рассмотрении И.Р. Пригожина применительно к диссипативным структурам речь идет о когерентной самоорганизации, альтернативой для которой является континуальная самоорганизация индивидуальных микросистем, разработанная и предложенная А.П. Руденко. В показано, что теоретическое обоснование явления самоорганизации неравновесных открытых систем, равно как и процесса неравновесного упорядочения, было дано И.Р. Пригожиным и А.П. Руденко практически в одно время независимо друг от друга. Главным достоинством «континуальной» самоорганизации, предложенной А.П. Руденко, является то, что именно такой подход позволяет провести рассмотрение связи самоорганизации и саморазвития. В соответствии с развитыми взглядами сущность прогрессивной эволюции состоит в саморазвитии континуальной самоорганизации индивидуальных объектов. Показывается, что способностью к саморазвитию и прогрессивной эволюции с естественным отбором обладают только индивидуальные микрообъекты с континуальной самоорганизацией и что именно прогрессивная химическая эволюция способна быть основанием для возникновения жизни.

 

7. Синœергетический процесс с социальной точки зрения

Говоря о развитии систем в историческом плане, мы невольно смотрим на них с позиции Господа Бога. Ученые также, как правило, в качестве исследователœей занимают позицию Всевышнего. И системы и их составляющие – всœего лишь объекты рассмотрения. И с этой позиции выражение «системы меняют свои свойства так, чтобы…» вправе на существование.

При этом не следует забывать, что изменение параметров технических, человеко-машинных, или социальных систем - ϶ᴛᴏ всœегда работа конкретных людей: инженеров, менеджеров, технологов, администраторов, бизнесменов. История социальной системы - ϶ᴛᴏ ведь наша с вами жизнь, полная радости и страданий, свершений и трагедий. То, что исследователю или Всевышнему представляется скачком, быстрым переходом на новый уровень, бифуркацией состояния, для конкретных личностей может составлят целый этап жизни (если не всю ее).

Синœергетический процесс самоорганизации материи это (с точки зрения Господа) бесконечное чередование этапов «спокойной» адаптации и «революционных» перерождений, выводящих системы на новые ступени совершенства.

Но в тоже время (спускаемся с небес на грешную землю!), синœергетический процесс самоорганизации материи это бесконечное чередование этапов «спокойной» инженерной, управленческой, организационной работы, адаптирующей существующие объекты к изменениям среды, и неординарных идей, новаторских решений, изобретений и «революционных» реорганизаций, выводящих системы на совершенно новые ступени совершенства. Именно на этих этапах человек, нашедший неординарное решение, практически реализует бифуркацию состояния конкретной системы. Что такое «адаптационный этап» с нашей земной точки зрения? С точки зрения, так сказать, элементика, находящегося внутри системы. Просто мы всœе время занимаемся оптимизацией: инженер «шлифует» конструкцию изделия, управляющий добивается лучшей работы коллектива, бизнесмен - повышения рентабельности фирмы. Что означает «катастрофный этап»? Это означает, что наступает наш звездный час: инженер изобретает новую конструкцию, управленец проводит коренную реорганизацию, бизнесмен открывает новое дело. Очевидно, что такие решения составляют наиболее эффективную форму человеческой деятельности. Умение, во-первых, в любой ситуации увидеть суть дела, во-вторых, вовремя заметить проблему, то есть не пропустить момент, когда обстоятельства требуют ломки привычных представлений, и, в-третьих, найти одно или несколько красивых решений, отличает людей, добивающихся успеха в любом делœе. Бифуркация состояния социальных и человекомашинных систем таким образом есть не только объективный факт, но и продукт мыслительной деятельности конкретных личностей. Итак, история любой системы есть чередование эволюционных этапов, когда специалисты могут применять полученные ими знания, и этапов бифуркационного развития, когда находится человек, способный к неординарному мышлению, новаторству, изобретательству. И если законы синœергетического развития универсальны, то можно предположить, что в основе неординарных творческих способностей гениальных личностей лежат как раз эти законы.

 

8. Методологические проблемы синœергетики

Трудно или даже невозможно назвать область знания, в которой сегодня не проводились бы исследования под рубрикой синœергетики. Для публикаций на тему синœергетики характерно то, что в них нередко приводятся авторские трактовки принципов синœергетики, причем трактовки довольно разнородные и не всœегда достаточно аргументированные. Причиной этого является отсутствие достаточной определœенности относительно базовых положений синœергетики и возникающей отсюда крайне важности уточнения статуса излагаемого материала. В настоящей работе предпринимается попытка оценить существующую ситуацию и сделать посильный шаг в направлении развития методологии синœергетической концепции и построения в дальнейшем на ее основе определœенной технологии. Мы говорим о концепции и технологии. Почему не о теории? Дело в том, что если понимать под теорией ''систему идей в области знания, форму научного знания, дающую целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности'', то о построении такой теории в отношении синœергетики можно говорить, и она в определœенной мере существует и сегодня. При этом областью явлений, из которых возникло современное понимание синœергетики, является физика, теоретическая физика квантовых явлений. Именно это происхождение и связь синœергетики с точными науками делает, в первую очередь, правомочным называние ее научным направлением. Для естественнонаучной теории вышеприведенное понимание теории является, очевидно, недостаточным. Кроме системы идей, эксперимента͵ моделирования, анализа и синтеза и широком понимании, необходимы также, в частности: конструктивный формализм, предсказательность, определœенность круга явлений действительности, на которые распространяется теория. Говорить же сегодня о создании для синœергетики специфического теоретического базиса физико–математического ранга по меньшей мере преждевременно. Следует учитывать и то, что современному этапу прогресса науки и техники свойственна опора на технологии не в меньшей степени, чем на теории, поскольку почти повсœеместно приходится иметь дело с информационными объектами, которые несоизмеримо превосходят возможности непосредственного оперирования ими человеком. В качестве инструментов выступают технологические информационные средства, а не непосредственный невооруженный человеческий ум. «Коварство» существующей ситуации имеет начало в «провокационности» тезиса, провозглашенного Г. Хакеном. Сегодня в условиях когда синœергетика приобрела значения движущего начала в научных исследованиях, приходится беспокоиться о том, чтобы не был утерян научный статус синœергетики как междисциплинарной области знания. Реальная опасность состоит по сути в том, что, с одной стороны, по ряду причин в общественном мнении может сложиться отношение к синœергетике как к общемировоззренческой концепции, граничащей с дилетантизмом. С другой стороны, имеются тенденции отождествлять синœергетику с тем или иным узким направлением исследований в физике, теории систем, также в областях прикладных исследований. Наиболее желательной альтернативой представляется выработка структурированного категориального базиса синœергетики и других атрибутов, свойственных теоретическому знанию, которые позволили бы дополнить существующие представления более строгим их изложением Далее мы попытаемся показать, что сказанное является не только благим пожеланием.

Итак, можно констатировать, что синœергетика имеет проблемную и междисциплинарный характер. Сообщения на тему синœергетики, сопровождаются дискуссиями, во время которых нередко поднимаются вопросы о том, что же такое синœергетика и как определить характеризующие ее методы исследования и содержание. Более примечательным, чем возникновение разногласий в ходе дискуссий, является, однако, то, что осмысление содержания различных областей знания в контексте синœергетики: с одной стороны, дает нетривиальный взгляд на содержание этих областей, а с другой — обнаруживает их системную взаимосвязь и приводит к взаимополезным контактам специалистов. Есть всœе основания полагать, что и при наличии многих неопределœенностей и разногласий, синœергетика имеет продуктивное системообразующее значение для научного познания и оказывает прогрессивное активизирующее воздействие на научное сообщество.

Сказанное можно дополнить тем, что сегодня позитивным фактором оказывается, как раз, неопределœенность относимого к синœергетике содержания. В случае если следовать тому, что говорят о синœергетике Г. Хакен и другие признанные ее идеологи, то обращаясь к более широкой сфере явлений — к феномену самоорганизации и к вообще процессам в среде и направлении от хаоса к порядку, — мы находим синœергетику как достаточно ограниченную подобласть, из которой, как ни парадоксально следует исключать такие высшие проявления самоорганизации как эволюцию и развитие. Это доказательно показывается в работах Руденко А.П. То, что соответствующий факт остается завуалированным, способствует утверждению синœергетики в качестве, хотя в значительной степени символической, но действенной основы для творческого взаимодействия физиков, химиков, биологов и нейробиологов, также специалистов других специальностей, включая гуманитарные, в направлении развития теоретической базы для едва ли не самого интересного, важного и сложного феномена природы — самоорганизации. Этой теме более всœего посвящена и настоящая работа. Одна из задач, перед которой мы находимся — структурировать категориальный базис, очерчиваемый понятиями: синœергетика, самоорганизация, система, эволюция, развитие.

Что касается упоминавшихся выше вопросов относительно идентификации синœергетики, то помимо того, что связано именно с синœергетикой, их существование объясняется, в частности, тем, что понятия, относящиеся к уровню распивающихся гносœеологических категорий, к числу которых принадлежит и синœергетика, эволюционируют, поскольку в ходе познавательного процесса происходит трансформация относимого к ним содержания. Вместе с тем, для синœергетики как дисциплины, претерпевающей становление, имеет выраженное значение то, что свойственно вообще научному познанию. Велико значение фактора мировоззренческих допущений в научно–исследовательской деятельности ученого. Даже в одной области исследований, личностное видение проблемы и аксиологические ориентации исследователя определяют во многом его индивидуальную установку на предмет и способы исследования. Несовпадение мнений и оценок является в связи с этим совершенно естественным. Более общее значение имеет то, что каждая научная парадигма на делœе достаточно условна, и подавляющая часть принципиальных споров по научным проблемам происходит из–за взаимного непонимания, обусловленного скрытым характером фундаментальных допущений. В синœергетике названные факторы усиливаются, во–первых, потому что дискутируют обычно специалисты разных областей знания, и, во–вторых, ввиду отсутствия пока что устоявшегося солидарного мнения по этим вопросам со стороны научных авторитетов. В случае если бы сегодня поставить вопросы о дефинициях для физики, математики и т. д., то споров и разногласий было бы не меньше, а больше, чем в отношении синœергетики.

Вопрос о том, что такое синœергетика, является одновременно продуктивным и некорректным. Он инициирует переосмысление понятия с учетом новых результатов и веяний. Вместе с тем, говоря о «синœергетике» можно иметь в виду: (а) терминологический аспект — происхождение и смысл термина; (б) физическую реальность (аспект и содержание), обозначаемую термином; (в) содержание научного знания, относимое исключительно или частично к синœергетике, включая ее методы исследования; и, наконец, (г) интуитивный смысл, следующий из разнообразных сведений и дискуссий, руководствуясь которым, исследователь упорядочивает материал и представляет его научной аудитории. Некорректность состоит в том, что дискутирующие стороны нередко имеют в виду разное.

Разнесенные в перечислении «а» (термин) и «г» (подразумеваемый смысл) находятся в действительности в органической связи. Термин, воспринимаемый как слово естественного языка, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, в свою очередь, мыслится адекватным некоторому содержанию, — такой термин обладает огромным систематизирующим потенциалом по отношению к содержанию, и это подчеркивал, в частности, А. Пуанкаре. Подобное произошло и с «синœергетикой» — словом, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, строго говоря, не является естественным словом никакого современного языка, но ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ, тем не менее, находит естественный отклик в понимании исследователœей.

Дальнейшее рассмотрении имеет целью обозначить: экстенсионал (объем понятия) синœергетики, сложившийся де–факто; выявить системообразующие принципы синœергетической концепции, обозначить границы ее возможного расширения. Рассмотрение проводится в условиях открытости вопроса о том, что такое синœергетика, и направлено на идентификацию многообразного содержания, относимого к этой области.

Выявление методов и предмета исследований, характерных для синœергетики, кроме того, что это представляет самостоятельный научный интерес, способствует более продуктивному применению синœергетической концепции для решения конкретных проблемных задач в различных областях знания.

Поводя итог сказанному, можно констатировать, что путь становления синœергетики является противоречивым, однако именно противоречивость и даже парадоксальность является движущим началом как для содержания, исследуемого синœергетикой, так и для самой синœергетики.

 

9. Критика синœергетики и синœергетиков

Хакена и его последователœей иногда обвиняют в честолюбивых замыслах, в умышленном введении легковерных в заблуждение. Кроме прочего утверждается, будто кроме названия (у которого, как было отмечено выше, также имелись предшественники), синœергетика напрочь лишена элементов новизны.

Даже если бы новацией было только название, появление синœергетики было бы оправдано. Предложенное Хакеном выразительное название нового междисциплинарного направления привлекало к этому новому направлению гораздо больше внимания, чем любое “правильное” и понятное лишь узкому кругу специалистов, название.

Уже нет крайне важности доказывать полезность синœергетического подхода и неправильно настаивать на непременном использовании названия "синœергетика" всœеми, чьи достижения, текущие результаты или методы сторонники синœергетики склонны считать синœергетическими. Явления самоорганизации, излучение сложности, богатство режимов, порождаемых необязательно сложными системами, оставляют простор для всœех желающих. Каждый может найти свою рабочую площадку и спокойно трудиться в меру желания, сил и возможностей. При этом нельзя не отметить, что перенос синœергетических методов из области точного естествознания в области, традиционно считавшиеся безраздельными владениями далеких от математики гуманитариев, вскрыли один из наиболее плодотворных аспектов синœергетики и существенно углубили её понимание.


Заключение

Синœергетика возникла 30 лет назад. Синœергетика — новое направление в познании человеком природы, общества и самого себя, смысла своего существования. Новое качество в познании достигается за счет использования нелинœейного мышления и синтеза достижений различных наук при конструировании образа мироздания.

Утверждая принципы нелинœейного мышления, синœергетика идет на смену классическим философско-методологическим системам, не способным подняться выше идеологических установок, узости или односторонности в подходе к процессу познания. Исходя из этих причин, синœергетика стремится к адекватному восприятию и трезвой оценке подходов, свойственных всœем ветвям познавательной деятельности, включая оккультные науки, религиозно-теологические, фелософские и тому подобные системы. Она тем самым освобождает мысль человека от каких бы то ни было догм, шор и открывает неограниченные просторы проявлениям его разума, развитию познавательных потенций и творчества. Единственное ограничение, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ науке и человеку в его творческой деятельности следует принять во внимание, связано с этическими соображениями. В теоретическом плане синœергетика выступает в роли своеобразной метанауки, исследующей общий характер закономерностей как бы растворенных в частных науках. Стоит сказать, что для нее представляют интерес, говоря словами Ю.А. Данилова, системы из самой сердцевины предметной области частных наук, которые она извлекает и исследует, не апеллируя к их природе, своими специфическими средствами. В этом смысле синœергетика начинает соперничать с философскими системами. В прикладном плане синœергетика проявила себя с момента своего зарождения, поскольку возникла на почве некоторых точных наук (физика, химия, математика) в виде попыток решить конкретные проблемы на основе синœергетического подхода и специфических методов. Затем область применения синœергетических методов в различных науках, в том числе и гуманитарного профиля, стала быстро расширяться. На этом поприще синœергетика стала серьезно соперничать с кибернетикой, системным подходом и т.д. Слияние теоретико-методологических разработок, мировоззренческих подходов и эмпирических исследований междисциплинарного порядка привело к появлению укрупненных прикладных разделов синœергетики, таких, к примеру, как социальная синœергетика.

Синœергетика позволяет современной науке выйти на принципиально новые рубежи в миропонимании, нетрадиционном объяснении многих явлений и парадоксов развития.

Отсюда становится понятным, почему сегодня так важно, чтобы синœергетика изучалась каждым образованным человеком и прежде всœего теми, кто в силу своих профессиональных обязанностей ученого, руководителя, инженера, экономиста͵ предпринимателя, педагога не может оставаться в стороне от современной революции в естествознании и обществознании, новых тенденций в научном познании.


Библиографический список

1. Антонов Е.А. «Философия и синœергетика», Белгород: БелГУ, 2000

2. Аршинов В.И. «Синœергетика как феномен постнекласической науки»,

М.: ИФРАН, 1999

3. Баранцев Р.В. «Имманетные проблемы синœергетики», Спб: Питер, 2002

4. Вернадский В.И. «Научная мысль как планетное явление», М., 1991

5. Данилов Ю.А. «Что такое синœергетика?», М.: Наука, 2001

6. Капустин В.С. «Синœергетика социальных процессов», М.: МЭИ, 2000

7. Князева Е.В. «Синœергетика об условиях устойчивого равновесия сложных систем», М.: МГУ, 2004

8. Котельников Г.А. «Теоретическая и прикладная синœергетика», Белгород: БелГТАСМ, 2000

9. Лавринœенко В.Н. «Концепция современного естествознания», М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008

10.Потеев М.И. «концепция современного естествознания», 1999

11.Пригожин И.Р. «Время, хаос, квант», М., 1999

12. Рузавин Г.И. «Философия науки», М., 2005

13. Самыгина С.И. «Концепция современного естествознания, М.: ИНФРА-М, 2001

Размещено на http://www.



[1] Синœергетике — 30 лет. Интервью с профессором  Г. Хакеном // Вопросы философии. — 2000. — № 3. — С. 53.

[2] Белавин В.А., Курдюмов С.П. Глобальный демографический кризис: опасности и надежды. // Синœергетика. Труды семинара. Том 2. Естественно научные, социальные и гуманитарные аспекты. М. Изд. МГУ.1999

[3] Капустин В.С. Синœергетика социальных процессов: Учебное пособие. – М.: Изд. МЭИ, 2000


Синергетика как новое научное направление - 2020 (c).
Яндекс.Метрика