CC BY
101
УДК 1:36
СИНЕРГЕТИКА ОБНОВЛЕНИЯ
© Б. С. Галимов*
Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.
Тел./факс: +7 (34 7) 272 03 90.
E-mail: [email protected]
В статье рассматривается одна из актуальных и сложных вопросов современной философии — это возникновение нового через призму методов синергетики. Синергетика на рубеже XX—XXI столетий открыла новые горизонты научного познания. Отныне между неживой и живой природой нет непроходимой грани. Научному познанию стали доступны самые сложные самоорганизующиеся системы.
Ключевые слова: синергетика, новое, обновление и преемственность, бифуркация, аттрактор, диссипативная структура.
Эволюция - комплексное, системное явление. Трудности, недоразумения и многие дискуссии по вопросам эволюции проистекают из-за попытки некоторых авторов свести эволюцию к какой-либо отдельной форме, типу ее проявления. Это особенно относится к таким аспектам эволюции как возникновение нового («парадокс эволюции»), прогресс и регресс, отрицание и отрицание отрицания, возврат к старому, преемственность, цикличность, круговороты и т.д. Видимо, пройденным этапом можно считать дискуссию о всеобщности закона отрицания отрицания, о том, что триада - единственная форма отрицания отрицания или бывают многоступенчатые этапы отрицания и возврата назад. Вместе с тем, ряд обсуждаемых вопросов не получил не столько однозначного, сколько удовлетворительного решения. Особенно остро обсуждается природа становления (возникновения) нового.
Интерпретация эволюции может считаться удовлетворительной лишь при указании на более общие признаки. Мы считаем возможным сформулировать определение эволюции через принцип всеобщей связи. Эволюция проявляется в характере взаимосвязанности элементов структуры материальной системы. Существует бесконечное множество типов и форм связей. Материальное единство мира и бесконечное многообразие связей создают предпосылку для разнообразных опосредствований отношений элементов систем. Опосредования вносят изменения в эти отношения. От характера этих изменений зависит, в каком из понятий успешнее всего отражен данный процесс эволюции. Интересующая нас сторона объективной эволюции - обновление - наиболее полно отражается в категориальных формах прогресс и регресс, цикличность, круговороты, развитие по спирали, закон отрицания отрицания и т.д. Таким образом подчеркивается, что перечисленные концептуальные средства диалектики в данном случае отражают аспект эволюции, связанный с обновлением и преемственностью, то есть речь не идет об эволюции в целом и об эволюции всего и вся. Далее следует отметить то, что системы и структурны, и иерархичны. Иерархические структуры более динамичны, из-
менчивы. Можно показать также, что в них интенсивнее изменяются отношения элементов. Поэтому подчеркнем необходимость системного, целостного подхода к эволюции, учета иерархичности, взаимосвязи (взаимоотношений) различных систем, т.е. синергетического подхода - необходимого условия изучения их развития. К тому же, как увидим ниже, обновление часто связно с выходом за рамки начальной системы. Система отрицаемая (старая) и система становящаяся (новая) могут совпадать в субстратном отношении, но сильно различаться в организационном. То есть во взаимосвязи преемственности и обновления участвуют система-объект и само по себе снятие этой системы-объекта. Снятие или отрицание отрицания имеет глубокую диалектическую природу. Здесь происходит «возврат якобы к старому» (В. И. Ленин). С одной стороны -возврат, а с другой - «якобы». Этот момент эволюции выражается в единстве круговорота (цикличности) и возникновения нового (обновления). Мы указываем и на свойство эмерджентности в отношении целого и частей. Эмерджентность - несводимость свойств целого к сумме свойств частей - также форма возникновения нового. В науке (химии, кристаллографии) хорошо известно стереометрическое происхождение новых свойств элементов в зависимости от их пространственного расположения (организации). В термодинамике, химии и в обыденной жизни хорошо известны примеры получения нового простым перемешиванием, перестановкой, перестройкой. Видимо, есть смысл более подробно рассмотреть содержание понятия «перестройка». Действительно перестройка -фактор возникновения нового. Вместе с тем перестройка может быть линейной, нелинейной, плоскостной и объемной, интегративной и дивергентной, временной и пространственной, субстратной, организационной, информативной и т.д. и т.п. В каждом из этих аспектов порождение нового будет различным, то есть новизна будет разной. Качественный, революционного масштаба сдвиг возможен, на синергетическом языке, «подпитываемый» перестройкой.
В этом случае система выводится далеко от зоны равновесия и приобретает способность к бифуркации (качественному сдвигу).
* Галимов Баязит Сабирьянович- д-р филос. н., профессор, заведующий кафедрой теории познания и онтологии.
Новизна может обусловливаться цикличностью и круговоротом. Цикличность и круговорот связаны с относительной завершенностью эволюции системы. Завершенность, наличие относительной границы проявляются в ритмичности, цикличности, круговоротах в эволюции. Но в то же время этот момент является и началом нового этапа (витка) эволюции. Новое здесь порождается двумя обстоятельствами: во-первых, завершенность цикла имеет новизну по сравнению с началом. На этапе завершения цикла разрешаются противоречия (в диалектическом смысле), устанавливается относительная гармония и формируется новая организация во взаимодействии структурных элементов; во-вторых, новизна связана с тем, что следующий виток (круговорот, цикл) начинается с нового взаимодействия иерархических уровней эволюционизи-рующейся системы. Неправомерно представлять эволюцию объекта так, как будто бы этот объект сам движется по циклу, кругу. В реальности циклы, круговороты осуществляются в структуре самого эволюциониризующегося объекта. В этом и проявляется роль иерархичности в самодвижении, самоорганизации объекта. Обмен субстратом, энергией, информацией между иерархическими уровнями обусловливает круговороты и циклы. В начале и на стадии завершения цикла такой обмен наиболее интенсивен, что и определяет обновление эволю-ционизурующейся системы.
Одной из общепринятых форм обновления, возникновения нового является прогрессивное развитие от низшего к высшему, от простого к сложному. Исходя из принятой нами методологии, мы считаем возможным принять концепции интегрального прогресса от низшего к высшему, от простого к сложному для отражения эволюции относительно самостоятельных (целостных) материальных систем.
Высшее интегративно по отношению к низшему. Высшее включает в себя ступени эволюции низшего, но оно не сумма ступеней низшего, а их интеграция. Именно в этом моменте в высшем возникает новое. Низшее - основа, фундамент высшего. Низшее определяет высшее. Высшее не существует без низшего. Природа возникновения высшего связана с ритмичностью, цикличностью, круговоротами в эволюции. Круговороты между иерархическими уровнями системы порождают поляризацию на низшее и высшее. Но эта поляризация не механическая, раз и навсегда установленная. Высшее, циклически обмениваясь с низшим, совершенствуется и эволюционируется. Наличие низшего -не только исходящий пункт (начало) эволюции высшего, но и необходимое условие на всех этапах этой эволюции. Разумеется, низшее, вовлеченное в кооперативный процесс развития с высшим, не остается само себе равным (тождественным). Оно так же эволюционирует. Эволюция высшего и низшего
- взаимосвязанный процесс.
Различение, критерии высшего многообразны. Высшее характеризуется относительной завершенностью цикла эволюции, усложнением структуры, большим приспособлением к среде, увеличением порядка, организованности, целостности и т.д. Применение категорий высшего и низшего для отражения процесса эволюции имеет тот смысл, что в них отражается взаимосвязь уровней, фаз структуры эволюционизирующегося объекта. Диалектика высшего и низшего тесно примыкает к критерию прогресса в понятиях простого и сложного.
В аспекте проблемы обновления, возникновения нового процесса простота и сложность имеют характер нелинейной связи. Пожалуй можно считать, что усложнение структуры выделенной (целостной) материальной системы - это одно из основных направлений прогрессивной эволюции и становления нового (обновления). Усложнение составной структуры, увеличение качественного разнообразия структурных элементов и связей - характерные черты эволюции объектов неорганической природы. Основная тенденция эволюции живых систем также связана с усложнением их структуры и взаимосвязей. Вместе с тем, здесь проявляется одна из важнейших черт обновления, новизны и вообще проблемы «нового». Есть новое, и есть новизна. Есть новое качественное, революционное, новое «старое», новое в регрессе, деструкции и т.п. Поэтому неправомерно связывать обновление лишь с усложнением. Классическим примером регрессивного обновления служит приспособление организма к паразитической жизни. «Паразитическое растение, - пишет К. А. Тимирязев, - утрачивает самый существенный из своих органов - лист; заменяет сложно организованный корень присосками; во всей организации, даже во внешнем облике, начинает напоминать гриб, - но ни индивидуальная, ни видовая жизнь от этого не страдает. Паразитирующее животное утрачивает свои органы движения и чувства, соответственно, с чем понижается организация и его нервной системы, но для «новых» упрощенных условий его существования все это было бы излишним, бесполезным бременем, -следовательно, его, пониженная в морфологическом смысле, организация, в смысле приспособления является усовершенствованной» [2, с. 480]. Обновление через упрощение - распространенное явление в биологических системах. Это и понятно, т.к. упрощение кроме понятия степени сложности означает и установление определенной степени порядка. К примеру, хаос характеризуется наверняка большей сложностью (большей степенью свободы, большей взаимосвязанностью), нежели порядок. Конечно, движение от хаоса к порядку и отношение сложность - простота - не одноплоскостные события. Т ем не менее перекрещение этих тенденций проявляется в характеристике прогрессивной эволюции материи. Эволюция здесь характеризуется единством прогресса и регресса. Это единст-
во относится к каждой точке, к каждому моменту эволюции. Ошибочно полагать, что какие-то этапы эволюции характеризуются только прогрессом, а другие - только регрессом. Преобладание какой-либо из этих тенденций на определенных этапах -вполне соответствующая реальности картина эволюции. Второй закон термодинамики «рисует» картину регрессивной эволюции материи с возрастанием энтропии (беспорядка). Но то, что «творилось» согласно горячей модели эволюции Вселенной в «первые три минуты» (С. Вайнберг) с лихвой компенсирует все инфляционные процессы во Вселенной за десятки миллиардов лет. К тому же Вселенная структурна и иерархична. В различных областях Вселенной и на разных структурных уровнях и сейчас идут процессы с уменьшением энтропии (увеличением порядка), самоорганизацией.
Идеи самоорганизации, становления порядка из хаоса широко обсуждаются в современной науке. И. Пригожин и И. Стенгерс связывают эти процессы с новым этапом развития науки, новым диалогом человека и природы, а О. Тоффлер в предисловии к книге И. Пригожина и И. Стенгерс «Порядок из хаоса» утверждает, что концепция самоорганизации является характерной чертой «третьей волны» цивилизации [3, с. 11].
Как известно, основным источником эволюции природной системы являются внутренние противоречия. Обновление, новизна, новое в развитии главным образом заложены в самом развивающемся объекте. Материальным объектам имманентно присуще самодвижение. Однако эти правильные философские положения в их методологическом применении к познанию реальной системы нуждаются в конкретизации. Важный методологический вопрос сводится к тому, как устанавливается определенность того или иного объекта, предмета, системы, эволюция которой изучается. Ведь для того, чтобы взяться за поиск источника эволюции - внутреннего противоречия - нужно установить определенность, целостность, границы изучаемого объекта.
Неопределенность изучаемого предмета может привести к тому, что будет определяться как внутреннее противоречие части, подсистемы. Методически неправомерно отыскивать внутреннее сущностное противоречие любой вещи, объекта, предмета. Может случиться так, что сущностные характеристики, связи, отношения изучаемого объекта принадлежат к более общей системе. Например, так обстоит дело во взаимоотношениях: клетка
- орган, орган - особь, особь - популяция. Правильно определенное внутреннее противоречие системы играет ведущую роль в самодвижении. Но любая система является подсистемой более общей системы. Поэтому полнота учета факторов самодвижения предполагает учет как внутренних, так и внешних факторов (противоречий). Этот вывод необходимо учитывать при рассмотрении самоорганизации, возникновения нового в синергетиче-
ских, диссипативных структурах [5, с. 419]. Источником самоорганизации здесь выступает подводимый извне поток энергии, вещества или информации. Повышенный интерес к синергетическим явлениям связан с тем, что сильно неравновесные системы (любой субстратной природы) под воздействием внешнего параметра способны к эволюции (самоорганизации) от хаоса к порядку. Как известно, до последнего времени такая способность считалась уделом только живой природы. Синергетика устанавливает мост между этими двумя, ранее казалось бы, разъединенными частями природы, и не только. Теория диссипативных структур применима к широкому классу явлений: экологии, планированию, экономике, эпидемиологии, химии, космологии и т.д. и т.п. В целях опредмечивания анализа рассмотрим некоторые распространенные в литературе примеры самоорганизации. Простейшим примером самоорганизации являются автока-талитические реакции (в химии, в биологии), в которых для синтеза некоторого вещества требуется присутствие этого же вещества. Т акая реакция имеет вид А + 2Х ^ ЗХ. В присутствии X А превращается в X, и в результате реакции получается ЗХ. Характер этой реакции зависит от потока тепла и диффузии вещества. При помощи этих управляемых параметров можно привести систему, далекую от состояния равновесия (диссипативная система), в равновесие. Все интересующие нас события начинаются именно в этом состоянии. В равновесном состоянии действует второй закон термодинамики, и будущее системы линейно предсказуемо согласно этому закону. Вдали от равновесия действует принцип эволюционирования к некоторому стационарному состоянию - аттрактору [3, с. 206-207]. Классическая термодинамика определяет аттрактор и описывает его линейными уравнениями. В диссипативных структурах эволюция системы имеет вероятностный характер. Система эволюционирует не в обычный аттрактор с линейной предсказуемостью, а в странный аттрактор с вероятностной характеристикой. Это состояние качественно отличается от стационарного состояния, соответствующего минимуму производства энергии. Но странный аттрактор - это не хаос. Он организован, имеет более высокий порядок, нежели стационарное состояние. К примеру, поток жидкости в трубе в зависимости от скорости переходит от ламинарного в турбулентное течение. Взглянув невооруженным глазом, кажется, что турбулентное течение более беспорядочно, хаотично, чем ламинарное течение. На самом деле это не так. В микроскопическом масштабе турбулентное течение высокоорганизо-вано. Здесь есть порядок, но это сложный порядок (странный аттрактор). Еще раз отметим, что порядок и простота - не одно и то же. Есть простой порядок и есть сложный порядок. Хаос и порядок взаимосвязаны и в своих крайностях взаимопере-ходят друг в друга. В очень сложных странных ат-
тракторах порядок явно веет беспорядком, хаосом. В то же время хаос - это вовсе не отсутствие порядка. Для обыкновенного человека полевая травосмесь - это полнейший хаос, а для ботаника -систематика, в рамках которой царит чуть ли не поэтическая гармония [4, с. 161].
В интенсивно развивающихся системах хаос и порядок взаимопроникают, взаимопереходят друг в друга. В процессе самоорганизации только в первой бифуркации наблюдается явный переход, сдвиг от хаоса к порядку [3, с. 161]. В последующем каскаде бифуркаций осуществляется постепенное «сползание» от порядка к хаосу. Это видно на примере ячеек Бенара [3, с. 198]. Удивительное явление совершенства «кристалликов» подогреваемого снизу слоя жидкости по мере дальнейшего нагревания сменяется флуктуациями различных ступеней порядка и хаоса. Эту сменяемость при помощи управляемого параметра можно довести до такой степени периодичности, что можно получить химические часы. Такую периодическую реакцию невозможно описать, исходя из интуитивных представлений о хаотическом поведении молекул. Возникает новый порядок, новый тип кооперативной связи между молекулами. В состоянии равновесия эта форма связи латентна, а в состоянии, далеком от равновесия, некоторые молекулы начинают «узнавать» друг друга.
Обратим внимание на глубокий смысл таких терминов теории диссипативных структур, как «равновесие» - «неравновесие», «бифуркация», «самоорганизация», «обратимость» - «необратимость», «порядок» и «хаос» и т.д. В понятийных формах философии можно найти все средства для описания явлений синергетики. Но наука в данном случае вооружена теорией, количественными методами описания явлений эволюции, скачка, обратимости-необратимости, порядка и хаоса. Выводы и положения теории диссипативных структур эмпирически проверяемы и непосредственно приложимы для решения практических задач. Таким образом, с одной стороны, философский стиль мышления играет методологическую роль в синергетике, а с другой -в результатах синергетики диалектика обогащается, развивается и, что немаловажно, находит практический выход и подтверждение [3, с. 320-321].
С точки зрения теории эволюции особенно заслуживающими философского осмысления являются такие стадии и элементы самоорганизации (синергетики) как кооперативность эволюции структур и управляющих параметров, спонтанность бифуркации, характер странного аттрактора. Эволюция системы предполагает кооперативный круговорот между системой и управляющими или просто внешними параметрами. Без этой «накачки», «подпитки» выведение системы в состояние, далекое от равновесия, невозможно. В точках, близких к бифуркации, система теряет «память», т.е. вектор дальнейшей эволюции системы не совпадает с пер-
воначальным стационарным состоянием. Стало быть, система практически изолируется от внешних воздействий (кроме управляющих параметров) и начинает флуктуировать или самокооперироваться. Характеристические круговороты начинаются внутри системы. Система расслаивается. Этот момент и отражается в понятии бифуркация (качественный сдвиг, скачок). Бифуркация носит спонтанный, динамически непредсказуемый характер. Дифференциация системы в момент бифуркации находит свое выражение в странном аттракторе. Странный аттрактор и есть набор возможных состояний перехода системы после бифуркации. Такой характер присущ всем интенсивно эволюционирующим-ся системам. Получается что оживленные дискуссии о цели, целесообразности эволюции в синергетике несколько проясняются. Сложные (реальные) системы эволюционируют в странный аттрактор - в набор, спектр состояний. Ни человек, ни точка Омега (П. Тейяр де Шарден) не удовлетворяют требованиям странного аттрактора. Эволюция в синергетике характеризуется единством интегративного и дивергентного, на стадии самоорганизации до бифуркации преобладает интегративная тенденция. Переход в странный аттрактор в результате бифуркации носит дивергентный характер.
Мы рассмотрели ряд форм возникновения нового, обновления в процессе эволюции природных систем:
1. Путем опосредования взаимосвязанности структурных элементов системы.
2. Свойства целого не сводятся к сумме свойств его частей, оно содержит эмерджентные свойства.
3. Пространственная реорганизация порождает стереометрическую новизну.
4. Перестройка как фактор обновления.
5. Цикличность, круговороты и развитие по спирали.
6. Низшее и высшее.
7. Простое и сложное.
8. Прогресс и регресс.
9. Самоорганизация, самодвижение.
10. Порядок и хаос.
Мы постарались не обойти вниманием существенные формы обновления и возникновения нового. В то же время, вполне понятно и то, что форм возникновения нового так же бесконечно много, как разнообразен материальный мир.
Возникновение нового и преемственность -это взаимосвязанные характеристики процесса эволюции. Возникновение нового без связи, преемственности со старым само по себе есть метафизический процесс.
На языке синергетики «старое» и «новое» -два уровня одной и той же эволюционнирующейся системы. Между этими уровнями осуществляется круговорот, приводящий систему в состояние кооперативной эволюции. Речь идет об уровнях одной и той же системы. Разумеется, что в процессе эволюции системы некоторые ее элементы, подсисте-
мы, формы организации их элиминируются, «снимаются». Но это не значит, что они уходят в небытие. Эволюция интегративно-дивергентный процесс. Некоторые элементы эволюционирующейся системы подвергаются дивергентным процессам и вовлекаются в процесс эволюции других систем.
Рассмотренные нами выше формы возникновения нового являются в той или иной мере и формами преемственности в эволюции. Т ак как всякое диалектическое обновление всегда связано со старым, с преемственностью, уровень эволюции системы характеризуется не только обновлением, но и субстанциональной базой обновления, ее связью со старым. Взаимосвязь преемственности и обновления такова, что обновление является ведущей стороной этого отношения. Вместе с тем конкретным формам эволюции присущи «переливы» преемственности и обновления. Там, где преемственность выступает явно, формами эволюции являются круговороты, цикличность, отрицание отрицания, спи-ралевидность развития, обратимость.
Преемственность имеет большую методологическую, гносеологическую нагрузку. Связь со старым в процессе обновления - это по сути дела форма управляющего параметра. Без этой связи вектор становления нового был бы весьма неопределенным. Концепция преемственности в данном случае имеет характер философской мудрости, которая звучит следующим образом: «Ничто не создается на пустом месте и ничто не исчезнет бесследно».
Мера взаимодействия обновления и преемственности конкретна. Каждая эволюционирующаяся система характеризуется своей мерой этого отношения. К тому же обновление и преемственность являются не единственными характеристиками развития. Тем не менее, названная мера имеет такое практическое и познавательное значение, что
заслуживает в каждом конкретном случае специального исследования. Разумеется, здесь есть и некоторые общие моменты, связи. Уже было сказано, что обновление - ведущая сторона взаимосвязи обновления и преемственности. Поэтому с практической точки зрения обновление, перестройка соответствует объективному ходу развития истории. Наиболее важная методологическая проблема состоит не в том, как нужно бороться за обновление и перестройку, а в том, что необходимо определить, от какого наследства старого отказаться, что является преемственной фундаментальной основой обновления и перестройки, найти управляющие параметры этого процесса и определить тот набор состояний, куда должны вывести обновление и перестройка.
Синергетика обновления - одна из характеристик, взаимосвязанных категориальных форм, выражающих содержание принципа эволюции. В них раскрывается внутренняя структура, целостный, направленный характер эволюции. Эволюция характеризуется единством преемственности (непрерывности) и дискретности (обновления), целостности и иерархичности (многоуровневости), многона-правленности (дивергентности) и однонаправленности (интегративности).
ЛИТЕРАТУРА
1. Галимов Б. С. Эволюционная картина природы. Уфа: Ки-
тап, 2008. 182 с.
2. Тимирязев К. А. Избранные сочинения. Т. 3. М.: Наука,
1949.
3. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диа-
лог человека с природой М.: Прогресс, 1986. 431 с.
4. Миркин Б. М. Что такое растительные сообщества. М.:
Знание, 1986. 161 с.
5. Хакен Г. Синергетика: учение о взаимодействии М.: Про-
гресс, 1986. 431 с.
6. Курдюмов С. П., Князева Е. Н. Основания синергетики.
СПб.: Алетейя, 2002.
Поступила в редакцию 21.10.2009 г.
