Закономерности самоорганизации

Главная идея синергетики — это идея о принципиальной возможнос­ти спонтанного возникновения порядка и организации из беспоряд­ка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Решающим фак­тором самоорганизации является образование петли положитель­ной обратной связи системы и среды. При этом система начинает самоорганизовываться и противостоит тенденции ее разрушения средой. Например, в химии такое явление называют автокатализом. В неорганической химии автокаталитические реакции довольно редки, но, как показали исследования последних десятилетий в об­ласти молекулярной биологии, петли положительной обратной связи (вместе с другими связями — взаимный катализ, отрицательная обратная связь и др.) составляют саму основу жизни (см. 13.2.2).

Становление самоорганизации во многом определяется характе­ром взаимодействия случайных и необходимых факторов системы и ее среды. Система самоорганизуется не гладко и просто, не неизбеж­но. Самоорганизация переживает и переломные моменты — точки бифуркации. Вблизи точек бифуркации в системах наблюдаются зна­чительные флуктуации, роль случайных факторов резко возрастает.

В переломный момент самоорганизации принципиально неиз­вестно, в каком направлении будет происходить дальнейшее разви­тие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более высокий уровень упорядоченности и организации (фа­зовые переходы и диссипативные структуры — лазерные пучки, неус­тойчивости плазмы, флаттер, химические волны, структуры в жидкостях и др.). В точке бифуркации система как бы «колеблется» перед выбором того или иного пути организации, пути развития. В таком состоянии небольшая флуктуация (момент случайности) может по­служить началом эволюции (организации) системы в некотором оп­ределенном (и часто неожиданном или просто маловероятном) на­правлении, одновременно отсекая при этом возможности развития в других направлениях.

Как выясняется, переход от Хаоса к Порядку вполне поддается математическому моделированию. И более того в природе существу­ет не так уж много универсальных моделей такого перехода. Качественные переходы в самых различных сферах действительности (в природе и обществе — его истории, экономике, демографических процессах, духовной культуре и др.) подчиняются подчас одному и тому же математическому сценарию *.

* См.: Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М., 1997.

Синергетика убедительно показывает, что даже в неорганической природе существуют классы систем, способных к самоорганизации. История развития природы — это история образования все более и более сложных нелинейных систем. Такие системы и обеспечивают всеобщую эволюцию природы на всех уровнях ее организации — от низших и простейших к высшим и сложнейшим (человек, общество, культура).

ГЛОБАЛЬНЫЙ ЭВОЛЮЦИОНИЗМ

Одна из важнейших идей европейской цивилизации — идея развития мира. В своих простейших и неразвитых формах (преформизм, эпи­генез, кантовская космогония) она начала проникать в естествозна­ние еще в XVIII в. (см. 7.2 и 7.4). Но уже XIX в. по праву может быть назван веком эволюции. Сначала в геологии, затем биологии и соци­ологии теоретическому моделированию развивающихся объектов стали уделять все большее и большее внимание.

Но в науках физико-химического цикла идея развития пробивала себе дорогу очень сложно. Вплоть до второй половины XX в. в ней господствовала исходная абстракция закрытой обратимой системы, в которой фактор времени не играет роли. Даже переход от класси­ческой ньютоновской физики к неклассической (релятивистской и квантовой) в этом отношении ничего не изменил. Правда, в классической термодинамике был сделан некоторый робкий прорыв — вве­дено понятие энтропии и представление о необратимых процессах, зависящих от времени. Этим самым в физические науки была введена «стрела времени». Но, в конечном счете, и классическая термодина­мика изучала лишь закрытые равновесные системы, а неравновесные процессы рассматривались как возмущения, второстепенные откло­нения, которыми следует пренебречь в окончательном описании по­знаваемого объекта.

Проникновение идеи развития в геологию, биологию, социоло­гию, гуманитарные науки в XIX - первой половине XX в. происходи­ло независимо в каждой из этих отраслей познания. Философский принцип развития мира (природы, общества, человека) не имел об­щего, стержневого для всего естествознания (а также для всей науки) выражения. В каждой отрасли естествознания он имел свои (незави­симые от другой отрасли) формы теоретико-методологической кон­кретизации.

Только к концу XX в. естествознание нашло теоретические и ме­тодологические средства для создания единой модели универсаль­ной эволюции, выявления общих законов природы, связывающих в единое целое происхождение Вселенной (космогенез), возникнове­ние Солнечной системы и нашей планеты Земля (геогенез), возник­новение жизни (биогенез) и, наконец, возникновение человека и общества (антропосоциогенез). Такой моделью является концепция глобального эволюционизма. В этой концепции Вселенная предстает как развивающееся во времени природное целое, а вся история Все­ленной от Большого Взрыва до возникновения человечества рассмат­ривается как единый процесс, в котором космический, химический, биологический и социальный типы эволюции преемственно и гене­тически связаны между собой. Космохимия, геохимия, биохимия от­ражают здесь фундаментальные переходы в эволюции молекулярных систем и неизбежности их превращения в органическую материю.

В концепции глобального эволюционизма подчеркивается важ­нейшая закономерность — направленность развития мирового целого на повышение своей структурной организации. Вся история Вселенной — от момента сингулярности до возникновения человека — предстает как единый процесс материальной эволюции, самоорганизации, само­развития материи.

Важную роль в концепции универсального эволюционизма играет идея отбора: новое возникает как результат отбора наиболее эффек­тивных формообразований, неэффективные же инновации отбраковываются историческим процессом; качественно новый уровень ор­ганизации материи окончательно самоутверждается тогда, когда он оказывается способным впитать в себя предшествующий опыт исто­рического развития материи. Эта закономерность характерна не только для биологической формы движения, но и для всей эволюции материи. Принцип глобального эволюционизма требует не просто знания временного порядка образования уровней материи, а глубокого понимания внутренней логики развития космического порядка вещей, логики развития Вселенной как целого.

На этом пути очень важную роль играет так называемый антропный принцип. Содержание этого принципа в том, что возникновение человечества, познающего субъекта (а значит, и предваряющего со­циальную форму движения материи органического мира) было воз­можным в силу того, что крупномасштабные свойства нашей Вселен­ной (ее глубинная структура) именно таковы, какими они являются; если бы они были иными. Вселенную просто некому было бы позна­вать. Данный принцип указывает на глубокое внутреннее единство закономерностей исторической эволюции Вселенной, Универсума и предпосылок возникновения и эволюции органического мира вплоть до антропосоциогенеза. Согласно этому принципу существует некоторый тип универсальных системных связей, определяющих це­лостный характер существования и развития нашей Вселенной, на­шего мира как определенного системно организованного фрагмента бесконечно многообразной материальной природы. Понимание со­держания таких универсальных связей, глубинного внутреннего единства структуры нашего мира (Вселенной) дает ключ к теоретическому и мировоззренческому обоснованию программ и проектов будущей космической деятельности человеческой цивилизации.

В настоящее время идея глобального эволюционизма — это не только констатирующее положение, но и регулятивный принцип. С одной стороны, он дает представление о мире как о целостности, позволяет мыслить общие законы бытия в их единстве, а с другой — ориентирует современное естествознание на выявление конкретных закономерностей глобальной эволюции материи на всех ее структур­ных уровнях, на всех этапах ее самоорганизации.