Синергетическая концепция самоорганизации
1. Объектами исследования являются открытые системы в неравновесном состоянии, характеризуемые интенсивным (потоковым, множественно–дискретным) обменом веществом и энергией между подсистемами и между системой с ее окружением. Конкретная система погружена в среду, которая является также ее субстратом.
2. Среда — совокупность составляющих ее (среду) объектов, находящихся в динамике. Взаимодействие исследуемых объектов в среде характеризуется как близкодействие — контактное взаимодействие. Среда объектов может быть реализована в физической, биологической и другой среде более низкого уровня, характеризуемой как газоподобная, однородная или сплошная. (В составе системы реализуется дальнодействие — полевое и опосредствованное (информационное) взаимодействие.)
3. Различаются процессы организации и самоорганизации. Общим признаком для них является возрастание порядка вследствие протекания процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия независимо взаимодействующих элементов среды (также удаления от хаоса по другим критериям). (Организация, в отличие от самоорганизации, может характеризоваться, например, образованием однородных стабильных статических структур.)
4. Результатом самоорганизации становится возникновение, взаимодействие, также взаимосодействие (например, кооперация) и, возможно, регенерация динамических объектов (подсистем) более сложных в информационном смысле, чем элементы (объекты) среды, из которых они возникают. Система и ее составляющие являются существенно динамическими образованиями.
5. Направленность процессов самоорганизации обусловлена внутренними свойствами объектов (подсистем) в их индивидуальном и коллективном проявлении, а также воздействиями со стороны среды, в которую ''погружена'' система.
6. Поведение элементов (подсистем) и системы в целом, существенным образом характеризуется спонтанностью — акты поведения не являются строго детерминированными.
7. Процессы самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в частности противоположной направленности, и могут в отдельные фазы существования системы как преобладать над последними (прогресс), так и уступать им (регресс). При этом система в целом может иметь устойчивую тенденцию или претерпевать колебания к эволюции либо деградации и распаду. Самоорганизация может иметь в своей основе процесс преобразования или распада структуры, возникшей ранее в результате процесса организации.
Приведенное развернутое определение является если и не вполне совершенным, то все–таки необходимым шагом на пути конкретизации содержания, которое относится к синергетике, и выработки критериев для создания моделирующей самоорганизующейся среды.
О соотношении синергетики и самоорганизации следует вполне определенно сказать, что содержание, на которое они распространяются, и заложенные в них идеи неотрывны друг от друга. Они, однако, имеют и различия. Поэтому синергетику как концепцию самоорганизации следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий на области их пересечения.
Принципы универсального эволюционизма
Системный подход
Принципы глобального (универсального) эволюционизма позволяют единообразно описать огромное разнообразие процессов, протекающих в неживой природе, живом веществе, обществе [2]. Эта концепция базируется на определенной совокупности знаний, полученных в рамках конкретных научных дисциплин, и вместе с тем включает в свой состав ряд мировоззренческих установок.
Универсальный (глобальный) эволюционизм часто характеризуется как принцип, обеспечивающий экстраполяцию эволюционных идей, получивших обоснование в биологии, а также в астрономии и геологии, на все сферы действительности и рассмотрение неживой, живой и социальной материи как единого универсального эволюционного процесса. Это действительно очень важный аспект в понимании глобального эволюционизма. Но он не исчерпывает содержания данного принципа.
Возникновение в 40-50-х годах нашего столетия общей теории систем и становление системного подхода внесло принципиально новое содержание в концепции эволюционизма. Системное рассмотрение объекта предполагает, прежде всего, выявление целостности исследуемой системы, ее взаимосвязей с окружающей средой, анализ в рамках целостной системы свойств составляющих ее элементов и их взаимосвязей между собой.
Практически все объекты, которые современная наука включает в сферу своего исследования, носят системный и эволюционный характер. Предметом научного исследования становятся не отдельные, выделенные части целого, которые раньше исследовались изолированно, а целостные комплексы, которые в качестве неотъемлемого компонента включают человека
Системное познание и преобразование мира предполагает:
Рассмотрение объекта деятельности (теоретической и практической) как системы, т.е. как ограниченного множества взаимодействующих элементов.
Определение состава, структуры и организации элементов и частей системы, обнаружения главных связей между ними.
Выявление внешних связей системы, выделения из них главных.
Определение функции системы и ее роли среди других систем.
Анализ диалектики структуры и функции системы.
Обнаружение на этой основе закономерностей и тенденций развития системы.
Таким образом, для изучения объектов в рамках системного подхода оказывается недостаточно поэлементного анализа, поскольку в процессе исследования может быть обнаружен такой уровень объектов, где экспериментирование над частью с неизбежностью затрагивает целое, что приводит к радикальной трансформации целостной системы в направлении, идущем не на сохранение данной системы, и ставит под вопрос возможность существования человека.
Все это означает, что в процессе исследования объектов, необходимо анализировать их не изолированно, а как часть более широкой целостной системы, учитывая, что от манипулирования с этой частью зависит сохранение целостной системы.
Совокупность связей между элементами образует структуру системы, устойчивые связи определяют упорядоченность системы. Связи по горизонтали – координирующие, обеспечивают корреляцию системы, ни одна часть системы не может измениться без изменения других. Связи по вертикали – связи субординации, одни элементы системы являются более значимыми, чем другие, и подчиняются им.
Система обладает признаком целостности – это означает что все ее составные части, соединяясь в единое целое, образуют нечто обладающее качествами, не сводимыми к качествам отдельных элементов.
Согласно современным научным взглядам все природные объекты представляют собой упорядоченные, структурированные, иерархически организованные системы [4].
Эволюционный подход
Возникновение концепции глобального эволюционизма во многом связано с расширением границ эволюционного подхода, принятого в биологической и социальных науках. Сам факт исторического появления и эволюции этих систем (или, как их называют некоторые ученые, видов движения) заставляет усомниться в абсолютной статичности и вечности других систем. Загадочность качественных скачков к биологическому и от биологического к социальному миру, наверняка можно постичь только исходя из допущения необходимости подобных переходов между другими системами. То есть, исходя из факта наличия эволюции мира на последних этапах его истории, можно сделать предположение, что он в целом является эволюционной системой, то есть и все другие системы (помимо биологической и социальной) сформировались в результате эволюции. Это высказывание и есть самая общая формулировка парадигмы глобального эволюционизма.
Эволюционный подход к существующим эволюционным системам не подразумевает, что все они находятся в постоянном процессе эволюции, а наоборот констатирует необходимость их последовательного формирования на определенных этапах истории. Вообще эволюция, как процесс, относящийся ко всей Вселенной в каждый момент времени реализуется локально только в одном виде движения. То есть всегда существует только одна локальная система (то есть не тождественная всему миру), которую можно назвать эволюционной, в которой происходит появление принципиально новых, уникальных определений мира.
Чтобы отличить эту систему от других, уже прошедших эволюцию, можно ввести термин “авангард эволюции”. Естественно, что авангардом эволюции всегда является последнее по времени появившееся в мире форма движения (сейчас социальная система). Все предыдущие виды движений, пройдя эволюционный этап и достигнув равновесного состояния (не статичного, а, скорее всего состояния медленного изменения параметров, либо повторяющегося процесса развития отдельных элементов) служат основой для формирования и эволюции нового движения. Возможны появления и новых характеристик у “предыдущих” движений, но они необходимо связаны с эволюцией последнего по времени появления типа движения (системы) – авангарда эволюции [2].
Принцип эволюции получил наиболее полную разработку в рамках биологии и стал ее фундаментальным принципом со времен Ч.Дарвина. Однако вплоть до наших дней он не был доминирующим в естествознании. Во многом это было связано с тем, что длительное время лидирующей научной дисциплиной выступала физика, которая транслировала свои идеалы и нормы в другие отрасли знания.
Согласно эволюционной теории Дарвина, в мире происходит непрерывное появление все более сложно организованных живых систем, упорядоченных форм и состояний живого.
Иначе говоря, биологическая теория говорит о созидании в процессе эволюции все более сложных и упорядоченных живых систем.
Здесь необходимо выделить важную характеристику направленности самоорганизующихся процессов, которую можно обозначить как принцип экономии энтропии, дающей «преимущество» сложным системам по сравнению с простыми. Этот принцип звучит так: если в данных условиях возможны несколько типов организации материи, не противоречащих законам сохранения и другим принципам, то реализуется и сохранит наибольшие шансы на стабильность и последующее развитие именно тот, который позволяет утилизировать внешнюю энергию в наибольших масштабах, наиболее эффективно.
Формирование самоорганизующихся систем при этом можно рассматривать в качестве особой стадии развивающегося объекта, своего рода «синхронный срез» некоторого этапа его эволюции. Сама же эволюция может быть представлена как переход от одного типа самоорганизующейся системы к другому («диахронный срез»). В результате анализ эволюционных характеристик оказывается неразрывно связанным с системным рассмотрением объектов. Универсальный эволюционизм как раз и представляет собой соединение идеи эволюции с идеями системного подхода[3].
Термодинамический подход
В классической науке (XIX в.) господствовало убеждение, что материи изначально присуща тенденция к разрушению всякой упорядоченности, стремление к исходному равновесию, что энергетическом смысле и означало неупорядоченность, т.е. хаос. Такой взгляд на вещи сформировался под воздействием равновесной термодинамики.
Эта наука занимается процессами взаимопревращения различных видов энергии. Ею установлено, что взаимные превращения тепла и работы неравнозначны. Работа может полностью превратиться в тепло трением или другими способами, а вот тепло полностью превратить в работу принципиально не возможно. Это означает, что во взаимных переходах одних видов энергии в другие существует выделенная самой природой направленность. Знаменитое второе начало термодинамики в формулировке немецкого физика Р. Клаузиуса звучит так «Теплота не переходит самопроизвольно от холодного тела к более горячему». Закон сохранения и превращения энергии в принципе не запрещает такого перехода, лишь бы количество энергии сохранялось в прежнем объеме. Но в реальности такого никогда не происходит. Вот эту-то односторонность, однонаправленность перераспределения энергии в замкнутых системах и подчеркивает второе начало.
Для отражения этого процесса в термодинамику было введено новое понятие — энтропия. Под энтропией стали понимать меру беспорядка системы. Более точная формулировка второго начала термодинамики приняла такой вид: «При самопроизвольных процессах в системах, имеющих постоянную энергию, энтропия всегда возрастает». Физический смысл возрастания энтропии сводится к тому, что состоящая из некоторого множества частиц изолированная (с постоянной энергией) система стремится перейти в состояние с наименьшей упорядоченностью движения частиц. Это — наиболее простое состояние системы, или состояние термодинамического равновесия, при котором движение частиц хаотично. Максимальная энтропия означает полное термодинамическое равновесие, что эквивалентно полному хаосу [1].
Общий итог достаточно печален: необратимая направленность процессов преобразования энергии в изолированных системах рано или поздно приведет к превращению всех видов энергии в тепловую, которая рассеется, т.е. в среднем равномерно распределится между всеми элементами системы, что и будет означать термодинамическое равновесие, или полный хаос. Если наша Вселенная — замкнута, то ее ждет именно такая незавидная участь. Из хаоса, как утверждали древние греки, она родилась, в хаос же, как предполагает классическая термодинамика, и возвратится.
Возникает, правда, любопытный вопрос: если Вселенная эволюционирует только к хаосу, то, как же она могла возникнуть и сорганизоваться до нынешнего упорядоченного состояния? Однако этим вопросом классическая термодинамика не задавалась, ибо формировалась в эпоху, когда нестационарный характер Вселенной даже не обсуждался. В это время единственным немым укором термодинамике служила дарвиновская теория эволюции. Ведь предполагаемый этой теорией процесс развития растительного и животного мира характеризовался его непрерывным усложнением, нарастанием высоты организации и порядка. Живая природа почему-то стремилась прочь от термодинамического равновесия и хаоса, Такая явная «нестыковка» законов развития неживой и живой природы, по меньшей мере, удивляла.
Удивление это многократно возросло после замены модели стационарной Вселенной на модель развивающейся Вселенной, в которой ясно просматривалось нарастающее усложнение организации материальных объектов — от элементарных и субэлементарных частиц в первые мгновения после Большого взрыва до наблюдаемых ныне звездных и галактических систем. Ведь если принцип возрастания энтропии столь универсален, как же могли возникнуть такие сложные структуры? Случайным «возмущением» в целом равновесной Вселенной их уже не объяснить. Стало ясно, что для сохранения непротиворечивости общей картины мира необходимо постулировать наличие у материи в целом не только разрушительной, но и созидательной тенденции.
Пути к единой культуре.
Культура – многозначное слово обыденного языка, означающее исторически определенный уровень развития общества, творческих сил и способностей человека, выраженный в типах и формах организации жизни и деятельности людей, в их взаимоотношениях, а также в создаваемых ими материальных и духовных ценностях. В иерархии оснований типологии культуры верхний ярус занимает источник или тип информации: естественный (природный) или гуманитарный (относящийся к изучению культуры, истории народов и включающий философию, этику, эстетику, искусство и т.д.). По указанному основанию культура делится на естественнонаучную и гуманитарную. Гуманитарная культура возникла на почве Просвещения XVIII века в связи с развитием концепций "общечеловеческих ценностей", "качества жизни" и т.п. Несмотря на все еще бытующее мнение о "несовместимости", "необъединимости" двух культур, их спонтанная интеграция стала объективной реальностью.
К "лежащим на поверхности" направлениям интеграции культур относятся взаимодействие и взаимопроникновение методологий естественнонаучного и гуманитарного исследования. В гуманитарной культуре все более широкое распространение получает концепция общей теории систем, в частности синергетики. В социологии, филологии семиотике используются методы математической статистики, в педагогике и социологии – метод эксперимента, в современных образовательных системах – прогностика, теория информации. Под влиянием гуманитарной культуры сформировалось такое научно-техническое направление, как дизайн – художественное конструирование различных изделий, транспортных средств, интерьеров. На основе изучения моральных, юридических и социальных проблем развития медицины и биологии возникла новая научная дисциплина "биоэтика". Перспективными направлениями дальнейшего проникновения естественнонаучной культуры в гуманитарную являются:
1. расширение использования методов общенаучной методологии в гуманитарной культуре;
2. овладение гуманитариями концептуальным мышлением;
3. применение в гуманитарных областях критериев зрелости науки, используемых для естественнонаучных дисциплин;
4. использование принципа полидисциплинарного подхода к решению гуманитарных проблем.
При переносе методов общенаучной методологии в гуманитарную культуру необходимо учитывать специфические особенности гуманитарных дисциплин, в частности низкий уровень теоретизации, опирающейся не на детерминированные законы, а на эмпирические обобщения и, в лучшем случае, на полуэмпирические законы статистического характера. Общей характерной особенностью всех гуманитарных дисциплин является неэксплицированность (многозначность) или слабая эксплицированность их языка. Большинство же гуманитарных наук вообще пользуется обыденным языком, а некоторые из гуманитарных направлений, к примеру, журналистика как литературно-публицистическая деятельность обыденный язык использует в сочетании с методами эмоционального и пропагандистского воздействия. При освещении научных проблем журналисты нередко допускают свободные "переводы" с научного языка на язык журналистики, используя нормы обыденного языка: многозначность и эмоциональность, что нередко приводит к искажению и даже фальсификации фактов, явлений, процессов.
Весьма актуально для специалистов-гуманитариев овладение концептуальным мышлением, без которого не может состояться историка, политолога, социолога, журналиста, вообще специалиста любого профиля. В гуманитарной культуре вполне применим опыт Джона Бернала по интегративной оценке зрелости естественнонаучных дисциплин на основе предложенных им критериев. Так, оценивая в середине прошлого века уровень зрелости геологии, он отмечал вклад этой науки в общенаучную методологию в виде учения о симметрии, но указывал на весьма низкий уровень ее теоретизации, недостаточное использование математики и слабую эксплицированность языка. Это позволило Берналу отнести геологию к наукам с достаточно ярко выраженным описательным характером. Несмотря на современные достижения геологии в плане применения математики, экспериментальных методов, успехи в области теоретических разработок, ее громоздкий и по-прежнему слабо эксплицированный понятийно-терминологический аппарат (около 25 тысяч единиц) и сегодня не позволяет повысить ее научный статус.
Перспективными направлениями дальнейшего проникновения гуманитарной культуры в естественнонаучную являются:
1. гуманизация естественнонаучной культуры;
2. развитие духовных способностей личности;
3. повышение творческого потенциала общества.
Под гуманизацией естественнонаучной культуры подразумевается осознание значимости гуманитарного знания, проникновение гуманитарных идей во все принимаемые проекты и решения в области науки и техники. Развитие духовных способностей личности предполагает интегративное проявление интеллекта и духовности, а повышение творческого потенциала общества возможно только на основе духовного состояния постижения истины. Учет перечисленных целей сулит повышение эффективности труда в любой из областей деятельности.
В результате синтеза культур качественно по-иному станут использоваться знания путем преодоления их раздробленности и создания единой науки о социальных и природных явлениях, взятых в системном социальном единстве. Без интеграции естественнонаучной и гуманитарной культур заведомо обречены на неудачу проблемы, стоящие в области экологии. Они неразрешимы без разработки и актуализации экономических, социальных, культурных и нравственных механизмов защиты природы.
Синтез культур поможет также сократить, если не ликвидировать разрыв между объемом знаний, накопленных мировойнаукой, и возможностью его освоения индивидуальной человеческой памятью.
В условиях перехода человечества в новую – информационную – эпоху интеграция естественнонаучной и гуманитарной культур открывает возможность описания социальных систем языком и понятиями, сложившимися в естествознании. Развитие общества представляется поступательным необратимым движением по спирали с элементами волновых явлений, итеративности (повторяемости) и цикличности. Историю человечества можно представить как переходы от порядка к хаосу и от хаоса к порядку через механизм самоорганизации. В соответствии с моделью развития неравновесных систем эти переходы совершаются через точки бифуркаций, вблизи которых развитие непредсказуемо. Возрастает роль случайности, необратимости, коллективных взаимодействий.
Итак, единство и взаимосвязь естественнонаучной и гуманитарной культур и соответствующих типов наук реально проявляются в следующем:
• в изучении сложных социоприродных комплексов, включающих в качестве компонентов человека и общество, и формировании для этой цели "симбиотических" видов наук: экологии, социобиологии, биоэтики и др.;
• в осознании необходимости и реальной организации "гуманитарных экспертиз" естественнонаучных программ, предусматривающих преобразования объектов, имеющих жизненное значение для человека;
• в формировании общей для гуманитарных и естественных наук методологии познания, основанной на идеях эволюции, вероятности и самоорганизации;
• в гуманизации естественнонаучного и технического образования, а также в фундаментализации естествознанием образования гуманитарного;
• в создании дифференцированной, но единой системы ценностей, которая позволила бы человечеству четче определить перспективы своего развития.
В заключение стоит отметить, что, несмотря на всю неоспоримость тенденции сближения естественнонаучной и гуманитарной культур, речь вовсе не идет о полном их слиянии в каком-либо
обозримом будущем.