Глава 1. Рождение слова. Рождение науки. Рождение века
В недалеком будущем (если даже не сегодня) людям будет трудно поверить в то, что было время, когда образованные представители общества и даже ученые не сознавали научную значимость слова «бифуркация». Не подлежит сомнению, что в течение долгого времени это слово существовало как элемент обыденного языка, подобно тому, как слова «инерция», «клетка», «интервал» и «аттрактор» существовали в нем до того, как Галилей, Шванн, Лоренц и Улам, соответственно, придали им новые научные значения. Вне
[11]
контекста современной науки, прогрессу которой способствовали эти выдающиеся личности (речь идет о таких областях науки, как кинематика, микробиология, специальная теория относительности и теория хаоса), эти слова обладают вполне земной объяснительной силой, которая меркнет рядом с их научным значением*.
В определенном смысле приведенные выше слова можно считать неологизмами ничуть не в меньшей степени, чем такие недавно придуманные научные термины, как «вектор», «протон», «лизосома» и «кварк». С рождением этих слов рождались новые науки — новые взгляды на вещи, на изучение мира и манипулирование природой, объявлявшие (подчас совершенно безосновательно) все достигнутое ранее в соответствующих разделах знания безнадежно устаревшим, не имеющим отношения к делу и способным только вводить в заблуждение. В некоторых случаях эти новые науки, возникшие вокруг такого рода неологизмов, оказали столь сильное влияние на нашу жизнь, что положили начало новому веку, миру, качественно отличному от существовавшего прежде.
Именно так складывалась ситуация при переходе от доевклидовых времен к постевклидову периоду, и то же самое можно было бы сказать о новых временах, ведущих свой отсчет от Ньютона, Дарвина, Фрейда и Эйнштейна. Новые термины служат основой новых концепций, образующих суперструктуру совершенно новых наук, каждая из которых ознаменовала наступление новой эпохи в истории человечества.
«Бифуркация» — именно такой термин. Он находится в самом центре науки, занимающейся изучением систем и явлений, еще недавно лежавших за пределами научного знания. Действительно, из всех терминов, образующих lingua franca теории хаоса и общей теории динамических систем, «бифуркацию» можно считать наиболее важным термином, во-первых, потому, что он адекватно описывает единственный в своем роде опыт, приобретаемый вольно или невольно почти всеми, кто живет в современном мире, и, во-вторых, потому, что он точно описывает единичное событие, которое самым решающим образом сказывается на формировании будущего современных обществ. И несмотря на это, за исключением узкого круга исследователей, работающих на переднем крае науки, лишь немногие знают, что означает термин «бифуркация» и как его применять.
[12]
Даже в изданной в 1985 г. «Британской Энциклопедии» ни о бифуркации, ни о теории хаоса не говорится почти ничего.
Что же такое «бифуркация»? Подобно «хаосу», это слово, став термином, означает нечто иное, чем в обыденной речи. В повседневном словоупотреблении «хаос» означает беспорядок и неразбериху; в своем терминологическом значении «хаос» используется для обозначения тонкого, сложного и необычайно чувствительного порядка. В свою очередь «бифуркация» в обыденной речи означает развилку, или разветвление надвое (от латинского bi — двойной и furca — развилка). Но в наше время термин «бифуркация» означает нечто более специфичное: в современной научной терминологии этот термин служит названием фундаментальной особенности поведения сложных систем, подверженных сильным воздействиям и напряжениям. Об этом значении «бифуркации» важно знать потому, что мы сами ничуть не в меньшей степени, чем общество или среда, в которых мы живем, представляем собой сложные системы, испытывающие сильные воздействия и напряжения. Более того, во многих современных обществах уровни и интенсивность воздействия ныне близки к критическим.
Знание термина «бифуркация» в его новом значении принадлежит к кругу наиболее существенных знаний нашего века. Это значение наполняется конкретным содержанием в некоторых наиболее новых и передовых областях естественных и математических наук. К числу таких наук относятся необратимая термодинамика (известная также под названием термодинамики необратимых процессов) и теория динамических систем (новый бурно развивающийся раздел классической динамики). Однако для беспокойства нет никаких оснований: несмотря на сугубо научное происхождение, новое значение термина «бифуркация» понять совсем не трудно.
В неравновесной термодинамике (естественной науке, занимающейся изучением динамики и эволюции систем в окружающем нас мире) термин «бифуркация» относится к поведению сложных систем в сильно неравновесных состояниях и условиях. Бифуркация происходит в том случае, когда такие системы теряют устойчивость в окружающей их среде, будучи выведенными из состояний, в которых они могли бы с комфортом пребывать практически до скончания века. Поскольку в реальном мире сложные системы почти всегда далеки от состояния «равновесия» (означающего в данном случае не сбалансированность и покой, а динамическое состояние, в котором внутренние силы не дают системе перейти в стохастический режим), часто могут происходить изменения, нарушающие баланс между внутренними силами, которыми обусловлена структура систем, и внешними силами, формирующими окружающую систему среду. Когда такое происходит, возникают неожиданные и
[13]
нелинейные «хаотические» процессы, которые либо приводят к изменению структуры системы и вынуждают систему развиваться во времени по все более и более сложной траектории, что в конечном счете приводит к эволюции жизни, а возможно также разума и сознания, либо роковым образом возмущают систему и становятся причиной ее гибели. В неравновесной термодинамике эволюция сложных систем всегда необратима, поскольку доступные системе альтернативы сводятся к возрастающей сложности или полному распаду. Таким образом, системы, описываемые в неравновесной термодинамике, обнаруживают определенное направление временного развития, или «стрелу времени», в отличие от систем, описываемых в классической термодинамике.
Более абстрактное, но не менее существенное значение термин «бифуркация» имеет в теории динамических систем — науке, породившей новую концепцию хаоса как сложной и непредсказуемой формы порядка. В теории динамических систем систему принято описывать графом в «фазовом пространстве» — совокупности всех возможных состояний, в которых может находиться система. Система может реагировать на некоторые «аттракторы», или силы, вынуждающие систему развиваться вдоль определенных «траекторий» (называемых также «временными последовательностями») в фазовом пространстве. Поскольку такие аттракторы действуют на систему как на единое целое и вынуждают ее изменять динамические свойства помимо (но не только) положения в пространстве, они не являются силами в классическом смысле. (То же самое можно сформулировать иначе: классические силы, при которых поле, такое как гравитационное поле, или упругое столкновение задают орбиту или местоположение массы, являются наиболее примитивным и простейшим примером «аттрактора, определяющего траекторию системы в фазовом пространстве».)
Когда систему «выводят» за определенные пределы, или пороги (например, нагревают или повышают давление), она переходит от одного семейства аттракторов к другому, и поведение ее изменяется. На языке теории динамических систем это называется «переходом системы в новый динамический режим». Именно в точке такого перехода и происходит бифуркация. Система перестает следовать по траектории, определяемой начальным семейством аттракторов, и начинает реагировать на новые аттракторы, определяющие более сложную траекторию.
Термин «бифуркация» в его наиболее существенном значении относится к переходу системы от динамического режима одного семейства аттракторов, как правило более устойчивых и простых, к динамическому режиму семейства более сложных и «хаотических»
[14]
аттракторов. Математики используют компьютерное моделирование, численное и аналоговое, для изучения различных типов бифуркации, иногда классифицируя их и по динамическим режимам, к которым они приводят. Бифуркации называются «мягкими», если переход осуществляется плавно и непрерывно; «катастрофическими», если переход осуществляется резко и под воздействием определяющего режим аттрактора; и «взрывными», если переход осуществляется под действием внезапного изменения дискретных факторов, вынуждающего систему перейти из одного режима в другой.
После перехода в новый режим система может повести себя по-разному. Она может реагировать на новые аттракторы, устанавливающие в системе новый порядок, вынуждая ее находиться в состоянии флуктуации между определенными дискретными значениями, присущими новому режиму (бифуркация Тьюринга). В другом варианте система может совершать нерегулярные флуктуации среди многочисленных значений, не отдавая предпочтения ни единичному значению, ни какой-нибудь группе значений (бифуркация Хопфа). Наконец, бифуркация может быть просто переходной стадией на пути системы в новую область устойчивости. В этом случае бифуркация представляет для системы своего рода «окно» в устойчивый динамический режим.
Рассматривая описание системы в терминах фазового пространства, нельзя не отметить удачность термина «бифуркация». Система пребывает в устойчивом состоянии, эволюционируя по вполне определенным траекториям, до тех пор, покуда какой-то параметр не превосходит порогового значения. В этой точке траектория разветвляется на две, и система попадает в область фазового пространства, где она ведет себя иначе и принимает новые значения, отличные от прежних. Она движется по другой траектории, танцуя под музыку новых аттракторов. Важно отметить, однако, что в ходе своей эволюции сложные неравновесные системы описывают в пространстве состояний траекторию, отмеченную определенной регулярностью. И то обстоятельство, что в точке, где происходит бифуркация, мы не можем предсказать точную траекторию, отнюдь не мешает нам предвидеть и предсказывать основные закономерности, которые со временем обнаружатся в поведении эволюционирующей системы.
Бифуркационный процесс говорит о том, что если систему вывести за порог устойчивости, то она вступает в фазу хаоса. Для системы наступление хаоса не обязательно имеет роковой характер; хаос может оказаться прелюдией к новому развитию. В жизнеспособных системах хаос порождает более высокие формы порядка. Но отношение между посткризисным и предкризисным порядком никогда не бывает линейным — это не простая причинно-следственная
[15]
связь. Процесс возникновения бифуркаций делает эволюцию неравновесных систем скачкообразной и нелинейной. И вследствие этого бифуркация полна неожиданностей.
В природе невозможно предсказать, какой путь проложит бифуркация. Исход бифуркации определяется не предысторией системы, не окружающей ее средой, а только взаимодействием более или менее случайных флуктуации в хаосе критически дестабилизированных систем. Одна или несколько флуктуации, раскачивающих такие системы, внезапно становятся «центрами кристаллизации». Став центром кристаллизации, флуктуация быстро нарастает и распространяется на всю систему. За удивительно короткое время она подчиняет себе динамику системы. Новый порядок, который рождается при этом «в утробе» хаоса, отражает структурные и функциональные особенности той флуктуации, которая стала центром кристаллизации.
Все казалось бы абстрактные новые понятия и факты, а которых говорилось выше, становятся в высшей степени существенными в конкретном контексте происходящих в наше время социальных изменений. Социальные, экономические, политические системы, в которых мы живем, сложны и нестабильны; рано или поздно их эволюционные пути должны претерпеть бифуркацию. Наш мир ничуть не в меньшей степени, чем мир природы, подвержен фазовым переходам. Бифуркации более наглядны, чаще встречаются и выражены более отчетливо, если системы, в которых они наблюдаются, близки к порогу своей устойчивости, т.е. если их жизнь «находится в опасности». Именно такое поведение отличает наши сложные общества в конце XX века.
К счастью, бифуркация в обществе не обязательно обусловлена игрой случая. Ведь в конце концов деятели, создающие в обществе критические ситуации, — мыслящие существа, люди. Если они смогут понять природу процесса, в котором им отведена важная роль, то перед ними откроется возможность управлять этим процессом. Они смогут «изнутри» смещать в нужную, сторону взаимодействие флуктуации, которое в остальном случайно. Они смогут создавать новые образцы жизни, вырабатывать альтернативные варианты поведения, вводить целесообразные инновации, создавать эффективные, учитывающие потребности окружающей среды социальные и политические движения. Когда устоявшиеся убеждения и практика оказываются нефункциональными и устаревают, становится актуальным поиск более функциональных и эффективных идей. Многие новые представления и стратегии лежат на поверхности, и некоторые из них удается нащупать. Реплицированные и распространенные по быстродействующим коммуникационным сетям нашего века,
[16]
эти «подающие надежды монстры», как иногда называют в биологии жизнеспособных мутантов, могут стать главными факторами, определяющими будущее.
Исторических примеров социальных бифуркаций, особенно в XX веке, — легион. Внутренний распад и проигранная война в 1917 г. привели царскую Россию за порог стабильности. Система распалась, и из хаоса, «Великой Октябрьской Социалистической Революции» возник Ленин и неожиданный для всех марксистский ре-, жим большевиков — тот самый, который распался в 1991 г. в результате другой неожиданной бифуркации. Веймарская республика в Германии достигла своего порога стабильности в конце 20-х годов, и хаос обанкротившегося общества, раздираемого противоречиями, породил чудовище — Гитлера и национал-социализм. В 1948 г. китайские националисты столкнулись с кризисом, в агонии которого Чан Кайши и правивший гоминдановский режим пали, а к власти пришли Мао Цзэдун и его группировка. В более поздние годы аналогичные кризисы стабильности потрясли Кубу, Никарагуа, Эфиопию, Анголу, Иран и Филиппины — список легко можно было бы продолжить. Неожиданные исходы стали скорее правилом, нежели исключением.
Сами нестабильности могут быть различного происхождения. Они могут возникать вследствие недостаточной ассимиляции или плохого применения технологических инноваций. Такого рода нестабильности служат примерами того, - что я называю «Т-бифуркациями». Толчком к их возникновению могут быть и внешние факторы, такие как гонка вооружений, и внутренние факторы, такие как политические конфликты, образующие «С-бифуркации». Нестабильности могут быть вызваны крушением локального экономико-социального порядка под влиянием учащающихся кризисов, порождающих «Е-бифуркации»*. Независимо от своего •происхождения нестабильности с высокой вероятностью распространяются на все секторы и сегменты общества и тем самым открывают двери быстрым и глубоким изменениям.
Хотя порожденные конфликтами С-бифуркации встречаются не так уж редко (привлекая наибольшее внимание средств массовой информации), в большинстве случаев бифуркации, которые начали раскачивать общества в послевоенные годы (и, по-видимому, будут продолжать раскачивать в оставшиеся годы этого столетия), представляют собой комбинации Т- и Е-бифуркаций. Они являются результатом того, что развивающиеся социально-экономические системы
[17]
становятся открытыми под внезапным воздействием глобальных потоков информации, технологии, торговли и глобальных людских потоков. Становясь открытыми, политически изолированные или полуизолированные системы оказываются вовлеченными в головокружительный водоворот современного мира, обретающего все более глобальный характер. Люди, живущие в развивающихся странах, желают вкусить плодов «модернизации», но их производственные навыки, их ценности, поведение и прежде всего все их институты, структуры производства, распределения и потребления оказываются не в силах справиться с подобной задачей. Глобальные потоки служат в лучшем случае узкой элитарной группе, составляющей лишь незначительную часть общества. Небольшое число привилегированных людей быстро «европеизируется» и «модернизируется», в то время как остальные продолжают жить в прежних условиях — и испытывают все более сильное разочарование. Пока политическая система устойчива, а ее руководство авторитарно, репрессии и обман создают видимость стабильности. Но как только диктатура разваливается, ситуация становится взрывоопасной. Разочарование создает питательную среду для реформ, которые перерастают в переворот. Общество становится хаотическим, а его поведение — непредсказуемым.
За последние сорок лет мы стали свидетелями двух гигантских волн такого рода бифуркаций, инициированных глобальными потоками. Обе волны были провозглашены гуманистическими и сильно запоздавшими реформами, обе исходили из достойных всяческих похвал мотиваций. Тем не менее обе волны столкнулись с неожиданными проблемами и привели к совершенно непредвиденным последствиям. Первая волна проходила под знаком «деколонизации», вторая — под знаком «гласности».
Деколонизация открыла ранее полуизолированные традиционные общества современному миру. Колониальные народы были связаны с метрополиями несимметричными узами; от остального мира они были полностью отрезаны. Метрополии не хотели, чтобы их колонии получили доступ к технологиям и информации, которые проложили бы путь к их самодостаточности и стали бы питательной средой для требований о независимости. Деколонизация открыла шлюзы. Глобальные потоки информации, технологии, торговли и людские потоки обрушиваются на неподготовленных людей, лишь недавно вкусивших свободу, разрушительным и дезориентирующим вихрем. За немногими исключениями народы фрагментируются, поляризуются и становятся неспособными направить общество и экономику по пути социоэкономического развития. Дорогостоящие национальные авиалинии, сверкающие лимузины, туристические бюро
[18]
и небольшое число больниц и школ для избранных болезненно контрастируют с влачащими жалкое существование деревнями и обнищавшим сельским населением. Иностранные державы и многонациональные корпорации используют эту ситуацию в своих собственных целях на пользу и без того привилегированного сектора, контролирующего все нити управления и рынки. В обширнейших регионах третьего мира процесс развития приостановился, нищета превратилась в эндемическое бедствие, а национальный долг неизмеримо возрос. Такая ситуация сложилась и продолжает сохраняться в Африке, к югу от Сахары, в Центральной и Южной Америке, Карибском бассейне, Юго-Западной Азии, Если народы многих из этих стран не достигли уровня полномасштабного восстания, то лишь потому, что бесправие и поляризация не подошли к критическому порогу — к точке бифуркации. Но ясно, что достижение ее — вопрос времени.
Вторая волна Т- и Е-бифуркаций пришла с политикой гласности Михаила Горбачева. Гласность открыла второй мир социалистических стран первому миру, создавшему потоки информации, технологии, торговли и людские потоки, подобно тому, как деколонизация открыла третий мир. И результат оказался столь же неожиданным, ибо революции созрели за более короткие сроки. Как только народы Восточной и Центральной Европы освободились от оков автократического однопартийного правления, они организовались, провели митинги и демонстрации и восстали. Первыми указали путь Польша и Венгрия, за ними последовали Восточная Германия, Чехословакия, Румыния и балтийские страны, а затем и остальные части бывшей Советской империи.
Капитальный ремонт коммунистической экономики, как теперь стало ясно, требует кардинальной перестройки, по существу сводящейся к полной замене социалистической системы производства и управлявшей ею однопартийной системы. Именно это и произошло в Польше, Венгрии, Румынии и Чехословакии, где создание многопартийной системы стоит на повестке дня. Но даже в этих странах экономика с головокружительным ростом внешней задолженности и остатками неэффективного, неповоротливого и чрезмерно раздутого общественного сектора, пожирающего ресурсы с малой отдачей, стоит на грани краха. И когда этот крах наступает, гласность вместо перестройки рождает бифуркацию: не усовершенствование коммунистической системы, а наступление периода хаоса, флуктуации и неопределенности. Разрушение берлинской стены стало красноречивым символом происходящего процесса: стену разрушили, и режим, который она защищала, пал.
[19]
Упомянутые выше бифуркации — непреложный исторический факт: их нельзя предотвратить и избежать. Но это не означает, что проблема сама по себе уходит в прошлое. Исходом бифуркации, которая уже началась и совершается, необходимо управлять: он отнюдь не предопределен. А впереди — все новые и новые бифуркации. Грядущая волна бифуркаций будет обусловлена не внезапным превращением полуизолированных или идеологически замкнутых обществ в общества, открытые глобальным потокам идей, капиталов, технологий, равно как и современным глобальным рынкам, а невыносимыми условиями, создаваемыми современными промышленными обществами. Для нас жизненно важно, чтобы новые бифуркации произошли и мы могли сознательно управлять их ходом. В этом и заключается главная проблема, которая стоит перед нами. Как уже было сказано, рабочее знание того, что такое бифуркация, входит в наиболее существенную часть современного знания.