Платоновская парадигма и синергетика

Е.Я. Режабек
Платоновская парадигма и классическая наука
Примерно с конца VI в. до н. э. античная философия задается вопросом: чем
знание "по
мнению" отличается от знания "по истине". В представлении образованных людей на
рубеже
перехода от архаики к классике образцом "истинного" знания была геометрия с ее
аксиомами и
выводными суждениями. Дедуктивный метод стал рассматриваться как главный
инструмент
нахождения истины. Когда демаркационная линия между истиной и не-истиной
проводится с
помощью доказательства, сама логика предстает способом идентификации
бытийственного
положения вещей. Незаметным образом логика трансформируется в теорию бытия, в
способ
бытийственного конструирования. Одним из первых по этому пути пошел Парменид.
Основным принципом дедуктивной логики является принцип исключенного
третьего.
Допустимо признавать либо А, либо не-А. Третьего не дано, поскольку в этом
случае доказательство
от противного становится невозможным. Именно логическая конструкция строгой
дизъюнкции была
спроецирована Парменидом в мир: А и не-А полностью исключают друг друга: между
ними не может
быть ничего среднего. Парменид требовал от вещей либо наличия, либо отсутствия
полной
определенности. Однако реализовать такое требование можно было лишь в идеале,
т.е.
исключительно логическими средствами.
В соответствии со строгой дизъюнкцией возникновение есть небытие покоя,
множественное
есть небытие единого. При разбиении мира только на два класса вещей (бытие ~
небытие)
возникающее есть небытие себетождественного. Но небытие себетождественного
Парменид
истолковал как отсутствие всякого бытия, и тем самым в нарисованную им картину
мира была
заложена фундаментальная ошибка. По Пармениду, если бытию чуждо возникновение,
значит, оно
неизменно и только неизменно.
Обратимся к текстам. "Невежественные "смертные о двух головах" полагают,
что нечто может
"быть и не быть" одновременно" (В6). "Для подлинно сущего нет ни прошедшего, ни
будущего, ибо
оно всегда пребывает в настоящем во всей своей непрерывности" (В8, 5-6). Из
такой постановки
вопроса следует однозначный вывод: ""Возникновение" (для бытия) и "гибель" (для
бытия) исчезли
навсегда" (В8б 21). "Ибо то, что отчасти существует, отчасти же не существует,
не может
существовать раньше истинно сущего, но возникло после него" (В7-8). Таким
образом, категория
становления - перехода из небытия в бытие - должна быть изгнана из логики и из
картины мира раз
и навсегда.
Становление - нечто изменяющееся - не может быть предметом мысли: "То, чего
нет, нельзя
ни познать, ни высказать" (В2). И все эти рассуждения подытоживаются главным
выводом: "Бытие
ни в коем смысле не может происходить из небытия или каким-нибудь образом
содержать его в себе"
(В8). Лишенность у предмета мысли некоторого набора свойств была истолкована как
отсутствие
самого носителя этих свойств. Онтологизация логики привела Парменида к грубой
фальсификации
положения дел в мире.
Законы логики, по Пармениду, регулируют отношение между бытием и небытием
уже
осуществленных вещей. С выводом Парменида можно согласиться лишь в силу
конвенционально
принятого допущения о разбиении мира на два (и только на два) класса референтов.
Только по
условию принятия (без доказательств) мыслительной конструкции, построенной в
соответствии с
логическим правилом, можно приписать бытию атрибут неизменяемости, а все, что не
имеет
названного атрибута, - отнести к сфере небытия. Вот к такому кунштюку приводит
онтологизация
логики.

По Пармениду, во всяком становлении должно быть то, что именно "становится"
и что
отличается от своего становления, т.е. нестановящееся, устойчивое, неподвижное,
пребывающее.
Иначе говоря, "одно и то же сущее и было, и есть, и будет, и бывало, и бывает, и
будет бывать"
(155d).
Нельзя оставить и переменить бытие тому, что не имеет никакого бытия. Бытие
в своей основе
не есть искание или становление, оно не нуждается ни в чем внешнем. Бытие все
содержит в себе в
одном мгновении.
Эту логику Парменида подхватывает и модифицирует Платон при решении
проблемы
умозрения, взятого в соотнесении с чувственным восприятием. В "Филебе" устами
Сократа он
провозглашает: "И знание отлично от знания, поскольку одно направлено на
возникающее и
погибающее, другое же на то, что не возникает и не погибает, но вечно пребывает
тождественным и
неизменным. Имея в виду истину, мы сочли это последнее знание более подлинным,
чем первое"
(61d-e).
На основании онтологизации логики и Парменид, и Платон приходят к
одинаковым выводам:
то, что принадлежит неподвижному бытию, принадлежит и истинному, "вечносущему"
мышлению.
Отсюда вытекает импликация о полном тождестве бытия и мышления. Предметом
истинного знания,
методом отыскания которого служит умозрение, может служить лишь неподвижное
бытие.
Непререкаемость этого вывода зиждется на непререкаемости исходного допущения
(бытие и небытие
полностью исключают друг друга), в очень малой степени соответствующего
положению дел в мире.
Опираясь на Парменида, Платон заимствует от него и другой тезис: то, что
"отчасти"
существует, возникает после бытия. По Платону, из неразличимости сразу возникает
полная и
законченная определенность вещей без каких-либо посредствующих звеньев, и,
только когда
законченное бытие уже возникло, начинается процесс становления. Но процесс этот
приобретает и
может приобретать лишь один вид: искажения законченного первоначального образца.
Небытие по
природе своей несовершенно и может возникать лишь несовершенным образом. Такое
ухудшение
первоначального образца в дальнейшем стало именоваться эманацией. Если начальный
пункт всех
изменений совершенен и благ, то изменения могут происходить лишь в направлении,
уводящем от
совершенства и блага и приводящем к несовершенству и злу. К сфере тварного
существования, к
сфере "кажимости" и относит Платон все возникающее и исчезающее.
Как мы помним, в трактовке Платона образцы вечной и неизменной истины стали
именоваться
"идеями". Себетождественное бытие, способное на время завладеть вещью, есть ее
идея, или (для
Платона это то же самое) сущность. Своим телесным видом вещи могут лишь
приближаться к
идеальному, "вечносущему" образцу.
Разрыв между телесным бытием вещи и ее сущностью был преодолен Аристотелем,
но
трактовку сущности как себетождественного начала он оставил в
неприкосновенности. Собственно
Аристотель сохраняет в неприкосновенном виде и тезис о превосходстве бытия над
небытием: бытия
над становлением.
Исходный пункт аристотелевского метода гласит: мы познаем все вещи
постольку, поскольку у
них имеется что-то единое и тождественное. Только потому, что сущность как
себетождественное
основание присутствует во всех индивидах данного вида, мы способны один вид
вещей отличать от
другого. Максима аристотелевского эссенциализма гласит: "Сущность есть первое во
всех смыслах: и
по определению, и по познанию, и по времени" ("Метафизика", 1028а35). Не
сомневается Аристотель
и в том, что возникновение рождается из бытия: "... если нет ничего вечного, то
невозможно и
возникновение" ("Метафизика", 999b5). Начало для умозаключения, по Аристотелю,
это "суть вещи".

Методологический принцип о превосходстве бытия над становлением, о
превосходстве
пребывающего над изменяющимся стал руководящей идеей всего классического
естествознания. В
констатации этого факта единодушны как философы, так и сами естествоиспытатели.
В попытке сведения природы к тождеству французский философ Эмиль Мейерсон
усматривал
основную движущую силу западной науки [1]. Согласно такой парадигме, сущность
есть то, что
можно обнаружить или понять, но ее нельзя изменить или сотворить.
Детерминирование сущностью
выступает как детерминирование изменчивого устойчивым. Сама сущность постоянна,
различие в ее
обнаружениях зависит от внешних, привходящих обстоятельств.
Опора на себетождественное бытие как принцип всякого научного рассуждения
стала
обязательным элементом в построении любых, в том числе и физических, теорий.
Более того, она
стала аргументом при создании той или иной естественнонаучной картины мира.
В уравнениях ньютонианской физики время не содержит различия между прошлым
и будущим.
Эволюции (прямая - в будущее и обратная - в прошлое) рассматриваются не просто
как
математически корректные представления, а как представления эквивалентные. В
"Новых опытах о
человеческом разумении" (1765) Г. Лейбниц утверждал, что настоящее чревато
будущим и
обременено прошедшим, находясь при этом во взаимном согласии, и потому "в
ничтожнейшей из
субстанций взор, столь же проницательный, как взор божества, мог бы прочесть всю
историю
Вселенной, quae sint, quae fuerint, quae mex future trahantur" [2].
И. Пригожин и И. Стенгерс в книге "Время, хаос, квант", подводящей итог
двадцатипятилетним
исследованиям, подчеркивают, что радикальное отрицание времени (т.е.
вневременной характер
уравнений физики) неявно постулировалось динамикой и самой парадигмой науки,
начиная с XVII в.
По их мнению, "в традиционном понимании законы природы были законами,
описывающими
замкнутую детерминистическую Вселенную, прошлое и будущее которой считались
эквивалентными.
Такое положение рассматривалось как триумф человеческого разума, проникшего за
кажимость
изменения" [3, с. 10].
По представлениям классической физики, Вселенная управляется
детерминистическими,
симметричными во времени законами. Такие законы получили название динамических.
Именно
динамические законы отвергают "стрелу времени"; экстраполяция этих законов на
физический мир
исходит из обратимости времени, а само действие закона предстает как
вневременное. В силу
сводимости настоящего и будущего к прошлому возникает иллюзия пригодности закона
на все
времена, иллюзия его неограниченной универсальности, приложимости к любой точке
пространства.
В "Изложении системы мира" (1793-1796) Пьер Симон Лаплас отметил: "Общие
законы скрыты
во всех частных случаях, где они усложнены таким количеством посторонних
обстоятельств, что
часто нужно величайшее умение, чтобы их открыть... Кривая, описываемая молекулой
воздуха или
пара, управляется столь же строго и определенно, как и планетные орбиты: между
ними лишь та
разница, что налагается нашим неведением" [4].
В предисловии к "Аналитической механике" (1788) Лагранж писал: "Я предпочел
свести
теорию механики и искусство решения относящихся к ней задач к общим формулам,
простая
детализация которых дает все уравнения, необходимые для решения любой задачи"
[5].
Крупнейший отечественный ученый, академик В.А. Фок во второй половине ХХ в.
констатировал: "Абсолютный характер физических процессов, возможность их
неограниченной
детализации и их однозначная детерминированность стали считаться основанием
физической науки"
[6].

Итак, согласно классической физике, развертывание общего закона в его
единичных
экземплификациях есть лишь развертывание пребывающего, раз и навсегда данного и
неизменного
содержания. Принцип, которым руководствовались в своих работах Галилей, Гюйгенс
и их
последователи, был явно сформулирован Г. Лейбницем. Последний назвал его
"принципом
достаточного основания". Этот принцип утверждает, что "полная" причина любого
превращения
равна его "полному" следствию.
Среди разных моделей экземплификации общего в отдельном особое место
занимает модель,
построенная по рецептам платоновского эссенциализма, а именно - в согласии с
принципом
эманирования начала, возвышающегося (по определению) над потоком изменений.
Принцип
эманирования утверждает, что произведенное всегда хуже производящего.
Эманирование означает
оскудение результата: обеднение его полноты, умаление производительной
способности. Цепочка
эманирующих друг в друга звеньев приводит к деградации и угасанию творческого
импульса. Именно
эта схема была взята на вооружение такими творцами термодинамики, как В. Томсон
и Р. Клаузиус.
Характеристики начального и конечного состояний идеальной тепловой машины
создатели
термодинамики прямо спроецировали на Вселенную, рассматривая последнюю как
замкнутую
систему. В основу закона о постоянном возрастании энтропии была положена все та
же модель
дифференциального уравнения. Второму началу термодинамики была придана следующая
редакция:
"Энергия сохраняется, но деградирует".
В заметке "О проявляющейся в природе общей тенденции к рассеиванию
механической
энергии" В. Томсон приходит к следующим выводам:
"1. В материальном мире существует в настоящее время общая тенденция к
расточению
механической энергии.
2. Восстановление механической энергии в ее прежнем количестве без
рассеяния ее в более чем
эквивалентном количестве... никогда не осуществляется при помощи организованной
материи, как
наделенной растительной жизнью, так и подчиненной воле одушевленного существа"
[7, с. 190].
К аналогичному выводу пришел и Р. Клаузиус: "В самом деле, при всех
происходящих во
Вселенной превращениях превращение в одном направлении постоянно преобладает над
превращениями в противоположном направлении" [7, с. 180].
На основании этого исследователями были сделаны далеко идущие выводы. Так,
в статье
американского астрофизика Д. Джинса "Физика Вселенной" читаем: "Машина Вселенной
постоянно
ломается, трескается и разрушается, реконструкция ее невозможна. Второй закон
термодинамики
заставляет Вселенную двигаться все время в одном направлении, по дороге, которая
приводит к
смерти и уничтожению" [8].
Из второго начала термодинамики родилось представление о "стреле времени",
указывающей
на движение любой замкнутой системы к хаосу.
По мнению И. Пригожина и И. Стенгерс, современная наука пришла к пониманию
того, что
детерминистические симметричные во времени законы соответствуют только весьма
частным
случаям. Они верны только для устойчивых классических и квантовых систем, т.е.
для весьма
ограниченного класса физических образований. Великие теоретические схемы
классической физики
были экстраполированы далеко за пределы возможной области применимости.
"Современная физика
рассматривает стрелу времени как одно из существенных свойств реальности"[3, с.
249].
Математик, логик и философ Альфред Норт Уайтхед в поиске путей согласования
философии с
естественнонаучными открытиями еще в 30-е годы нашего века пришел к выводу:
"...Различие между
прошлым и будущим через становление является непреложным фундаментальным фактом"
[9]. Все
последующее развитие естествознания подтвердило справедливость этого вывода.

Со своей стороны, И. Пригожин и И. Стенгерс утверждают: "Становление есть
непреложный
элемент реальности и условие человеческого познания" [3, с. 251]. Мы живем в
мире, в котором
частицы рождаются и уничтожаются, выражая становление даже на самом
микроскопическом уровне.
"Становление" и "событие" входят на всех уровнях описания в концепцию природы.
Чтобы
философские и естественнонаучные системы знания не противоречили друг другу,
необходимо,
прежде всего, обратить внимание (как это сделали И. Пригожин и И. Стенгерс во
введении к своей
работе) на следующее обстоятельство. Основной проблемой в классической динамике
является
проблема интегрирования. Для интегрируемых систем мы можем исключить
взаимодействия и свести
задачу к задаче о свободном движении, где мы получим выражения для координат и
скоростей в виде
явных функций времени. До работ А. Пуанкаре считалось, что все динамические
системы похожи
друг на друга. Именно он открыл неинтегрируемость целого класса систем. В этом
случае аппарат
дифференциальных уравнений становится непригодным, и мы вынуждены перейти к
вероятностным
методам исследования. Именно в силу открытия свойства неинтегрируемости
суждения, вынесенные
физиками от имени классической динамики, оказались несостоятельными. В 1986 г.
президент
Международного союза чистой и прикладной математики Дж. Лантхилл вынужден был
заявить:
"...Мы вводили в заблуждение широкие круги образованных людей, распространяя
идеи о
детерминизме систем, удовлетворяющих законам движения Ньютона..."[10].
Согласно установкам эссенциализма Платона и Аристотеля, сущность есть
структура,
изначально присущая вещи: она не складывается и не возникает из менее
упорядоченного состояния.
Эта догма не позволяла по достоинству оценить креативную роль хаоса. "Покуда мы
требовали,
чтобы все динамические системы подчинялись одним и тем же законам, - пишут
И.Пригожин и
И.Стенгерс, - хаос был препятствием на пути к познанию..." [3, с. 259].
Становление - основополагающая идея синергетики
Уже с появлением квантовой физики возникла необходимость осознать пределы
классической
науки. В свете достижений синергетики открылись новые пути решения старых
физических проблем.
Пример классической науки показал, что платоновско-аристотелевский
эссенциализм с его
классификационными матрицами, ориентирующими человека в мире, до сих пор влияет
на наши
научные и другие ментальные достижения. Стереотипы логического дискурса были
заданы
Аристотелем, и, сами того не зная, мы движемся подчас по проложенной им колее.
Так когнитивные
приобретения эпохи античности обернулись потерями современного знания.
На протяжении веков диалектическому осмыслению природы мешали философские
предрассудки, глубоко проникшие в ткань естественнонаучных рассуждений, в
"святая святых"
научной методологии - ее математический аппарат.
Классическая рациональность связывала понимание Вселенной с открытием
жестких
детерминистических законов, с "открытием бытия за рамками становления" [3, с.
251].
Парменидовское заблуждение и платоновско-аристотелевская догма лежали в
основе неприятия
диалектики, ее отторжения теориями классического естествознания. Согласно
классической
термодинамике, неравновесное состояние замкнутой системы, характеризующееся
возрастанием
энтропии, - это финал всякой эволюции. На путях создания неклассической
термодинамики И.
Пригожин доказал, что существуют структуры, в которых возрастание энтропии может
быть
компенсировано ее оттоком в окружающую среду. Такие структуры получили название
"диссипативных".

Возникновение синергетики было связано также с другим фундаментальным
открытием. Было
доказано, что на основе так называемых нелинейных эффектов упорядоченность
некоторой системы
со временем может не уменьшаться, а возрастать. Оказалось, что в явлениях
природы и общества
именно нелинейность преобладает над линейностью. Когда ограниченность
логического аппарата
классической науки, редуцированного к линейности, стала явной, научное
сообщество убедилось, что
значительная часть конкретного мира вокруг нас до сих пор, по выражению А.
Уайтхеда, "ускользала
из ячеек научной сети".
Согласно представлениям нелинейной науки (nonlinear science), в большинстве
случаев мы
сталкиваемся с такой познавательной ситуацией, при которой изменение внешних или
внутренних
воздействий в k раз не приводит изучаемую систему к пропорциональному отклику.
Пусть причина А
увеличивает нечто в системе в два раза, а причина В - в три раза, но вместе они
увеличивают это
нечто не в шесть, а, допустим, в 20 раз. Такой эффект и называется нелинейным.
На основании открытия эффекта диссипации и эффекта нелинейности И.
Пригожиным был
сделан вывод о необходимости замены физики бытия физикой становления (одна из
его основных
работ называется "От бытия к становлению", в русском переводе - "От
существующего к
возникающему"). И. Пригожин и И. Стенгерс пишут: "Будущее при нашем подходе
перестает быть
данным... Это означает конец классического идеала всеведения. Мир процессов, в
котором мы живем
и который является частью нас, не может более отвергаться как видимость или
иллюзия,
определяемая нашим ограниченным способом наблюдения" [3, с. 20]. Другой их
фундаментальный
вывод формулируется так: в свете открытий современной науки мир "навсегда
лишился гарантий
стабильных, непреходящих законов" [11].
Вместе с тем И. Пригожин, Г. Хакен и другие создатели синергетики не просто
заявляют, что
пришло время физики становления, они создают физическую теорию совершенно нового
типа,
опирающуюся на нелинейный математический аппарат. Привычная парадигма
становления
выглядела следующим образом: становление может осуществляться только между
твердо
установленными познанием вехами, так как иначе окажется неизвестным, что же
именно становится,
в каком направлении и к каким результатам приходит становление. В рассуждении
подобного рода в
скрытом, неявном виде содержится проблема: можно ли иметь "твердо установленное"
знание о
несебетождественном объекте, будет ли понятие с крайне зыбким содержанием и
объемом "твердо
установленным". На этот вопрос современная наука отвечает положительно, а
классическая -
отрицательно. Иначе говоря, исходный пункт становления идентифицировался
классической наукой
лишь с бытием, лишь с себетождественным состоянием объекта мысли. Эту-то догму
как раз и
ревизует физика становления.
В противовес классической науке синергетика доказывает, что переход к
устойчивому
состоянию может происходить лишь через неустойчивое состояние, а переход к
упорядоченности -
через неупорядоченность. Чтобы в рамках одного и того же вещественного субстрата
появились
какие-то новые структуры, отвечающие критерию организованности, для них должна
быть расчищена
почва. Подготовить новообразование можно одним-единственным путем: развалив
прежнюю
структуру, нарушив внутрисистемные связи. Лишь высвободившиеся из-под гнета
старой структуры
элементы могут сложиться в новую упорядоченность; однако качественная
определенность новой
упорядоченности складывается случайным и только случайным образом. Для того,
чтобы адекватно
отразить случайный характер перехода от беспорядка к порядку, физика становления
вводит понятие
бифуркации (bifurcus, лат. - двузубый). Согласно теории бифуркации, прошлое
состояние системы
исчезает скачком в силу накопления в системе флуктуаций (fluctus, лат. -
бурлящий). В любой
системе имеют место флуктуации, связанные со сбоями в функционировании ее
элементов, с
поломками в структурных образованиях. Флуктуации означают нарушения в способе
существования
системы: отклонения от статистически среднего.

Достигая некоторого критического значения, флуктуации становятся источником
бифуркации,
коренной ломки предшествующего себетождественного состояния. В результате
бифуркации
случайные и несогласованные микроскопические изменения захватывают весь объем
ранее
существовавшей системы без остатка. Неконтролируемость флуктуаций означает
возникновение
лишь случайной коррелируемости состояний. Однако одни флуктуации происходят
быстрее, другие -
медленнее. Оказывается, что флуктуация, задержавшаяся чуть дольше других, может
вступить в
согласованное движение с другими такими же флуктуациями, и тогда возникает
неслучайная
коррелируемость состояний. Последняя порождает устойчивый макроскопический
режим. Его
появление равносильно "выбору" ветви, которой будет следовать система по ходу
дальнейшей
эволюции. На макроуровне вступает в действие принцип подчинения (slaving
principe), как его
обозначил Г. Хакен. Согласованное движение микроизменений образует
крупномасштабное
движение, которое захватывает весь объем системы, подчиняет себе все ранее
родившиеся
флуктуации. Таким образом медленно эволюционирующий макроскопический режим
становится
доминирующим в системе. За счет принципа подчинения обеспечивается перерастание
несогласованных микроизменений в согласованное, когерентное движение элементов
на
макроуровне.
Сама возможность выбора свидетельствует о потенциальном разнообразии
системы, о
богатстве скрытых в ней возможностей, которые могут реализоваться прямо
противоположным
образом: и в сторону перманентного разрушения упорядоченности, и в сторону ее
нарастания. Эта
"вилка" между двумя взаимоисключающими друг друга направлениями развития и дает
название
всему процессу слома ранее господствующего себетождественного состояния. Там,
где одна из двух
взаимоисключающих друг друга противоположностей реализована, для другой не
остается места. Вот
почему бифуркация - это расщепление исходного состояния, при котором его
противоположные
определения реализуются неодинаково: одно возникает актуально, а другое
погружается в
виртуальное бытие.
На временах, близких к фазовому переходу, устойчивые моды "подстраиваются
под
неустойчивые и могут быть исключены. Остающиеся неустойчивые моды служат в
качестве
параметров порядка, определяющих макроскопическое поведение системы" [12].
Коллективное
движение диссоциированных ранее элементов складывается в определенную
упорядоченность в
результате подчинения большого числа параметров состояния малому количеству
параметров
порядка (главным переменным).
Неравновесные фазовые переходы отличаются тем, что новое состояние
достижимо и
устойчиво только благодаря постоянному подводу энергии, так как происходит
постоянная
диссипация энергии (ее рассеяние). Эта ситуация очень далека от равновесия.
Неравновесная
термодинамика является обобщением классической. В свете открытий неравновесной
термодинамики
стало ясно, что локальное уменьшение энтропии при образовании диссипативных
структур
компенсируется ее повышением в окружающей среде за счет передачи ей энтропии,
произведенной в
системе. С ростом потока энергии, компенсирующего диссипацию, вновь возникающие
структуры
становятся все более сложными. Кроме того, при изменении внешних параметров
(температуры,
размеров системы и т.д.) те же элементы складываются в непредсказуемые
конфигурации.

Энтропия есть мера недостатка информации в системе. Идея информации - это
идея
перераспределения чего-то уже имеющегося в наличии, уже произведенного. Любой
параметр,
содействующий перераспределению вещества и/или энергии, выступает в
информационном качестве.
Информационный параметр (параметр порядка, по Г. Хакену) призван реализовать
один из
маршрутов распределения энергии и/или вещества из числа всех возможных путей
такого
распределения (очевидно, маршруты распределения энергии в тепловых структурах
качественно
отличаются от таковых при распределении энергии в живом организме).
С вероятностной точки зрения информация есть устраняемая неопределенность.
Высокой
энтропии соответствует практически исчезающая информация. Напротив, отвод
энтропии равносилен
поступлению в систему негэнтропии, пропорциональной определенному количеству
информации. По
представлениям Б. Кадомцева, при переходе к изучению все более сложных систем
именно
структурные, информационные аспекты их поведения и развития выступают на первый
план, а
динамика создает лишь основу для информационного развития [13].
Из всего этого можно сделать вывод о разных путях становления
макроструктур. Если
поступление в систему негэнтропии превышает отвод энтропии, то в физической
системе в целом
(или локально) может возрастать упорядоченность. Но если отвод энтропии и
поступление
негэнтропии уравновешивают друг друга, то возникшая упорядоченность не способна
самовозрастать, т.е. макроструктура оказывается не способной к дальнейшей
эволюции. Маршруты
становления раздваиваются на путь, ведущий к возникновению самоподдерживающихся
макроструктур, и путь, ведущий к возникновению макроструктур, способных к
усложнению, т.е. к
рецепции нетривиальной информации. Дальнейшая классификация путей становления
должна
учитывать такие сценарии. При одном сценарии самоподдержание макроструктуры
достигается
исключительно внешним воздействием (накачкой энергии извне). При следующем
сценарии свой
вклад в баланс накопления в системе негэнтропии вносят не только внешние, но и
внутренние
механизмы. Точно так же обстоит дело при превышении оттока энтропии над ее
производством
внутри системы за счет либо одной только внешней детерминации, либо за счет
результирующего
воздействия внешних и внутренних факторов. Последний путь уже выводит нас из
области физики в
область химии. Иначе говоря, мы должны учитывать: только ли энергия поля или
энергия и поля, и
вещества поступают вовнутрь самоорганизующейся системы.
Простейший случай самоподдержания макроструктуры демонстрируют "ячейки
Бенара". Когда
жидкость нагревается со стороны нижней поверхности и охлаждается со стороны
верхней, если
разность температур становится большой, возникает неустойчивость Бенара, и
жидкость
обнаруживает структуру, напоминающую пчелиные соты. Расчеты показали, что только
в одной
ячейке Бенара согласованно движутся примерно 1020 молекул. С точки зрения
больцмановского
принципа упорядоченности, упорядоченное движение такого количества молекул
практически
невозможно. Уже в случае простой накачки энергии извне обнаруживается
неприменимость к
образованию диссипативных структур критерия упорядоченности Больцмана. Когда
незатухающие
потоки энергии или вещества поддерживают систему в состоянии, далеком от
теплового равновесия,
вступают в силу законы нелинейной термодинамики.
Нелинейная термодинамика выходит на химическую кинетику. На уровне
химической
организации материи вновь обнаруживает себя принцип когерентности флуктуаций при
становлении
нового целого. Еще в 1987 г. эта ситуация была зафиксирована следующим образом:
"Пространственные, временные и пространственно-временные структуры в
органическом и
неорганическом мире возникают как проявление коллективных колебаний через
флуктуации, их
взаимодействие и отбор тех из них, которые обладают наибольшим временем
релаксации" [14].

Применительно к химии эти процессы были специально изучены И. Пригожиным.
"...Вблизи
критической точки корреляции становятся крупномасштабными, - подчеркнул он. -
Хаос порождает
порядок" [15, с. 150]. Крупномасштабная флуктуация ведет себя как единое
макроскопическое целое,
несмотря на то, что взаимодействия между диссоциированными элементами носят
короткодействующий характер, несоизмеримый по своим масштабам с глобальными
масштабами
корреляции в пределах развивающейся флуктуации. Возникшие на этой основе
устойчивые состояния
диссипативных структур, раз возникнув, удерживаются, невзирая на большие внешние
воздействия.
"Вблизи критической точки химические корреляции становятся крупномасштабными.
Система ведет
себя как единое целое, несмотря на то, что химические взаимодействия носят
короткодействующий
характер" [15, с. 148]. Вместе с тем в силу разного масштаба химических
корреляций и поведения
целого поведение последнего непредсказуемо на основе учета лишь
короткодействующих элементов.
Самоорганизующаяся система отвечает критерию эмерджентности - нередуцируемости
целого к его
частям.
Итак, на основе принципа когерентности флуктуаций возникают устойчивые
состояния
диссипативных структур, т.е. формы самотождественного бытия. Применительно к
становлению
устойчивых состояний можно говорить о их детерминирующей, сущностной
составляющей.
Бифуркационный анализ показал, что разные по уровню самоорганизации
диссипативные структуры
возникают на базе качественно отличных детерминирующих оснований. Особые
детерминирующие
устройства, характеризующие тот или иной уровень самоорганизации по способу их
математического
моделирования, получили название аттракторов (притягивающих множеств). Теория
бифуркаций
рассматривает три типа аттракторов: устойчивый фокус (аттрактор-точка),
устойчивый предельный
цикл и хаотический аттрактор. Согласно такому представлению, в отличие от систем
без аттракторов,
системы с аттракторами являются диссипативными.
Аттрактор-точка характеризует стационарное состояние системы. Устойчивый
предельный
цикл сообщает о периодическом движении, возвращающем систему к исходному
состоянию.
Последней математической модели отвечает, к примеру, реакция БелоусоваЖаботинского
(Се3+ (r)
С4+). Упорядоченное состояние возникает тогда, когда химические реагенты
непрерывно подводятся к
реактору, а продукты реакции постоянно удаляются из него. Реакция, открытая Б.П.
Белоусовым,
является взаимокаталитической, характеризующей упорядоченность окислительновосстановительных
процессов.
Поведение системы, соответствующей предельному циклу, имеет харакерную
специфику:
малые возбуждения не разрушают ее стационарного движения. Иначе говоря, реакция
БелоусоваЖаботинского
не способна к самоусложнению и самовозрастанию негэнтропийности.
Согласно
теории бифуркаций, есть примеры, в которых устойчивый фокус и устойчивый
предельный цикл
существуют одновременно, разделенные неустойчивым предельным циклом. С помощью
вычислительного эксперимента, выводящего результаты на дисплей ЭВМ,
бифуркационный анализ в
состоянии обнаружить и зафиксировать появление и исчезновение предельных циклов
так же, как и
аттракторов иного типа.
Может быть проигран такой сценарий, когда возникновение нелинейности
происходит в
результате увеличения числа компонентов системы или их перемешивания.
Применительно к
химическому уровню самоорганизации И. Пригожин подчеркивает: "...параметры
микроскопической
системы (в том числе большинство параметров бифуркации) представляют собой
величины,
управляемые извне, и, следовательно, также подвержены флуктуациям. Во многих
случаях окружение
системы флуктуирует чрезвычайно сильно... Такие флуктуации, воспринимаемые
системой как
внешний шум, могут оказывать глубокое воздействие на ее поведение" [15, с. 154].

Нарастание нелийности в системе за пределы некоторого критического значения
вновь
приводит систему к бифуркации: на смену макроскопической согласованности
приходит
несогласованность случайных флуктуаций, приводящая к неоднозначным результатам.
Синергетика объясняет и тот случай, когда система становится способна к
самовозрастанию
негэнтропии. Возможность наращивания негэнтропии в системе обеспечивается
хаотическим
аттрактором. В силу специфики поведения хаотический аттрактор был назван
"странным". С
появлением в системе странных аттракторов связан полномасштабный эффект
самодетерминации.
Отличительная особенность таких систем - способность к самодостройке: к
выработке
подразделений, недостающих для воспроизводства системы на расширенной основе.
Как уже
известно, в наибольшей степени этому критерию отвечают биологические и
социальные организмы.
Причем организм представляет собою диссипативную структуру особенно высокого
уровня
устойчивости. В общем случае странный аттрактор возникает вследствие бифуркации
из предельного
цикла. Сам он представляет собою притягивающее множество траекторий, среди
которых все (или
почти все) являются неустойчивыми. Устойчивость систем со странными аттракторами
возникает из
неустойчивости, внутренне присущей устройствам, перерабатывающим входную
информацию.
Открытие странного аттрактора в диссипативных системах принадлежит Е.
Лоренцу [16]. Сам
термин был введен Д. Рюэлем [17]. В порыве восхищения перед вновь открывшейся
областью
исследований Д. Рюэль позволил себе поэтическое сравнение систем кривых или
облаков точек,
репрезентирующих странные аттракторы, с фейерверком галактик в звездном небе или
таинственными зарослями в морских глубинах. Одна из характеристик странного
аттрактора
заключается в том, что расхождение траекторий в одном направлении
(индетерминистическая
составляющая) компенсируется их сближением в другом направлении
(детерминистическая
составляющая).
По представлениям Дж. Николиса, странные аттракторы выступают как
устройства, которые
порождают и рассеивают, т.е. перерабатывают информацию. Их отличает точный
способ
производства энтропии при переходе (и усилении) внутренних флуктуаций системы с
микро- на
макроскопический иерархический уровень. В то же время эти устройства, способные
обеспечить
определенную степень "сжатия" информации, действуют как своего рода "пылесос" в
функциональном пространстве. В структуре аттрактора взаимодополнительны свойства
устойчивости
или скорости производства разнообразия по одним и утраты информации по другим
направлениям.
Всевозрастающая сложность таких взаимодействий служит постоянным источником
новой
информации. Поскольку странным аттракторам присуще гармоническое сочетание
расходящихся и
сходящихся траекторий, они служат "компрессорами" информации. "В отличие от
временной потери
информации из-за притяжения к аттрактору на самом аттракторе происходит
непрестанный процесс
производства информации" [18].
Следует подчеркнуть, что только странные аттракторы способны к метаморфозу:
к
индуцированной трансформации своей структуры, до поры до времени не приводящей к
потере
устойчивости. Такова, к примеру, перестройка аттракторов, образующих в фазовом
пространстве так
называемый "паркет"* [19]. Набор аттракторов составляет своеобразное "ядро"
системы, вне
которого находится ее "периферия". Понятно, что и вещество, и энергия, и
информация сначала
поступают в наружный слой системы, на периферию. Если переработка информации в
базовых
структурах системы не успевает за поступлением новой информации в наружный слой,
между
"ядром" и "периферией" могут сложиться крайне напряженные отношения. Острый
конфликт такого
типа ставит систему на грань развала, т.е. приводит к очередной бифуркации.

Таким образом,
господство бытия над становлением оказывается сугубо преходящим явлением.
Несостыкованность
"ядра" и "периферии" приводит эволюцию системы к исходной точке: к
неопределенности,
неустойчивости и нестационарности.
По измерению спектра на экране осциллографа сравнительно легко определить,
каким является
поведение системы: хаотическим, периодическим или квазипериодическим.
Вычислительный
эксперимент позволяет вывести на дисплей последовательность усложнения
аттракторов,
идентифицировать переходы от одного типа диссипативной структуры к другому.
Например,
установить ("вычислить") переход от однородного состояния равновесия на базе
устойчивого фокуса
к бифуркации на два или большее число вихрей, сопряженных с предельными циклами.
Соответствующие вычисления показали, что такие переходы, ведущие к
детерминированному
хаосу, могут сопровождаться каскадами бифуркаций, кризисами, возникновением
нерегулярных
режимов и т.п. Однако общим правилом остается невозможность вывести движение из
неизменности.
Каждый раз устойчивость возникает из неустойчивости, из несамотождественного
состояния
системы. Уже при монотонном возрастании внешнего воздействия вдруг срабатывают
переключатели, открывающие простор лавинообразному нарастанию неустойчивости.
Только так:
через разрывы постепенности, через перманентные бифуркации осуществляется
последовательность
переходов от одной формы самотождественного бытия к другой форме
самотождественного бытия.
Вследствие перевода системы с одного аттрактора на другой (а именно: на пути к
детерминированному хаосу) устойчивость более высокого порядка возникает из
устойчивости менее
высокого порядка. При этом решающую роль в выборе маршрута самоорганизации
играет
информационное указание. Чтобы система начала эволюционировать к другому
аттрактору, ее нужно
перебросить из одной области притяжения в другую. "При этом опять на первый план
выступает не
величина силового воздействия, а его информационная характеристика: воздействие
должно
перебросить систему в любую точку притяжения второго аттрактора, т.е. системе
следует сообщить
определенное количество информации ln (V/DV), где DV - объем притяжения второго
аттрактора"
[13, с. 49]. Причем оказывается важным не только количество сообщаемой
информации, но и ее Литература
1. Meyerson E. Identity and Reality. L., 1930.
2. Лейбниц Г. Новые опыты о человеческом разумении // Он же. Соч.: В 4 т.
Т. 2. С. 54. Цитата
из Вергилия: "Те, которые есть, которые были и которых принесет будущее"
("Георгики", кн. IV,
399).
3. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 1994.
4. Лаплас П.С. Изложение системы мира. Л., 1982. С. 302.
5. Лагранж Ж.Л. Предисловие автора ко второму изданию (1811) //
Аналитическая механика.
М.-Л., 1950. Т. 1. С. 9.
6. Фок В.А. Квантовая физика и строение материи. Л., 1965. С. 20.
7. Цит. по: Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и
статистической физики. М.,
1981.
8. Джинс Д. Физика Вселенной // Научное слово. 1928. № 2. С. 27.
9. Whitehead A. Process and Reality. N.Y., 1979. P. 21.
10. Ligthill J. The Recently Recognized Failure of Predictability in
Newtonian Dynamics //
Proceedings of the Royal Society. 1986. P. 38.
11. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986. С. 386.
12. Хакен Г. Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся
системах и
устройствах. М., 1985. С. 379.
13. Кадомцев Б.Б. Динамика и информация // Нелинейные волны. Структуры и
бифуркации. М.,
1987.

14. Чалый А.В. и др. Мировоззренческие и методологические аспекты
преподавания биофизики
в вузах // Философские вопросы биологии и медицины. 1987. Вып. 19. С. 132.
15. Пригожин И. От существующего к возникающему. М., 1985.
16. Lorenz E.N. Deterministic Nonperiodic Flow // J. Atmos. Sci. 1963. №
20.
17. Ruelle D. Strange Attractors // Math. Inteligencen. 1980. № 2.
18. Николис Дж. Динамика иерархических систем. Эволюционное представление.
М., 1989.
С. 363.
19. См.: Grebody C., Ott E., Yorke Y.A. Metamorphoses of basin boundaries
in nonlinear dynamical
systems // Phys. Rev. Lett. 1986. V. 56. № 10.
20. Малинецкий Г.Г. Нелинейная динамика - ключ к теоретической истории //
ОНС. 1996. № 4.
21. Светлов П.Г. Онтогенез как целенаправленный (теленомический) процесс //
Архив
анатомии, гистологии и эмбриологии. 1978. Т. 13. Вып. 8. С. 5.
22. Добронравова И. На каких основаниях осуществимо единство современной
науки? //
Первый Российский философский конгресс. Т. 9: Основные доклады и обзоры. СПб.,
1998.
23. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Антропный принцип в синергетике // Вопросы
философии.
1997. № 3. С. 71.
24. Ласло Э. Основания трансдисциплинарной теории // Там же. С. 83.
25. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы
будущего. М., 1997.
С. 69.
5 января 1999 г.

Закладка в соц.сетях