Жанр: Наука
Синергетика
...II) по
отношению к синергетике как области исследования механизмов эволюции и
самоорганизации вообще (синергетика I).
"Если попытаться обозреть совокупное знание человечества, то оно предстает для
его "обитателей" в виде Вавилонской башни с такой сложной и развитой иерархией, что
вся система постоянно движется на грани развала и саморазрушения", - рисует
метафорическую картину Э.Эзер, один из известных специалистов в области
эволюционной эпистемологии.
Сложный, неоднозначный и запутанный исторический ход движения познающего
разума выглядит как построение "Вавилонской башни" знания. Будучи порождением
человеческого разума, идеи, теории, модели - этот третий мир Поппера - начинает
свою собственную жизнь, приобретает собственную историю, порождающую сложность,
превосходящую первоначально созданное человеком. И подобно тому, как в библейском
мифе о строительстве "Вавилонской башни" произошло смешение языков, в историческом
течении научного знания имеет место смешение, синкретичное переплетение начал
организованного и самоорганизующегося, сознательного, преднамеренного и
неосознанного, стихийного, предсказуемого и непредсказуемого. В этом когнитивном
движении смешивается да и нет, истина и заблуждение, наука и миф, наука и
псевдонаука, рассудок как tabula rasa и предрассудок.
Встает вопрос о самой применимости синергетики к пониманию человеческих
когнитивных процессов. Синергетика применима, ибо ориентирована на раскрытие
универсальных механизмов самоорганизации и эволюции сложных систем, систем любого
типа, как природных, так и человекомерных. Синергетика устанавливает мостики между
мертвой и живой природой, между целеподобностью поведения природных систем и
разумностью человека, между процессом рождения нового в природе, "творчеством
природы" и креативностью человека.
Могут быть выдвинуты три аргумента в защиту самой возможности синергетического
подхода к эволюции научного знания и представлений культуры. Это, - во-первых,
очевидная роль кооперативных, когерентных эффектов в науке и культуре, во-вторых,
плодотворность структуралистского подхода и, в-третьих, длительная апробация и
ценность информационного подхода к науке и культуре.
Такие черты креативного мышления как наличие альтернатив, сценариев
развертывания мыслей, разнообразие шагов ментальных движений могут быть рассмотрены
с точки зрения синергетики.
Альтернативы, плюрализм, просмотр различных вариантов как аналог хаоса в
когнитивной области играют позитивную, стимулирующую роль в творческом мышлении. На
первоначальном этапе работы творческой интуиции, вероятно, имеет место максимальное
расширение креативного поля, охват максимально возможного разнообразия элементов
знания. При этом уравновешивание главного и неглавного, существенного и
несущественного, т.е. радикальная переоценка познавательных ценностей перед лицом
творческой цели, осознаваемой в большей или меньшей степени, является основой
продуктивного выбора идеи. Первоначальное брожение по метальному мицелию служит
подготовкой к инновационному скачку мыслей.
Механизм творческого мышления, "работы" интуиции может быть рассмотрен как
механизм самоорганизации, самодостраивания визуальных и мысленных образов, идей и
представлений. Механизм самодостраивания включает в себя, во-первых, направленность
на возникающее целое. Установка (план, основная идея или образ) выполняют роль
путеводной нити поиска.
Во-вторых, на базе увеличения разнообразия, переоценки познавательных
ценностей происходит отбор, отсечение "ненужного". Смысл скрытых установок как раз
селективный, фильтрующий. Механизм творческого мышления - это не случайный перебор
вариантов, а выбор главного, чтобы организовать целое. Самоорганизация
осуществляется вокруг этого ключевого звена. Интеллектуальное и словесное
творчество связано с безжалостным отбрасыванием, беспощадным уничтожением многого
из того, что незадолго до этого было допущено как когнитивный аналог хаоса.
В-третьих, механизм самоорганизации в творческом мышлении может быть
представлен как механизм восполнения недостающих звеньев, самодостраивания,
самосборки целостного образа. Происходит не просто "инсайтная перестройка",
мгновенная организация целостной структуры, как это полагают гештальтпсихологи.
Согласно синергетической модели, творческое мышление представляет собой
самовырастание целого из частей в результате самоусложнепния этих частей. Поток
мыслей и образов в силу своих собственных потенций выстраивает себя.
В-четвертых, научное открытие может быть интерпретировано как реорганизация
проблемного поля (поля вопросов), как кристаллизация знания, выход на структуру.
Причем в научном творчестве, как правило, имеет место целая серия кристаллизаций.
Синергетическое видение исторического развития науки и культуры складывается
из представлений о принципиальной нелинейности и циклическом характере развития,
неравномерности темпов развития и чередовании периодов "сгущения инноваций"
("всплеска талантливости") и "разрежения инноваций" в науке и культуре, инерции
парадигмального сознания и ценности маргинальных и архаических элементов в науке и
культуре.
С позиции синергетики научные революции можно истолковать как "точки
бифуркации" развития науки и культуры. Научные революции связаны с выбором между
альтернативами и с поворотом, коренным изменением в научной картине мира. В
предреволюционный, критический период, как правило, происходит "размножение"
научный направлений и школ, т.е. преобладают дивергентные тенденции. И именно это
разнообразие подходов, концепций и интерпретаций конструктивно для выбора в "точках
бифуркации" собственных устойчивых тенденций развития систем научного знания. Рост
альтернативных научных школ перед научной революцией как бы заранее подготавливает
системы знания к многовариантному будущему.
После научной революции, в период "нормальной науки", напротив, идет
формирование мощного парадигмального течения, т.е. начинают проявляться тенденции
конвергенции.
Отметим одно из наиболее удивительных следствий синергетического видения
развития науки и культуры синергетика показывает нам, что мы должны изменить свое
отношение к маргинальным линиям развития науки и культуры, к так называемым
"тупикам" развития и даже к архаическим элементам. По аналогии с буддийским образом
сознания-сокровищницы можно предложить образ науки-сокровищницы, науки, в которой
не исчезают, а остаются как неуничтожимый фон реликты ушедших в далекое прошлое
эпох.
М.М.Бахтин как-то сделал замечание, что культура располагается на границах.
Границы, побочные линии, маргиналии культуры - это, может быть, в некотором
отношении более ценное и интересное, чем общепринятое и общераспространенное в
культуре. Синергетическое видение культуры, которое стирает резкие временные и
пространственные различия, сближается здесь с постструктурализмом и
постмодернизмом, которые пытаются придать статус "здесь и теперь" всему ушедшему,
полузабытому, утраченному.
Результаты современных исследований в области эволюционной эпистемологии идут
в данном случае в одном русле с синергетическими представлениями. Эволюционноэпистемологический
взгляд на историю познания позволяет объяснить ряд
фундаментальных "заблуждений" коллективного человеческого разума в истории науки,
например двухтысячелетнее (с некоторыми изменениями) существование физики
Аристотеля.
Для этого вводится понятие мезокосма - когнитивного окна, которое открывается
перед человеком, обремененным своей биологической природой. Мезокосм - "когнитивная
ниша человека". А физика Аристотеля, видоизмененная Ж.Буриданом в средние века, -
это правильная мезокосмическая физика, это интуитивная физика, неосознанно
используемая и современным человеком.
Предрассудки классической науки и более ранних этапов развития науки живут в
современном человеке. Из-за своего мезокосмического и эволюционного происхождения
они трудно устранимы. Человек не может выпрыгнуть из своей мезокосмической природы,
и продукты его иннтеллектуального труда носят печать этой его мезокосмической
ограниченности.
Синергетической взгляд на науку позволяет переинтерпретировать и феномен
инерции парадигмального сознания в науке. Процесс становления новой научной
парадигмы связан со своеобразными когерентными, кооперативными эффектами в науке.
Но возникнув по общему согласию и как эффект свободного выбора каждого,
парадигмальное знание, а также вытекающие из него коллективные паттерны мышления и
деятельности, становятся теми "параметрами порядка", которые порабощают каждого
ученого-исследователя, а особенно тех, кто только вступает в научную деятельность
(принцип "парабощения" ввел в синергетику Г.Хакен).
Научное сообщество весьма консервативно, настороженно настроено по отношению к
инновациям.
Можно говорить, по-видимому, о феномене инерции парадигмального сознания в
науке. Инерция - это своеобразный иммунитет науки как организма, как целостной
системы. Это - стремление сохранить существующие структуры знания, направленность и
схемы научно-исследовательской работы. Это - отторжение всего чуждого,
несвойственного для организма науки. Новое, как правило, по началу воспринимается
блюстителями чистоты парадигмального знания как непростительное инакомыслие. С
утверждением новой системы знания оно начинает приветствоваться и распространяться.
Последняя стадия собственной эволюции научных идей - это стадия инволюции идеи, ее
жесткой кристаллизации, догматизации.
Суммируем, что нового вносит синергетический подход по сравнению с близкими к
нему и более развитыми теоретико-информационным и структуралистским подходами к
анализу эволюции научного знания и феноменов культуры. Специфика синергетического
подхода - в исследовании - механизмов становления когерентности, связности событий,
возникновения общепринятых образцов когнитивного поведения и мышления (ибо наука
представляет собой коллективное предприятие, в котором проявляют себя
кооперативные, корпоративные эффекты, подобные формированию коллективного мнения в
той или иной общественной группе);
- роли аналогов хаоса, разнообразия элементов знания и опыта, испытания ряда
ментальных альтернатив для устойчивого и продуктивного функционирования когнитивных
систем;
- быстрых процессов роста научного знания и научной информации, режимов с
обострением (blow-up
regimes), а также смены двух взаимодополнительных режимов на научной среде -
быстрого развития и локализации процессов, с одной стороны, и замедления, спада
активности и "растекания" - с другой;
- соотношения элементов преддетерминации и открытости эволюционных процессов,
связанных с событием выпадения на структуру-аттрактор как одну из спектра возможных
структур знания, с выбором дальнейшего пути эволюции на поле большого, но
ограниченного, спектра возможностей;
- конструктивных механизмов коэволюции сложных, иерархически организованных и
"разновозрастных" структур индивидуального сознания, знания и коллективной
когнитивной деятельности (системы сознания-подсознания ученого; научных школ, как
правило, охватывающих несколько поколений ученых;
- науки как сложной системы, включающей в себя слой интуитивного знания,
скажем, интуитивные представления о движении современного человека, близкие к
физике Аристотеля, народную науку, институализированную науку и неукладывающийся
на сегодня в рамки установленного и объяснимого слой паранормального знания -
паранауку);
- возможности эффективного управления нелинейными системами сознания и знания
посредством топологически правильно организованных, так называемых резонансных,
воздействий.
5. "Детство науки" и детское сознание с точки зрения синергетики
С синергетической точки зрения могут быть проанализированы образы сознания в
филогенезе и онтогенезе человека, представления "детства науки и культуры"
(первобытного сознания) и образы детского сознания. Как для архаического, так и для
детского сознания характерны образы древа познания и поиска, образы мандалы,
цикличности, возвратов к прошлому, к сокровищнице сознания, а также синкретичность
пространственных и временных представлений.
Образы "древа познания" показывают наличие интуитивного чувства (и у древнего
человека, и у ребенка) о плодотворности разнообразия, элементов хаоса для
надлежащей мироориентации. Причем плюрализм жизненных и когнитивных путей означает
не только развертывание возможностей, но и их свертывание, не только элементы
дивергенции в творчестве, познании, жизненной практике, но и элементы конвергенции
в них.
Динамичность развития поддерживается, с синергетической точки зрения, только
за счет чередования двух взаимодополнительных режимов возрастания интенсивности
процессов и их спада, стекания на центральное традиционное ядро процессов и
растекания от него, только за счет частичных возвратов к старому, к традиции, к
"прасреде" сознания, что интуитивно отражается в устойчиво повторяющихся образах
мандалы. Получается, что "прошлое ещё впереди", как однажды выразилась М.Цветаева.
Подобным образом Р.М.Рильке отмечает, что "будет скрыто многое и впредь, чтобы наши
завтрашние дали мы в себе сегодня обретали". Аттракторы развития как будущие
состояния предданы. Они предстают как "память о будущем", "воспоминание будущего".
В детском и в архаическом сознании имеется глубокая связь между
пространственными и временными представлениями. Пространственные и временные
характеристики, оказывается, здесь взаимооборачиваемы. Имеет место
опространствование времени или овременение пространства. В архаическом мышлении и
языке, как показывает Л.Леви-Брюль, "быть здесь", "быть в том или иномместе"
означает в то же время "быть в тот или иной момент". "Вообще, все, что относится ко
времени, выражается здесь словами, которые применялись раньше к пространственным
отношениям". Это коррелирует с синергетическими представлениями о структурахаттракторах
эволюции, в которых пространство и время не свободны, но связаны друг с
другом. Последнее обстоятельство дает возможность "вычитывать" прошлое и будущее
структуры из сегодняшней картины эволюционных процессов в различных
пространственных фрагментах этой структуры. Оказывается, можно не моделировать
будущее, а увидеть будущую картину процесса сегодня. Можно не восстанавливать "по
крохам" прошлое, а найти его в целостности в настоящем.
6. Синергетика как позитивная эвристика: как далеко мы можем идти?
В предыдущих разделах я пыталась продемонстрировать широкие эвристические
возможности синергетики, плодотворность ее применения в различных областях
естественной и гуманитарной науки.
Претензии синергетики на универсальность и на некий род позитивной эвристики
рождают целый спектр человеческих эмоций и рациональных отношений - от
неподдельного интереса или простого любопытства до явного сомнения или даже
раздражения. Это вынуждает нас возвращаться к наиболее глубоким вопросам. Насколько
оправданы синергетические интенции выявить универсальные паттерны эволюции? Как
возможно синергетическое видение мира? Как возможна трансдисциплинарная или кросспрофессиональная
коммуникация на основе синергетики? Ведь известно, что теория,
которая объясняет все, не объясняет ничего. Вольфганг Паули как-то заметил, что
установил для себя эмпирическое правило: если теоретик говорит "универсальное", это
означает пустую бессмыслицу.
Сегодня, когда проходит волна первого восторженного отношения к синергетике, а
равно и ее активного неприятия или простого отрицания, становится очевидным, что
возможности синергетики как позитивной эвристики достаточно фундированы.
Синергетика имеет достаточно сформированное "твердое ядро" в виде выявленных и
естественнонаучно описанных механизмов эволюции сложных систем. Некоторые
результаты, из которых мы выводим мивоззренческие следствия, доказаны в форме
математических теорем.
Стоит упомянуть также о том, что "твердое ядро" новой теории самоорганизации
составляют также два фундаментальных открытия: открытие странных аттракторов и
открытие режимов с обострением (blow-up regimes). Оба эти открытия имеют большое
философское значение. Именно они создают возможность построения моста между
синергетикой, имеющей истоки главным образом в естествознании (в нелинейном
анализе, неравновесной теормодинамике, теории хаоса, фрактальной геометрии), и
гуманитарными науками (когнитологией, эпистемологией, культурологией, социологией,
демографией, экономикой).
Наличие странных, или хаотических аттракторов - один из фундаментальных фактов
в теории самоорганизации. К настоящему времени странные аттракторы обнаружены в
самых разных фрагментах мира природы и человека, начиная с метеорологии и кончая
нейрофизиологией, исследованиями активности человеческого мозга. Странные
аттракторы показывают нам пределы предсказуемости эволюционных процессов и наличие
областей их принципиальной непредсказуемости. Это означает понимание
вероятностного, стохастического поведения сложных динамических систем, которое
обусловлено не ограниченностью наших исследовательских возможностей, а самой
природой этих систем.
Другой фундаментальный факт - это закон роста народонаселения Земли. Мы
привыкли считать, что процессы быстрого роста, такие как рост населения,
"экономическое чудо" или информационный взрыв, происходят согласно
экспоненциальному закону. На самом деле, это - один из мифов классической науки.
Большинство процессов лавинообразного роста протекают гораздо быстрее, в
режиме с обострением, когда характерные величины неограниченно возрастают за
конечный промежуток времени.
Режимы с обострением исследуются в настоящее время в физике плазмы,
метеорологии, экологии (например, рост и вымирание биологических популяций),
нейрофизиологии (моделирование распространения сигналов по нейронным сетям). Те же
самые режимы с обострением имеют место в социальном и культурном развитии. Рост
научной информации и рост населения Земли подчиняются гиперболическому закону, т.е.
эти процессы протекают в режиме с обострением.
Благодаря междисциплинарному характеру этих фундаментальных открытий,
синергетика открывает возможности для нового диалога между естествоиспытателями и
гуманитариями. Синергетика делает шаги в направлении синтеза естественных и
гуманитарных наук, в направлении универсального знания.
Вместе с тем синергетика должна быть достаточно скромной и взвешенной в своих
претензиях, с тем чтобы не вызывать неоправданных надежд, с одной стороны,
сдержанности, опасений или открытого и непримиримого скептицизма - с другой.
Синергетика, разумеется, не в праве претендовать на объяснение и переинтерпретацию
всего и вся в человекознании. Она открывает лишь необычный ракурс рассмотрения
феномена человека и исторического движения культуры. Это - ракурс эволюционности,
когерентности, спонтанности, нелинейности человеческого поведения. С позиции
синергетики возможен свежий взгляд на уже давно известные феномены человеческой
культуры.
Узкопрофессионально ориентированные ученые (скажем, биологи, культурологи,
историки), как правило, не видят необходимости в использовании дополнительного
"концептуального каркаса", в данном случае - нового синергетического языка. Эти
ученые оперируют своей хорошо известной и достаточно глубоко разработанной
терминологией, будь то терминология биологическая или культурологическая. И чтобы
убедить их обратить внимание на новую перспективную область междисциплинарных
исследований, требуется достаточно изощренная аргументация. Можно лишь показывать
плодотворность применения синергетики, но не навязывать синергетическое знание
другим ученым. Вообще видеть не только возможности и перспективы, но и возможные
границы (ограничения) развиваемого подхода - в этом состоит научность исследования.
Хочется надеяться, что синергетика сможет прокладывать себе путь в будущее
лишь синергетическими, не насильственными, а стимулирующими открывать новое
методами. Как выразился в одном из своих выступлений на Форуме В.В.Поремский,
синергетика не учит быть добрым, она излучает добро.
Синергетика также не учит быть мудрым, она и есть эволюционная мудрость.
Синергетика - это мудрость мягкого управления, управления через советы и
рекомендации, фактически управления как самоуправления. Синергетическое знание
говорит о том, как подражать природе в разрешении конфликтов, в притирании частей к
целому, в развитии от этапа к этапу. Синергетика помогает обнаружить эволюционные,
исторические слои мудрости в каждом из нас. Она показывает, что временные
преобразования структуры могут быть пространственно распределены. Она подсказывает,
что можно сделать явным то, что непроявлено в нелинейной среде, что этих скрытых
возможностей очень много, и путь в будущее не предопределен.
РОЛЬ И МЕСТО СИНЕРГЕТИКИ В СОВРЕМЕННОЙ НАУКЕ
Российский научный центр "Курчатовский Институт"
Ю.А.ДАНИЛОВ
В последние годы наблюдается стремительный и бурный рост интереса к
междисциплинарному направлению, получившему название "синергетика". Издаются
солидные монографии, учебники, выходят сотни статей, проводятся национальные
и международные конференции. Серия "Синергетика", выпускаемая известным
издательством "Шпрингер", насчитывает без малого семь десятков выпусков и
продолжает расширятся тематически. Экспансия синергетики, трактуемой весьма
произвольно и расширительно, охватывает не только различные области науки, но
и проникает в сферы человеческой деятельности, носящие сугубо прикладной,
чтобы не сказать земной, характер. Как следствие этого процесса растет число
словосочетаний, использующих ставший модным термин в самых неожиданных и
парадоксальных контекстах: синергетическая парадигма, синергетический подход
к проблемам национальной безопасности, синергетические начала образования и
т.д.
Столь широкая популярность, "подхваченность", одного из направлений
современного точного естествознания радует, но вместе с тем не может не
настораживать, ибо употребление термина всуе, без должного понимания
специфики направления, подчас в полном отрыве от первоначального значения
термина "синергетика", а то и просто как дань модному увлечению, короче,
чрезмерно экстенсивный рост синергетического направления таит в себе
опасность скорой дискредитации и (как следствие) быстрого, хотя и
незаслуженного, забвения.
Именно поэтому представляется важным вернуться к истокам синергетики и
выяснить, какой смысл первоначально вкладывал (и продолжает вкладывать)
создатель синергетического направления и изобретатель термина "синергетика"
профессор Штугггартского университета и директор Института теоретической
физики и синергетики Герман Хакен.
По Хакену, синергетика занимается изучением систем, состоящих из большого
(очень большого, "огромного") числа частей, компонент или подсистем, одним
словом, деталей, сложным образом взаимодействующих между собой. Слово
"синергетика" и означает "совместное действие", подчеркивая согласованность
функционирования частей, отражающуюся в поведении системы как целого. Подобно
тому, как предложенный Норбертом Винером термин "кибернетика" имел
предшественников в кибернетики Ампера, синергетика Хакена также имеет
предшественников, например, в синергетике физиолога Шерринггона, означавшей
согласованное действие сгибательных и разгибательных мышц (протагонист и
антигонист) при работе конечностей, или синергии - слиянии человека и Бога в
молитве. Подчеркнем, что во всех случаях речь идет о согласованном действии.
Разумеется, строгое определение синергетики потребовало бы уточнения того,
что следовало бы считать большим числом частей и какие взаимодействия
подпадают под категорию сложных. Однако сейчас строгое определение, даже если
бы оно было возможным, оказалось бы явно преждевременным. Поэтому далее (как
и в работах самого Хакена и его последователей) речь пойдет лишь об описании
того, что включает в себя понятие "синергетика", и о ее отличительных
особенностях. Строгое определение молодого направления было бы чрезмерно
ограничительным, или, если воспользоваться сравнением Л.И.Мандельштама,
напоминало бы колючую проволоку, в которую укутали младенца.
Системы, составляющие предмет изучения синергетики, могут быть самой
различной природы и содержательно и специально изучаться различными науками,
например, физикой, химией, биологией, математикой, нейрофизиологией,
экономикой, социологией, лингвистикой (перечень наук легко можно было бы
продолжить). Каждая из наук изучает "свои" системы своими, только ей
присущими, методами и формулирует результаты на "своем" языке. При
существующей далеко зашедшей дифференциации науки это приводит к тому, что
достижения одной науки зачастую становятся недоступными вниманию и тем более
пониманию представителей других наук.
В отличие от традиционных областей науки синергетику интересуют общие
закономерности эволюции (развития во времени) систем любой природы. Отрешаясь
от специфической природы систем, синергетика обретает способность описывать
их эволюцию на интернациональном языке, устанавливая своего рода изоморфизм
двух явлений, изучаемых специфическими средствами двух различных наук, но
имеющих общую модель, или, точнее, приводимых к общей модели. Обнаружение
единства модели позволяет синергетике делать достояние одной области науки
доступным пониманию представителей совсем другой, быть может, весьма далекой
от нее области науки и переносить результаты одной науки на, казалось бы,
чужеродную почву.
Следует особо подчеркнуть, что синергетика отнюдь не является одной из
пограничных наук типа физической химии или математической биологии,
возникающих на стыке двух наук (наука, в чью предметную область происходит
вторжение, в названии пограничной науки представлена существительным; наука,
чьими средствами производится "вторжение", представлена прилагательным;
например, математическая биология занимается изучением традиционных объектов
биологии математическими методами).
...Поділитися у соцмережах
