§ 3. Проблема самоорганизации |

Как уже отмечалось, проблема самоорганизации свя- 1 запа с философским осмыслением термодинамики от- ^ крытых систем (физической сиперегтикой). Под огпкры- \ той системой подразумевают такую, которая взаимо- ] действует с окружающей средой, т. е. обменивается с | этой средой веществом или энергией или тем и другим -\ одновременно. Напротив, замкнутой системой называ- | ется такая, которая изолирована от внешних воздей- | ствий (нет обмена со средой веществом и энергией). '!

Одним из важнейших составных частей классической физики была классическая термодинамика, которая? была термодинамикой замкнутых систем. Согласно'; одному из ее фундаментальных законов (второму нача- >

58

.ту термодинамики) в замкнутой системе энтропия сис­темы (мера неупорядоченности, дезорганизации) сгре-мится к максимуму. По его достижении все макроско­пические процессы в такой системе прекращаются и си­стема переходит в состояние полного теплового равновесия (так называемая «тепловая смерть» системы). Такое состояние называется «тепловой смертью», ибо никакие макроскопические процессы в этом состоянии оказываются невозможными. С точки зрения внутрен­ней структуры данной системы множество ее составных элементов переходит из состояния упорядоченности (той или иной степени) в состояние полного беспорядка (ха­оса). И этот процесс с макроскопической точки зрения (т. е. рассматриваемый в крупномасштабном плане) нео­братим. Например, пусть мы имеем сосуд, разделенный перегородкой на две части; в одной налита красная жид­кость, а в другой синяя. А весь сосуд заключен в такую оболочку, что всякий обмен веществом и энергией со средой исключается. Что произойдет в таком сосуде после того, как перегородка, разделяющая жидкости, будет удалена? В нем начнется процесс диффузии, т. е. спонтанного перемешивания жидкостей в результате которого цветовая неоднородность системы (цветовой «порядок») исчезнет и жидкость станет однородного («белесового») цвета. Спрашивается, а возможен ли об­ратный процесс, в ходе которого эта однородная в цве­товом отношении жидкость спонтанно (самопроизволь­но) вновь бы разделилась на две жидкости разной ок­раски? Опыт показывает, что это невозможно, что такое спонтанное разделение было бы равносильно «чуду», ибо оно нарушало бы второй закон термодинамики (за­кон максимума энтропии).

59

Однако один из создателей классической термодина­мики австрийский физик Больцман ешс в XIX в. пока­зал, что хотя таких крупномасштабных («макроскопи­ческих») флуктуации в замкнутой физической системе мы никогда не наблюдаем, тем не менее теоретически они возможны, хотя крайне маловероятны. Согласно статистической физике вероятность такого спонтанно­го перехода от новообрстеиного хаоса к прежнему по­рядку не превышает вероятности того, что обыкновен­ная обезьяна, произвольно постукивающая по клавишам пишущей машинки, отпечатает, например, такое лите­ратурное произведение как «Фауст» Гете. Это значит, что вероятность спонтанного перехода от хаоса к по­рядку (в том числе, к образованию хитроумных, замыс­ловатых структур) практически равна пулю.

Таким образом, термодинамика замкнутых систем убедительно доказала практическую невозможность макроскопической самоорганизации (спонтанного возник­новения порядка из хаоса) в замкнутых системах.

Как уже отмечалось, в XX в., в период с 1947 но 1969 гг. происходило бурное формирование новой (неклассичес­кой) термодинамики. Эта термодинамика получила на­звание термодинамики открытых систем или, что то же, физической синергетики. Одним из главных ее создате­лей был бельгийский физико-химик И. Пригожин. Важ­нейшее открытие термодинамики открытых систем состо­ит в следующем. В отличие от замкнутых физических си­стем в равновесном состоянии, вероятность образования в которых упорядоченных структур макроскопического масштаба исчезающе мала, в открытых системах в состо­янии, далеком от равновесия, вероятность образования таких структур может быть сколь угодно большой.

60

Таким образом самоорганизация, невозможная в зам­ки}' гых системах, оказалась возможной и реально паблю' даемой в открытых системах.

Из изложенного ясно, что центральной проблемой теории самоорганизации является проблема взаимоот­ношения порядка и хаоса. Общеизвестно, что различные типы порядка и хаоса нестабильны и склонны перехо­дить друг в друга: то там, то здесь упорядоченные струк­туры становятся неупорядоченными (порядок переходит в хаос), а неупорядоченные - упорядоченными (хаое превращается в порядок). Обратим внимание, что такие переходы имеют более фундаментальный характер, чем переходы одних упорядоченных структур в другие упо­рядоченные же структуры и, соответственно, одних не­упорядоченных в другие неупорядоченные.

С точки зрения физики смысл всех подобных перехо­дов состоит в поиске устойчивости (достижении такого состояния, при котором переходы между состояниями cncicMbi прекращаются). Как известно из опыта, есте­ственным свойством любой материальной системы яв­ляется стремление к переходу от менее усюйчивого к более устойчивому состоянию и. в конечном счете, к до­стижению максимально устойчиво! о (при данных усло­виях) состояния. Этот поиск проявляется в двух проти­воположных тенденциях: 1) стремление к максимально неупорядоченному состоянию (хаосу) в замкнутых (изо­лированных от внешних взаимодействий) системах; и ~] стремление к тем или иным формам упорядоченности (при определенных условиях) в открытых системах. Так как мерой беспорядка (дезорганизации) являеюя величи­на, называемая в физике энтропией S. а мерой порядка (организации), естественно, отрицательная энтропия -S,

61

называемая негэнтропией, или «информацией», то пер­вая тенденция выражается п законе возрастания энтро­пии в изолированной системе, а вторая — в законе ее уменьшения, т. е. увеличения негэнтропии в открытой системе (за счет работы, произведенной над системой внешней средой).

Ситуация, однако, осложняется тем, что грань между замкнутой и открытой системой не абсолютна: с одной стороны, замкнутая система может стать открытой вследствие нарушения ее изоляции; с другой стороны, открытая система может стать замкнутой вследствие изоляции ее о г среды. Поэтому рост энтропии может смениться се уменьшением, а уменьшение ростом. Таким образом, как стремление к хаосу, так и к порядку в мире обычных линейных систем оказывается, вообще говоря, неустойчивым.

Между тем. па протяжении первой половины XX в. был открыт ряд новых, т. н. диссипативных структур — от гидродинамических ячеек Бенара (1900) до «химичес­ких часов» Белоусова (1951), — которые придали про­блеме взаимоотношения порядка и хаоса совершенно новый смысл. В 1967-68 it. бельгийский физико-химик Пригожим подвел под все эти открытия теоретическую базу, показав, что в природе существует совершенно но­вый способ стремления материальной системы к устой­чивому состоянию — своеобразный синтез порядка и хаоса (вместо их замены друг другом). Он построил мо­дель т. н. бргосселятора — открытой химической систе­мы, в которой в холе автокаталитичсской реакции спон­танно возникает неравномерное пространственное рас­пределение концентрацией реагирующих веществ, т. е. упорядоченная структура, характер которой не опреде­ляется внешним воздействием на систему.

62

Процесс самоорганизации, протекающий в открытой системе, может быть описан пе только качественно, по и количественно. Это можно сделать с помощью систе­мы нелинейных дифференциальных уравнений. Одной из простейших систем такого типа является система из двух уравнений, предложенная выдающимся английс­ким математиком Тьюрингом (1952):

Здесь X и Y -- концентрации двух разных веществ в жидкой среде; D_x и D_}— коэффициенты диффузии этих веществ. Нелинейный характер уравнений выражен фун­кциями Р(Х, Y) и Q(X. У)- Величины / и г суть соответ­ственно временная и пространственная координаты, ха­рактеризующие величину концентрации веществ X и У в соответствующие моменты времени в соответствую­щих точках пространства.

Система уравнений Тьюринга представляет собой за­кон самоорганизации в открытой физико-химической системе, в которой два разных вещества одновременно вступают между собой в химическую реакцию и диф­фундируют (перемещаются в пространстве). В резуль­тате в открытой физико-химической системе спонтанно возникает устойчивая регулярная структура, существу­ющая лишь до тех пор, пока физико-химическая систе­ма остается открытой (т. е. обменивается со средой ве­ществом).

63

Более сложные, самоорганизующиеся системы описы­ваются более сложными системами нелинейных уравнений.

Так возникло научное представление о диссипатив-ной структуре (системе). Специфика последней состо­ит в том, что ее существование поддерживается посто­янным обменом со средой веществом или энергией или тем и другим одновременно. Отсюда термин «дисшпа-тивныи» (диссипация -рассеяние вещества и энергии)¹. При прекращении такого обмена диссинативпая струк­тура разрушается и исчезает. Этим она существенно от­личается от обычных «равновесных» (Пригожий) струк­тур (например, кристаллы или жидкости), которые пре­красно существуют без подобного обмена. Одним из наиболее простых и эффективных примеров диссипатив-ной системы являются уже упоминавшиеся «химические часы» - ритмическое изменение окраски однородного раствора в пробирке с голубой на розовую и обратно при условии постоянного притока одних веществ и от­тока других. По прекращении такого притока и оттока «химические часы» останавливаются.

Самая важная особенность диссипативной системы состоит в том. что она сочетает порядок с хаосом. Воз­никновение порядка в такой системе с количественной точки зрения выражается в уменьшении ее энтропии S. но последнее происходит за счет увеличения беспоряд­ка в окружающей среде, т. е. за счет роста S среды. Сис­тема отдает часть своей S среде или, что то же, погло­щает часть пегэнтропии I среды. Она не только возни­кает, но и существует за счет поглощения порядка ш

Не следует смешивать понятие диссипашвиоп системы н фичическо* cnnepiei-цке и понятие дмссшштншкш системы в классическом механике.

64

среды (так сказать «питается» порядком) и, следователь-до, усиления там хаоса.

Таким образом, синтез порядка и хаоса, осуществля­емый диссипативной системой, состоит в том, что те­перь упорядоченная структура не может существовать без неупорядоченной, порядок без хаоса. Порядок и хаос вместо того, чтобы исключать друг друга, как это на­блюдается в случае «равновесных» систем, теперь ока­зываются взаимосвязанными - - дополняют друг друга так, чти пи порядок не может существоват ь без поддер­живающего его хаоса, ни хаос без порождающего его порядка: «Хаос и порядок оказались связанными совер­шенно неожиданным образом».¹

Помимо указанного аспекта, синтез порядка и хаоса в диссипативной системе имеет и другой аспект: упоря­доченная реакция этой системы на хаотическое воздей­ствие внешней среды. Разные диссипативные системы оказываются устойчивыми по отношению к разным (в количественном и качественном отношении) классам взаимодействий со средой. Это обстоятельство наряду с масштабами экспорта энтропии S (соответственно импорта пегэнтропии I) позволяет говорить о разных степенях синтеза порядка н хаоса.

Диссипативные системы различаются такими свой­ствами как открытость, неравновссность и нелиней­ность. Открытость означает способ обмена с внешней средой. Это может быть обмен веществом, энергией или информацией или тем и другим одновременно (в раз­ных сочетаниях, например, веществом и энергией или

' Ахромеева Т. С.. Курдюмов С. П., Мадннецкий Г. Г. Парадоксы ^мира нестационарных структур.//Повое в жизни, науке, технике. Мате­матика, кибернетика. - М., 1985, с. 29.

65

энергией и информацией и т. п.). Неравновссность пред­полагает наличие макроскопических процессов обмена веществом, энергией и информацией между элементами самой дисеипативпой системы. Особое значение имеет нелинейность, т. с., способность к самодействию. Из-за отсутствия такой способности линейные системы реа­гируют на внешние воздействия пропорционально пос­ледним: малые воздействия приводят к малым измене­ниям состояния, а большие - к большим (отсюда тер­мин «линейность», подразумевающий линейный характер пропорциональной зависимости). Самодей­ствие же нарушает указанную пропорциональность: малые воздействия теперь могут приводить к очень боль­шим последствиям («мышь родит гору»), а большие — к совершенно незначительным («гора родит мышь»).

Эта непропорциональность зависимости состояния системы от состояния среды делает 'такие системы, с од­ной стороны, исключительно устойчивыми по отноше­нию к крупномасштабным неблагоприятным воздей­ствиям, а с другой стороны —необычайно чувствитель­ными к очень незначительным колебаниям состояния среды определенного сорта. Система может при этоц испытывать глобальный качественный сдвиг в опреде­ленном направлении, причинно никак не связанный с характером тех малых возденет вий. которые среда ока^ зываст на систему. Одним из простейших примеров не: линейной системы является пригожинскин брюсселято| с его способностью к авюкатализу (роль катализатора реакции играют- сами реагирующие вещества). Из ска-данного ясно, что благодаря нелинейности диссипатив ные системы обладают очень своенравным характером резко отличающим их от обычных линейных систем.

66

Подобно тому как разные виды хаоса и разные виды порядка могут образовывать упорядоченные и неупоря­доченные структуры (иерархия хаоса и иерархия поряд­ка), точно так же диссипативные системы, в свою очередь, способны формировать хаотические и упорядоченные структуры более высокого ранга. Причем упорядоченные системы, составленные из диссинативных систем, в свою очередь, могут существовать лишь за счет специфическо­го обмена со средой, в общем случае, веществом, энерги­ей и информацией. Из этих систем можно образовать диссипативные системы еще более высокого ранга и т. д. Нетрудно догадаться, что иерархия диссипативных сис­тем создаст почву для возникновения разных степеней синтеза порядка и хаоса. И подобно тому как существу­ют переходы между разными видами порядка, разными видами хаоса и разными видами порядка и хаоса, анало­гично возможны переходы между диссипативпыми сис­темами с неодинаковой иерархической струю урой. Не все из этих переходов обладают одинаковой устойчивостью (с точки зрения стремления к максимальной устойчивос­ти). Есть, однако, среди них такой переход, который со-ответс! вует принципу максимальной устойчивости. Этот переход и образует то, что с точки зрения теории дисси­пативных систем естественно назвать развитием.

Итак, развитие есть рост степени синтеза порядка и хаоса, обусловленный стремлением к максимальной устойчивости. Поэтому создатели теории диссипативных систем не случайно отмечали, что «эволюцию можно рассматривать как проблему структурной устойчивости»'

Николис Г.. Пригожий И. Самоорганизация в неравновесных систе­мах. - VI.. 1979. с. 22.

67

(Пригожий). Очевидно, что понятие развития в указан­ном смысле имеет универсальный характер, будучи оди­наково применимо как в сфере неорганических, так и биологических и социальных явлений. Общность этого понятия объясняется тем, что в его определении исполь­зованы понятия порядка, хаоса и устойчивости, универ­сальность которых не подлежит сомнению. На фоне необъятною океана взаимопереходов хаоса и порядка рождение простейших диссипативпых систем как эле­ментарной формы синтеза порядка и хаоса и их переход к более сложным формам синтеза (благодаря образова­нию днссипативных систем с более сложной иерархи­ческой структурой) есть, по-видимому, универсальный способ достижения объективной реальностью состояния максимальной устойчивости. Ввиду неустойчивости лю­бых переходов от хаоса к порядку и обратно, максималь­ная устойчивость может быть достигнута лишь путем преодоления самой противоположности между хаосом и порядком.

Мы видели, что с феноменологической точки зрения развитие представляет собой не что иное как процесс преодоления противоположности между порядком и хаосом ввиду принципиальной неустойчивости как упо­рядоченных, так и хаотических структур. Теперь пред­стоит найти ответ не па вопрос о том, как протекает развитие, а на вопрос, почему оно имеет место. Други­ми словами, следует раскрыть внутренний механизм развития, т. е. проникнуть в его непосредственно ненаб­людаемую сущность, которая всегда доставляла ученым н философам много хлопот.

Если предположить, что в основе развития лежит про­цесс отбора, ю тогда для объяснения развития надо от-

68

ветить на три вопроса: 1) ю чего производится отбор; 2) кто его осуществляет; 3) е помощью чего отбор осу­ществляется. Первый фактор удобно назвать тезаурусом; второй — детектором, а третий — селектором.

Тезаурус буквально означает «сокровищница». Такое название очень точно передает¹ смысл обсуждаемого фактора — множество вариантов для отбора. Чем бога­че множество, тем больше шансов найти что-нибудь дей­ствительно ценное (е точки 'зрения того, кто выбирает). Возникает вопрос: каким образом возникает это множе­ство и какова природа его элементов? Ответ на этот воп­рос дает такое вала юс понятие теории диссипа гивпых си­стем как бифуркация. Дело в том, что кал-слая диссипа-швная система имеет свои специфические величины («управляющие параметры»), характеризующие фунда­ментальные свойства этой системы. Например, в случае брюсселятора роль подобных параметров играют концен­трации реагирующих веществ. Каждый параметр имеет свое критическое (пороговое) значение, при достижении которого в количественной эволюции системы проис­ходит качественный скачок - точка разветвления эво­люционной линии, которая и получила название бифур­кации (от англ, fork — вилка). Получается как бы раз­ветвление исходного качества на новые качества. Число ветвей, исходящих из данной бифуркационной точки, определяет дискретный набор новых возможных дисси-пативных структур, в любую из которых скачком (саль­тация) может перейти данная (актуально существующая) структура. Каждая из таких структур соответст вует воз­можным корреляциям между элементами системы (воз­можным кооперативным эффектам). Эти корреляции способны возникать спонтанно в результате комбини-

69

рования внутренних взаимодействии в системе с внешни­ми взаимодействиями системы со средой'. Важно обра­тить внимание на то, что указанные структуры могут очень существенно отличаться от исходной. Диссппатив-ная система в состоянии бифуркации напоминает вас-нсцовского «Витязя на распутье», причем спектр воз­можных альтернатив может быть не менее экстраваган­тным и драматическим. Из сказанного ясно, что именно бифуркация определяет набор возможных nyicii разви­тия, т. е. тезаурус для отбора.

С первого взгляда кажется, что выбор из указанных альтернатив является делом чистого случая (или, как говорят физики, результатом «случайной флуктуации»). Создается впечатление, что бифуркационный скачок от одной диссипативной структуры к другой ничем не де­терминирован. Однако при ближайшем рассмотрении такое мнение оказывается ошибочным: ответственность за выбор в действительности ложится на внутреннее вза­имодействие между элементами системы, которое и иг­рает роль детектора. Подобное взаимодействие в общем

'Главная трудность в понимании «механизма» самоорганизации мате­рии заключается в понимании «механизма» образовании ноъыхаозможтгх диссипативных структур. Каждая подобная структура является результа­том нового возможного кооперативного эффекта. Но что означает такой эффект? Не что иное, как когерентное (самосо! .тасованное) взаимодсйа вие элементов реально существующей (действительной, исходной) диссипатив­ной системы. "1 акое когерентное взаимодействие, с точки зрения классичес­кой финики, представляет собой самиоргшпгмаштое дальнодействие.

Таким образом, набор новых возможных диссипативных структур "эквивалентен набору новых возможных когерентных взаимодействий или. чю ю же, самоорганизованпых дальнодействий. Способность ма-ирин к ciюн 1 энному образованию самых удивит епьныхдиссипагивных структур прекрасно выряжена Пригожнным в следующих словах: «В рав­новесии материя слепа, а вне равновесия прозревает (В. Б.)» (И.Приго­жий. Философия нестабильности /Вопросы философии. 1991. .М'6. с. 50).

70

случае представляет собой столкновение противодей­ствующих причин (рис. 5). часть из которых находится в состоянии конкуренции (С и D; G и Н; А и С; В и Е ит. д.). а друнчя - кооперации (A_s и Л_:. В₂и В,: и т. п.).

Конкуренция означает деятельность в различных и даже противоположных направлениях, тогда как коо­перация — деятельность в одном направлении, т. е. со­вместная деятельность. Поскольку деятельность по-древнегречески звучала как «энергия», то совместная де­ятельность получила название «синергия». Нетрудно догадаться, что конечный результат отбора будет опре­деляться в общем случае не какой-то одной из взаимо­действующих причин, а равнодействующей их всех, или, другими словами, суперпозицией (наложением) всех этих причин. Ясно, что эта равнодействующая определяется не только качественным, но и количественным аспек­том взаимодействия. Последнее же зависит or распре­деления кооперативных тенденций или «соотношения сил» («синергетика») между указанными причинами.

Отсюда ясно, что детектор, так сказать, (перефразируя известное высказывание Эйнштейна), дьявольски «хи­тер», но не «злонамерен», ибо сам не знает заранее, ка­ков будет окончательный итог отбора.

С первого взгляда, может показаться, что тезауруса и детектора уже достаточно для однозначного выбора. Более глубокий анализ, однако показывает, что это не так. Дело в том, что (как следует из реальной практики отбора) один и тот же детектор может выбирать из од­ного и того же тезауруса совершенно разные элементы, если он руководствуется разной установкой; и, напро­тив, разные детекторы из, вообще говоря, разных тезау­русов могут выбрать один и тот же элемент, если их ус­тановки совпадают.

Итак, третий фактор отбора — селектор — представ­ляет собой руководящее правило, на основании кото­рого делается выбор.

В случае произвольного внутреннего взаимодействия в диссипативной системе любой природы в качестве та­кого правила выступает объективный закон, которому подчиняется это взаимодействие. Когда речь идет о дис-сипативных структурах таким законом, как ясно из вы­шесказанного, является соответствующий принцип устой­чивости¹ : в диссипативных системах «поиск устойчивос­ти траст роль естественного отбора»² (Пригожий).

Принцип усюпчивос1и - ^акон взаимоотношении внутренне] о вза­имодействия с внешней срелой. Одно и то же BuyipcuHee взаимодействие в разных внешних условиях будет выбирать разные сценарии (потенци­альные бифуркационные сфуктуры, обусловленные равными коопера­тивными :-»ффек1амм). Напротив, разные внутренние взаимодействия в одинаковых условиях будут выбирать один и го г же сценарий,

~ Пиколис Г.. Пригожий И. Познание сложно! о. — М.„ 1990. с. 89.

72

Бифуркация представляет собой неустойчивое состоя­ние системы. При Э'Ю.м разные бифуркации порождают разные виды неустойчивости. В свою очередь разные типы внутренних взаимодействий могут быть связаны с разными критериями устойчивости. Поэтому принцип отбора (селектор) — это определение того состояния, в которое система должна перейти, чтобы ее состояние ста­ло при данных условиях взаимоотношения внутреннего и внешнего взаимодействия максимально устойчивым.

Таким образом, необходимым и достаточным усло­вием для однозначного (или, по крайней мере, близкого к однозначному) отбора является сочетание тезауруса, детектора и селектора. Общая же картина действия от­бора такова. Случайные количественные изменения, накапливаясь и достигая критического порога, создают для отбора новый в качественном отношении материал (набор возможных бифуркационных структур); взаимо­действие («борьба») противодействующих причин осу­ществляем саму процедуру выбора конкретных элемен­тов из этого материала; а закон устойчивости, которо­му это взаимодействие подчиняется, производит предварительную сортировку материала, играя роль селекционного фильтра. Результатом отбора является мутация, или флуктуация, т.е. реализация (превращение возможной бифуркационной структуры в действитель­ную) одной из буфуркационных структур. Обращает на себя внимание необычайно сложный и тонкий характер механизма отбора, который маскируется тем, что все се­лекционные факторы (тезаурус, детектор и селектор) действуют совместно и сливаются в процессе отбора в нечто единое. Последнее придает всему процессу ка­чественного новообразования в высшей степени загадоч-

73

пый вил. Поэтому неудивительно, что для тою, кто не знает описанных факторов отбора и не представляет себе их взаимоо гношсння, рождение нового качества как вир­туозной комбинации необычных элементов и хитроум­ной (замысловатой) структуры кажется настоящим «чу­дом», иррациональным актом, пе поддающимся рацио­нальному анализу (тайна эмсрджснтности, которой в XX в. уделяли так много внимания Бергсон, С. Ллсксан-дер и др.философы).

В сфере сказанного синергетику можно рассматривать как «теорию образования новых качеств» (Хакен). Ос­нованием для этого является, в частности, то немало­важное обстоятельство, что синергетика описывает стро­го математически (с помощью систем нелинейных диф­ференциальных уравнении), каким образом происходит разветвление старого качества на новые (теория бифур­каций). Механизм бифуркаций делает понятным, «как может чисто количественный рост приводить к каче­ственно новому выбору» (Хакен).

Нетрудно заметить, что проблема самоорганизации в столь общей постановке затрагивает такую фундамен­тальную философскую проблему как обшис закономер­ности качественного изменения и развитии. Эта пробле­ма выходит далеко за рамки физических процессов, ох­ватывая также биологические и социальные процессы. Тем самым, теория самоорганизации физических систем (физическая синергетика) может быть подвергнута даль­нейшему развитию и обобщению. В результате подоб­ного обобщения теория самоорганизации, приобретает общенаучный характер, включая в себя кроме физичес­кой, так же биологическую и социальную синергетику. Причем каждый из этих разделов общенаучной теории

74

а

самоорганизации имес-i как общие (с другими раздела­ми) черты, так и свою специфику. Так что речь не идет о неограниченной экстраполяции всех особенностей фи­зической самоорганизации на биологические и соци­альные системы.

Главная специфика последних состоит в следующем. В отличие от физических диссипативных структур, ко­торые существуют при условии обмена со средой веще­ством и энергией, биологические и социальные струк­туры могут существовать только при условии обмена не только веществом и энергией, но ^информацией. Пос­ледняя, как метко заметил основоположник кибернети­ки Н. Винер, не тождественна ни веществу, ни энергии, а представляет собой «нечто третье», носителем которо-ю является энергия, связанная с веществом или полем.

Хотя количественно информация измеряется нсгэпт-ропией I = -S как мерой упорядоченности (организован­ности, структурности) материи, качественно она этой структурности не тождественна. Если бы это было так, информация была бы атрибутом материи, т. е. была бы присуща всем проявлениям материи, включая и неоргани­ческую природу. Между тем, как показывает опыт, инфор­мация как совокупность значений или «смыслов» появля­ется только там и тогда, где и когда происходит раздвое­ние материального объекта на «знак» и «значение»'.

'Именно потому, что информация всегда является значением некото­рого знака, она в принципе не может существовать без того или иного материального посшеля, Поз i ому как вульгарный материализм, так и вульгарный идеализм одинаково несостоятельны: первый потому, что он отождествляет идеальное («значение») с сю материальным носите­лем («знаком»), a Biopoi'i потому, что он приписывает идеальному само­стоятельное существование, без материального посшеля (самостоятель­ное существование «значения» без мпака>>).

75

Такое раздвоение обычно осуществляется человеком, KOTopbiii может по своему желанию приписывать какой-го ненаблюдаемый «смысл» любым объектам (может, так сказать, закодировать любой объект). Например, человек может приписать определенному расположению звезд на небе функцию знака его судьбы. Но такое появ­ление значения (и. следовательно, простейшей разновид­ности информации; своего рода «кванта» информации) невозможно до появления человека или вообще какой-нибудь информационной системы. Между тем, молеку­лярная биология об] шружила способность у материи ко­дировать себя на уровне макромолекулярных соедине­ний (открытие генетического кода). Генетический код является простейшим случаем самокодирования материи, которое появляется только па определенной стадии раз­вития неорганической природы и не зависит от присут­ствия готовых информационных систем. Более того, есть вес основания полагать, что вес сложные информаци­онные процессы являются результатом длительного раз­вития простейших случаев самокодировапия материи на макромолекулярпом уровне. Подчеркнем, что самоко-дированис материи, по-видимому, возможно только на макромолекулярном уровне.

Из сказанного вытекает важный вывод: информация потому не может быть отождествлена ни с такими раз­новидностями физической материи как вещество или силовое поде, ни с любыми разновидностями энергии как меры движения материи, что она, будучи совокуп­ностью «значений» («смыслов»), есть нечто идеальное как противоположность всякому материальному. Но это идеальное характеризуется тремя особенностями:

1)Опо есть результат развития (самоорганизации) материи. В ходе самоорганизации материя оказывается

76

способной породить собственную противоположность

(так сказать, «отрицает самое себя»).

2. Оно в общем случае не тождественно психическо­ му; напротив, психическое есть результат длительного развития этого идеального. Допсихическое идеальное оказывается промежуточным звеном между материей и психикой (высшей формой которой является челове­ ческое сознание).

3. Для появления в материальной системе информа­ ции требуется не какая угодно, а специальная организа­ ция, которая может быть достигнута только на опреде­ ленном уровне самоорганизации материи.

При этом надо учитывать, что информация бывает двух существенно разных типов: 1) констатирующая (описывающая «факты» безотносительно к пашей опен­ке этих «фактов») и 2) оценивающая (дающая ту или иную оценку соответствующим «фактам»).

Специфика социальных диссипативных структур со­стоит, по-видимому, именно в том, что они могут суще­ствовать при обмене с окружающей средой не только веществом и энергией (как диссипативныс структуры в неорганической природе), не только констатирующей информацией (как диссипативныс структуры в живой природе), но и оценивающей (оценочной) информацией. Это проявляется, в частности, в том, что люди в своей практической деятельности руководствуются не только инстинктами (подобно животным), но и «идеалами» (ценностными ориентирами) и определяемыми этими ориентирами системами ценностей.

Итак, проблема самоорганизации, поставленная тео­рией физической самоор1анизации в рамках термоди­намики открытых систем и приобретшая постепенно

общенаучный характер, при ее более детальном анали­зе сводится к трем более специальным под проблемам: /. Как в общем случае протекает самоорганизация?

2. Почему она вообще имеет место?

3, Куда она. в конечном счете, ведет?

Первую подпроблему условно можно назвать пробле­мой самоорганизовапной критичности^; вторую — про­блемой телеологической («целевой») причинности; тре­тью — проблемой существования суператтрактора.

Самоорганизованная критичность заключается в ба-лапсировапии между простыми и странными аттракто­рами, образующими «критические точки» («точки пе­релома») в процессе самоорганизации. Это значит, что в общем случае самоорганизованная критичность про­является в чередовании процессов иерархизации и деие-рархизации соответствующих диссипатиппых структур (их объединения в более сложные диссипативные струк­туры и их распада на более простые диссипативные же структуры). Процессы локализации и делокализации, концентрации и диссипации и г. п. являются лишь раз­личными побочными аспектами этих более сложных процессов. Суть проблемы самоорганизованной критич­ности и заключается в том, является ли чередование

' ,^г>ю га самая проблема, которая в классической диалектической философии называлась «переходом количественных изменений в каче­ственные». Обратим внимание, чш достижение критическою значения величинами, характеризующими лисашативнуго с фуктуру (внутренние управляющие параметры), связано с досшженнем критического значе­ния величинами, характеризующими обмен ее со средой веществом и энергией (внешние управляющие параметры), например, появление гид-ролинамических вихрей (ячеек Бенара) между двумя неодинаково нагре­тыми пластинами связано с достижением критическою значении разно­стью температур Т₂ - Т/ верхней и нижней пластинок.

78

исрархлгзапии и деиерархизации наиболее общей и наи­более сложной формой самоорганизации или нет.

Более углубленный анализ этих процессов показыва­ет, ч го они могут протекать в разных направлениях: дис-сппативпыс структуры могут объединяться в разной пос­ледовав елыюсти и по разным правилам, в результате чего MOiyr возникать иерархические системы разного типа. Аналогичная картина наблюдается и в случае деиерар-хпзации; сложная диссипативная структура может рас­падаться па более простые разными способами, в резуль­тате чего в роли элементарных структур также могут вы-егупаль дисеипативныс структуры разного типа.

Теперь нам надо обратиться к значению еще одного важного понятия синергетики, которое получило назва­ние «аттрактора». Как показывает опыт, исрархшапия не может продолжаться бет рапично и на каком-то этане останавливается. Предельное состояние, которого может достичь система, подвергающаяся иерархизацип. одно­значно определяется природой самой системы и характе­ром среды, с которой система взаимодействует. В среде с определенными свойствами система, достигшая крити­ческого (порогового) состояния иерархгоации, становит­ся неустойчивой, и тогда начинается обратный процесс — деиерархизация — постепенный (поэтапный, ступенча­тый) распад сложной системы па более простые, причем в общем случае последние не совпадают с первоначаль­ными элементами, из которых образовалась система. В результате этого процесса упорядоченная иерархичес­кая структура превращается в хаотический конгломерат более простых структур (разрушение системы, коллапс, катастрофа). Деиерархизапия, однако, тоже имеет предел. По достижении последнего неустойчивым оказывается уже пс первоначальная упорядоченная система, а тот ха-

79

отический конгломерат, в который она превратилась. И тогда вновь начинается процесс иерархизании. Но это уже не тот процесс, который был ранее, ибо речь идет о поэтапном (ступенчатом) объединении новых элемен­тов, образовании новых структур и появления совершен­но новых взаимоотношений.

Из сказанного ясно, что должны существовать пре­дельные состояния системы как по отношению к иерар-хизации, так и дсиерархизации. Первое естественно на­звать простым аттрактором, а второе — странным (от англ, attraction- притяжение, привлечение). Такойтср-мин связан с тем, что указанные предельные состояния как бы «притягивают» к себе остальные. Выражаясь фигурально, можно сказать, что простой аттрактор — это предельное состояние, к которому тяготеет («стре­мится») порядок, а странный — предельное состояние, к которому тяготеет хаос. Таким образом, процесс раз­вития системы, если его наблюдать достаточно долго, в общем случае не сводится только к иерархизашш (пе­реход от простого к сложному), а представляет собой крайне сложный и запутанный процесс поэтапного

80

(многоступенчатого) чередования процессов иерархиза-цпи и деисрархизации (переход от сложного к просто­му) (рис. 6). Причем детальная специфика такого чере­дования зависит от сочетания особенностей развиваю­щейся системы и особенностей внешней среды.

Так выглядит проблема самоорганизованной критич­ности. Рассмотрим теперь проблему «целевой» причин­ности, которая естественно возникает, как только мы переходим от вопроса, как протекает самоорганизация, к вопросу: почему она вообще имеет место?

Смысл проблемы причинности в синергетике заклю­чается в следующем. Понятие бифуркации приводит к обоснованию нелинейности развития и постановке про­блемы выбора разных сценариев этого развития. При этом ответственность за выбор возлагается на аттрак­тор. Утверждается, что причиной выбора является не­кий «зов аттрактора». Некоторые авторы употребляют и такое выражение — «будущее временит прошлое». Все подобные выражения намекают на то, что законы само-оргапизацим якобы допускают возможность воздей­ствия будущего на прошлое, тогда как согласно обще­научному принципу «действующей» причинности это невозможно. Очевидно, что такое объяснение сииерге-тического выбора эквивалентно введению аристотелев­ских «целевых» («конечных») причин, независимых от «действующих» причин и демонстрирующих ограничен­ность объяснения с помощью «действующих» причин. Надо сказать, что подобное впечатление действительно возникает при чисто феноменологическом подходе к са­моорганизации.

Однако, как только мы переходим от феноменологи­ческого к эссенциальному (сущностному) уровню анали­за, сразу же обнаруживается, что движущей силой са-

81

моорганизации, объясняющей всю ее феноменологию (включая как бифуркации, так и аттракторы), является отбор с ei о тремя факторами (тезаурусом, детектором и селектором). И тогда становится ясно, что выражения «зов аттрактора» и «будущее временит прошлое» — не более чем красивые метафоры, которым нельзя припи­сывать буквальный физический смысл.

Следовательно, переход от феноменологии самоорга­низации к ее эссенциологии позволяет избежать старин­ного телеологического подхода к явлениям (выводяще­го нас за пределы научного мировоззрения и возвраща­ющего в эпоху XV-XVII вв.). По в полной мере этого можно достичь только двигаясь еще дальше — перехо­дя от эссенциологии самоорганизации к ее эсхатологии, что приводит от отбора к суперотбору, а затем к поня­тию суператтрактора.

Возникает вопрос: какова сущность этого процесса? Имеет ли он какой-нибудь особый, скрытый от посто­роннего взора, непосредственно ненаблюдаемый смысл? С первого взгляда, подобный процесс может показать­ся совершенно бессмысленным: все то, что создается во время иерархизации, затем разрушас гея; тем самым раз­витие становится подобием «толчеи воды в ступе» (сво­его рода «сизифова труда»). Создастся впечатление, что тот самый отбор, на который было возложено так мно­го надежд, как будто не приближает систему к устойчи­вому состоянию, а удаляет се от него. Отбор как бы ра­ботает вхолостую.

Существует ли глобальный предел усложнения дис-сипативных систем, или. говоря ученым языком, гло­бальный (абсолютный) аттрактор? В своем известном футурологическом сочинении «Сумма технологии» польский писа гель-фантаст С. Лем сформулировал этот

82

вопрос в следующей форме: «Существует ли потолок сложности систем?» А создатель теории диссипативных структур И. Пригожип дал на него хотя и несколько ук­лончивый, но, в общем, отрицательный ответ: «Слож­ность в природе невозможно свести к некоторому прин­ципу глобальной оптимальности»²; поэтому «пределов для структурной устойчивости (т. е. для системы аттрак­торов у диссипативных систем — В. Б.) не существует»³. Между тем, в теории отбора появляется один вопрос, который в начальные период развития теории всегда остается в тени, по в зрелый период выходит на пере­дний план: существует ли обратная связь между резуль-такиш отбора и его механизмом? Или, другими слова­ми, какое влияние оказывают те или иные результаты отбора на факторы отбора? Как станет ясно из дальней­шего анализа, сущность процесса чередования иерархи-запии и дсисрархизации, стремления к все более интег­рированным формам порядка и к все более дифферен­цированным формам хаоса заключается в осуществлении суперотбора — отбора самих факторов отбора. Это означает поиск совершенно новых тезауру­са, детектора и селектора. Очевидно, что результат от­бора в решающей степени зависит от этих последних. Если в тезаурусе оказываются гораздо более сложные структурные образования, а в роли детектора начинает выступать более «квалифицированное» взаимодействие, подчиняющееся более «мудрому» закону, то результат отбора не заставит себя ждать: он будет резко отличаться

,-Ieu, С. Сумма технологии. — М., 1968, с. 2?9.

; Пригожим И., Ннколис Г., Потмамис сложного. --- М.. 1990. с. 276.

' Пригожим И. От существующего к возникающему. М.. 1985, с. 137.

83

по своему качеству. Ситуация здесь напоминает ту, ког­да ставится задача найти, например, повый минерал с новыми уникальными свойствами. Очевидно, что ве­роятность нахождения такого минерала ре*ко возрас­тает, если поиск ведется в более богатом минералами районе, поиском занимается более квалифицированный специалист, а приборы, которыми он пользуется, обла­дают более совершенной конструкцией. Tei icpb ясно, для чего нужна с первого взгляда такая неприятная проце­дура как деиерархизация: она создает совершенно но­вые элементы, на базе которых можег возникнуть спектр совершенно новых возможных структур (новый тезау­рус). Последние были невозможны в рамках прежних элементов. Кроме того, взаимодействие этих элементов протекает по новому закону (новые детектор и селек­тор). Следовательно, именно деиерархизация придаст переменам в развитии системы радикальный (а не кос­метический) характер. Именно благодаря «творческой» роли хаоса самоорганизация становится не бессмыслен­ной, а глубоко осмысленной «игрой в бисер».

Встает вопрос: в чем смысл роста степени синтеза по- ; рядка и хаоса, который наблюдается в процессе разви­тия диссипативных структур? Другими словами, суще­ствует ли какой-'i о конечный итог в таком росте или же такого итога нет? Возникает мысль, что максимальная устойчивость диссипативной структуры может быть до- . стигнута только тогда, когда исчезнет еамо различие меж ду порядком и хаосом. Взаимоперсходы порядка и хаоса ' в таком случае станут невозможными, и рост степени син-. теза порядка и хаоса потеряет смысл. Полный синтез по- , рядка и хаоса, при котором пропадает всякое различие! между ними, означает возникновение диссипативной

84

слруклурьт, устойчивой по отношению к любым модифи­кациям внешней среды, другими словами, устойчивой от­носительно абсолютного хаоса. Формирование такой диссипативной системы предполагает переход от физи­ческой самоорганизации к самоорганизации биологичес­кой, а затем - к социальной, которая должна опроверг­нуть знаменитый афоризм Т. Гоббса: «Ничто, созданное смертными, не может быть бессмертным».

Таким образом, есть основание полагать, что балан­сирование между простыми и странными локальными аттракторами не лишено определенной тенденции, а именно: оно есть движение к упомянутому глобально­му аттрактору. Теория социальной самоорганизации по­зволяет, однако, утверждать нечто большее: такое до-пушепие было бы только гипотезой, если бы имел место лишь обычный отбор и дело не доходило бы до супс-ротбора. Но именно последний делает существование глобального аттрактора (суператтрактора) не только возможным, но и необходимым. Ведь суперотбор пред­полагает совершенствование самого принципа устойчи­вости, на основании которого производится обычный отбор. А у последовательности принципов относитель­ной устойчивости есть предел в виде принципа абсолют­ной устойчивости.

Итак, на вопрос С. Лема: «Существует ли потолок сложности систем?» социальная синергетика (в отличие от физической синергетики И. Пригожина) даст поло­жительный ответ. Как можно конкретнее представить природу суператтрактора, не впадая в соблазн беспоч­венных спекуляций? Из сказанного ясно, что это дол­жен быть предел культурного развития человечества. а такой предел должен быть пределом технического и

85

художественного развития. Первое представляет собой! не что иное, как абсолютное техническое произведение | (сфера полного господства во всех общественных делах • коллективного разума, или то, что принято называть _: «ноосферой»). Второе есть абсолютное художественное произведение (сфера полного господства в общественных ] делах общезначимого чувства, или то, что можно было I бы назвать «эстетосфсрой»). Следовательно, суператтрак- i тор есть своеобразный синтез, казалось бы, исключаю- t пдих друг друга противоположностей — ноосферы и эс- i тетосферы, т. с. это есть синтез грандиозного техничес- \ кого и не менее грандиозного художественного 2 ансамблей. Подобный синтез предполагает превращение ; человека с его относительной свободой и относительной < моралью в сверхчеловека с его абсолютной свободой и ^:. абсолютной моралью¹ (соответственно человечества — ; в сверхчеловечество, обладающее чудовищной техничес- j кой и художественной мощью). Если суператтрактор, как • этого требует социальная синергетика, действительно должен сформироваться, тогда смысл глобальной соци­альной самоорганизации (или, что то же, смысл всемир- . ной истории) заключается в супермепе'зе — формирова- ; нии сверхчеловека и сверхчеловечества (в их синергети-ческом понимании) — и переходе от обычной сознательной жизни к «сверхжизни». Под последней под­разумевается управление супсраттрактором.

Нетрудно заметить, что социальная синергетика по­зволяет совершенно по-новому подойти к самой острой

¹ Подчеркнем, что понятие сверхчеловека в социальной синергетике существенно обличается от этого понятия у Ф. Ницше. Высшим мораль­ным законом для сверхчеловека в его синергетичожом понимании являет­ся принцип единства всеобщей полезное!и и исеобщей выразительности.

86

проблеме традиционной «философии истории»: «сушс-стауе'1 ли у социальной истории конец или такого кон­ца может и не быть?» (эсхатологическая проблема). Как известно, все философские концепции всемирной исто­рии разделились на две группы: финалистекие (призна­ющие конечность истории) и инфинитные (отрицающие эту конечность). С точки зрения социальной синергети­ки вопрос поставлен некорректно, ибо в такой поста­новке он исключает возможность однозначного ответа.

У всемирной истории в одном отношении есть конец, а в другом такого конца пет. С одной стороны, должен существовать «/w)e.i культурного развития человечества, но, с другой стороны, движение к этому пределу долж­но быть бесконечным. Чтобы приблизиться к этому пре­делу, надо преодолеть существующие социальные про­тиворечия. И хотя преодоление одних противоречий по­рождает новые, суперотбор (извлечение уроков нз преодоления прежних противоречий) i юрождает тенден­цию к минимизации вновь возникающих противоречий. Благодаря этой тенденции появляется возможность сколь угодно приблизиться к суператтрактору, не дос-тигая его за конечный промежуток времени никогда. Таким образом, суператтракгор напоминает асимпто­тическую точку столь популярной в искусстве логариф­мической спирали (рис. 7).

Если мы взглянем на движение к суператтрактору чисто феноменологически, т. е. не прибегая к рациональ­ному анализу, то как сам супсраттрактор, так и движе­ние к нему окрасятся в весьма загадочные тона. Супс­раттрактор засияет перед нашим мысленным взором как «рай» (Данте), «Шамбала» (Н. Рерих), «точка Омега» (П. Тейяр де Шарден) и т. п.

87

Суперотбор при этом будет выглядеть как некая таин­ственная «суперсила» (Г. Спенсер), «мировой дух» (Ге­гель), «универсальная воля» (А. Шопенгауэр), «жизнен­ный порыв» (А. Бергсон) и т. п. Мистическая аура, кото­рой окутаны такие понятия как «суператтрактор» и «супсротбор», еще более усилится, когда выяснится, что суперменез можно интерпретировать как своеобразное явление абсолютного человека (духовной общности людей всех поколений) в образе сверхчеловека. Поскольку абсо­лютный человек принципиально не наблюдаем и не на­гляден, а сверхчеловек может быть сделан потенциально наблюдаемым и наглядным, то придать этим понятиям традиционный религиозный смысл не составит труда.

Социальная синергетика, однако, не только раскры­вает научные основания религиозного мышления, по и показывает его границы.

При чисто феноменологическом (и потому преимуще­ственно эмоциональном) подходе к вопросу суперат­трактор с первого взгляда напоминает аристотелевскую

конечную, или целевую причину и потому легко может быгь истолкован как некая глобальная «цель», к кото­рой стремится в своем развитии человечество. Однако углубленный рациональный анализ природы суперат­трактора показывает некорректность подобной интер­претации по следующим основаниям:

1. Стремление системы к суператтрактору обусловле­ но ее стремлением к максимальной устойчивости, а та­ кое стремление является более общим понятием, чем стремление к цели. Стремление к устойчивости может проявиться в форме стремления к цели (желание есть следствие неустойчивости социального состояния), а может быть вообще не связано с целью.

2. Цель есть субъективный образ, а воплощение этого образа в действительности — результат сознательной деятельности субъекта. Между тем суператтрактор — предельное состояние самоорганизации материальной си­ стемы. Такое состояние есть результат столкновения (вза­ имодействия) разных целенаправленных действий, вооб­ ще говоря, мешающих осуществлению друг друга. В этом отношении движение к суператтрактору бесцельно.

3. Аристотелевское понятие целевой причины пред­ полагает ее независимость от действующих причин. Су­ ператтрактор же не обладает такой независимостью, ибо является продуктом очень сложного и тонкого взаимо­ действия между внутренним взаимодействием элемен­ тов в системе и внешним взаимодействием системы как целого с окружающей средой.

Обобщая синергетический подход к решению эсхато­логической проблемы, можно сказать следующее. Ка­жущаяся мистичность суператтрактора обусловлена не­линейностью процесса движения к нему. Нет ничего уди­вительного в понятии «суператтрактор», если учесть

89

тройной смысл нелинейного характера связи действия с причиной: а) неоднозначность действия (стохастич-ность, пелипейнос1ь первого рода); б) диспропорцио­нальность (нелинейность второго рода): в) реактивность (обратная связь, нелинейность третьего рода).

Из сказанного ясно, что проблема суператтрактора выходит за рамки физической синергетики и становится проблемой социальной синергетики. Она показывает достаточно убедительно, насколько глубоким и перспек­тивным как в научном, так и в философском отношении оказывается подход к анализу развития в физической теории самоорганизации. Именно потому, что физичес­кая синергетика продемонстрировала наглядно, какую фундаментальную роль в развитии играет взаимоотно­шение не просто разных форм порядка, но порядка и хаоса, удалось построить социальную синергетику. Тем самым был достигнут синтез естественнонаучного и гу­манитарного знания — переброшен своеобразный «мост» от естествознания к обществознаниго. причем это было сделано без всякого «физикализма» (неправомер­ной экстраполяции специфических физических законо­мерностей на область социальных явлений) с полным учетом специфики социальных закономерностей, Прин­ципиальная новизна такого подхода к социальным яв­лениям состоит в двух очень важных моментах. Во-пер­вых, приняв форму теории самоорганизации диссипа-тивных структур, общая теория развития освободилась от той спекулятивно-умозрительной мантии, в которую ее закутала классическая диалектика, и приобрела яс-ный эмпирический смысл. Во-вторых, впервые в истории теоретической мысли был открыт путь для решения эс­хатологической проблемы (проблемы «смысла» истории) в рамках последовательного научного мировоззрения.

90