Этап формирования постнеклассического естествознания

 

Этот период, начавшийся с пятидесятых годов XX столетия, связывают с широким распространением идей и методов синергетики – теории о самоорганизации и развитии сложных систем любой природы – и появлением междисциплинарных отраслей науки. Теория о самоорганизации сложных систем выросла на почве термодинамики, которая начала складываться с середины XIX века. Этот раздел физики изучает свойства макроскопических систем в состоянии термодинамического равновесия и процессы перехода из одного состояния в другое. Примечательно, что в центре внимания термодинамики стоят системы, развитие которых характеризуются необратимостью. Иными словами, время здесь имеет строго определенную направленность. Например, законы классической механики остаются справедливыми и для тех процессов, время которых обращено вспять. В термодинамике же эта операция со временем неосуществима, поскольку она нарушает один из фундаментальных её законов, согласно которому термодинамические системы всегда изменяются в сторону увеличения энтропии (меры беспорядка). Очевидно, что подобные системы имеют необратимый характер.

Такая же черта как необратимость свойственна и эволюционным процессам в биосистемах, и, в частности, она присутствует в теории Дарвина о происхождении новых видов растений и животных. Однако если в термодинамических системах процесс идёт в сторону дезорганизации, в сторону увеличения беспорядка, то в биосистемах эволюционные процессы, напротив, сопровождаются усложнением их организации. Одна из причин такого положения дел заключается в том, что термодинамические системы являются изолированными, замкнутыми системами, которые не обмениваются с внешней средой ни энергией, ни веществом, ни информацией (разумеется, такие системы являются научной абстракцией), в то время как биосистемы всегда являются открытыми, ибо они постоянно взаимодействуют с внешней средой.

С появлением синергетики ситуация в корне меняется. В центре внимания этой новой дисциплины стоят теперь открытые системы, способные обмениваться с внешней средой энергией, веществом и информацией. И граница, отделяющая биосистемы от систем неживой природы, размывается. Один из основоположников теории о самоорганизации стал немецкий физик Г. Хакен, который и предложил назвать это новое направление исследований синергетикой (что с греч. означает «совместное действие»).Оказывается, открытые системы способны к самоорганизации, и биологические организмы тому пример. Э. Шрёдингер – один из создателей квантовой механики – в статье «Что такое жизнь? С точки зрения физика» так подчёркивает эту особенность живой природы: «Средство, при помощи которого организм поддерживает себя постоянно на достаточно высоком уровне упорядоченности (равно на достаточно низком уровне энтропии), в действительности состоит в непрерывном извлечении упорядоченности из окружающей его среды» [14, с. 47]. Однако и в неживой природе существует множество систем, способных к самоорганизации. Примером такой системы является лазер, с помощью которого получают мощное оптическое излучение. Хаотичные колебательные движения, составляющих его частиц, благодаря поступлению энергии извне, приводятся в согласованное движение, из-за чего мощность лазерного излучения во много раз увеличивается.

Самоорганизующиеся системы, помимо того, что они должны быть открытыми характеризуются следующими особенностями:

1) Эти системы время от времени приходят в неравновесное, неустойчивое, нестабильное состояние, – это так называемые “точки бифуркации”.

2) Эти системы в состоянии неустойчивости очень чувствительны к случайным отклонениям в ту или иную сторону; малое возмущение (флуктуация) способно вызвать изменение всей макроструктуры в целом. Таким образом, можно сказать, что появление нового в мире всегда связано с действием случайных факторов.

3) Эти системы в состоянии неустойчивости могут сами себе задавать законы дальнейшего развития, – т.е. они располагают множеством путей развития. Иными словами, самоорганизующиеся системы в принципе непредсказуемы.

4) Эти системы должны быть достаточно сложными для того, чтобы проявились принципы самоорганизации. Иными словами, сложность таких систем должна превышать определенный порог.

Разумеется, для того, чтобы в самоорганизующейся системе образовался новый, более сложный порядок (и, соответственно, энтропия системы уменьшилась) необходим постоянный приток энергии извне. Таким образом, синергетический подход позволяет создать общую теорию эволюции, как в живой, так и в неживой природе. А поскольку самоорганизация свойственна как материальным, так и духовным системам, то существование общего подхода дало возможность сблизить естественные и гуманитарные дисциплины. Огромную роль для этого сближения сыграл принцип коэволюции, который гласит, что эволюционные процессы, прослеживаемые на природном и духовном уровнях, тесно взаимосвязаны между собой. Этот принцип, в частности, лег в основу социобиологии – науке, образованной на стыке гуманитарных и естественнонаучных дисциплин. (Её основоположником считается американский учёный Э. Уилсон, который в 1975 г. выпустил в свет книгу «Социобиология: новый синтез».) С точки зрения социобиологии человек состоит из биологической и социальной компоненты; первая компонента изучается в естествознании, вторая – в гуманитарном познании. И задача, которую видит перед собой социобиология, заключается в том, чтобы дать наиболее полное описание природно-биологических основ жизнедеятельности человека и в том, чтобы объяснить эволюцию культуры изменениями на биологическом уровне.

К особенностям нынешнего этапа в развитии науки можно отнести и наметившуюся тенденцию к сближению природного мира и мира человека. И свидетельством тому является, например, широко распространившийся в естествознании ХХ века так называемый «антропный принцип», согласно которому вселенная, описываемая теорией, должна теперь включать в себя, хотя бы как возможность, появление человека – своего наблюдателя.

 

Контрольные вопросы

 

1. Какой смысл приобретает понятие «рационализм» когда оно используется для характеристики античной науки?

2. Почему для античного человека земное в чувственном знании открывалось как достижимое и изменчивое, а небесное как недостижимое и неизменное?

3. Почему для античного человека неизменное и постоянное имело важнейшее значение?

4. В чем особенность абстрактных идеальных сущностей?

5. В чем отличие идеальных сущностей, выраженных в числе (математических знаках) от идеальных сущностей, выраженных в понятиях (например, философских)?

6. Почему для объяснения закономерностей движения небесных тел лучшим средством выступала математика?

7. Почему идеальная форма (= идея) Платона не предполагает никакого изменения своего качественного состояния?

8. Почему взгляды Платона характеризуют как разновидность пифагореизма?

9. Какое значение для науки и для культуры в целом имела актуализация мира абстрактного мышления античного человека?

10. Каково научное и мировоззренческое значение коперниканской революции в астрономии?

11. Можно ли судить об эквивалентности систем Птолемея и Коперника с точки зрения общей теории относительности?

12. Покажите физический и философский аспекты геоцентрической и гелиоцентрической моделей мироздания?

13. Была ли  простота критерием истинности для выбора правильной гелиоцентрической модели мироздания?