Общие закономерности в понятиях синергетики

 

 

Саморазвитие или самоорганизация сложных нелинейных образований, я буду называть их далее живыми системами, стало предметом новой науки, которая зарождается в лоне системной парадигмы – науки синергетики. Почему так? Да дело в том, что эти структуры включают многие признаки, которые свойственно живых организмам, созданных природой на нашей планете, наделенных потенциалом роста и развития. Синергетика – это наука о самоорганизации, а я бы добавил и о саморазвитии, привнося в ее предмет изучение механизмов, с помощью которых сложные и многомерные образования самопроизвольно эволюционируют, увеличивая уровень своей упорядоченности и подвижной устойчивости, при постоянном взаимодействии с факторами внешней среды.

Поскольку я тяготею к точке зрения, что спонтанные процессы саморазвития можно с полной очевидностью наблюдать на разных уровнях функционирования живого вещества планеты, мои последующие рассуждения будут сосредоточены именно на этом типе саморазвивающихся систем. Рискну сказать больше, я не готов переносить предмет синергетики за пределы живого. Далее, я опущу термин «саморазвивающиеся», чтобы избежать излишней перегруженности текста и ограничусь понятием «система». Если выражаться другим словами, то можно говорить, что синергетика изучает формирование, функционирование и развитие разнообразных целостностей в окружающем мире, встроенных друг в друга с переходом элементов внешней и внутренней туда и обратно. Сам термин синергетика родился как отражения эффекта целого, которое создает взаимосвязанная совокупность элементов, что было использовано в определении сути феномена система. В этом контексте сквозным принципом синергетики, бурно развивающейся в настоящее время в лоне системной методологии, является парадоксальная формула: 2+2=5!? С точки зрения математики - это ложная сумма, а синергетика фиксирует в столь условной величине «5» рождение нового качества, которое не сводится к простой сумме свойств ее слагаемых. Парадокс заключается в том, что в одной науке эта величина ложь, а в другой – истина. Термин «синергетика» возник из соединения двух частей греческих слов: «си», что означает совместное действие и «энергизм» - собственно активность. Получается при их соединении совместная активность, что и фиксируется в командном духе, когда члены команды, работая вместе, делают то, что не могут другие, лишенные этого единства. В последнее время политики, ученые к месту и не к месту стали широко употреблять термин «составляющая», принимая, что предмет разговора имеет множество факторов, которые обусловливают в едином сочетании его многомерную суть. И совсем нелепо слышать расхожий оборот в речах публичных деятелей, когда они употребляют совсем не к месту выражение «по одной простой причине», интерпретируя сложные события в жизни современного общества. Сложные явления не могут быть следствием одной причины и линейной зависимости.

Можно утверждать, что синергетика выступает новым шагом человека в постижении более глубоких закономерностей мироустройства и обнаружения общих механизмов саморазвития широкого диапазона целостностей на пересечениях живого и неживого вещества планеты. Как и всякая новая наука, синергетика базируется на своих понятиях, отражающих более глубокие реалии мироустройства, и закладывает качественно новый уровень понимания сложных закономерностей этого мира. Из общего числа базовых понятий синергетики я выделю только наиболее важные и доступные для восприятия широкого читателя. Однако сразу сделаю одну оговорку. Понятийный аппарат этой молодой междисциплинарной науки еще находится в процессе становления, многие понятие сохраняют разночтение и субъективизм авторских трактовок, поэтому я невольно буду вносить свои определения в дальнейшие построения своих суждений. Исходя из общего замысла книги, в поле моего внимания войдут ключевые понятия, которые можно перевести на житейский уровень понимания и проиллюстрировать на практических примерах. Ряд узких понятий останется за скобками моих построений, пытливый читатель может обратиться к более глубоким источникам, посвященным формализации процессов самоорганизации.

И начну я с житейского опыта и наглядных образов из повседневной жизни каждого из нас. Кто из нас не знает, что день сменяет ночь, а гребень волны – впадина. Кто будет возражать, что ладонь легко переходит в кулак, а лира - в лук. Разве не знаем мы, что после радости приходит печаль, а после бури – затишье. Сокращение сердца сменяет его расслабление, а после буйного лета приходит зимний сон природы и т.д. Все в мире, как и сам мир – это вибрирующая субстанция с переходами одной противоположности в другую. Люди давно узрели эти колебания в зримом мире на уровне житейского опыта, а физики в опытах показали, что даже на микро уровне мельчайшие частицы мироздания, как тот же электрон, скорее вибрируют в пространстве, чем движутся по определенным траекториям. Еще великий Гераклит вывел закон колебательного контура, применительно к полярным свойствам и назвал его законом энантиодромии. Суть его заключается в том, что если происходит развитие одного свойства, то в дальнейшем обязательно произойдет усиленное развитее противоположного ему параметра.

Примечательно, что в развитии общества многие мыслители прошлого видели те же самые переходы или колебания. Наряду с известными циклами переходов, выделенных еще Платоном, приведу рассуждения русского философа С.Л. Франка, исполненные пессимизма, о том, что человечество «блуждает без предуказанного пути, подымаясь на высоты и снова падая с них в бездну, и каждая эпоха живет какой-то верой, ложность или односторонность которой потом изобличается».

Одним словом, мы может сказать, что любая система подвержена влиянию колебательного принципа или закона маятника. Этот принцип колебания параметров системы в диапазоне, допустимым ее относительно устойчивым состоянием или сопряжением противоположностей, получил название в синергетике как явление флуктуаций. Эти флуктуации и лежат в основе всех динамических систем, переживающих процессы самопроизвольного развития и прогрессивного роста. Одной из характеристики этого закона колебаний является ритм. Ритм обнаруживает себя в частоте всех колебательных процессов: от нашего голоса до циклов дня и ночи или ритмов солнечной активности, в унисон которым бьется любая клеточка живого вещества планеты, что было показано в блистательных обобщениях А.Л.Чижевского. Ритмы в окружающей природе могут быть очень частными, а могут быть очень медленными. Ритмы знают свои подъемы и спады, они волнообразны и цикличны. В своей книге о самопознании Н. Бердяев пишет: «Есть ритмичность и периодичность в жизни каждого человека. В своей жизни я особенно замечал. Смена разных периодов связана с тем, что человек не вмещает полноты и не может постоянно находиться в состоянии подъема. У меня бывали периоды больших подъемов, когда я был близок к переживанию экстаза, и были времена ослабления творческого горения». Все в мире развивается циклично и знает основные фазы своего рассвета, расцвета и заката. И эта цикличность особенно наглядна в жизни поколений, культур и эпох человеческой истории. Все рождается, чтобы, пройдя свой путь развития, уступить место новому рождению. Так, из семени возникает плод, а из плода вновь возникает семя, чтобы начать круговорот рождения и смерти, как два нерасторжимых полюса всего живого в мироздании. На Востоке говорят, прислушайся к ритму своего дыхания, и ты почувствуешь единство с ритмом Вселенной. Однако ритмы всего многообразия систем не обязательно синхроничны и симметричны, как и колебательные процессы разного уровня и конкретного типа систем. Мир скорее асимметричен, ибо в нем происходит постоянное изменение диапазона флуктуаций. Все в этом мире одновременно обособленно своей формой и взаимосвязано так, что всякое дискретное явление есть фаза или фрагмент не дискретного или континуального состояния Всеединого. Примерно так же, как луч света включает в себя волновую и пульсовую модальность единой сути одновременно. Многочисленные системы возникают, развиваются, сливаются друг с другом или разрушаются. Как и вновь происходит нарождение новых целостностей из первичных элементов в вековечном потоке жизни Космоса и Духа. И, казалось бы, зловещая печать уничтожения лежит на всех формах живого, а темный хаос поглощает все новые островки жизни, растворяя их в небытие или, выражаясь языком физических законов, приводит все виды превращения энергии и вещества к растущей энтропии или к мертвящему однообразию и пустоте. Ай, нет!

Именно понятие «хаос» обрело в рамках синергетики новое значение. Если с древних времен под хаосом понимали разрушительное или деструктивное начало мира, то синергетика придала этому понятию диаметрально противоположное звучание, вдохнув в него созидательный потенциал. Мы уже знаем, что мир соткан из противоположностей, сопряженных между собой, как Инь и Ян в китайской формуле мироздания. В контексте синергетике хаос сочетает в себе разрушительные и созидательные свойства и функции, я бы сказал, что в нем сочетаются переходящие друг в друга и сопряженные процессы мироздания - смерть и рождение. Он исходная и конечная точка этих двух полюсов жизненного цикла любого организма, любой системы. Наука давно связывала процессы жизни с порядком и беспорядком в универсуме. Современная физика так же пересмотрела исконное отношение к хаосу, она наполнила это понятие значением самым емкого потенциала, насыщенного энергией развития, а не пустотой и конечной стадией распада порядка в мире. Одному из физиков принадлежат слова о том, что порядок в будущем зарождается и бродит в хаосе беспорядка в настоящем.

С понятием «хаос» тесно связано явление кризиса. В самых общих чертах кризис означает распад и упадок, разрыв сложившихся связей и отношений, не соответствующих новой ситуации. Система или организм переходят в режим застоя и могут утратить свою целостность, если не сумеют изменить себя или адаптироваться к изменившимся условиям ее функционирования. Кризис может быть частным и конкретным случаем одного из этапов эволюции отдельной системы, а может приобретать общий и глобальный характер, охватывая большой круг организованностей. Почему так? Дело в том, что принцип матрешки, которому подчинятся все элементы мироустройства, отнюдь не статическая конструкция. Он непреложно включает в общую среду взаимосвязи структур мира динамическое давление одних систем на другие, в силу их растущей или гаснущей экспансии во внешнее пространство. В результате происходит поглощение или разрушение той или иной системы, потому что одна из них может переживать чрезмерное развитие или гипертрофию своей структуры за счет ресурсов других.

Вместе с тем колебательные процессы в любой системе с неопределенной периодичностью перемежают синхронные и асинхронные ритмы в циклы жизнедеятельности всех подсистем и их функционального статуса в целостной структуре. В эти колебательные процессы вторгаются разнообразные факторы и случайности, так как все явления мира изначально континуально взаимосвязаны. Колебательные процессы нельзя уподобить равномерному маятнику Фуко в Исаакиевском соборе г. Санкт – Петербурга. В этом контексте понятие «флуктуации» обрело еще одни смысл. Оно означает, что колебания внутренних факторов системы могут переживать отклонения от заданных параметров и границ ее упорядоченности. И когда асинхронность и разлад колебательных процессов начинает переходить допустимые величины и пластичность механизмов регуляции всех подструктур уже не справляется с тем, чтобы приводит их к общему знаменателю и сохранять устоявшуюся организованность или подвижное равновесие, система входит в критическую фазу своей эволюции. В обиходе мы иногда употребляем выражение «пошел в разнос», подразумевая, что двигатель или организм теряет свой оптимальный режим активности. Не будет упускать, что в динамических образованиях каждое движение маятника актуализирует то одни, то другие полярные функции и свойства системы. И эти критические фазы особенно заметны у систем, переходящих в жизненном цикле своего развития на этапы увядания, угасания или деградации. Старость – это понятие человеческое, природа рядом и внутри распада одной структуры рождает новую жизнь, наполняя ее витальной энергией развития. Собственно критическая фаза и есть кризис системы, и совсем неважно, что представляет собой система, переживающая эту фазу неотвратимого разлада или распада в своем жизненном цикле: человек или организация. К чему мы еще обратимся в более детальном рассмотрении.

И чтобы разбавить сухой и абстрактный текст живыми образами приведу удивительный сонет Шекспира, он должен быть значим любому из нас, ибо никого не минует сия чаша.

Когда твое чело избороздят

Глубокими следами сорок зим,

Кто будет помнить царственный наряд

Гнушаясь жалким рубищем твоим?

И на вопрос: «Где прячутся сейчас

Остатки красоты веселых лет?»-

Что скажешь ты? На дне угасших глаз?

Но злой насмешкой будет твой ответ.

Достойнее прозвучали бы слова:

Вы посмотрите на моих детей.

Моя былая свежесть в них жива

В них оправдание старости моей».

Пускай, с годами стынущая кровь

В наследнике моем пылает вновь.

В этих критических точках рассогласованности и нарушения баланса внутренних ритмов подсистем может быть два пути дальнейшего развития системы: она, либо перейдет в режим дальнейшей дезорганизации и распада, либо, перестроит себя, мобилизует ресурсы и, отладив новый уровень упорядоченности или просто порядок, перейдет на более высокий уровень своей жизнедеятельности. Это раздвоение или ветвление дальнейшего пути эволюции системы принято именовать в синергетике понятием «бифуркации». Хочу сразу обратить внимание читателя на слово ветвление, что невольно порождает ассоциацию с деревом. Бифуркация – это вилка роста веток на дереве. До становления понятийного аппарата синергетики, многие ученые понимали, что эволюция живого вещества планеты происходила, отнюдь не строго вертикально, хотя и спиралевидно. Но эта спираль напоминала ветвящееся древо, на стволе которого одни ветки умирали, другие рождались на пересечении их ветвления. На древе живого ни мало тупиковых веток, а есть такие точки бифуркации, которые дали новые побеги и обеспечили дальнейший рост дерева в целом. И человеку предшествовало много веток на древе живого. Мы отнюдь не прямая линия, идущая от обезьян. Это вульгарная чушь прямолинейно мыслящих людей от науки. Однако традиционно упрощенные представления о генетической производности существующих форм жизни доминировали до зарождения посылок к формированию понятий синергетики. И, пожалуй, модель растущего дерева, как глубинный архетип и принцип организации живого, стал нам доступен с утверждением в лоне познания этой междисциплинарной научной мысли. Понятие «бифуркация» утвердило качественно новую парадигму мышления в понимании законов самоорганизации и саморазвития

Попробую, опираясь на слова Б. Муравьева, сравнившего Вселенную с деревом, посмотреть сквозь призму этого понятия на некоторые аспекты строения сложных функциональных систем в мире.