Князева Е.Н., Курдюмов С.П. ОСНОВАНИЯ СИНЕРГЕТИКИ:
СИНЕРГЕТИЧЕСКОЕ МИРОВИДЕНИЕ. (Историческая ретроспектива; синергетика как новая парадигма; диалог с И.Пригожиным; расширение антропного принципа; синергетика в контексте культуры; основные принципы синергетического мировидения). № 20. Изд. стереотип.

Оглавление

Предисловие ко второму изданию

Синергетическое движение в России развернулось необычайно широко, и синергетика стала очень популярным направлением. Созданы и плодотворно работают синергетические центры в Санкт-Петербурге, Саратове, Белгороде, Томске, Иркутске и многих других городах. Синергетика в России – это феномен, которому нет равных в мире. И этот феномен сам по себе, как научно- и культурно-историческое событие, достоин изучения.

В Германии синергетика связана, прежде всего, с именем Германа Хакена, ее основателя, но его не столь многочисленные последователи занимаются в основном частными приложениями синергетики к задачам физики, информатики, психологии и психотерапии. Огромный вклад в развитие и популяризацию идей синергетики в Европе и в мире, в том числе и в России, внес Илья Романович Пригожин (1917–2003), Нобелевский лауреат 1977 года, и его Брюссельская школа с Г.Николисом, И.Антониу, А.Баблоянц, В.Басиосом, но его исследования воспринимаются мировым научным сообществом далеко не однозначно. Пригожин как физико-химик был философствующим ученым, поистине ученым-романтиком, и блюстители чистоты и строгости научных изысканий в различных областях естествознания нередко смотрели весьма скептически на его попытки широко применять модели нелинейной динамики, его теорию диссипативных структур и выстроенную на ее базе философию нестабильности. Синергетика во Франции предстает в образе методов познания сложного в мире, ее олицетворением является там Эдгар Морен, Президент Ассоциации сложного мышления, весьма влиятельной организации во всем франкоязычном и итальяно- и испаноговорящем мире. То, что развивает Эдгар Морен, – это действительно мышление в духе И.Пригожина, но с большим культурологическим, социальным и образовательным подтекстом. Синергетика доводится здесь до инженерии познания сложного, до требований радикальной реформы образования, социального управления и практической деятельности. Но все-таки, рискну сказать, что синергетика по-французски – это пока мышление интеллектуальной элиты, а не мышление масс, рядового (но не заурядного!) преподавателя или рядового (но не обычного, а прошедшего синергетическую подготовку, например, в Российской академии государственной службы при Президенте РФ) управленца, каковой она становится в России.

Книга, которую держит в руках читатель, ценна, во-первых, тем, что в ней отражена специфика российской школы синергетики Курдюмова–Малинецкого по сравнению с развитием синергетики в мире. Можно выделить четыре особенности этой научной школы:

1. Исследование сложных спектров структур, возникающих в открытых и нелинейных средах, в которых эволюционные процессы развиваются в режимах с обострением. Это – идея дискретности возможных выходов в будущее, спектров различных (возможных, допустимых и реализуемых) путей в будущее, причем их реализуемость (осуществимость) или нереализуемость (неосуществимость) зависит от собственных свойств той или иной открытой и нелинейной среды (сложной системы).

2. Развитие идеи коэволюции, излюбленной идеи С.П.Курдюмова; поиск конструктивных принципов коэволюции, т.е. совместного и взаимосогласованного развития сложных структур и способов их интеграции в единое целое. При объединении частей в единое и динамично развивающееся целое необходимо согласование по ряду параметров, главным из которых является темп развития, необходимо "достижение консенсуса". Части вынуждены чем-то жертвовать при вхождении в целое, но в итоге, в случае правильного, резонансного их объединения целое ускоряет темп своего развития. В этой связи нами было введено представление о темпомире: сложные структуры при их объединении становятся целостным образованием, а не конгломератом разрозненных фрагментов, когда происходит синхронизация скоростей их развития, когда они начинают развиваться в одном темпе, т.е. попадают в один и тот же темпомир.

3. Синергетическое расширение антропного принципа. В середине 1990Нх годов нами была развита идея о возможности синергетической переинтерпретации антропного принципа, известного в своей космологической формулировке. Путь к сложному – это узкий коридор, небольшая щель в будущее. Антропный принцип оказывается принципом существования сложного в том мире, в котором мы живем.

4. Развитие представлений о связи пространства и времени и о связи различных временных модусов (прошлого, настоящего и будущего) в эволюции сложных структур. Построение всякой сложной организации (структуры) связано с ее способностью включения элементов "памяти", причем "памяти" разной глубины. Так устроен и человеческий мозг, и сложная социальная организация. Память культуры – это ее традиции. С синергетической точки зрения важно понять возможные связи структур разного возраста при их объединении в единую структуру. Вс\"е связано со всем, но не как угодно, а определенным образом, и не просто локально, но и нелокально. Существует связь с будущим, т.е. будущее, причем неоднозначное будущее, влияет на настоящее и организует его, ведет отбор элементов настоящего, требуемых для построения определенной будущей организации. Существует связь с прошлым, прошлое не исчезает, а живет в настоящем, прямо как в представлениях философов-экзистенциалистов – С.Киркегора, М.Хайдеггера и др. Непрерывно нарастающий ком прошлого разбухает и надрывается, рождая искры природных и социокультурных инноваций.

Во-вторых, в книге развернуто мировоззренческое содержание математических моделей эволюционных процессов в открытых нелинейных диссипативных средах. В пятой главе, которую Сергей Павлович Курдюмов считал наиболее важной, сформулированы принципы синергетического видения мира. Чрезвычайно важно, что в основе философских рассуждений лежат результаты математического моделирования и вычислительного эксперимента, т.е. философия синергетики строится не умозрительно, как, скажем, натурфилософия Шеллинга или Гегеля, а фундировано, на базе математических моделей, некоторые результаты доказаны строго, в форме математических теорем.

Особенностью книги является также пронизывающее ее всю сравнение синергетического стиля мышления и восточного стиля мышления и мировосприятия, характерного, прежде всего, для даосизма и буддизма. И хотя демонстрации близости современной синергетической теории и учений Востока специально посвящен лишь один разд.4.2 в гл.4, во всей книге последовательно проводится идея о возможном синтезе культур Востока и Запада через синергетику. Идея о возможности такого синтеза становится правдоподобной именно благодаря тому, что синергетика и Восток непостижимым образом оказались имманентно связанными друг с другом.

Восточный принцип недуальности мышления, синтетического и взаимодополнительного понимания противоположностей переоткрывается синергетикой в таких ее представлениях, как "порядок через хаос", "единство через разнообразие", "устойчивость через неустойчивость", возвращение на старые следы для прорыва к новому, операциональная замкнутость системы как частичная замкнутость всякой открытой системы, что является необходимым условием для ее самоорганизации и поддержания ее идентичности (баланс доли автономии и зависимости), мощные результаты малых резонансных воздействий ("малые причины больших событий"), конечность времени существования, "жизни" сложных структур как условие их усложнения и полновесной жизни ("жить конечное время, чтобы вообще жить", "лишь смертное способно жить и развиваться").

Сергей Павлович Курдюмов с увлечением изучал учения Востока. Он пытался, с одной стороны, рационально истолковать восточную мистику и распознать мудрость даосских и буддийских учений и практик йоги, а с другой – через сопоставление с Востоком подтолкнуть развитие самой синергетической теории, понять, как делать в ней следующие исследовательские шаги, ибо был мастером постановки проблем для своих учеников. Когда я первый раз слушала его лекцию в декабре 1983 года в Политехническом музее, он восторженно ссылался на книгу Татьяны Петровны Григорьевой "Японская художественная традиция" (М.: Наука, 1979). Впоследствии это вылилось в многолетнее плодотворное сотрудничество с этим видным российским востоковедом.

Теперь несколько слов о том, как рождалась эта книга. Книга о синергетике рождалась синергетически: от части к целому и от целого к частям, от большого к малому и от малого к большому. Книга строилась путем пульсаций развертывания и свертывания ее содержания, текстуального растекания и концентрации на главном. Сначала в 1991 году мы решили написать совместную статью о синергетическом мировидении для журнала "Вопросы философии", тем более что получили приглашение от редколлегии этого журнала. Но статья разрослась и получилась огромной, раза в четыре превышающей приемлемый для журнала объем (около 100 страниц машинописного текста). Пришлось ее ужимать, выделяя главное, подчеркивая отличие нашего понимания синергетики от воззрений И.Пригожина, в итоге этот сжатый и переработанный текст был опубликован журналом в N12 за 1992 год и затем лег в основу гл.2 нашей книги. Эта первая совместная статья стала стержнем книги, мерилом для отсечения ненужного из первоначального амебообразного текста и обрастания его новым содержанием. Вторым центром кристаллизации стала ясно осознаваемая задача сравнить синергетику и идеи Востока, что составило содержание почти целой главы. Лишь позднее, почти через 10 лет, в нее был включен раздел с кратким сравнительным анализом синергетики и философских учений философов Запада, что отчасти сбалансировало наше увлечение Востоком. Глава 3 "Синергетическое расширение антропного принципа" была включена в книгу позднее и представляла собой обработанный вариант журнальной статьи (Вопросы философии. 1997. N3).

В настоящее издание как приложение включена запись доклада С.П.Курдюмова на конференции "Языки науки – языки искусства", состоявшейся в Суздале в июне 2002 года. Живое слово Сергея Павловича несет в себе наряду с глубоким научным содержанием и эмоциональный заряд, его личную духовную энергию и порыв "глаголом жечь сердца людей".

Немыслимо, что переиздание нашей книги "Основания синергетики" (СПб.: Алетейя, 2002) мне пришлось готовить без Сергея Павловича Курдюмова, который физически ушел от нас в декабре 2004 года, но духовно остается с нами. Наш труд разделен теперь на две самостоятельные книги: за настоящим изданием последует вторая часть "Основания синергетики. Человек, конструирующий себя и свое будущее", в которую будут включены 5 последних глав прежнего издания и 2 его приложения.

За период 2002–2005 годов мои исследования в области синергетики получили поддержку со стороны российских фондов (гранты РФФИ 03-06-80252 и 04-06-80254 и РГНФ 01-03-00367 и 04-03-00130), а также зарубежных – Дома наук о человеке (Париж, Франция) в марте 2002 и марте 2005 годов и фонда Александра фон Гумбольдта (Германия) в январе 2004 года. Всем фондам, поддерживавшим мою научно-исследовательскую работу за эти годы, выражаю свою благодарность.

Сергея Павловича Курдюмова больше всего заботило то, чтобы синергетические идеи распространялись по миру и приживались в нем, произрастали, принося новые плоды, чтобы синергетическое движение в России ширилось и становилось более влиятельным, чтобы к ученым стали серьезно прислушиваться политики. Главное, как говорил он, – бросить идею в мир, зажечь процесс самоорганизации в нем. Главное – чтобы эти идеи стали постановкой для исследований у будущих поколений ученых и чтобы в соответствии с ними строилось будущее России и мира.

Поэтому те усилия, которые предпринимает в настоящее время издательство URSS и председатель редакционной коллегии серии "Синергетика: от прошлого к будущему" профессор Г.Г.Малинецкий по изданию и переизданию книг по синергетике в России, достойны глубокой благодарности как со стороны авторов, так и читателей, особенно молодого поколения, вступающего в активную жизнь. Синергетика поможет нам сконструировать желаемое будущее. А пока мы не изобретем для себя лучшего будущего, мы не будем иметь никакого.

Из предисловия к первому изданию

За девять лет, прошедшие со времени написания нашей книги "Законы эволюции и самоорганизации сложных систем", произошли существенные сдвиги в ментальной и духовной атмосфере общества. Современный мир потрясает темпом происходящих в нем изменений, а Россия, кроме того, – глубиной нестабильностей и кризисных явлений. В условиях быстрых изменений политической и социальной обстановки шоковые и стрессовые состояния людей становятся не исключением, а скорее правилом. Сориентироваться в изменяющихся социальных ситуациях и приспособиться к каскадам экологических, политических, научных сдвигов в мире – весьма непросто. Это приводит к росту хаотических элементов в общественном сознании и культуре.

Неясно, как жить сегодня и что ожидает нас завтра. Утрачены ориентиры, к чему готовиться и каких моральных правил следует придерживаться в своей деятельности. Остро встает вопрос о том, для чего вообще жить. Темные глубины сдерживаемых культурой и исторической традицией животных инстинктов начинают диктовать свою примитивную политику выживания. Эту стадию усиления неопределенности и хаоса отражают современное искусство, массовая культура, философия.

Современные средства связи многократно усиливают потоки передаваемой информации. Многие семьи российской интеллигенции, следуя прежним традициям, чтят книгу, собирают собственные обширные библиотеки. Но для каждого члена этих семей неизбежно наступает такое время, когда он понимает, что никогда не прочтет и даже не пролистает всего собранного.

Еще более остро ощущение неосуществленных намерений, моря возможного, но пока неизведанного, то ощущение, которое создает виртуальный мир. Толпы людей, скопления исторических событий, огромные массивы всевозможных сведений – со всем этим ежедневно и непроизвольно сталкивается всякий человек через телевидение, радио, видеозаписи, компьютерные диски и дискеты, через Интернет. При этом, как правило, навязываются трафареты примитивного массового сознания. Потоки информации ошеломляют, гипнотизируют, не успевая быть подвергнутыми анализу, они смывают друг друга. Переизбыток информации подавляет ее личностное осмысление и использование. Вносится сумбур в личностный мир всякого человека, насаждается чувство неотличимости жизни и необходимости следования преподносимым образцам поведения, не остается места для выдумки и полета творческой мысли. В том случае, если личностные защитные оболочки человека ослаблены, может существенно ослабевать процесс генерирования новой информации и нового знания, для которого необходимы достижение внутренней тишины и концентрации интеллектуальной деятельности.

Усиление информационных потоков в обществе является аналогом усиления диффузионных, диссипативных элементов по сравнению с организующим началом (работой нелинейных источников) в эволюции сложных систем. Это приводит к уменьшению скорости роста при сохранении основных системных свойств. Человечество частично возвращается в прошлое. Развитие общества замедляется, наступает стадия как бы нового средневековья. Таков один из сценариев осуществления глобального демографического перехода в ближайшие десятилетия XXI в.

В таких социально-психологических условиях синергетика как общая теория самоорганизации и сложности может сыграть роль нового мировоззренческого ориентира. Глубокое увлечение или неприкрытый скептицизм, неподдельный интерес, простое любопытство или раздражение по поводу претензий синергетики на универсальность – весь спектр человеческих позиций и отношений вызывает синергетика. Синергетика не оставляет людей равнодушными. И это главное.

Синергетика становится не просто модной, но действенным инструментом исследования сложных систем. Фигурально выражаясь, она распространяется в виде некой ментальной инфекции. Заразившись синергетикой, почувствовав конструктивность и эвристичность синергетического образа мышления, становится трудно излечиться от этой "синергетической болезни".

Настоящая работа представляет собой лишь одно направление в многорусловом синергетическом течении. Здесь важен даже не сам термин "синергетика", который используется в данном случае как некий зонтообразный термин, охватывающий различные подходы к пониманию принципов коэволюции и самоорганизации сложноорганизованных систем самого разного рода. Эти подходы развиваются в ряде научных школ в России и на Западе. Общая направленность этих исследований может быть выражена немногими ключевыми словами: эволюция, коэволюция, самоорганизация, сложные системы, хаос, нелинейность, нестабильность, открытость, устойчивое развитие (sustainable development).

Частично эти разные направления к построению теории самоорганизации и сложности были представлены на январской (1996) встрече Международного московского синергетического форума и на Международном симпозиуме "Синергетика и общество", состоявшемся в Санкт-Петербурге 22–24 января 1999 г.

Январский Форум-1996 прошел под общим названием "Устойчивое развитие в изменяющемся мире" в санатории Тимирязевского парка Москвы 27–31 января 1996 г. Брюссельскую научную школу И.Пригожина представляли на форуме директор Международного Сольвеевского института, доктор И.Антониу, выступивший с докладом "Вероятностное обобщение динамики и сложности", и молодой сотрудник этого института В.Басиос с презентацией на тему "Управляемый хаос: приложение к вероятностной причинности".

От немецкой группы ученых, объединенных вокруг Центра синергетики при Институте теоретической физики профессора Г.Хакена в Штутгарте, выступил профессор К.Майнцер, который сформулировал некоторые философские и футурологические следствия новой науки о самоорганизации и сложности.

Результаты всестороннего исследования проблемы, понятия и самого термина "сложное" были изложены в докладе профессора Э.Морена, директора Центра трансдисциплинарных исследований (социология, антропология, история) в Париже.

Профессор Э.Ласло, президент Международного общества наук о системах, член Римского клуба, рассказал о своем понимании способов построения трансдисциплинарной единой теории.

Большой интерес вызвал доклад профессора Дж.Николиса из Университета Патраса (Греция) "Хаотическая динамика лингвистических процессов и формирование паттернов в человеческом мозге: новая модель селективной передачи информации".

Конструктивность применения новой синергетической методологии к пониманию хода процессов урбанизации была показана профессором Г.Бюржелем из Парижского университета в докладе "Новые подходы к урбанистическим процессам и управлению городской политикой".

Нетрадиционные подходы к образованию, по сути дела основы "синергетики образования", были развернуты в докладе профессора Г.Шефера из Университета Гамбурга, президента Ассоциации немецких биологов.

Российские исследования в области синергетики и ее социальных приложений были представлены в докладах академиков В.С.Степина и Н.Н.Моисеева, профессоров Т.П.Григорьевой, Ю.А.Данилова, С.П.Капицы, Ю.Л.Климонтовича, А.П.Огурцова, Д.С.Чернавского, В.А.Шупера, а также авторов настоящей книги. Статьи, подготовленные по результатам сделанных на январском Форуме-1996 докладов, легли в основу недавно вышедшей в свет книги "Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов" (М.: Прогресс-Традиция, 2000).

Спектр представленных на этом форуме докладов и выступлений позволяет лучше определить место научной школы в Институте прикладной математики им.М.В.Келдыша РАН, результаты многолетней работы которой обобщают и философски осмысливают авторы этой книги. Синергетика рассматривается здесь как теория нестационарных быстро развивающихся структур в открытых нелинейных средах (системах). В фокусе внимания оказываются механизмы локализации процессов в виде эволюционирующих (метастабильных) структур, типы быстрых, лавинообразных процессов (так называемых режимов с обострением) и способы их взаимного переключения, конструктивные принципы коэволюции сложных структур, иначе говоря, принципы соединения, сборки структур "разного возраста", структур, развивающихся в разном темпе, в одну более сложную.

Итак, с позиции сегодняшнего дня синергетику можно рассматривать как междисциплинарное движение в современной науке, знаменующее собой становление нового взгляда человека на мир и на самого себя в этом мире. Синергетика – это новый диалог человека с природой, новый синтез человеческого знания и мудрости. Синергетика – это новый подход к познанию кризисов, нестабильности и хаоса, к созданию средств управления ими. К этой формулировке квинтэссенции синергетики пришли организаторы Международного московского синергетического форума, в числе которых были и авторы книги.

Синергетика как междисциплинарное направление научного поиска имеет глубокие мировоззренческие следствия. Она не просто меняет понятийный строй мышления, но отчасти перестраивает и наше мироощущение, восприятие пространства и времени, понимание хода эволюционных процессов, а также и наше отношение к жизни, жизненную позицию. Синергетика открывает другую сторону мира: его нестабильность, нелинейность и открытость (различные варианты будущего), возрастающую сложность формообразований и их объединений в эволюционирующие целостности.

Синергетика, по сути дела, позволяет развить новое, нетрадиционное в\'идение мира. Главное чудо состоит в том, что мир устроен так, что он допускает сложное. Хорошо известна космологическая формулировка антропного принципа: "Мы видим Вселенную такой, как она есть, потому что существуем сами". Сложность наблюдаемой Вселенной определяется очень узким диапазоном сечений первичных элементарных процессов и значениями фундаментальных констант. Антропный принцип оказывается принципом существования сложного в этом мире. Чтобы на макроуровне сегодня было возможно существование сложных систем и высокоорганизованных существ, элементарные процессы на микроуровне изначально должны были протекать очень избирательно.

В третьей главе книги мы формулируем гипотезу о распространении антропного принципа на условия проявления "сложности" в явлениях самоорганизации. Эта гипотеза состоит в том, что сложный спектр структур-аттракторов, отличающихся различными размерами и формами, существует лишь для узкого, уникального класса моделей со степенн\'ыми нелинейными зависимостями. Структурных форм много только в случае степенного закона. Удивительно, что все сложное построено в мире чрезвычайно избирательно, что эволюционный коридор в сложное очень узок. Эволюционное восхождение по лестнице все усложняющихся форм и структур означает реализацию все более маловероятных событий. Нелинейный мир по своей природе таков, что в нем возрастает вероятность совершения маловероятных событий.

Не менее удивительно то, что возможные формообразования дискретны, квантованы. Промежуточные эволюционные формы неустойчивы. Они не сохранились, потому что эволюционировали к более устойчивым состояниям. Почему, например, существуют только волки и лисы или лошади и верблюды как биологические виды и не наблюдается промежуточных существ? Промежуточные существа просто нежизнеспособны. Если некие симбиотические существа и могут быть рождены, то они – с синергетической точки зрения – представляют собой неустойчивые структуры, которые подвержены быстрому распаду.

Еще один фундаментальный факт, вынуждающий пересматривать привычное мировоззрение, – это закон роста населения Земли. В работах С.П.Капицы показано, что человечество как система, как единый организм развивается уже более миллиона лет. О развитии системы человечества как целого можно судить по изменению отдельных параметров. В качестве ключевого параметра может служить численность людей N на Земле. С.П.Капица собрал и проанализировал данные демографов и антропологов. Оказалось, что зависимость числа людей N от времени описывается гиперболой, которая имеет асимптоту где-то между 2010–2025 гг.

По сути дела, открыт и количественно описан закон исторического развития глобальной системы – человечества. Эта система развивается в так называемом режиме с обострением. Различные классы режимов с обострением уже давно изучаются математически и на ряде физических процессов. Таким образом, "проскочила искра" взаимного совпадения между результатами нелинейной науки – синергетики – и современными данными демографии и антропологии.

Процессы развития человечества происходят в темпе режима с обострением, когда число людей на Земле к 2010–2025 гг. должно – согласно применяемой модели – достигнуть бесконечности. Разумеется, бесконечности в действительности не может быть: происходит выход на логистическую кривую, после резкого возрастания темпов роста наступает его существенное замедление, население стабилизируется в своей численности. Это явление называется демографическим переходом. Развитые страны Европы и Северной Америки уже миновали эту стадию.

Огромный период человеческой истории, более миллиона лет до самого последнего времени (приблизительно до 1960–1970 гг.) хорошо описывается законом быстрого развития с обострением. Хотя в настоящее время темп развития и несколько замедлился по сравнению с 1970 г., но он еще чудовищно велик. Впервые в истории планеты всего за 40 лет ее население удвоилось: в 1960 г. численность населения Земли составляла 3 млрд человек, к концу 1999 г. стало 6 млрд. Число людей на Земле продолжает расти и к 2050–2070 гг. достигнет 14 млрд.

Существенно, что человечество как единая и целостная система развивается неравномерно по времени. Она развивается не по закону роста геометрической прогрессии, как это предполагал Мальтус, и не по экспоненте, как многие считают до сих пор, а по гиперболическому закону, в режиме с обострением.

* * *

Применяя теорию режимов с обострением к развитию человечества, мы приходим к заключению, что мы в настоящее время как раз проходим эту особенность, являемся свидетелями глобального демографического перехода, живем вблизи особенности. Как осуществляется демографический переход и каковы сценарии дальнейшего развития человечества, изучается в ряде работ. В данном случае мы хотим подчеркнуть, что мы отнюдь не являемся сторонними наблюдателями, но участниками самой игры. Мы находимся в русле исторических тенденций и можем наблюдать, как бы изнутри, что делается вблизи обострения и какова термодинамика сильно неравновесных режимов с обострением.

Удивительно, что этот внутренний закон роста, имеющий силу для всей истории развития человечества, чрезвычайно устойчив. Чудовищные войны, эпидемии, приводившие к вымиранию населения огромных регионов, ложились на кривую роста лишь как малые отклонения от общей тенденции, которая быстро восстанавливала себя.

В то же время характер современной стадии цивилизационного развития (ускорение мировых процессов, возрастающая нестабильность, множество возможных угрожающих миру катастрофических ситуаций) определяется во многом приближением демографического роста к "моменту обострения".

"Кризисы – это не временное состояние, а путь внутренней жизни". Эти слова известного психолога Л.С.Выготского попадают в резонанс с сегодняшним синергетическим в\'идением мирового развития. Эволюционные кризисы в определенной мере неизбежны, ибо сложные организации вблизи момента максимального развития, "момента обострения" становятся неустойчивыми к малым возмущениям, флуктуациям на микроуровне. Здесь мы встречаемся с новым типом странных аттракторов, действие которых проявляется на асимптотической стадии, вблизи момента обострения, и приводит к рассогласованию темпов развития различных подструктур внутри сложной структуры и к распаду сложной структуры. При приближении к моменту обострения процессы становятся чрезвычайно нестационарными, возникает угроза стохастического, "радиоактивного" распада сложных структур.

В некотором смысле для сложной организации вообще нерелевантно представление об устойчивости и устойчивом развитии. Сложная организация (структура), скорее всего, лишь метастабильно устойчива. Чтобы поддерживать свою целостность, периодически преодолевать тенденцию к стохастическому распаду, она должна существовать в колебательном режиме, позволяющем замедлять процессы и устанавливать общий темп развития внутри сложной структуры.

Динамика развития сложных природных и социальных организаций и структур связана с периодическим чередованием режимов убыстрения процессов и их замедления, режимов структурализации и стирания различий, частичного распада структур, с периодическим смещением фокуса влияния от центра к периферии и обратно. Попятное движение по времени, частичный возврат к старому, к культурным и историческим традициям является, вероятно, необходимым условием поддержания сложной социальной организации. Эти соображения основываются на фундаментальных математических свойствах нелинейных моделей определенного класса, которые позволяют определить необходимые условия динамического самоподдержания сложных эволюционирующих структур. В этих моделях установлено существование двух взаимодополнительных режимов эволюции сложных систем – LS-режима локализации и возрастания интенсивности процессов и HS-режима "расплывания структур" и "охлаждения".

При этом как бы обнаруживается существование сложных эволюционирующих структур в двух формах – в форме локализованных процессов, "частиц" (LS-режим) и другую часть времени – в форме "волн охлаждения", расплывания процессов по старым следам (HS-режим). Парадоксально, что можно строго математически показать, что линеаризация таких моделей приводит к исчезновению "мира частиц", т.е. к исчезновению второй формы существования сложных структур, т.е. линеаризация как бы "вырезает" вторую половину мира.

Группа наших болгарских коллег, в которую входят С.Н.Димова, М.С.Касчиев, М.Г.Колева и Д.П.Василева, недавно получила важный научный результат. В этой же модели при приближении HS-режима к S-режиму открыта возможность существования волн со сложной структурой организации, которые также являются структурами-аттракторами, описываемыми инвариантно-групповыми решениями. Полуширина этих структур-волн растет со временем. Раньше предполагалось, что сложный мир структур соответствует лишь LS-режиму с сокращающейся полушириной при преобладающей роли действия нелинейных источников по сравнению с диффузионными процессами. А в упомянутой выше работе С.Н.Димовой с коллегами открыт еще сложный мир структур-волн.

Из теории режимов с обострением следует, что вблизи обострения усиливается хаотическая составляющая в эволюции сложных систем. Появляется возможность роста микроскопических флуктуаций до макроскопических размеров. В результате этого нарушается общий темп роста сложной структуры, необходимый для поддержания ее целостности и устойчивого развития. Сложные структуры могут распасться из-за того, что составляющие их фрагменты (подструктуры) попадают в разные темпомиры. Таким образом, вероятностный, "радиоактивный" распад сложной структуры – один из сценариев прохождения неустойчивости, момента обострения.

Если мы обратимся к описанию устойчивости (или неустойчивости) траекторий на установившейся автомодельной стадии, то метод осреднения предсказывает, что при достижении определенного порогового увеличения потоков информации (при возрастании диффузии информации по сравнению с ее производством) качественно изменяется сам закон развития. Ход развития за очень короткое время, по сути дела скачком, замедляется. Причем замедляется не только темп роста численности людей на Земле, но и темп развития экономики, науки, культуры.

Население рассредоточивается по пространству, расселяется из городов, возникает нечто вроде "глобальной деревни". Вновь возникает традиционное общество, жизнь в котором строится согласно определенным канонам, при соблюдении определенных правил поведения. Появляется новая философия жизни. Глобальная система человечества приводится в порядок, гармонизируется. Уровень жизни в различных геополитических фрагментах глобальной системы выравнивается. Точнее говоря, в большей степени, чем это было раньше, развитие частей согласуется с развитием целого.

Такие стадии замедления процессов наблюдались в истории человечества после гибели цивилизаций и крушения крупных империй. Это, например, – Средневековье. Его изучение может подсказать нам, как это ни странно, черты будущего человеческой цивилизации. Конечно, замедление процессов не означает уход в прошлое, остается и осваивается достигнутый уровень развития. Развитие становится более гармоничным и устойчивым.

Парадоксально, но при таком сценарии развития человечества открываются возможности для связи настоящего не только с прошлым, но и с будущим. В случае попадания на один из режимов, сопровождающийся уже не просто стабилизацией процессов, но и их затуханием (в нашей модели это – HS-режим уменьшения интенсивности процессов и "роста полуширины", распространения по пространству), сегодняшний ход процессов в центре является индикатором будущего развития структуры в целом.

* * *

При подготовке книги были использованы некоторые исследовательские результаты и значительный объем материалов, собранный одним из авторов, Е.Н.Князевой, во время ее научной стажировки в Центре синергетики при Институте теоретической физики I в Университете Штутгарта (Германия) в 1997–1998 гг. при поддержке Фонда Александра фон Гумбольдта, которому автор выражает свою благодарность.

Кроме того, авторы хотели бы выразить свою признательность Российскому фонду фундаментальных исследований за финансовую поддержку своей исследовательской работы по направлению "Синергетика" и первого издания этой книги.

Существенную роль сыграла поддержка ряда работ авторов со стороны Российского гуманитарного научного фонда.

Огромную роль в подъеме синергетического движения в России сыграли и продолжают играть систематически организуемые научно-педагогические конференции "Математика. Компьютер. Образование", "Нелинейный мир", "Языки науки – языки искусства". Во главе ассоциации "Женщины в науке и образовании", осуществляющей эту деятельность, стоят доктор физ.-мат. наук, профессор Галина Юрьевна Ризниченко и писатель Зоя Евгеньевна Журавлева. Авторы приносят им глубокую благодарность за возможность систематически обсуждать с ними и широкой общественностью поднимаемые в книге проблемы.

Искренне советуем нашим читателям познакомиться с деятельностью этой ассоциации, прочитав великолепно изданные сборники "Языки науки – языки искусства" (М.: Прогресс-Традиция, 2000; 2004).

Введение

Новые идеи, как правило, вначале отвергаются научным сообществом. Но со временем, если они выдерживают проверку на истинность, становятся общепринятыми или даже входят в моду.

Именно к такому этапу подходит ныне синергетика. Многие научные публикации, не только естественно-научные, но и гуманитарные, культурологические по своим ориентациям, вольно или невольно подхватывают сегодня новую, синергетическую терминологию. Такие понятия, как нелинейность и открытость, самоорганизация и самоуправление, альтернативность путей эволюции и их выбор в точках бифуркации, порядок через флуктуации и другие, все чаще встраиваются в структуру научных текстов.

Ситуация ожиданий и забот сегодняшнего времени затрагивает каждого из нас. Как вывести страну из тисков социального кризиса и поставить ее на путь цивилизованного самоподдерживающегося процесса развития? Каковы условия быстрого, нелинейного экономического роста? И в более общем плане, – как избежать нависших над человечеством катастроф, угрожающих самому его физическому выживанию? Как найти спасительную и, возможно, таящуюся где-то нить Ариадны? У человеческого рода, судя по всему, уже нет времени и шансов методом проб и ошибок нащупывать оптимальную организацию элементов мира.

Синергетика в ее нынешнем виде, конечно, еще далеко не во всех случаях способна стать основой для конкретных и действенных моделей выхода из кризисных ситуаций, в особенности экономических, политических и экологических. Но с позиций синергетики открываются возможности поиска универсальных принципов самоорганизации и эволюции сложных систем вообще, неких аналогов законов сохранения и эволюции в старой – равновесной – термодинамике. А такого рода знание исключительно важно для моделирования катастрофических ситуаций и эволюционных процессов в экологии, экономике, политике, культуре.

Синергетика ломает многие из прежних общераспространенных исследовательских и практических установок.

Во-первых, становится очевидным, что сложноорганизованным социоприродным системам нельзя навязывать пути их развития. Скорее, необходимо понять, как способствовать их собственным тенденциям развития, как выводить системы на эти пути. Важно понять законы совместной жизни природы и человечества, их коэволюции.

Во-вторых, синергетика свидетельствует о том, что для сложных систем, как правило, существует несколько альтернативных путей развития. Неединственность эволюционного пути, отсутствие жесткой предопределенности сужает основу для позиции пессимизма эсхатологического толка. Укрепляется надежда на возможность выбора путей дальнейшего развития, причем таких, которые устраивали бы человека и вместе с тем не являлись бы разрушительными для природы.

Хотя яркие образы синергетики – образы самоорганизации и самодостраивания структур, бифуркационных, катастрофических изменений и т.п. – используются сейчас многими, но пока в большинстве случаев нет ясного понимания смысловой насыщенности представлений о самоорганизации. Нет осознания всей суровости механизмов самоорганизации и самодостраивания как удаления лишнего, повсеместной беспощадной конкуренции и выживания сильнейших, в результате чего и совершается выход на относительно устойчивые и простые структуры-аттракторы эволюции.

В книге показывается, однако, что механизмы слепого жесткого отбора, механизмы чисто рыночного типа не являются единственно возможными в эволюции сложных систем. Существует путь многократного сокращения временных затрат и материальных усилий, путь резонансного возбуждения желаемых и – что не менее важно – реализуемых на данной среде структур. Возможен также путь направленного морфогенеза – спонтанного нарастания сложности в открытых нелинейных средах. Последний представляет собой некий аналог биологических процессов морфогенеза и "штамповки" типа редупликации ДНК.

Синергетика интересна не только своим очевидным созвучием духовным исканиям настоящего времени. Она важна фундаментальностью теоретического и методологического содержания. Фактически, на протяжении последних десятилетий складывается широкое научное направление со своим языком и аппаратом, с собственной системой парадоксальных понятий, имеющее к тому же глубокие философские основания и следствия. Мы раскроем, насколько позволяют рамки данной книги, основные принципы нового мировидения, если хотите, – новой идеологии, которую имплицирует синергетика. Такой идеологии, выведенной из знания законов эволюции, самоорганизации и самоуправления сложных систем, явно не хватает человечеству. Она отвечает потребностям общечеловеческого характера, а не просто естественно возникшим в России чаяниям найти замену утраченным известным идеологическим установкам.

Эвристический потенциал синергетики сегодня, пожалуй, еще не до конца оценен. Синергетические представления, будучи пропущенными через систему личностных смыслов и экспертных знаний ученого, могут эвристически сработать при исследовании научных проблем исключительно широкого спектра – от проблем техники и экологии до самых животрепещущих политических проблем, от изучения работы человеческого мозга и сознания до логической реконструкции и прогнозирования развития науки и культуры в целом.

В какой мере и каким образом синергетика приложима ко всем этим конкретным областям знания? Это, разумеется, в конечном счете сфера компетенции ученых-специалистов в соответствующих областях. Синергетическое мировидение есть, по сути, способ постановки новых, нетрадиционных вопросов о мире, стимулирующих перспективные направления исследований в специальных областях. Синергетика может подсказать, как сделать в исследовании следующий шаг и чего в принципе в общих чертах можно ожидать. А всякий исследователь на своем собственном опыте знает, что правильная постановка проблемы и выбор направления поиска, как правило, даже более ценны, чем само разрешение проблемы. Это особенно очевидно ныне, в условиях меняющегося интеллектуального климата, соответствующего выработке нового, диалогического отношения к природе, к микро- и макросоциуму.

Об авторах

Е.Н.Князева – доктор философских наук, ведущий научный сотрудник сектора эволюционной эпистемологии Института философии РАН, профессор кафедры организации социальных систем и антикризисного управления Российской академии государственной службы при Президенте РФ.

Специалист в области философии науки и эпистемологии. Работала в научных центрах Германии и Франции. Автор более 200 научных трудов и более 50 работ в соавторстве с С.П.Курдюмовым. Автор книг "Законы эволюции и самоорганизации сложных систем" (1994), "Одиссея научного разума. Синергетическое видение научного прогресса" (1995), "Основания синергетики" (URSS, 2005, 2006), пользующихся большой популярностью и среди философов, и среди синергетиков.

Курдюмов Сергей Павлович

(1928–2004)

С.П.Курдюмов – выдающийся российский ученый, специалист в области математической физики, вычислительной математики, физики плазмы и синергетики, один из основателей синергетического движения в России. Член-корреспондент РАН. Всю творческую жизнь работал в Институте прикладной математики (ныне ИПМ им.М.В.Келдыша РАН), с 1989 по 1999 годы в должности директора. Около 15 лет руководил кафедрой прикладной математики Московского физико-технического института, был профессором Международного университета "Дубна" и Российской академии государственной службы при Президенте РФ.

Соавтор открытия эффекта Т-слоя – нового типа неустойчивости плазмы (1968, Государственный реестр открытий СССР, N 55), лауреат премии Правительства РФ в области образования (2002). Создатель теории режимов с обострением, получившей мировое признание. В последние 30 лет он активно развивал междисциплинарные подходы и занимался философскими проблемами синергетики. Эти исследования нашли отражение в книгах "Законы эволюции и самоорганизации сложных систем" (1994), "Синергетика и прогнозы будущего" (URSS, 2003), "Основания синергетики" (URSS, 2005, 2006). Сергей Павлович был инициатором создания центра "Стратегии динамического развития", серии книг "Синергетика: от прошлого к будущему" и научно-образовательного портала www.spkurdyumov.narod.ru.