Закономерности самоорганизации

Закономерности самоорганизации. Главная идея синергетики - это идея о принципиальной возможности спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации. Решающим фактором самоорганизации является образование петли положительной обратной связи.

С образованием такого типа связи системы и среды система начнет самоорганизовываться и будет противостоять тенденции ее разрушения средой. Например, в химии аналогичное явление принято называть автокатализом. В неорганической химии автокаталитические реакции встречаются редко, но, как показали исследования последних десятилетий по молекулярной биологии, петли положительной обратной связи вместе с другими связями - взаимный катализ, отрицательная обратная связь и др. составляют самую основу жизни. Становление самоорганизации во многом определяется характером взаимодействия случайных и необходимых факторов системы и ее среды.

Система самоорганизуется вовсе не гладко и просто, не неизбежно. Самоорганизация переживает и переломные моменты - точки бифуркации. Вблизи точек бифуркации в системах наблюдаются значительные флуктуации, роль случайных факторов резко возрастает. В переломный момент самоорганизации точка бифуркации принципиально невозможно сказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более высокий уровень упорядоченности и организации фазовые переходы и диссипативные структуры - лазерные пучки, неустойчивости плазмы, явления флаттера, химические волны, структуры в жидкостях и др В точке бифуркации система как бы колеблется перед выбором того или иного пути организации, пути развития.

В таком состоянии небольшая флуктуация момент случайности может послужить началом эволюции организации системы в некотором определенном и часто неожиданном или просто маловероятном направлении, одновременно отсекая при этом возможности развития в других направлениях.

Как выясняется, переход от порядка к Хаосу вполне поддается математическому моделированию. И более того, в природе существует не так уж много универсальных моделей такого перехода. Качественные переходы в самых различных сферах действительности в природе и в обществе - его истории, экономике, демографических процессах, в духовной культуре и др. подчиняются подчас одному и тому же математическому сценарию.

Синергетика убедительно показывает, что даже в неорганической природе существуют классы систем, способных к самоорганизации. История развития природы - это история образования все более и более сложных нелинейных систем. Такие системы и обеспечивают всеобщую эволюцию природы на всех уровнях ее организации, от низших и простейших к высшим и сложнейшим человек, общество, культура - глобальный эволюционизм. 2.2. Глобальный эволюционизм.

Одна из важнейших идей европейской цивилизации - идея развития мира. В своих простейших и неразвитых формах преформизм, эпигенез, кантовская космогония она начала проникать в естествознание еще в ХVIII веке. И уже ХIХ век по праву может быть назван веком эволюции. Сначала геология, затем биология и социология стали уделять теоретическому моделированию развивающихся объектов все большее и большее внимание. Но в науках о неорганической природе идея развития пробивала себе дорогу очень сложно.

Вплоть до второй половины ХХ века в ней господствовала исходная абстракция закрытой обратимой системы, в которой фактор времени не играет никакой роли. Даже переход от классической ньютоновской физики к неклассической релятивистской и квантовой в этом отношении ничего не изменил. Правда, некоторый робкий прорыв в этом направлении был сделан классической термодинамикой, которая ввела понятие энтропии и представление о необратимых процессах, зависящих от времени.

Так в науки о неорганической природе была введена стрела времени. Но, в конечном счете, и классическая термодинамика изучала лишь закрытые равновесные системы. А на неравновесные процессы смотрели как на возмущения, второстепенные отклонения, которыми следует пренебречь в окончательном описании познаваемого объекта - закрытой равновесной системы. А, с другой стороны, проникновение идеи развития в геологию, биологию, социологию, гуманитарные науки в ХIХ и первой половине ХХ века осуществлялось независимо в каждой из этих отраслей познания.

Философский принцип развития мира природы, общества, человека общего, стержневого для всего естествознания а также для всей науки выражения не имел. В каждой отрасли естествознания он имел свои независимые от другой отрасли формы теоретико-методологической конкретизации. И только к концу ХХ века естествознание находит в себе теоретические и методологические средства для создания единой модели универсальной эволюции, выявления общих законов природы, связывающих в единое целое происхождение Вселенной космогенез, возникновение Солнечной системы и нашей планеты Земля геогенез, возникновение жизни биогенез и, наконец, возникновение человека и общества антропосоциогенез. Такой моделью является концепция глобального эволюционизма. В концепции глобального эволюционизма Вселенная представляется в качестве развивающегося во времени природного целого.

Вся история Вселенной от Большого взрыва до возникновения человечества рассматривается в этой концепции как единый процесс, в котором космический, химический, биологический и социальный типы эволюции преемственно и генетически связаны между собой.

Космохимия, геохимия, биохимия отражают здесь фундаментальные переходы в эволюции молекулярных систем и неизбежности их превращения в органическую материю. Концепция глобального эволюционизма подчеркивает важнейшую закономерность - направленность развития мирового целого на повышение своей структурной организации.

Вся история Вселенной, от момента сингулярности до возникновения человека, предстает как единый процесс материальной эволюции, самоорганизации, саморазвития материи. Важную роль в концепции универсального эволюционизма играет идея отбора новое возникает как результат отбора наиболее эффективных формообразований, неэффективные же инновации отбраковываются историческим процессом качественное новый уровень организации материи окончательно самоутверждается тогда, когда он оказывается способным впитать в себя предшествующий опыт исторического развития материи.

Эта закономерность характерна не только для биологической формы движения, но и для всей эволюции материи. Принцип глобального эволюционизма требует не просто знания временного порядка образования уровней материи, а глубокого понимания внутренней логики развития космического порядка вещей, логики развития Вселенной как целого. На этом пути очень важную роль играет т.н. антропный принцип.

Содержание этого принципа в том, что возникновение человечества, познающего субъекта а значит, и предваряющего социальную форму движения материи органического мира было возможным в силу того, что крупномасштабные свойства нашей Вселенной ее глубинная структура именно таковы, какими они являются если бы они были иными, Вселенную просто некому было бы познавать. Данный принцип указывает на наличие глубокого внутреннего единства закономерностей исторической эволюции Вселенной, Универсума с предпосылками возникновения и эволюции органического мира вплоть до антропосоциогенеза.

Антропный принцип указывает на существование некоторого типа универсальных системных связей, определяющих целостный характер существования и развития нашей Вселенной, нашего мира как определенного системно организованного фрагмента бесконечно многообразной материальной природы. Понимание же содержания таких универсальных связей, глубинного внутреннего единства структуры нашего мира Вселенной дает ключ к теоретическому и мировоззренческому обоснованию программ и проектов будущей космической деятельности человеческой цивилизации. В настоящее время идея глобального эволюционизма - это не только констатирующее положение, но и регулятивный принцип.

С одной стороны, он дает представление о мире как о целостности, позволяет мыслить общие законы бытия в их единстве и, с другой стороны, ориентирует современное естествознание на выявление конкретных закономерностей глобальной эволюции материи на всех ее структурных уровнях, на всех этапах ее самоорганизации. 2.3. На пути к постнеклассической науке ХХI века. На рубеже ХХI века естествознание, по-видимому, вступает в новую историческую фазу своего развития - на уровень постнеклассической науки.

Для постнеклассической науки характерно выдвижение на первый план междисциплинарных, комплексных и проблемно-ориентировочных форм исследовательской деятельности. Все чаще в определении познавательных целей науки начинают играть решающую роль не внутринаучные цели, а цели экономического и социально-политического характера. Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием.

Исторически развивающиеся системы представляют собой более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами. Исторически развивающаяся система формирует с течением времени новые уровни своей организации, изменяет свою структуру, характеризуется принципиальной необратимостью процессов и др. Среди таких систем особое место занимают природные комплексы, в которые включен сам человек объекты экологии, медико-биологические объекты, объекты биотехнологии, системы человек-машина и др. Становление постнеклассической науки приводит к изменению методологических установок естественнонаучного познания формируются особые способы описания и предсказания возможных состояний развивающегося объекта - построение сценариев возможных линий развития системы в том числе и в точках бифуркации идеал построения теории как аксиоматическо-дедуктивной системы все чаще сочетается с созданием конкурирующих теоретических описаний, основанных на методах аппроксимации, компьютерных программах и т.д. в естествознании все чаще применяются методы исторической реконструкции объекта, сложившиеся в гуманитарном знании по отношению к развивающимся объектам изменяется и стратегия экспериментального исследования результаты экспериментов с объектом, находящимся на разных этапах развития, могут быть согласованы только с учетом вероятностных линий эволюции системы особенно это относится к системам, существующим лишь в одном экземпляре - они требуют и особой стратегии экспериментального исследования, поскольку нет возможности воспроизводить первоначальные состояния такого объекта нет свободы выбора эксперимента с системами, в которые непосредственно включен человек изменяются представления классического и неклассического естествознания о ценностно нейтральном характере научного исследования - современные способы описания объектов особенно таких, в которые непосредственно включен сам человек не только допускают, но даже предполагают введение аксиологических факторов в содержание и структуру способа описания этика науки, социальная экспертиза программ и др Есть все основания считать, что по мере дальнейшего развития науки все эти современные особенности естественнонаучного познания будут проявлять себя в еще более контрастных и очевидных формах.