Концепции современного естествознания

     Понятие “принципов отбора” является самым  трудным среди понятий дарвиновской триады. Процессы самоорганизации следуют  определённым правилам, законам. Это  утверждение - некое эмпирическое обобщение, вопрос о происхождении этих правил лежит вне рационализма, как и  вопрос о рождении Вселенной. 

     Вследствие  этого необходимо более подробно коснуться понятия самоорганизации  в живой и неживой природе, или точнее, нового научного направления, изучающего именно эти процессы на Земле и во Вселенной – синергетики.

     Синергетика как наука самоорганизации в  живой и неживой природе 

     Синергетика - новая наука современности 

     Понятие «самоорганизация» означает упорядоченность  существования материальных динамических, т.е. качественно изменяющихся систем. В отличие от понятия «организация»  оно отражает особенности существования  динамических систем, которые сопровождаются их восхождением на все более высокие  уровни сложности и системной  упорядоченности или материальной организации. 

     Существуют  два подхода к проблеме самоорганизации  систем, которые все чаще обсуждаются  в естественно-научной и философской литературе. Это так называемые субстратный и функциональный подходы. К первому из них относят теорию происхождения жизни с вполне определенными особенностями вещественной основы биологических систем, т.е. со строго определенным составом элементов-органогенов и не менее определенной структурой входящих в живой организм химических соединений. Рациональный результат субстратного подхода к проблеме биогенеза – накопленная информация об отборе химических элементов и структур.[1]  

     В настоящие дни проблему самоорганизации  в живой и неживой природе  подробно изучает новая наука - синергетика, появившаяся в 70-е годы прошлого века и претендующая на описание движущихся сил эволюции любых объектов нашего мира.  

     Появление синергетики в современном естествознании инициировано, скорее всего, подготовкой  глобального эволюционного синтеза  всех естественно-научных дисциплин. Эту тенденцию в немалой степени сдерживало такое обстоятельство, как разительная асимметрия процессов деградации и развития в живой и неживой природе. Дело в том, что в классической науке (ХIX в.) господствовало убеждение, что материи изначально присуща тенденция к разрушению всякой упорядоченности, стремление к исходному равновесию, что в энергетическом смысле и означало неупорядоченность, т.е. хаос. Такой взгляд на вещи сформировался под воздействием образцовой физической дисциплины – равновесной термодинамики.[2]  

     Стоит отметить. Что постулат о способности  материи к саморазвитию в философию  был введен достаточно давно. А вот  его необходимость в фундаментальных  естественных науках (физике, химии) начинает осознаваться только сейчас. На волне  этих проблем и возникла синергетика  – теория самоорганизации.  

     Главный мировоззренческий сдвиг, произведенной  синергетикой, можно выразить следующим  образом: 

     процессы  разрушения и созидания, деградации и эволюции во Вселенной по меньшей  мере равноправны; 

     процессы  созидания (нарастания сложности и  упорядоченности) имеют единый алгоритм независимо от природы систем, в  которых они осуществляются. 

     Таким образом, синергетика претендует на открытие некоего универсального механизма, с помощью которого осуществляется самоорганизация в живой, так  и неживой природе. Под самоорганизацией при этом понимается спонтанный переход  открытой неравновесной системы  от менее к более сложным и  упорядоченным формам организации. Отсюда следует, что объектом синергетики  могут быть отнюдь не любые системы, а только те, которые удовлетворяют  по меньшей мере двум условиям: 

     они должны быть открытыми, то есть обмениваться веществом или энергией с внешней  средой; 

     они должны также быть существенно неравновесными, то есть находиться в состоянии, далеком  от термодинамического равновесия. 

     Синергетика сформировала принцип самодвижения в неживой природе, создания более  сложных систем из более простых. С синергетикой в физику проник эволюционный подход, и наука приходит к пониманию  творения как создания нового. Синергетика  ввела случайность на макроскопический уровень, подтвердив тем самым выводы механики для микроскопического  уровня. Синергетика подтвердила  вывод теории относительности о  взаимопревращении вещества и энергии  и объясняет образование веществ. Она пытается ответить на вопрос, как  образовались все те макросистемы, в которых мы живем. 

     С точки зрения синергетики энергия  как бы застывает в виде кристаллов, превращаясь как из кинетической в потенциальную. Вещество – это  застывшая энергия. Энергия –  понятие, характеризующее способность  производить работу, и не только механическую, но и работу по созиданию  новых структур. 

     Энтропия  – это форма выражения количества связанной энергии, которую имеет  вещество. Энергия – творец, энтропия – мера творчества. Она характеризует  результат. 

     В девятнадцатом веке Ч. Дарвином была создана теория эволюции живой природы, которая вывила условия и механизмы  возникновения новых видов жизни. Синергетика делает то же самое в  отношении неживых уровней организации  материи – элементарных частиц и  т.д. 

     Синергетика отвечает на вопрос, за счет чего происходит эволюция в природе. Везде, где создаются  новые структуры, необходим приток энергии и обмен со средой (эволюция, как и жизнь, требует метаболизма). Если в эволюции небесных тел мы видим результат производства, то в синергетике изучается процесс  творчества природы. Синергетика подтверждает вывод теории относительности: энергия  творит более высокие уровни организации. Перефразируя Архимеда, можно сказать: «дайте мне энергию, и я создам мир».[3]  

     Современная наука достаточно сильна накопленным  потенциалом научного знания и имеет  определенную устойчивость, ввиду зависимости  финансовых и интеллектуальных вложений в нее со стороны общества от практической полезности получаемых результатов. Тем  не менее, смешение научного знания с  элементами обывательского доверия  и даже мистики может ослаблять  в какой–то мере науку как форму  общественного сознания. Сказанное  имеет для синергетики значение, поскольку в нее более, чем  в другие области происходит ''слив'' невостребованной обществом познавательной активности. Эта роль своеобразного  отстойника имеет, очевидно, свои плюсы  и минусы. Необходимо лишь отметить, что существующая ситуация должна ясно осознаваться авторитетными учеными, руководителями и спонсорами.

     Синергетика и самоорганизация 

     В определенной части своего смысла синергетика  и такие понятия как самоорганизация, саморазвитие и эволюция имеют общность, которая позволяет указать их все в качестве результатов синергетического процесса. В особенности самоорганизация  устойчиво ассоциируются сегодня  с синергетикой. Однако такие ассоциации имеют двоякое значение. С одной  стороны, эффект самоорганизации является существенным, но, тем не менее, одним  из компонентов, характеризующих синергетику, с другой — именно этот компонент  придает выделенный смысл всему  понятию синергетики и, как правило, является наиболее существенным и представляющим наибольший интерес. Не только результаты, а и условия, причины и движущие силы самоорганизации имеют альтернативы. Так, в рассмотрении И.Р. Пригожина  применительно к диссипативным  структурам речь идет о когерентной  самоорганизации, альтернативой для  которой является континуальная  самоорганизация индивидуальных микросистем, разработанная и предложенная А.П. Руденко. Главным достоинством ''континуальной'' самоорганизации, предложенной А.П. Руденко, является то, что именно такой подход позволяет провести рассмотрении связи  самоорганизации и саморазвития. В соответствии с развитым взглядами  сущность прогрессивной эволюции состоит  в саморазвитии континуальной самоорганизации  индивидуальных объектов. Показывается, что способностью к саморазвитию и прогрессивной эволюции с естественным отбором обладают только индивидуальные микрообъекты с континуальной самоорганизацией и что именно прогрессивная химическая эволюция способна быть основанием для возникновения жизни. 

     Итак, исходя из этого можно предложить следующее определение: синергетика  — (от греч. synergetikos — совместный, согласованно действующий) — научное направление, изучающее процессы образования и массовых (коллективных) взаимодействий объектов (элементов, подсистем): (1) происходящие в открытых системах в неравновесных условиях; (2) сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой; (3) характеризуемые самопроизвольностью (отсутствием жесткой детерминации извне) поведения объектов (подсистем), сочетающейся с их взаимосодействием и (4) имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение энтропии, также эволюцию систем. Представляется целесообразным отклонится от стремления к определению именно синергетики и констатировать то, чем реально занимаются специалисты в связи с исследованиями по синергетике.[4]

     Синергетическая концепция самоорганизации 

     1. Объектами исследования являются  открытые системы в неравновесном  состоянии, характеризуемые интенсивным  (потоковым, множественно–дискретным)  обменом веществом и энергией  между подсистемами и между  системой с ее окружением. Конкретная  система погружена в среду,  которая является также ее  субстратом.  

     2. Среда — совокупность составляющих  ее (среду) объектов, находящихся  в динамике. Взаимодействие исследуемых  объектов в среде характеризуется  как близкодействие — контактное  взаимодействие. Среда объектов  может быть реализована в физической, биологической и другой среде  более низкого уровня, характеризуемой  как газоподобная, однородная или сплошная. (В составе системы реализуется дальнодействие — полевое и опосредствованное (информационное) взаимодействие.) 

     3. Различаются процессы организации  и самоорганизации. Общим признаком  для них является возрастание  порядка вследствие протекания  процессов, противоположных установлению  термодинамического равновесия  независимо взаимодействующих элементов  среды (также удаления от хаоса  по другим критериям). (Организация,  в отличие от самоорганизации,  может характеризоваться, например, образованием однородных стабильных  статических структур.) 

     4. Результатом самоорганизации становится  возникновение, взаимодействие, также  взаимосодействие (например, кооперация) и, возможно, регенерация динамических объектов (подсистем) более сложных в информационном смысле, чем элементы (объекты) среды, из которых они возникают. Система и ее составляющие являются существенно динамическими образованиями. 

     5. Направленность процессов самоорганизации  обусловлена внутренними свойствами  объектов (подсистем) в их индивидуальном  и коллективном проявлении, а  также воздействиями со стороны  среды, в которую ''погружена'' система. 

     6. Поведение элементов (подсистем)  и системы в целом, существенным  образом характеризуется спонтанностью  — акты поведения не являются  строго детерминированными. 

     7. Процессы самоорганизации происходят  в среде наряду с другими  процессами, в частности противоположной  направленности, и могут в отдельные  фазы существования системы как  преобладать над последними (прогресс), так и уступать им (регресс). При  этом система в целом может  иметь устойчивую тенденцию или  претерпевать колебания к эволюции  либо деградации и распаду.  Самоорганизация может иметь  в своей основе процесс преобразования  или распада структуры, возникшей  ранее в результате процесса  организации. 

     Приведенное развернутое определение является если и не вполне совершенным, то все–таки необходимым шагом на пути конкретизации  содержания, которое относится к  синергетике, и выработки критериев  для создания моделирующей самоорганизующейся среды. 

     О соотношении синергетики и самоорганизации  следует вполне определенно сказать, что содержание, на которое они  распространяются, и заложенные в  них идеи неотрывны друг от друга. Они, однако, имеют и различия. Поэтому  синергетику как концепцию самоорганизации  следует рассматривать в смысле взаимного сужения этих понятий  на области их пересечения.[5]

     Заключение 

     В заключении отметим следующее. Проблематика, содержание, методы исследований и  результаты, относимые к синергетике  характеризуются неоднозначными оценками и неопределенностью. Вместе с тем, синергетика как научное направление  исследований является востребованной обществом. Значительное количество результатов  исследований в разных областях знания соотносится исследователями с  синергетикой. Контекст синергетики  дает возможность плодотворно взаимодействовать  ученым разных специализаций на языке  системного осмысления и поиска новых  решений. Приведенные определения  синергетики, полученные преемственным  образом, могут конструктивно применяться  при решении конкретных задач. Можно  предположить, что в связи с  существующими и грядущими результатами в кинетической химии, нейробиологии, транспьютерном нейрокомпьютинге и в других областях сформируется более определенный теоретический и аксиоматический базис синергетики, благодаря чему, в частности, и критика в ее адрес станет более конструктивной и продуктивной. Несомненно, при всем том, что синергетика полноценно ''работает'' сегодня как категория научного знания.[6]