Роль научной парадигмы в теоретическом исследовании. Синергетика как новая парадигма методологии науки.

Роль синергетики в развитии современных представлений об исторически развивающихся системах

Прямое участие в рассмотрении проблем нового научного направления принимают представители философских наук. Как пишет В.И. Аршинов, ставится вопрос о философско-методологическом, мировоззренческом осмыслении синергетики, особенностей новейших тенденций постнеклассической науки. Для процесса философского самоопределения синергетики, по мнению В.И. Аршинова, не может быть ее изоляции от разработки общих вопросов философии науки и техники, а также от разработки теоретико-познавательных проблем.

Интерес философов к новому научному направлению понятен, синергетика – это прямой продукт нового знания и порожденного этим знанием нового научного мировоззрения. В данной статье не ставится задача обсуждать спорные проблемы синергетики. Предполагается рассмотреть особенности ее связи с процессами развития сложных систем, на что, в частности, было обращено внимание в работе, где рассматривались основные черты формирующейся современной естественно-научной концепции развития в природе.

Становление нового междисциплинарного научного направления произошло не на пустом месте, оно стало естественным следствием новой ситуации, возникшей под влиянием крупнейших научных открытий ХХ века. Ко второй половине века эти открытия заставили пересмотреть ряд, казалось бы, основополагающих мировоззренческих представлений, унаследованных от XIX века и занимавших относительно стабильное положение в науке на протяжении значительной части первой половины следующего века. Представитель естественных наук М.В. Волькенштейн коротко сформулировал: «Синергетика – это новое мировоззрение, отличное от ньютоновского мировоззрения». В чем состоит это отличие?

В биологических науках в свете новых открытий модифицировалась исходная теория Дарвина, которую заменила так называемая синтетическая теория биологической эволюции. В ней учтены новые представления об изменчивости и наследственности, но сохранено представление о плавном характере развития, способном создавать качественно новые состояния биологических систем путем накопления последовательных мелких изменений. Сохранено также представление о естественном отборе, как главной движущей силы биологической эволюции. Вопреки таким утверждениям высказывается мнение, что современные научные открытия меняют подобные представления. Полагают, что естественный отбор обеспечивает популяции адаптацию к среде обитания, однако он не занимает ведущего положения в процессах, сопровождающихся качественными изменениями биологических объектов. Это разрушает установившиеся в биологии представления о принципиальных отличиях общих законов развития биологических систем от законов развития, наблюдаемых в неорганическом мире.

Решающую роль в наступивших переменах играет открытие в 70-х годах явления, получившего название самоорганизации материи. Это понятие означает экспериментально открытую способность материи в определенных условиях осуществлять созидательные процессы, повышающие упорядоченность развивающейся системы. Утверждение о существовании в природе созидательных процессов высказывалось задолго до указанного открытия, но теперь удалось понять механизм, действие которого реализует способность материи осуществлять созидательные процессы. Отсюда более узкое понимание термина самоорганизация, предполагающее описание самого процесса перехода системы из менее в более организованное состояние. Новые мировоззренческие представления в науке позволяют решить старый спор о становлении нового в Мире в пользу существования процессов, в которых возникают качественно новые объекты и состояния.

В своей совокупности перечисленные выше изменения в мировоззренческих представлениях создали новую ситуацию. Объектами активных исследований стали развивающиеся открытые системы, находящиеся в неравновесном состоянии относительно окружающей среды. В развитии таких систем особый интерес вызывают ситуации, в которых протекают их переходы в качественно новые состояния. Механизмы таких переходов носят универсальный характер, независимо от того, в какой научной дисциплине изучается система. Необратимость протекающих процессов развития и неравновесность сложных систем в определенных условиях порождают самоорганизацию материи, обеспечивающую созидательные переходы в качественно новые состояния, что приводит к рождению нового в Мире. Появилась настоятельная необходимость изучения процессов перехода в качественно новые состояния, именно это привело к возникновению нового научного направления, носящего междисциплинарный характер. Отцами-основателями такого направления стали И. Пригожин и Г. Хакен.

В изучаемых синергетикой проблемах нам предстоит обсудить определяющую роль процессов развития сложных систем. В их развитии различают два этапа. Первый этап характеризуется стационарностью, на всем его протяжении не происходят принципиальные качественные изменения в состоянии системы. Эволюционные процессы жестко детерминированы, будущие состояния предсказуемы, если выявлена общая тенденция развития. Однако пребывание системы в стационарном состоянии требует протекания определенных внутренних и внешних взаимодействий, позволяющих системе устойчиво сохранять внутреннее равновесие при ее неравновесности с окружающей средой. Для биологических систем такие взаимодействия называют гомеостазом. В случае развивающихся неорганических систем внутреннее равновесие поддерживается либо постоянной выработкой энергии внутри системы, либо постоянным притоком необходимой энергии извне. Но под влиянием внешних воздействий, или в результате развития внутренних противоречий стационарное состояние рано или поздно заканчивается, в развитии системы наступает новый этап, характеризуемый нарушением внутреннего равновесия и потерей устойчивости. Из такого кризисного состояния необходим выход в одно из возможных качественно новых устойчивых состояний. Параметры системы, при которых возникает кризис, называют критической точкой развития. Последующий кризисный этап развития завершается переходом системы в качественно новое состояние одним из двух способов: либо деструктивным путем, разрушающим упорядоченную систему, либо конструктивным путем перехода в устойчивое состояние с более высоким уровнем организации, чем в предшествующем стационарном состоянии.

В Нобелевской лекции И. Пригожин так определил синергетическое представление о бифуркации:

«Обнаружение феномена бифуркации ввело в физику элемент исторического подхода. <…> Любое описание системы, претерпевшей бифуркацию, требует включения, как вероятностных представлений, так и детерминизма. Находясь между двумя точками бифуркации, система развивается закономерно, тогда как вблизи точек бифуркации существенную роль играют флуктуации, которые и определяют какой из ветвей кривой будет далее определяться поведение системы».

Речь идет о том, что на кризисном этапе развития системы заканчивается однозначный эволюционный путь, характерный для ее предыдущего стационарного этапа. Возникает несколько ветвей потенциально возможных продолжений развития после выхода из кризиса. Количество таких переходов определяется особенностями развивающейся системы и условиями ее взаимодействия с внешней средой. «Выбор» одной из таких ветвей определяется воздействием на систему одной из возникающих в этот период времени флуктуаций.

Что же происходит на этапе бифуркации, как протекают процессы перехода в качественно новые состояния исторически развивающейся системы?

Необходимость объяснить существование направленного развития сложных систем создает определенные трудности. Сама по себе самоорганизация при подходящих условиях случайным образом осуществляет единичный акт перехода системы в состояние с более высоким уровнем организованности, чем в исходном положении. Но направленный процесс развития состоит из последовательности взаимосвязанных одиночных актов усложнения. Сомнительна возможность объяснить согласованное существование таких одиночных актов случайностью. Здесь можно вспомнить слова Пригожина о том, что вне равновесия материя прозревает, придав прозрению смысл наличия необходимой информации в сочетании с самоорганизацией.