Развитие через неустойчивость

Развиваемое здесь представление о неустойчивости также содержит новые стороны по сравнению с пониманием проблемы неустойчивости у И. Пригожина. В одной из своих недавних статей “Философия нестабильности" он характеризует сущность происходящего ныне революционного переворота в науке следующим образом. С его точки зрения, имеет место переход от детерминизма к нестабильности, нестабильность в некотором отношении заменяет детерминизм. И далее он развивает свою мысль: "В детерминистическом мире природа контролируема, она есть инертный объект, подверженный нашим волевым устремлениям. Если природа содержит нестабильность, как существенный элемент, то мы должны уважать ее, ибо мы не можем предсказать, что может произойти...Сегодня наука не является ни материалистической, ни редукционисткой, ни детерминистической.

Пригожин подчеркивает и, заметим, не без основания эволюционность мира, необратимый и исторический характер процессов развития, а также возможность решающего влияния малых событий и действий на общее течение событий.

Он справедливо говорит также о том, что понятие нестабильности (или неустойчивости) освобождается теперь от негативного оттенка. Неустойчивость далеко не всегда есть зло, подлежащее устранению, или же некая досадная неприятность. Неустойчивость может выступать условием стабильного динамического развития. Только системы, далекие от равновесия, системы в состояниях неустойчивости, способны спонтанно организовывать себя и развиваться. Устойчивость и равновесность это, так сказать, тупики эволюции. Для устойчивых стационарных структур малое возмущение "сваливается" на то самое решение, на ту же самую структуру. Стало быть, без неустойчивости нет развития. Или, иначе неустойчивость означает развитие, развитие происходит через неустойчивость, через бифуркации, через случайность.

Если бы неустойчивость была главным свойством во всех системах мира, тогда все было бы хаотично, все распадалось, не было бы возможности ни контролировать, ни предсказывать будущее. Очевидно, это не так.

В последние 1520 лет странные аттракторы, действительно, стали открывать повсюду. Причем примеры областей, в которых обнаружены странные аттракторы, постоянно расширяются. Это тепловая конвенция (собственно, тот самый аттрактор Э. Лоренца, с которого в 1963 г. и начались данные исследования), некоторые типы волн в плазме, генерация излучения лазера в некотором диапазоне параметров, движение некоторых небесных тел (например астероидов), смена знаков магнитных полюсов Земли, погода и долговременные климатические изменения, многие химические и биохимические реакции в открытых системах, колебания численности биологических популяций, активность головного мозга в состоянии глубокого сна, определяемая по электроэнцефалограмме и т.д.

Более того, даже системы, описываемые странными аттракторами, т.е. хаотизированные, неустойчивые системы, нельзя считать абсолютно неустойчивыми. Ведь для таких систем возможно отнюдь не любое состояние, а лишь состояние, попадающее в ограниченную, детерминированную область фазового пространства. Неустойчивость означает случайные движения внутри вполне определенной области параметров. Стало быть, здесь имеет место не отсутствие детерминизма, а иная, более сложная, даже парадоксальная закономерность, иной тип детерминизма.

Второе замечание к позиции И. Пригожина: существует лишь определенная стадия развития процессов, на которой нестационарные диссипативные структуры становятся неустойчивыми. Это согласуется со всей нашей привычной картиной мира: мы видим, что все макроструктуры природы, биологические формы, человеческое тело и мозг относительно устойчивы, длительное время не разрушаются. Чтобы понять природу этой квазистатической стадии условия неустойчивости, полезно привлечь уже разъясненные выше фундаментальные понятия: "режимы с обострением", "нелинейная положительная обратная связь", "локализация".

Неизбежный распад сложных быстроразвивающихся структур одна из объективных закономерностей мироустройства. Синергетика объективирует стохастическое поведение определенного типа детерминированных систем. Имеются в виду макроскопические, неквантовые системы, типа астероидов, комет, которые ведут себя принципиально стохастически и описываются странными аттракторами. Их поведение непредсказуемо вовсе не потому, что человек не имеет средств проследить и просчитать их траектории, а потому, что мир так устроен.

И огромное количество явлений нашего мира на различных уровнях его организации (и микро, и макро, и мега), оказывается демонстрирует хаотическое или вероятностное поведение. Ибо режимы с обострением именно режимы сверхбыстрого, а неэкспаненциального роста распространены гораздо шире, чем нам это представлялось до сих пор.

Исходя из синергетического видения мира можно выдвинуть предположение, что в будущем возможен пересмотр нашего привычного отношения к квантовой механике. А именно: может быть поставлена под вопрос сама боровская относительность к средствам наблюдения этот, якобы нередукционируемый гносеологический (субъекто-объектный) фактор в исследовании квантовомеханических ситуаций. Можно выдвинуть гипотезу об объективной, а не приборной вероятности в квантовой механике, а также о возможности иного способа объяснения принципа неопределенности, статической природы Псифункции и вероятностного поведения квантовых объектов. Правда, проверка этих предположений сопряжена пока с рядом теоретических и практических трудностей, Во всяком случае, таково одно из возможных конкретных следствий нового взгляда на мир.

Стадии устойчивости и неустойчивости, оформления структур и их разрушения сменяют друг друга. Здесь нет возможности подробно развивать представление о различных типах развертывания процессов в режимах с обострением. Ограничимся лишь небольшим пояснением.

Существование двух противоположных по смыслу и дополняющих друг друга режимов развития процессов фундаментальный результат, полученный для широкого класса уравнений. И уже известна причина возможных колебаний, периодических переключений этих режимов сильная нелинейность. Сильная нелинейность объемных источников системы (среды) независимо от конкретной природы размывающих факторов приводит к чередованию во времен и названных режимов. Такой механизм ритмической смены состояний системы глубоко аналогичен китайскому символу инь-ян.

Каким образом строится сложное эволюционное целое, происходит объединение простых структур разного возраста в сложные? При каком объединении частей в целое можно ускорить темп развития? Как "вычитать" информацию о прошлом и будущем структуры из характера ее пространственной организации в настоящем? Как возможно самовсплывание структур "памяти" системы? Как происходит встреча темпомиров? Все это является предметом синергетических исследований.