Глава 1.3 системная триада синергетики

В основе синергетики лежат три базовых постулата: это прин­ципы открытости, нелинейности и когерентности.

Первый из этих принципов — принцип открытости — означа­ет, что анализируемая система имеет входы и стоки по веществу, энергии и информации — всем вместе или каждого по отдельности. Уравнения классической механики описывают поведение иссле­дуемого объекта самого по себе, без связи с окружающей средой, хотя он и может находиться в поле внешних сил. Но какое-либо активное взаимодействие с этой средой, взаимообмен с ней отсут­ствует.

Достаточно ясно из житейского опыта, что такой взаимообмен — обычное явление в таких реальных процессах. Сфера приложения методов синергетики — именно такие процессы. Принцип откры­тости отражает субстанциональный, предметный аспект синерге­тики.

В некоторых случаях этот принцип приводит к постановке во­просов, на которые современная наука пока не знает ответов. Вот примеры подобных вопросов. Как понимать неполноту бытия?

48

Если рассматривать Вселенную как открытую систему, то куда она открыта? Что такое Большой Взрыв, приведший к возникновению нашей Вселенной? Видимо, ответы на эти вопросы следует искать за границами современной общенаучной парадигмы.

Второй элемент синергетической триады — нелинейность — характеризует ее аналитический аспект: нелинейные системы тре­буют отображения в многомерном пространстве. Это следствие нелинейности с первого взгляда может показаться неочевидным. Чтобы показать, что это именно так, приведем парадоксальный пример из придуманной X. Борхесом «Китайской энциклопедии».

В одной из статей этой энциклопедии говорится: «животные подразделяются на а) принадлежащих Императору, б) бальзами­рованных, в) прирученных, г) молочных поросят, д) сирен, г) ска­зочных, ж) бродячих собак, з) включенных в настоящую классификацию, и) буйствующих, как в безумии, к) неисчислимых, л) нарисованных очень тонкой кисточкой из верблюжьей шерсти, м) и прочих, н) только что разбивших кувшин, о) издалека кажу­щихся мухами».

При всей специально придуманной нелепости этой классифи­кации она представляет собой удачный пример чисто одномерного линейного упорядочения абсолютно несхожих объектов. Очевид­но, каждому из этих объектов следовало бы приписать собствен­ный параметр и перевести таким образом всю эту чудовищную мешанину в 14-мерное пространство.

Но это еще не все. Разительное различие этих «китайских» объектов потребует сделать и следующий шаг — ввести для описа­ния каждого из них специфический параметр, или критерий, ха­рактерный исключительно для этого объекта. А это и будет озна­чать, что многомерное пространство, построенное по этим пара­метрам как по осям координат, обязательно будет нелинейным.

Математически нелинейность означает, что уравнения, описы­вающие процесс, содержат переменные, показатель степени кото­рых может отличаться от единицы. Простейший пример — квад­ратное уравнение.

Нелинейность системы проявляется в целом ряде ее свойств — неустойчивости, необратимости во времени, бифуркациях, альтер­нативности виртуальных эволюционных паттернов, возможности перехода в состояние динамического хаоса. Описывать поведение такой системы в классическом приближении отдельных траекто­рий невозможно.

49

Быть может, наименее ясным покажется третий элемент синергетической триады — когерентность. Этот термин происходит от латинского слова cohaerentia, что означает «связь, сцепление». В теории колебаний когерентность означает согласованное протекание во времени нескольких волновых процессов, разность фаз ко­торых постоянна. В результате когерентные волны либо усилива­ют, либо ослабляют друг друга. Вследствие этого эффекта сложе­ние малых величин может дать очень большую интенсивность сигнала. На этом принципе работает лазер.

В синергетике когерентность означает согласованное действие всех элементов в масштабе системы как единого целого. При этом механизм кооперации элементов может быть любым, а не только на основе согласования фаз. Согласованность функционирования элементов — это и есть тот самый принцип синергии, который в теологии был провозглашен Григорием Нисским, а применитель­но к синергетике как теории самоорганизации принят Хакеном и Пригожиным. Именно когерентность, кооперативность, согласо­ванность внутренних процессов, определяющих эволюцию систе­мы, и придает ей главное качество — способность к самоорганиза­ции. Можно поэтому утверждать, что когерентность, как третий элемент синергетической триады, вносит в ее описание как едино­го целого качественный аспект.

Чтобы глубже осмыслить структурные особенности синергети­ческой триады, целесообразно вспомнить представление о тройст­венности самого понятия «триада». Русский философ Р.Г. Баранцев предлагает следующую классификацию триад: линейные, переходные и системные. Линейные, или одномерные, триады по существу являются вырожденными; семантически они не богаче диад, примером которых являются парные столкновения.

Пример триад промежуточного типа — гегелевская формула «тезис — антитезис — синтез». Элементы этой триады неравно­правны, несинхронны и не содержат указаний на механизм собственного динамизма.

Особенности системных триад состоят в том, что их элементы равноправны, обладают общей топологической структурой и об­разуют целостное единство. В совокупности эти особенности системных триад определяют такие их свойства, как динамизм, необратимость во времени, самоорганизация, эволюция. Можно поэтому согласиться, что концепция синергетической триады служит достаточным основанием для системного определения си­нергетики.

50