4. Синергетическая парадигма23

На основе современных термодинамических представлений о реальных процессах в самоорганизующихся системах различ­ной природы в настоящее время развивается синергетическая парадигма. Такая новая научная картина мира позволяет более глубоко моделировать процессы в системах, способных к само­развитию и самоорганизации, а значит и более адекватно восп­ринимать мир бытия и прогнозировать его развитие.

Основным содержанием этой парадигмы является осознание принципиальной возможности возникновения порядка из бес­порядка в результате процессов самоорганизации, нелинейности неравновесных процессов и появления устойчивых неравновес­ных состояний. Это позволяет уйти от простых физических мо­делей классической механики и термодинамики, использовать единый подход к описанию сложных реальных систем живой, неживой и социальной природы на основе современного мате­матического аппарата.

Синергетика различает два типа устойчивости (равновеснос­ти) систем. Первый связан с термодинамической обратимостью, когда система находится в состоянии, близком к равновесию. Это касается идеальных закрытых систем и открытых систем с высоким уровнем энтропии. Эволюция таких систем имеет од­но неизбежное направление — она ведет к установлению макро­скопического состояния хаоса.

Другой тип устойчивости связан с эволюцией реальных, наи­более часто встречающихся в мире сложных систем, которые бу­дучи открытыми, активно контактируют с не менее сложным и непредсказуемым окружением. Изменения энтропии в данном случае связаны с двумя противоположными процессами: отто­ком энтропии, зависящим от обмена энергией системы с окру­жающей средой, получением негэнтропии от нее и «производст­вом энтропии», обусловленным необратимыми процессами ее роста внутри системы.

Это состояние можно считать стационарным, так как из-за энтропийно-негэнтропийного баланса уровень энтропии систе­мы не изменяется. Такого рода устойчивое состояние обычно возникает в системе, находящейся далеко от равновесия. Данная неравновесность возникает в связи с противоположностью энт­ропийных потоков в открытой системе, что делает ее особенно чувствительной к внешним воздействиям.

Открытая нелинейная система в случае критической неравно­весности способна порождать порядок из хаоса, менять сам тип своего поведения, который можно назвать режимом рождения порядка. В ней могут формироваться новые динамические со­стояния, как раз и названные И. Пригожиным диссипативными структурами. Если процесс диссипации ведет равновесную сис­тему к равновесию, хаосу, то в неравновесных системах он мо­жет привести, напротив, к возникновению новых структур, так как устраняет все нежизненные, неустойчивые состояния. Эти структуры характеризуются сложным соотношением хаоса и по­рядка.

До тех пор пока система является открытой, воспринимаю­щей внешние воздействия, остается возможность ее перехода к новому этапу самоорганизации — рождению новых структур порядка. Поэтому в синергетическом понимании не существует единого, раз и навсегда данного образа порядка. Порядок пред­стает как живой, развивающийся процесс — становящийся, но еще не установившийся. Можно говорить о разных закономер­ностях и характеристиках порядка и хаоса на разных этапах за­рождения порядка и в период сохранения этого порядка.

Синергетическая интерпретация порядка как процесса позво­ляет примирить противоречия в понимании порядка и хаоса, сложившиеся в науке к середине XIX столетия. Становится яс­но, что это не столько различные модели порядка, сколько взаи­модополняющие характеристики различных фаз единого процес­са порядкообразования. Самоорганизующимся системам нельзя навязывать пути их развития. Более важны возможности сов­местного развития природы и человека, пути их совместной эво­люции. В точках бифуркации маленькое случайное изменение может привести к сильному возмущению системы.

В целом же системы, которыми мы пытаемся описывать реальный окружающий нас мир, содержат как элементы поряд­ка, так и беспорядка, и в этом смысле модель динамического хаоса — это звено, соединяющее полностью детерминированные системы и принципиально случайные. Эта модель приводит к новой современной парадигме эволюции различных систем, объединяя механику, термодинамику и модель развития биоло­гических систем. Оказалось, что хаос на микроуровне может приводить к упорядочению на макроуровне. Более того, во мно­жестве реальных ситуаций порядок неотделим от хаоса, а сам хаос выступает как сверхсложная упорядоченность.

Представления, развиваемые в теории самоорганизации и эволюции структур, относятся не только к физике. Они присущи природе в целом и поэтому могут использоваться во всех других науках, которые ее описывают: химии, биологии, геологии, гео­графии, экологии. Связано это с тем, что методы анализа таких структур и применения математического аппарата те же самые, как и для нелинейных открытых физических систем. Большое сходство уравнений для описания этих явлений указывает на аналогию процессов самоорганизации, исследуемых в рамках ес­тественных и гуманитарных наук.

Поэтому синергетика может использоваться для изучения со­циальных, экономических и политических систем. Так, малое возмущение в виде действия одного человека может разрастаться и влиять на макросоциальные образы поведения и даже приво­дить к смене макросоциальных структур, особенно если созданы условия для образования положительной обратной связи.

Примером изучения макроэкономики методами синергетики является рассмотрение перехода от полной занятости населения к неполной. Изменение некоторых параметров управления, пе­реориентация капиталовложений с увеличения объема производ­ства на совершенствование производства могут привести к ново­му состоянию экономики, в том числе к неполной занятости. Колебания между этими двумя состояниями наблюдались и мо­гут быть объяснены методами синергетики. Другим примером развития макроскопических систем может служить эволюция об­щества от аграрного к индустриальному.

В мире, в котором существует нестабильность, большая роль должна принадлежать самоорганизации не только потому, что устойчивость и неустойчивость сменяют друг друга, но и глав­ным образом в силу того, что одни и те же процессы, явления и структуры могут быть факторами и стабильности, и нестабиль­ности. Порядок и беспорядок, устойчивость и неустойчивость, самоторможение и самоусиление выступают, таким образом, как необходимые способы самоорганизации.

История изучения природы — это все большее понимание че­ловеком сложности изучаемого им мира, это история возникно­вения и существования все более сложных самоорганизующихся неравновесных нелинейных систем. Именно такие системы уча­ствуют в эволюции природы и общества на всех уровнях ее ор­ганизации.

Учитывая огромное количество реальных систем в природе и обществе, подчиняющихся законам синергетики, можно считать, что создание синергетической картины мира является по сущест­ву научной революцией, сравнимой по своим масштабам с от­крытием строения атома, созданием генетики и кибернетики.

Достижения синергетики, исследующей образование устойчи­вых структур и самоорганизации в сложных системах на основе нелинейных неравновесных упорядочивающих процессов, при­водят к новым представлениям в науке о становлении порядка через хаос, о роли бифуркационных изменений, необратимости времени, неустойчивости как фундаментальной характеристики эволюционных процессов.

Тем самым синергетика лежит в основе современного пони­мания эволюции и самоорганизации сложных систем мира.

По своей сути синергетика выступает в качестве новой мето­дологии прогнозирования. С ее позиций может быть дано науч­ное обоснование современному взгляду на открытое, желаемое и достижимое будущее. Будущее открыто и не единственно, но оно не является произвольным. Существует ограниченный набор возможностей будущего развития; для всякой сложной системы характерен дискретный спектр структур-аттракторов ее эволю­ции. Этот спектр определяется исключительно ее собственными свойствами. В нелинейных ситуациях нестабильности и ветвле­ния эволюционных путей человек начинает играть решающую роль в выборе наиболее благоприятной и в то же время осущест­вимой в данной среде будущей структуры, одной из спектра воз­можных структур-аттракторов. Из-за неизбежных элементов хаоса, флуктуаций, наличия странных аттракторов имеются определен­ные границы нашего проникновения в будущее, существует го­ризонт нашего видения будущего. Синергетический подход по­зволяет нам видеть реальные черты будущей организации, ана­лизируя сегодняшние пространственные конфигурации сложных структур, возникающих в определенного типа быстрых эволюци­онных режимах.

Кроме того, синергетика открывает законы коэволюции сложных структур «разного возраста», т. е. структур, находящих­ся на разных стадиях эволюции и эволюционирующих в разном темпе, а также законы «включения», встраивания относительно простых структур в более сложные структурные образования. Знание такого рода общих законов коэволюции сложных систем дает возможность понять способы интеграции стран, регионов, геополитических структур, развивающихся с разной скоростью и находящихся на разных уровнях развития, в межрегиональные, континентальные общности и мировое сообщество.