Тема 21. Научная картина мира и ее эволюция

Характеристики и функции научной картины мира. — Классическая, неклассическая и постнеклассическая научная картина мира. — Активность индивида и современная постнеклассическая методология бельгийской школы И. Пригожина. — Понятийный аппарат постнеклассической методологии. — Учение о самоорганизации материи и синергетика Г. Хакена. — Типологии хаоса.

С понятием "научная картина мира" традиционно связывают широкую панораму знаний о природе, включающую в себя наиболее важные теории, гипотезы и факты. В научной картине мира выделяют центральное теоретическое ядро и частные теоретические модели, которые постоянно достраиваются. Центральное теоретическое ядро обладает относительной устойчивостью и сохраняет достаточно длительный срок своего существования.

Научная картина мира представляет собой не просто сумму или набор отдельных знаний, а результат их взаимосогласования и организации в новую целостность, т.е. в систему. С этим связана такая характеристика научной картины мира, как ее системность. Назначение научной картины мира как свода сведений состоит в обеспечении синтеза знаний. Отсюда вытекает интегративная функция научной картины мира.

Научная картина мира носит парадигмальный характер, так как она задает систему установок и принципов освоения универсума. Содержание научной картины мира обусловливает способ видения мира. Она влияет на формирование социокультурных, этических, методологических и логических норм научного исследования. Поэтому можно говорить о нормативной, а также о психологической функциях научной картины мира, создающей общетеоретический фон исследования и координирующей ориентиры научного поиска.

231

Когда проблему научной картины мира обсуждают естествоиспытатели (а среди них можно найти такие имена, как Л. Больцман, М.Планк, П.Дюгем, а также В.Амбарцумян, В.Казютинский и др.), речь идет прежде всего о физической реальности, системе фундаментальных физических конструктов, характеризующих основные свойства универсума: пространство, время, вещество, поле. К сверхустойчивым элементам любой картины мира относят принцип сохранения энергии, принцип постоянного роста энтропии, фундаментальные физические константы.

В более широком смысле научная картина мира — это обоснованное конкретно-историческое представление о мире, определяющее стиль и способ научного мышления. В структуру научной картины мира входит набор теоретических постулатов, представлений о способах взаимодействия, генезисе и развитии. Научная картина мира накладывает ограничения на характер допущений "разумных" новых гипотез, тем самым она направляет движение мысли.

Как же создается научная картина мира? Наш современник физик А. Фридман убежден, что как бы ничтожна ни была сумма людских знаний, всегда находились мудрецы, пытающиеся на основании имеющихся данных воссоздать картину мира. Создание научной картины предполагает совокупную деятельность философов, а точнее методологов, кропотливо наносящих на полотно новые штрихи современного образа мира.

Примечательно, что основные характеристики научной картины мира адекватно воспринимаются представителями различных научных сообществ и разнообразных дисциплинарных областей. Так, известный отечественный биолог и генетик Н.В. Тимофеев-Ресовский писал: "В нашем веке старая физическая картина мира, выражением которой можно считать детерминизм в стиле Огюста Конта, заменена совершенно новой общей физической картиной мира... Новая картина мира принципиально отличается от старой. Старая физическая картина мира была очень неудобна людям, во всяком случае многим из нас.

232

Представим себе абсолютный.огюстконтовский детерминизм: каждое мельчайшее движение содержится в мировой формуле, которой мы сейчас не можем воспользоваться только по неведению и по недостаточности данных. Нет свободы совести и свободы мнений, любое мнение, которое можно высказать, уже содержится в этой знаменитой формуле... Такой детерминизм, в сущности, определяет бессмысленность любой практической деятельности: обществу не к чему стремиться, так как все предусмотрено и предопределено формулой, и нам, людям, в этом мире делать нечего". Сравнивая подобный образ с новым, возникшим в результате революционных открытий в физике, автор продолжал: "Новая физическая картина мира принципиально отличается от старой. Она позволяет нам жить, дает людям свободу для планирования наших индивидуальных, общественных, коллективных, социальных, политических, экономических действий, и в частности свободу совести, без которой нельзя жить" ⁵⁰.

Эволюция современной картины мира предполагает движение от классической к неклассической и постнеклассической картине мира.

Классической картине мира, основанной на достижениях Галилея и Ньютона, соответствует графический образ прогрессивно направленного линейного развития с жестко однозначной детерминацией. Прошлое определяет настоящее так же изначально, как и настоящее определяет будущее. Все состояния мира от бесконечно отдаленного былого до весьма далекого грядущего могут быть просчитаны и предсказаны. Классическая картина мира осуществляла описание объектов, как если бы они существовали сами по себе в строго заданной системе координат. В ней четко соблюдалась ориентация на "онтос", т.е. то, что есть в его фрагментарности и изолированности. Основным условием становилось требование элиминации всего того, что относилось либо к субъекту познания, либо к возмущающим факторам и помехам.

Строго однозначная причинно-следственная зависимость возводилась в ранг объяснительного эталона. Она укрепляла

233

претензии научной рациональности на обнаружение некоего общего правила или единственно верного метода, гарантирующего построение истинной теории. Естественнонаучной базой данной модели была Ньютонова Вселенная с ее постоянными обитателями: всеведущим субъектом и всезнающим Демоном Лапласа — существом, представляющим положение дел во Вселенной на всех ее уровнях от мельчайших частиц до всеобщего целого. Лишенные значимости атомарные события не оказывали никакого воздействия на субстанционально незыблемый пространственно-временной континуум. Это косвенным образом подтверждало теологические постулаты миропонимания, когда все происходящее в фатальной предзаданности устремлялось к реализации изначально положенного замысла.

Неклассическая картина мира, пришедшая на смену классической, родилась под влиянием первых теорий термодинамики, оспаривающих универсальность законов классической механики. Переход к неклассическому мышлению был осуществлен в период революции в естествознании на рубеже 19 — 20 вв., в том числе и под влиянием теории относительности. Графическая модель неклассической картины мира опирается на образ синусоиды, омывающей магистральную направляющую развития. В ней возникает более гибкая схема детерминации, нежели в линейном процессе, и учитывается новый фактор — роль случая. Развитие системы мыслится направленно, но ее состояние в каждый момент времени не детерминировано. Предположительно изменения осуществляются, подчиняясь закону вероятности и больших чисел. Чем больше отклонение, тем менее оно вероятностно, ибо каждый раз реальное явление приближается к генеральной линии — "закону среднего". Отсутствие детерминированности на уровне индивидов сочетается с детерминированностью на уровне системы в целом. Историческая магистраль все с той же линейной направленностью пронизывает пространственно-временной континуум, однако поведение индивида в выборе траектории его деятельностной активности может быть вариабельно. Новая форма детерминации вошла в

234

теорию под названием "статистическая закономерность". Неклассическое сознание постоянно наталкивалось на ситуации погруженности в действительность. Оно ощущало свою предельную зависимость от социальных обстоятельств и одновременно льстило себя надеждами на участие в формировании "созвездия возможностей".

Образ постнеклассической картины мира — древовидная ветвящаяся графика — разработан с учетом достижений бельгийской школы И. Пригожина. С самого начала и к любому данному моменту времени будущее остается неопределенным. Развитие может пойти в одном из нескольких направлений, что чаще всего определяется каким-нибудь незначительным фактором. Достаточно лишь небольшого энергетического воздействия, так называемого "укола", чтобы система перестроилась и возник новый уровень организации. В современной постнеклассической картине мира анализ общественных структур предполагает исследование открытых нелинейных систем, в которых велика роль исходных условий, входящих в них индивидов, локальных изменений и случайных факторов.

Самым сильным тезисом постнеклассики является утверждение о возможности перескока с одной траектории на другую и утрате системной памяти. В многомерной модели взаимодействий, где участвуют не две, а более сторон, возникает так называемое "турбулентное пространство". В нем векторы направленности одних силовых линий, сталкиваясь с устремлениями других, видоизменяются под натиском третьих. В общем потоке взаимодействий напрочь перечеркивается логика развития, с устоявшимся порядком зависимости настоящего от прошлого и будущего от настоящего. Система "забывает" свои прошлые состояния, действует спонтанно и непредсказуемо. Прошлое никак не определяет настоящее, а настоящее не распространяет свое влияние на будущее. О такой ситуации говорят: "Произошла потеря системной памяти".

Другим не менее значимым положением является нарушение принципа когерентности и возникновение ситуации, когда

235

малым, локальным, второстепенным причинам соответствуют глобальные по размаху и энергетической емкости следствия. Это делает будущее принципиально неопределенным и открытым для новообразований. В перспективе эволюционирования таких систем допустимы многочисленные комбинации последующего развития, а в критических точках направленных изменений возможен эффект ответвлений. Поэтому наиболее пригодной для описания поведения подобных систем оказывается древовидная ветвящаяся графика. Это ведет к устранению из современной постнеклассической картины мира ориентации на линейную однозначность и тотальную предзаданность сюжетов последующего развития.

В постнеклассической методологии очень популярны такие понятия, как бифуркация, флуктуация, хаосомность, диссипация, странные аттракторы, нелинейность. Они наделяются категориальным статусом и используются для объяснения поведения всех типов систем: доорганизмических, организмических, социальных, деятельностных, этнических, духовных и др.

В условиях, далеких от равновесия, действуют бифуркационные механизмы. Они предполагают наличие точек раздвоения и неединственность продолжения развития. Результаты их действия труднопредсказуемы. По мнению И. Пригожина, бифуркационные процессы свидетельствуют об усложнении системы ⁵¹. Н.Н. Моисеев утверждает, что "каждое состояние социальной системы является бифуркационным" ⁵².

Флуктуации в общем случае означают возмущения и подразделяются на два больших класса: класс флуктуации, создаваемых внешней средой, и класс флуктуации, воспроизводимых самой системой. Возможны случаи, когда флуктуации будут столь сильны, что овладеют системой полностью, передав ей свои колебания, и, по сути, изменят режим ее существования. Они выведут систему из свойственного ей "типа порядка", но обязательно ли к хаосу или к упорядоченности иного уровня — это особый вопрос.

Система, по которой рассеиваются возмущения, называется диссипативной. По сути дела — это характеристика

236

поведения системы при флуктуациях, которые охватили ее полностью. Основное свойство диссипативной системы — необычайная чувствительность к всевозможным воздействиям и в связи с этим чрезвычайная неравновесность. Ученые выделяют такую структуру, как аттракторы — притягивающие множества, образующие собой как бы центры, к которым тяготеют элементы. К примеру, когда скапливается большая толпа народа, отдельный человек, двигающийся в собственном направлении, не в состоянии пройти мимо, не отреагировав на нее. Изгиб его траектории осуществится в сторону образовавшейся массы. В обыденной жизни это часто называют любопытством. В теории самоорганизации подобный процесс получил название "сползание в точку скопления". Аттракторы стягивают и концентрируют вокруг себя стохастические элементы, тем самым структурируя среду и выступая участниками созидания порядка.

В постнеклассической картине мира упорядоченность, структурность, равно как и хаосомность, стохастичность, признаны объективными, универсальными характеристиками действительности. Они обнаруживают себя на всех структурных уровнях развития. Проблема иррегулярного поведения неравновесных систем — в центре внимания многих научных дисциплин и прежде всего синергетики, сделавшей своим предметом выявление наиболее общих закономерностей спонтанного структурогенеза.

Понятие синергетики получило широкое растространение в современных научных дискуссиях и исследованиях последних десятилетий в области философии науки и методологии. Сам термин, древнегреческого происхождения, означает содействие, соучастие, или содействующий, помогающий. Следы его употребления можно найти еще в исихазме — мистическом течении Византии. В контексте научных исследований он наиболее часто употребляется в значении "согласованное действие, непрерывное сотрудничество, совместное использование".

Годом рождения синергетики считается 1973 г., когда выступление Г. Хакена на первой конференции, посвященной

237

проблемам самоорганизации, положило начало новой дисциплине. Творец синергетики обратил внимание на то, что корпоративные явления наблюдаются в самых разнообразных системах: астрофизических процессах, фазовых переходах, гидродинамической неустойчивости, образовании циклонов в атмосфере, динамике популяций и даже в феномене моды. В своей классической работе "Синергетика" Г. Хакен отмечал, что во многих дисциплинах — от астрофизики до социологии — мы часто наблюдаем, как кооперация отдельных частей системы приводит к макроскопическим структурам или функциям. Синергетика в ее нынешнем состоянии фокусирует внимание на таких ситуациях, в которых структуры или функции систем переживают драматические изменения на уровне макромасштабов. В частности, синергетику особо интересует вопрос о том, как именно подсистемы или части производят изменения, всецело обусловленные процессами самоорганизации. Парадоксальным оказывается то, что при переходе от неупорядоченного состояния к состоянию порядка все эти системы ведут себя сходным образом.

Хакен объясняет, почему он назвал новую дисциплину синергетикой, следующим образом. Во-первых, в ней "исследуется совместное действие многих подсистем... в результате которого на макроскопическом уровне возникает структура и соответствующее функционирование" ⁵³. Во-вторых, она кооперирует усилия различных научных дисциплин для нахождения общих принципов самоорганизации систем . В 1982 г. на конференции по синергетике, проходившей в нашей стране, были выделены конкретные приоритеты новой науки. Г. Хакен отмечал, что в связи с кризисом узкоспециализированных областей знания, информацию необходимо сжать до небольшого числа законов, концепций или идей, а синергетику можно рассматривать как одну из таких попыток. По мнению ученого, существуют одни и те же принципы самоорганизации различных по своей природе систем от электронов до людей, а следовательно, речь должна вестись об общих детерминантах

238

природных и социальных процессов, на нахождение которых и направлена синергетика.

В результате синергетика оказалась весьма продуктивной научной концепцией. Ее предметом выступили процессы самоорганизации, т.е. спонтанного структурогенеза. Синергетика включила в себя новые приоритеты современной картины мира: концепцию нестабильного неравновесного мира, феномен неопределенности и многоальтернативности развития, идею возникновения порядка из хаоса.

Попытки создания теории направленного беспорядка опираются на обширные классификации и типологии хаоса. Последний может быть простым, сложным, детерминированным, перемежаемым, узкополосным, крупномасштабным, динамичным и т.д. Самый простой вид хаоса — "маломерный", встречается в науке и технике и поддается описанию с помощью детерминированных систем. Он отличается сложным временным, но весьма простым пространственным поведением. "Многомерный" хаос сопровождает нерегулярное поведение нелинейных сред. В турбулентном режиме сложными, не поддающимися координации, будут и временные, и пространственные параметры. Под понятием "детерминированный хаос" подразумевают поведение нелинейных систем, которое описывается уравнениями без стохастических источников, с регулярными начальными и граничными условиями ⁵⁴.

Можно выявить ряд причин и обстоятельств, в результате которых происходит потеря устойчивости и переход к хаосу: это шумы, внешние помехи, возмущающие факторы. Источник хаосомности иногда связывают с наличием многообразия степеней свободы, что может привести к реализации совершенно случайных последовательностей. К обстоятельствам, обусловливающим хаосогенность, относится принципиальная неустойчивость движения, когда два близких состояния могут порождать различные траектории развития, чутко реагируя на стохастику внешних воздействий.

Современный уровень исследований приводит к существенным дополнениям традиционных взглядов на процессы

239

хаотизации. В постнеклассическую картину мира хаос вошел не как источник деструкции, а как состояние, производное от первичной неустойчивости материальных взаимодействий,которое может явиться причиной спонтанного структурогенеза. В свете последних теоретических разработок хаос предстает не просто как бесформенная масса, но как сверхсложно организованная последовательность, логика которой представляет значительный интерес. Ученые вплотную подошли к разработке теории направленного беспорядка, определяя хаос как нерегулярное движение с непериодически повторяющимися, неустойчивыми траекториями, где для корреляции пространственных и временных параметров характерно случайное распределение ⁵⁵.