Место и роль синергетики в естественных и гуманитарных науках

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

В последней четверти XX века сформировалось новое направление в науке, получившее название синергетика. Основоположником синергетики считается профессор  Штутгартского университета Г.Хакен, сделавший на первой конференции  по сложным системам в 1973 году свой доклад, ставший программным и предложивший термин для обозначения нового направления - синергетика. Термин заимствован Хакеном из греческого языка и в переводе означает содействие, сотрудничество, согласованно действующий. Буржуазная наука заговорила о синергетике, как о высочайшем достижении науки конца ХХ века, которое включает в себя теорию самоорганизации и совокупность соответствующих математических методов. Как доказала современная наука, на уровне физической, химической, биологической, социальной форм организации материи объективный мир состоит из сложных систем. Значительная их часть - это открытые неравновесные системы. Были открыты и свойства таких систем самоструктурироваться, самоорганизовываться, саморазвиваться и самовоспроизводиться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Понятие и сущность синергетики

Синергетика - молодое научное направление, представляющее междисциплинарную  универсальную теорию самоорганизации  процессов самой различной природы. Возникшая на стыке физики, химии, биологии, астрофизики и других естественных наук и вобравшая в себя общенаучные системные идеи, синергетическая модель самоорганизации является на сегодняшний день наиболее обобщающей и наиболее эвристически плодотворной объяснительной моделью, описывающей взаимопереходы порядка и хаоса в эволюции систем, в том числе и социальных.

Синергетика различает два типа устойчивости (равновесности) систем. Первый связан с термодинамической необратимостью, когда система находится в состоянии, близком к равновесию. Другойтип устойчивости связан с эволюцией реальных (наиболее часто встречающихся в мире) сложных систем, которые, будучи открытыми, активно контактируют с не менее сложным и непредсказуемым окружением.

Политические, духовные, экологические кризисы - атрибут не только нашего общества на поворотном моменте истории. Кризисы переживают и стабильные, сложившиеся страны Запада. В данной связи интересы многих исследователей обращаются к синергетике. Это новое междисциплинарное направление возникло в начале 70-х годов. Одна из его главных задач - познание общих принципов, лежащих в основе процессов самоорганизации, реализующихся в системах самой разной природы: физических, биологических, технических и социальных.   

Синергетический стиль научного мышления включает в себя, с одной стороны, вероятностное видение мира, получившее бурное развитие в XIX веке. С другой стороны, синергетику можно рассматривать как современный этап развития кибернетики и системных исследований. Концепции и идеи теории самоорганизации нашли свое выражение в таких взаимосвязанных областях как теория диссипативных структур, теория детерминированного хаоса, теория катастроф. При этом синергетика, не будучи жестко ориентированной совокупностью методологических принципов и понятий, скорее играет роль системной рефлексии и исходит не из однозначного общепринятого определения понятия "система", а из присущего ей набора свойств. Среди них - нелинейность, целостность, устойчивость структуры, процессы ее становления и самоорганизации, системный "эффект сложения", приводящий к тому, что входящие в систему элементы определяются в зависимости от целого, от координации с другими ее элементами и ведут себя совершенно иначе, нежели в случае их независимости. 

Задачу выяснить с общих позиций  закономерности процессов самоорганизации и образования структур ставит перед собой не только наука. Важную роль в понимании многих существенных особенностей этих процессов сыграл, например, кибернетический подход, противопоставляемый иногда как абстрагирующийся "от конкретных материальных форм" и поэтому противопоставляемый синергетическому подходу, учитывающего физические основы спонтанного формирования структур.  

В этой связи небезынтересно отметить, что создатели кибернетики и современной теории автоматов могут по праву считаться творцами или предтечами науки. Так, Винер и Розенблют рассмотрели задачу о радиально-несимметричном распределении концентрации в сфере.  А. Тьюринг в известной работе предложил одну из основных базовых моделей структурообразования и морфогенеза, породившую огромную литературу: систему двух уравнений диффузии, дополненных членами, которые описывают реакции между "морфогенами". Тьюринг показал, что в такой реакционно-диффузионной системе может существовать неоднородное (периодическое в пространстве и стационарное во времени) распределение концентраций.

В русле тех же идей - изучения реакционно-диффузионных систем - мыслил найти решение проблемы самоорганизации и Дж. фон Нейман. По свидетельству А. Беркса, восстановившего  по сохранившимся в архиве фон Неймана отрывочным записям структуру самовоспроизводящегося автомата, фон Нейман "предполагал построить непрерывную модель самовоспроизведения, основанную на нелинейных дифференциальных уравнениях в частных производных, описывающих диффузионные процессы в жидкости. В этой связи интересно отметить, что фон Нейман получил не только математическое образование, но и подготовку инженера-химика.

В рамках синергетики изучаются  явления образования упорядоченных  пространственно-временных структур, или пространственно-временной самоорганизации, протекающие в системах различной природы: физических, химических, биологических, экологических, социальных. С системной точки зрения, синергетика изучает структуры определенного типа в целостных по своей природе системах некоторого класса. И именно методология системных исследований содержит инструментарий, необходимый для рефлексивного осмысления исходных посылок синергетики, представлений о ее предмете, целях и продукте, а также, возможно, и для выработки адекватного этим представлениям формального аппарата. Говоря о методологии, мы имеем в виду прежде всего такие классические системные проблемы, как взаимосвязь системы и внешней среды, классификация систем и типологизация структур, целостность. Говоря о проблеме взаимосвязи системы и внешней среды, мы имеем в виду прежде всего выделение системы, проведение границы между системой и внешней средой, воздействие внешней среды на систему. Для корректного выделения системы, различения системы и внешней среды необходимо исходить из того обстоятельства, что всякая система, рассматриваемая как теоретический объект, служит решению определенной теоретической задачи. Конкретной задачей является исследование условий и причин пространственно-временной самоорганизации, и из нее необходимо исходить при выделении системы. Здесь, однако, наблюдается  парадокс стандартного для системных исследований типа: для того чтобы корректно выделить самоорганизующую систему, мы должны знать условия и причины самоорганизации; для того же, чтобы понять эти условия и причины, мы должны выделить самоорганизующуюся систему как необходимый момент их теоретического изучения. Мы в качестве исходного системного представления возьмем представление об открытой системе, восходящее к Берталанфи. Обычно полагается, что открытая система отделена от внешней среды границей, которую пересекают потоки обмена (энергией, веществом, информацией).

Новое направление научных исследований - синергетика - имеет особый статус. Она междисциплинарна, ибо ориентирована  на то, чтобы выявить законы самоорганизации и эволюции сложных систем любой природы, независимо от конкретной природы составляющих их элементов. Этим определяется прежде всего специфическая роль синергетики в системе образования. Синергетические исследовательские программы в последнее время выходят далеко за пределы естественнонаучного знания, тех областей математической физики, физики лазеров, физики плазмы и физической химии, в которых были разработаны базовые синергетические модели. Синергетика плодотворно применяется к исследованию человека, человеческой культуры и общества, в таких областях как нейробиология и нейроиммунология, когнитивная психология и психология восприятия, психиатрия и психотерапия, различные области медицины, экономика и социология, науковедение и культурология.

Наряду с термином "Междисциплинарность" для характеристики новой теории самоорганизации и сложности  используются также термины "трансдисциплинарность" и "мультидисциплинарность". Эти  понятия близки друг к другу, хотя и имеют некоторые отличия.   "Трансдисциплинарность" характеризует такие исследования, которые идут "через" и "сквозь" различные дисциплины и выходят "за пределы" конкретных дисциплин. То есть исследования выходят на более высокий уровень, некий мета-уровень, который независим от той или иной конкретной дисциплины. Этот термин используется главным образом французскими научными центрами по исследованию сложных систем. "Междисциплинарность" же означает прежде всего перенос методов исследования и используемых моделей из одной научной дисциплины в другую. А "мультидисциплинарность" является характеристикой такого исследования, когда предмет изучается одновременно несколькими научными дисциплинами. Возможно, целесообразнее говорить о "трансдисциплинарных стратегиях" и "междисциплинарных исследованиях", ибо "трансдисциплинарность" означает отправные пункты поисковой работы и направленность исследований, тогда как "межлисциплинарность" показывает основное содержание исследования.

Благодаря своей междисциплинарности  синергетика ведет к новому конструктивному диалогу между специалистами в различных научных дисциплинах. Синергетика делает шаги в направлении синтеза естественно научных и гуманитарных наук.

Философия, "вписывая" открытия науки в "тело культуры", расширяет  проблемное и предметное поле человека. Это относится и к взаимоотношению философии и новой концепции самоорганизации, которую разные авторы называют одни - синергетикой, другие - концепцией диссипативных структур, третьи - теорией катастроф.

Философия, уважая себя и неся ответственность за будущее, не может позволить ни снобистское философствование без учета достижений науки, ни сведение своей функции к роли комментирования основных достижений научного знания.

При этом роль философии по отношению  к фундаментальным достижениям  науки зависит от того, на каком этапе развития науки находится осмысливаемая ею новая научная теория, ибо, как однажды заметил А.Шопенгауэр научная истина в своем развитии проходит через фазы. В первой фазе она просто отвергается как абсурд. Во второй фазе она принимается как возможная гипотеза, которая была высказана уже давно. На третьей стадии эту научную истину воспринимают уже как очевидную.

Принципиально важно подчеркнуть, что синергетику или новую  концепцию самоорганизации, нельзя отнести ни к естественным, ни к общественным, ни к гуманитарным наукам в их традиционном смысле. Это междисциплинарное направление исследования образования упорядоченных структур из хаоса. По мнению Ю.Л.Климонтовича, синергетика - это не новая наука, но новое объединяющее направление в науке. Цель синергетики - выявление общих идей, общих методов и общих закономерностей в самых разных областях естествознания и социологии.

Синергетика, имея первоначально естественнонаучную основу (нелинейный анализ, теорию детерминированного хаоса, теорию диссипативных структур, фрактальную геометрию природы, моделирование быстрых процессов blow up), ныне все более гуманитаризируется. Она постепенно становится человекомерной   областью знания. Обнаруживается плодотворность ее применения в понимании феномена человека и человеческой культуры, в разгадывании тайн человеческого сознания и психики.

Благодаря недавним результатам в  области синергетики (или теории самоорганизации) начинают устанавливаться  внутренние связи между естественными  и гуманитарными науками, восточным и западным мировосприятиями, новой наукой (наукой о сложности, нелинейности и хаосе) и старой культурой, наукой и искусством, наукой и философией. Синергетика имеет интегративную или    синтетическую ценность.

Существуют достаточно веские основания полагать, что синергетика может служить основой для междисциплинарного синтеза знания. Синергетика междисциплинарна по своей собственной природе, поскольку она ориентирована на поиск универсальных паттернов эволюции и самоорганизации открытых нелинейных систем любого рода, независимо от конкретной природы их элементов или  подсистем. Понятия самоорганизации, хаоса и порядка, нелинейности начинают широко использоваться как в естественных, так и в гуманитарных науках. Теория самоорганизации активно разрабатывается в настоящее время в различных странах в ряде научных школ в самых разнообразных аспектах (И.Пригожин, Г.Хакен, Ф.Варела, Э.Ласло, К.Майнцер, Б.Мандельброт, Э.Моран и др.).

Синергетика является одной из современных исследовательских программ, программой междисциплинарных, или транс дисциплинарных, исследований. Судя по всему, именно эта область знания инициирует глубокие изменения в методологических основаниях современной науки, в философском взгляде на мир, в самом стиле научного мышления. Сегодня формируется некий новый нетрадиционный взгляд на мир - синергетическое видение мира. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Роль и место синергетики в современной науке

 

 

В последние годы наблюдается стремительный  и бурный рост интереса к междисциплинарному направлению, получившему название "синергетика".

Издаются солидные монографии, учебники, выходят сотни  статей, проводятся национальные и  международные конференции. Серия "Синергетика", выпускаемая известным издательством "Шпрингер", насчитывает без  малого семь десятков выпусков и продолжает расширятся тематически. Экспансия синергетики, трактуемой весьма произвольно и расширительно, охватывает не только различные области науки, но и проникает в сферы человеческой деятельности, носящие сугубо прикладной, чтобы не сказать земной, характер. Как следствие этого процесса растет число словосочетаний, использующих ставший модным термин в самых неожиданных и парадоксальных контекстах: синергетическая парадигма, синергетический подход к проблемам национальной безопасности, синергетические начала образования и т.д.