Концепции современной философии. Синергетика и самоорганизация

   Нелинейность  можно рассмотреть как нестандартную  реакцию на внешние воздействия, когда «правильное» воздействие оказывает большее влияние на эволюцию системы, чем воздействие более сильное, которое не организованно адекватно ее собственным тенденциям. Делая вывод из этой ситуации, скажем, что главной заслугой синергетики является открытие механизма резонансного возбуждения. Это показывает нам, что система, которая находится в неравновесном состоянии, чувствительна к воздействиям, которые согласованны с ее собственными свойствами. Поэтому флуктуации во внешней среде являются не «шумом», а фактором генерации новых структур. Малые системы, которые согласованны с её внутренним состоянием, воспринимают внешние воздействия более чувствительно, нежели чем большие. Нелинейные системы, демонстрируют неожиданно сильные ответные реакции на релевантные их внутренней организации, резонансные возмущения.

  Существование потенциальности как свойства (характеристики) данного типа систем имплицитно заложено в понятии нелинейности. Существовать одновременно и актуально в одной и той же системе качественно разные состояния одной и той же нелинейной не могут. Именно тогда, когда подходящий определенному качеству системы обыденное состояние существует проявлено, то дополняющие друг друга качества и стационарные состояния существуют лишь потенциально, вне её пространственной и временной определенностей, так как они могут быть актуализированы только при иных условиях.

   В квантовой теории поля, современной физики, находят своё эмпирическое приложение теоретические конструкции, фиксирующие единство потенциальной и актуализированной реальности. Сущность поля в квантовой теории как фундаментального физического объекта составляют виртуальные процессы и виртуальные состояния физических объектов, а также условия их актуализации.

   Понятие  нелинейность используется все шире, приобретая мировоззренческий смысл. Идея нелинейности включает в себя многовариантность, альтернативность выбора путей эволюции, и её необратимость. Нелинейные системы испытывают влияние случайных, малых воздействий, порождаемых неравновесностью. 

  Синергетика изучает два типа структур:

   1) Так называемые  диссипативные структуры, которые возникают в ходе самоорганизации, которые для осуществления используют диссипативный фактор. Здесь наиболее важной является роль стоков. Такие структуры, тяготеющие к стационарному состоянию, застывают на стоках. Диссипативные структуры появляются в открытых колебательных системах с сильной внешней подпиткой. Запасенная в них энергия  высвобождается именно при поступлении в систему слабых флуктуаций, а ответ системы на эту возбудимость может быть невероятно сильным. Диссипативные структуры «живут» (в системном смысле) за счёт использования отторгнутой энергии внешней среды для собственных нужд.

   Открытая  нелинейная система в критической ситуации неравновесности способна порождать «чудо создания порядка из хаоса», менять тип своего поведения. В ней возможно формирование новых динамических состояний, которые И. Пригожиным были названы диссипативными структурами. Если этот процесс приведет равновесную систему к хаосу, то в неравновесных системах он приведёт, напротив, к возникновению новых структур, устранив все нежизненные, неустойчивые состояния. «Диссипативность - фактор «естественного отбора», разрушающий все, что не отвечает тенденциям развития, «молоток скульптора», которым тот отсекает все лишнее от глыбы камня, создавая скульптуру».

   В диссипативной  структуре между частицами устанавливаются  дальнодействующие корреляции, меняющие тип поведения - частицы начинают вести себя когерентно, «как по команде» происходит синхронизация пространственно разделенных процессов. Порядок в синергетике понимается как макроскопическая упорядоченность при сохранении микроскопической молекулярной разупорядоченности, то есть порядок на макроуровне вполне мирно уживается с хаосом на микроуровне.

   Возникновение  диссипативных структур носит  пороговый характер. Неравновесная термодинамика соединила пороговый характер с неустойчивостью, показав, что новая структура-это результат раскрытия неустойчивости в результате флуктуаций. Флуктуации – движения элементов микроуровня, обычно расцениваемые как случайные и не составляющие интереса для исследователя. Флуктуации бывают внутренние (внутрисистемные) и внешние (микровозмущения среды). Флуктуации, воздействую на систему, могут иметь совершенно разные для нее последствия, конечно в зависимости с её силой. Если флуктуации открытой системы недостаточно сильны, система ответит на них возникновением сильных тенденций возврата к старому состоянию, структуре или поведению. Если флуктуации очень сильны, система может разрушиться. И, наконец, третья возможность заключается в формировании новой диссипативной структуры и изменении состояния, поведения и/или состава системы.

   Любая из  описанных возможностей может  реализоваться в так называемой  точке бифуркации, вызываемой флуктуациями, в которой система испытывает  неустойчивость. Точка бифуркации  представляет собой переломный, критический момент в развитии  системы, в котором она осуществляет  выбор пути; иначе говоря, это  точка ветвления вариантов развития, точка, в которой происходит  катастрофа. Термином «катастрофа»  в концепциях самоорганизации  называются качественные, скачкообразные  изменения, возникающие при плавном  изменении внешних условий. Просканировав  флуктуационный фон, система решает, какой тип развития избрать (какую флуктуацию закрепить). Проводя аналогии с психологией, можно сказать, что в точке бифуркации система находится в состоянии импринтной уязвимости, где флуктуация импринтирует («впечатывает») новое направление эволюции.

   В середине  века Арнольд Тойнби, анализируя  исторические судьбы различных  цивилизаций, обращал внимание  на точки бифуркации, где выбор  пути (флуктуации) на несколько веков  определял ход развития огромных  государств. Ему принадлежит и  термин "альтернативная история"  для нетрадиционного анализа,  имеющего дело не с одной  реализовавшейся траекторией цивилизации,  государства или этноса, а с  полем возможностей. В противовес  Тойнби, В.С. Капустин приводит  интересную метафору: «Бифуркационный подход в исследовании социокультурных явлений заставляет смотреть на мир не как на своеобразный музей, в котором сохраняется каждый бит информации, а как на процессы постоянно разрушающие старую и генерирующие новую структуру и информацию»3.

   Потенциальных  траекторий развития системы  много и точно предсказать,  в какое состояние перейдет  система после прохождения точки  бифуркации, невозможно, что связано  с тем, что влияние среды  носит случайный характер. С математической  точки зрения, неустойчивость и  пороговый характер самоорганизации  связаны с нелинейностью уравнений.  Как уже было сказано, для линейных уравнений существует одно стационарное состояние, для нелинейных - несколько. Таким образом, пороговый характер самоорганизации связан с переходом из одного стационарного состояния в другое.

   2) Другой тип  структур – нестационарные (эволюционирующие) структуры, возникающие за счет  активности нелинейных источников  энергии. Здесь структура –  это локализованный в определенных  участках среды процесс, имеющий  определенную геометрическую форму  и способный развиваться, трансформироваться  или же переноситься в среде с сохранением формы.

   Подобные  структуры изучаются российской  синергетической школой. Следует  отметить, что фактически эти  два типа структур являются  различными этапами развития  процессов в открытых нелинейных  средах. 

   Объектом синергетики являются системы, которые удовлетворяют, по меньшей мере, двум условиям:

1. они должны быть открытыми;
2. они должны быть существенно неравновесными.

   Но именно  такими являются большинство  известных нам систем. Изолированные  системы классической термодинамики  – это определенная идеализация, в реальности такие системы исключение, а не правило. Сложнее со всей Вселенной в целом: если считать её открытой системой, то что может служить её внешней средой? Современная физика полагает, что такой средой для нашей вещественной Вселенной является вакуум. 
 
 
 
 
 

Диссипативная самоорганизация (синергетический  подход)

  Самоорганизация - процесс упорядочения (пространственного, временного или пространственно-временного) в открытой системе, за счёт согласованного взаимодействия множества элементов её составляющих.

  Определение дано в 1980х годах Г. Хакеном в рамках синергетики.

  Характеристика  системы:

1. открытая (наличие обмена энергией/веществом с окружающей средой);
2. содержит неограниченно большое число элементов (подсистем);
3. имеется стационарный устойчивый режим системы, в котором элементы взаимодействуют хаотически (некогерентно).

Характеристика  процесса:

1. интенсивный обмен энергией/веществом с окружающей средой, причём совершенно хаотически (не вызывая упорядочение в системе);
2. макроскопическое поведение системы описывается несколькими величинами — параметром порядка и управляющими параметрами (исчезает информационная перегруженность системы);
3. имеется некоторое критическое значение управляющего параметра (связанного с поступлением энергии/вещества), при котором система спонтанно переходит в новое упорядоченное состояние (переход к сильному неравновесию);
4. новое состояние обусловлено согласованным (когерентным) поведением элементов системы, эффект упорядочения обнаруживается только на макроскопическом уровне;
5. новое состояние существует только при безостановочном потоке энергии/вещества в систему. При увеличении интенсивности обмена система проходит через ряд следующих критических переходов; в результате структура усложняется вплоть до возникновения турбулентного хаоса.

  Примерами самоорганизации  являются:

1. лазер — пространственное упорядочение;
2. ячейки Рэлея — Бенара — пространственное упорядочение;
3. реакция Белоусова — Жаботинского — пространственно-временное упорядочение;

  Нобелевский лауреат Илья Пригожин создал нелинейную модель реакции Белоусова — Жаботинского, так называемый брюсселятор. Так как для возникновения упорядочения в таких системах необходим приток энергии или отток энтропии, её диссипация, Пригожин назвал эти системы диссипативными. Вследствие нелинейности, наличия более одного устойчивого состояния в этих системах, в них не выполняется ни второе начало термодинамики, ни теорема Пригожина о минимуме скорости производства энтропии.

  По аналогии описания самоорганизующихся систем с  фазовыми переходами диссипативная  самоорганизация получила название фазового перехода в неравновесной  системе.

  Методы синергетики  были использованы практически во всех научных дисциплинах: от физики и  химии до социологии и филологии. Градообразование и нейронные сети описаны как диссипативные структуры. В последнее время практически исчезло использование первоначально необходимого математического аппарата нелинейных уравнений. Это привело к тому, что любая система естественного происхождения, не принадлежащая компетенции равновесной термодинамики, стала рассматриваться как самоорганизованная. 

Вывод.

  Как показал  анализ, историческое развитие человеческого  мировоззрения протекала в непрерывной  борьбе между материализмом и  идеализмом. Одерживало верх то духовное, то материально, в различные периоды  развития. Антропоцентризм поставил точку в этой борьбе, которая продолжалась с XV века, так как он подразумевал всесилие человека в прогрессирующем  мире. Именно это и дало интенсивный толчок в процветании, развитии технических и естественных наук, который привел Человечество к состоянию, в котором мы сейчас и находимся. Кроме двух противоположных направлений во все времена развития Человечества существовали представления о неразрывном единстве таких двух начал, как материальное и духовное. До таких представлений человек дошел сам, то есть они не были ему ничем навязаны. Люди, которые разделяли эти представления, объединялись в определенные общества для посвященных, где они увеличивали глубину познания о Единстве Мира. Эзотерика или оккультизм - это наука, которая объединяла древние знания посвященных и устанавливала «единство всего в дном и одного во всем», открывающая основные принципы связи духовного и материального с Космическим Целым и со всеми существами и частями видимого и невидимого Мира.

   Научная программа «Синергетика» стала современной попыткой перехода от полярности материального и духовного начала к сотрудничеству и единению.

   Будущее стоит не за разобщенностью, а за общечеловеческим единством, за социальными технологиями, которые обеспечивают гармонию личных и общественных интересов в общецивилизационном масштабе, а не за разобщенностью, вот в чем не оставляет сомнений синергетическое миропонимание. По мере совершенствования научных технологий и компьютерных систем они постепенно сведут к минимуму (или вообще на нет) проявления субъективизма и некомпетентности в управлении, многократно усилят возможности человеческого интеллекта в моделировании социально-экономических процессов, регулирования их для перехода к постсоциальным формам развития и, в конечном итоге, приобретении способности воспроизвести Жизнь и Разум в мегамире.