Поняття нелінійної науки, самоорганізації та синергетики

Філософськокультурологічні аспекти проблеми клонування

Синергетична науковофілософська картина світу та синергетичний образ культури

Поняття нелінійної науки, самоорганізації та синергетики

ПРОБЛЕМИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ НАУКОВОЇ КУЛЬТУРИ

ТЕМА 15

Терміни та поняття:

аскриптивний, атрактор, біфуркація, генотип, дисипація, ентропія, конвергенція, нелінійна наука, синергетика, фенотип

Новий час був періодом досить урівноваженого процесу обміну речовиною, енергією та інформацією між людством і його навколишнім середовищем. Поняття врівноваженого обміну означає, що після невеликих відхилень цього обміну від рівноваги природа сама здатна повертати його в урівноважений режим. Однак з настанням Постмодерну, точніше – в другій половині XX ст., внаслідок низки причин (насамперед постмодерної науковотехнічної революції) відхилення почали різко зростати, а обмін дедалі частіше втрачав здатність повертатись у врівноважений стан. Посилилися нестабільність і непрогнозованість буття як окремої людини, так і людства в цілому, що, на думку аналітиків, свідчить про вичерпання просвітницької світоглядної парадигми в науковому, культурному та соціальному плані. Так, Т. Кочеткова пише: “Сучасна цивілізація перебуває у стадії трансформації, у стадії, коли Ноосфера вперше в історії стає відносно незалежною. У цьому сенсі екологічна криза – це криза зростання, коли Біосфера і Ноосфера перебувають у стані конфлікту.

Ноосфера переходить від залежного до незалежного становища через стадію посиленого паразитизму. В даний момент ми посилено паразитуємо на ресурсах біосфери, що пов’язано з несамостійним характером техносфери як частини Ноосфери. Це основна матеріальна причина екологічної кризи... Формальна ж причина екологічної кризи – це обмеженість парадигми Просвітництва, а цільова (або атрактор) – це нова в науковому плані парадигма самоорганізації та її культурний, соціальний і технологічний еквівалент”.

Таким чином, своєрідною реакцією на відчуття нестабільності буття людства можна вважати формування уявлень про самоорганізацію реальності й активний розвиток на початку XXI ст. “нової”, або “нелінійної”, науки, ініційованої ще в 70ті роки минулого століття фундаментальними працями таких природодослідників, як І. Пригожий, Г. Гакен, М. Ейген. Поняття нелінійності передбачає насамперед відмову від класичного уявлення про причиннонаслідкові відносини процесів і подій. Нелінійна динаміка складної системи означає становлення нової фази цієї системи як нового цілого при випадковому виборі одного з можливих варіантів подальшої еволюції в особливій кризовій точці (або ситуації) біфуркації. Біфуркація (або точка біфуркації) – це точка фазового перетворення, максимально хаотичний стан системи, в якому починають виникати нові центри її організації. Деякі з цих нових центрів стають атракторами системи. Різні атрактори визначають різні можливі варіанти майбутнього стабільного (протилежного до біфуркації) стану системи, тобто такого стану, до якого система може еволюціонувати за певних умов (за певних значень головних, керуючих параметрів). Кожний атрактор – це своєрідний центр тяжіння (можна сказати й фокус) усіх умовно можливих траєкторій руху системи до стану її динамічної стійкості. В розвитку культури і суспільства роль атракторів, як правило, відіграють нові ідеї, які стають спільними, об’єднують людей у нову спільноту з новою метою, ідеалами і т. д.

Отже, суть точки біфуркації в тому, що досягнення максимальної дисипації, ентропії породжує свою протилежність – креативноструктурувальні процеси.

Безпосередньо в точці біфуркації можливими є різні траєкторії подальшого розвитку системи (тобто можливий вибір різних атракторів), але коли вже система отримує (чи обирає) той чи інший атрактор, то вона обов’язково еволюціонує до заданого цим атрактором сталого стану. Іншими словами, до сфокусованої атрактором мети “стягуються” всі траєкторії еволюції системи.

Слід також зазначити, що хоча вибір майбутнього в точці біфуркації є випадковим, він здійснюється тільки з наявного обмеженого набору можливостей, які, в свою чергу, визначаються наявними для даної системи атракторами (станами, до яких потенційно “притягуються” траєкторії еволюції системи).

В контекстах нелінійної науки нерідко виявляється занадто вузькою ще донедавна актуальна практика міждисциплінарних досліджень і йдеться вже про “кросдисциплінарність” та “трансдисциплінарність”. За звичні межі наукових дисциплін сьогодні виходять такі засновані на застосуванні нелінійних методів галузі та теми наукових досліджень, як нерівноважна термодинаміка і теорія дисипативних структур (дослідження Пригожина), автоколивання в хімічних реакціях (праці Білоусова і Жаботинського), гіперцикли й автокаталітичні реакції в живій матерії (Ейген), автопоезис в організмічних структурах (Матурана і Варела), теплові структури в плазмі (Кадомцев і Курдюмов), детермінований хаос (Лоренц), фрактали (Мандельброт), нелінійна динаміка і теорія катастроф (Сінай, Арнольд, Том, Зеєман), а також самоорганізація в соціальних системах (Луман), в економіці (Вайс, Блазейо, Бауер), у сфері політики й права (Вільке, Тойбнер), у культурному розвитку та історії (Артігіані і Маннерман) тощо. Хоча ці дослідження стосуються різних предметів, проте між ними спостерігається суттєва єдність у методологічних підходах, принципах інтерпретації та характері наукових висновків.

Досить часто як синонімічний до поняття “нелінійна наука” вживається термін “синергетика”. Сам термін “синергетика” походить від давньогрецького “синергія” (“сприяння”, “спільна праця”).

Вперше Г. Гакен застосував його для означення нової наукової дисципліни, в межах якої почали вивчатися закономірності самоорганізації в складних відкритих фізикохімічних системах, що перебувають у далеких від рівноваги станах (І. Пригожий називав фактично ту ж саму наукову сферу теорією дисипативних систем). У синергетиці Гакена були використані типові для інших сфер нелінійних досліджень (таких як термодинаміка нерівноважних систем, теорія динамічних систем, теорія катастроф, хаосологія та ін.) принципи й методологія. Досить швидко в межах синергетики також було з’ясовано, що деякі закономірності самоорганізації є фундаментальними, тобто поширюються не тільки на фізикохімічний світ, а й на інші складні відкриті системи, в тому числі біологічні та соціальні.

Власне, те саме відбувалося і в інших, різних за первинними науковими ракурсами й генезою нелінійних дослідженнях: починаючи з власної предметнонаукової сфери, дослідники так чи інакше виходили на рівень фундаментальних узагальнень. Можна сказати й так, що різні за першопредметом наукові дослідження, що проводилися в контексті парадигми нелінійної науки, неодмінно йшли назустріч одне одному, або, точніше, всі разом ішли до спільних висновків про фундаментальні властивості реальності в усій її різноманітності.

Вище вже говорилося, що замість поняття міждисциплінарності в такій ситуації більш прийнятними виявлялися поняття кросдисциплінарності і трансдисциплінарності. Проте можливим у принципі був і варіант поширення однієї конкретної дисциплінарної назви на всі предметно суміжні, але методологічно спільні наукові сфери. Цей варіант і реалізувався в поступовому поширенні практики означення терміном “синергетика” все більш і більш широких та різних за предметом нелінійних досліджень. Таким чином, термін “синергетика” виник як назва галузі конкретнонаукових (а саме фізикохімічних) досліджень, що ґрунтувалися на нелінійній методології, а невдовзі поширився й на інші сфери нелінійної науки і фактично став її синонімом.

Президент Українського синергетичного товариства І. Добронравова зазначає: “В ширшому сенсі термін “синергетика” відносять до вивчення всієї предметної галузі нелінійної науки: не тільки до самоорганізації як до виникнення порядку з хаосу, а й до динамічно стійкого існування систем, що самоорганізуються, і до входження їх у стан детермінованого хаосу, і до виникнення складних структур у цьому стані. Як з’ясувалося, сценарії самоорганізації на всіх її фазах подібні для систем різної природи, і синергетична науководослідна програма виявилася загальнонауковою... При цьому під назвою синергетичної парадигми об’єднуються і реалізація власне науководослідної програми синергетики, включаючи застосування нелінійних математичних методів, і загальний синергетичний підхід у його світоглядному і методологічному вираженні”.

Таким чином, можна говорити про певну синонімічність понять нелінійної науки та синергетики, а також нелінійної парадигми, парадигми самоорганізації та синергетичної наукової парадигми. Саме з синергетикою на сьогодні пов’язується і становлення нової філософськонаукової картини світу.