Прежде всего, нельзя забывать, что синергетика – это «изобретение», прежде всего, математиков. А математика – наука абстрактная, не имеющая ничего общего с реальной действительностью. Применимость синергетических трактовок развития к миру природы вовсе не означает, что они так же подходят для объяснения человека или общества.

Основные идеи и принципы синергетики

Перечислим основные категории синергетики, что, возможно, прояснит и границы ее использования в гуманитарных дисциплинах.

1. Система должна быть открытой, то есть иметь источники и стоки энергии, вещества и информации, взаимодействовать с окружающей средой. Человек и общество, в том числе прошлое такой характеристикой обладают.
2. Система должна находиться довольно-таки далеко от точки равновесия. Периодически в подобном положении социум оказывается.
3. В развитии системы происходит смена периодов упорядоченного развития (аттракторов) и хаоса, неравновесия (точки бифуркации). Это также применимо к той или иной человеческой ситуации. Пример, Россия с февраля по октябрь 1917 года. Чем не точка бифуркации?
4. На выбор пути дальнейшего развития может оказать существенное влияние даже незначительная флуктуация. Представляется, что сто лет назад в России так и произошло, иначе большевики к власти не прорвались бы!

Конечно, принципы и идеи синергетики не останавливаются на перечисленных понятиях. Тем не менее, рассмотренное можно считать своеобразным ядром данного взгляда на развитие мира. И применять это ядро в гуманитарных науках можно и нужно! Однако это касается все же общих рассуждений, глобальных тем. На среднем и мелком уровне (экспресс перевозка грузов в том или ином регионе, ее особенности и история) синергетический подход будет выглядеть явно притянутым за уши. Синергетика и гуманитарные науки могут сотрудничать, но говорить о полном переходе на синергетическую методологию не стоит.

Для начала ученые провели небольшой эксперимент, в котором участвовало двадцать три ребенка и сорок шесть взрослых. Всем тестируемым демонстрировали фотографии различных комбинаций продуктов, выложенных на блюде. Участникам предлагалось выбрать самый привлекательный для них вариант.

Секреты детского питания оказались максимально простыми: детям нравится все яркое и необычное, поэтому они обязательно выберут цветные продукты питания нестандартной формы.

«Детям кажутся визуально привлекательными совсем не те продукты, которые будут выглядеть аппетитными для взрослого человека. Однако каждому родителю вполне по силам сделать овощи привлекательными для их ребенка», - заявляет один из авторов исследования профессор Брайан Вансинк из Университета Корнелл.

Если в процессе эксперимента взрослые останавливали свой выбор на трех продуктах трех разных цветов, то ребятишки обязательно предпочитали тарелки с разноцветной едой (семь разных продуктов в шести разных цветах). Кроме того, еда автоматически становилась для ребенка более привлекательной, когда организаторы эксперимента выкладывали на тарелке смешные фигурки и рожицы из продуктов.

Поэтому диетологи призывают родителей не жалеть своих сил и времени и подавать к столу не простые, а фигурно нарезанные овощи ярких цветов. Ведь правильное питание – это залог здоровья вашего малыша!

Оказалось, что адекватное понимание процесса научного по¬знания невозможно без учета социальной, коммуникационной, психологической и прагматической его составляющих. Соответственно традиционные исследования процесса научного познания в рамках эпистемологии и методологии науки должны быть существенно раздвинуты и дополнены социологическими, историческими, психологическими, герменевтическими и праксиологическими исследованиями научного познания. Стали необходимы более многомерные модели процесса научного познания, чем те, которые разрабатывались представителями классической эпистемологии в русле как эмпиризма, так и рационализма. О ярко выраженном социальном характере современного научного познания свидетельствует не только его социальная организация, но и такие проявления социальности научного познания, как соперничество в любой из наук ее различных научно-исследовательских программ, теорий, научных школ, идущая между ними непрерывная борьба за приоритеты, научное лидерство, профессиональное и общественное признание, финансирование, инвестиционную привлекательность и т.д.

Современная научно-познавательная деятельность регулируется не только идеалами и нормами научного исследования, «освящаемыми» в той или иной философской концепции в качестве наиболее имманентных и эффективных для науки способов достижения объективной истины (на самом деле представляющих собой лишь множество методологических конвенций). Современная научная деятельность, в том числе и познавательная, регулируется также множеством правовых норм (в частности, законодательством в сфере интеллектуальной собственности) и этическим кодексом науки («этосом науки», о котором когда-то впервые четко заявили М. Вебер и Р. Мертон). В последние десятилетия роль этического регулятора научных исследований в мировой науке резко возросла в силу огромных и часто до конца не предсказуемых и опасных последствий проведения определенного вида научных исследований и особенно их последующего внедрения как в гражданские, так и особенно в военные технологии (ядерные и лазерные исследования в физике, целый ряд химических и биологических разработок, биомедицина, генетика человека, исследования деятельности головного мозга и психики людей, компьютерные технологии и др.). В качестве необходимых превентивных мер по снижению опасностей для человека и человечества от проведения такого рода научных исследований в развитых странах было создано большое ко¬личество этических и экологических комитетов по науке, которые сегодня успешно функционируют. Всем этим комитетам, являющимся общественными по своему статусу, тем не менее законодательно предоставлено право вето на проведение и финансирование научных проектов, если его организаторы не смогут убедить (а это вменено им в обязанность) членов соответствующего комитета в безопасности и гуманности планируемых ими исследований. Это отношение современного общества к науке может быть хорошо выражено словами известной поговорки: «Доверяй, но проверяй», фактически означающее отказ от априорного и автоматического отождествления любого научного исследования с благом. Это одновременно означает признание современным обществом того обстоятельства, что во вред человеку может быть ис-пользовано не только применение научных знаний, но и само научное исследование.

Необходимо отметить, что социальные оценки научных открытий и теорий, особенно тех, которые оказывали фундаментальное мировоззренческое влияние на общество, имели место всегда, на протяжении всей истории науки. Примеров тому великое множество: это и неприятие атомистических идей Демокрита в Древней Греции, равно как и дедуктивно построенной геометрии Эвклида на Востоке; почти единодушное признание истинности геоцентрической системы Птолемея в античную и средневековую эпохи и, напротив,, почти столь же единодушное вынесение вердикта о ее ложности и признание в качестве истинной гелиоцентрической системы мира Коперника: принятие в качестве истинных идей атомизма в науке и обществе в конце XIX в. и в XX в.; ожесточенные дискуссии вокруг истинности теории эволюции Дарвина с момента ее возникновения и вплоть до настоящего времени; не менее ожесточенные впоследствии споры вокруг истинности теории относительности (особенно общей) и квантовой механики (особенно в интерпретации, которую дали ей ее создатели Н. Бор и В. Гейзенберг); сегодня это дискуссии вокруг истинности теории Большого Взрыва в космологии, универсальности синергетики, значимости идей торсионной физики и т.д. Еще более рельефно социальная природа научного познания, выражающаяся в полярных оценках истинности и значимости различных теорий, имеет место в социальных и гуманитарных науках. Однако материал истории науки с полным основанием позволяет утверждать идею о социальной природе не только социально-гуманитарных, но также естественных и даже математических наук.

Необходимо подчеркнуть, что все сказанное выше о социальном характере научного познания отнюдь не умаляет огромной роли и значения методологической составляющей научного познания. Конечно, и в современной науке значительная часть научной познавательной деятельности осуществляется по стандартным методикам, доказавшим свою эффективность в прошлом. Вместе с тем все большее значение в современной науке приобретает творчество, смелое комбинирование традиционных методов науки с изобретением новых для решения все более сложных и, как правило, междисциплинарных и комплексных проблем.

В силу социальной структуры субъекта научного познания все большее значение при принятии научным сообществом правильных и обоснованных решений и уменьшения риска принятия неверных решений играют два начала, два главных ресурса развития науки — научный консенсус среди членов дисциплинарного научного сообщества и постоянно имеющая место в среде ученых внутренняя критика существующих научных гипотез, теорий и программ. Это связано с тем, что, как убедительно свидетельствует реальная история науки, ни одна из общепринятых когда-то научных теорий, претендовавших в свое время на статус абсолютной и объективной научной истины, не выдерживает последующей проверки временем на сохранение этого статуса. В своей теории фальсификации К. Поппер убедительно показывает, что это неизбежная черта научного способа познания действительности, вытекающая из его природы, что так было не только в прошлом, но так всегда будет со всеми научными теориями в настоящем и в будущем. На мой взгляд, в этом вопросе Поппер несомненно прав, ибо это констатация неоспоримого исторического опыта развития науки. В чем главная причина такого положения дел? На мой взгляд, она коренится в консенсуальном характере научной истины, который является неизбежным и естественным результатом и следствием не просто социального, а именно коллективного аспекта процесса научного познания. А любой научный консенсус по самой своей природе всегда неразрывно связан с определенным и исторически вполне конкретным множеством ученых, выступающих не только создателями определенного консенсуса, но и его носителями. Естественно, что со временем, рано или поздно любой консенсус исчерпывает первоначальный ресурс своей волевой поддержки просто в силу смены поколений ученых и лидеров науки (М. Планк). Необходимо при этом подчеркнуть, что профессиональное научное сообщество как реальный субъект научного познания представляет собой не некое тождественное себе статичное образование, а являет собой ярко выраженный пример весьма динамичной статистической системы, каждый элемент которой (отдельный ученый) обладает известной степенью самостоятельности и когнитивной свободы в принятии тех или иных научных решений, в отстаивании определенной научной позиции. Вместе с тем необходимо отметить, что научное дисциплинарное сообщество — это целостная и весьма сложно организованная система, в которой имеются разные уровни и блоки, ведущие и ведомые элементы. Одним из следствий такой структурированности является то, что главное слово при выработке научного консенсуса и принятии когнитивных решений в той или иной области науки принадлежит ее лидерам, наиболее авторитетным и признанным специалистам в данной области. Особенно это касается стратегических решений, связанных с пониманием предмета, методов и основных направлений развития той или иной науки. Как убедительно свидетельствует история науки и анализ ее современного состояния, значение и роль экспертных оценок в ее развитии не только не уменьшается со временем, но, напротив, постоянно возрастает среди других факторов динамики науки и научного знания.

Современная наука стала не только социально структурированным и социально регулируемым видом познания, но и экономически управляемой областью инновационной деятельности. Эта деятельность имеет своей главной и непосредственной задачей производство новых потребительных стоимостей, новых товаров и услуг самого разного вида (от космических кораблей и новых лекарств до бытовой техники и средств косметики). Инновация — это преимущественно экономическая категория, обозначающая отнюдь не всякое новшество (например, новые идеи или новые обычаи и т.д.), а только такое новое, которое представляет собой новый товар или услугу, которые могут или должны быть востребованы и впоследствии употреблены. Естественно, что так понимаемые инновация и инновационная деятельность могут быть и являются объектами экономического регулирования и управления. Особенность современной науки заключается в том, что в развитых странах она не просто ориентирована на инновационную экономику, а жестко встроена в нее в качестве одного из важнейших звеньев. Так было не всегда. До конца XIX в. наука и экономика развивались относительно независимо друг от друга, хотя и были взаимосвязаны между собой. Затем отношение между наукой и экономикой резко изменилось. Первым шагом в этом направлении было создание в 80-х гг. XIX в. в Германии, а позже в США промышленного сектора науки, в частности, исследовательских лабораторий в составе химических и электротехнических предприятий. С этого времени наука превратилась в неотъемлемую часть бизнеса. В XX в. преимущества альянса науки и экономики были осознаны во всех ведущих странах мира. Особую роль в ускорении этого процесса сыграли две мировые войны, использование воюющими странами науки для создания инноваций в военной сфере и получения соответствующих преимуществ перед противником (в области количества и качества оружия и средств ведения войны). Однако параллельно этому шло такое же усиление взаимосвязи науки с гражданским сектором экономики и все большее подчинение науки целям инновационного развития общества, производства все новых товаров и услуг гражданского назначения.

Инновационная ориентация современной науки не могла не получить отражения в изменении ее структуры и соотношении различных видов научной деятельности. Если взять общий объем всех видов научной деятельности за 100%, то распределение ее раз¬личных видов в структуре науки наиболее развитых в экономическом отношении стран будет выглядеть следующим образом: I) фундаментальные научные исследования, их основной задачей является познание новых свойств, отношений и законов различного рода объектов (т.е, они представляют собой то, что раньше полностью отождествлялось со словом «наука»); они составляют только 8—10% от всего объема современных научных исследований; 2) прикладные научные исследования занимают в структуре современной науки примерно 30—35% всего объема научных исследований; главная задача этого вида исследований — создание полезных моделей по применению имеющихся научных знаний (как старых, так и новейших); 3) опытно-конструкторские разработки занимают в структуре современных научных исследований самое большое место — около 55—60% всего объема научных исследований; их главная цель — создание, испытание .и последующая передача в массовое промышленное производство материальных образцов (прототипов) новых товаров и услуг, т.е. создание собственно инноваций в экономическом смысле этого слова. Вся структурная цепочка современной инновационной науки является чрезвычайно динамичной системой с прямыми и обратными связями между ее звеньями, в отношениях между ними отсутствует какая-либо жесткая иерархия или последовательность. Главное требование состоит лишь в том, чтобы вся цепочка функционировала эффективно как целое.

Современная наука во всех развитых странах стала важнейшим инструментом их экономической, социальной и военной политики. Подчинив себя интересам развития экономики, став одним из ее ведущих звеньев, современная наука потеряла свою былую независимость от бизнеса и государства, но вместе с тем она получила от них мощную финансовую и материальную поддержку, без чего развитие современных научных исследований во всех областях науки в принципе невозможно в силу их все возрастающей дороговизны. Особенно это относится ко всем техническим и естественным наукам с их огромными затратами на материалы, оборудование, современную приборную базу, информационное обеспечение, подготовку высококвалифицированных кадров исследователей и т.д. Доля расходов на науку во всех развитых странах достигает 2—3% от их ВВП. В абсолютных величинах это десятки и сотни миллиар¬дов долларов ежегодно. Так, ежегодные совокупные траты на науку в США составляют в последнее десятилетие около 250 млрд долл. К сожалению, в современной России аналогичная сумма расходов на науку на порядок меньше и составляет в год примерно около 20 млрд долл. А еще шесть лет назад эта сумма составляла только 4 млрд долл., не говоря уже о нищенском финансировании рос-сийской науки в «лихие 90-е», когда совокупные траты на науку в России не превышали 1 млрд долл. со всеми вытекающими отсюда фатальными последствиями для ее будущего (т.е. гарантированное отставание от мировой науки на многие десятилетия вперед). Необходимо отметить, что доля финансирования науки со стороны частного бизнеса и государства в большинстве развитых стран находится в соотношении 60% (частный бизнес) к 40% (федеральный бюджет). При этом фундаментальные исследования во всех развитых странах (кроме Японии) финансируются на 90% государством (т.е. из федерального бюджета) и только на 10% — частным бизнесом. В Японии финансирование науки в соответствии с Конституцией возложено исключительно на частный бизнес. Финансирование фундаментальных исследований государством создает прочные гарантии развития национальной науки при любых обстоятельствах и законодательно закрепляется в соответствующих доктринах государственной научно-технической политики развитых стран. В то же время финансирование прикладной национальной науки осуществляется в пропорции примерно 50 на 50 между государством и бизнесом (на долю государства приходится основное финансирование прикладных исследований в сфере национальной безопасности, развития национальной инфраструктуры, экологии и медицины). В сфере же опытно-конструкторских разработок (ОКР) основное финансирование в развитых странах (около70%) осуществляет частный бизнес. И понятно почему. Оборот капитала при вложении в ОКР завершает свой цикл за год- полтора, тогда как получение прибыли от вложений в прикладные исследования занимает срок от 2 до 5 лет (что частный капитал ещё «стерпит» под напором неизбежной инфляции). От вложения же средств в фундаментальные исследования возврат капитала и получение прибыли происходит в течение 5—12 лет. Такое рискованное вложение капитала под силу только государству, но оно вынуждено идти на это, ибо только в этом случае сможет выполнить свою главную задачу — обеспечить стратегические интересы всех своих граждан и одновременно налогоплательщиков: безопасность, благополучие и социальный прогресс.

The scientific-technical company “Teplophyspribor”.

118, 4-1  5-Predportovyi pr.   St. Petersburg 196240 Russia.

ushakovskaya@inbox.ru

The article shows the conditions of synergetic processes. The author demonstrates that a randomness, irreversibility, nonlinearity and instability are not the reasons for self-organization but the consequences or characteristics of these processes, in spite of the common opinion. Self-organization in the nature is provided by all its laws and forces being its basic law. Due to it was announced that our Universe is an open system. However, synergetics considered the randomness and instability as a  cause of the evolution. But everything in the universe seeks balance and stability, harmony of forces of preservation, destruction and creation, and provide life and  evolution of the universe.

Русская версия этой статьи >>

1.      Synergetics conquers the world

In the second half of the last century a new branch has appeared in science: synergetics, which is studying the processes of self-organization and cooperation in nature. Initially it was based on works by H. Haken and I. Prigogine, they wrote about some physical and chemical processes (autocatalytic chemical reactions, the formation of Bénard cells in liquid, laser work, turbulent movement of liquid, ferromagnetic’s behavior) in exchange with the environment [Dulnev, 1998; Ebeling, 2004; Haken, 2004; Prigogine, 2006; Prigogine & Stengers, 2008]. The behavior of the system under such circumstances becomes unstable and non-linear, consequently the system gets to the point called the bifurcate point at which there are a lot of ways for the development. However among all these ways there is one way (or narrow corridor) that differs in its remarkable stability. This corridor is called an attractor and it brings the system into a new stable condition. This is the classical picture of synergetic process.

The most essential fact for synergetics was that in the process of transition from one stable condition to the other the open systems do not suffer increase but decrease of entropy and new structures are being formed [Dulnev, 1998; Ebeling, 2004; Haken,  2004; Prigogine, 2006; Prigogine & Stengers, 2008]. This observation allows to draw conclusions that synergetic processes are the basis of morphogenesis – the origin of new forms of matter. Authors considered that the exchange with environment and  random nature of internal or external effects as well as instability, non-linearity, irreversibility is indispensable condition of such processes.

The conclusions shown above were first applied to biology. We can find such information in works of the founders of synergetics H. Haken [2004], I. Prigogine [2006; 2008] and other authors. So M. Volkenstein  [2008]  tells about the absence of any borders between physics, chemistry and biology. He notes the phenomena of self-organization in physical and chemical processes and then maintains that “this must be true for the formation of species...”

Later Synergetics rapidly spread over various fields of human knowledge and has been recognized both in the natural sciences and in the humanitarian fields of science up to theories about evolution of the Universe [Dulnev, 1998; Prigogine, 2006; Prigogine & Stengers, 2008]. At the same time the reasons of synergetic processes, once formulated by the authors of synergy, never been questioned. They are still the same: instability, nonlinearity, randomness and irreversibility. Let’s go back to the origins of synergy and re-examine the causes and consequences of synergistic processes.  

2.           Is our world unstable?

The authors [Dulnev, 1998; Ebeling, 2004; Haken, , 2004; Prigogine, 2006; Prigogine  & Stengers, 2008] consider instability and non-linearity to be the conditions of synergetic processes. In fact we can see instability and non-linearity at some stages of synergetic processes. But are they the reasons, conditions of these processes?

The point is that synergetic processes mean the transition from quantity to quality, Hegel wrote about it. The system turns from one stable state to another. This transition is impossible without intervening unstable state. The process, connected with qualitative changes of system (unlike quantitative) is always non-linear. It is connected with the fact that when turning from quantity to quality the object changes its structure and gains new properties.

The process of cooling water may be a good example. Before the freezing point the process goes without qualitative changes. Besides that it has the linear nature. When reaching the freezing point quantitative changes move the system into a new state – ice. The transition is connected with intervening unstable state and has a non-linear nature. After that the cooling of ice continues according to the linear law.

Non-linearity and instability are typical for any process, connected with the transition from quantity to quality. Synergetic processes are the same. We can see that the instability and non-linearity are consequences, characteristics, but not the reasons for these processes.

However the authors of synergetics having extended the conditions of synergetic processes to the Universe, made the conclusion about its unstable state, about the instability of all evolution processes. “The theory of instability and bifurcation is at the heart of a modern model of evolution”, says Prigogine.

At the same time we see the opposite things in the nature. Everything has conservatism, memory of the past and strives for keeping the stable state. The stability in the nature is kept by laws and forces (the preservation law of mass, energy, impulse and others, inertia, elastic deformation and others). A thing strives to keep the state of fulcrum or even direct movement. Being forced to leave the state of stable equilibrium the body strives for returning to this state again (remember the swing of a pendulum). In case of elastic deformation the body strives for returning into its previous form.

Conservatism is the most powerful in biological systems where everything is aiming to preserve itself and its existence whether they are individuals, species or population.

The large-scale experiment was performed in the nature. Homo sapiens existed for 200000 years [Chudov, 2000]. During that period of time about ten thousand generations changed each other. But despite absolute geographic isolation of some species and different living conditions  humankind hasn’t produced any new species! (According to biology the representatives of different species can’t provide viable offspring but all human beings can cross with each other and produce viable offspring.)  L.Gumilev wrote that humankind during its existence stayed within one species [Gumilev, 2011]. He also wrote about the stability of races. Whereas the existence of human beings of different races “changed their places but there was not any new one and no race has disappeared” [Gumilev, 2011].

The other example given in [Chudov, 2000] is the example with drosophila which has been bred in scientific needs for the last 80 years. Throughout this period of time drosophila has had more than two thousand and a half generations. In spite of different conditions of breeding in different laboratories in the world, various mutagens influencing fruit fly still haven’t resulted in any new species.

At the same time the breeding of animals and species of plants made by breeders are very unstable and keep their acquired characteristics in the condition of absolute isolation from other breeds and sorts and without this isolation lose all acquired characteristics within two generations. During the history of selective breeding no new species were bred!

Everything tells us about the stable character of structures and processes in the Universe. Our universe is too complicated to be unstable. Both conservatism and striving for stability play a great positive role (it is the condition of surviving at all levels) which doesn’t allow to destroy everything created instantly and is the peculiar barrier for new unstable forms.

Very often modern theories of evolution are about dualism that means that evolution is influenced by two opposite forces (creation and destruction) but in my opinion it is better to speak about the triune of creation, destruction and preservation.

Moreover, in my opinion, the more complicated the structure, the higher its level of organization and the more significant role must stabilizing forces play. And all that is true for our Universe. The lack of these stabilizing factors explains the great number of technological and ecological catastrophes.

 3.   Is everything irreversible?

I. Prigogine   and V. Ebeling   spoke about processes of self-organization and formation of new structures and emphasized the main role of irreversibility. They considered it to be the necessary condition of these processes.

Nowadays there are different ways to explain the term irreversibility. Therefore we’ll give the definition to reversible (irreversible) processes: the process happening in a system and influenced by different factors should be considered reversible (irreversible), in case these factors stop influencing, the process itself stops and the system returns (doesn’t return) to its initial state. (Sometimes one more condition is added to the above-mentioned requirements: return path from the final state to initial state must be reversed with the trajectory of the direct process. Moreover, all the external conditions should change in the reverse order. However, the latter is mostly not implemented. For example, often the force of gravity can not be excluded in this experiment. And at the same time, the  gravity influences the formation and destruction of Bénard cells, on the turbulent eddies.)

According to the definition given above the processes at the macrolevel in all physical examples [Dulnev, 1998; Ebeling, 2004; Haken, 2004; Prigogine, 2006; Prigogine . & Stengers, 2008] (the work of laser, the behavior of ferromagnetic, turbulence, Bénard cells) are reversible. For example, laser with nominal voltage radiates coherently. When the power supply is switched off the laser returns to its initial state. We can repeat this process many times and each time it will reproduce. The same happens with Bénard cells that appear in the layer of liquid and are accompanied by the definite temperature change in between the upper and lower surfaces and that disappear when the change in is reduced. The behavior of ferromagnetic elements which lose their magnetization when being warmed and get it back when being cooled is also reversible. The motion of liquid becomes turbulent each time when Reynolds number becomes higher than 10⁴. When Reynolds number decreases the motion becomes laminar again.

Thus the assertion about the main role of irreversibility in the processes of self-organization at macro levels is not true.

At macro levels these processes are really irreversible. It is impossible to return each Bénard cell to its initial state. And if it is possible to turn turbulent state of liquid into laminated (or vice versa non-laminated) state then to turn all molecules of liquid to their initial state is absolutely impossible. A Greek sage was absolutely right when he said that it is impossible to enter the same water twice. But from this point of view all discussions about reversibility and irreversibility of processes have no sense since all processes in this case are irreversible. In closed systems the processes connected with potential leveling e.g. the processes of heat conductivity and diffusion obey the second law of thermodynamics and are irreversible. If the system is open then all mentioned processes may be reversible. As an example imagine the object with the definite temperature change. In closed system this change is aiming to zero according to Furrier law. But if we plug in a thermo electrical battery (the outside of an open system) we can restore the initial temperature change making the process in the object reversible.

Thus the assertion about the main role of irreversibility in the processes of self-organization at macro-level is not confirmed.

But this doesn’t refer to synergetic processes which exist in open systems only. On the other hand we can see irreversible processes in the nature. These are some chemical reactions, physical processes, for example, making artificial diamonds from graphite at high temperature and pressure. In biology the processes of organism development are irreversible (the old man can’t become young again, we can’t turn back the process of child-bearing of pregnant woman and many others). From the other point of view some processes like illnesses are reversible to some extent. Summing it all up we can say that irreversibility (where it may be found) is the quality of the process, it is connected with its nature, but is not the condition and the reason of self-organization effects. 

 4.  ”Does God play dice?”

Scientists have been arguing for a long time about the role of chance and determinism. At the beginning of 19^th century a famous scientist Laplace asserted that the Universe is developing according to its laws, that there are no chances but determinated laws, which are unknown to us and are known to “Laplace’ demon” only. He added that if one had known the initial state of molecules he could have calculated their location and speed at any moment. It might be possible if you have powerful computer techniques. But accidental description and probabilistic approach have simplified tasks in molecular physics and led to the origin of thermodynamics.

The other example is derived from quantum physics where probabilistic approach allowed to avoid all contradictions connected with the breach of the principle of localization: electron in hydrogen atom is spread on the small but finite area of space, in other words may be here and there (the principle of uncertainty by Heisenberg). A theory of probability avoids this contradiction by operating with the idea of probability of a particle being at this exact place in space. But then a theory of physical vacuum by G. Shipov [2002] comes to the world and gives the determinated explanation of quantum particles behavior.

All these examples given from the history of science mean that many determinate processes were shifted to the sort of accidental to make mathematical description easier or because the laws and forces which determine the process being examined were unknown. Especially it concerns those events that happen because of great number of factors which do not have necessitarian description.

Many of so-called accidental processes in the nature are relatively accidental. And this chance is an unknown pattern of events being studied. The supporters of synergetics feature a chance as an important role in evolution processes. I. Prigogine calls determinated laws of physics the caricature of evolution [2006] and G. Dulnev writes that a chance and bifurcation are the source of morphogenesis, “a chance is creative constructional beginning. It builds the world” [2000].

The authors of synergetics and their followers having declared the topping role of a chance later, according to their researches of processes, made completely contrary conclusions.  So I. Prigogine admits that “between points of bifurcations there dominates  a deterministic description” [2006],  that the way of attractor is predetermined. That in chemical kinetics “the distribution of non-elastic bumping particles stops being occasional” [2000] (this refers to molecules bumping after which molecules make chemical reaction.

The other author V. Ebeling says that after the initial stimulus “the further movement of system has natural character”. V. Ebeling writes about the chance of the initial stimulus: “This chance is casual for the observer at this level. But we can’t assume that this stimulus is absolutely casual and is not caused by a law or some force, which we don’t know” [2004].

In fact basing on these examples of processes of self-organization considered by the authors of synergetics, we can speak about logical nature of those effects influencing the processes. Does coherent laser radiation appear spontaneously? No. Laser radiates coherently only when it is being given the definite voltage. Bénard cells are formed in liquid layers only when being provided with a temperature change between its layers. The turbulent whirlwinds appear only if there are conditions for a liquid flow which correspond with a definite Reynolds number and so on. All these processes are reproducible and this proves again the logical nature of these processes at least at macro level. Here we stress macro level because it is impossible to predict the behavior of certain molecules, atoms, emanation of protons and others. This impossibility doesn’t result from the casual nature of processes happening at micro level but from our lack of knowledge of all strengths and laws which operate there. This is true for all processes, not just synergetic.

There is even less place for a chance in development of biological objects. If we consider evolution in the animate world influenced by casual factors then the probability to create even one DNA molecule is so small that “it is more likely that the hurricane rushing past the cemetery of old planes will assemble a new super air liner from old scrap than life appears from its components as a result of casual processes”, - said astronomer Ch. Wickramasinghe [Leskov, 1996]. If the possibility for DNA molecule to appear casually is so small then how small is the possibility to create such a complicated organism as a human being! May be that’s why scientists make a conclusion that it is impossible that there is another life somewhere on a different planet and that the only rational creature in the Universe is a human being.

Thus we can speak neither about the fortuity of human being creation not about the creation of flora and fauna with all its variety and the harmonious interaction with itself and stagnant world. Moreover we can’t speak about the casual way of creation of our Universe. And here again a chance fails!

In the conclusion of my ideas that chance is one of the conditions of evolutional process I’ll remind You of a quotation taken from a letter of Einstein to Max Born: “You believe in God who’s playing dice, I believe in law and order on the planet which exist objectively”.

 5. The achievements of synergetics and its errors 

  Self-organization is the law of nature

The main achievement of synergetics is the discovery of the self-organization processes and cooperation in the nature. It goes without saying that it is one step forward in our learning the world. And though some authors of synergetics noticed phenomena of self-organization only for some physical and chemical processes later it was spread at practically all levels of the Universal hierarchy. At the same time all conclusions made by authors of synergetics about the reasons and conditions for synergetic processes were automatically transferred to new areas. As a result, our Universe has become unstable and a chance is the main factor of Universe evolution. At the same time the analysis shows that self-organization does not mean cooperation under the influence of some casual factors in unstable state but processes whose reasons are in the nature. These processes happen at all levels of the Universal hierarchy and are kept by all laws and forces operating there.

In animate nature, as we have noticed before the programs for developing can be found at all levels of hierarchy in phylogenesis and ontogenesis. Self-organization is at the level of animate cell, tissue made from cells, at the level of systems of organs fulfilling particular functions of organism and the whole organism. It concerns not just one organism but the whole population.

We can make an example of the regulation using populations of animals. When the number is too big we may see the weakening of individuals due to the lack of food, diseases, predators and other factors which regulate the number of population by adjusting it to the optimal size.

The other example is connected with the life expectancy of a person. If we consider the whole history of humankind we can see the remarkable growth. At the beginning of humankind the main problem a person was facing was the reproduction of his family and getting food and all that required hard manual labor. At this period life expectancy was equal to the genital and able-bodied age. In the course of time the character of labor has changed to the mental activity prevalence and we can note the remarkable increase of the life expectancy which is defined by the possibility of such activity.

In the late 90ties of 20^th century homosexuality and drug addiction became wide-spread. This led to degeneration of humankind. Right at that moment AIDS appeared and its victims are first of all drug-addicts and those who are sexually attracted to people of the same sex.

All examples considered here show that though such regulative factors as the lack of food, viruses of new diseases and many others become apparent materially but they are the demonstration of Laws which can’t be derived from the laws of matter existence.

In inanimate nature we also see the principles of self-organization at all hierarchical levels. At microlevels it becomes apparent in laws according to which all ultimate particles, atoms and molecules exist, interact and create complex structures of matter. Chemical reactions are processes of self-organization at atomic-molecular level. At macrolevels self-organization appears only in laws of origin, development and interaction of planets, stars, galaxies and other space constitutions. And finally the highest level of self-organization is the aggregate of all laws and forces providing the evolution of the Universe.

A very interesting example of self-organization in evolution process is given in [Stepanov   & Volchenko, 2000], where the evolution processes in animal and plant worlds are considered and compared with geological processes and cataclysms. The authors   show that these processes are interconnected. So in some cases the reorganization of living matter anticipated great geological events or fell on their early phase. In some cases important reorganizations of flora took place earlier than respective fauna reorganizations. Thus a dry land in Devon was first developed by plants and only then by vertebrates for which these plants were food. “All this shows the leading reaction of living to future changes of environment including geological cataclysms in planetary scale”, the authors write [Stepanov & Volchenko, 2000].

As a conclusion we can say that self-organization is the main law of the nature, it is the mechanism to manage processes at all levels of the Universal hierarchy and it is aimed at the origin and maintenance of processes connected with formation of new more highly-organized forms and structures provided by evolution and repression of the processes which are apart from the evolution and are opposed to it. All these natural power and management mechanisms have no sense if the development of the Universe is occasional.

 On the preservation, destruction and creation

Synergetics noticed the self-organization in nature, which it considered the only driver of evolution (except some accidents). Synergetics fully withdrew from consideration other forces and processes working in the Universe, and providing its existence and development. Earlier we mentioned the fact that despite the instability of the universe, everything in it is committed to sustainability, the preservation of the condition (see Section 2).

However, the system may not always be in a stable state. This contradicts evolution. Therefore, in the universe there are forces trying to bring the system of steady-state and get it moving in the direction of evolution. It can be as self-reliance , self-organization inherent in the structure of the universe and are the cause of the fluctuations in natural processes, and external forces (which are discussed below) , giving impetus and energy to create new structures.

This impact (which may seem to us a random external influence) forces the system to go from a state of stable equilibrium and move into a new stable state with the formation of new structures. The forces of destruction laid in the structure of self-organizing universe. In inanimate world there is the second law of thermodynamics, according to which any isolated structure tends to break to the release of entropy. Creatures of nature, having a life cycle, end their existence . Death, destruction of the physical environment provided for all objects of the living world. The forces of destruction in this case are positive. They make the selection in plant and animal worlds stronger, viable individuals and populations, save humanity from the degradation of the false paths of development. They seek to destroy the universe its weakest structures that are not supported by external energy (or rather anti-entropy ) . Thus, the universe is exempt from all that is old and obsolete. And in place of the old structures come new, due to the forces of creation, operating on each level of the hierarchy.

To ensure the creation of the universe to flow huge amounts of energy, aimed at reducing the entropy, to create a new, more complex forms and structures. The openness of the universe and the flow of energy from the outside into it led to a change in the balance of forces of creation and destruction , which provides a dynamic balance of changes in the system and its evolution. And in this complex and contradictory process there is a general tendency of the whole system to a state of stability and balance. Harmony processes of preservation, destruction and creation is the foundation of the existence and evolution of the universe. 

Synergetics recognized the openness of the Universe

Among all conditions of synergetic processes which were stated by authors of synergetics the most important is the condition of the openness of system where the process takes place. We can’t argue with this condition. The openness, the possibility to exchange with what is outside are the conditions of life, development and evolution. Without this exchange the environment can’t develop any system. In stagnant matter there is the second law of thermodynamics according to which the isolated system aims at full leveling of all potentials i.e. destruction, chaos. It is fair for biological objects as well: for the life of any organism the exchange with environment is required. The closure of the exchange means death, destruction.

But I’d like to underline another thing. Having spread its theory to the Universe synergetics was the first to announce it an open structure. This is perhaps one of the most important conclusions of synergetics. In that way it means that there is Something beyond our Universe. This Something interacts with our Universe, decreases its entropy and preserves our world from “thermal death”. There is some Force that in spite of the Universe aiming at destruction and chaos (according to the second law of thermodynamics) makes it move through evolution to more complicated forms and structures.

This Something believers call God connecting with Him everything concerning the world’s origin and development.

Many scientists have come to recognize God. Thus, the famous cosmologist Stephen, author of the Big Bang theory says that the universe needs a ‘Creator’ [Hawking, ‘A Brief History Of Time: From Big Bang To Black Holes’], G.Shipov, the author of the theory of physical vacuum [Shipov, 2002], claiming to be the paradigm of creation speaks of the origin of only some ‘random Nothing’. In this crucial role played by the ‘Super-consciousness’, acting in the role of ‘active principles’  [Shipov, 2002]. G.Shipov notes that he built links the financial picture of the world with an ideal and modern science with religion. [Shipov, 2002]

The existence of non-material world isn’t connected with the religious world-view only. And though for a long time the science had denied everything what didn’t belong to the material world but the situation started to change. New research appeared [Jusupov, 2000; Leskov, 1996; Stepanov  & Volchenko, 2000;  Volchenko, 1996] devoted to the theory and construction and the nature of invisible world which V.Volchenko called Thin [1996]. Some other research describe phenomena from the so called paranormal world [Dulnev, 2000]. I suppose we can consider such phenomena as interaction of another invisible world with ours. We don’t know much about that world and deny its existence very often just because we can’t see it, can’t touch it.

But who can boast that one has seen the electric current? Who has seen the atom? And nevertheless there is current, there are atoms.

By denying everything non-material we become similar to death and blind people who deny the existence of the sounds and colors due to their limited experience. “That person is the blindest who doesn’t want to see”, Mahatma Gandhi wrote. We don’t know what that world is like and we can assume that it possesses other kinds of energy and another information. This is another world in which other forces act, which is subjected to other laws and which has a nature unknown to us. The person makes first steps to learn that world. So by announcing the Universe an open structure and by showing that the evolution of the Universe is impossible without interaction with Something beyond the material synergetics made a great step in recognition of this world. 

References

1. Chudov, S. [2000]  “Possible approaches to the formation of structure-genetic species concept”, Consciousness and physical reality.   5(3).  25-36.
2. Dulnev, G. [1998]  “The introduction to synergetics”, (Prospect. Russia, St. Petersburg.)
3. Dulnev, G. [2000]  “The energy-informational exchange in the nature”,  (ITMO. Russia, St.Petersburg.).
4. Ebeling, W. [2004] “The Formation of Structures in Irreversible Processes”, (Institute of computer research. Moscow), p.186.
5. Gumilev, L. [2011] “The end and then beginning”,  (Airis pres. Мoscow.), pp.19-28.
6. Haken, H. [2004] “Synergetics .  Introduction and Advanced Topics”, (Springer. Berlin).
7. Jusupov,  F.  [2000]  “Parapsychology and the world of minds”, Consciousness and physical reality.     5(6).   23-26.
8. Korotkov,  K.  [2011] ”The energy of our thoughts”, (Eksmo. Мoscow). 
9. Leskov,  A. [1996] “On the way to a new picture of world”, Consciousness and physical reality.   1(1-2).    42-54
10. Prigogine,  I. [2006] “ From being to becoming: time and complexity in the physical     sciences”, (Komkniga. Moscow.).  
11. Prigogine, I. & Stengers, I. [2008] “Order out of chaos”, ( LKI . Мoscow.). 
12. Schmalhausen, I. [1968]  “The factors of evolution”,  (Nauka .Мoscow,),  pp.147-150.
13. Shipov, G. [2002] “The theory of physical vacuum”, (NT Center. Мoscow.), 363 pp.
14. Stepanov, Y. & Volchenko, V. [2000]  “Biophysical aspect of information-energy model of nomogenesis”, Consciousness and physical reality.  5(4).  24-33.
15. Volchenko, V. [1996] “Inevitability, reality and comprehensibility of another world”, Consciousness and physical reality.    1(1-2).    2-14.
16. Volkenstein, M. [2008]  “Biophysics“, (Nauka. .Мoscow,), pp.554-573. 

Аннотация

В статье дается краткий сравнительный анализ современных представлений синергетики и теории целостности. Показано, что синергетическое видение устройства – конституции – мира является методологической основой теории целостности.

Статья представляет интерес для специалистов, изучающих сложные – большие – системы, какими являются живые организмы, современные летательные аппараты, атомные станций и т.д.

Ключевые слова: сложная система, живой организм, синергетика, целостность, принятие решения.

Словосочетание «Сложные - большие - системы» особенно интенсивно стало употребляться с начала 60 -ых годов прошлого столетия [1-8]. Позже предпочтение было отдано термину «синергетика», введенному профессором Штутггартского университета и директором Института теоретической физики и синергетики Германом Хакеном [9-12]. Этот термин Г. Хакеном был введен для обозначения науки, изучающей процессы самоорганизации в таких, казалось бы, совершенно не имеющих между собой ничего общего сложных системах, какими являются лазер и мозг человека. В таком понимании с синергетикой связаны модели и методы теории нелинейных колебаний (А Пуанкаре, И. Андронов), теории катастроф (Р.Том), теории хаоса (В. Арнольд), теории диссипативных структур (И.П. Пригожин) и фрактальной геометрии (Б. Мандельброт) [13].

В настоящее время под синергетикой понимают междисциплинарное направление современного точного естествознания. Она анализирует научные идеи, методы и модели сложного поведения и изучает проблемы междисциплинарного диалога, выявляет особенности современных сложных ситуаций и сопоставляет их с соответствующими научными точками зрения о сложных системах, хаосе, фракталах и т.д. (Ж. Диотар, Ж. Делез и Ф. Гватари, И.Р. Пригожин и И. Стенгерс, У. Матурана, В.И. Аршинов, Н. Леман).

В последние годы наблюдается стремительный и бурный рост интереса к синергетике. Издаются солидные монографии, учебники, выходят сотни статей, проводятся национальные и международные конференции и т.д. Идеи синергетики проникают во все области знания, начиная от физики и химии и кончая лингвистикой [14-37].

Системы, изучаемые синергетикой, состоят из большого числа частей, взаимодействующих между собой сложным образом, но согласованно. Слово «синергетика» и означает «совместное действие», подчеркивая согласованность функционирования частей, отражающуюся в поведении системы как целого» [16].

Теорией целостности [38] изучаются как сложные, так и простые системы. Точнее, в теории целостности предполагается, что любая система является одновременно и простой, и сложной. Все зависит от уровня детализации ее рассмотрения. Система, рассмотренная достаточно подробно, является сложной системой [2].

Отличие синергетического взгляда от традиционного «состоит в переходе от исследования простых систем к сложным, от закрытых к открытым, от линейности к нелинейности, от рассмотрения равновесия и процессов вблизи равновесия к…нестабильности, к изучению того, что происходит в дали от равновесия» [15].

Теория целостности не делит системы на открытые и закрытые, линейные и нелинейные. Она исходит из того, что каждая система является одновременно и открытой, и закрытой, и линейной, и нелинейной.

Системы, составляющие предмет изучения синергетики, могут быть самой различной природы и специально изучаться соответствующими науками [16]. Те же системы являются предметом изучения теории целостности.

Синергетику интересуют общие закономерности эволюции (развития во времени) систем любой природы [16]. Закономерности гармонии природы, изучаемые теорией целостности, как раз и являются общими закономерностями эволюции систем любой природы.

Отрешаясь от специфической природы систем, синергетика, как и теория целостности, обретает способность описывать эволюцию систем на интернациональном языке, одинаково доступном исследователям из различных областей знания. В теории целостности в качестве такого языка служит язык, использующий понятийный аппарат математической статистики и теории множеств. Сегодня этот понятийный аппарат одинаково доступен ученым всех без исключения областей знания.

Синергетика, наводит мост через брешь, разделяющую редукционистский подход от холистического [16]. Теория целостности, исходя из того, что каждая материальная реальность (МР)S является одновременно и целостной системой, и элементом целостной системы более высокого уровня, делает то же самое. Понятием «Материальная реальность» в теории целостности обозначают все то, что возникает и исчезает и, следовательно, имеет вполне определенные время возникновения и время исчезновения.

В синергетике сжатие информации достигают тем что, вместе большого числа факторов, от которых зависит состояние системы (так называемых компонентов вектора состояния), рассматривают немного численные параметры порядка. Так именуют величины, от которых зависят компоненты вектора состояния системы и которые, в свою очередь, влияют на параметры порядка [16]. В итоге, сложная «многомерная динамика системы описывается небольшим числом параметров порядка, демонстрируя простое поведение. Согласно принципу подчинения синергетики, параметры порядка детерминируют поведение отдельных частей или элементов системы. Преимущество описания поведения сложных систем путем определения параметров порядка и применения принципа подчинения состоит в существенной редукции степеней свободы, в огромном сжатии информации.

Возможно решение как прямой, так и обратной задачи: определение параметров порядка сложной системы и, наоборот, восстановление поведения этой системы по известным параметрам порядка» [15].

В теории целостности, вместо параметров порядка, вводятся скалярные величины g и P, служащие аналитической и вероятностной интегральными характеристиками согласованности действий частей МР S как целого. Точнее, через P обозначена вероятность фактического познания истины в МР S в момент времени t = t₀: (t₁ ≤ t₀ ≤ t₂), а величина g служит мерой проявления, так называемого, единого интегративного качества МР S в момент времени t = t₀,

где

t₁ – время возникновения МР S;

t₂ – время исчезновения МР S.

Словосочетание «Единое интегративное качество» в наше поле зрения впервые попало из работ советского философа В.Г. Афанасьева. Под этим им понимается качество, проявляемое МР S и ее частями совместно и только совместно [39- 40].

То, что единое интегративное качество (ЕИК) в живой природе в действительности существует, впервые было установлено Канадским ученым Г. Селье [41- 42], а В.Г. Афанасьев показал, что ЕИК является общим качеством материальных реальностей как живой, так и неживой природы.

Величины g и P, как интегральные характеристики одной и той же МР S, являются между собой тесно взаимосвязанными. Для того, чтобы выяснять, в чем это взаимосвязь выражается, в первую очередь, необходимо ввести понятие «Генеральная совокупность первичных показателей состояния системы». А для этого, со своей стороны, прежде всего, должно быть уточнено, что следует понять под термином «Система». Дело в том, что в настоящее время все еще продолжаются споры о том, что следует понять под этим термином [26–28, 43-49]. «К понятию системы – пишет Н. Луман – можно подходить по разному. Например, в смысле Аристотеля: система - это совокупность частей. Или в биологическом смысле: система - это целостность, отличная от окружающей среды. Кибернетика пытается совместить эти подходы: с одной стороны, система – это целостность, ограниченная от внешней среды, с другой стороны, система – это то, что имеет внутреннюю структуру» [28].

Таким образом, понятие «Система» может иметь различные толкования в зависимости от решаемых задач. Однако, если задача самая общая, - а задача поиска самых общих закономерностей природы является самой общей задачей, - то и понятие «Система» должно быть самое общее, т.е. оно должно иметь один и тот смысл для материальных реальностей любой природы.

Ниже, формализуя понятие «Система», мы исходим из нашей главной задачи: - найти и описать самые общие закономерности гармонии природы.

Пусть

A_j ⊂ A; j = 1..n

- непустые конечные множества материальных реальностей, а

H_j; j = 1..n

- непустые конечные множества отношений такие, что для каждой пары

S_j = < A_j, H_j > ; j = j₀; j₀ = 1..n

имеет место

S_j = S_j0 Û  y_j = y_j0 Î Y,

а для пары S = < A, H > выполняется условие

S = S₀ Û  Y = Y₀ ,

т.е. вообще имеют место

S = S₀ Û  Y = Y₀ и S_j = S_j0 Û  y_j = y_j0 для всех j = 1..n , (1)

где S₀, Y₀, S_j0 и y_j0 являются фиксированными значениями S, Y, S_j и y_j соответственно.

Определение 1

Пусть, имеет место (1) и при этом

2 £ n < ¥

и (2)

S = S₀ Û  S_j = S_j0 для всех j = 1.. n

Тогда и только тогда говорят, что пара S является системой элементов

S_j; j = 1..n.

О каждой паре S_j говорят, что она является j –ой функциональной частью системы S.

Если n = 1, т.е. имеет место: S = S₁, то о паре S говорят, что она является элементом системы более высокого уровня.

О каждой паре S_j говорят также, что она является j –им функциональным элементом системы S

Функциональные элементы системы, в отличие от ее анатомических частей, являются между собой тесно переплетенными, подобно тому, как переплетены между собой физиологические системы живого организма.

Рассмотрение МР S, как системы, представляющей собой единство определенных функциональных элементов, имеет принципиальное значение. Дело в том, что «функция – первична, а структура – вторична. Структуры могут меняться, а функции остаются. Задав вопрос о функциях первым, только потом надо переходит к структурам» [28].

Замена системы функциональных элементов МР S другой системой функциональных элементов равносильна замене самой этой материальной реальности другой материальной реальностью.

Иными словами, в течение всего времени от t₁ до t₂ система функциональных элементов для каждой МР S является одной единственной, т.е. вполне определенной. Этого нельзя сказать о системах, составленных анатомическими частями МР S. Этих последних имеется столько, сколько имеется уровней детализации рассмотрения МР S.

Определение 2

Пусть, пара S является системой, т.е. выполняется совокупность условий (1) и (2).

Тогда и только тогда говорят, что множество

y_j; j = 1..n (3)

является генеральной совокупностью первичных показателей состояния системы S .

В физике и синергетике о величинах (3) говорят, что они являются компонентами вектора состояния системы S.

Вообще

g = g (g _j; j = 1..n)

и (4)

P = P(P_j; j = 1..n),

где

g _j -мера проявления ЕИК j –ым функциональным элементом МР S в момент времени

t = t₀;

P_j – вероятность познания истины j –ым функциональным элементом МР S в момент времени t = t₀.

Пусть b_jl - результат l -го измерения j – го компонента вектора состояния МР S в момент времени t_j:

t_j1 ≤ t_j ≤ t₀,

где

t_j1 – начало интервала времени, когда

ê b_jl - b_j(t₀) ê < D _j(П) для всех l = 1.. N_j1; (5)

b_j(t₀) – значение b_jl при t_j = t₀;

D _j(П) –абсолютная погрешность измерительного прибора j – го компонента вектора состояния МР S.

В случаях, когда выполняется условие (5) говорят, что j – ый компонент вектора состояния МР S в течение времени от t_j1 до t₀ находится в одном и том же состоянии.

В итоге, совокупность

B_j = {b_jl ; l = 1..N_j1}; j = 1..n

служит характеристикой фактического состояния МР S в момент времени t_j = t₀.

Вообще

1 ≤ N_j1; j = 1..n

Обозначим

M_j1 = и S_j1 = (6)

Можно показать, что

g _j = g _j(M_j1, S_j1, N_j1; j = 1..n; j = 1..n) и P_j = P_j(M_j1, S_j1, N_j1; j = 1..n)

или, с учетом (3),

g _j = ¦ _j(b_jl ; l = 1..N_j1; j = 1..n) и P_j = f _j(b_jl ; l = 1..N_j1; j = 1..n) (7)

Таким образом, как каждая g _j, так и каждая P_j, определяется всей совокупностью исходных данных

b_jl ; l = 1..N_j1; j = 1..n (8)

В этом и проявляется целостность системы S.

В итоге, согласно (4) и (7) имеем

g = ¦ (b_jl ; l = 1..N_j1; j = 1..n) и P = f (b_jl ; l = 1..N_j1; j = 1..n) (9)

Алгоритм определения величин g и P по известным данным (5) приведен в [38].

Синергетика исходит из того, что эффективные решения могут быть найдены в любых условиях [17, с.2]. Тем самым , она признает, что каждая система имеет свою вполне определенную возможную среду наиболее благоприятного существования – «конус аттрактора» Существования такой среды признается и теорией целостности. Более того, она предлагает способ воссоздания этой среды. Этот способ реализован в виде программы «Универсальный советчик принимающего решения (УСПР)» [38].

Обозначим через H среду существования МР S. Пусть H₀ значение H такое, что

H = H₀ при t = t₀

Говорят, что условия существования j –го функционального элемента МР S при H = H₀ являются наиболее благоприятными, если

P_i = max{P_j; j= 1..n} (10)

Пусть

M_j0^*, S_j0^* и N_j0^*; j = 1..n (11)

- значения

M_j1, S_j1 и N_j1; j = 1..n (12)

такие, что

M_j1 = M_j0^*; S_j1 = S_j0^* и N_j1 = N_j0^* при P_j = P_i для всех j = 1..n

Так как вообще

P_i ≥ P_j; j= 1..n,

то, казалось бы, всегда должно иметь место

P^* ≥ P; j= 1..n, (13)

где

P^*- значение P такое, что

P = P^* Û M_j1 = M_j0^*; S_j1 = S_j0^* и N_j1 = N_j0^* для всех j = 1..n

В действительности, однако, неравенство (13) будет выполняться, если внешняя составляющая среды существования МР S при замене совокупности (12) совокупностью (11), будет сохраняться неизменной.

Как правило, внешняя составляющая среды существования МР S меняется медленно. Так, внешняя составляющая среды существования человека сохраняется практически неизменной сотни тысяч лет.

В итоге, условие (13) практически все же выполняется всегда.

Итак, зная совокупность исходных данных (8), можно однозначно определить величины

g _j и P_j ; j = 1..n

и, в конечном счете, величины g и P. А зная эти величины и пользуясь программой УСПР, со своей стороны, можно воссоздать такую среду существования МР S, чтобы в момент времени

t_j = t₀ + D t; D t > 0

имело место

g (t₀ + D t) ≥ g и P(t₀ + D t) ≥ P

В итоге, как и в синергетике, и тут возможно решение как прямой, так и обратной задачи: определение интегральных характеристик сложной системы по совокупности исходных данных и, наоборот, воссоздание новой совокупности исходных данных по известным интегральным характеристикам.

Таким образом, как в синергетике, так и в теории целостности, реализуется так называемый «феномен циклической причинности» [15, с.3]: поведением всей совокупности элементов определяется поведение системы как целого и, наоборот, поведением системы как целого, определяется поведение элементов, ее составляющих.

Если конус аттрактора таков, что имеет место P = P₀, то говорят, что МР S при t = t₀ находится в нормальном состоянии и пишут: g = 1, а точнее полагают, что

g = 1 Û P = P₀, (14)

где

P₀ – вероятностный предел познания истины в МР S при t = t₀.

В том случае, когда МР S находится в нормальном состоянии, пишут:

M_j0 = M_j0^*; S_j0 = S_j0^* и N_j0 = N_j0^* для всех j = 1..n,

где

M_j0 ; S_j0 и N_j0; j = 1..n

– совокупность первичных характеристик нормального состояния МР S при t = t₀.

Вообще

ê M_j0 = M_j0^*ê ≥ 0; ê S_j0 = S_j0^*ê ≥ 0 и ê N_j0 = N_j0^*ê ≥ 0; j = 1..n

(1 – P) ≤ g ≤ 1 (15)

0.5 ≤ P ≤ P₀ ≤ P₀(S) ê <1,

где

P₀(S) – наибольшее возможное значение P₀ для МР S:

P₀ ≤ P₀(S) при t₁ ≤ t₀ ≤ t₂

При этом

P₀ ® P₀(S) при t₁ ≤ t₀ ≤ t₁₀

P₀ = P₀(S) при t₁₀ ≤ t₀ ≤ t₂₀ (16)

P₀ ® 0.5 при t₂₀ ≤ t₀ ≤ t₂,

где

t₁₀ и t₂₀

- начало и конец периода расцвета МР S.

Так как вообще

P ≤ P_0,

в случаях, когда

P₀ = 0.5,

имеет место

P = P₀ = 0.5 (17)

В таких случаях МР S одновременно и находится и не находится в нормальном состоянии.

О состоянии МР S, когда выполняется условие (17), можно говорить, что оно является неопределенным состоянием МР S. Вне области (t₁, t₂) МР S всегда находится в неопределенном состоянии.

Пусть

a_s; s = 1..m; m ≥ 2 (18)

множество материальных реальностей такое, что

= A и = Æ (19)

Определение 3

Пусть

h_s ¹ Æ ; s = 1..m

- множества отношений, заданных на множества (18) такие, что качество функционирования каждой материальной реальности

s = < a_s, h_s>; s = s₀; s₀ = 1..m (20)

описывается той же совокупностью первичных показателей, какою описывается качество функционирования всей системы S, т.е. имеет место

Y_s = Y; s = 1.. m, (21)

где

Y_s - генеральная совокупность первичных показателей качества функционирования МР s.

Тогда и только тогда о материальных реальностях

. s = 1.. m (22)

говорят, что они являются анатомическими элементами системы S.

Анатомические элементы системы S, согласно (19), не пересекаются между собой. Этим они принципиально отличаются от функциональных элементов этой системы.

Примерами анатомических элементов служат органы тела человека.

То, что качество функционирования каждой МР s описывается совокупностью показателей Y, указывает на то, что эта МР, со своей стороны, тоже является системой функциональных элементов, аналогичных функциональным элементам системы S.

Пусть

M_j1(s); S_j1(s); N_j1(s); j = 1..n (23)

- значения величин.

M_j1; S_j1; N_j1; d _j и τ_j j = 1..n

такие, что

M_j1(s) = M_j1; S_j1(s) = S_j1; N_j1(s) = N_j1 при s = S; j = 1..n (24)

О величинах (23) говорят, что они являются характеристиками фактического состояния системы s при t = t₀.

Пусть, существует система s = 0 такая, что

M_j1(s) = M_j1(0); S_j1(s) = S_j1(0) и N_j1(s) = N_j1(0) при s = 0, (25)

где

M_j1(0) = ; S_j1(0) = и N_j1(0) = ; j = 1..n (26)

О системе s = 0 говорят, что она является типичным представителем (ТП) множества систем (22). Соответственно о величинах

M_j1(0); S_j1(0) и N_j1(0); j = 1..n (27)

говорят, что они являются характеристиками фактического состояния типичного представителя множества систем (22).

Система s = 0, как ТП совокупности систем (22), во-первых, является системой того же уровня, что и системы (22). Следовательно, качество функционирования этой системы, в отличие от качества функционирования системы S, сопоставимо с качеством функционирования любой системы из совокупности систем (22).

Во- вторых, система s = 0, как ТП совокупности систем (22), по сути дела, служит «лицом» всей большой системы S. Следовательно, по качеству функционирования системы s = 0 вполне можно судить о качестве функционирования самой системы S.

В итоге, изучая совокупность систем

s = 0.. m (28)

тем самым, по сути дела, мы будем изучать всю саму систему S.

Принимая во внимание выше изложенное, далее, вместо S, мы будем изучать именно совокупность систем (28).

Пусть

M_j0(0); S_j0(0) и N_j0(0); j = 1..n (29)

- значения величин

M_j1(0); S_j1(0) и N_j1(0); j = 1..n

такие, что

M_j1(0) = M_j0(0); S_j1(0) = S_j0(0) и N_j1(0) = N_j0(0) при P = P₀; j = 1..n (30)

О величинах (29) говорят, что они с вероятностью P служат статистическими характеристиками нормального состояния системы S при t = t₀. При этом, арифметические средние

M_j0(0); j = 1..n (31)

являются точечными статистическими нормами величин (3) для системы S при t = t₀. Эти арифметические средние при t = t₀ одновременно являются точечными статистическими нормами величин (3) и для всех систем (28).

Обозначим

A_j(0) = [M_j0(0) - D _j, M_j0(0) + D _j], (32)

где

D _j –системная единица измерения величины y_j Î Y:

D _j = (1 – P) M_j0(0) ≥ D _j(П)

Об области A_j(0) говорят, что она является областью статистической нормы систем (28) в широком смысле. Одновременно она является областью статистической нормы величины y_j Î Y для системы S при t = t₀.

Обозначим

M_j0(s) = M_j1(s) при M_j1(s) Î A_j(0)

и (33)

M_j0(s) = M_j0(0) при M_j1(s) Ï A_j(0),

О величинах (33) говорят, что они с вероятностью P служат индивидуальными характеристиками нормального состояния системы s при t = t₀. А о величинах

M_j0(s); j = 1..n (34)

говорят, что они являются точечными индивидуальными нормами величин (3) для системы (s) при t = t₀.

Вообще

P = P₀ Û M_j0(s) Î A_j(0) для всех j = 1..n

Все значения величины M_j1(s), для которых имеет место M_j1(s) Î A_j(0), согласно (32) и (33), являются практически неразличимыми от M_j0(0). Ввиду этого, казалось бы, вполне достаточно введение A_j(0) и нет необходимости введения M_j0(s). На самом деле, однако, введение M_j0(s) необходимо по следующим причинам.

1.Величина M_j0(s), являясь вполне определенным числовым значением y_j Î Y, служит объективной характеристикой состояния j –го элемента системы s в той мере, в какой при M_j1(s) Î A_j(0) таковой служит величина M_j1(s).

2. Величина M_j0(s), как и величина M_j1(s), позволяет оперировать высшей шкалой измерений – шкалой отношений.

Иными словами, к величине M_j0(s) применимы все арифметические операции, чего нельзя сказать об области A_j(0).

3. Вообще для точечных индивидуальных норм, как естественных глобальных оптимумов, имеет место

M_j1(s) = M_j0(s) Û M_i1(s) = M_i0(s) для всех j,i = 1..n (35)

Зависимость (35) справедлива только для глобальных оптимумов и только для них.

Следовательно, если мы ограничимся рассмотрением одних областей

A_j(0); j = 1..n,

то, тем самым, мы утеряем доступ к зависимости (35).

Итак, введение величин (34) нам позволяет:

1. Оперировать всеми арифметическими действиями.

2. Считаться с объективной реальностью, выраженной зависимостью (35).

Пусть P^*- заданная вероятность репрезентативности выборок, с помощью которых величины (24) установлены.

Обозначим

d_j1(s) = S_j1(0); j = 1..n; s = 0..m

t_j1(s) = t (P^*, (N_j1(0) – 1)); j = 1..n; s = 0..m

s _j1(s) = d_j1(0) t_j1(0); j = 1..n; s = 0..m

где

t_j1(s) - критическое значение критерия Стьюдента при доверительной вероятности P^* и степени свободы (N_j1(s) – 1 ).

Пусть

s _j0(0); j = 1..n

- значения

s _j1(0); j = 1..n

такие, что

s _j1(0) = s _j0(0) при P = P₀; j = 1..n (36)

Обозначим

Y_j(0) = [M_j0(0) - s _j1(0), M_j0(0) + s _j1(0)) ; j = 1..n

Можно показать, что вообще [38]:

A_j(0) Ê Y_j(0); j = 1..n

Об области Y_j(0) можно говорить, что она является областью статистической нормы системы S в общепринятом смысле.

В настоящее время в биологии и медицине оперируют данными

M_j0(0) ± s _j1(0)); j = 1..n,

которые устанавливают по результатам обследования однородной группы практически здоровых особей в состоянии покоя.

В таблице 1 эти данные приведены в столбце 2. Они установлены по результатам обследования состояния сердца практически здоровых людей в покое. В столбцах 3 и 4 таблицы 1 приведены данные

M_j1(s) ± s _j1(s); j = 1..n; s = 1, 2

Таблица 1. Характеристики состояния правых отделов сердца у здоровых людей и больных хронической обструктивной болезнью легких.

Они установлены по результатам обследования состояния сердца двух групп больных в покое. Эти группы больных страдают одним и тем заболеванием: - хронической обструктивной болезнью сердца. Друг от друга эти группы отличаются лишь по тяжести заболевания. Заимствованы все эти данные из [50].

В целом данные таблицы 1 служат статистической характеристикой фактического состояния системы S, составленной из выше упомянутых трех групп людей. В этой системе в наилучшем – нормальном - состоянии, как указывалось выше, находятся люди контрольной группы. Следовательно, точечные статистические нормы этих людей должны служить в качестве точечных статистических норм и для всей системы S. Так ли это на самом деле?

Для выяснения этого вопроса все данные таблицы 1 были совместно обработаны с помощью УСПР. Установленные с помощью УСПР точечные статистические нормы системы S приведены в столбце 3 таблицы 2. А в столбце 2 таблицы 2 приведены точечные статистические нормы, переписанные из столбца 2 таблицы 1.

Таблица 2. Точечные статистические нормы состояния правых отделов сердца женщин

Как видно из таблицы 2, точечные статистические нормы 7 показателей, установленные с помощью УСПР, совпадают с точечными статистическими нормами, установленными общеизвестным способом, а для трех показателей имеются некоторые различия.

Аналогичными являются результаты обработки большого количества других статистических материалов, собранных специалистами в различных областях медицинской науки и биологии.

То, что для некоторых показателей имеются различия, отнюдь не говорит о недостатках настоящего способа. Это различие является следствием ошибок, допущенных при применении общеизвестного способа. Точнее, оно вызвано ошибками, допущенными при отборе контингента практически здоровых людей.

Дело в том, что отбор контингента практически здоровых людей является важнейшим составляющим общеизвестного способа установления статистических норм, а новый способ сам определяет, какие данные служат статистическими нормами, т.е.

характеристиками здоровых людей, и какие – нет. Если, конечно, среди обрабатываемых данных содержатся данные о здоровых людях. Этот способ является единым правилом совместной обработки данных и, если с его помощью для одних показателей устанавливаются точечные статистические нормы, то эти нормы будут установлены и для других показателей. Так, что причину различия следует искать именно в общеизвестном, а не в новом способе.

Итак, точечные статистические нормы (31), установленные с помощью УСПР,

полностью совпадают с точечными статистическими нормами, корректно установленными общепринятым способом. Это служит практическим подтверждением объективности закономерностей гармонии природы, лежащих в основе алгоритма работы программы УСПР и, в конечном счете, указывает на плодотворность теории целостности.

В заключение следует обратить внимание на следующее.

В медицине и биологии величины (31), как указывалось выше, устанавливают по результатам обследования определенной выборки здоровых особей. А с помощью УСПР эти величины, как и остальные производные величины, приведенные выше, устанавливаются по результатам обследования фактического состояния конкретного живого организма, который может быть здоровым, а может и не быть.

Если организм является здоровым, то величины (31), как было показано выше, будут совпадать с точечными статистическими нормами, корректно установленными общеизвестным способом. Во всех других случаях эти величины будут служить в качестве тактических точечных статистических норм, т.е. они будут являться ориентирами на данном этапе лечения больного.

Многие современные ученые (Р,М, Баевский, Э.В. Минаков, М.А. Гайдес и др.),. считают, что опираясь на тактические нормы, можно существенно повысить эффективность лечения больных.

Эффективность лечения станет еще более высокой, если оперировать не статистическими, а индивидуальными нормами каждого больного. Для этого достаточно чтобы, врачи - практики научились вносить результаты обследования больного в компьютер, снабженный программой УСПР. Определение индивидуальных норм, и вообще оценка состояния больного, будет производиться компьютером. За врачом останется главное: подобрать способы воздействия на организм больного, обеспечивающий реализацию выработанных компьютером рекомендаций.

Выводы.

1. Синергетикой изучается системы, состоящие из большого количества частей. А количество частей любой системы является тем большей, чем подробнее эта система рассматривается. Система, рассмотренная достаточно подробно, является сложной системой.

В итоге, и синергетикой, и теорией целостности изучаются одни и те же системы, именуемые как сложные – большие – системы. Однако, теория целостности, в отличие от синергетики, не делает акцента на сложности систем, а исходит из того, что каждая система является одновременно как простой, так и сложной.

2. Как синергетика, так и теория целостности ищут самые общие закономерности природы. Следовательно, и синергетика, и теория целостности исходят из того, что существуют закономерности, которыми управляются любые материальные реальности, независимо от их конкретной природы. Это означает, что видение устройства – конституции – мира теорией целостности таково же, как в синергетике. Так что, вполне можно говорить, что синергетическое видение устройства мира служит методологической основой теории целостности.

3.Теория целостности исходит из того, что каждая система, как единство противоположностей, является одновременно и открытой и закрытой; линейной и нелинейной; стохастической и детерминированной. По этой причине она не делит системы на открытые и закрытые, линейные и нелинейные, стохастические и детерминированные. Как следствие этого: теория целостности не может оперировать и не оперирует специфическими математическими средствами нелинейной динамики, теории хаоса, теории катастроф, теории диссипативных структур, фрактальной геометрии и т.д.

Теория целостности, подобно классической физике, просто описывает объективные закономерности природы. Но, в отличие от классической физики, во – первых, она описывает самые общие закономерности природы – закономерности ее гармонии.

Во – вторых, теория целостности не вырабатывает своих специальных понятий. Она пользуется самыми общими понятиями теории множеств и современной математической статистики: открытое множество, закрытое множество, случайная величина, генеральная совокупность, выборка, ошибка выборки, вероятность, среднее арифметическое, доверительный интервал и т.д. Эти понятия являются одинаково употребляемыми во всех сферах современной науки и техники, т.е. они являются самыми общими понятиями, соответствующими по степени общности описываемым ими закономерностям.

4. Самые общие закономерности природы можно было бы описать и на языке отдельных точных наук. Однако, тогда, при выяснении вопроса всеобщности этих закономерностей, понадобилось бы создавать язык – переводчик, так называемый интернациональный язык.

Понятийный аппарат, используемый в теории целостности, по сути дела, и является таким интернациональным - междисциплинарным - языком. Уже одно это дает теории целостности право на существование.

Итак, теорией целостности самые общие закономерности природы описаны на самом общем – междисциплинарном - языке.

5. Закономерности гармонии природы легли в основу способа определения индивидуальных и статистических норм живого организма по результатам обследования его фактического состояния.

Многократные проверочные расчеты показали, что точечные статистические нормы, установленные новым способом, полностью совпадают с точечными статистическими нормами, корректно установленными с помощью общеизвестного способа. Это служит практическим подтверждением объективности закономерностей гармонии природы и, в конечном счете, указывает на плодотворность теории целостности.

Таким образом, есть все основания говорить, что теория целостности является математической реализацией современных синергетических представлений о мироустройстве.

Литература

1.Денисов А.А., Колесников Д.Н. Теория больших систем управления. - Л.:, - Ленинградское отделение энергоиздата. – 1962.

2. Ляпунов А.А., Яблонский С.В. Теоретические проблемы кибернетики. – «Проблемы кибернетики». - № 9. – 1963

3. Ушаков И.А. Эффективность функционирования сложных систем. – Сб. «О надежности сложных технических систем». – М.:, - «Советское радио», - 1966

4. Малиновский А.В. Сложные системы и термодинамика. – Доклад на 2-ой Всесоюзной школе - семинаре по управлению большими системами. – Тбилиси. - 1973

5. Флейшман Б.С. Статистические пределы эффективности сложных систем. – Сб. «Прикладные задачи технической кибернетики». – М.:, - «Советское радио». - 1966

6. Бусленко Б.С. Моделирование сложных систем. – М.:, - «Наука». - 1968

7. Флейшман Б.С. Элементы теории потенциальной эффективности сложных систем. – М.:, - «Советское радио». - 1971

8. Малиновский А.В. Модели совместного функционирования многих целенаправленных элементов. – «Автоматика и телемеханика», - № 11, 12, - 1972

9. Haken H., Graham R. Synergelik – Die Lehre vom Zusammenwirken. 11 Umschau. 1971. vol. 6. S. 191

10.Хакен Г. Синергетика. – М., - Мир.- 1980. – 404 с.

11. Haken H. Principles of Brain Functioning. A Synergetic Approach to Brain Activity. Behavior and Cognition. in, Springer. 1996

12 Хакен Г . Самоорганизующееся общество. // Будущее России в зеркале синергетики. М.: КомКнига, 2006.

13 Данилов Ю.А., Кодомцев Б.Б. Что такое синергетика? Перепечатана из книги: «Нелинейные волны. Самоорганизация». – М., - Наука. - 1983

14 Mainzer K. Thinking in Complexity. The Complex Dynamicsof Matter. Mind. And Mankind. 3 rd rev. Andenlarget ed. Berlin. Springer. 1997

15 Князева Е.Н. Сложные системы и нелинейная динамика в природе и обшестве. ММСФ

16 Данилов Ю.А. Роль и место синергетики в современной науке. – Российский научный центр «Курчатовский институт», - ММСФ

17.Князева Е. Н. Синергетический вызов культуре.- ММСФ

18. Князева Е. Н., Курдюмов С. П. «Основания синергетики. Синергетическое мировидение». М.: КомКнига, 2005. (Изд. 3, доп. М.: ЛИБРОКОМ/УРСС, 2010).

19 Князева Е. Н., Курдюмов С. П. «Основания синергетики. Человек, конструирующий себя и свое будущее». М.: КомКнига, 2006.

20. Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Синергетика: нелинейность времени и ландшафты коэволюции. – М., КомКнига, -2007

21. Буданов В.Г. Синергетические стратегии в образовании. – ИФ РАН.- ММСФ

22. Назарян А.И. Модели самоорганизации в науках о человеке и обществе. -ММСФ

23 В.И. Аршинов Постнеклассические практики, конвергирующие (трансформативные) технологии и проблемы коммуникации в сложностностях” - synergia-isa.ru/?p=2991

24 .У. Матурана и Ф. Варела Древо познания. Перевод с англ. Ю.А. Данилова. – М.: Прогресс-Традиция, - 2001. – 224 с.

25 Чарльз Франкос Кто знает, что такое Общая Теория Систем? -http://www.newciv.org/ISSS_Primer/seminar. html

26. Кент Палмер Теория Автопоэтических рефлексивных систем. Перевод с английского Червоткина Р.В. - ММСФ

27. Никлас Луман " Почему необходима "системная теория?" - Terpsta's Luhmann Web Page

28. Никлас Луман " Что такое организация? - Terpsta's Luhmann Web Page

29 Пригожин И. Конец определенности. http://www.edurss.ru/cgi-bin/db.pl?cp=&page=Book&id=1387&lang=Ru&blang=ru&list=Found

30. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса.- http://www.edurss.ru/cgi-bin/db.pl?cp=&page=Book&id=11743&lang=Ru&blang=ru&list=Found

31. Пригожин И., Стенгерс И. Время. Хаос. Квант . - http://www.edurss.ru/cgi-bin/db.pl?cp=&page=Book&id=12190&lang=Ru&blang=ru&list=Found

32 Пригожин И. От существующего к возникающему. М., -«УРСС». – 2002

33 Николас Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. – М., - МИР.- 1979.- 277 с.

34. Гильберт Д. Познание природы и логика  http://vivovoco.nns.ru/VV/PAPERS/NATURE/GILBERT.HTM

35..Р. Витакер (R. Whitaker) Обзор основных понятий теории автопоэзиса

36 Ушаковская Е.Д. О причинах синергетических процессов и эволюции вселенной. – Санкт-Петербург.- НТФ – «Теплофизприбор».- yshakovskaya@inbox.ru.

37 Казанский А. Б . Биосфера, как автопоэтическая система: Биосферный бутстрап, биосферный иммунитет и человеческое общество. – Экогеософский альманах, - Санкт-Петербург, - 2003. - a №3, - c . 5-50.

38 Хускивадзе А.П. Мироустройство. - Medlinks.ru - Медицинская библиотека. - Фундаментальная медицина. - Книги и руководства. – 2010. – 110 с. http://www.medlinks.ru/sections.php?op=listarticles&secid=108

39 Афанасьев В.Г. Системность и общество. – М., Изд-во полит. литературы. – 1980. – 358 с.

40 Афанасьев В.Г. Общество, системность, познание и управление.- М., Изд-во полит. литературы. – 1981

41 Тигранян Р.А. Стресс и его значение для организма. – М., - Наука. – 1966. – 176 с.

42. Сель Г. Стресс без стресса. – М., Прогресс. – 1979. – 123 с.

43. Холл А.Д., Фейджин Р.Э. Определение понятия системы. – Сб. «Исследования по общей теории систем». – М., - Прогресс, - 1969

44. Уемов А.И. Логический анализ системного подхода к объектам и его место среди других методов исследования».- М., - Наука, - 1969

45. Л. Фон Берталанфи Общая теория систем – критический обзор. – Сб. «Исследования по общей теории систем». – М., - Прогресс, - 1969

46. Тода М., Щуфорд Э.Х. Логика систем: введение в формальную теорию структуры. –Сб. «Исследования по общей теории систем». – М., - Прогресс, - 1969

47. Клар И. Абстрактное понятие системы, как методологическое средство. – Сб. «Исследования по общей теории систем». – М., - Прогресс, - 1969

48. Эллис Д., Людвиг Ф. Строгое определение понятия системы. – Сб. «Исследования по общей теории систем». – М., - Прогресс, - 1969

49. Месарович М.Д. Общая теория систем и ее математические основы. – Сб. «Исследования по общей теории систем». – М., - Прогресс, - 1969

50. Карели Н.А., Ребров А.П., Сергеева В.А. Формирование хронического легочного сердца у больных хронической обструктивной болезнью легких // Клиническая физиология кровообращения. – 2007.- №4. – с. 26-34.

Рассмотрены условия синергетических процессов. Показано, что случайность, необратимость, нелинейность и неустойчивость, вопреки принятому мнению,   являются не причинами самоорганизации, а следствиями либо характеристиками этих процессов. Самоорганизация в природе обеспечивается всеми ее законами и силами, являясь сама ее основным законом. Заслугой синергетики является то, что она признала нашу Вселенную открытой. Однако посчитала причиной ее эволюции случайность и неустойчивость. Вместе с тем, все во Вселенной стремится к равновесию и устойчивости, а гармония сил сохранения, разрушения и созидания обеспечивают жизнь и эволюцию во Вселенной.

English version of this Article >>

1. Синергетика завоевывает мир.

Во второй половине прошлого столетия в науке возникло новое направление – синергетика, связанная с процессами самоорганизации и кооперации в природе. Первоначально синергетика базировалась на наблюдениях ее авторов Г.Хакена и И.Пригожина над некоторыми физическими и химическими процессами (автокаталитическими химическими реакциями, образованием ячеек Бенара в жидкости, работой лазера, турбулентным движением жидкости, поведением ферромагнетиков), в условиях обмена с окружающей средой [1-6]. Поведение системы в таких процессах становится нелинейным и неустойчивым, в результате чего система попадает в точку, названной точкой бифуркации, где возникает множество путей развития. Однако среди этих путей есть один (или узкий коридор), который отличается значительной устойчивостью. Этот коридор назван аттрактором, и приводит систему в новое устойчивое состояние. Это классическая картина описания синергетического процесса. Существенным для синергетики стало то, что в процессе перехода из одного устойчивого состояния в другое в открытых системах происходит не рост, а понижение энтропии и отмечается образование новых структур [1-6]. Это наблюдение позволило сделать выводы о том, что именно синергетические процессы лежат в основе морфогенеза – появления новых форм материи. При этом авторы считали, что непременными условиями синергетических процессов являются обмен с окружающей средой, случайная природа внешних или внутренних воздействий, а также неустойчивость, нелинейность и необратимость [1-6].

Указанные выводы были распространены вначале на биологию. Это мы видим у основателей синергетики Г.Хакена [1] и И.Пригожина [2-4], затем у других авторов. Так М.В.Волькенштейн говорит об отсутствии границ между физикой, химией и биологией. Отмечает явления самоорганизации в физических и химических процессах и затем утверждает, что «по-видимому, это справедливо и для видообразования…»[7].
Позднее синергетика стремительно распространялась в разных областях человеческого знания и получила признание, как в естественнонаучных, так и в гуманитарных областях науки, вплоть до науки об эволюции Вселенной [2-4,6].

При этом причины синергетических процессов, сформулированные однажды авторами синергетики, никогда больше не подвергались сомнению. Ими по-прежнему остаются открытость систем, а также неустойчивость, нелинейность, случайность и необратимость. Попробуем вернуться к истокам синергетики и еще раз проанализировать, что же на самом деле является причинами, а что следствиями синергетических процессов.

2. Мы живем в неустойчивом мире?

Одним из условий синергетических процессов авторы [1-6] называют неустойчивость и нелинейность. Действительно, в синергетических процессах на определенных их этапах наблюдается неустойчивость и нелинейность. Но являются ли они причинами, условиями этих процессов? Дело в том, что синергетические процессы по сути своей представляют переход количества в качество, о котором писал еще Гегель. При этом система переходит из одного устойчивого состояния в другое. Этот переход невозможен, минуя промежуточное неустойчивое состояние. Процесс, связанный с качественными изменениями системы (в отличие от количественных), всегда является нелинейным. Это связано с тем, что при переходе количества в качество объект меняет свою структуру, приобретает новые, до этого отсутствующие свойства. Примером может служить процесс охлаждения воды. До точки замерзания процесс протекает без качественных изменений. При этом он носит линейный характер. В точке замерзания количественные изменения переводят систему в новое состояние – лед. Переход связан с промежуточным неустойчивым состоянием и носит нелинейный характер. Далее охлаждение льда продолжается по линейному закону. Нелинейность и неустойчивость характерны для любых процессов, связанных с переходом количества в качество. И синергетические процессы не являются исключением. При этом неустойчивость и нелинейность являются следствием, характеристикой, а не причиной этих процессов. Однако авторы синергетики, распространив условия синергетических процессов на Вселенную, сделали вывод об ее неустойчивом состоянии, о неустойчивости всех эволюционных процессов. «Теория неустойчивости и бифуркации лежит в основе современной модели эволюции»,- пишет И. Пригожин. Вместе с тем в природе мы наблюдаем обратное. Все обладает определенным консерватизмом, памятью прошлого, стремлением сохранить устойчивое состояние. Устойчивость в природе обеспечивается действующими в ней законами и силами (законами сохранения массы, энергии, импульса и др., силами инерции, упругих деформаций и пр.). Тело стремится сохранить состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Выведенное из состояния устойчивого равновесия, оно снова стремится вернуться в это состояние (вспомним колебания маятника). При упругих деформациях тело стремится вернуться в прежнюю форму.

Наиболее сильно консерватизм проявляет себя в биологических системах, где все стремится к сохранению себя, своего существования, будь то отдельная особь, вид или популяция. Масштабный эксперимент в этом плане поставлен самой природой. Продолжительность существования Homo sapiens около 200 000 лет [8]. За это время сменилось около десяти тысяч поколений. Но, несмотря на полную географическую изоляцию отдельных видов, на разные условия обитания, человечество не произвело ни одного нового вида! (С точки зрения биологии представители разных видов не способны дать жизнеспособное потомство, а все люди могут свободно скрещиваться и давать полноценное потомство.) О том, что человечество за все время своего существования осталось в пределах одного вида пишет и Л. Гумилев [9]. Он же пишет и об устойчивости рас. За все время существования человека разные расы людей «хотя и менялись местами, но не появилось ни одной новой и не исчезло ни одной старой» [9]. Другой пример, приведенный в [8], – пример с мухой дрозофилой, которая разводится в целях научных экспериментов в течение 80 лет. За это время дрозофила имела более двух с половиной тысяч поколений. Несмотря на различные условия разведения в разных лабораториях мира, различные мутагенные воздействия дрозофила не образовала ни одного нового вида. В тоже время породы животных и сорта растений, выводимых селекционерами, крайне неустойчивы и сохраняют свои приобретенные свойства только в условиях искусственной изоляции от других пород и сортов, и при снятии этой изоляции в течение двух поколений утрачивают их. За всю историю селекции не выведено ни одного нового вида! Все говорит об устойчивом характере структур и процессов во Вселенной. Наша Вселенная слишком сложна, чтобы быть неустойчивой. Консерватизм, стремление к устойчивости играет огромную положительную роль (это условие выживаемости на всех уровнях), не допуская моментального разрушения всего создаваемого и являясь своеобразным барьером для новых неустойчивых форм. И если в современных теориях эволюции часто говорят о дуализме, т.е. о том, что эволюция происходит под воздействием двух противоположных сил (созидания и разрушения), то я считаю, что лучше говорить о триединстве созидания, разрушения и сохранения. Более того, на мой взгляд, чем сложнее структура, чем выше уровень ее организации, тем более значительную роль должны играть стабилизирующие силы. И все это в полной мере справедливо для нашей Вселенной. Именно отсутствием в должной мере таких стабилизирующих факторов можно объяснить огромное количество техногенных и экологических катастроф.

3. Действительно ли все необратимо?

И. Пригожин [2-4] и В. Эбелинг [5], говоря о процессах самоорганизации и образования новых структур, подчеркивают главенствующую роль необратимости, считая ее необходимым условием этих процессов. В настоящее время по-разному трактуется понятие необратимости. Поэтому дадим определение обратимым (необратимым) процессам: процесс, происходящий в системе под воздействием тех или иных факторов, следует считать обратимым (необратимым), если при прекращении воздействия этих факторов процесс прекращается и система возвращается (не возвращается) в свое первоначальное состояние.(Иногда к выше названному требованию добавляется условие: траектория возврата от конечного состояния к начальному должна быть обратной по отношению к траектории прямого процесса. При этом все внешние условия должны меняться в обратной последовательности. Однако последнее практически не выполняется. Например, силы гравитации часто нельзя исключить в эксперименте. И в то же время эти силы оказывают влияние на образование и разрушение ячеек Бенара, на турбулентные вихри.)

С точки зрения данного выше определения во всех приведенных в [1-6] физических примерах (работа лазера, поведение ферромагнетика, турбулентность, ячейки Бенара) на макроуровне процессы - обратимые. Например, лазер при номинальном напряжении питания излучает когерентно. При отключении питания лазер возвращается в первоначальное состояние. Можно многократно повторять этот процесс, и он будет воспроизводиться. Аналогично для ячеек Бенара, которые возникают в слое жидкости при определенном перепаде температуры между верхней и нижней поверхностями и исчезают при уменьшении этого перепада. Обратимым является и поведение ферромагнетиков, которые при нагревании теряют намагниченность, но при охлаждении она снова проявляется. Движение жидкости становится турбулентным каждый раз, когда число Рейнольдса больше 10 4 [10]. При снижении числа Рейнольдса движение снова становится ламинарным. Таким образом, утверждение о главенствующей роли необратимости в процессах самоорганизации на макроуровне не подтверждается.

На микроуровне рассмотренные процессы действительно необратимы. Нельзя каждую молекулу ячейки Бенара вернуть в ее исходное состояние. И если можно вернуть состояние жидкости из турбулентного в ламинарное (или наоборот), то вернуть в исходное состояние все молекулы жидкости не представляется возможным. И здесь прав древнегреческий мудрец, сказавший, что нельзя дважды войти в одну и ту же воду. Но с этой позиции рассуждения об обратимости и необратимости процессов теряют смысл, т.к. все они в этом случае необратимы. В закрытых системах процессы, связанные с выравниванием потенциалов, например, за счет теплопроводности и диффузии, подчиняются второму закону термодинамики и являются необратимыми. Если система открыта, то указанные процессы могут стать обратимыми. В качестве примера представим себе объект с определенным перепадом температуры. В закрытой системе этот перепад в соответствии с законом Фурье стремится к нулю. Но, если подключить к этому объекту термоэлектрическую батарею (внешняя часть открытой системы), то можно восстановить первоначальный перепад температуры, сделав изменение распределения температуры в объекте обратимым. Таким образом, утверждение о главенствующей роли необратимости в процессах самоорганизации на макроуровне не подтверждается.

С другой стороны в природе можно наблюдать необратимые процессы. Это некоторые химические реакции и физические процессы. В качестве примера можно привести получение искусственных алмазов из графита при высоких температуре и давлении. В биологии процессы развития организма необратимы (старик не может снова стать ребенком, нельзя повернуть вспять процесс развития плода у беременной женщины и др.). С другой стороны некоторые процессы, которые мы относим к заболеваниям, до определенной стадии обратимы. Подводя итог рассуждениям, можно сказать, что синергетические процессы могут быть как обратимыми, так и необратимыми. Это связано с природой конкретного процесса, но не является условием и причиной самоорганизации.

4. «Играет ли Бог в кости?»

Ученые с давних пор спорят о роли случайности и детерминизма. Рассмотрим только несколько примеров, которые нам дает  история науки. В начале XIX -го века известный ученый Лаплас утверждал, что Вселенная развивается по своим законам, что случайностей не существует, а есть детерминированные законы, которых мы не знаем, но знает «демон Лапласа». Что можно рассчитать положение и скорости молекул в любой момент времени, если знать их начальное состояние. И, наверно, имея мощную вычислительную технику, это действительно возможно. Но значительно упростили задачу   стохастическое описание и вероятностный подход в молекулярной физике.  Они же привели и к появлению термодинамики.

Другой пример из квантовой физики, в которой вероятностный подход позволил обойти противоречия, связанные с нарушением принципа локальности: электрон в атоме водорода как бы размазан по малой, но конечной области пространства, т.е. может находиться и «там» и «тут» (принцип неопределенности В.Гейзенберга). Теория вероятности обходит это противоречие, оперируя понятием вероятности нахождения частицы в данной точке пространства. В конце прошлого века появляется теория физического вакуума Г. Шипова [11], которая дает детерминистское объяснение поведения квантовых частиц. Все эти примеры из истории науки говорят о том, что многие детерминированные процессы были переведены в разряд случайных для удобства их математического описания или из-за неизвестности на данный момент тех законов и сил, которые определяют исследуемый процесс. Особенно, если речь идет о явлениях, которые происходят под воздействием большого количества факторов, детерминистское описание которых отсутствует.

Многие, так называемые случайные процессы в природе являются условно случайными. И эта случайность - непознанная закономерность наблюдаемых явлений. Сторонники же синергетики отводят случайности главенствующую роль в эволюционном процессе. Так, И. Пригожин называет детерминистские законы физики карикатурой на эволюцию[2], а Г.Н. Дульнев пишет, что случайность и бифуркация являются источником морфогенеза, «…случайность есть творческое конструктивное начало. Она строит мир» [6]. Сами авторы синергетики и их последователи, заявив о главенствующей роли случайности, в дальнейшем на основании исследуемых ими же процессов, делали прямо  противоположные заключения. Так И. Пригожин признает, что «в промежутке от бифуркации до очередной бифуркации главенствует детерминистическое описание»[2], а путь аттрактора предопределен. Что в химической кинетике «вблизи неустойчивости распределение неупруго сталкивающихся частиц перестает быть случайным» [2] (это относится к столкновениям молекул, в результате которых молекулы вступают в химическую реакцию).

Другой автор В. Эбелинг говорит, что после начального толчка «дальнейшее движение системы носит закономерный характер» [5]. О случайности начального толчка В. Эбелинг пишет: «Эта случайность случайна для наблюдателя на данном уровне. Но нельзя утверждать, что этот толчок абсолютно случаен, а не вызван законом или некоторой силой, которую мы не знаем». И, действительно, даже на основе примеров процессов самоорганизации, рассмотренных авторами синергетики, можно говорить о неслучайной природе тех воздействий, под влиянием которых эти процессы происходят. Разве когерентное излучение лазера возникает самопроизвольно? Нет. Лазер излучает когерентно тогда и только тогда, когда на него подается вполне определенное напряжение питания. Ячейки Бенара образуются в слое жидкости только при создании вполне определенного перепада температуры между ее поверхностями. В жидкости появляются турбулентные вихри только, если созданы условия течения жидкости, соответствующие определенному числу Рейнольдса и т.д. Все эти процессы воспроизводимы, и это еще раз подтверждает неслучайную природу этих процессов, по крайней мере, на макроуровне. Здесь подчеркивается макроуровень, потому что предсказать поведение конкретных молекул, атомов, испускание фотонов и др. на микроуровне невозможно. Эта невозможность проистекает не из случайности протекающих на микроуровне процессов, а из незнания нами всех тех сил и законов, которые на нем действуют. Это справедливо для всех процессов, а не только для синергетических.

Еще меньше места случайности в развитии биологических объектов. Так М.В.Волькенштейн  пишет, что процессы, происходящие в онтогенезе (развитии организма) не могут иметь случайный характер: «Все эти процессы развиваются в соответствии с генетической программой» [7]. Наоборот, для этих процессов характерно:

• устойчивость биологических структур на всех уровнях иерархии;

• наличие контролирующих и регулирующих функций, а также обратных связей на всех уровнях иерархии;

• запрограммированность и наличие цели.

Другой автор И.Шмальгаузен отмечает в филогенезе (эволюции популяций) наличие обратных связей, механизмов переработки информации, управляющих сигналов, которые воздействуют на популяцию, направляя ее эволюцию в сторону определенной цели [12]. Т.е. ни о каком определяющем характере случайных внешних воздействий в онтогенезе и филогенезе  речи быть не может. Если эволюцию в мире живого считать происходящей под воздействием случайных факторов, то вероятность создания даже одной молекулы ДНК настолько мизерна, что «скорее ураган, проносящийся по кладбищу старых самолетов, соберет новехонький суперлайнер из кусков лома, чем в результате случайных процессов возникнет из своих компонентов жизнь», - сказал астроном  Ч.Викрамсингхе [13]. Если столь мала вероятность случайного создания молекулы ДНК, то насколько же мизерна вероятность создания человека, флоры,   фауны  во всем их многообразии и гармоничном взаимодействии между собой и с миром косного. Тем более нельзя говорить о случайном создании всей Вселенной. И   здесь случайность терпит крах! Все больше природных явлений: извержения вулканов, землетрясения, ураганы и тайфуны, в результате их изучения     переходят из разряда случайных в детерминированные, обусловленные силами и законами, действующими в природе. В качестве примера можно привести погодные явления, которые еще несколько веков назад считались случайными и непредсказуемыми. Эти явления определяются циклической активностью планет, составом атмосферы,     а   также  взаимодействием отдельных   потоков   воздуха,   процессами испарения, переноса и конденсации влаги и др.  По мере развития науки и изучения указанных процессов случайность занимает в них все меньшее место, а прогнозы погоды становятся все более достоверными.

Можно привести еще много примеров процессов и явлений, которые на первый взгляд кажутся случайными, но при более глубоком рассмотрении являют свою детерминистскую природу. В заключение рассуждений о случайности, как условии эволюционного процесса, приведу цитату из письма А.Эйнштейна к Максу Борну: «Вы верите в бога, играющего в кости, я - в полный закон и порядок в мире, который существует объективно».

5. Заслуги синергетики и ее заблуждения. 

5.1. Самоорганизация – закон природы.

Главной заслугой синергетики является открытие ею процессов самоорганизации и кооперации в природе. Безусловно, это шаг вперед в нашем познании мира. И хотя авторы синергетики вначале подметили явления самоорганизации только для отдельных физических и химических процессов, но в дальнейшем синергетика была распространена практически на все уровни иерархии Вселенной. При этом все выводы, сделанные авторами синергетики в части причин и условий синергетических процессов, автоматически были перенесены на новые области. В результате, как уже отмечалось выше, наша Вселенная стала неустойчивой, а основным фактором ее эволюции стала случайность. Вместе с тем анализ показывает что самоорганизация – это не кооперация под воздействием случайных факторов в состоянии неустойчивости, а процессы, причины которых заложены в природе. Эти процессы происходят на всех уровнях иерархии Вселенной и обеспечиваются действующими в ней законами и силами.

В живой природе, как уже отмечалось выше, программы развития заложены на всех уровнях иерархии, как в филогенезе, так и в онтогенезе. Самоорганизация проявляется на уровне живой клетки, тканей, образованных из клеток, на уровне органов, систем органов, выполняющих определенные функции организма, и, наконец, всего организма в целом. Не только одного организма, но и всей популяции в целом [12,14,15]. В качестве примера можно привести регулирование численности популяции у животных. При чрезмерном увеличении популяции наблюдается ослабление особей из-за нехватки пищи, появления болезней, хищников и других факторов, которые регулируют численность, доводя ее до оптимального размера. Еще один пример связан с продолжительностью жизни человека. Если рассмотреть всю историю человечества, то можно отметить значительное увеличение жизни. На заре человечества, основной задачей, которую решал человек, это было продолжение рода и добывание пищи, связанное с тяжелым физическим трудом. В этот период продолжительность жизни ограничивалась трудоспособным детородным возрастом. С течением времени характер труда изменился в сторону преобладания умственной деятельности и можно отметить значительное увеличение продолжительности жизни, определяемой возможностью такой деятельности.

В последние годы прошлого тысячелетия получили распространение гомосексуализм и наркомания, которые ведут к вырождению человечества. И тут же появляется СПИД, жертвами которого становятся в первую очередь эти люди. Рассмотренные здесь примеры показывают, что хотя такие регулирующие факторы, как являются материальными, но сами они являются проявлениями Высших законов, которые нельзя вывести из законов существования материи. В неживой природе мы также видим принципы самоорганизации на всех уровнях иерархии. На микроуровнях это проявляется в законах, по которым существуют элементарные частицы, атомы и молекулы, по которым они взаимодействуют и создают сложные структуры материи. На атомно-молекулярном уровне процессы самоорганизации проявляются, например, как химические реакции. На макроуровнях это проявление наблюдается в законах возникновения, развития и взаимодействия планет, звезд, галактик и других космических образований. И, наконец, самый высший уровень самоорганизации – это совокупность всех законов и сил, обеспечивающих эволюцию Вселенной.

Интересный пример самоорганизации эволюционного процесса приведен в [16], где рассматриваются эволюционные процессы в животном и растительном мирах и сопоставляются с геологическими процессами и катаклизмами. Авторы, ссылаясь на [17,18], показывают, что эти процессы связаны между собой. Так, в ряде случаев перестройка живого вещества предваряла крупные геологические события или крупные перестройки флоры совершались раньше соответствующих перестроек фауны. Так суша в девоне вначале была освоена растениями и лишь затем позвоночными животными, для которых эти растения служили пищей. «Все это указывает на опережающую реакцию живого на будущие изменения окружающей среды, включая геологические катаклизмы планетарного масштаба», - пишут авторы [16].

Подводя итоги, можно сказать, что самоорганизация – это основной закон природы, это – механизм управления процессами, происходящими на всех уровнях иерархии Вселенной, направленный на образование новых более высокоорганизованных форм и структур, предусмотренных эволюцией. Этот механизм обеспечивается законами и силами, действующими на всех уровнях иерархии Вселенной. Все эти силы и законы, механизмы управления, заложенные в природе, не имеют смысла, если развитие Вселенной случайно, не имеет Высшей Цели и обеспечивающей ее Программы.

5.2. О сохранении, разрушении и созидании.

Синергетика подметила самоорганизацию в природе, которую она посчитала единственным (не считая случайности) движущим фактором эволюции. При этом синергетика полностью вывела из рассмотрения другие силы и процессы, действующие во Вселенной, и обеспечивающие ее существование и развитие. Раньше уже говорилось о том, что вопреки утверждению синергетики о неустойчивости Вселенной, все в ней стремится к устойчивости, сохранению своего состояния (см. раздел 2). Однако система не может вечно находиться в одном устойчивом состоянии. Это противоречит эволюции. Поэтому во Вселенной действуют силы, стремящиеся вывести систему из устойчивого состояния и заставить двигаться в направлении эволюции. Это могут быть как собственные силы, заложенные в структуре самоорганизации Вселенной и являющиеся причиной возникновения флуктуаций в природных процессах, так и Внешние Силы (о которых речь пойдет ниже), дающие импульс и энергию для создания новых структур.

Указанный импульс (который может казаться нам случайным внешним воздействием), заставляет систему выйти из состояния устойчивого равновесия и перейти в новое устойчивое состояние с образованием новых структур. Силы разрушения заложены в структуру самоорганизации Вселенной. В неживой материи действует второй закон термодинамики, в соответствии с которым любая изолированная структура стремится к разрушению с выделением энтропии. Существа живой природы, пройдя жизненный цикл, заканчивают свое существование. Смерть, разрушение физической оболочки предусмотрены для всех объектов живого мира. Силы разрушения в этом случае носят позитивный характер. Они обеспечивают в растительном и животном мирах отбор более сильных, жизнеспособных особей и популяций, уберегают человечество от деградации, от ложных путей развития. Они стремятся разрушить во Вселенной ее наиболее слабые структуры, которые не поддерживаются извне энергией (вернее антиэнтропией). Тем самым, Вселенная освобождается от всего старого, отжившего. И на место старых структур приходят новые, благодаря силам созидания, действующим на каждом уровне иерархии.

Для обеспечения созидания необходимо поступление во Вселенную огромного количества энергии, направленной на уменьшение энтропии, для создания новых более сложных форм и структур. Открытость Вселенной и поступление в нее энергии извне приводят к изменению соотношения сил созидания и разрушения, динамический баланс которых обеспечивает изменения в системе, ее эволюцию. И при этом сложном и противоречивом процессе наблюдается общее стремление всей системы к состоянию устойчивости и равновесия. Гармония процессов сохранения, разрушения и созидания есть основа существования и эволюции Вселенной.

5.3. Синергетика признала нашу Вселенную открытой.

Из всех условий протекания синергетических процессов, сформулированных авторами синергетики, самым важным является условие открытости системы, в которой протекает процесс. С этим условием нельзя не согласиться. Открытость, возможность обмена с тем, что находится за ее пределами, является условием жизни, развития и эволюции. Без обмена со средой ни одна система развиваться не может. В косной материи действует второй закон термодинамики, говорящий, что изолированная система стремится к полному выравниванию всех потенциалов, т.е. к разрушению, хаосу. Для биологических объектов это тоже в полной мере справедливо: для жизни любого организма необходим обмен со средой. Прекращение обмена означает смерть, разрушение. Но мне бы хотелось подчеркнуть другое: распространив свою теорию на Вселенную, синергетика впервые объявила ее открытой. Это, пожалуй, один из самых важных выводов синергетики.

Так как под Вселенной наука понимает весь материальный мир (см. БСЭ), то открытость этого мира означает существование Нечто, что выходит за его пределы. При этом Нечто взаимодействует с нашей Вселенной, уменьшая ее энтропию, уберегает наш мир от «тепловой смерти», приводит к образованию новых более сложных форм живой и неживой природы, направляя наш материальный мир по пути эволюции. Это Нечто верующие люди называют Богом, отдавая Ему все, что связано с возникновением и развитием мира. Многие ученые пришли к признанию Бога. Так, из­вестный космолог С. Хокинг, автор теории Большого Взрыва, пишет, что Вселенной нужен «Создатель» [19]. Г.Шипов, автор теории физического вакуума [12], претендующей на парадигму со­тво­рения мира, говорит о происхождении всего из некоего «неупорядоченного Ничто». При этом решаю­щую роль играет «Сверхсознание», выступающее в роли «активного начала»[11]. Г.Шипов отме­чает, что постро­енная им картина мира увязывает материальное с идеальным, а современное естествознание с религией [11].

Вместе с тем, существование нематериального мира не связано только с религиозным мировоззрением. И, хотя наука долгое время отрицала все, что не относится к области материального, ситуация в ней начинает меняться. Появились работы [13,16,20,21], посвященные теории устройства и природы непроявленного мира, который В.Волченко называет Тонким [21]. Другие работы посвящены исследованию явлений, которые не подчиняются законам материального мира, и названы паранормальными, [22,23]. Эти явления можно считать результатом взаимодействия невидимого нами мира с нашей реальностью. Мы еще очень мало знаем об этом мире. И его существование часто отрицается, только потому, что его нельзя увидеть, ощутить с помощью органов чувств. Но кто может похвастаться, что видел электрический ток? Кто видел атом? Но, тем не менее, есть ток, и есть атомы.

Отрицая все нематериальное, мы уподобляемся тем глухим и слепым, кто на основа­нии своего ограниченного опыта отрицает существование мира звуков и цвета. «Нет более слепого человека, чем тот, кто не же­лает видеть», – писала Махатма Ганди. Мы не знаем, что это за мир. И можно предположить, что его природа не ограничивается известными нам видами энергии и информацией. Это другой мир, в котором могут действовать неизвестные нам силы, который подчиняется иным законам и имеет неизвестную нам природу. Человек делает первые шаги в познании этого мира. И синергетика, объявив нашу Вселенную открытой, показав, что эволюция Вселенной невозможна без взаимодействия с Нечто, что находится за пределами материального, сделала большой шаг в признании этого мира.

Литература

1.  Хакен Г. Синергетика. – М.: Мир, 1980,-404с.

2. Пригожин И. От существующего к возникающему. М.: «УРСС», 2002,-

3. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. – М., 1986.-431с.

4. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. – М.: Мир, 1979. – 512 с.

5. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. – М.: Мир, 1979.-277с.

6. Дульнев Г.Н. Введение в синергетику. – СПб: Проспект,1998,-256с.

7.  Волькенштейн М.В. Биофизика. – М.: Наука, 1988.—591с.

8. Чудов С.В. Возможные подходы к построению структурно-генетической концепции вида. Созн. и физ. реал. – т.5. – № 3, 2000. – С.25-36.

9. Гумилев Л. Конец и вновь начало. – М.: Айрис пресс, 2001. – 382с.

10. Михеев М.А. , Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.:Энергия.1973.-320с.

11. Шипов Г.И. Теория физического вакуума. – М.: НТ-Центр,1993. – 363с.

12. Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции. – М.: Наука, 1968.-451с.

13. Лесков А.В. На пути к новой картине мира. Созн. и физ. реал. - Т.1. - № 1-2, 1996. – С.42-54

14. Васильев Ю.М., Губерман И.М., Губерман Ш.А.. Взаимодействие в биологических системах. – Природа, 1969. – № 6. – С.13-21;

15. Васильев Ю.М., Губерман И.М., Губерман Ш.А.. Взаимодействие в биологических системах. – Природа, 1969. – №7 С.24-33.

16. Степанов Ю.М., Волченко В.Н. Биофизический аспект модели информационно-энергетического пространства номогенеза. Созн. и физ. реал. – Т.5. – № 4, 2000. – С.24-33.

17. Ивановский А.Б. Палеонтология и теория эволюции. – Новосибирск: Наука, 1976.

18. Шургин С.М., Обут А.М. Солнечная активность и биосфера. Новосибирск: Наука, 1986.

19. Хокинг С. От большого взрыва до черных дыр. Краткая история времени. М.: Мир, 1990. – 167 с.

20. Юсупов Ф.У. Парапсихология и мир разумов. Созн. и физ. реал.. № 5(6), 2000, с.23-26.

21. Волченко В.Н. Неизбежность, реальность и постижимость Тонкого мира. Созн. и физ. реал.-Т.1, № 1-2,1996, с.2-14.

22. Дульнев Г.Н., Энергоинформационный обмен в природе. С-Пб. “ИТМО” 2000,-135с.

23. Коротков К.Г. Экспериментальные исследования активности сознания человека после смерти. Созн.. и физ. реал. -Т. 1 , № 1-2, 1996 , с. 103-108 .

К настоящему времени, следует признать, синергетика уже утвердила себя в качестве особой научной дисциплины с самодостаточными областью исследований и методологией. Выявив черты общей закономерности в сложных системах из самых разных сфер бытия, она стоит теперь перед необходимостью глубокого мировоззренческого осмысления и упорядочения накопленного разнообразного знания.

Известный подвижник синергетики в отечественной науке С.Курдюмов по этому поводу писал: «Из синергетики рождается новая философия: философия осознает, что изучать нужно нелинейный мир…» [1]

Академик В.Степин, конкретизируя эту мысль, подчеркивает, что «синергетика сегодня стоит не только перед проблемой создания своей дисциплинарной онтологии, которая выражается в соответствующих онтологических принципах, но и перед проблемой включения этих принципов в научную картину мира. Она претендует на то, чтобы стать ядром общенаучной картины мира». [2].

Констатируя бурный «рост вширь» исследований синергетической направленности, В.Буданов вместе с тем сетует на досадный факт: «сейчас такой общенаучной (междисциплинарной) единой картины мира (в смысле самосогласованной целостности), строго говоря, нет». В связи с этим он акцентирует стоящую перед синергетикой задачу: «создать единое поле междисциплинарной коммуникации, сформировать принципы новой картины мира».[3].

Между тем, не является секретом, что синергетика продолжает переживать весьма нелегкий, можно даже сказать, мучительный процесс согласования с текущей философской парадигмой. Об этом, в частности, свидетельствует острая критика и нападки со стороны традиционных материалистов. В связи с этим нельзя не согласиться со следующим утверждением академика Степина: «Развитие современной научной картины мира под влиянием синергетики, в свою очередь, требует определенной модификации ее философских оснований. Проблемы, которые здесь возникают, связаны с экспликацией генерированного синергетикой нового содержания категорий причинности, пространства и времени, части и целого, случайности, возможности, необходимости и т.п.» [4].

Общеизвестно критическое отношение одного из основоположников синергетики И.Пригожина к общепринятой на сегодняшний день линейной теории детерминизма. Все чаще в исследованиях последнего времени у разных авторов употребляется термин «кольцевая причинность» (См., например, [3], [4]). И это вполне симптоматично. В воздухе буквально витает идея модернизации детерминизма в соответствии с требованиями синергетики.

Следует напомнить, что традиционный линейный детерминизм в свое время цинично отстранился от решения телеологической проблемы, так до сих пор и не смог решить проблему свободной воли, что нашло отражение в антиномиях Канта. Остались непрояснены особый причинный и онтологический статус автономных предметов природы, причинная подоплека активности и самоорганизации живых организмов, базис особой частной онтологии человека, ключевой принцип основных приводных механизмов его физиологии, психики и сознания. Все эти проблемы с новой силой сегодня акцентируются синергетикой, что делает все более острой необходимость подвергнуть детерминизм существенной доработке.

Приятной для многих неожиданностью в такой ситуации наверняка окажется новость о том, что ряд существенных шагов на этом пути уже сделан. Более того, эта новость могла порадовать общественность еще и раньше, если бы не досадная разобщенность и плохая организованность процесса обмена идеями в отечественной философской среде в течение последних двух десятилетий. Определенная консолидация философских интеллектуальных и оргресурсов начинает наблюдаться только в последние годы. Это вселяет надежду на плодотворность грядущей эпохи и скорое успешное решение обозначенной проблемы.

Хотелось бы донести, наконец, до общественного сознания информацию о собственных серьезных наработках на этом поприще. Специально разработанная автором этих строк в 1993 году для решения указанной проблемы теория кольцевого (вихревого) детерминизма [5] призвана актуально дополнить традиционную теорию прямолинейного детерминизма, подтянуть ее до соответствующего современной синергетической проблематике уровня, вооружить ее действенным инструментарием более адекватной интерпретации множества наблюдаемых феноменов, величин и понятий.

Суть теории состоит в предположении наличия в недрах каждого отдельного устойчивого природного образования, состоящего из согласованно функционирующих звеньев и элементов, особого детерминирующего начала, своего рода вихря, воздействие которого на само природное образование осуществляется циклически-возобновляемо вдоль замкнутого детерминирующего контура. Простейшим вариантом замкнутого контура является кольцо, поэтому именно кольцо было избрано в качестве самой общей модели маршрута движения данного детерминирующего начала. Отсюда – и название для нового типа детерминизма.

Это локальное детерминирующее начало, непрерывно циркулирующее по замкнутому контуру в недрах своего природного носителя, и обеспечивает его локальную устойчивость, определяемость, независимость, гомеостазис, а в более сложных случаях – и его активность. Сам носитель вследствие наличия этого начала перестает быть пассивной игрушкой в руках линейного природного детерминизма, слепым следствием воздействия внешних сил, ибо внутри него появляется собственный локальный источник причинного действия.

Последний позволяет носителю демонстрировать автономию, противопоставлять себя в определенных отношениях внешней природе. Это одновременно и источник специфической причинной замкнутости, консолидированности в поведении и функционировании элементов самоорганизующихся систем, причинной отделенности и обособленности систем от окружающего мира. Другими словами, это как раз то принципиальное, что объединяет все без исключения простые и сложные системы, акцентируемые синергетикой. Это именно та искомая в свое время Г.Хакеном общая черта, которая в самом общем виде характеризует их специфику. Именно она является основанием для «кольцевой причинности», для возникновения  ансамбля контуров прямой и обратной связи, для гомеостатических, аутопоэзных и прочих проявлений самоорганизации.

Следует подчеркнуть, что кольцевой детерминизм, детерминизм нового типа, вовсе не отрицает прежний прямолинейный, он его актуально дополняет. В связи с этим неизбежно возникает проблема соотношения этих двух составляющих в обновленном расширенном варианте детерминизма. Прежде всего, следует констатировать их онтологическое равноправие. Тогда, очевидно, в каждом конкретном случае соотношение их сил и влияний будет определяться принципом суперпозиции. Более тонкую регуляцию их взаимоотношений призваны задать специально сформулированные автором законы детерминизма [6].

Дополнение традиционного детерминизма кольцевым детерминизмом, как оказалось, содержит настолько значительный потенциал мировоззренческой модернизации, что позволило создать особую философию, которая получила название – синтезирующий реализм [7, 8]. Поскольку обновленная теория детерминизма позволяет исследовать все природные явления и образования ( включая биологические, антропологические, социальные, когнитивные и пр.) не только с позиции внешних сил, но и с позиции локального внутреннего начала, получила, наконец, разрешение давняя телеологическая проблема, обнаружились вполне материальные основания под разнообразными феноменами субъективного плана, впервые появилась оправданная возможность преодолеть доселе непримиримое противостояние субъективизма и объективизма и даже соединить их методологии в едином философском синтезе [9].

В хорошем согласии с актуализировавшейся активистами синергетики современной задачей расширения области исследований на сферы антропологии, социологии и теории познания, синтезирующий реализм предлагает специально нацеленный на это инструментарий:  принцип многогранного монизма, принцип материального основания, теорию контакта, концепцию когнитивно значимого следообразования. Уже есть примеры конструктивного использования этого инструментария [10,11,12,13,14].

Таким образом, практически все готово для масштабного оформления давно ожидаемой, выстраданной синергетикой единой общенаучной картины мира.

Ссылки: 

1)      Курдюмов С.П. Новые тенденции в научном мировоззрении./ Интернет-сайт Курдюмова С.П. «Синергетика» http://spkurdyumov.narod.ru/Syn.htm#Si34

2)      Степин В.С. О философских основаниях синергетики./ Интернет-сайт Курдюмова С.П. «Синергетика» http://spkurdyumov.narod.ru/Philos.htm#Ph408

3)      Буданов В.Г. Синергетика: история, принципы, современность./ Интернет-сайт Курдюмова С.П. «Синергетика» http://spkurdyumov.narod.ru/Syn.htm#Si17

4)      Степин В.С. Саморазвивающиеся системы и философия синергетики.( Материалы Международной конференции "Путь в будущее – наука, глобальные проблемы, мечты и надежды", 26–28 ноября, 2007 Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва)

5)      Калмыков Р.Б. Кольцевой детерминизм: решение проблем научного материализма. http://www.globalfolio.net/main/CMpro-v-p-346.phtml

6)      Калмыков Р.Б.  Сэр Исаак Ньютон и три закона детерминизма           http://www.globalfolio.net/main/CMpro-v-p-345.phtml

7)      Калмыков Р.Б.  Знакомство с синтезирующим реализмом. http://www.globalfolio.net/main/CMpro-v-p-336.phtml

8)      Калмыков Р.Б.  Синтезирующий реализм: системное единение философского знания. http://www.globalfolio.net/main/CMpro-v-p-337.phtml

9)      Калмыков Р.Б. Между субъективизмом и объективизмом: в поисках «золотой середины»./ Философские исследования. Москва, 1994, №2, С.277-283

10)  Калмыков Р.Б. Аспекты частного бытия относительно автономных природных образований. / Философия.ru. Библиотека философии и религии http://filosofia.ru/76425/ от 11.09.2008

11)  Калмыков Р.Б. По обе стороны человеческого опыта./ Философия.ru. Библиотека философии и религии http://filosofia.ru/76473/  от 24.12.2008

12)  Калмыков Р.Б. Причинные и онтологические основания когнитивной ситуации в свете философии «синтезирующего реализма»./ Актуальные проблемы современной когнитивной науки (Материалы международной научно-практической конференции 16-17 октября 2008г.), Иваново, 2008, С.103-106

13)  Калмыков Р.Б. Многогранный монизм против когнитивного релятивизма./ Актуальные проблемы современной когнитивной науки (Материалы международной научно-практической конференции 16-17 октября 2008г.), Иваново, 2008, С.108-111

14)  Калмыков Р.Б. Синтезирующий реализм как эффективное средство решения философских проблем./ Материалы V Российского философского конгресса, т.I, секция «Онтология и метафизика», Новосибирск, 2009, С.28

Источник: Научно- производственное предприятие Фокус

В так называемых сухих долинах Антарктиды находится озеро Дон Жуан, уровень солености которого в восемнадцать раз превосходит средний уровень по Мировому океану и в восемь раз - уровень солености Мертвого моря. Исследовав это озеро, ученые зарегистрировали в нем довольно значительное содержание оксида азота. Одними из его производителей на Земле являются микроорганизмы, однако в озере Дон Жуан никаких живых существ обнаружено не было. В открытом учеными процессе живые существа участия не принимают.  Оказалось, что N2O вместе с некоторыми другими газами, в частности водородом, является продуктом реакции скал с соленой водой.

Исследователи полагают, что похожим образом оксид азота может образовываться на Марсе, ведь условия этой планеты очень напоминают сухие долины Антарктиды. Как полагают авторы исследования, веселящий газ может возвращаться в атмосферу Красной планеты из скальных пород.

Статья с описанием вновь открытого процесса появилась в журнале Nature Geoscience. Краткое содержание работы приведено в пресс-релизе университета Джорджии (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-04/uog-ria042310.php)

Организовать и провести вечер встречи выпускников института вам помогут в праздничном агентстве "Ля-фьянс".