В-третьих, для сложных систем, как правило существует несколько альтернативных путей развития. Укрепляется надежда на возможность выбора путей дальнейшего развития, причем таких, которые устраивали бы человека и вместе с тем не являлись бы разрушительными для природы.
В-четвертых, синергетика открывает новые принципы суперпозиции, сборки сложного эволюционного целого из частей, построение сложных развивающихся структур из простых. Объединение структур не сводится к их простому сложению: имеет место переоткрытие областей локализации структур с дефектом энергии. Целое уже не равно сумме частей. Вообще говоря, оно и не больше и не меньше суммы частей, оно качественно иное. Появляется и новый принцип согласования частей целое: установление общего темпа развития входящих в целое частей (сосуществование структур разного возраста в одном темпомире).
В-пятых, синергетика дает знание о том, как надлежащим образом оперировать со сложными системами и как эффективно управлять ими. Оказывается, главное – не сила, а правильная топологическая конфигурация, архитектура воздействия на сложную систему (среду). Малые, но правильно организованные – резонансные – воздействия на сложные системы чрезвычайно эффективны. Поразительно, что это свойство сложной организации было угадано еще тысячелетия назад родоначальником даосизма Лао-цзы выражено в вечно озадачивающей нас форме: слабое побеждает сильное, мягкое побеждает твердое, тихое побеждает громкое и т. д.
В-шестых, синергетика раскрывает закономерности и условия протекания быстрых, лавинообразных процессов и процессов нелинейного, самостимулирующего роста. Важно понять, как можно инициировать подобного рода процессы в открытых нелинейных средах и какие существуют требования, позволяющие избегать вероятностного распада сложных структур вблизи моментов максимального развития.( Е.Н.Князева, С.П.Курдюмов. Синергетика как новое мировидение: диалог с И.Пригожиным//Вопросы философии. – 1992. – №12. – С. 3-20;)
Отсутствие стандарта терминов.
Синергетика, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы, еще далека от завершения и единой общепринятой терминологии (в том числе и единого названия всей теории) пока не существует. Бурные темпы развития новой области, не оставляют времени на унификацию понятий и приведение в стройную систему всей суммы накопленных фактов. Кроме того, исследования в новой области ввиду ее специфики ведутся силами и средствами многих современных наук, каждая из которых обладает свойственными ей методами и сложившейся терминологией. Параллелизм и разнобой в терминологии и системах основных понятий в значительной мере обусловлены также различием в подходе и взглядах отдельных научных школ и направлений и в акцентировании ими различных аспектов сложного и многообразного процесса самоорганизации. Отсутствие в синергетике единого общепринятого научного языка глубоко символично для науки, занимающейся явлениями развития и качественного преобразования.
Синергетика как наука о сложном.
Сложность – одно из ключевых слов, специфирующих синергетические исследования. Наряду с понятием «самоорганизация», «открытость», и «хаос», синергетика концентрирует внимание на исследовании сложного, его природы, принципов организации и эволюции.
Согласно классической термодинамике и ее II началу, эволюционность мира заключается в процессах упрощения организации, деградации структур и образований, возрастания энтропийных, хаотических элементов. Синергетика, в основу которой положена неравновесная термодинамика, изучает главным образом противоположные процессы: путь к сложному, рождение сложного и его нарастание, прочесы морфогенеза. Процессы хаотизации и упрощения организации исследуется синергетикой лишь как необходимые эволюционные стадии функционирования сложного и восхождения более сложному. Изучению модели морфогенеза была посвящена работа А. Тьюринга, опубликованная еще в 1952 г.
Как возникает сложное? Почему формообразования и структуры самоорганизации природы именно такие, скажем, спиральные или решетчатые (правильные гексагональные решетки)? Как возможна смена форм, усложнение формообразований в мире? Как осуществляется процесс морфогенеза? Как возможна цепная реакция усложнения? (Именно над этой вопросом билась мысль А. Тьюринга и последующих исследователей.) По таким принципам строится сложная структура из простых, целое из частей? Как происходит сборка сложного в этом мире?
Г. Николис И. Пригожин в своей книге «Познание сложного.» пытается проникнуть в природу сложности как таковой, исследовать поведение сложных систем независимо от того, идет ли речь о молекулах, биологических или социальных системах. В качестве ингредиентов сложного поведения с их точки зрения можно рассматривать «неравновесность, обратные связи, переходные явления, эволюцию». Несколько ниже они выражают это более детально: это – «возникновение бифуркационных переходов вдали от равновесия и при наличии подходящих нелинейностей, нарушение симметрии выше точки бифуркации, о также образование и поддержка корреляций макроскопического масштаба.»( Николис Г. Пригожин И. Познание сложного. Введение. М.,1990. с.53, 96)
Согласно Дж. Николису, сложное связано с субординацию уровней, иерархическим принципом построения и, кроме того, сложное с необходимостью должно рассматриваться в эволюционном аспекте.(Николис Г. Динамика иерархических структур. Эволюционное представление. М., 1989)
Известный американский физик М. Гелл-Манн, также занимающийся в последнее время междисциплинарным исследованием природы простого с сложного, выступил в 1984 г. в качестве одного из основателей Института в Санта-Фе (Нью-Мехико). Этот институт получил ныне мировую известность как ведущий центр по изучению сложного. В нем проводятся исследования таких сложных адаптивных систем, как биологические организмы, языки, человеческий мозг и креативное мышление.
В своей книге «Кварк и ягуар» Гелл-манн стремится показать, что, как это ни парадоксально, мир кварков имеет довольно много общего с миром блуждающем в ночи ягуара. Два полюса мира – простое и сложное – тесно взаимосвязаны. «Кварк символизирует базисные физические законы, которые управляют универсумом и всем веществом в нем… Ягуар означает сложность окружающего нас мира, в особенности то, как мир проявляет себя в сложных адаптивных системах… Мне представляется, – заключает он, – что кварк и ягуар отлично выражают два аспекта природы, котрые я называю простым и сложным: с одной стороны, лежащие в основе всего физические законы материи и Вселенной, а с другой – богатая фабрика мира, которую мы прямо воспринимаем и частью которой мы сами являемся».(Gell-Mann M. Quark and Jaguar. Adventures in the Simple and the Complex. London. Abacus, 1995. P. 11.)
М. Гелл-Манн предложил новый термин «plectics», который с его точки зрения удачно выражает взаимоотношения простого и сложного во всех их бесчисленных проявлениях. Этот термин имеет греческое происхождение и семантически связан с «искусством переплетения, «составления»,»усложнения». Таким образом. В современной теории сложного происходит переход «from complexity to perplexity». Подлинно сложные феномены возникают на границе хаоса и порядка, at the adge of chaos ( на границе хаоса). Выше некоторого порогового состояния система становится неустойчивой, когда микроскопическое движение (флуктуация) вызывает быстрый лавинообразный процесс, выход на аттрактор.
К. Майнцер также обсуждает различные аспекты теории сложных нелинейных систем. Описание сложного невозможно без представления о нелинейности и современных нелинейных моделей. В условиях современного мира линейное мышление, до сих пор доминирует в некоторых областях науки, становится принципиально недостаточны и даже опасным. «Наш подход предполагает, что физическая, социальная и ментальная реальность является нелинейной и сложной, – приходит он к выводу. – Этот существенный результат синергетической эпистемологии влечет за собой серьезные следствия для нашего поведения. Стоит еще раз подчеркнуть, что линейное мышление может быть опасным в нелинейной сложной реальности… Наши врачи и психологи должны научиться рассматривать людей как сложных нелинейных существ. Обладающих умом и телом. Линейное мышление может терпеть неудачу в установлении правильных диагнозов… Мы должны помнить, что в политике и истории монокаузальность может вести к догматизму, отсутствию толерантности и фанатизму… Подход к изучению новых систем порождает новые следствия в эпистемологии и этике. Он дает шанс предотвратить хаос в сложном нелинейном мире и использовать креативные возможности синергетических эффектов.(Mainzer K. Thinking in Complexity. The Complex Dynamics of Matter, Mind, Humankind. Berlin: Springer-Verlag, 1994.P. 13.)(Е.Н.Князева, С.П.Курдюмов. Антропный принцип в синергетике//Вопросы философии. – 1997. – №3. – С. 62-79;)
Новое значение понятия нестабильности.
У термина "нестабильность" странная судьба. Введенный в широкое употребление совсем недавно, он используется порой с едва скрываемым негативным оттенком, и притом, как правило, для выражения содержания, которое следовало бы исключить из подлинно научного описания реальности. Чтобы проиллюстрировать это на материале физики, рассмотрим элементарный феномен: обычный маятник, оба конца которого связаны жестким стержнем, причем один конец неподвижно закреплен, а другой может совершать колебания с произвольной амплитудой. Если вывести такой маятник из состояния покоя, несильно качнув его груз, то в конце концов маятник остановится в первоначальном (самом нижнем) положении. Это — хорошо изученное устойчивое явление. Если же расположить маятник так, чтобы груз оказался в точке, противоположной самому нижнему положению, то рано или поздно он упадет либо вправо, либо влево, причем достаточно будет очень малой вибрации, чтобы направить его падение в ту, а не в другую сторону. Так вот, верхнее (неустойчивое) положение маятника практически никогда не находилось в фокусе внимания исследователей, и это несмотря на то, что со времени первых работ по механике движение маятника изучалось с особой тщательностью. Можно сказать, что понятие нестабильности было, в некоем смысле, идеологически запрещено. А дело заключается в том, что феномен нестабильности естественным образом приводит к весьма нетривиальным, серьезным проблемам, первая из которых — проблема предсказания.