Теория синергетики как оптимистическая альтернатива преодоления проблем сложности и неопределенности в науке

Расширяющийся горизонт науки открывает новый взгляд на масштабы, глубину и значимость науки для будущего человечества. Задача, стоящая перед наукой, обеспечить выживание человечества как биологического вида в условиях обостряющихся природных и антропогенных угроз и вызовов. Осознание значимости этих угроз и вызовов еще не пришло к человечеству в той мере, которая необходима, чтобы приступить к действиям. Соответственно на ученых лежит ответственность за активизацию работы по освоению нового мышления и новой парадигмы науки, адекватной накопленным знаниям и компетенциям.

Постньютоновская наука развивалась на основе глубокой дифференциации. Это было оправдано на определенном этапе становления Большой Науки. Но те задачи, которые необходимо решать науке в XXI веке, требуют другого подхода – междисциплинарного, холистического, космоантропного. Это вытекает из того что человечество до настоящего времени не может сформулировать свою миссию на Земле. Человечество не может понять, что есть живое вещество на Земле и какова его роль. Если догадка А.С. Подолинского, высказанная еще в 19 веке, о том, что живое вещество на Земле это элемент усиления поглощающей способности солнечной энергии на Земле, и оно выполняет космическую функцию «повышающего трансформатора», то наука должна вывести эту функцию на роль миссии в системе научных задач. Решение такой проблемы потребует признания междисциплинарности, как главной компетентностной характеристики человека, чтобы он был способен понять зависимость жизни на Земле от гелиоантропных процессов, как это обосновывал А.Л. Чижевский, который по образованию был археологом, литератором, экономистом, математиком, медиком, физиком. Междисциплинарными учеными были К.Э. Циолковский и В.И. Вернадский, развивавшие идеи, связанные с космической функцией человечества на Земле. Б. Рассел, П. Теяр де Шарден, С.П. Капица, Н.Н. Моисеев, О. Тоффлер также был ученым-энциклопедистом как и многие другие видные исследователи XX века.

Еще в 1970-ых годах один из отцов квантовой механики Е. Вигнер [1] обратил внимание на те трудности, с которыми встретятся ученые в ближайшем будущем. Развитие науки, по его мнению, будет тормозиться действием следующих факторов:

увеличение пути до переднего края науки, потребует от будущих исследователей потратить большую часть активной жизни на основание уже накопленных результатов;
«сверхспециализация» и рождение новых наук на стыке различных дисциплин приведут к утрате перспективы и общего языка даже у ученых, работающих в близких областях;
экономический эффект большинства достижений в области фундаментальной науки окажется более чем скромным.

Отсюда формулировка проблем науки:

востребована междисциплинарность;
существует «проблема изменения алгоритма развития науки (то же что и у Н.Н. Моисеева);
необходимо перейти от искусства (интуиции) угадывания будущего к науке прогнозирования будущего и его проектированию.

В принципе подобной позиции придерживались нобелевский лауреат И.Р. Пригожин, автор оригинальной теории самоорганизации, Г. Хакен, профессор Штутгартского университета, один из основателей научного направления в науке – синергетике, Л. Ларуш, основатель направления «физическая экономика» и многие другие видные исследователи последней четверти XX века [2, 3, 4].

Междисциплинарность науки вопрос не риторический. Он продиктован осознанием объективных реалий и ответственность ученых перед судьбой человечества.

В формате «пространство-время» количественные оценки относительны и зависят от положений наблюдателя (т.е. мировоззрения исследователя), выбранного временного и пространственного масштабного фактора, учета ограничений и оценки влияния внесистемных факторов (как правило, от них стремятся абстрагироваться). Наоборот, установив общие закономерности и законы можно воспользоваться аналогиями в пределах одного качества. Глубокая дифференциация и изоляционизм, некогда полезные для исследования, в случае оперирования со сложными и сверхсложными системами, становится опасными. Мышление человека, сформированное на торжестве детерминизма, линейности, определенности становится беспомощным перед лицом сложности и масштабности встающих перед человечеством проблем и порождает страх.

Всё к большему числу исследователей приходит осознание, что нелинейность, неравновесность, необратимость составляют фрактальное отражение сущности социально-экономической и естественно-природной динамики. Перед наукой встает во весь рост проблема прогнозируемости будущего. Пока прогнозировать будущее как результат нелинейной и неравновесной динамики ученые не умеют, но перспективные подходы нащупаны. Перспективны методы, связанные с вычислительными экспериментами, нейросетевое и фрактально-сетевое моделирование.

Переход от упрощенного детерминизма к стохастичности в понимании сложной динамики развития как в естественных, так и искусственных системах ставит перед наукой задачу освоения синергетического мышления, синергетической парадигмы и методологии в исследовании нелинейных и неравновесной динамики систем. Сложность – проблем, возникла не в XXI веке. Но в XXI веке сложность становится узловой проблемой науки. Востребована точность с недоступной ранее размерностью и масштабностью. Наука XXI века исследует процессы с фазовыми и структурными трансформациями в системе разной природы. Более того, переходные состояния систем становятся зоной пристального внимания исследователей естественно-природных и социально-экономических систем, привлекая нейросетевые, фрактально-сетевые модели, вычислительные эксперименты и модели теории игр.

Интеграция научных направлений, подходов, методов, учитывающих нелинейность, неравновесность, необратимость, стахостичность, амбивалентность, бифуркационность с веером возможных путей развития и русел реализаций аттракторов развития формируют синергетическую парадигму науки XXI века.

Существует широкий спектр гносиологических подходов к познанию острейших проблем, стоящих перед наукой в XXI веке (агностицизм, эмпиризм, рационализм, прагматизм, конвенционализм и т.д.). Это объясняется сложностью решаемых проблем. Как реакция на это формируется когнитивная наука – наука о процессах познания. Она изучает познание и высшие мыслительные процессы с помощью информационных моделей. Основной гипотезой когнитивного подхода является тезис о том, что мышление как процесс обработки информации может протекать в нейронных сетях мозга человека. На базе этого предположения разработана нейронная модель мозга, в которой взаимодействие между сетями нейронов мозга имитируют логические операции. Это подает определенные надежды на преодоление сложности как научной проблемы.

Между тем существует область проблем, которая отражена в теореме Гёделя, в которой речь идет об аксиоматическом методе познания. Одна из версий теоремы формулируется так: «для любой непротиворечивой системы аксиом существует утверждение, которое в рамках принятой аксиоматической системы не может быть ни доказано, ни опровергнуто». В русле этой теоремы лежат понятия «Творец», ноосфера В.И. Вернадского, квантование пространства и времени и т.д.

Важнейшим событием в науке конца XX века стало появление синергетики вначале как метода мышления; затем как методологии решения сложных проблем методами дедукции, аналогий; затем как научной теории принятия решений в динамических системах с проявлением нелинейности, неравновесности, необратимости, высокого уровня неопределенности.

В настоящее время все больше исследователей видят в синергетике научную парадигму для решения сложных и сверхсложных задач XXI века. Именно в синергетике, науке о закономерностях самоорганизации и саморазвития, исследователи видят оптимистическую альтернативу пессимизму и скептицизму.

К преимуществам синергетического мышления можно отнести принципы, составляющие ее философскую и методологическую основу. Вот эти принципы:

синергетика концептуально исходит из самоорганизации, т.е. признания развития как действия внутрисистемных факторов (флутуационных, энтропийных, кластерных…);
мировоззренческая основа синергетики - рассмотрение нелинейности, неравновесности, автоколебательности, открытости, экспорта-импорта энтропии как внутренних имманентных свойств реальных систем;
методология синергетики основывается на междисциплинарности, допущении взаимодействий разных по природе сил, в том числе когерентно, взаимосвязано, кластерно, что может приводить к цепным и взрывным эффектам;
синергетика учитывает фазовые, структурные, перколяционные и другие качественные трансформации, которые не учитываются в кибернетике, на представлениях которой, как правило, основаны модели поведения сложных систем;
синергетика допускает амбивалентность в обменах в сложных системах, невыполнение законов сохранения в открытых системах.

Для решения сложных, сверхсложных проблем, проблем с нелинейной динамикой, неравновесностью, с высоким уровнем неопределенности, необратимости, амбивалентности и т.д. исследователи все чаще используют положение теорий самоорганизации и синергетики.

Синергетика как научное направление реализует переход от диалектики детерминизма к синергии индетерминизма. Это дает повод для пессимизма и потерю веры в науку. В науке умирают остатки механистизма. Локализуется линейный детерминизм. Но оптимистическая альтернатива жива и она видится в теории синергетике. Интеграция знаний, систематизация научных достижений в новую парадигму науку – синергетику – создает новый мэйнстрим в мировой науке, который значимо выразил Э. Шрёдингер еще в 1943 г. в «Дублинских лекциях»: «С древности и в продолжении многих столетий универсальный характер знаний был единственным, к чему могло быть полное доверие, но … только теперь начинает приобретать надежный материал для того, чтобы объединить в одно целое все, что нам известно. С другой стороны, становится почти невозможным для одного ума полностью овладеть специальной частью науки».

Междисциплинарность, интеграция наук, синергетизм востребованы в XXI веке как ни в какой другой период времени.

Литература

1. Вигнер Е. Этюды о симметрии/ Е. Вигнер. - Мир, 1971. - 318 с.

2. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса/ И.Р. Пригожин, И. Стенгерс. - Москва: Прогресс, 1986. - 432 с.

3. Хакен Г. Синергетика/ Г. Хакен. – Москва: Наука, 1980.

4. Ларуш Л. Физическая экономика как платоновская эпистемологическая основа всех отраслей человеческого знания/ Л. Ларуш. – Москва: Научная книга, 1927.

5. Кузнецов Б.Л. Введение в экономическую синергетику/ Б.Л. Кузнецов. – Набережные Челны: Изд. КамПИ, 1998. - 304 с.