Эффект создания структур в открытой нелинейной среде связывают с эффектом локализации. Сугубо внутренний и спонтанный эффект локализации порождается именно неравновесностью и открытостью системы. Причем роль источников и стоков энергии неравноценны. За счет стоков могут образовываться стационарные структуры. В данном случае внимание направленно на иного рода эффект локализации – на создание нестационарных
(эволюционирующих) структур за счет нелинейных источников энергии.

Мировоззренческий смысл понятия нелинейности.

"Нелинейность" – фундаментальный концептуальный узел новой парадигмы.
Можно даже, пожалуй, сказать, что новая парадигма есть парадигма нелинейности.

Нелинейность в математическом смысле означает определенный вид математических уравнений, содержащих искомые величины в степенях больше 1 или коэффициенты, зависящие от свойств среды. Нелинейные уравнения могут иметь несколько (более одного)качественно различных решений. Отсюда вытекает физический смысл нелинейности. Множеству решений нелинейного уравнения соответствует множество путей эволюции системы, описываемой этими уравнениями (нелинейной системы).

Особенности нелинейного мира состоят в том, что при определенном диапазоне изменений среды и параметров нелинейных уравнений не происходит качественного изменения картины процесса. Несмотря на количественное варьирование констант, сохраняется притяжение того же аттрактора, процесс скатывается на ту же самую структуру, на тот же самый режим движения системы. Но если мы перешагнули некоторое пороговое изменение, превзошли критическое значение параметров, то режим движения системы качественно меняется: она попадает в область притяжения другого аттрактора.

Парадоксально, что в одной и той же среде без изменения ее параметров могут возникать разные структуры, выступающие в качестве аттракторов, разные пути ее развития. Более того, изучая разные стадии развития процессов в открытой нелинейной среде, можно описать качественное изменение картины процессов, в том числе переструктурирование – усложнение и деградацию – организации среды. Причем это происходит опять-таки не при изменении констант среды, а как результат саморазвития процессов в ней.

В мировоззренческом плане идея нелинейности может быть эксплицирована посредством:

. идеи многовариантности, альтернативности, как часто говорят, путей эволюции;

. идеи выбора из данных альтернатив;

. идеи темпа эволюции(скорости развития процессов в среде);

. идеи необратимости эволюции.
Особенности феномена нелинейности состоят в следующем.

Во-первых, благодаря нелинейности имеет силу важнейший принцип
"разрастания" малого, или "усиления флуктуаций". При определенных условиях нелинейность может усиливать флуктуации, значит делать малое отличие большим, макроскопическим по последствиям.

Во вторых, определенные классы открытых нелинейных систем демонстрируют другое важное свойство – пороговость чувствительности. Ниже порога все уменьшается, стирается, забывается, не оставляет никаких следов в природе, науке культуре, а выше порога, наоборот, все многократно возрастает.

В-третьих, нелинейность порождает своего рода квантовый эффект – дискретность путей эволюции нелинейных систем (сред).То есть на данной нелинейной среде возможен отнюдь не любой путь эволюции, а лишь определенный спектр путей. Выше отмеченная пороговость чувствительности определенных классов нелинейных систем, кстати, также является показателем квантовости.

В четвертых, нелинейность означает возможность неожиданных, называемых в философии эмерджетными, изменений направления движения процессов.
Нелинейность процессов делает принципиально ненадежными и недостаточными весьма распространенные до сих пор прогнозы-экстраполяции от наличного. Ибо развитие совершается через случайность выбора пути в момент бифуркации, а сама случайность (такова она уж по природе) обычно не повторяется вновь.

Переоткрытие времени.

Для создателей ньютоновской картины мира любой момент времени в настоящем, прошлом и будущем был неотличим от любого другого момента времени. Именно в ньютоновской системе закрепилось название обратного времени.

Столкновение теорий, конфликт между бытием и становлением свидетельствуют о том, что новый поворотный пункт уже достигнут и возникла настоятельная необходимость в новом синтезе. Такой синтез обретает свою форму в наше время, столь же неожиданную, как и все предыдущие синтезы. Мы снова являемся свидетелями замечательной конвергенции исследований, каждое из которых вносит свой вклад в выяснение природы трудностей, присущих ньютоновской концепции научной теории.

Ньютоновская наука претендовала на создание картины мира, которая была бы универсальной, детерминистической и объективной, поскольку не содержала ссылки на наблюдателя, полной, поскольку достигнутый уровень описания позволял избежать "оков" времени.

Идеал лапласовского детерминизма вдохновлял творцов теорий скрытых параметров десятилетия после создания квантовой механики и разработки концепции вероятностной причинности вплоть до осуществленного в самое последнее время экспериментального доказательства полноты квантовой механики. Однако представление об обратимости во времени законов физики, органично связанное с пониманием причинной связи как однозначной, продолжает оставаться символом фундаментальности в методологическом сознании подавляющего большинства физиков и сейчас.

Упомянув о времени, мы подходим к самому существу проблемы. Что такое время? Следует ли нам принять ставшее традиционным после Канта противопоставление статического времени классической физики субъективно переживаемому нами времени? Вот что пишет об этом Карнап:

"Эйнштейн как-то заметил, что его серьезно беспокоит проблема "теперь".
Он пояснил, что ощущение настоящего, "теперь", означает для человека нечто существенно отличное от прошлого и будущего, но это важное отличие не возникает и не может возникнуть в физике. Признание в том, что наука бессильна познать это ощущение, было для Эйнштейна болезненным, но неизбежным. Я заметил, что все происходящее объективно может быть описано наукой. С одной стороны, описанием временной последовательности событий занимается физика, с другой стороны, особенности восприятия человеком времени, в том числе различное отношение человека к прошлому, настоящему и будущему, может быть описано и (в принципе) объяснено психологией. Но
Эйнштейн, по-видимому, считал, что эти научные описания не могут удовлетворить наши человеческие потребности и что с "теперь" связано нечто существенное, лежащее за пределами науки"2. The Philosophy of Rudolph
Carnap. /Ed. P. A. Schilpp.-Cambridge University Press, 1963.

Подобно Эйнштейну, Бергсон начал с субъективного времени и, отправляясь от него, двинулся к времени в природе, времени, объективированному физикой. Но, с точки зрения Бергсона, такая объективизация лишила время прочной основы. По этой причине Бергсон ввел различие между физическим временем и длительностью - понятием, относящимся к экзистенциальному времени.

Как заметил Дж. Т. Фрезер, "последовавшее разделение на время ощущаемое и время понимаемое является клеймом научно-промышленной цивилизации, своего рода коллективной шизофренией"( Fraser J. T. The Principle of Temporal
Levels: A Framework for the Dialogue? (сообщение на конференции "Scientific
Concepts of Time in Humanistic and Social Perspectives (Bellagio July
1981))

Время проникло не только в биологию, геологию и социальные науки, но и на те два уровня, из которых его традиционно исключали: микроскопический и космический. Не только жизнь, но и Вселенная в целом имеет историю, и это обстоятельство влечет за собой важные следствия.

Ныне физика обрела новую точку опоры не в отрицании времени, а в открытии времени во всех областях физической реальности.

Необратимая эволюция системы к своему состоянию аттрактора может быть отождествлена с эволюцией к единообразию лишь в случае, если аттрактор является состоянием термодинамического равновесия. В случае отсутствия состояния равновесия необратимость и возникновение энтропии могут быть определены как источник порядка.

В XIX веке центр внимания физиков переместилось с динамики на термодинамику. После того как было сформулировано второе начало термодинамики , всеобщее внимание неожиданно оказалось прикованным к понятию времени. Дело в том, что согласно второму закону термодинамики запас энергии во Вселенной иссякает а коль скоро мировая машина сбавляет обороты, неотвратимо приближаясь к тепловой смерти, ни один момент времени не тождествен предшествующему. Ход событий во Вселенной нельзя повернуть вспять, дабы воспрепятствовать возрастанию энтропии.

Но сегодня мы знаем, что увеличение энтропии отнюдь не сводится к увеличению беспорядка, ибо порядок и беспорядок возникают и существуют одновременно. Например, если в две соединенные емкости поместить два газа, допустим, водород и азот, а затем подогреть одну емкость и охладить другую, то в результате, из-за разници температур, в одной емкости будет больше водорода, а в другой азота. В данном случае мы имеем дело с диссипативным процессом, который, с одной стороны, творит беспорядок и одновременно, с другой, потоком тепла создает порядок: водород в одной емкости, азот – в другой. Порядок и беспорядок, таким образом, оказывается тесно связанными – один включает в себя другой. И эту констатацию мы можем оценить как главное изменение, которое происходит в нашем восприятии универсума сегодня.
Регресс нереализовавшихся возможностей при выборе системой одного из путей в точке их разветвления демонстрирует как наличие необратимости качественных изменений, так и связанную с ними диалектику прогресса и регресса, возможного и действительного в развитии системы.

Стремление разрешить эти старые парадоксы приводит Пригожина и Стенгерс к следующим вопросам: «какова специфическая структура динамических систем, позволяющая отличать им «прошлое от будущего»? Каков необходимый для такого различия минимальный уровень сложности?

Ответ к которому приходят Пригожин и Стенгкрс сводится к следующему.
Стрела времени проявляет себя лишь в сочетании с случайностью. Только в том случае, когда система ведет себя достаточно случайным образом, в ее описании возникает различие между прошлым и будущем и, следовательно, необратимость.

Такого рода нестационарные не односторонне направленные во времени процессы отнюдь не являются своего рода аберрациями или отклонениями, от мира с обратным временем. Гораздо ближе к истине обратное утверждение: редким явлением, или аберрацией с несравненно большим основанием следует надлежит считать обратимое время, связанное с замкнутыми системами (если таковые существуют в действительности).

Глава II

Категориальное осмысление идей самоорганизации.

Переход точного естествознания к исследованию открытых развивающихся систем, складывающихся как органическое целое, выдвигает потребность диалектического понимания категорий возможного и действительного, необходимого и случайного, части и целого. Ведь становление самоорганизующейся целостности задает способ поведения ее частей Так, при образовании цунами рельеф морского дна на протяжении многих километров определяет сохраняющуюся форму волны, т. е. движение всех капель воды, входящих в эту гигантскую волну — солитон, движущуюся как одно целое Для физики и химии превалирование целого по отношению к частям ново и требует существенного дополнения типичных норм объяснения, ориентированных на выведение всех свойств целого из свойств его частей и их взаимодействия.

Диалектическое соотношение категорий целого и части является существенным моментом и в единых теориях фундаментальных физических взаимодействий. Здесь типы симметрии, характерные для становящейся
Вселенной как целого, и способ их нарушения определяют фундаментальные законы существования всех видов элементарных частиц.

Исследование самоорганизующихся целостных систем ведет к пересмотра норм объяснения в конкретных науках, к качественным изменениям в научной картине мира. Подобные сдвиги в научном познании рассматриваются в методологии науки как революционные Научные революции с необходимостью требуют философского осмысления как новых познавательных результатов, так и меняющихся методологических установок деятельности ученых.

Всеобщими формами мышления, как известно, являются категории. И обобщение конкретных приемов нелинейного мышления требует их философского осмысления. Ну а поскольку речь идет о становлении и развитии, логично предположить, что естественнонаучное мышление входит, наконец, в ту сферу своей деятельности, где окажется совершенно адекватным применение диалектики.

Переход физики к теоретическому описанию процессов становления породил многие методологические проблемы: и связанные с теоретической реконструкцией самоорганизации (что для физики внове), и касающиеся соотношения этого нового знания с обширным массивом познавательных результатов традиционной “физики существующего”. Прояснению смысла этих методологических проблем и исследованию возможных путей их решения будет способствовать категориальный анализ теоретических моделей самоорганизации.
Выбор в арсенале философских средств анализа естественнонаучного знания именно категориальных форм его осмысления связан со спецификой нынешнего этапа в развитии некоторых областей точного естествознания.

Существенные отношения формообразования, диалектика категорий формы и содержания раскрываются через систему категорий: “элемент” и “структура”,
“целое” и “часть”, “внутреннее” и “внешнее”.

Материалистически переосмысливая гегелевские идеи, К. Маркс углубил различие содержания и субстрата: содержание — это субстрат в единстве с его формой. Поэтому обнаружение материального субстрата — лишь ступень в познании содержания. Содержание — реальный процесс развертывания основания предмета, т. е. его становление. Тогда форма оказывается становящейся и развивающейся структурой (складываются устойчивые связи элементов содержания). Здесь содержание определяет форму. Форма выступает как результат самоформирования предмета, она не привносится извне. Категории
“элемент” и “структура”, “часть” и “целое”, “внутреннее” и “внешнее” конкретизируют диалектику содержания и формы в развитии предмета.
Источником развития служит противоречие, заключенное в основании как начале развития. В соответствии с законом единства и борьбы противоположностей происходит раздвоение единого, возникновение существенных различий — дифференциация. Через механизм дифференциации основание переходит в содержание как совокупность элементов. Дифференциация элементов с необходимостью дополняется интеграцией их в систему за счет возникновения устойчивых связей между элементами. Таким образом, создается оформление содержания, возникает устойчивая структура.

Генетическое выведение элементов из основания, действие интеграционных процессов всякий раз происходят согласно логике развертывания конкретного основания определенного предмета.

По отношению к системе как целому элементы или их совокупности выполняют определенные функции, обеспечивающие существование этого целого, т. е. выступают как его части.

Страницы: 1, 2, 3, 4