Синергетична парадигма в сучасній філософії науки
Однією з особливостей сучасного етапу розвитку науки є широке розповсюдження ідей і методів синергетики - теорії самоорганізації та розвитку складних систем різної природи (фізичних, біологічних, соціальних, технічних).
У цьому зв'язку в постнекласичному природознавстві є вельми популярними такі поняття, як дисипативні структури, біфуркація, флуктуація, нелінійність, стихійність, невизначеність, незворотність і т. п. Синергетика вивчає відкриті системи, тобто такі, що обмінюються із зовнішнім світом речовиною, енергією та інформацією. Постійний приплив речовини, енергії або інформації є необхідною умовою існування нерівноважних станів на протилежність замкненим системам, що неминуче прагнуть (згідно з другим законом термодинаміки) до однорідного рівноважного стану.Головна ідея синергетики - це ідея про принципову можливість спонтанного (випадкового) виникнення порядку та організації з безпорядку і хаосу в результаті процесу самоорганізації. Слід згадати, що класична наука засновується на принципі однозначного, лінійного детермінізму та прагне певною мірою виключити випадковість, невизначеність і хаос. Становлення нового, постнекласичного етапу розвитку науки характеризується радикальними змінами у підвалинах науки, змінами характеру наукової діяльності, обумовленими, крім іншого, стрімким зростанням міждисциплінарних і проблемно-орієнтованих форм досліджень. Сьогодні для більшості дослідників у різних галузях знання стає очевидним, що опис складного є недостатнім у рамках лінійного мислення. Широко використовувана в некласичній науці та синергетиці нелінійність розуміється як багатоваріантність, альтернативність шляхів, темпів еволюції, її незворотність, можливість непередбачуваних змінювань перебігу процесів.
Поняття синергетики активно використовується в сучасних наукових дискусіях і дослідженнях останніх десятиліть у галузі філософії науки.
Сам термін має старогрецьке походження і означає сприяння, узгоджування. Сліди його застосування можна знайти ще в ісихазмі - містичній течії Візантії. Найчастіше він вживається в контексті наукових досліджень у таких значеннях: узгоджена дія, безперервна співпраця, сумісне використання.Один із засновників синергетики, німецький науковець Герман Ха- кен (Накеп), поставивши запитання "Що загального виявляється при дослідженні систем різного роду, природних і соціальних?", відповідав на нього наступним чином: "Загальне - це спонтанне утворення структур, якісні зміни на макроскопічному рівні, емерджентне (стрибкоподібне) 91 виникнення нових якостей, процеси самоорганізації у відкритих системах". Хаген звернув увагу на те, що кооперативні явища спостерігаються в найрізноманітніших системах, будь то астрофізичні явища, фазові переходи, гідродинамічні нестійкості, утворення циклонів у атмосфері, динаміка популяцій і навіть явища моди. Оскільки існують одні й ті ж принципи самоорганізації різних за своєю природою систем, від електронів до людей, отже і мова повинна йти про загальні детермінанти природних та соціальних процесів, на знаходження яких і спрямована синергетика. Відмінність синергетичного підходу від традиційного, на думку Г Хагена, полягає у переході від дослідження простих систем до складних, від закритих до відкритих, від лінійності до нелінійності, від розглядання рівноваги процесів до вивчення того, що відбувається вдалині від рівноваги.
Основна ідея синергетики полягає у тому, що нерівноважність мис- литься як джерело виникнення нової організації, тобто порядку. Тому головна праця провідних представників цієї науки Іллі Пригожина та Ізабелли Стенгерс має назву "Порядок з хаосу". Нерівноважні стани пов'язані з потоками енергії між системою та зовнішнім середовищем. Процеси локального впорядковування здійснюються за рахунок припливу енергії ззовні. Перероблення енергії на мікроскопічному рівні проходить багато етапів, що нарешті приводить до впорядкованості на макроскопічному рівні: утворення макроскопічних структур (морфогенез), руху з невеликим числом ступенів свободи і т.
д. При змінюваних параметрах одна й та ж система може демонструвати різні способи самоорганізації. Самоорганізовувані системи знаходять внутрішні (іманентні) форми адаптації до зовнішнього середовища. Нерівноважні умови спричиняють ефекти корпоративної поведінки елементів, які в рівноважних умовах поводилися незалежно й автономно. Удалині від рівноваги когерентність, тобто узгодженість елементів системи, значно зростає. Певна кількість молекул демонструє когерентну поведінку, яка розцінюється як складна.Нові стратегії наукового пошуку в зв'язку з необхідністю освоєння синергетичних систем спираються на конструктивне збільшення знань у так званій "теорії спрямованого безладу", яка пов'язана з вивченням специфіки і типів взаємозв'язку процесів структурування та хаотизації. Спроби осмислення понять порядку і хаосу як передумовної основи привели до створення численних класифікацій та типологій хаосу.
Хаос увійшов у постнекласичну картину світу не як джерело деструкції, але як стан, викликаний первинною нестійкістю взаємодій, який може стати причиною спонтанного структурогенезу. Серед останніх теоретичних доробок хаос постає не лише як безформна маса, але як над- 92
складноорганізована послідовність, логіка якої становить значний інтерес. Учені визначають хаос як нерегулярний рух з неперіодично повторюваними, нестійкими траєкторіями, де кореляція просторових і часових параметрів характеризується випадковим розподілом. У світі людських відносин завжди існувало негативне ставлення до хаотичних структур, соціальна практика прагне долати хаосомність, невизначеність. Більшість тоталітарних режимів бажають установити "повний порядок" і підтримувати його із "залізною необхідністю".
У сучасній синергетичній парадигмі пропонується інше, конструктивне розуміння ролі та значущості процесів хаотизації. Тлумачення спонтанності розвитку в деструктивних термінах "сваволя" та "хаос" вступає у конфлікт з висновками сучасного природничо-наукового і філософсько- методологічного аналізу, що визнає хаос поряд із впорядкованістю універсальною характеристикою розвитку універсума.
Конструктивна роль хаосу виявляється у самоорганізовуваних системах перш за все у тому, що він є необхідною умовою для переходу на новий атрактор, збільшення різноманітності, необхідної для запуску процесів самоорганізації. Хаос як свого роду "поле можливостей" лежить в основі об'єднання різних структур, узгоджування темпів їх еволюції та ускладнення організації, встановлення загального темпу розвитку процесів - синхронізації, а також служить передумовою переключення, зміни режимів, переходу до нових структур, спадів і підйомів. Відкриття динамічного, або детермінованого хаосу - це, по суті, відкриття нових видів розвитку, настільки ж фундаментальне за своїм характером, як і відкриття елементарних частинок як нових елементів матерії у фізиці. Наука про хаос - це наука про процеси, а не про стани, про становлення, а не про буття.Яку роль відіграє хаос у соціальному розвитку? Вже у науковому середовищі хаос постає як можливість розмаїття наукових ідей і концепцій, заперечення догматизму або лише тимчасове його прийняття, а також підтримка нетрадиційних, "безумних" ідей та гіпотез, які суперечать усталеним теоріям, визнаним фактам і критеріям науковості. Але особливо значимим це поняття видається при дослідженні природи ринку як форми самоорганізовуваного та сталого розвитку в суспільстві. Ринок товарів, послуг, наукових і технічних ідей, стратегій дій - це хаос, який має конструктивний потенціал у розвитку суспільства, хоча й не вирішує всіх його проблем. Тут можна згадати оцінку німецьким науковцем Фрідріхом фон Хайєком ролі ринку, його стихії у "розширеному порядку людської співпраці", який забезпечує соціальну еволюцію не з "одного центру" та "керуючого супермозку", а в процесі самоорганізації підключаючи "хаос" і стихію нової інформації, все розмаїття особистостей, індивідуального знання, мислення й діяльності.
Для освоєння синергетичних самоорганізовуваних систем узята нова стратегія наукового пошуку, яка заснована на древоподібній графіці, образ якої відтворює альтернативність розвитку.
Вибір майбутньої стратегії в одному з декількох напрямків залежить від вихідних умов, локальних змін, випадкових чинників і енергетичних впливів. Пригожин запропонував ідею квантового вимірювання стосовно універсума як такого.Нова стратегія наукового пошуку передбачає врахування принципової неоднозначності поведінки систем і елементів, які її утворюють, можливість стрибка з однієї траєкторії на іншу та втрату системної пам'яті, коли вона забуває попередні стани і діє спонтанно й непередбачувано. У критичних точках спрямованих змінювань можливий ефект відгалужень, що припускає у перспективі функціонування таких систем численні комбінації їх еволюціонування. У пізнавальних практиках утвердження принципової нелінійності розвитку досліджуваних об'єктів передбачає відмову від орієнтацій на однозначність та уніфікованість, визнання методології розгалуженого пошуку і варіативного знання. Як принцип філософії науки ідея нелінійності розвитку віддзеркалює реальність як поле співіснуючих можливостей.
Своєрідна організаційна відкритість світу передбачає різні сценарно-структурні зчеплення матеріальних взаємодій. Стратегія освоєння самоорганізовуваних синергетичних систем пов'язана з такими поняттями, як біфуркація, флуктуація, хаосомність, дисипація, дивні атрактори, нелінійність, невизначеність та ін. Вони використовуються для пояснення поведінки всіх типів систем: доорганізмічних, органічних, соціальних, діяльнісних, етнічних, духовних і т. п. В умовах, далеких від рівноваги, діють біфуркаційні механізми, які передбачають наявність точок роздвоєння і множинність продовження розвитку. Результати їх дії складно передбачувані. Біфуркаційні процеси свідчать про ускладнення системи.
Флуктуації у загальному випадку означають хвилювання та розділяються на два великих класи: створювані зовнішнім середовищем і відтворювані самою системою. Можливі випадки, коли флуктуації будуть настільки сильними, що оволодіють системою повністю, надавши їй свої коливання, і по суті змінять режим її існування.
Вони виведуть систему з притаманного їй "типу порядку", але чи обов'язково до хаосу, або до впорядкованості іншого рівня - це особливе питання.Система, по якій розсіюються коливання, називається дисипативною. Фактично це характеристика поведінки системи при флуктуаціях, які охопили її повністю. Основна властивість дисипативної системи - це її надзвичайна чутливість до всіляких впливів і у зв'язку із цим значна нерівноважність.
94
Науковці виділяють таку структуру, як атрактори - множини, що притягують, утворюючи нібито центри, до яких тяжіють елементи (використовується образ воронки). Наприклад, коли скупчується великий натовп людей, окрема людина, яка рухається у власному напрямку, не в змозі пройти мимо, не відреагувавши на нього. У теорії самоорганізації подібний процес отримав назву "сповзання у точку скупчення". Атракто- ри стягують і концентрують навколо себе стохастичні елементи, тим самим структуруючи середовище й виступаючи учасниками створення порядку.
Пріоритетний напрям нової парадигми - аналіз нестабільних, нерівно- важних систем - стикається з необхідністю дослідження феномена онтологічної невизначеності, який фіксує відсутність реального референта майбутнього. Невизначеність - це вид взаємодій, позбавлений кінцевої сталої форми. Вона може бути наслідком гетерономної, комплексної природи об'єкта-події, коли остання відбувається, як то кажуть, прямо "перед очима", випереджаючи всілякі прогнози, розрахунки та очікування. Феномен невизначеності можна ототожнити з потенційною повнотою всіх можливих змінювань у межах існуючих фундаментальних фізичних констант. Вірогідність передбачає стійкий розподіл ознак сукупності та спрямована на обчислення континуума можливих змінювань.
У новій стратегії наукового пошуку демонструє свою актуальність категорія випадковості, яка постає як характеристика поведінки будь- якого типу систем, не тільки складних, але й простих. Випадковість означає, що властивості та якості окремих явищ змінюють свої значення незалежним чином і не визначаються переліком характеристик інших явищ. В одній з останніх інтерпретацій таку випадковість назвали динамічним хаосом. Породжуючись дією побічних, нерегулярних, малих комплексних причин або їх взаємопереплетенням, випадковість визначається як конкретно-особливий прояв невизначеності.
Категорія можливість відбиває майбутній стан об'єкта, вона спрямована на співвіднесення передумов і тенденцій явища, яке розвивається, та передбачає варіанти подальших змін. Набір можливостей складає буттєве поле невизначеності. Останнє супроводжує процедуру вибору та кваліфікує "передвиборний" стан системи. При цьому вибір розуміється не тільки як свідома і цілеспрямована дія, але й як вибір системи.
У новій стратегії вивчення самоорганізовуваних систем значну роль відіграють статистичні закономірності. Вони формулюються мовою вірогідних розподілів і виявляються як закони масових явищ на базі великих чисел. Вважається, що їх дія виявляється там, де на фоні численних випадкових причин існують глибинні необхідні зв'язки. Вони не дають абсолютної повторюваності, проте у загальному випадку правомірно їх оцінювати як закономірності постійних причин.
Постулат сучасної науки - "достовірним є те, що переважно вірогідне", - не виключає "поштучний" аналіз неочікуваних, маловірогідних, але в силу цього максимально інформаційно-містких подій. Цьому сприяють такі інноваційні засоби стратегії пошуку, як "case studies" - ситуаційні дослідження, "абдукція" - спосіб найкращого умовиводу з наявних фактів, "куматоїд" - плаваючий об'єкт, який характеризується тим, що може з'являтися, утворюватися, а може зникати, розпадатися.
Нові стратегії наукового пошуку вказують на принципову гіпотетичність знання. В одній з можливих інтерпретацій постнекласичної картини світу обґрунтовується такий стан універсума, коли, незважаючи на непередбачуваність флуктуацій (випадкових відхилень і змін вихідних умов), набір можливих траєкторій еволюції системи є визначеним та обмеженим. Випадкові флуктуації та точки біфуркацій складно передбачуваним чином змінюють траєкторію системи, проте самі траєкторії тяжіють до певних типів-атракторів і внаслідок цього приводять систему, нестабільну відносно найдрібніших змінювань вихідних умов, у новий стабільний стан. Синергетика досліджує нерівноважні системи, або системи, які знаходяться "вдалині від рівноваги", при цьому несталість означає "випадковий рух усередині цілком визначеної області параметрів".
Дослідники систем, що саморозвиваються, відмічають, що за певних умов можуть виникати макроскопічні явища самоорганізації у вигляді ритмічно змінюваних у часі просторових картин, можуть з'являтися мозаїчні структури, кільця, спіралі, концентричні кола і т. п. За порогом несталості виникає нова структура. У синергетичній парадигмі визнається поведінка систем у режимі "із загостренням", також важливо враховувати мережеві комунікації та багатовимірні структурні напруження. "Нелінійний" інструменталізм синергетики є міждисциплінарним, інтерсуб'є- ктивним та постає як багатовимірна комунікативна мережа взаємоспо- лучених метафор, аналогій, моделей і концепцій.
Синергетика вивчає складні системи, їх еволюцію та самоорганізацію, тобто основи світобудови. Завдяки синергетиці була сформульована сучасна (після дарвінівської) парадигма еволюції. Синергетика не претендує на конкретно-детальні описи структур явищ і точні провіщення всіх подій у світі. Проте синергетична методологія дає змогу точніше розбиратися, що є можливим, а що неможливим у природі й взагалі у світі. Найціннішим є те, що вже зараз синергетика дає практичні рекомендації та загальні орієнтири для наукового пошуку, прогнозування і моделювання процесів у складних соціальних системах. Отже, синергетика являє собою той методологічний арсенал, за допомогою якого ми можемо краще пізнавати світ.
Значення синергетики полягає головним чином у прагненні віднайти відповіді на найглобальніші питання будови світу. А це, як відомо, прерогатива філософії. Між тим синергетика створюється саме вченими, що вказує на гостру потребу у формуванні близької до науки філософії, вільної від спекулятивної схоластики. Нова філософія повинна вирішувати завдання, які ставлять сама наукова практика, аналіз досліджуваних явищ, окремі риси яких мають безсумнівні ознаки всезагальності.