CC BY
149
УДК 11/12
ФИЛОСОФСКИЕ ОСНОВАНИЯ СИНЕРГЕТИКИ © Б. С. Галимов, А. А. Газетдинова*
Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450074 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.
Тел./факс: +7 (347) 272 03 90.
E-mail: alsu-ga@rambler.ru
В статье всесторонне исследуются методологические и теоретические предпосылки становления новой научной парадигмы — синергетики. Обосновывается положение о том, что теоретические конструкции синергетики находятся на стадии становления. Признается, что синергетика на сегодня — это парадигма. Теория и парадигма — это не одно и тоже. Для разрешения этого конфликта выдвигается синтетический метод эпистемологии. Выдвигаются перспективные направления дальнейших исследований проблемы.
Ключевые слова: самоорганизация системы, парадигма, хаос, аттрактор, время, процесс, эпистемология, дедукция, диссипативная структура, равновесие.
Синергетика предлагает качественно иную картину мира не только по сравнению с картиной, лежащей в основании классической науки, но и квантово-релятивистскими представлениями неклассического естествознания первой половины XX в. Происходит отказ от образа мира как построенного из элементарных частиц в пользу мира как совокупно -сти нелинейных процессов. Синергетика внутренне плюралистична, как плюрастичен тот интегральный образ мира, который ею предлагается.
В рамках синергетики происходит смена мировоззренческой ориентации научного сообщества, изменение мировосприятия, мировидения. Это позволяет рассматривать теорию самоорганизации как новую научную парадигму (в отличие от аналитической, механистической, линейно-причинной парадигмы классической науки и квантовой и релятивистской парадигм неклассической науки).
Анализ теории (в том числе и теории самоорганизации) с позиций методологии дедуктивных наук возможен только после экспликации ее базисных положений. Синергетика находится в стадии становления, формулировки и обобщения эмпирических фактов и закономерностей, т.е. не существует в форме сколько-нибудь законченной теоретической конструкции, скорее это совокупность идей и методов не сложившихся еще в единую систему, поэтому подход дедуктивной методологии не может дать особенно значимых результатов. Не менее, а может быть и более важным, является осмысление метафизических предпочтений сторонников теории самоорганизации, ее места в рамках эволюции научных представлений. В методологии Тарского [1] смысловое содержание элиминируется в процессе формализации. Это и понятно: социокультурные компоненты не должны и не могут определять структуру научных теорий, но для понимания генезиса науки необходимо определить место метафизических взглядов научного сообщества, исповедующего тот или иной подход в науке. Мы используем понятийный инструментарий Т. Куна, способный в реформированном виде адекватно описать специфику синергетики, для чего кратко изложим его теорию конкуренции научных сообществ.
Идеи Т. Куна в области методологии принадлежат к историко-эволюционистскому направлению в философии науки. Концепция исторической динамики научного знания, выраженная им в книге «Структура научных революций» [2], сформировалась в полемике с логическим эмпиризмом и критическим рационализмом, центром которой оказалась проблема соотношения философии и истории науки. С точки зрения логического эмпиризма (неопозитивизма) единственно возможным знанием является специально-научное знание. Традиционные философские вопросы объявляются неопозитивизмом бессмысленной метафизикой: метафизика рассматривается как учение лишенное смысла с точки зрения логических форм языка.
В согласии с Т. Куном, именно история науки является источником и пробным камнем эпистемологических концепций; кумулятивистская модель роста научного знания, изложенная, например, Пьером Дюгемом (БиЬеш) [3], неадекватна реальной истории науки. Он предложил отказаться от господствовавшего в неопозитивистской и поппе-рианской философии образа науки как системы знаний, изменение и развитие которой подчинено канонам дедуктивной методологии и логики, и заменить его динамическим образом науки как деятельности научных сообществ. В соответствии с Куном: «Конкуренция между различными группами научного сообщества является единственным историческим процессом, который эффективно приводит к отрицанию некоторой ранее общепринятой теории или к признанию другой» [2, с. 24]. Приведем еще одну цитату: «Принимаемая в качестве парадигмы теория должна казаться лучше, чем конкурирующие с ней другие теории, но она вовсе не обязана объяснять все факты...» [2, с. 36]. И далее: «Трудно найти другой критерий, который бы так ясно и непосредственно подтверждал, что данная отрасль знаний стала наукой» [2, с. 41]. Под парадигмой в теории Куна имеется ввиду «совокупность убеждений, ценностей, технических средств и т.д., которая характерна для данного сообщества» [2, с. 220] и коррелятивная понятию на-
* автор, ответственный за переписку
учной группы Понятно, что историзация и психологизация процесса развития научных представлений вкупе с тезисом о концептуальной нагружен-ности факта приводят к полной релятивизации достижений науки: каждая парадигма определяет свои стандарты научности, строгости и рациональности, не сводимые к требованиям формальной логики, хотя и противоречащие им. Мы вернемся позже к рассмотрению сильных и слабых сторон концепции Куна, сейчас заметим лишь, что релятивность представлений научной группы не может и не должна релятивировать структуру научной теории, в противном случае мы приходим к противоречивым выводам «методологического анархизма». Критику историцизма и психологизма как эпистемологических подходов можно найти у Г уссерля [4, 5], для нас же интересны идеи Куна, касающиеся периодов развития науки и процесса смены парадигм. Особенность, имеющаяся в теории Куна и делающая проблематичным его подход состоит в том, что «переход между конкурирующими парадигмами не может быть осуществлен постепенно, шаг за шагом, посредством логики и нейтрального опыта. Подобно переключению гештальта, он должен произойти сразу (хотя и не обязательно в один прием) или не произойти вообще» [2, с. 191], т.е. «переход от признания одной парадигмы к признанию другой есть акт «обращения», в котором не может быть места принуждению» [2, с. 192] и, кроме того, Куном отстаивается тезис о концептуальной нагруженности опыта. Возникает вопрос: А как же в таком случае вообще возникает новая парадигма, если она абсолютно отсутствует в предшествующих и не может быть обнаружена в опытных закономерностях. Это противоречие дало возможность критикам Куна, например, И. Лакатосу, утверждать непрерывность роста научного знания [2]. Между тем противоречие разрешается, если отрицать утверждение о теоретической нагруженности опыта и отстаивать тезис и независимости теории и эмпирии и их принципиальной взаимной несводи-мости, кроме того, о независимости структурного ядра теории от парадигмальных установок. В противном случае ничто нас не застрахует от смешения социокультурных, психологических, формально-логических и эмпирических элементов. Поэтому мы будем использовать куновский парадигмальный подход очень осторожно, выдвигая на первый план понимание парадигмы как совокупности метафизических (донаучных), интеллектуальных, психологических предположений и стереотипов, оттеняя инструменталистские компоненты. Мы полагаем, что социокультурно-исторический подход пригоден для очерчивания круга возможных предпосылок научного развития, но не в состоянии вычленить (что невозможно в принципе) единственную причину. В рамках нашего подхода это обосновывается принципиальной несводимостью динамики научного знания к какой-либо социально -
исторической причине, поскольку не существует единого формально-логического перехода от донаучных стереотипов к теоретическим структурам науки. Специфику теоретических конструктов составляет не их структура, которая в силу своей универсальности делает возможными переинтер-претацию теорий, теоретических моделей, а их метафизические обобщения, мировоззренческие интерпретации, могущие существовать до возникновения теории или быть осознанными после ее логико-математического построения: примером первого типа является специальная теория относительности
А. Эйнштейна; осознанные метафизические предпочтения (интеллектуальная специфика философии
Э. Маха); примером второго типа протекания событий является создание основ квантовой механики, когда концепция дополнительности Н. Бора, призванная интерпретировать результаты последней, значительно отстала по времени от формулирования ее логико-математических оснований.
Исходя из понимания историко-научного процесса как чередования эпизодов конкурентной борьбы между различными научными сообществами, Кун выделяет два рода таких эпизодов: «нормальной науки» (период, безраздельного господства парадигмы) и «научная революция» или «экстраординарная» эпоха развития науки (период распада парадигмы, конкуренция между альтернативными парадигмами и, наконец, победа одной из них, т.е. переход к новому периоду «нормальной науки»). Неосторожное применение этой модели приводит, однако, к релятивизации критериев научности и рациональности, они становятся исторически относительными. Чтобы не впадать в «грех» историцизма мы и предложили выше несколько другое толкование парадигмы. Из нашего понимания парадигмы вытекает интерпретация «нормальной науки» как эпохи господства некоторой системы интеллектуальных стереотипов, не определяющих однако, с логической необходимостью содержания научной теории и являющихся релятивными в отношении к ее структуре. «Научная революция» характеризуется нами как замена интеллектуальных стереотипов. Как видно, мы достаточно сильно отступаем от инструменталистского, операциона-листического понимания парадигмы Т. Куном как «дисциплинарной матрицы» (системы предписаний). Подобная реформа не приводит к возникновению противоречий, т.к. с одной стороны, отвергая тезис Куна о теоретической нагруженности фактов, приводящий к признанию структурированности последних, мы не скатываемся на позиции эмпиризма и позитивизма, с другой стороны, отрицая формально-логическую связь надтеоретических интеллектуальных стереотипов с эксплицированными положениями теории, мы не впадаем в «грех» историцизма и психологизма, т.е. не приходим к выводам «скептического релятивизма» (термин Э. Гуссерля [5]).
Для осуществления намеченной программы, необходимо отделить от взглядов и методов ученых, занимающихся исследованиями в области синергетики их интеллектуальные предпосылки.
Как мы уже говорили, одним из ключевых понятий новой теории является детерминированный (динамический) хаос, т.е. хаос, возникающий в динамических системах. Понятие хаоса прошло в рамках синергетики значительную эволюцию, начиная от понимания возникновения хаоса в детерминированных системах как переворота в сфере научных представлений и заканчивая математическими моделями и методами изучения структуры странных аттракторов. Вот что пишет Г. Шустер по поводу революционизирующего влияния на научное сообщество нового представления: «Потрясение, вызванное открытием детерминированного хаоса, можно сравнить с тем, какое последовало за открытием возможности лишь статистических предсказаний в квантовой механике» [6, с. 14]. Между тем осознание необходимости введения нового понятия в связи с возникновением ряда неразрешимых стандартными средствами проблем в классической механике тормозилось интеллектуальной инертностью научного сообщества, т.к. уже Пуанкаре открыл, что в некоторых механических системах, эволюция которых во времени определяется уравнениями Гамильтона, может появляться хаотическое движение [6, с. 11].
Характерной особенностью систем, в которых возникает динамический хаос, является чувствительность их состояния к начальным данным, которую Лоренц назвал «эффектом бабочки» [6, с. 14]. Однако, «локальная неустойчивость в области притяжения сменяется устойчивостью движения на аттракторе» [7, с. 55], т.е. спектр состояний системы локализован в некоторой области фазового пространства. Таким образом, в синергетике под хаосом понимается не платоновская первоматерия, т.е. состояние системы при удалении всех возможностей проявления ее свойств (по сути это состояние системы - ее фактическое отсутствие - физическое ничто), а хаос как элемент спектра состояния системы, некоторая степень упорядоченности. Экспликация того факта позволила говорить о структуре хаоса. Количество моделей хаоса и критериев его идентификации говорит как о нетривиальности этого явления, так и об отсутствии единой строгой и полной теории.
Обратимся теперь к другим вопросам, возникающим в теории диссипативных структур и приводящим к общесинергетическим проблемам. Авторитетнейшим представителем этого направления синергетики является Илья Пригожин.
В классической термодинамике проблема реакции системы на спонтанные флуктуации тесно связана с известным принципом Ле Шателье-Брауна (или принципом «демпфирования»), который гласит: «В любой системе, находящейся в хи-
мическом равновесии, при изменении одного из факторов, управляемых этим равновесием, возникают компенсирующие процессы, стремящиеся ослабить влияние этого изменения» [8, с. 18]. Но само существование гидродинамической неустойчивости показывает, что условие не выполняется для состояний далеких от равновесия. Неустойчивость в этом случае может играть конструктивную роль, создавая возможность возникновения сложных структур.
Второй закон термодинамики, который А. Бергсон назвал самым метафизическим из всех законов природы [9] подтверждает, что «классическая термодинамика, в сущности,- теория разрушения структуры» [10, с. 16]. «Довольно примечательным совпадением,- пишет И. Пригожин,- является то, что эволюционная идея возникла в XIX в. в двух прямо противоположных формах. В термодинамике принцип Карно-Клаузиуса формулируется как эволюционный закон непрерывной дезорганизации, или разрушения изначально заданной структуры. В биологии или социологии идея эволюции, напротив, ассоциируется с усложнением организации» [11, с. 258]. Обе концепции имеют космогонические обобщения. Распространение термодинамической концепции эволюции на мир в целом приводит к идее существования сверхструктуры, возникшей в удаленном от нас «золотом веке», а последующее развитие - непрерывная деградация и переход к хаосу. Биологическая концепция утверждает нечто прямо противоположное. Никто не высказал ее лучше, чем французский философ Анри Бергсон: «Чем глубже мы проникаем в природу времени, тем больше понимаем, что длительность есть изобретение, создание форм, непрерывное производство чего-то абсолютно нового» [9]. Созвучны этим идеям и представления Г. Спенсера, полагавшего, что основным принципом эволюции в природе является принцип «неустойчивости однородного» (подробное обсуждение идей Г. Спенсера можно найти в работах [3, 10]).
Понятно, что оба подхода весьма компетентны, однако возникает проблема как совместить справедливость второго закона термодинамики и различие типов эволюционного развития. В рамках неравновесной термодинамики И. Пригожина они получают обоснование: «Несомненно, что оба аспекта соответствуют различным граням физической реальности (...) существует только один тип физических законов, но различные термодинамические ситуации: вблизи и вдали от равновесия разрушение структур наблюдается, вообще говоря, в непосредственной близости к термодинамическому равновесию. Напротив, рождение структур может наблюдаться (...) за пределом устойчивости термодинамической ветви» [11, с. 259]. В подходе И. Пригожина различным физическим ситуациям соответствуют разные типы решений: «То что a priori могло быть совершенно невероятной флуктуацией,
за порогом устойчивости становиться макроскопическим решением задачи» [11, с. 260]. Немаловажно с философской точки зрения, что «существование диссипативной структуры зависит, вообще говоря, от граничных условий, которые в свою очередь, могут быть изменены самой структурой» [11, с. 261], т.е. сложные системы по необходимости должны быть открытыми.
В теории диссипативных структур возникает новое представление о времени. Классическая механика исследует по преимуществу системы, являющиеся и консервативными, и обратимыми во времени: эволюция целиком определяется начальными условиями. Такова, по крайней мере, ее пара-дигмальная установка. Второе начало термодинамики напротив «утверждает, что необратимые процессы, приводят к своего рода неодносторонности времени: положительное направление времени второе начало связывает с возрастанием энтропии» [11, с. 29]. Вдали от равновесия «существует макроскопическая область, в которой (в рамках термодинамики!) структуры могут возникнуть самопроизвольно» [11, с. 156]. Однонаправленность времени здесь вкупе с развитием системы позволяют говорить о его (времени) новой специфике: «...хотя в физике время всегда было всего лишь меткой, «привязанной» к траекториям или волновым пакетом здесь возникает время, имеющее совершенно иной смысл - оно связано с эволюцией» [11, с. 181]. Понятие траектории в новой динамике теряет свою ценность, т.к. оно «соответствует идеализации, входящей за рамки того, что может быть получено из экспериментов независимо от их точности» [11, с. 171]. В теории диссипативных структур совершается переход от представления времени как параметра к операторному языку, который «означает, что классическая механика перестает заниматься изучением орбит и сосредотачивает все внимание на исследовании эволюции во времени функции распределения» [8, с. 182]. Как утверждает И. Пригожин: «От динамического описания в терминах траекторий или волновых пакетов мы переходим к описанию в терминах процессов» [11, с. 189]. Симптоматично, что философия процесса вышла из под пера А. Н. Уайтхеда именно в то время, когда А. Пуанкаре обнаружил динамический хаос (идеи Уайтхеда изложены в [12]).
Если в теории диссипативных структур ключевым понятием является понятие процесса, то подход теории систем акцентирует внимание на понятии системы. Ярким идеологом этого направления исследований является Л. фон Берталанфи, один из основоположников общей теории систем. Основополагающим тезисом полагается формула Аристотеля «целое - больше суммы его частей». В своих размышлениях, изложенных в статье «История и статус общей теории систем» [13]. Берталан-фи выдвинул программу построения общей теории систем, основными задачами которой являются:
формулирование общих принципов и законов поведения систем независимо от их специального вида, природы составляющих элементов и отношений между ними; установление точных и строгих законов в нефизических областях знания; создание основы для синтеза научного знания в результате выявления изоморфизма законов [13; 14]. Эта программа, как мы видим, отражает специфику новой системы интеллектуальных стереотипов, сложившихся в синергетике.
Несмотря на наличие неоспоримых достижений мы, однако, не можем считать теорию самоорганизации сколь-нибудь завершенной в теоретическом отношении. Приведем оценку положения дел И. Пригожина, касающуюся теории динамического хаоса, но вполне приложимую, как мы думаем, к синергетике в целом: «Ситуация здесь сильно напоминает ту, которая имела место в науках о живой природе до появления биохимии и молекулярной биологии, когда основным подходом таксономии -искусство классификации в группы и семейства» [15, с. 152]. Нельзя, впрочем не согласиться с
В. И. Аршиновым и Я. И. Свирским, по словам которых «в настоящее время есть все основания полагать, что именно исследования процессов самоорганизации, осуществляемые в русле становления идей синергетики, ее концептуального аппарата, и являются исходной точкой роста новых образов и представлений в науке. Они в своей совокупности, по-видимому, и будут образовывать основу понятийного каркаса, в котором и посредством которого возможно формирование эпистемологического горизонта так называемой «постнеклассической науки» [16, с. 59]. Подобного рода заключение вполне правомерно. Представления о детерминированном хаосе, степени сложности системы, странных аттракторах, новое учение о времени, об эволюции систем, о самоорганизации, наконец, являющиеся совершенно новыми и не укладывающимися ни в классические, ни в неклассические парадигмы науки [17].
Итак:
1. Между синергетикой и многими другими теориями (теория систем, теория автоволновых процессов, теория диссипативных структур и др.) существует отношение изоморфности, которое объясняется общностью логико-математических средств, обуславливающее возможность перенесения достижений из одной области в другую.
2. Между синергетикой и философией существует отношение, которое мы назвали ассоциативной связью, подразумевая связи образов и представлений философии и науки. Когда мы говорили о парадигмальной специфике теории самоорганизации, мы использовали именно этот тип связи. Нужно, однако, помнить, что ассоциативная связь не может существовать непосредственно между категориями философии и структурами науки: абстрактные философские принципы должны быть персонифицированы, образно интерпретированы,
т.е. мифологизированы. Файерабенд, отождествивший мифологию и науку, смешивает, таким образом, мифологизированную философию и культурологическую научную теорию. Имея ввиду эту опасность следует быть очень осторожным в употреблении терминов: необходимо различать теорию как логико-математическую структуру, как интерпретацию экспериментальных данных и как парадиг-мальную интерпретацию. В первом случае мы имеем ввиду отношение данной теории к другой теории (степень изоморфизма), во втором случае -данной теории и группы экспериментальных фактов (степень адекватности), в третьем случае -культурологическую интерпретацию данной теории и мифологической интерпретации философской доктрины (степень ассоциативной связи).
3. Фундаментальные понятия синергетики (такие как «хаос», «порядок», «сложность», «самоорганизация» и т.д.) являются первичными терминами, т.е. неопределяемыми понятиями, смысл которых должен быть схвачен сразу. Мы видим, таким образом, что интерпретация Т. Куном парадигмы как своего рода гештальта верна. Первичным терминам характерно еще одно свойство - их внутренняя связь, взаимообусловленность. Образно говоря, они составляют понятийную сетку, узлами которой являются первичные термины, а волокна -интуитивными связями. Из системы первичных терминов всегда можно выделить «базис» - совокупность независимых понятий, строго первичных терминов, через которые можно определять все остальное. Формализация, т.е. логикоматематическая экспликация содержания группы первичных терминов и составляет, собственно говоря, создание теории. В синергетике этот процесс далек от завершения, т.е. она пока не существует в виде строгой теории, скорее можно говорить о совокупности идей, методов, моделей и математических подходов.
4. Работа имела целью постановку и решение ряда методологических проблем, связанных с определением статуса фундаментальных понятий синергетики, местом парадигмы теории самоорганизации в системе научных представлений классической, неклассической и, так называемой, «постне-классической» науки, выявлением специфики отношений синергетики к другим областям знания (в том числе и к философии).
Были изложены и критически рассмотрены методологические концепции, представляющие два основных подхода, существующих в постпозитиви-
стской методологии науки (методология дедуктивных наук А. Тарского и теория научных революций Т. Куна).
В связи с недостаточной эффективностью концептуальных подходов, бытующих в современной эпистемологии, был предложен синтетический метод, в рамках которого находят свое место (уточняются и исправляются) достижения постпозитивистской эпистемологии (например, тезис Ку-на-Файерабенда, тезис Дюгема-Куайна). Как нам кажется, предложенный подход лишен многих недостатков, свойственных неопозитивистским концепциям философии науки. Вместе с тем, мы не имели возможности раскрыть все особенности предлагаемого метода и прояснить его философские предпосылки, т.к. это выходит за рамки работы. Мы надеемся, что в дальнейших исследованиях синтетическая концепция будет расширена и доработана, вместе с тем появится (как хочется думать) новый инструмент методологического анализа феномена теории самоорганизации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тарский А. Введение в логику и методологию дедуктивных наук. М.: ИЛ, 1948.
2. Кун Т. Структура научных революций. М.: Изд-во АСТ, 2002. 608 с.
3. Дюгем П. Физическая теория, ее цель и строение. Спб, 1910.
4. Гуссерль Э. Логические исследования. Ч. I. Пролегомены к чистой логике. Спб, 1909.
5. Гуссерль Э. Философия как строгая наука. СПб, 1911.
6. Шустер Г. Детерминированный хаос. Введение. М.: Мир, 1988.
7. Анищенко А. С. Сложные колебания в простых системах. М.: Наука, 1990.
8. Пригожин И., Дефей Р. Химическая термодинамика. М.: Наука, 1966.
9. Bergson H. Oeuvres. Presses Universitaires de France, Paris, 1963.
10. Henderson L. J. The Order of Nature. Harvard Univ. Press, Cambridge, Mass., 1917.
11. Пригожин И. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985.
12. Уайтхед А. Н. Избранные работы по философии. М.: Прогресс, 1990.
13. Берталанфи А. фон. Общая теории систем - обзор проблем и результатов. // Системные исследования. Ежегодник. М., 1969.
14. Берталанфи А. фон. История и статус общей теории систем. // Системные исследования. Ежегодник. М., 1973.
15. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение. М.: Мир, 1990.
16. Аршинов В. И., Свирский Я. И. Философия самоорганизации: Новые горизонты. // Общественные науки и современность. М.: Наука, 1993.
17. Галимов Б. С. Синергетика обновления. Вестник БашГУ, №3(1). Т. 14, 2009. С. 1205-1209.
Поступила в редакцию 11.04.2012 г.
