Ш. Наука о самоорганизации и современная синергетика
1. Наука о самоорганизации

Существование особого природного явления — самоорганизации, характеризуемого параметрами yr­ и Е?, т. е. ростом степени неравновесия и затратой энергии, должно быть предметом изучения специальной научной области. Большинство ученых эту область науки называют сейчас синергетикой, хотя и есть сомнения в строгости применения такого термина. Сомнения возникли в связи с тем, что как показано выше (гл. II) существуют два типа самоорганизации: для индивидуальных систем (континуальный с синкретическим механизмом) и для коллективных макросистем (когерентный с синергетическим механизмом). При этом термин синергетика, отражающий кооперативные взаимодействия в макросистеме, предложен Хакеном [48] для второго типа и непригоден для первого. Более того оказалось, что когерентная самоорганизация является производной от континуальной и может не проявиться без исходной континуальной самоорганизации составляющих множество компонентов, т. е. синкретический механизм самоорганизации индивидуальных систем может породить синергетический механизм самоорганизации множества, но не наоборот. Еще большую подчиненность всех проявлений самоорганизации ее первому типу мы видим в случае прогрессивной эволюции с естественным отбором, которая возможна только как саморазвитие континуальной (синкретической) самоорганизации и не имеет места для макросистем с когерентной (синергетической) самоорганизацией.

Поэтому, если уж выбирать из двух терминов наиболее строгое название для науки о самоорганизации, охватывающее все ее проявления в разных типах самоорганизации и ее связях с прогрессивной эволюцией, то такую науку надо было бы называть синкретикой. Однако, учитывая современный синергетический бум в науке и стремление связывать с синергетикой все проявления самоорганизации, включая и эволюцию (см., например. [40], с. 37), можно было бы договориться о расширении хакеновского определения синергетики до понятия, охватывающего все проявления самоорганизации и называть науку о самоорганизации «синергетикой» в обобщенном расширенном понимании, которое имеет синкретика. Тем более, что в таком расширенном понимании термин синергетика уже все чаще применяется.

К сожалению, в работах по современной синергетике наблюдается нежелательная тенденция к превращению названия науки синергетики в название явления, подменяющего самоорганизацию. С такой путаницей и размыванием понятий согласиться нельзя. Это не просто ошибка, связанная с непониманием сути явления самоорганизации, но и шаг к утрате предмета науки о самоорганизации и выхолащивания ее научного статуса. К такому же нежелательному эффекту приводит и расширительное понимание синергетики на основе общих свойств фундаментальных процессов организации и самоорганизации в сложных явлениях без выделения физической сути самоорганизации о чем речь ниже.

2. Расширительное понимание синергетики на основе общих свойств сложных систем и утрата специфики физического смысла самоорганизации

Из сказанного выше (гл. П), следует, что существуют разные сложные явления, в которых происходит сочетание и сопряжение процессов самоорганизации и организации, процессов упорядочения хаоса, имеющих два направления, и хаотизации упорядоченных состояний, также имеющих два направления. При описании общих свойств соответствующих систем без разделения (выделения) составляющих их процессов самоорганизации и организации по их физическим критериям (yr­; yr? и E?; E­, возникает иллюзия однозначности описания проявлений самоорганизации такими общими свойствами и возможны ошибки в установлении определяющих характеристик. Ибо объекты и процессы самоорганизации и организации могут различаться только по указанным выше физическим критериям и не различаются по этим общим свойствам. Поэтому нельзя в качестве определяющих характеристик самоорганизации и науки синергетики брать такие общие характеристики сложных систем, как открытость системы, неравновесность, динамизм, нелинейность математического описания, иерархическую сложность, фрактальность, способность к образованию странных аттракторов и т. д. Все эти признаки имеют место и для процессов организации, стремящихся к равновесию (yr?).

При попытках определять современную синергетику по указанным признакам, как «нелинейную динамику», «нелинейный мир», «иерархическую сложность» и пр., по существу происходит утрата специфики физического смысла самоорганизации, так как такая «синергетика» перестает различать самоорганизацию (yr­) и организацию (yr?) и видит лишь совместное проявление этих процессов в сложном явлении в виде указанных общих признаков. Это также вредит строгости науки о самоорганизации как и подмена названия изучаемого явления самоорганизации названием изучающей его науки «синергетики», на что уже обращалось внимание выше. И то и другое приводит к утрате специфики предмета науки о самоорганизации и уводит от решения главной задачи этой науки — изучения природы, физической сущности и механизма явления самоорганизации.

Конечно, изучать сложные явления с их описанием по указанным общим признакам нужно и это имеет самодостаточную ценность, как вне науки о самоорганизации, так в ее пределах. Однако надо отдавать отчет, в том что дает это изучение для науки о самоорганизации и как оно может помешать ее развитию, если не различать физическую сущность процессов самоорганизации и организации.

К сожалению, те неясности и неразбериха, которые возникли в современной синергетике, связанные с применением общих характеристик сложных систем для характеристики частного явления самоорганизации произошли не от недостатков теоретического уровня, а наоборот, в связи с особенностями самого высокого теоретического уровня, свойственного нашим математическим школам синергетики. Ибо именно разработанные математические модели нелинейной динамики не различают физической сути процессов yr­ и yr? и выдают лишь совокупность общих их характеристик (динамичность, нелинейность). Виноват здесь сам математический метод, который дает общее описание явления и не может вскрыть суть процессов yr­ yr?, если ее не вложить в модели заранее.

3. Неправильное использование термина «самоорганизация» в связи с непониманием сути самоорганизации как антиэнтропийного процесса

Непонимание различий физической сути процессов самоорганизации (yr­, E?) и организации (yr?, E­) и попытки отождествлять термин самоорганизация в общем значении «упорядочения», имеющего, как известно, два направления (yr­ и yr?) приводит часто к путанице в этих понятиях и к неправильному использованию термина самоорганизация (антиэнтропийный процесс) для обозначения альтернативного явления организации (энтропийный процесс). Такие ошибки можно встретить даже в специальных работах по синергетике, не говоря уже о работах, подверженных моде на синергетику, в которых используются красивые термины самоорганизация и синергетика без должного знания сути [70–71]. Это вносит путаницу и засоряет научный язык.

Примеры такого неправильного применения термина самоорганизация можно найти в появившейся недавно интересной и полезной работе Жана Мари Лена [72], посвященной проблемам надмолекулярной химии. Для обозначения процессов межмолекулярных взаимодействий крупных молекул «рецептора» с другими более мелкими молекулами за счет водородных и других слабых нековалентных связей, приводящих к образованию комплексов в соответствии с законами равновесной термодинамики, он применяет термины: «самопроцессы», «самоассоциация», «самоорганизация» на основании лишь того, что такие процессы самопроизвольны. При этом, он забывает, что все другие процессы химии также идут самопроизвольно в направлении к равновесию (yr?), подчиняясь энтропийному принципу (второму закону термодинамики) и не являются процессами самоорганизации. Здесь он дважды неправ. Во–первых, называть надмолекулярные химические процессы «самопроцессами» на основе их самопроизвольности и не называть таким же образом и противопоставлять им все другие самопроизвольные процессы химии — не логично. Во–вторых, применять приставку само– (self) ни для тех, ни для других процессов в принципе нельзя, так как те и другие процессы энтропийные, т. е. являются процессами организации (yr?). В то время как процессы самоорганизации, также протекающие самопроизвольно, имеют антиэнтропийную направленность (yr­). Приставка self (само–) для таких процессов введена не потому, что они самопроизвольны, а потому, что антиэнтропийны.

Понимания этого в книге Лена нет и нельзя согласиться с неправомерным использованием терминов с приставкой само–, вносящим путаницу в научную терминологию.

В то же время можно привести примеры совершенно правильного понимания физической сути явления самоорганизации и его использование для объяснения сложных явлений. Так, геолог В.Л. Сывороткин [73], рассматривая проблему самоуправляемости процессов на планете Земля, совершенно справедливо связывает самоорганизацию со способностью к воспроизводству антиэнтропийных состояний и с накоплением запаса потенциальной энергии.

Каким–то оправданием неправильного применения терминов самоорганизация и организация может служить существующая условность и семантическая нечеткость этих терминов. Обстоятельства первоначального определения смысла самоорганизации забываются, да и известны они узкому кругу специалистов, в то же время имеется большое желание называть любые самопроизвольные процессы упорядочения самоорганизацией. При этом возникает даже сомнение в том, что процесс истинной самоорганизации, идущей за счет части энергии энтропийного процесса меньше заслуживает приставки само–, чем сам энтропийный процесс организации, идущий самопроизвольно и дающий эту энергию.

Очевидно, что порядок в использовании терминологии может быть установлен только при введении строгих определений: самоорганизация это неравновесное упорядочение, а организация — равновесное упорядочение. Так как неравновесное и равновесное упорядочение различаются по своей физической сущности, направленности, активному или пассивному характеру, можно все это использовать при определении самоорганизации на основе любого синонима упорядочения. Например, термины самоорганизации и организации чаше всего путают, считая их синонимами упорядочения и забывая при этом, что упорядочение имеет разную направленность (активную и пассивную), приводящие к самоорганизации и организации. Если пойти на поводу такого течения, то истинную самоорганизацию (активное упорядочение) можно было бы называть активной самоорганизацией или же активной организацией при явной излишности первого термина. При этом придется исключить и сам термин самоорганизация и говорить лишь об активном и пассивном упорядочении, активной или пассивной организации, или же организации I и II рода и т. п. По–видимому, это неправильный путь и следует придерживаться первого варианта, опираясь на распространение необходимых знаний о физической сущности рассматриваемых явлений.

Мифологизация и мистификация самоорганизации и синергетики. Утрата научного статуса синергетики с превращением ее в отдельную область культуры

Определенная доля мистики всегда содержалась в понимании проявлений самоорганизации, в том числе и жизни, основанном на одновременном признании этих фактов и незыблемости второго начала, т. е. его универсальности, так как одно противоречило другому, но все же существовало. Даже первые фундаментальные работы И. Пригожина, объясняющие образование диссипативных структур, воспринимались с долей непонятности и мистики. Всякая мистичность и необычность полностью исчезает, когда наука о самоорганизации приходит к признанию новой парадигмы, делящей мир на объекты с равновесной и неравновесной организацией и процессы организации и самоорганизации, подчиняющиеся разным физическим принципам: энтропийному и антиэнтропийному. Процесс самоорганизации воспринимается при этом не более чудесным и необычным, чем альтернативный ему процесс равновесной организации: оба подчиняются законам физики, но только разным.

Однако в современной синергетике отмечается возрождение мистификации явления самоорганизации и самой синергетики. Причина этому исходное непонимание физической сути явления самоорганизации или утрата понимания специфики физических критериев самоорганизации в результате увлечения общими для процессов (yr? и yr­) характеристиками сложных систем. Именно при этом начинаются разговоры о некоей таинственности рождения порядка из хаоса, о таинственных параметрах порядка, о тайнах возникновения иерархической сложности и фрактальности, о тайнах возникновения странных аттракторов и т. д. Здесь нет никаких тайн, так как все эти проявления присущи и альтернативным процессам организации, хорошо изученным в классической науке. Необходимо лишь разобраться в различии физической сути процессов самоорганизации и организации, которая игнорируются или не понимаются.

При таком подходе синергетика вообще теряет научный статус, мифологизируется и постепенно превращается при все большем и большем вкладе гуманитариев в некоторое качественное и эмоциональное видение отдельных эффектов самоорганизации в их неразделенном с организацией виде в сложных системах; превращается в особое движение в науке о становлении бытия [40] (с. 5) в философию надежды [40] (с. 37), в отдельную область культуры [40] (с. 5), которая начинает существовать наряду с настоящей научной синергетикой, философией, религией, мифологией и искусством.

Конечно, раз возникло такое течение мысли вследствие все более и более расширительного понимания синергетики — пусть существует и обслуживает эту область культуры, но при этом нужно учитывать, что наука о самоорганизации — это нечто другое. Наука о самоорганизации и в психосоциальных, и в экологических, и гуманитарных аспектах может быть также строга и количественна, как и в естественно научных областях, если изучается ее истинный предмет — явление самоорганизации. Это явление имеет одну и ту же физическую сущность (yr­; E?) во всех его проявлениях на всех уровнях развития материи, включая и психосоциальный, но различается по качественным особенностям и формам проявления.

Поэтому, если гуманитариев, занимающихся сложнейшими проблемами жизни и развития человеческого общества, духовности и сознания вооружить теоретической основой, дающей правильное понимание физической сути самоорганизации, то они смогут изучать проблемы самоорганизации и синергетики в своей области на самом строгом научном уровне, исключающем какую–либо мистификацию и мифологизацию. Мифологизация современной синергетики и ее теоретический тупик, который Г.Г. Малинецкий [52] принимает за конец синергетики, произошли не потому, что гуманитарии и философы, не искушенные в физике, давали все более расширительные и неопределенные толкования синергетики, а потому, что естественники, слишком хорошо искушённые в математике, создали убедительные математические модели сложных явлений, описывающие их некоторые общие свойства, но не чувствительные к различению процессов самоорганизации и организации. Этот недостаток, свойственный самой математике, как языку описания, а не ученым, его использующим, сами они даже и не заметили, но поспешили утвердить неоднозначное толкование синергетики, основанное на общих свойствах (например, нелинейная динамика [51], [74] и пр.), что привело к утрате истинного предмета этой науки, к утрате понимания физической сущности самоорганизации и стремления ее изучить.

Следовательно, причиной указанного кризиса и потери научного статуса «современной синергетики», связанной с ее расширительными толкованиями, является указанная теоретическая база, обеспечивающая устойчивое непонимание физической сущности процессов самоорганизации.

Литература

1. М. Планк. Термодинамика. М.–Л.: Госиздат. 1925.
2. К.Э. Циолковский. Второе начало термодинамики. Калуга. Изв. Калужского общества изучения природы. 1914.
3. Дж. Льюис. Анатомия науки. М.–Л.: Госиздат 1929.
4. Э. Шредингер. Что такое жизнь? (С точки зрения физики). М–Л.: ИЛ. 1947. 146 с.
5. И.И. Гвай. К.Э. Циолковский о круговороте энергии. М.: Изд. АН СССР. 1957. 80 с.
6. В.И. Вернадский. Биосфера. М.: Мысль. 1967.
7. Дж. Бернал. Наука в истории общества. М.: ИЛ. 1956.
8. А.А. Гухман. Об основаниях термодинамики. Алма–Ата. Изд.: АН Казах. ССР. 1947.
9. В. Байер. Биофизика. М.: ИЛ. 1962.
10. К.С. Тринчер. Биология и информация. М.: Наука. 1964.
11. О. Мейергоф. Термодинамика жизненных процессов. М.–Л.: Госиздат. 1928.
12. К. Оппенгеймер. Химические основы жизненных процессов. М.–Л.: Биомедгиз. 1934.
13. П.П. Лазарев. Современные проблемы биофизики. М.–Л.: Изд. АН СССР. 1945.
14. А.Г. Пасынский. Биофизическая химия. М.: Высшая школа. 1963.
15. Б.Н. Тарусов. Основы биофизики и биофизической химии. Т. 1. М.: Высшая школа. I960.
16. Н. Eyring, R.P. Boyce, J.D. Spikes. Thennodinamics of living systems. In: Comparative Biochemistry. V. I. 1960. N.–Y. Acad. Press. 15–73 p.
17. H.J. Morowitz. Energy Flow in Biology. 1968. N.–Y. Acad. Press.
18. M.B. Волькенштейн. Молекулы и жизнь. Введение в молекулярную биофизику. М.: Наука. 1965.
19. В.Ф. Антонов. Термодинамика биологических систем. В сб.: Биофизика. 1968. М.: Высшая школа. 13–47 с.
20. R. Glaser. Einfuhrung in der Biophysic. 1971. Jena. VEB Gustaw Fischer Verlag.
21. Термодинамика биологических процессов. (Под ред. А.И. Зотина). М.: Наука. 1976. 278 с.
22. А.П. Руденко. Термодинамические закономерности химической эволюции и основы биоэнергетики. В кн.: Методологические и теоретические проблемы биофизики. 1979. М.: Наука. 120–127 с.
23. П. Гленсдорф, И. Пригожин. Термодинамическая теория структуры устойчивости и флуктуаций. М.: Мир. 1973. 280 с.
24. Г. Николис, И. Пригожий. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир. 1979. 512 с.
25. И. Пригожий. От существующего к возникающему. М.: Наука. 1985. 328 с.
26. Б.П. Белоусов. Периодически действующая реакция и ее механизм. В сб. рефератов по радиационной медицине за 1958 г. М.: Медгиз. 1959. 145 с.
27. А.М. Жаботинский. Концентрационные автоколебания. М.: Наука. 1974. 178 с.
28. А.М. Жаботинский. Колебания и волны в гомогенных химических системах. В сб.: Физическая химия. Современные проблемы. М.: Химия. 1987. 6–47 с.
29. А.П. Руденко. Саморазвивающиеся каталитические системы. ДАН СССР. 1964. Т. 159. 1374–1377 с.
30. А.П. Руденко. Теория саморазвития открытых каталитических систем. М.: Изд–во МГУ. 1969, 276 с.
31. А.П. Руденко. Физико–химические основания химической эволюции. ЖФХ. 1983. Т. 57. 1597–1608 с.; 2641–2658 с.; 1987. Т. 61. 1457–1471 с.
32. М. Эйген. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. М.: Мир. 1973. 216 с.
33. Ю.М. Романовский. Процессы самоорганизации в физике, химии и биологии. М.: Знание. 1981. 48 с.
34. С.П. Курдюмов. Г.Г. Малинецкий. Синергетика — теория самоорганизации. (Идеи, методы, перспективы). М.: Знание. 1983.
35. Д. Гарел, О. Гарел. Колебательные химические реакции. М.: Мир. 1986. 148 с.
36. И.К. Кудрявцев. Химические нестабильности. М.: Изд. МГУ. 1987. 255 с.
37. Е.Н. Князева, С.П. Курдюмов. Законы эволюции и самоорганизация сложных систем. М.: Наука. 1994.
38. В.Г. Буданов. Синергетические аспекты информационных кризисов и культуры. В кн.: Философия и наука. М.: ИФРАН. 1996.
39. С.П. Капица, С.П. Курдюмов, Г.Г. Малинецкий. Синергетика и прогнозы будущего. М.: Наука. 1997. 286 с.
40. Синергетика. (Труды семинара. Вып. 1.). М.: Изд. МГУ. 1998. 256 с.
41. Синергетика и методы науки. (Под ред. М.А. Басина). С.–Петерб.: Наука. 1998. 440 с.
42. L. Onsager. Phys. Rev., 1931. V. 37. N4. 405 p.; 1931. V. 38. N12. 2205 p.
43. А.М. Turing. // Phil Trans. Roy. Soc., London. 1952. В 237. 37 p.
44. А.С. Щербаков. Самоорганизация материи в неживой природе. Философские аспекты синергетики. М.: Изд. МГУ. 1990. 111 с.
45. А.П. Руденко. Самоорганизация и прогрессивная эволюция в природных процессах в аспекте концепции эволюционного катализа. // Росс. Хим. журн. 1995. Т. 39. N2. 55–71 с.
46. И. Пригожин. Введение в термодинамику необратимых процессов. М.: Издатинлит. 1960.
47. И. Дьярмати. Неравновесная термодинамика. М.: Мир. 1974. 304 с.
48. Г. Хакен. Синергетика. М.: Мир. 1980.
49. В. Эбелинг. Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир. 1980. 279 с.
50. Ю.Л. Климантович. Динамический и статический хаос. Критерий степени упорядоченности в процессах самоорганизации. // В сб.: Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. М.: «Арго». 1994. 98–126 с.
51. Ю.Л. Климантович. Нелинейная динамика открытых систем. М.: Наука. 1995.
52. Г.Г. Малинецкий. Синергетика. Король умер. Да здравствует король! В кн.: Синергетика. (Труды семинара. Вып. 1.). М.: Изд. МГУ. 1998. 52–80 с.
53. А.П. Руденко. Эволюционная химия и естественноисторический ПОДХОД к проблеме про исхождения жизни. // Ж. ВХО им. Д.И. Менделеева. 1980. Т. 23. N4. 890–404 с.
54. А.П. Руденко. Теория и методология систем с циклической формой внутренних процессов с учетом проблем развития материи. // В кн.: «Циклы природы и общества» (Материалы IV Международной конференции). Часть7nbsp;II. 1996. Ставрополь: Изд. Ставропольского университета. 11–20 с.
55. Э.С. Бауэр. Теоретическая биология. М.–Л.: ВИЭМ. 1935. 206 с.
56. А.П. Руденко. Равновесная и неравновесная структурная организация природных объектов как основа их системной классификации. // В кн.: Система планета Земля. (Материалы научных семинаров). М.: РОО «Гармония». 1999. 7–12 с.
57. Синергетика. Труды семинара. Том 2. М.: Изд–во МГУ. 1999. 17–36 с.
58. С.З. Рогинский. // В сб.: Проблемы кинетики и катализа. Т. 6. М.–Л.: Изд АН СССР. 1949. 27 с.
59. Н.И. Кобозев. // Учен. записки МГУ. М.: 1955. В. 174. 125 с.
60. С.А. Подолинский. Труд человека и его отношение к распределению энергии. Ж. «Слово». 1880. (По книге «Подолинский Сергей Андреевич» (Под ред. И.И. Мотанова)). М.: Ноосфера. 1991. 82 с.
61. С.Г. Терешкова. Механизм возвратно–последовательной дегидратации кристаллогидратов фосфатов. // Журн. физ. хим. 1994. Т. 68. N4. 742–746 с.
62. С.Г. Терешкова. Затухающая спираль — как форма осуществления химических превращений. В сб.: Циклы природы и общества. Ставрополь. 1995. Часть III/IV. 86–87 с.
63. С.Г. Терешкова. Модель колебательных реакций, в основу которых положена химическая природа явлений. В сб.: Циклы природы и общества. Ставрополь. 1996. Часть II. 112–114 с.
64. С.Г. Терешкова. Закон нелинейной опосредованной обратимости химических реакций. В сб.: Циклы природы и общества. Ставрополь. 1997. Часть I. 100–102 с.
65. А.П. Руденко. Пути и перспективы решения экологических проблем в связи с развитием эволюционной химии. В кн.: Философские проблемы глобальной экологии. М.: Наука. 1983. 173–196 с.
66. Our common future. The World Commission on Environment and Development. N.–Y., Oxford University Press. 1987. 383 p.
67. Г.А. Кузнецов. Экология и будущее. (Анализ философских оснований глобальных прогнозов). М.: Изд. МГУ. 1988. 160 с.
68. Н.И. Моисеев. Человек и ноосфера. М.: Молодая гвардия. 1990. 352 с.
69. А.П. Федотов. Введение в глобалистику. (Наброски теории современного мира). М.: ТОО СИМС. 1997. 128 с.
70. Высокоорганизованные каталитические системы. Всеросс. совещание. 9–10 июня 1998. Тезисы докладов. Черноголовка. 1998. 6, 17, 20 и др. с.
71. 2–я Международная конференция: «Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии». Авторефераты докладов. С.–Петербург. 1998. 58 и др. с.
72. Жан Мари Лен. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы. Новосибирск: Наука. 1998. 333 с.
73. В.Л. Сывороткин. Планета Земля — самоуправляющая система. В кн.: Система планета Земля. (Материалы научных семинаров). М.: РОО «Гармония». 1999. 1–7 с.