«Основания синергетики» Глава V
Нелинейный мир — это мир с иными, отличающимися от привычных для классической науки закономерностями. Это — закономерности вырастания сложных структур из малых флуктуаций (хаоса), построения сложного эволюционного целого из частей, направленности течения процессов, иные принципы симметрии и управления процессами развития сложных систем. Причем важно понять, что все реальные системы, как правило, открыты и нелинейны. И наоборот, закрытость и линейность есть исключение из правила, чрезмерное, часто неправомерное, упрощение действительного положения дел
Когда рушится все, наступает час философии.
М. Хайдеггер То, что считают невозможным, непонятным, невероятным, или вообще невообразимым, станет поражающе верным. Парацельс Новые представления о хаосеХаос есть способ самообновления. Франциско Варела |
В синергетике прежде всего подвергается переоценке роль хаоса в процессе эволюции нелинейных сложноорганизованных систем мира.
Всякий процесс развития сопровождается огромным фоном случайностей. Они имеют слабое, несоизмеримое с основным течением влияние, никак не сказываются, забываются, не определяют динамику развертывания процесса, его «судьбу». Природа пробивает свой путь через множество тщетных попыток, пустых проб. Сколько видов колебаний атомов (мод) «вымирает», подавляется, подчиняется одному виду (одной моде) при установлении когерентного излучения лазера? Сколько биологических видов и разновидностей вымирает в ходе эволюции, оказывается нежизнеспособными? Сколько «тонн словесной руды» требуется перерыть, пока не ляжет на бумагу одна вечная поэтическая строфа? Какой хаос мыслей и рой образов должен носить в себе ученый, чтобы, как выразился Ницше, «быть в состоянии родить танцующую звезду» , — выдвинуть новую, открывающую эпоху в науке, идею? Сколько тщетных, но неизбежных попыток делается в культуре нашей эпохи, чтобы жило и было оценено нашими потомками через век, может быть, только 5% из всего нашего наработанного багажа?
Кажется, что все это зря, все впустую. По крайней мере, подавляющее большинство усилий и попыток оказываются напрасными, ни к чему не приводят. Как будто бы хаос только разрушителен. Прошлое делает массу попыток и только одна или очень немногие из них пробиваются на следующий временной уровень (стадию) бытия. Оно как бы прощупывает этот узкий проход в будущее, реализуя и испытывая веер возможностей. Классически ориентированный исследователь, действительно, имел основания пренебрегать этим огромным океаном случайностей и занимать свой ум исключительно лишь поисками закономерного течения событий.
Эти представления имеют глубокие корни в культуре различных цивилизаций в виде идей о жертвенности. Добро и зло, организация и разрушение, рождение нового и умирание, многочисленные нелепые и неудачные попытки — все в мире уравновешено. Инферны, зло — в известном смысле — необходимы, ибо на их основе строится добро, организация. Без зряшного и пустякового не будет стоящего, без пустой породы не будет бриллианта.
Идеями жертвенности пропитаны все религии мира, все стадии развития человеческого сознания, начиная с мифологического сознания, с мифа. Жертвенность — один из инвариантов религий мира.
В самых глубинах индийской культуры возникли космологические мифы о Пуруше, вселенском гиганте, из частей которого возникает и строится Вселенная. Эти мифы нашли отражение в гимнах Ригведы. Сотворение мира представляется актом бога, совершающего жертвоприношение. Жертвой творца строится мир.
Жертвами стимулируется весь ход биологической эволюции и прогресс человеческого рода. Умирает больное, слабое животное, и выигрывает стадо его сородичей. В ходе эволюции вымирали целиком многочисленные биологические виды, и это ускоряло ход эволюции живого. Известно, например, что в настоящее время на Земле обитает от 3 до 10 миллионов биологических видов, которые представляют менее 1% (!) всех тех видов, которые существовали на протяжении всей геологической и биологической истории Земли. Повышение избирательности связано с повышением выживаемости видов.
Умирает человек, и на его костях прогрессирует человеческий род. Сложная организация возникает и прогрессирует за счет траты, «порчи», «сжигания», засорения окружающей среды. К. тому же, чем выше ее темп развития, тем больше траты, сильнее «выжигание» среды, масштабнее жертвы.
Творческая, исследовательская деятельность ученого, как, впрочем, и любая подлинно творческая деятельность, связана с огромными жертвами. Ничего нельзя достигнуть в творчестве без ежедневного сознательного отказа от привычных для большинства времяпоглощающих занятий, без увлеченности, без погружения в размышления. Ученый вынужден тратить огромное количество времени, а также душевных, психических, и материальных, физических, сил на науку. Интенсивное интеллектуальное творчество нередко приводит к ускорению «сгорания» сомы, к преждевременной смерти талантливых людей. И тем не менее все эти жертвы на алтарь науки и культуры не гарантируют, что творчество ученого оставит след в культуре будущих веков.
Жертвы необходимы всюду, ибо без них не будет нового. Закон эволюции жесток. В мире должна быть определенная доля «зла», хаоса, разрушения, блужданий, зряшности, ибо только на этой основе может возникнуть нечто значимое, ранее небывшее, невиданное и незнаемое.
Синергетика демонстрирует многоликость хаоса и скрытые потенции малых флуктуаций, случайностей. Отнюдь не всегда хаос — зло. Вовсе не во всех случаях малое и случайное несущественны. Когда и какой случайности (флуктуации, хаосу на микроуровне) удается прорваться и определить вид общего течения событий, становящейся структуры, природного или социального образца? — Синергетика дает вполне конкретный и конструктивный ответ на этот вопрос.
Для этого необходимо особое состояние открытой нелинейной среды — состояние неустойчивости. Оно означает, по сути, чувствительность нелинейной среды к малым флуктуациям, усиливаемым посредством механизма нелинейной положительной обратной связи. В состоянии неустойчивости фактически всегда заключено нечто, указывающее на связь микро- и макромасштабов. Именно в этих условиях малые возмущения могут определять макрокартину бытия, вид макроструктуры, а малое и случайное имеет прямой выход в макромир. Человек в состояниях такого рода может быть чувствителен к малым (внешним и внутренним) влияниям. Например, когда говорят, что человек умер от старости, то за этим фактически стоит убеждение, что смерть наступила не от какой-либо конкретной причины, а обусловлена общим системным разрушением человеческого организма (малый сбои любого органа может привести к печальному исходу).
Парадоксально само существование структур в открытых нелинейных средах (системах) — так называемых диссипативных структур. Как возможна локализация процессов в средах, где есть постоянный размывающий фактор — диссипация, где есть неравновесность, открытость — источники энергии и стоки? За счет чего, например, образуются ячейки Бенара при конвекции жидкости или газа, структуры горения или, уж совсем удивительно, — структуры тепла? Последние парадоксальные явления исследованы в Институте прикладной математики РАН , а образование тепловых структур названо феноменом инерции тепла. Как можно объяснить характер пространственно-временной ограниченности процессов, форму возникающих структур?
Почему процессы в среде выстраиваются именно таким, вполне определенным образом, почему возникают именно такие структуры? Вообще говоря, это — одна из загадок, которую не могли решить древние: почему совершенное, гладкое, однородное целое вдруг распадается на какие-то локализованные части? Кто его так «портит»? Что локализует процессы на среде, сохраняет форму возникающих структур?
Достаточно вспомнить конвективные ячейки. Классический пример: если налить масло на сковороду, на дне которой поддерживается высокая температура, а на поверхности, граничащей с воздухом, более низкая, то через масло будет осуществляться передача энергии, поток тепла от дна к поверхности. Если увеличить разницу температур до некоторой критической, то в масле самопроизвольно возникает гидродинамическое движение: восходящие и нисходящие струи жидкости, образующие так называемые конвективные ячейки. Удивительно, но все эти ячейки выглядят как одинаковые шестигранные структуры. Значит, структуры — это определенным образом организованные процессы в среде. В самом деле, если взять сковороду меньшего размера, то структуры будут такими же, т. е. форма и размер ячеек определяются параметрами среды (коэффициентом теплопроводности, вязкости среды и другими свойствами), а не граничными размерами.
Если мы хотим описать это явление уравнением Навье-Стокса вместе с уравнением теплопроводности, то получаем эти шестигранные ячейки и численно (путем расчетов на ЭВМ) и приближенно аналитически. То есть это явление понято и воспроизводится на математической модели нелинейной среды. Парадоксально, что в самой нелинейной модели среды содержатся уже характерные размеры ячеек, не зависящие от величины сковородки, а зависящие от свойств самого процесса в среде. Это совершенно новая постановка для математики.
В математике известна классическая задача Штурма-Лиувилля, смысл которой таков: допустим, мы присутствуем при игре на скрипке, струны которой изготовлены из определенного материала. Музыкант зажимает струну в определенном месте (заданы краевые условия) и проводит смычком, вызывая собственные колебания, которые зависят от свойств струны и от граничных условий (тон зависит от места, где струна зажата). Вот классическая задача линейной математической физики. А у нас другая задача: есть сама среда, и независимо от размеров этой среды в ней содержится спектр форм-структур (если они только не влезают внутрь этих ячеек, не портят самую простую ячейку).
Самые простейшие проявления процессов локализации в нелинейных средах — вихри в жидкости. Они имеют определенные размеры, время существования, могут самопроизвольно зарождаться при обтекании тел, возникать и исчезать в жидкостях и газах в режимах перемежаемости, близких к турбулентному состоянию. Примером могут служить солитоны, возникающие в различных нелинейных средах. Еще сложнее (с точки зрения определенных математических подходов) — диссипативные структуры. В этой области получено много интересных результатов, как эспериментальных, так и теоретических.
Итак, на определенных участках среды может иметь место локализация процессов в виде солитонов, автоволн, диссипативных структур. Причем отдельные состояния среды могут переноситься по среде в виде волн, сохраняющих жесткую пространственную структуру даже в случае диссипативных сред. В других случаях в определенных участках среды могут возникать колебательные процессы, образовываться и самоподдерживаться диссипативные структуры. Структуры могут возникать и исчезать (как вихри в явлениях перемежаемости), наконец, могут возникать макроскопические хаотические процессы (турбулентность, диффузионный хаос). Всюду важно выделить, как одну из глубоких причин, локализацию процессов на среде в виде структур, имеющих определенную форму, архитектуру.
Вспомним задачу Тьюринга, возникающие и самоподерживающиеся в ней стационарные структуры. Они имеют определенные размеры. То есть в среде возникают характерные длины. Длины возникают в одномерной задаче, а в многомерной возникают характерные области, где процесс происходит. В других областях он не происходит. Как же так? Работает диффузия, теплопроводность, а, например, процесс горения локализуется только в определенной области и не распространяется вокруг. В случае самоподдержания локализованных стационарных структур локализация процессов на отдельных участках среды обусловлена действием нелинейных объемных стоков (напомним, что среда открытая, а это значит, что в математической модели среды в правой части уравнений представлены объемные источники и стоки с коэффициентами, нелинейно зависящими от искомых функций).
Действие нелинейных объемных источников может приводить к развитию процессов в среде в режимах с обострением, что, в свою очередь, сопровождается локализацией процессов диффузии на ограниченных пространственных областях и возникновением в них локализованных процессов — нестационарных диссипативных структур.
Сама локализация есть внутреннее свойство режимов с обострением. Это — наиболее парадоксальный из представляемых в этой книге результатов исследований процессов в открытых нелинейных средах. И кроме того, данный результат иллюстрирует специфичность и продвинутость этих исследований по сравнению со школой И.Пригожина.
Для объяснения механизмов локализации процессов прослеживается характер действия нелинейных факторов в среде. Фактор рассеяния (диссипации) и фактор нелинейности источника — совместно — делают возможным образование регулярной структуры в открытой нелинейной среде. Напомним, что поведение любой системы может быть представлено бесконечным рядом гармоник (мод) с временным коэффициентом перед каждой. Если в модели линейной системы различные виды гармонических колебаний (гармоник, или мод) независимы, то в модели нелинейной — устанавливается вполне определенная связь между ними. Причем характер этой связи всецело определяется нелинейностью. Дело может обстоять таким образом, что один вид колебаний (одна гармоника) энергетически поддерживается в силу открытости системы, т.е. туда накачивается энергия. В таком случае поступающая энергия перераспределяется — в силу нелинейности — не по всему спектру колебаний (мод), а сугубо избирательно. То есть в нелинейной среде могут поддерживаться, подпитываться энергией лишь определенные виды колебаний, определенные гармоники.
Процессы в нелинейной среде могут происходить и несколько иначе. Избирательность может быть вызвана неравномерным по спектру затуханием процессов, хотя энергия передается по всему спектру гармонических колебаний без пропусков. В любом случае подпитка энергией по спектру и ее восприятие — в комплексе — происходят избирательно. Эта избирательность, еще раз подчеркнем, определяется нелинейными свойствами среды.
Теперь делается понятным механизм процесса самовыстраивания структуры в среде. Рассеивающий (диссипативный) фактор действует, конечно же, повсюду. Вообще говоря, все затухает, но не одинаково. В силу нелинейности диссипацией «выжигаются», уничтожаются, гасятся лишь некоторые виды колебаний (гармоник), которые недостаточно поддерживаются энергетически. А остальные виды колебаний (гармоник) «выживают» и усиливаются опять-таки в силу нелинейности. Причем разрушаемые и растущие, подпитываемые гармоники могут достаточно долго сосуществовать, создавая переходный процесс к развитому асимптотическому состоянию, которое определяется всего несколькими гармониками.
Диссипация на фоне нелинейных связей в среде работает подобно ножу скульптора, который постепенно, но целенаправленно (всего лишь!) отсекает все лишнее от каменной глыбы. А диссипативные процессы и рассеяние являются, по сути дела, макроскопическими проявлениями хаоса на микроуровне. Хаос, стало быть, — не зло, не фактор разрушения, а сила, выводящая на аттрактор, на тенденцию самоструктирования нелинейной среды.
Эти результаты строгой науки поразительно близки с образом Огня в мире представлений «Агни-йоги», в представлении об Универсуме как Мире Огненном.
Всякий личный мир освещен заревом Костра,
пожирающего ветхие формы.
Та мудрость Творца сулит Новый град,
сжигая, творит .
Огонь уничтожает ненужное, слабое, то, что само вскоре отпадет. Он ускоряет кончину ради создания.
Можно суммировать, что для возникновения эффекта локализации (структуры) в среде (системе) необходимы три фактора. Во-первых, среда (система) должна быть открытой, т.е. в нее должны поступать вещество, энергия или информация, компенсирующие потери на рассеяние, затухание, диссипацию. Во-вторых, необходима нелинейность, обусловливающая определенные связи между гармониками (модами), которые приводят к избирательной чувствительности системы к внешним воздействиям. В-третьих, должен быть фактор, который «выедает», убирает все лишние виды движения (моды), т.е. те, которые не поддерживаются в силу нелинейности. Это может быть диссипация или некий ее аналог.
Эти три фактора являются, выражаясь математическим языком, необходимыми, но не достаточными условиями для возникновения локализации. Дело в том, что режим локализации, LS-режим, как было показано выше, не является единственно возможным для развития процессов в открытых нелинейных средах. Этот режим реализуется только в том случае, если фактор, создающий неоднородности в среде, проявляет себя интенсивнее, чем рассеивающий (диссипативный) фактор.
В процессах самоорганизации открытых нелинейных систем явным образом обнаруживается противоречивая, двойственная природа хаоса. Он то конструктивен, то разрушителен. Хаос выступает как двуликий Янус: он конструктивен через разрушительность (структура строится благодаря хаосу) и разрушителен через конструктивность (возникшие сложные структуры метастабильны, вблизи момента обострения становятся неустойчивыми). Это еще одна иллюстрация недуального мышления в синергетике — мышления в духе Востока.
Опять сошлемся на Агни-Йогу, в которой можно прочесть о двух образах Огня: «Давно сказано о двух Огнях — огонь творящий и огонь истребляющий. Если первый сияет, греет и возносит, то второй испепеляет и сжигает» .
С одной стороны, конструктивность, созидательность хаоса (выход на аттрактор, на тенденцию самоструктирования нелинейной среды) проявляется в разрушении «ненужного», чтобы на этом фоне четко проступила относительно устойчивая структура.
А с другой стороны, возникшая сложная структура лишь относительно устойчива. Длительное время, вдали от момента обострения, она существует метастабильно. Но вблизи момента обострения она имеет тенденцию спонтанно распадаться, ибо становится чувствительной к малым возмущениям, флуктуациям. Она неустойчива по Ляпунову. Малые флуктуации в реальных процессах природы существуют всегда. Но именно вблизи обострения, иначе говоря, на асимпотической стадии развития процессов, флуктуации приводят к рассинхронизации процессов (к сильному различию скоростей развития процессов) в различных фрагментах сложной структуры и тем самым к ее стохастическому распаду. Микрохаос рано или поздно прорывается на макроуровень и разрушает то, что он сам строил, стимулирует появление макроскопического хаотического, турбулентного поведения, несмотря на, казалось бы, жесткую детерминированность структуры. Так обнаруживает себя разрушительная, деструктивная сторона хаоса.
В этом заключается основа объективного хаотического поведения различных формообразований мира. В частности, как уже отмечалось в разделе 2.6 данной книги, возможно, в этом — основа объективного, а не приборного, субъект-объектного происхождения вероятностного описания квантово-механических объектов.
Наличие моментов обострения, т. е. конечность времени существования сложных структур, само по себе также поразительно. Получается, что организация (структура) существует только потому, что она существует конечное время. Жить конечное время, чтобы вообще жить! Внутри жизни имманентно заключена смерть. Или иначе: лишь смертное способно к самоорганизации. Возможно, что это один из законов эволюции. И вместе с тем это — математический результат, полученный для определенных классов сред.
Не имея возможности подробно развернуть здесь все лики хаоса, все стороны взаимостановления хаоса и порядка (порядка в хаосе и благодаря хаосу, и хаоса — на развитых стадиях развертывания порядка), резюмируем, в чем проявляется конструктивная роль хаоса в процессах самоорганизации.
- Во-первых, хаос необходим для выхода системы на один из аттракторов, на одну из возможных структур. Как мы увидим далее, хаос в научной среде — увеличение разнообразия научных идей и концепций, поощрение «инакомыслия» и «безумных идей» в смысле Бора, — необходимое условие недеформированного внутренне динамичного развития любой науки. В настоящее время предпринимаются попытки подойти к рыночной экономике с точки зрения общих принципов теории самоорганизации. Чтобы запустить процессы самоорганизующегося и устойчивого развития в нашем, оказавшемся в глубоком кризисе обществе, вероятно, необходим обобщенный рынок (рынок в самом широком плане: рынок не только товаров и услуг, но и научных и технических идей, политических платформ и стратегий действий) как некий аналог саморегулирующегося хаоса на уровне элементов социальных подсистем.
- Во-вторых, хаос лежит в основе механизма объединения простых структур в сложные, механизма согласования темпов их эволюции. Хаос выступает здесь как средство усложнения организации и как средство гармонизации темпов развития различных фрагментов сложной структуры. Без хаоса структуры развивались бы в разных темпомирах, а будучи правильно (резонансно) объединенными — благодаря хаосу, проявляющемуся на микроуровне в форме любого типа диссипативных процессов, — в единую сложную структуру, они начинают развиваться с одинаковой скоростью, происходит синхронизация темпов развития процессов в них. Итак, хаос на микроуровне необходим для установления общего темпа развития процесса в сложной структуре горения: различные участки среды могут выгорать по-разному, но темп процесса горения (роста температуры) у них устанавливается общий. В экономических моделях предполагается, что рыночный обмен продуктами труда и информацией есть аналог хаоса (рыночный хаос), который выполняет конструктивную роль, в том числе и для синхронизации, выравнивания темпов развития стран мирового сообщества, находящихся на разных уровнях развития.
- В-третьих, хаос может выступать как механизм переключения, смены различных режимов развития системы, переходов от одной относительно устойчивой структуры к другой. Хаос замыкает циклы взаимного переключения режимов (HS- — LS-), противоположных по смыслу и дополняющих друг друга, о которых шла речь в подразделе 4.2.1 данной книги. Поскольку, как показано выше, неизбежен распад сложных структур из-за их неустойчивости вблизи момента обострения, то хаос в этом аспекте предстает как средство борьбы со смертью.
Речь идет о том, что хаос как средство гармонизации сложной структуры, как «клей», который соединяет простые структуры внутри сложной, — именно этот хаос — грозит обернуться вблизи момента обострения средством «разъедания», средством упрощения и деградации организации, рассогласования моментов обострения внутри сложной структуры. Такова дуальная природа хаоса: он и «клей», и механизм «разъедания» организации одновременно. Но этим не ограничиваются возможные метаморфозы хаоса.
Тот же хаос может «спасти» сложную структуру от грозящего ей распада, если за счет хаоса вовремя произошел переброс системы на иной, противоположный режим (HS-режим). Движение к центру сменяется растеканием, разбеганием от центра, усложнение и структурирование — упрощением и сглаживанием неоднородностей, нарастание интенсивности процессов — снижением их интенсивности и т.д., с последующей обратной сменой. Тогда как в ходе LS-режима проявляется тенденция к разрушению гармонии, к распаду созданных структур, HS-режим имеет противоположную направленность. В HS-режиме имеет место не только оживление следов, включение механизмов «памяти», встраивание прошлого в сегодняшний день, но и установление общего темпа изменения (процесса) внутри сложной структуры, прохождение «волны синхронизации». Последнее особенно важно, поскольку синхронизация, совместное действие, согласованный темп развития процессов — все это составляет существо механизмов самоорганизации.
Так можно развернуть суть глубоко диалектичного представления «хаос как средство борьбы со смертью», вернее, «средство продления времени жизни сложной структуры». Относительно простые математические модели подсказывают нам новые и эвристичные образы.
Конкретные реализации хаоса-переключателя режимов в мире предстают таковыми. Хаос ответственен за переходы между разгоранием и угасанием открытой нелинейной среды, вероятно, между расширением и схлопыванием наблюдаемой Вселенной, сном и бодрствованием человека, подъемом и спадом творческой активности ученого или поэта, революционным подъемом — спадом — стагнацией экономической и политической деятельности в социуме. Вероятно, только благодаря этим колебательным режимам нелинейные системы могут динамично самоподдерживаться.
Новая телеология
|
Телеология — это такая дама, без которой не может обойтись ни один биолог, с которой, однако, никто не решится появиться публично
Э.Брюкке Эволюция — всегда возможность и никогда не есть судьба Э.Ласло |
В соответствии с картиной мира, построенной классической наукой, все процессы (в замкнутых системах) идут со временем к наиболее вероятному состоянию. Таковым является, согласно равновесной (больцмановской) термодинамике, а именно ее II началу, состояние с наибольшей энтропией. А поскольку энтропия есть мера беспорядка системы, то процессы в замкнутых системах идут к наиболее хаотическому, дезорганизованному состоянию.
Но в строгом смысле слова замкнутые системы существуют только в моделях науки. Куда идут процессы в открытых неравновесных системах? Согласно новой, неравновесной термодинамике, аналогами II начала для открытых нелинейных систем являются аттракторы. Как указывалось выше, группой исследователей в ИПМ им.М.В.Келдыша РАН совместно с учеными из МГУ и Института математического моделирования РАН развивается принципиальная идея о том, что в определенных классах открытых нелинейных сред потенциально существует спектр структур (форм организации), которые могут возникнуть в них на развитых, асимптотических стадиях процессов. Причем сколько относительно устойчивых структур может реализоваться в данной среде (системе), и какого они типа, — это определяется сугубо внутренними свойствами данной среды.
Задача аккуратного получения спектра структур открытой нелинейной среды решена пока только в частных случаях. Поэтому здесь открывается огромное поле поиска. Перед исследователями стоит фундаментальная проблема определения спектра структур открытых нелинейных сред. Это, по существу, сверхзадача, близкая к задаче Гейзенберга в ядерной физике, когда требуется написать нелинейные уравнения некой среды, которая как самоорганизующаяся давала бы устойчивые состояния в виде спектра элементарных частиц. Весь спектр элементарных частиц получался бы в таком случае как спектр собственных функций этого уравнения, а не составлялся бы по частям на основании опытных и экспериментальных данных.
Аналогичный подход имел бы смысл и в области астрофизики. Возможна постановка задачи о распределении (с помощью математического моделирования) всех известных астрофизических объектов (звезд, галактик, скоплений и сверхскоплений галактик) в виде спектра эволюционных форм наблюдаемой Вселенной.
Синергетикой, по-видимому, может быть инициирована постановка перед соответствующими учеными-специалистами более сложных исследовательских задач, например: определить спектр биологических форм, спектр экономических и политических структур. Эта установка тем более интересна, поскольку в сложноорганизованных системах аттракторы, как правило, просты и красивы. Словом, появляется надежда на возможность относительно простого описания сложного, понимания сложного хотя бы на уровне общих тенденций, с точки зрения возможных направленностей течения эволюционных процессов в нем.
Простейшие математические модели нелинейных открытых сред свидетельствуют, что открытая нелинейная среда таит в себе определенные формы организации. Это синергетическое представление резонирует с идеями древних о потенциальном и непроявленном, в частности, с размышлениями Платона о неких первообразцах и совершенных формах в мире идей, уподобиться которым стремятся вещи видимого, всегда несовершенного мира. В природе, в обществе и в человеческом сознании есть свои внутренние тенденции (стремления), и лишено смысла им противиться. Все равно они, подобно сильному речному течению, заставят двигаться в нужном направлении: в поле притяжения одного образца-аттрактора — к нему, а в поле притяжения другого образца-аттрактора — к другому. В этом смысле идеи Платона звучат совершенно конструктивно.
Проведя доскональные текстологические исследования сочинений Платона и Аристотеля, М.Хайдеггер установил глубинную связь потенциального и непроявленного с актуальным и явным через греческое понятие «истины» — - буквально означающее «несокрытость». Представления об истине многозначны, порой до полярности, имеются также некоторые степени (или ступени) сокрытости. Хайдеггер пытается донести до читателя все эти оттенки. «Царство существующего, т. е. существующее в его бытии, может скрывать (прятать) себя». «Греки понимали то, что мы называем истинным, как несокрытое, более не скрытое (не таинственное)». «Аристотель говорил, что «философия ищет существующее в своей несокрытости как существующего»" . Процесс обнаружения истины есть переход от темного к светлому, от сокрытого и таинственного к явному. Это есть развертывание, вывод на поверхность, проявление потаенного в природе, как мы бы сказали, асимптотик, целей, «идей» развития, структур-аттракторов.
Аналогичную смысловую нагрузку несет, возможно, «майя» в индийской философии. Майя — это видимое, обманчивое, иллюзорное бытие, это, как мы бы сейчас сказали, некий неустоявшийся процесс, то, что еще далеко от асимптотической стадии. А переходный режим, как мы знаем, иногда полностью противоположен той картине, на которую он выйдет на конечной стадии. Мир в своей подлинности и ясности открывается нам на асимптотической стадии, когда уже совершается переход к структуре-аттрактору. «Сам переход от сокрытости, к истине, как правильности, есть событие» , — разъясняет нам Хайдеггер.
Созвучные идеи можно встретить в сочинениях Лейбница: «Настоящее всегда чревато будущим, иначе говоря, всякая субстанция должна в своем настоящем выражать все свои будущие состояния» . Открытая нелинейная среда пятнает себя организацией. То тут то там она выводит на поверхность скрытые в ней формы. Это афористически выразил П.Валери: «Мир беспорядочно усеян упорядоченными формами» . Избирательность, предпочтения, некоторые внутренние стремления характерны и для неживой природы. Природа выбирает, строит на своем теле то, что соответствует ее внутренним тенденциям самоорганизации.
Идею о спектре структур нелинейной среды можно развернуть посредством трех более конкретных следствий.
- Даже в относительно простой нелинейной среде (такой, скажем, как плазма) потенциально существует множество типов структур или путей эволюции. Даже в простой среде может неявно содержаться целый «зоопарк» структур самоорганизации, т. е. набор подчас весьма экзотических структур. Что же говорить тогда о таких сложных системах, как человеческий мозг или социум?
- Не все, что угодно, будет самоподдерживаться в данной нелинейной среде (системе). Могут возникать только те структуры, которые в ней потенциально заложены и отвечают собственным тенденциям процессов в данной среде. И ничего иного в качестве метастабильно устойчивого не может быть сконструировано на этой среде. Это — своего рода эволюционные правила запрета.
Фактически весь наблюдаемый мир структурирован дискретным образом. В процессе эволюции живого возникли определенные биологические виды. Существуют лишь волки и лисы, лошади и верблюды, промежуточные существа невозможны. Если симбиотические существа и могут быть рождены, то они нежизнеспособны. Дискретность связана также с движением живых существ. Давным-давно человек установил определенные походки лошади (аллюры): шаг, рысь, иноходь, галоп. В каждом из этих случаев движение членов лошади согласовано строго определенным образом, а переход от одного типа движения к другому совершается скачком. И бесчисленные лошадиные поколения на Земле почему-то воспроизводят все один и тот же набор походок.
Можно наблюдать характерные положения хобота слона, хвоста кошки и собаки, соответствующие вполне определенным эмоциональным состояниям или реакциям животных. Они не меняются от особи к особи и не имеют промежуточных, полувыраженных ступеней.
Психологи выделяют базовые эмоциональные состояния человека (радость, печаль, гнев, страх, удивление и пренебрежение), а также психологические типы личности (холерик, сангвиник, флегматик и меланхолик). Это, — разумеется, некие чистые, или идеализированные, эмоциональные состояния и личностные типы, но реальные человеческие эмоции и структуры поведения могут быть истолкованы как склоняющиеся к тому или иному базовому типу. Различные эмоциональные состояния связаны с высоко коррелированными внешними и внутренними проявлениями человека, такими как выражения лица, жесты, тон голоса, биение сердца и давление крови.
Типичный пример из социальной области — попытка построить социализм в России и во всем геополитическом пространстве бывшего Советского Союза. Социальное состояния, какое замысливалось, не соответствовало внутренним свойствам и потенциям социальной среды. Не было такого состояния числе возможных, а потому и соскользнули в совершенно иное, потенциально ждавшее. «Шел в комнату — попал в другую». В таких случаях следует либо искать пути для изменения внутренних свойств сложной системы, стало быть, для перестройки спектра возможных состояний, либо вовсе отказаться от попыток навязывания реальности того, что ей несвойственно. Это применимо и в прогностической деятельности, при построении сценариев будущего развития. - Этот скрытый в нелинейной среде дискретный спектр структур-аттракторов предстает как нечто идеальное, как спектр целей эволюции. Отсюда вытекает проблема загадочной предопределенности. Настоящее не только определяется прошлым, предысторией системы, оно строится, формируется из будущего, в соответствии с контурами грядущего. «От будущего веет незаметно ветер» , — звучат в духе этого слова Ницше. Если система попала в конус притяжения аттрактора, то существует жесткая установка на определенное будущее состояние. Будущее влечет к себе, «временит» настоящее. Будущее конструктивно и активно. Не из всего, что угодно, может быть построено данное предполагаемое будущее состояние. Будущее ведет отбор тех элементов настоящего, которые конгруэнтны, подобны возникающему будущему. Завтра есть причина сегодня, ибо оно формирует сегодня, видя в нем требующие синтеза «обломки будущего».
Любопытно, что подобные телеологические мыслительные структуры критически анализирует в своем специальном исследовании Н. Гартман. Телеологические структуры таковы, что в них существует «зависимость более раннего от более позднего». «Настоящее считается определенным посредством будущего (еще не ставшего), а прошлое — посредством настоящего, «поэтому» уже должно быть в свой момент времени таким, каким оно было. Ибо при этом еще неставшее будущее уже как-то «содержится» или «действенно» представлено в настоящем; более позднее предвосхищает (или предрешает) более ранее, ирреальное (даже то, что еще может произойти иначе) — реальное, то, что уже всецело определено» .
Предзаданность структур открытых нелинейных систем создает иллюзию лапласовского детерминизма. Открыто или закрыто будущее с точки зрения синергетики? Будущее закрыто лишь отчасти, ибо преддетерминированы возможные формы (структуры) организации и пути к ним. Это действительно своеобразный детерминизм. Но в то же время будущее открыто, ибо то, какая из этого спектра возможных структур возникает сейчас, в момент данной неустойчивости, — определяется случайностью, флуктуациями, хаосом на микроуровне. Кроме того, в ходе эволюции изменяются и сами открытые нелинейные среды (системы), а стало быть, модифицируется и спектр возможных эволюционных структур.
В становящейся синергетической картине мира раскрывается сложная, амбивалентная природа нового. С одной стороны, оно непредсказуемо, неожиданно, эмерджентно (т.е. невыводимо из наличного), ибо прохождение через точки бифуркации делает эволюционный процесс необратимым. А с другой — новое запрограммировано, потенциально дано в настоящем. Оно есть «воспоминание старого, уже виденного», deja vu (соответствующего совершенным формам, известным уже пифагорейцам и Платону); оно есть совпадение результата со скрытой установкой. П.Валери представил это в броской, озадачивающей нас форме: «Новое по самому своему определению — это преходящая сторона вещей… Самое лучшее в новом то, что отвечает старому устремлению» . Природа нового парадоксальна: ничто не ново в этом открытом креативном, т.е. постоянно творящем новое, мире.
Новый холизм
|
Эволюция — внутренне холистическое понятие, а Вселенная в процессе эволюции — холистическая Вселенная |
Основополагающими элементами синергетического видения мира являются также новые принципы формирования сложного эволюционного целого из частей, построения разного типа сложных структур из простых.
В нелинейном мире нарушается обычный принцип суперпозиции: сумма частных решений не является решением уравнения. Целое уже не равно сумме составляющих его частей. Оно не больше и не меньше составляющих его частей. Оно качественно иное по сравнению с вошедшими в него частями. И, кроме того, возникающее целое видоизменяет части. Коэволюция различных систем означает трансформацию всех подсистем посредством механизмов системного согласования, системной корреляции между ними.
Принципы нового синергетического холизма особенно важны в свете возможных когнитивных приложений синергетики. Ибо, как известно, синтетическая сторона мышления гораздо труднее поддается объяснению, чем аналитическая. Вопрос о том, как возможны синтетические суждения a priori, был центральным в гносеологии Канта. Загадка соединения есть, по сути, загадка творчества, созидания. Тейяр де Шарден выразил это почти в поэтической форме: «Creer, c’est unir», что означает «создавать значит соединять (объединять)». В синергетике это представление обретает форму принципа «единство через разнообразие».
Холизм в синергетике носит эволюционный характер. В сложной структуре объединены структуры «разных возрастов», разных стадий развития. Выясняются принципы объединения таких разновозрастных структур в более сложную.
Объединение структур через установление общего темпа развития. Синтез простых структур в одну сложную структуру происходит в определенных классах нелинейных сред посредством установления общего темпа их эволюции. Известно, что независимые, с непересекающимися областями локализации, структуры разного возраста имеют разный темп эволюции, как бы «живут» в разных темпомирах. Каким же образом эти структуры могут попасть в один темпомир? В основе механизма синхронизации их темпа развития лежит хаос, проявляющийся на макроуровне в виде рассеивающих процессов разного рода (теплопроводимости, вязкости и т. д.).
Например, различные фрагменты сложной структуры горения нелинейной среды, как правило, горят с разной интенсивностью. Но, будучи топологически правильно объединенными, они начинают «жить» в одном темпомире, так как у них устанавливается общий момент обострения, одинаковый темп развития процесса огорения. Осуществляется как бы взаимная поддержка быстро и медленно горящих структур внутри сложной. Структуры, более интенсивно горящие, через теплопроводность отдают определенную часть выделяющейся энергии структурам, медленно горящим.
Заметим, что возможно объединение не каких угодно структур, находящихся не на каких угодно стадиях развития и осуществляемое не произвольным образом. Топологически правильное объединение — это объединение структур в соответствии с собственными функциями среды, иначе говоря, в соответствии с собственными тенденциями организации среды. Сформировавшаяся при этом сложная структура представляет собой суперпозицию ряда структур разного возраста, области локализации которых определенным образом перекрыты.
Как ускорить темп развития? Вторая закономерность нового холизма — это увеличение темпов развития сложной структуры, если она топологически правильно сформирована из ряда простых структур.
Объединяясь в сложную, структуры не просто складываются, входят в неизменном, недеформированном виде. Они определенным образом трансформируются, наслаиваются друг на друга, пересекаются, при этом какие-то их части выпадают, отсекаются. Как говорят физики, имеет место перекрытие с дефектом энергии. Это означает, что объединение приводит к экономии: фигурально выражаясь, к уменьшению «выжигания среды», к меньшему расходу материальных и духовных затрат, прилагаемых усилий. Сформировавшаяся сложная структура начинает развиваться быстрее, благодаря вошедшей с ней в контакт структуре из более быстрого темпомира она приобретает меньший момент обострения. В результате объединения сложная структура попадает в более быстрый темпомир, чем темпомир самой быстро развивавшейся простой структуры, ставшей ее частью.
В одной из математических моделей объединение происходит как малое отклонение от среднего фундаментального решения, в котором температура в центре бесконечна и падает по некоторому закону. Когда простые структуры объединяются в сложную, они фактически реализуют часть этого фундаментального решения. Следующий уровень объединения структур, возникновение следующего (с большими показателями нелинейности) слоя иерархической организации нелинейных сред, реализует в своих наиболее сложных структурах еще большую часть этого решения. Причем каждый новый способ топологически правильного объединения структур ускоряет темп развития целого и составляющих его частей.
По мере объединения все большего количества структур, по мере восхождения по иерархической лестнице нелинейных сред простые структуры внутри сложных структур постепенно выстраиваются как дополняющие друг друга куски, «мозаичные камни» некоего великого и совершенного целого — фундаментального решения. Как сказали бы древние индусы, они «реализуют тело бога». Выражаясь современным сциентистским языком, объединяющиеся структуры все более приближаются к сверхорганизации, которая имеет место при интеграции неограниченного количества структур и бесконечной нелинейности. Фундаментальное решение (а в других постановках гомотермическое решение) есть, по сути дела, математический образ этой сверхорганизации.
Симметрия и асимметрия. Новые принципы объединения структур связаны с новыми закономерностями соотношения симметрии и асимметрии. Мы не будем здесь развертывать эту большую тему. Отметим только, что на математических моделях объединения и эволюции структур нелинейной среды обнаруживается аналогия с нарушением симметрии правого и левого, являющимся, как известно, фундаментальным условием для эволюционного скачка от неживого к живому.
Проведены исследования эволюции нестационарных диссипативных структур нелинейной среды в одномерном (радиально-симметричном) случае . Показано, в частности, что могут получаться падающие к центру профили температуры у четных собственных функций среды. При стремлении LS- к S-режиму увеличивается число собственных функций и их сложность, а в центре образуется пустота. Возникает слоеная структура наподобие атомных оболочек. Пока получена только структура с одной оболочкой. Вообще говоря, могут возникать более сложные структуры с несколькими оболочками, находящимися на разных расстояниях от центра.
Любопытно, что эволюция четных функций (функций, описывающих структуры с четным количеством максимумов) и нечетных функций (функций, описывающих структуры с нечетным количеством максимумов) происходит по-разному. Нечетные функции при стремлении LS- к S-режиму вырождаются в одно решение с центральным максимумом. А четные функции отходят от центра, образуя в центре пустоту и слои вокруг центра. Сам факт исчезновения симметрии между четными и нечетными функциями имеет важное значение.
Понятно, что сложные структуры могут образовываться только в результате эволюции четных функций. Выбор четности означает бифуркационный поворот эволюции к сложности. Кстати, древние утверждали, что сложные структуры мира имеют в центре пустоту. Они «устроены» по аналогии с «кувшином». Качественный, и, в особенности, мировоззренческий, смысл этих результатов математического моделирования и вычислительного эксперимента для сред с очень сложными структурами нуждается в дальнейшем развертывании.
Прошлое и будущее «впечатаны» в архитектуру структуры. Пространственная конфигурация, «архитектура» сложной эволюционной структуры информативна. Время в этой структуре как бы снимается. Это означает, что различные временные этапы эволюции этой структуры присутствуют в ней в превращенном виде (одновременно преодолеваются и удерживаются), «впечатаны» в ее архитектуру. Информацию об истории и перспективах развития этой структуры можно извлечь, анализируя синхронический срез данной структуры в настоящий момент времени.
Определенные фрагменты (пространственные области) синхронического среза структуры показывают характер прошлого развития структуры в целом, а другие фрагменты — характер ее будущего развития. Иначе говоря, сложную структуру можно представить как пространственную развертку различных дискретных, выделенных эволюционных стадий развития структуры.
Если структура развивается с обострением в сбегающемся к центру режиме (LS-режиме), то наличный ход процессов в центре является индикатором прошлого развития всей структуры, а ход процессов на периферии сейчас — индикатором ее будущего развития. Если же структура развивается в режиме неограниченно разбегающейся волны (HS-режиме), то, наоборот, информация о будущей картине развития структуры в целом содержится сейчас в ее центре, а о прошлой картине — на ее периферии.
Эта интересная закономерность пространственной организации сложных эволюционных структур вытекает из того факта, что структуры-аттракторы описываются инвариантно-групповыми решениями. Это строго доказано для определенного, достаточно широкого класса нелинейных уравнений. И даже когда нелинейное уравнение не допускает инвариантно-групповых решений, на асимптотической стадии оно может вырождаться в уравнение, имеющее такого рода решения (последнее обстоятельство связано с упрощением процессов на асимптотической стадии). В инвариантах, как известно, пространство и время не свободны, а определенным образом связаны друг с другом. Отсюда и возникает возможность извлекать информацию о прошлом и будущем развивающейся структуры из синхронического среза структуры-аттрактора, из наличного хода процессов в разных пространственных участках этой структуры.
Этот результат синергетики коррелирует с некоторыми гегелевскими представлениями. Так, по Гегелю, природа как внешнее обнаружение духа, по сути, не развертывается во времени, а лишь разнообразится в пространстве. В ее развитой форме сосуществуют прошлое и настоящее, низшее и высшее, еще не развернутое, потенциальное и всеобъемлющее, снимающее все . А спектр различных типов сознания в «Феноменологии духа» — это веер, синхронически развертывающий некоторые характерные и цельные исторические маски сознания: эволюционные ступени общественного и индивидуального сознания.
Будущее и прошлое в сложной эволюционной структуре наличествуют сегодня, присутствуют на равных правах с настоящим. Синергетическое видение мира — это умение усмотреть в сегодняшнем состоянии нелинейной системы те фрагменты, в которых процессы сейчас протекают так, как они шли во всей системе в прошлом, и те фрагменты, в которых процессы сейчас идут так, как они будут идти во всей системе в будущем. Причем это — элементы готового, нереконструированного прошлого и реального, несмоделированного будущего. Парадоксально, но это означает, что не обязательно заниматься археологией знания, материальных ценностей и т. п., по крохам собирать прошлое, а достаточно знать, в каком фрагменте сегодняшней структуры архаические элементы представлены в их целостности. Равным образом, можно не только строить модели будущего и прогнозировать его, но и научиться отыскивать его также и в соответствующих «уголках» настоящего.
Провидцы и мистики издавна представали перед людьми как обладатели особых способностей угадывать будущее и описывать прошлое человека по некоторым деталям сегодняшнего его состояния. Этими фантастическими способностями (в отношении всего человеческого рода) обладает Заратустра у Ницше. Будущее для Заратустры является очевидным сегодня: «Я хожу среди людей как среди обломков будущего: того будущего, что вижу я» .
Прошлое также присутствует сегодня. «Многие поэты (Гёльдерлин, Блок, Гумилев и др.) сообщали о своей глубокой причастности к культурам прошлого, которую они переживали как реальную часть своего бытия, — резонируют с синергетикой слова В. В. Налимова. — …Личность живет не только в сейчасности настоящего, но и в сейчасности прошлого» .
Каждый специалист смотрит на свой предмет исследования особыми глазами. Так, опытному лингвисту сегодняшнее состояние языка говорит о многом. Язык предстает перед его глазами как сложная структура, в которой пересекаются, наслаиваются друг на друга, сосуществуют языковые структуры самых разных исторических стадий развития языка, вплоть до праязыка и языка неологизмов, который вступит в силу, скажем, через век. Что касается прошлого, то можно установить, какие элементы современного языка символизируют прошлое и какой давности это прошлое. Язык наших предков «живет» в нас сегодня, но отнюдь не всем дано остро чувствовать и понимать его. Показательно в этой связи высказывание выдающегося швейцарского языковеда Ф. де Соссюра, сравнивающего язык со сложной структурой исторического формирования ледника: «Подобно тому, как по краям ледников можно наблюдать морены, так и всякий язык являет собой некоторым образом картину поразительного скопления всяких предметов, которые он тащит за собой на протяжении веков, но это такие предметы, которые можно датировать и датировать совершенно различными эпохами» .
«Самовсплывание» структур памяти. Существенное различие стадий развития процессов, представленное в различных рядоположенных структурах, может приводить к тому, что один процесс служит фоном для развития другого, существует потенциально, в латентном виде, тогда как другой уже достаточно развит и даже подходит к моменту обострения (максимального развития).
Пространственный мир у таких рядоположенных структур один и тот же. А темпомиры — разные. Пространственно смежные структуры на сильно различающихся стадиях развития, не будучи объединенными в единую сложную структуру, как бы живут в разных темпомирах. Они могут существовать, «не чувствуя» друг друга. При этом медленно развивающиеся структуры могут рассматриваться как слабый, близкий к нулевому фон для структур быстро развивающихся. Причем здесь существует тонкая грань между тем, создается ли этот фон несопоставимо медленно развивающейся смежной особой структурой или неразвитым, скрытым фрагментом единой сложноорганизованной структуры (а может быть, оторвавшимся от целого фрагментом).
Таковы, например, различные подсистемы сложной иерархически организованной системы человеческого сознания: ушедшие в подсознание (ушедшие в другой, медленный темпомир) инстинкты, автоматизмы, огромные блоки чувственной и понятийной информации, кажется, никак не влияют на сознательную жизнь человека. Или, скажем, возможны симбиозные социальные структуры (рыночная и феодальная структуры в дореволюционной России, кастовые и либерально-рыночные отношения в Индии и т.п.).
Как правило, ничто не проходит бесследно. След от всего прошедшего скрыт в сложных эволюционных структурах как некий незаметный, казалось бы, всецело релаксированный, фон. Также и следы будущего (асимптотики, цели развития) присутствуют в среде уже сегодня как зародыши еще не ставшего, неразвитого. Среда в этом смысле выступает как носитель будущих форм организации (структур). На первоначально однородном ее поле среды начертана ее судьба.
Что касается системы человеческого Я, то современная наука располагает определенными данными, что человек, вообще говоря, помнит все, что когда-то им было произнесено, прочитано, получено в виде образов, однако он активно использует в своей деятельности лишь ничтожную часть этого гигантского багажа. Человек запечатлевает в себе не только свой онтогенетический опыт. «Человек всегда носит с собою свою историю и историю человечества», — подчеркивает К.Юнг . Есть определенные предположения и некоторые данные психоаналитических исследований, что человек обладает и филогенетической памятью, памятью о развитии человеческого рода.
Фрагменты этой филогенетической памяти могут быть вызваны в сознание и вербализованы посредством гипноза. Сейчас появляются сообщения об исследованиях, когда «испытуемый репродуцировал в состоянии гипнотического транса — события, имевшие место за 100-200 лет до его рождения, и по просьбе гипнотизера описывал в подробностях все, что с ним тогда происходило. При этом, когда исследовательская группа выезжала в описанную им местность и документально проверяла, сопоставляла факты и события, ранее происходившие здесь, и «воспоминания» испытуемого, то выяснялось, что все описанные детали вплоть до диалекта, на котором говорили здесь два века назад, совпадали» . Эти факты не только удивляют, но и выглядят как чудеса.
Синергетика, предлагая нетрадиционный взгляд, может попытаться найти подходы к объяснению механизмов «записи» филогенетической памяти и самовсплывания, саморасшифровывания ее следов.
След будущего в человеке — это осознаваемые и неосознаваемые установки, и то, что в настоящем уже объективно, но, может быть, неявно, подспудно для него, олицетворяет потребное будущее. И здесь возникает также немало открытых для исследования проблем.
Как уже отмечалось выше, широкий класс нелинейных математических уравнений, описывающих эволюцию структур в открытых нелинейных средах, обладает инвариантно-групповыми решениями. Связь пространства и времени, таким образом, осуществляется через инварианты, которые описывают процессы на асимптотической стадии, структуры-аттракторы, цели эволюции. Это обстоятельство и создает возможность отыскивать элементы прошлого и будущего в наличных структурах нелинейного мира.
Некоторые из инвариантов нелинейного мира, в частности, инварианты типа бегущей волны (S = x + D t), похожи на инварианты СТО (специальной теории относительности) ds2 = dx2 — с2dt2. Но наряду с аналогичными существуют и такие, которые принципиально отличны от инвариантов СТО. Здесь мы имеем дело, например, с отношением, где пространственная величина — в числителе, а временная — в знаменателе (? = x / A ( tf — t ) n), тогда как в СТО — с некоторой суммой величин пространственного и временного характера. И следствием этого являются особенности нестационарных структур нелинейного мира, «живущего с обострением» (tf — момент обострения).
Инвариантные решения, по определению, — это то, что сохраняется в процессе эволюции, в данном случае — в развитой (установившейся) стадии эволюции структур нелинейного мира. Инвариантные решения предельно просты и, казалось бы, мало информативны. Но поскольку они касаются всякой установившейся стадии эволюции, то установившийся ход эволюции, все эволюционное богатство как бы свернуто, имплицитно представлено в инвариантных решениях. Все стадии развертывания процессов в открытой нелинейной среде, все стадии эволюции структур как бы останавливаются и схватываются в инвариантных решениях. Зная как перейти от инвариантных решений к реальным переменным, мы можем вновь развернуть увязанные в инварианты пространство время и архитектуру структуры.
Инвариантно-групповые решения связаны с определенными пространственно-временными симметриями. Если рассуждать об установившихся процессах исходя из чисто временной эволюционной симметрии, то было бы возможно по определенной временной части (эволюционной стадии) процесса развития восстановить целое, весь процесс. Исходя из чисто пространственной (топологической) симметрии, было бы возможно восстановить по определенным пространственным частям (локальной конфигурации) структуры ее вид в целом. В данном же случае мы имеем пространственно-временную симметрию инвариантно-групповых решений описывающих структуры-аттракторы эволюции. Все стадии эволюции оказываются связанными определенными пространственно-временными преобразованиями.
Информация о прошлом сложной системы часто содержится в центральной ее части. Последняя является наиболее древней частью в том случае, если эта система развивалась в схлопывающемся к центру режиме с обострением (LS-режиме). А это, в свою очередь, имело место тогда, когда мощность нелинейного источника превосходила интенсивность рассеивающего (диффузионного) фактора.
Центральную часть можно было бы назвать в этом случае носителем «памяти» системы, если бы это прошлое было воспроизводимо. Но, кроме того, известно, что память содержит ряд слоев — долговременная, краткосрочная, моментальная и т.п. память. Можем ли мы связать процессы, протекающие на разных расстояниях от центра системы, с разными временными этапами прошлого этой системы, расстояние от центра — с временем обострения? Иными словами, можно ли предположить, что двигаясь к центру, мы как бы проникаем все дальше вглубь истории, и, наоборот, удаляясь от центра, приближаясь к периферии системы, к застывшим оболочкам, высвечиваем черты предстоящего будущего? В принципе это могло бы быть одной из конкретных постановок задачи для дальнейшего исследования.
Если развивать предлагаемый здесь подход применительно к конкретным сложным системам мира, то открываются возможности выдвинуть ряд весьма неожиданных, хотя и непроверенных моделированием, пока чисто умозрительных идей. А умозрение полезно как выдвигающее подсказки для последующего строго научного поиска. Есть основания рассматривать атом как некую разновозрастную структуру, которая «собрана» из отдельных, выделенных стадий развития, соответствующих дискретному набору структур с разными моментами обострения. Если «жизни» атома правомерно сопоставить LS-режим, то ядро как наиболее продвинутая к будущему часть было свернуто, сжато в меньшие размеры. А внешние застывшие оболочки соответствуют медленным процессам, процессам с бoльшими tf, ранним стадиям эволюции, прошлому. Но возможно и другое толкование. Прошлое может определяться близостью к моменту обострения, а будущее — отдаленностью от него. Тогда керн структуры, ядро атома — это прошлое, это наиболее древняя часть. А оболочки, кора структур образуют огибающую, олицетворяющую постепенно выстраиваемое будущее.
В соответствии с синергетическими представлениями можно рассмотреть и объекты мегамира. Согласно некоторым предположениям, в центре нашей Галактики находится черная дыра. Можно предполагать, что наша Вселенная находится в стадии HS-волны разлета и охлаждения, повсеместного роста масштабов. В таком случае центру структур соответствует достаточно отдаленное будущее.
Аналогично, и бессознательное в человеке — это глубины, тайники, подвалы человеческого Я. В бессознательное, в автоматизмы ушли, в частности, первичные инстинкты человека (пищевой, половой, поисковый и т.п.), олицетворяющие филогенетическую память человека. Они хранят нашу связь с пралюдьми и даже, как утверждают сегодня социобиологи, с нижележащими биологическими видами.
Как возможно расшифрование записей памяти систем, угадывание следов памяти в настоящем? Выше уже обсуждалась гипотеза о том, что для нестационарных, эволюционирующих систем с сильной нелинейностью, по-видимому, характерны внутренние ритмы типа инь-ян, смена режимов сбегания LS- (локализации) и разбегания волны HS- (стирания неоднородностей). Если данный подход является правильным, то можно представить себе процесс самопроявления следов «памяти» у такого рода систем. Тогда за процесс «воспоминания» системы ответственно некоторое естественное циклическое возвращение на структуру-аттрактор.
Если сначала развивался LS-режим с обострением, уводящий организацию с большого масштаба на малый, режим с повторением в сокращающихся масштабах на промежуточных стадиях структурной организации, то затем в случае сильной нелинейности посредством флуктуации (т.е. совершенно случайно, автоматически) может произойти переход на иной, HS-режим. Последний некоторое время существует метастабильно. Тогда можно ожидать, что ушедшие в глубокие центральные слои, на меньшие масштабы, структуры «памяти» системы сами «всплывают». Имеет место проторение прежних путей, оживление старых следов, т.е. возобновление структуры на макроуровне. Непроявленное (или «тонкое», следы прежних процессов) вновь становится проявленным, осязаемым и видимым, свернутое и глубоко скрытое развертывается и выходит на поверхность. Вообще говоря, возможно периодическое «самовсплывание» структур «памяти».
Отметим, что подобный механизм предполагался в буддийском учении о едином и непрерывном потоке элементов бытия (дхарм), которые мерцательно проявляются для нас. «Дхармы сами всплывают на момент из сверхбытия в бытие, из которого они сейчас же уходят. Процесс выплывания дхарм, то есть их «рождение», а также их «исчезновение», безначален во времени. Бесконечная цепь проявлений составляет иллюзию длящегося эмпирического бытия» .
Но может оказаться, что этого естественного, спонтанного переключения режимов надлежит долго ждать. В таком случае можно воздействовать на структуру не случайной, а топологически правильной внешней флуктуацией и вынужденно переключить процесс на режим самовсплывания и саморасшифровывания прошлых следов.
Встреча темпомиров. В новом холизме встают проблемы объединения сильно различающихся по темпам эволюции структур Как возможно проникновение в далекое прошлое и далекое будущее? Как войти в контакт с прошлым, с праорганизацией или с будущим, со сверхорганизацией? Как возможна встреча темпомиров?
Центральная проблема здесь — это единение, включение элементов мира во все более сложную организацию. «Прилепление» к единому, к Богу всегда было задачей мистиков и йогов. Практика медитации по своей сути означает гармонизацию мозга (и сознания) для создания на его поле структур, способных уходить в далекое прошлое и в далекое будущее, для реализации заключенного в подсознании и видовом сознании информации об истории или для ускоренного пути к сверхорганизации.
Фактически христианская религия говорит то же самое. Страшный суд — это ведь тоже в некотором смысле единение: все, кто до этого жил, как бы встают из могил, все их души появляются в одно время, в одном пространстве, на одной и той же среде.
Пути единения, слияния с Абсолютом, встраивания человеческого мозга (и сознания) во Вселенский Разум и на Востоке (в мистических концепциях индуизма и в практике йоги) и на Западе (в религиозных учениях) мыслились, по своей глубинной сути, практически одинаково. На это обратил внимание Р.Роллан: «Божественная Бесконечность, Абсолютное Божество, имманентное и трансцендентное, изливающееся в непрерывном потоке Natura Rerum и сосредоточивающееся в ничтожнейшей из ее частиц, — Божественное Откровение, разлитое по Вселенной и начертанное в глубинах души, — великие Пути единения с бесконечной силой и, в частности, путь полного Отрицания, «обожествление» боговдохновенного, отождествляемого с Единым, — все это выражено Плотином Александрийским и первыми творцами христианской мистики с мощью и красотой, которые ни в чем не уступают монументальным построениям Индии» .
Возможные путешествия в прошлое и будущее посредством машины времени давно являются предметом измышлений писателей-фантастов. Рэй Брэдбери, например, рисует встречу разных темпомиров как встречу их представителей — землянина и марсианина: один идет из прошлого, а другой из будущего. При этом он справедливо отмечает трудность установления, кто олицетворяет прошлое, а кто будущее, трудность выбора единой шкалы времени. Если время определяется близостью к моменту обострения, то более развитая и быстро развивающаяся цивилизация моложе, она — структура из будущего. А менее развитая и медленно развивающаяся — старше, она — структура из прошлого.
Марсианин закрыл глаза и снова открыл их.
- Тут может быть только одно объяснение. Все дело во Времени.
- Да-да. Вы — создание Прошлого!
- Нет, это вы из Прошлого, — сказал землянин, поразмыслив.
- Как вы уверены! Вы можете доказать, кто из Прошлого, а кто из Будущего? Какой сейчас год?
- Две тысячи второй!
- Что это говорит мне?
Томас подумал и пожал плечами.
- Ничего.
- Все равно, что я бы вам сказал, что сейчас 4462853 год по нашему летоисчислению. Слова — ничто, меньше, чем ничто! Где часы, по которым мы бы определили положение звезд?
- Но развалины — доказательство! Они доказывают, что я — Будущее. Я жив, а вы мертвы.
- Все мое существо отвергает такую возможность. Мое сердце
бьется, желудок требует пищи, рот жаждет воды.
Нет, никто из нас ни жив, ни мертв. Впрочем, скорее жив,
чем мертв. А еще вернее, мы как бы посередине.
Вот: два странника, которые встретились ночью в пути.
Два незнакомца, у каждого своя дорога .
Миры, галактики, цивилизации, каждая из этих структур развивается в своем темпе, находится на своем пути и на своем этапе развития. Каждая, если можно так выразиться, имеет свой маршрут на вселенском поле путей развития. Что может сказать синергетика о возможном «касании» разных темпомиров, о возможных встречах их представителей?
Фактически возможна постановка двух различных вопросов:
- Как построить возможные сложные структуры в нашем темпомире?
- Как попасть в другой темпомир, начать жить с другим моментом обострения: «прилепиться» к сверхорганизации или же «спуститься» в менее развитый замедленный темпомир?
Выше уже говорилось о возможной модели мира как иерархии темпомиров. Из-за конечного числа собственных функций в задаче Коши (задаче без краевых условий) при ? > 0, т.е. на квазистационарной стадии, существует набор квазигомотермических решений. Этот набор квазигомотермий может быть истолкован как набор аналогов зарядов или же дискретный набор чем-то выделенных темпомиров, которые могут взаимодействовать друг с другом. Выше некоторого разделительного решения (реальной гомотермии) — миры с «положительной энергией», а ниже — миры с «отрицательной энергией» (аналоги миров Дирака). Это — своеобразные миры и антимиры. Не исключено, что эта модель может быть использована для рассмотрения разных состояний, к примеру, человеческого мозга, разных уровней его подсознания, сознания и сверхсознания.
Поскольку структуры на развитой стадии — автомодельные, т.е. проходят одни и те же стадии развития, один путь от прошлого к будущему, более развитому состоянию, то в некотором смысле нельзя попасть в свое прошлое, а можно попасть только в прошлое похожих структур. Аналогично, можно попасть не в свое будущее, а только в будущее похожих структур, в их автомодельную, похожую стадию, общую для разных законов развития, для разных структур.
Возможно спонтанное включение, самовключение простых структур в более сложную, в миры с другим моментом обострения. Например, интуиция как самодостраивание — это не просто «прилепление» к сложной структуре методом резонансного возбуждения извне, но и инициирование процесса перехода от простой структуры на более сложную, т.е. самовключение этой структуры в ансамбль структур, который, вообще говоря, может начать развиваться с другим темпом, приобрести другой момент обострения.
Далее естественным образом встает вопрос: любые ли структуры, любые ли темпомиры можно объединить? Спектр собственных функций нелинейной среды построен в одномерном случае и — с определенным приближением — в двумерном, следовательно, по крайней мере для определенных типов сред число возможных структур ограничено. А поэтому можно составить только определенное количество комбинаций, соединений структур с разными максимумами и с разными моментами обострения — в сложные структуры. Других комбинаций в этой среде не допускается. Существует дискретный набор структур с разными моментами обострения, которые могут быть объединены в более сложную организацию.
Чтобы объединиться с другими организациями, в том числе со сверхорганизацией, чтобы начать функционировать в системе единого кольца цивилизаций, подобной той, о которой мыслил И.Ефремов, нужно иметь определенную конфигурацию, подходить по определенным параметрам. Нужно иметь вполне определенную, а не какую угодно степень связи с ними.
Нетривиальный вывод состоит в том, что такое объединение благодаря LS-режиму, и, следовательно, сокращению масштабов, можно искать не в макропространствах, не в связях с другими Галактиками, а в связях с микропространством, т.е. при уходе этих структур на малые масштабы. Быть может, в поисках контакта со сверхорганизацией стоит вести не прием слабых космических сигналов от внеземных цивилизаций, а «спускаться» вглубь микромиров, представить себе «бесконечность мыслимой природы в сжатых границах атома», «неисчислимые вселенные в этом атоме» , о чем писал еще в середине XVII века французский мыслитель Блез Паскаль. Не исключено, что может иметь смысл поиск связей с неким вакуумом и с теми сложными организациями, которые на нем построены. Ибо именно в LS-режиме создается сложная дифференцированная организация, уходящая в невидимые для нас микромасштабы, в бездны бесконечности и небытия.
Объединяясь с будущим, со сверхорганизацией, ушедшей ближе к моменту обострения tf, мы ускоряем свои собственные процессы. А объединяясь с прошлым, с предками, с праорганизацией, мы замедляем свой темп развития. Йоги, например, замедляя все свои процессы, пытаются уйти в медленный темпомир хотя бы своего подсознания.
Далее возникает вопрос, каким образом объединяются разные темпомиры. Имеет место «касание» темпомиров или их «взаимопроникновение»? И если имеется связь с другими темпомирами хотя бы в некоторых точках пространства и времени, то можно ли рассматривать наш темпомир как замкнутую систему? Не означает ли это уже принципиальную открытость нашей системной организации, существование единой всепроникающей вселенской связи, близкой к восточному образу «всё во всём»?