В наше время не случаен интерес к исследованию законов эволюции сложных систем. Подобные разработки ведутся в разных странах мира, в крупных институтах, большое количество работ уже опубликовано в Интернете. Эти работы, в которых поднимаются самые разные вопросы, связаны с обеспокоенностью судьбами мира не только одних ученых. Куда идет человечество на данной стадии развития? Каковы надвигающиеся кризисы и как их преодолеть? Какова будет следующая, посткризисная ступень развития? На эти вопросы ученые пытаются ответить с позиций новой термодинамики – науки, которая прогнозирует течение процессов в открытых системах. То есть на определенном промежутке времени оказывается возможным прогнозировать будущее. Такой прогноз философы называют опережающим отражением. Так построена вся жизнь – всегда имеется возможность на примитивном или сложном уровне прогнозировать следующий шаг. Из синергетики рождается новая философия: философия осознает, что изучать нужно нелинейный мир, поскольку именно в нем почти всегда в решении присутствует конечное время И вблизи кризиса, если он совершается в режиме с обострением удается найти конкретную модель и построить для нее спектр таких структур, которые соответствуют нашей сегодняшней жизни и способствуют коэволюции.
В наше время не случаен интерес к исследованию законов эволюции сложных систем. Подобные разработки ведутся в разных странах мира, в крупных институтах, большое количество работ уже опубликовано в Интернете. Эти работы, в которых поднимаются самые разные вопросы, связаны с обеспокоенностью судьбами мира не только одних ученых. Куда идет человечество на данной стадии развития? Каковы надвигающиеся кризисы и как их преодолеть? Какова будет следующая, посткризисная ступень развития?
На эти вопросы ученые пытаются ответить с позиций новой термодинамики – науки, которая прогнозирует течение процессов в открытых системах. То есть на определенном промежутке времени оказывается возможным прогнозировать будущее. Такой прогноз философы называют опережающим отражением. Так построена вся жизнь – всегда имеется возможность на примитивном или сложном уровне прогнозировать следующий шаг.
Современная наука говорит о том, что мертвой природы не существует. Элемент «духовности», элемент прогноза, элемент памяти есть в каждом элементе мира. Это один из постулатов новых наук: термодинамики, синергетики, нелинейной динамики, теории сложных систем. Цель этих наук – попытаться найти закономерности развития на основе научного прогноза, а не методом проб и ошибок. Идея множественности – одна из главных идей этого направления. Существует не единственный путь в будущее, а много вариантов развития, множество форм приспособления к быстро меняющейся среде. Необходимо конструктивно искать эти формы приспособления, эти пути. Это особенно важно для России, вынужденной не только ставить, но и решать задачи по ускорению темпов экономического развития. Важно найти новые эффективные формы, поскольку, идя по уже проторенному кем-то пути, никогда не догонишь идущего впереди.
Нелинейные системы характеризуются не единственностью предельных состояний. Мир разнообразен – для того природа и создает многообразие, чтобы искать разные подходы к решению одной и той же проблемы.
Еще одна из закономерностей развития сложных систем – невозможность экстраполяции по времени. В упрощенном варианте прогноза строится график эволюционного процесса, который в дальнейшем экстраполируется (продолжается). Это самый примитивный способ предсказания будущего. Для сложных нелинейных систем подобный способ прогнозирования невозможен, а если возможен, то лишь на участках, которые на графике развития таких систем ограничены точками бифуркации. В таких точках может произойти срыв и изменение направления развития системы. И если срыв происходит, то в дальнейшем возможно несколько направлений развития. При этом играют роль не закономерности типа законов Ньютона, к которым мы привыкли, а случайности; имеет значение направленное, даже очень слабое воздействие – мысль отдельного человека, написанная им книга, его слово или выступление. В стабильном состоянии, когда процесс установился, изменить его направленность очень сложно, практически невозможно. А в условиях неустойчивости системы малое воздействие может приводить к катастрофическим результатам, дальнейшим цепным реакциям, которые развиваются по своим законам и приводят в действие мощные энергии. Это нужно предусматривать.
В китайской философии есть очень красивый образ: орел, летящий над долиной, испещренной множеством дорог. Но в нужном направлении можно двигаться по разным дорогам. Задача ученых – подобно орлу, обозреть все разнообразие путей эволюции, по крайней мере, основных, магистральных направлений. Они могут переплетаться, расходиться – в этом и заключается сложность выбора пути: необходимо увидеть, какой из этого множества путей приведет к поставленной цели.
Новая термодинамика на основе математических расчетов определяет направление предполагаемого развития. От знания законов развития открытых систем зависит точность научного предвидения. Необходимо изучать не только общество в целом, но психику отдельного человека как образец сверхсложной системы.
Для России нужна эволюционная экономика, не равновесная. Нашими учеными делаются попытки создать экономическую модель, в которой с помощью сложных нелинейных уравнений описываются обратные связи, взаимовлияние подсистем. Сложные системы являются самоорганизующимися. Мы привыкли считать, что на любые мировые процессы можно влиять только мощным внешним воздействием. Это глубочайшая ошибка! У природы есть свои пути развития, которые необходимо знать, а не навязывать ей то, что нам хочется, хотя бы и из самых лучших побуждений. Новый подход к решению этой задачи в том, что необходимо учитывать внешнее воздействие в сочетании с внутренними тенденциями развития.
У простейших модельных систем, которые имитируют какие-то свойства природы, есть спектр устойчивых форм, существуетсамолокализация. Эти формы свойственны данной среде, ее внутренней тенденции. А в живой природе есть, прежде всего, тенденция самосохранения жизни, но в конкретной ее форме. В некотором смысле это возрождение, но на другом уровне. Ученые должны вычислить эти устойчивые формы, в том числе и социальные, чтобы правители стран не пытались решать мировые проблемы, жертвуя десятками миллионов жизней в войнах, в концлагерях, загоняя общество в какую-то форму, которая кажется устойчивой, но потом рушится полностью. И не понятно, зачем и во имя чего были все эти жертвы?
В синергетике психика человека рассматривается как сверхсложная система, законов развития которой мы пока не знаем. Когда-то в Древнем Риме какое-нибудь колесо, вместо лошадей, заставляли вращать рабов. В современном мире примерно то же самое происходит, например, на конвейере, где человек выполняет одну и ту же механическую операцию. Это чудовищно неверное использование сверхорганизма, созданного природой для спасения планеты (например, от падения астероида) и для создания ноосферы. Современное человечество способно это сделать, сегодня в этом направлении работают наши институты, американские центры. Кстати, правительства государств, имеющих ядерное оружие, прислушались к рекомендации запретить ядерную войну. Но помимо угрозы такой войны, которая способна уничтожить жизнь на высоком уровне, существует еще угроза исчерпания природных ресурсов. Разрушая экологию, человечество производит бесконечное количество товаров – ведь это одна из главных функций капиталистического общества. Ради бесконечного производства, ради денег жить нельзя, поэтому у капитализма нет будущего. Человечество должно жить в гармонии с природой, знать и соблюдать законы эволюции и коэволюции.
Еще один из вопросов синергетики – коэволюция систем, развивающихся с различной скоростью. Могут ли сосуществовать страны, находящиеся на разной стадии развития? Как, например, племена аборигенов в Африке или Австралии могут существовать в том же мире, где существует посткапитализм США или постсоциализм Швеции? Возможно ли гармоничное взаимодействие столь разноуровневых систем?
Законы термодинамики гласят, что есть уровни неустойчивости. В последнее столетие произошел развал крупных империй. Развалилась Британская империя, все колонии, принадлежавшие крупным империям, обрели независимость. Есть общий закон: при прохождении состояния кризиса система становится неустойчивой, и это приводит ее к распаду. Бескризисного развития не существует, и призывы к нему свидетельствуют о невежестве современных деятелей. Но кризисы могут проходить с большими или меньшими потерями, можно пройти через них без войны, без катастроф.
Состояние кризиса можно изучать на уровне общества в целом или на уровне психики отдельного человека. Человеку постоянно приходится принимать менее или более серьезные решения. И в преддверии принятия любого решения и у человека, и в обществе обязательно наступает кризисное состояние. Оно необходимо для развития – старые структуры распадаются, но не полностью, и это создает возможности для нового синтеза. Иногда гибнут целые цивилизации. Сегодня мы узнаем о них по сохранившимся следам в языках, народных традициях, обычаях; по найденным при раскопках остаткам строений и предметам быта с большим трудом ученые пытаются восстановить древнюю культуру. Значит, гибель для сложных систем – тоже одна из возможностей эволюции. Но нельзя допустить гибели всего человечества. И задача интеллигенции – помочь объяснить правительствам сложность системы, в которой мы развиваемся, и ее конструктивные возможности.
Кризисы и катастрофы – необходимое условие эволюции. Такие катастрофы происходили с крупными империями. Например, после гибели Римской империи наступила эпоха Средневековья, и по своей организации эти две системы были несравнимы. А в будущем нас может ожидать новая эпоха «Средневековья» – относительной стабильности. К 50-60-м годам XXI века прогнозируется демографический кризис, обусловленный тем, что при традиционном ведении хозяйства ресурсы планеты способны будут поддерживать жизнедеятельность всего порядка 1,5–2 миллиардов человек. А при нынешних 6 миллиардах населения процессы самоорганизации нуждаются в грамотной, основанной на рациональном использовании ресурсов, на новых наукоемких технологиях корректировке. С другой стороны, надо понимать, что бездумное полагание на всесилие разума человека, на безграничность возможностей преобразования природы, на механизмы управления слепой органикой, то есть на организацию, способно причинить не меньше бед, чем слепое подражание природе. Кризис может привести к тому, что в обществе сначала выделится так называемый «золотой миллиард», который потом «упадет» в силу большой неравновесности этой системы. Как будет происходить его падение – с чудовищными войнами или террористическими актами – это зависит от ученых, которые, возможно, найдут другие, более мягкие пути выхода из этого кризиса. Если ученые не успеют этого сделать, то он «упадет», подчиняясь законам термодинамики и самоорганизации. В период кризиса человечество будет поставлено перед выбором – предпочесть гибель или постараться осознанно пройти этот период. Тогда приобретенный опыт позволит и в дальнейшем выбирать более щадящие пути выхода из кризисных состояний. Это сверхзадача. До сего времени такой задачи перед человечеством никто никогда не ставил. Мы живем в опасное время, но это время колоссального подвига, который требуется от научной интеллигенции. От нее сейчас в буквальном смысле зависит судьба нашего мира.
Перед современной наукой стоит задача поиска новых источников энергии. Полезных ископаемых – нефти, угля, газа – по самым оптимистичным прогнозам хватит всего на несколько десятилетий. Одним из способов преодоления энергетического кризиса является решение проблемы управляемого термоядерного синтеза. В ближайшее время в Америке в лабораторных условиях будет поставлен эксперимент по зажиганию миниатюрного солнца сфокусированным излучением мощного лазера (при этом будут достигнуты температуры, близкие к солнечным). В случае удачи это обеспечит человечество энергией практически на неограниченный срок. Возможно использование этого мини-солнца в двигателях нового типа, аналогичных химическим ракетным двигателям, то есть будут созданы ракетные двигатели на основе лазерного термоядерного синтеза. По оценкам специалистов, применение таких двигателей позволит уже в 70-х годах этого столетия за несколько недель долететь до Марса или других планет с посадкой на них и возвращением обратно, то есть можно говорить о возможности освоения планет Солнечной системы.
Еще один закон синергетики, который должно учитывать человечество, – закон самоорганизации сложных систем. Например, на Солнце существуют конвективные ячейки, или гранулы, имеющие определенную форму. На Земле возникающая при определенных условиях форма имеет вид шестигранных ячеек. Можно объяснить это и построить теорию, чтобы показать, что в природе в определенных нелинейных средах, например в солнечной плазме, есть условия для возникновения самоорганизации, имеющей такие же формы, как и самоорганизация по Платону. В нелинейной среде есть идеальный спектр форм, который очень устойчив. Хотя этих форм много, они не произвольные, а вполне определенные. Наша среда обладает квантовыми свойствами, и в ней есть идеальные формы. Их надо знать и учитывать, чтобы не создавать формы, которые ей не соответствуют. Учитывать законы самоорганизации среды и органично в нее вписываться – значит следовать законам Дао. Поскольку в природе существует закон устойчивости, ученые должны знать, какие формы будут устойчивы, например, при выведении путем скрещивания новых видов животных или растений. В обществе тоже есть свои моральные законы, которые необходимо учитывать в научном поиске. К религиозным запретам, обеспечивающим устойчивость общества, человечество с чудовищными потерями давно пришло опытным путем. Табу религиозные и этические должны быть научно, математически обоснованы, чтобы обходиться без подобных потерь.
Например, созданы опытные установки нового типа магнитно-гидродинамических генераторов с заметно большим коэффициентом полезного действия, непосредственно превращающих энергию потока плазмы в электрический ток. Но при этом надо подумать, что делать с возникающими при работе такого генератора тепловыми отходами, так как они будут «греть улицу», а это опасно. Последствия изменения температуры окружающей среды известны. Нелинейность сложной системы заключается в том, что малое воздействие в определенных условиях неустойчивости природы может приводить к катастрофическим результатам, цепным реакциям, которые в процессе дальнейшего развития высвободят огромные энергии.Это надо иметь в виду, если уж не иметь возможности управлять таким процессом.
Свойством, похожим на регенерацию, обладает любая сложная система. При некоторых значительных изменениях она восстанавливает свою организацию. Мы привыкли, что, создав условия для работы системы, должны поддерживать их извне – тогда эта система работает. А тут не надо этого делать – среда сама при определенных условиях создает такие возможности и переходит на другой режим взаимодействия с миром, более эффективный, и, мало того, вывести ее из этого режима сложно. Вот главная идея, которая отсюда почерпнута, – в каждой нелинейной системе есть элементы самоорганизации, есть элементы регенерации, устойчивости, цели развития.
Биосфера обладает устойчивостью, которую грубо, но можно пытаться оценивать. Параметры модели биосферы определяются методом синтеза, учитывающего бесконечное множество подробностей. Теории нелинейности умеют находить это новое единство, консенсус частей, при котором сохраняется целое. Если вы его нарушите, – все разрушится и возникнет что-то другое. Было обнаружено такое явление, как самоподдержание системы (эффект Т-слоя, диссипативные структуры), а потом была установлена его связь с хромосферными вспышками на Солнце, имеющими биологическое значение. Идут мощные потоки излучения, энергия выделяется в узкой области, в которой происходят процессы ускорения, и т.д. Обнаружено было и сокращение времени процесса, который развивается так быстро, что пик графика его температуры становится все более острым.
Недавно начали изучаться не стационарные, а быстроразвивающиеся процессы. В меняющемся мире сложно говорить о равновесии. Надо понимать и учитывать законы сильно неравновесного нестационарного развития. За время только одного поколения происходят социальные изменения, совершаются колоссальные открытия. Необходимо уметь оценивать эти быстрые процессы. Наиболее сложная система – психика человека, и ее сейчас начинают изучать как образец сверхсложных систем.
В быстрых процессах важную роль играет режим с обострением, который был открыт российскими учеными. Над этой проблемой работали и американские ученые. Если система находится в состоянии режима с обострением, то за конечное время энергия такой системы уходит в бесконечность. При построении графика этого процесса получим кривую, имеющую вид не выпуклой, а вогнутой гиперболы. И по этому закону развивается во времени сверхсложная система человечества.
Вообще, большинство сложных систем развивается с кризисами, их моделирует именно такой режим. Он основан на том, что его особенность возникает за конечное время развития. Часть времени развитие происходит медленно – это период существования традиционного, квазистационарного общества, где возникают свои обычаи, опыт, религия и все это передается из поколения в поколение. Это эволюционная, но медленная часть развития. А потом обязательно наступает более быстрая. Последние триста лет человечество живет в быстром режиме развития. Как было сказано выше, график такого процесса – гипербола. Прогнозируется ускорение развития вплоть до 60-го года XXI столетия, а потом замедление, отклонение от этой кривой. Демографический кризис, который наступает гораздо раньше экономического, – начало этого периода. Мы уже частично его проходим.
И, как особенность современного развития, возникла новая наука – термодинамика режимов с обострением. Как мы проходим этот кризис? Что будет после него? Как просчитать модели развития человечества? Среди большого количества процессов надо выделить только те, у которых наиболее высокая скорость. В целом система может так развиваться, если согласовано развитие ее параметров, установлен консенсус между подсистемами, развивающимися с разными скоростями. При этом существенны быстрые процессы, они определяют развитие, и по ним создается модель.
Мы живем вблизи такого обострения. Этим все объясняется – и сумбур в наших головах, и постмодернизм, где перемешиваются самые различные искусственные вещи, и вызов всему, и отрицание всего, и усиление неоднородности человечества, – таковы свойства режимов с обострением. Но эти режимы дают и ответ на вопрос: каковы должны быть условия для совместного, устойчивого развития до момента обострения. Здесь обнаруживается наличие новой фундаментальной константы, такой же значимой, как скорость света, – момент обострения. Если раскручивать тяжелый ион на ускорителе, то есть увеличивать скорость этого иона, то, согласно теории относительности, при приближении его скорости к скорости света масса его возрастает, стремясь к бесконечности. Особенность возникает при конечном значении изменяемой функции. Режимы с обострением – особенность нелинейного мира. Поэтому кризисы обязательно наступают в самых различных нелинейных системах. И это колоссальное упрощение тех уравнений, которые описывают процессы вблизи обострения, это подарок человечеству, в том числе для моделирования процессов в социальных системах.
В режиме с обострением система сохраняет память о своих прошлых состояниях. Это закон коэволюции, который гласит, что все системы, которые мы построили, содержат в себе структуры разного возраста, и те, что из прошлого, развиваются медленно, а из будущего – очень быстро. Постоянство скорости света в вакууме – один из постулатов теории относительности, которая приводит к такому же результату, к режиму с обострением, если скорость меняется. Тогда масса увеличивается до бесконечности при конечном изменении скорости. Если требуется, чтобы все структуры развивались в общем темпомире, с единым для всех моментом обострения, то автоматически автомодельные инвариантные групповые решения дают все способы их объединения. Таких способов много.
Из синергетики рождается новая философия: философия осознает, что изучать нужно нелинейный мир, поскольку именно в нем почти всегда в решении присутствует конечное время И вблизи кризиса, если он совершается в режиме с обострением удается найти конкретную модель и построить для нее спектр таких структур, которые соответствуют нашей сегодняшней жизни и способствуют коэволюции.
Но при прохождении кризиса могут возникать разные решения, например, может меняться качество нелинейности. Более сложная среда имеет более сложный закон нелинейного поведения. При увеличении нелинейности в фазовом переходе общество совершает скачок, и у него появляется возможность связи с абсолютным будущим. Инвариантные групповые решения – это связь пространства и времени. При определенной организации среды можно объединить разные структуры, относящиеся к разным стадиям развития человечества, так, чтобы они развивались в одном темпомире, поддерживали друг друга, а не гасили, не вырождались, не исчезали. И эту же идею пробуем перенести на эволюцию как отдельных видов живых организмов, так и всей природы и человечества. Общий результат таков: прохождение этой особенности сопровождается замедлением развития, вначале увеличением доли хаоса, а затем созданием нового мировидения, новой культуры, новых социальных структур – ноосферной философии.