Знание-сила, 2006 № 01 (943)

Пределы синергетики

Дело будущего — быть опасным, и следует считать заслугой науки то, что она снабжает будущее качествами, которые помогут ему сослужить свою службу.

Э Валлерстайн

Мода на синергетику в определенных научных кругах, вероятно, во многом порождается кризисом, в котором находится на рубеже XXI века и наука в целом, и философское познание. Заканчивается эра экстенсивного развития, исчезает возможность вести исследования по всему фронту и воплощать знание в технологиях без каких-либо ограничений. Необходимо делать выбор, редактировать поле возможностей, накладывать ограничения на технологии, исходя из принимаемых смыслов, ценностей, образа желаемого будущего. При этом появляется острейшая потребность в междисциплинарном диалоге, так как смыслы и ценности, представления о желаемом будущем — предмет гуманитарных дисциплин. Но они во многом зависят от картины мира и технологий, определяемых прежде всего естественно-научными исследованиями. Приходит время постнеклассической науки (в понимании В. Степина).

В философском познании ясно выделяются две линии. Первая связана с представлением о возможности выделить наиболее важные причинно-следственные связи (в идеале — законы), отбросив второстепенное. Условно ее можно назвать линией Ньютона. Второй взгляд предполагает, что все одинаково существенно (или несущественно) и выделить главное в принципе невозможно. Имея в виду картезианский взгляд на физические явления, ее можно было бы назвать линией Декарта. Имея в виду опыты постмодернизма, номадологический проект, представления о деконструкции, равнозначности множества текстов, интерпретаций, субъективности типа упорядочения — линией Дерриды.

Синергетика в своем подходе к реальности, конечно, развивает линию Ньютона. Одно из ее ключевых понятий — понятие о параметрах порядка: ведущих переменных, параметрах, процессах, сущностях, которые возникают в ходе самоорганизации и определяют динамику системы. Утрируя, можно сказать, что параметры порядка — это главное в системе, и само их наличие во многом делает возможным научное познание объекта.

Синергетика развивается в результате синтеза предметного знания, философской рефлексии и математического моделирования. У моделирования многовековой опыт анализа процессов, идуших в разных временных масштабах. Выделение быстрых и медленных переменных стало классикой со времен Лапласа. Развитие синергетики позволило увидеть множество других возможностей развития процессов во времени. Это прообразы, вспомогательные инструменты, используя которые можно описывать и исследовать различные сущности.

С.П. Курдюмов и его научная школа работали с идеей темпомиров. В нелинейной среде с сильной положительной обратной связью процессы в разных участках могут идти в разном темпе, быть локализованы в пространстве и поэтому идти независимо (это близко к картине практически независимого развития цивилизаций, которую часто имеют в виду, разрабатывая в философии истории цивилизационный подход). Синергетика позволяет совершенно по-другому подойти к классическим парадоксам, связанным с необратимостью. Наконец, недавно построенная теория русел и джокеров позволяет рассматривать объекты, которые в разных состояниях имеют разный горизонт прогноза и требуют иногда детерминированного, а иногда вероятностного описания (иначе говоря, для таких объектов в разных состояниях время течет по-разному).

Тут и возникла сверхзадача, которая, вероятно, во все большей степени будет определять и развитие синергетики, и всей науки в целом: проблема долгосрочного прогноза, исследование доступных цивилизации альтернатив исторического развития.

Ограниченные возможности биосферы вынуждают сменить весь набор базовых технологий, обеспечивающих существование человечества. Причем прежде всего это касается социогуманитарных технологий, технологий управления и только потом — сельскохозяйственных, промышленных, информационных и прочих. К сожалению, исполнилось пророчество В. И. Вернадского — человечество действительно стало геологической силой, не став при этом стратегическим субъектом, готовым взять на себя ответственность за собственную судьбу. "Общество риска", которое прогнозировал немецкий соииоло1 Ульрих Бек, после Чернобыльской аварии стало реальностью.

От этого вызова нельзя уклониться. Отсутствие решения ключевых проблем тоже станет решением. Скорее всего неудовлетворительным.

Это переплетете индивидуальной и коллективной памяти увеличивает срок нашей жизни, продлевая ее вспять по времени, и представляется нам обещанием бессмертия.

У. Эко

Разработка нового междисциплинарного подхода — семиодинамики, науки о законах развития знаковых систем, была начата задолго до того, как в нашей стране получили известность работы Ильи Пригожина и брюссельской научной школы и работы Германа Хакена и его коллег. Рациональное, логическое составляет лишь небольшую часть того, что требует осмысления в семиодинамике. И сам Р. Г. Баранцев, крупный ученый, идеолог нового направления, в последних работах огромное внимание уделяет целостности, гармонии рационального, эмоционального и интуитивного освоения мира.

Передний край синергетики движется в сторону семиодинамики. Это, например, динамическая теория информации, которой удается определять распространение по территории языков, религий, зон влияния разных цивилизаций. В работах Б.Н. Пойзнера развивается эволюционная теория культурных и научных образцов, поразительно близкая к теории биологической эволюции.

Идея "количественной истории", клиометрии выдвигалась выдающимся французским историком Фернаном Броделем и развивалась его научной школой. Его глубокий количественный анализ мира Средневековья на много лет предопределил магистральный путь исторического анализа Однако, развивая эту традицию, теоретическая история претендует на большее: выделение параметров порядка в историческом процессе на различных временах и масштабах, моделирование, дающее не только новые инструменты для ретроспективного анализа. Она призвана давать исторический прогноз, возможность предвидеть.

Разработка теоретической истории — одна из междисциплинарных сверхзадач для всей науки. За прошедшее десятилетие в этом направлении удалось очень значительно продвинуться. Особенно интересны работы С. П. Капицы, посвященные моделированию глобального демографического перехода; в этих исследованиях оказ&аась востребована теория режимов с обострением, созданная С. П. Курдюмовым и его научной школой для задач из совсем другой области — физики плазмы и газовой динамики. Другие ученые выдвинули базовые математические модели многих исторических процессов.

Мост между естественно-научной и гуманитарной культурами сейчас начал строиться не только "со стороны естественников" (как это обычно и бывает), но и "со стороны гуманитариев". Синергетические идеи используются в работах по стратегическому планированию, в которых воплощены идеи параметров порядка — главных факторов, а также согласование геополитических, геоэкономических и геокультурных аспектов прогноза. Впервые в анализе социально-экономических и социально- политических систем использовались синергетические теории жесткой турбулентности и самоорганизованной критичности.

И все же теоретическая история представляется рубежом, путь к которому в синергетике пока не пройден.

В свою очередь фундаментом наших гипотетических потрясении будут технологии, то есть обусловленные состоянием знаний и общественной эффективностью способы достижения цели, поставленных обществом, в том числе и таких, которые никто, приступая к делу, не имел в виду.

С. Лем. Сумма технологии

Новые технологии несут и новые возможности, и новые опасности. Синергетика и в разработке самих технологий, и в решении вопроса, следует ли ими пользоваться, может играть ключевую роль.

Множество новых технологий активно используют эффекты самоорганизации либо открывают возможности для возникновения новых типов самоорганизации (яркий пример — сотовая связь). Совершенно необходимо теперь учитывать системные эффекты, обусловленные внедрением нового способа воздействия на общество, человека, государство. И решать здесь множество возникающих проблем без математического моделирования, без стратегического прогноза, без представлений о целом опасно и неразумно. Человечество вступило в новые области пространственных, временных и иных масштабов, где нет опыта, а "здравый смысл", интуиция, вырабатывавшиеся на основе анализа иных ситуаций, могут оказаться очень плохими советчиками. (Например, ядерные отходы, которые производят атомные электростанции, будут представлять угрозу и на времена в 100 тысяч лет. Большой спектр опасностей таят в себе биотехнологии и т.д.)

Наконец, концепция устойчивого развития в "технологическом пространстве" означает, что нам придется изменить почти весь набор системообразующих технологий. И на всю эту грандиозную научную, техническую, социальную работу нам отпущено всего несколько десятилетий!

Речь идет, например, о технологии управлении риском природных и техногенных катастроф, социальных нестабильностей. С одной стороны, опасно и неразумно не рисковать. С другой — в современном мире мы все чаще сталкиваемся с эффектами синергетического усиления нестабильностей, когда беда в одной сфере жизнедеятельности влияет на многие другие и с усилением возвращается в ту сферу, где она возникла. В 2002 году Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН и десять других академических институтов предложили создать Национальную систему научного мониторинга опасных явлений и процессов в природной, техногенной и социальной сферах. Такая система могла бы собрать воедино информационные потоки, знания и модели, усилия экспертов и специалистов по государственному управлению.

В развитых странах готовится большой технологический скачок, который ожидается в ближайшем десятилетии. Он связан с переходом к нанометровым пространственным масштабам. (1 нанометр — 10~⁵ м). Сегодня трудно прогнозировать последствия этого технологического скачка. Например, экономический эффект от внедрения компьютерных технологий в системы управления оказался очень и очень скромным вопреки ожиданиям и экономическим прогнозам.

Тем не менее возможные результаты могут быть фандиозны. Это, к примеру, новое поколение систем диагностики и лечения, способных увеличить продолжительность активной жизни на десятки лет. Это новые виды вооружений, которые могут сделать неэффективными многие существующие виды оружия. Это новые поколения материалов, в частности, "умные материалы", способные адаптироваться к происходящим изменениям. И это тоже предмет для моделирования, системного анализа, стратегического прогноза для синергетики.

Но исследования в должном масштабе в России в настоящее время не развернуты (структура управления, в том числе и научного, не готова работать с ориентацией на будущий технологический прорыв), опасности отставания в этой сфере, которое закладывается сейчас, не поняты. В нашей стране сфера нанотехнологий — еще не взятый рубеж синергетики. Хотелось бы верить, что в ближайшие годы удастся шагнуть за этот предел.

В оформлении статьи использованы работы В. Бреля

Раиса Берг