Научная картина мира включает в себя принцип единства, проявляющийся в существовании законов, справедливых для самых разнообразных уровней существования, от микромира до Метагалактики, от неживой природы до человека и общества. В классической науке такими законами были, например, закон сохранения энергии, второе начало термодинамики.

Сегодня есть основания предполагать, что в основе большинства физических, биологических, социальных явлений лежат, по-видимому, свойства нелинейных открытых диссипативных систем. Не случайно многие общие принципы эволюции можно отнести к самым различным объектам живой и неживой природы. Это и регенерация (восстановление собственной структуры, нарушенной внешним воздействием), и морфогенез, сопровождаемый своеобразным "дефектом массы", обусловливающим большую эффективность сложных структур по сравнению с более простыми...

Важную роль в понимании тенденций эволюции таких систем могут сыграть законы коэволюции (целостного устойчивого развития) нелинейных открытых диссипативных систем.

В последние годы во многих социальных науках все шире стал применяться системный подход, в рамках которого человечество рассматривается как "целеустремленная самоуправляющая система" . При этом понятие целеустремленности понимается как самоподдержание определенных законов развития этой системы независимо, а иногда вопреки воздействиям на нее как извне (болезни, стихийные бедствия и пр.), так и изнутри (демографическая и социально-экономическая политика, войны и пр.). Одним из ключевых моментов системного подхода является выявление законов развития системы, единых для всей системы и неизменных в течение длительного времени.

Основной проблемой при использовании такого подхода является проблема различия в уровне развития, природных условиях, культуре различных стран и регионов земного шара. Как свести в единую систему посткапитализм Соединенных Штатов и примитивное общество островов Полинезии? Как построить единый прогноз дальнейшей эволюции для России с сокращающейся численностью населения и продолжающего расти миллиардного населения Китая?

Ответом на этот вопрос должно стать представление о параметрах порядка системы, тех величинах, которые определяют основные тенденции ее развития, и в том числе эволюцию тех параметров, которые обычно считают дополнительными условиями или внешними для исследуемой системы параметрами (к примеру, различные культурные традиции), о ее инвариантно-групповых свойствах (связывающих законы временной эволюции системы с ее пространственной структурой), и о законах коэволюции, длительного, устойчивого совместного развития различных частей системы, в том числе сильно отличающихся друг от друга уровнем развития, общественным устройством и пр.

Синергетический подход в демографии опирается на тот факт, что человечество на протяжении более миллиона лет своей эволюции росло по гиперболическому закону, согласно которому численность народонаселения земного шара в первой четверти XXI в. должна была бы обратиться в бесконечность.

С.П.Капица в своих работах приводит соответствующую формулу, математически выражающую этот феномен (рис. 1):

N = C0/(Tf - T),
C0 " 2 ґ 1011 (чел.-лет), Тf " 2010 (год).

Этот фундаментальный факт вынуждает пересматривать привычное мировоззрение. Оказывается, что многие процессы бурного роста в социальной сфере происходят вовсе не по экспоненте. Экспоненциальный рост - это один из мифов классической науки. Большинство процессов лавинообразного роста происходит гораздо быстрее, в режиме с обострением, когда рассматриваемые величины хотя бы часть времени изменяются по закону неограниченного возрастания за конечное время.

Рис.1. Рост численности народонаселения в режиме с обострением

Важным результатом исследования модели С.П.Капицы является понимание того, что полная численность народонаселения Земли является одним из параметров порядка демографической системы, определяя законы эволюции ее и отдельных ее подсистем. Однако она не предлагает способа выявления законов коэволюции демографической системы, не может объяснить сосуществования в рамках единой системы сильно различающихся между собой подсистем. Она не может предложить также не выходящего за рамки модели способа построения прогнозов преодоления момента обострения, вариантов дальнейшей эволюции демографической системы.
Для исследования этих проблем необходима модель, описывающая пространственное распределение народонаселения, соответствующая парадигме синергетического подхода (т. е. описывающая народонаселение Земли как нелинейную открытую диссипативную систему) и дающая те же результаты для закона роста полного числа людей.

Синергетический подход к исследованию процессов роста народонаселения Земли описывает человеческую популяцию как единую распределенную нелинейную открытую диссипативную систему. Динамика эволюции такой системы определяется, помимо необходимости выполнения приведенного выше закона роста полного числа людей, действием двух основных факторов.

• С одной стороны, это нелинейный источник, выражающий, во-первых, открытый характер социальных систем (взаимодействие с окружающей средой, потребление внешних по отношению к системе ресурсов для развития системы), а во-вторых, наличие в них нелинейных положительных обратных связей (кумулятивных эффектов). Это фактор, создающий и поддерживающий неоднородности в системе, фактор самовлияния, самовоздействия, самоусиления социальных процессов.
• С другой стороны, это диссипативный фактор, ослабляющий неоднородности в системе, своеобразный аналог диффузии. Он в общем виде выражает влияние хаотических элементарных ("микро") процессов на эволюцию макроскопических структур (например, стремления и действия отдельного человека или группы людей).
  Качественное и до определенной степени количественное описание явлений, происходящих в такой системе, может дать рассмотрение нелинейного уравнения типа "реакция - диффузия", содержащего в себе как нелинейные положительные обратные связи ("реакция"), так и нелинейный диссипативный член ("диффузия").

Такие уравнения и такого рода режимы роста, режимы с обострением, подробно изучались в течение многих лет в Институте прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН .

Режим с обострением приводит к появлению неоднородностей, центров кристаллизации, сгущения населения - поселков и городов, регионов с высокой концентрацией населения. В условиях конкуренции факторов нелинейного самовоздействия и хаотических процессов при развитии системы в режиме с обострением равномерное распределение населения неустойчиво. Возникают области концентрации населения, многополюсная и многоуровневая структура расселения. Формирование такой структуры носит квантовый характер. Это означает, что не любая конфигурация системы может сформироваться или сохраняться в течение длительного времени, даже при существенных затратах, направленных на ее поддержание. Существуют выделенные состояния (структуры-аттракторы), к которым направлено развитие системы, а все остальные состояния эволюционируют в направлении одной из таких структур. Аттрактор - это нестационарная динамическая диссипативная структура, эволюционирующая в соответствии с инвариантно-групповыми закономерностями, характерными для системы . Выделенность структур-аттракторов среди прочих состояний системы определяется в первую очередь когерентностью (структурным единством) развития системы в этом состоянии.

Критерием устойчивого совместного развития (коэволюции) социальных структур является не одинаковый уровень развития, а согласованность темпов роста, принадлежность к единому темпомиру (рис. 2). В противном случае несогласованные нелинейные процессы быстро разрушат организацию, структура распадется или выродится.

Структуры-аттракторы представляют собой, по существу, цели развития системы. Одной из основных проблем в рамках синергетического подхода является поиск таких целей, "конечных причин" эволюции системы, тогда как классический подход подразумевал исследование "действующих причин", механизмов отдельных явлений, происходящих в системе. Эволюция системы происходит так, как если бы путь развития определялся тем состоянием, в которое система должна прийти. Это кажущееся нарушение принципа причинности объясняется тем, что существует множество путей, приводящих систему к этому состоянию, а также устойчивостью самой структуры-аттрактора.

Рис. 2. Согласованная эволюция модельной структуры

Структура в процессе развития сохраняет свою форму, единообразно изменяя свои размеры и высоту. Момент обострения для каждого максимума сложной структуры наступает в одно и то же время (критерий коэволюции сложной структуры) Принципиальная особенность синергетического подхода состоит как раз в том, что ищутся собственные тенденции развития системы и для этих тенденций делается попытка выявления реально действующих механизмов, направляющих систему по тому или иному пути эволюции.

Исследование структур-аттракторов системы важно еще и потому, что оно дает представление о сложности организации системы. Сложноорганизованная система должна иметь большое число различных структур-аттракторов. Так, например, имеется около сотни видов атомов, лежащих в основе всей нашей Вселенной. Количество белков, участвующих в построении биологических объектов, составляет десятки и сотни тысяч, а число различных видов клеток, существующих или когда-либо существовавших, исчисляется миллионами.

Синергетический подход позволяет во многих случаях оценить количество возможных в системе устойчивых структур-аттракторов и как количество их меняется при изменении параметров системы.

Характер современной стадии развития человеческой цивилизации определяется во многом именно приближением демографической системы к моменту обострения Tf. Это ускорение мировых процессов, возрастающая нестабильность, множество возможных, угрожающих миру глобальных опасностей (экологическая катастрофа, разгул терроризма, ядерный катаклизм). Важно понять, что проблема эволюционных кризисов носит общечеловеческий (системный) характер. Эволюционные кризисы и неустойчивость угрожают сегодня не только России или отдельным странам, но и всему миру в целом.

Следует заметить, что режим с обострением имеет интересную особенность: ход процессов в них имеет две существенно отличающиеся друг от друга стадии. Первая из них - это длительная метастабильная стадия, когда все характеристики процессов растут чрезвычайно медленно и незначительно. Все локальные флуктуации, возникающие на этом этапе, не меняют качественно хода эволюции системы, проявляясь лишь в небольшом изменении момента обострения. Все накопившиеся на этом этапе, и в особенности в переходный период (см. рис.1, выделенная область на временной оси), несогласованности в развитии различных частей системы проявляются на второй стадии - стадии асимптотической неустойчивости вблизи момента обострения, когда возникает угроза стохастического, "радиоактивного" распада любых сложных образований. Вблизи момента обострения сколь угодно малые локальные флуктуации способны нарушить согласованность темпа развития внутри сложной структуры, в результате чего последняя подвергается реальной угрозе распада.

Асимптотическая неустойчивость сложных организаций, развивающихся в режиме с обострением, приводит к бифуркациям, к появлению нескольких возможных сценариев дальнейшего хода событий: гибели цивилизации, распада сложных структур или "фазового перехода", выхода системы на новый режим развития. Что касается первого, пессимистического исхода, то это, по сути, глобальная версия известного исторического феномена - крушения империй. Крах Греческой и Римской империй, крушение кайзеровской Германии в 1918 г., после окончания Первой мировой войны, распад колониальных систем Великобритании, Франции и Испании после Второй мировой войны, распад СССР после периода "холодной войны" - все эти локальные катастрофы представляют собой, вероятно, проявления общей исторической закономерности краха империй. Как известно, историки не обсуждают вопроса, почему империи распадаются вообще, они исследуют только конкретные социальные причины и условия краха отдельных империй. Синергетические модели позволят, возможно, получить общее математическое обоснование этого исторического феномена: распад империи приводит к децентрализации населения, информации, материальных ценностей, гомогенизации социальной системы, устраняющей последствия возрастающей неустойчивости интенсивного роста.

Но возможен ли такой путь для человечества в целом, может ли сложная организация человеческого общества избежать распада и гибели, "замыкание" цикла эволюции социальной системы? Оказывается, такую возможность предоставляют нам флуктуации, но не локальные, разрушающие синхронность процессов в различных регионах и ведущие к распаду сложных структур, а глобальные, влияющие на поведение системы в целом. Это в первую очередь изменение глобальных параметров системы, характеризующих хаотические диссипативные процессы.

Изменение интенсивности нелинейных обратных связей приводит только к сдвигу во времени момента обострения всей системы в целом, тогда как флуктуации интенсивности диссипативных процессов могут привести к существенному изменению в характере эволюции системы. Было показано , в частности, что подобные флуктуации небольшой величины могут объяснить периодичность смены исторических эпох на протяжении всей истории развития человечества . Более существенные (или произошедшие в момент большей неустойчивости) флуктуации могут стать причиной смены режима эволюции системы, перевести развитие с режима ускоряющегося роста на режим замедления роста и стабилизации численности населения.

Усиление диссипативных процессов ведет к эффективному увеличению характерного размера устойчивых динамических структур системы. В этом случае развитие человечества может принять экстенсивный характер, характеризующийся уменьшением максимальной плотности населения и кардинальным замедлением прироста полного числа людей. При этом тенденции развития будут определяться не только (и не столько) общей численностью народонаселения, сколько характером его пространственного распределения. Распространение и уменьшение концентрации населения ведет к симметризации системы, нивелируя рассогласованность различных регионов, накопившуюся в процессе роста в режиме с обострением. Однако анализ возможных эволюционных процессов показывает, что такой путь развития не может длиться сколь угодно долго. В результате эволюции система неизбежно должна снова перейти с него в режим роста и концентрации.

Динамика развития сложных социальных организаций и структур связана, таким образом, с периодическим чередованием режимов убыстрения процессов и их замедления, режимов кристаллизации и стирания различий, частичного распада и восстановления структуры, с периодическим смещением фокуса влияния от центра к периферии и обратно. Попятное движение по времени, частичный возврат к старому, к культурным и историческим традициям является, вероятно, необходимым условием поддержания сложной социальной организации.

Тем не менее экстенсивный путь содержит в себе опасность для любой сложной системы, приближая ее к состоянию термодинамического равновесия, состоянию "тепловой смерти" - максимально простому стабильному состоянию системы. Существует только некоторый конечный отрезок времени, в течение которого структура системы будет сохраняться в первую очередь благодаря нелинейности диссипативных процессов в системе. Таким образом, изменение параметров системы должно быть не слишком сильным, чтобы время экстенсивного развития системы не превысило времени устойчивости существующих в системе структур.

Синергетический подход расширяет научное видение мира, дополняя его такими важнейшими элементами, как сложность, системность, целенаправленность . Синергетика открывает необычные стороны мира нелинейных диссипативных систем: его нестабильность и режимы с обострением (режимы гиперболического роста, когда характерные величины многократно, на много порядков возрастают за конечный, достаточно небольшой в масштабах всего периода эволюции системы, промежуток времени), нелинейность и открытость (наличие в системе нескольких потенциальных структур-аттракторов - различных вариантов ее будущего), возрастающую сложность формообразований и способы их объединения в эволюционирующие целостности (законы коэволюции).

Синергетика позволяет снять некие психологические барьеры, страх перед сложными системами. Сверхсложная бесконечномерная система может описываться небольшим числом фундаментальных идей и образов, определяющих общие тенденции развертывания процессов в ней. На основании этого появляется возможность прогнозирования, исходя:

1. "из целей" процессов (структур-аттракторов системы),
2. "от целого", исходя из общих тенденций развертывания процессов в сложных системах, и тем самым
3. из идеала, желаемого человеком и согласованного с собственными тенденциями развития процессов в данной системе