Синергетика, Универсальный эволюционизм и Универсальная история концепции далеко не тождественные. Они призваны решать разные задачи, возникали в разное время и по разным, хотя и генетически связанным поводам.

Сначала была синергетика

Напомню, что синергетика --- наука о самоорганизации сложных развивающихся система, но также междисциплинарное движение в современной постнеклассической науке, которое наследует методы системного подхода и кибернетики, обогащает их новыми онтологиями и законами процессов становления и самоорганизации. Возникает синергетика (мы используем ее современное толкование [1,2] в середине 60-х --- начале 70-х годов, прежде всего в работах Г.Хакена (собственно синергетика), И.Пригожина (теория диссипативных структур), Р.Тома, В. Арнольда (теория катастроф), Э.Лоренца, Д.Рюэля (теория динамического хаоса, странные аттракторы), С.Курдюмова (режимы с обострением), М.Волькенштейна (биофизические модели).

Позже, в 80-е добавятся новые пардигмальные модели: фрактальная геометрия Б.Мандельброта, сценарии хаоса М.Фейгенбаума, Ив.Помо, теория самоорганизованной критичности П.Бака, нейрокомпьютер Г.Хопфилда, на рубеже 90-х возникает динамическая теория информации Г.Хакена, Д.Чернавского, Г. Вайдлиха, В.Эбелинга, теория джокеров Г.Малинецкий [23] и т.д. Как мы видим, список базовых моделей открыт, не завершен, и аутентичная синергетика это, в первую очередь, искусство моделирования реальности, ставшее серьезной междисциплинарной наукой, рождающейся на пересечении культур нелинейного моделирования, предметного знания и философской рефлексии [3]. Естественно, что эволюционные процессы любой природы изначально находятся в фокусе рассмотрения синергетики.

Первый компендиум строгих эволюционных синергетических модельных представлений выходит в 1990 году --- книга В.Эбелинг, А.Энгель, Р. Файстель. «Физика процессов эволюции. Синергетический подход» (русский перевод 2001). В ней строго доказательно, исходя из единых синергетических принципов, рассматриваются различные формы и этапы эволюции Универсума. Это космический, химический, геологический, этапы эволюции; эволюция протоклетки, дарвиновская эволюция видов и ее обобщения, эволюция общества и информации. Все результаты получены в рамках требований и норм научных сообществ любых сопряженных дисциплин, и в этом сила и универсальность синергетики, это высшая планка строгости текстов по универсальному эволюционизму. Обратим внимание на особую роль синергетической теории информации, которая стремительно развивается в последние 25 лет [4,11].

Дарвиновская триада «наследственность, изменчивость, отбор» прослеживается во всех формах эволюции, и всякий раз расшифровывается в системно-синергетическом языке, аппелирующему к строгим моделям и математическим теоремам. Например, предкризисное замедление характерных ритмов системы «затишье перед бурей», так же как увеличение шумовых флуктуаций в окрестности точки бифуркации есть теоремы теории динамических систем и теории катастроф. Однако, в жизни эти принципы синергетики эксплицированы повсеместно, от стагнации в экономике, биржевой лихорадки, психофизиологических реакций, до процессов увеличения разнообразия видов в фазах ароморфозов, расцвета мультикультурных отклонений в период зарождения новой традиции или нормы, а также увеличения информационного хаоса (сомнений) перед принятием решения..

Таким образом, не элевационизм, объясняющий природу, по Ф.Энгельсу, из законов развития духа и общества, которые все еще неизвестны, и не панпсихизм, готовый занять место научной причинности, но универсальные принципы синергетики, присущие всем адекватным нелинейным моделям реальности, лежат в основаниях универсального эволюционизма [3,5-9].

Слово «физика» в заголовке книги не должно никого смущать, это не тот вульгарный редукционизм, когда законы психики и социума пытаются свести к взаимодействию атомов. Физика уже отредуцировала к квантово-релятивистским, статистическим основаниям и элементам все свои ранее разрозненные дисциплины --- оптику, электричество, магнетизм, теплоту, механику, атомную и ядерную физики; это и есть максимальная степень теоретизации научной дисциплины, что еще предстоит в будущем проделать остальным дисциплинам в рамках своих онтологий. Редукция даже химии к физике атомов, не говоря о биологии и социогуманитарных науках, несостоятельна в силу возникновения границ неустойчивости и информационного хаоса в описательных средствах самой физики --- решениях уравнений Хартри-Фока для многоэлектронных атомов и молекул.

В книге речь идет не о редукции, но об отрефлексированных переносах и адаптациях моделей из поля физических онтологий в поля других предметных онтологий, с исследованием их адекватности и области применимости. Именно это еще одна задача синергетики, синергетики как междисциплинарной методологии.

Проходит четыре года, и в 1994 В.Эбелинг и Р. Файстель издают облегченный, насыщенный философско-методологическими комментариями, вариант предыдущей книги --- «Хаос и Космос. Синергетика эволюции» (русский перевод 2005). Он выполнен в жанре популярного научно-философского эссе, что типично для стиля универсального эволюционизма, с той разницей, что текст написан высокими профессионалами науки, носителями предметных знаний и не вызывает отторжения у ученых-дисциплинариев. Эта книга --- образец проявления синергетики как картины мира, идеала понимания универсального эволюционизма для широких слоев образованной общественности. Книга вызывает интерес и главное, доверие, хотя уровень доказательности невысок и не может быть таковым в популярном жанре.

Так популярно о науке писали только немногие ее творцы: Л.Гинзбург, Ю.Данилов, Я.Смородинский, И.Пригожин, Н.Моисеев. К сожалению, после Н.Моисеева, глубоких отечественных авторов по универсальному эволюционизму, так и не появилось. Основной корпус писателей использует метафорическую синергетику, почему-то называя ее социосинергетикой, не обременяя себя вопросами, понимают ли они то, что сами сказали, поэтому ученые зачастую брезгливо относятся к таким эйфорическим, псевдосинергетическим текстам.

Таким образом, и в самой научной картине мира знание и следование синергетическим принципам, является основой понимания холистической картины мироздания. Итак, синергетика выступает в трех ипостасях: как наука, как междисциплинарная методология [1], как ядро постнеклассической картины мира [8].

Универсальный эволюционизм

Согласно В.С.Степину, [10], универсальный эволюционизм является основанием современной общенаучной картины мира. Сам термин и содержательную концепцию впервые предложил выдающийся советский математик и мыслитель Никита Николаевич Моисеев в своей книге «Алгоритмы развития» М.:1987 и статье «Логика универсального эволюционизма и кооперативность» Вопросы философии. 1989. № 8, , хотя эти идеи высказывались им еще в 1986 --- «Стратегии разума»// Знание – сила, 1986, № 10. Вместе с тем параллельно в отечественной научно-философской традиции использовался и другой термин --- глобальный эволюционизм. «О современном статусе идей глобального эволюционизма. (под. Ред Фесенковой Л.В.) М. ИФ РАН 1986. В.С.Степин в [10] совершенно обоснованно предлагает использовать их как синонимы, поскольку в обоих случаях речь идет о поисках наиболее общих закономерностей эволюции разных областей и масштабов природы, общества, человека.

Первым посылом является усмотрение дарвиновской триады «наследственность-изменчивость,-отбор» во всех эволюционных феноменах. Универсальный эворлюционизм это концепция, работающая на онтологиях общенаучной картины мира, которая подпитывается материалом частных научных дисциплин, и наиболее адекватным и методологически эффективным ее поставщиком является синергетика, которая, транслируя свои принципы в общенаучную картину мира, позволяет упаковать, связать многообразные дисциплинарные знания об эволюционирующей реальности. Не случайно, первая работа «Самоорганизующаяся Вселенная» в духе Универсального эволюционизма была написана Э.Янчем в 1980 году под впечатлением теории самоорганизации И.Пригожина [24].

Фактически, принципы синергетики это и есть законы универсального эволюционизма, развития и эволюции сложных систем (Хакен, Пригожин, Курдюмов, Эбелинг, Чернавский, Буданов и д.р.). Их особенность в том, что они неплохо описывают локальные явления. Однако, это вовсе не значит, что не могут быть открыты новые законы или парадигмальные модели.

Вероятно, существуют и глобальные холистические пространственно-временные законы, о возможности их существования говорит наличие в природе двух следующих фундаментальных холистических механизмов связности Универсума [1]. Первый механизм опосредован динамическим хаосом в нелинейных системах и заключается в возможности синергетической синхронизации слабо связанных, удаленных нелинейных систем. (И. Помо, Г.Видаль) Он, в частности, обосновывает идеи самогармонизации ритмов космоса [12,13], а так же космо-земных связей. Второй механизм основан на существовании макроквантовых корреляций (эффект Эйнштейна-Подольского-Розена), которые связывают специфическим некаузальным образом явления в разных частях Вселенной, да и в локальных областях тоже, что может перевернуть наши взгляды на природу эволюции и сознания (М. Менский).

В любом случае, будущие нелокальные законы носят квантово-синергийный характер, но описываться будут, вероятно, в терминах теории информации. На мега масштабах, это, скорее всего, можно будет обнаружить по автомоделным закономерностям значимых бифуркационных событий. На сегодняшний день эмпирические автомодельные закономерности мега развития обнаружены С. Капицей [14], A .Пановым [15]. Теоретические модели, так же подтвержденные экспериментами, в рамках кибернетического подхода были построены С.Гринченко [16]; а на основе синергетического метода ритмокаскадов В.Будановым [13,17-21]. Но лед только тронулся и еще предстоит большая исследовательская работа.

Универсальная История

Возникла, как концепция в начале ХХ1 Века.. Для меня это не более, но и не менее, чем просветительская часть технологий укоренения универсального эволюционизма в обыденном сознании. Это наративное знание, описательное знание, которое объясняет современную научную картину как миф, но в котором нет ресурса знаний, норм, ценностей и технологий большой науки. Универсальная история, безусловно, полезна при формировании мировоззрения, для первого знакомства с наукой в младших классах школы, как обязательный раздел в курсах современного естествознания для гуманитариев (Буданов[22]), для непрерывного образования взрослых, как цивилизационная прививка научных представлений в странах третьего мира, где велика безграмотность и т.д. Видимо последний мотив дополнительно стимулирует и финансирует ее развитие на Западе.

Лучшие образцы научно-популярной литературы, в том числе и приведенной выше, могут дать эталон жанра универсальной истории. Однако, очень важно, чтобы это направление не подменяло собой предметное естественнонаучное знание, не подменяло нормой описания и псевдообъяснения, культуру научного мышления, чтобы оно не вытеснило науку из образования. Другая опасность в том, что велика вероятность и искушение превратить универсальную историю в идеологию или религию, в инструмент управления малограмотной массой от лица «универсальных» законов природы и общества. Где-то мы уже это проходили. Поэтому, следуя Салтыкову–Щедрину, я полагаю, что Универсальную историю внедрять можно, «но с осторожностью и по возможности без кровопролития».

Метод ритмокаскадов

Рассмотрим кратко один из универсальных автомодельных законов развития, который был обнаружен автором в 1996 и назван «деревом ритмокаскадов». Многочисленные применения метода ритмокаскадов к эволюционным задачам можно найти в литературе [17-21,25]. Основные постулаты:

• «Принцип максимума темпа роста ритмокаскадов»– сразу по завершении очередного периода происходит бифуркация его удвоения (увеличения или уменьшения вдвое), так последовательно образуется временной (прямой или обратный) ритмокаскад. То есть прямой или обратный каскад Фейгенбаума, в котором точки бифуркации синхронизованы с концами периодов . Это действительно самый быстрый каскад Фейгенбаума, при котором еще имеет смысл говорить об октавном принципе. Обычно же предполагают адиабатическую зависимость внешних параметров от времени, когда между ближайшими точками бифуркации совершается много колебаний с одним периодом. Отметим также возможность иной, информационно-структурной интерпретации принципа. Множество всех подмножеств любой системы из N элементов содержит подмножеств. Тогда, постулируя постоянство скорости обработки информации в системе (одно подмножество в единицу времени), получаем принцип максимального роста как закон удвоения периода обработки информации при увеличении объема системы на 1 элемент . Последовательное добавление элементов и ассоциируется с чередой структурных перестроек, как скачков информационного объема обработки при расширении системы.
• «Принцип иерархической синхронизации ритмокаскадов» – в момент бифуркации в некотором ритмокаскаде, все параллельно развивающиеся в системе младшие ритмокаскады (т.е. имеющие в данный момент меньший период) обрываются и стартуют – синхронизируются вновь от точки бифуркации по старшинству. Таким образом, младшие ритмокаскады «живут» и свободно развиваются в промежутках между моментами бифуркаций старших, «рождаясь» и «умирая» в эти моменты.
• «Принцип фрактальности масштабной полноты ритмокаскадов» – в системе одновременно существуют все ритмокаскады, не противоречащие постулатам 2 и 3. Тогда дерево ритмокаскадов является фракталом, реализующим нелинейную природу времени самоорганизации. В реально проявленной системе реализуются далеко не все ритмокаскады, т.к. могут существовать дополнительные принципы запрета и ограничения – пространственно-временное окно существования системы, материальные условия, случайные внешние факторы, и т.д. В таком , наиболее жестком варианте, выполнение этих принципов тем точнее, чем выше организация системы, чем больше число ее иерархических уровней и совершеннее механизмы памяти и наследования. Поэтому в первую очередь речь идет о живых системах и организмах.

СВОЙСТВА ДЕРЕВА РИТМОКАСКАДОВ

Задать фрактал аналитически как привило очень сложно, если не невозможно, его проще вырастить, фрактал это процесс. Приведем явный вид дерева ритмокаскадов до девяти бифуркаций в первом поколении. Здесь по горизонтали отложено время в единицах основного периода ритма-водителя, а по вертикали даны номера структурных иерархических уровней системы, последовательно прорабатываемые ритмокаскадами с тем же номером поколения. Числа в самой верхней строке указывают порядок соответствующих кризисов.

Легко заметить, что ни на одном уровне не существует сколь угодно долгого периодического процесса, всегда он рано или поздно обрывается, а затем возрождается вновь, хотя на первом уровне не существует ни одного периода!

Например, на втором уровне период 2 непрерывно повторяется не более 4 раз, период 4 не более 5 раз, а на 3 уровне не более 12 раз …, после чего ритм исчезает на некоторое время. Именно такое фрактальное поведение с перебоями ритма ближе к биоритмам живых систем, а вовсе не бесконечные синусоиды циклистики. Обратим так же внимание, что если на некотором участке уровень касается ритмокаскадной кривой сверху, то на нем происходит ускорение ритма по закону удвоения, если же снизу, то замедление ритма по тому же закону. То есть в системе почти всегда сосуществуют уровни с противоположно направленными стрелами времени, что можно интерпретировать, как одновременное присутствие эволюции для одних уровней и инволюции для других. Стрела времени может менять свое направление на каждом уровне, за исключением первого, где период только замедляется.

Но реальная система имеет конечное число иерархических уровней, именно поэтому дерево ритмокаскадов не может расти бесконечно долго. Система завершает свое развитие, вычерпав структурный потенциал – это и есть ее предельно возможное время жизни. По завершении полного цикла жизни, он видимо может повторяться многократно по законам объемлющей системы, например линейный ритм с периодом равным времени жизни системы. Поэтому время жизни системы может быть периодом ритма водителя для большей системы и т.д.

Следующим специфическим свойством дерева ритмокаскадов является наличие зон трансформаций-кризисов, или структурных резонансов – резких структурных перестроек системы от низших, к высшим уровням. Максимальные трансформации предшествуют точкам последовательного удвоения основного периода. Этой бурной, быстрой фазе предшествует «полуволна» вхождения в кризис и симметричная «полуволна» выхода из кризиса относительно среднего уровня между минимальным и максимальным уровнями, само вхождение предваряется эффектом замедления (в геометрической прогрессии со знаменателем-2) колебаний касающихся среднего уровня. Предкризисное замедление характерных ритмов перед точкой бифуркации отвечает хорошо известной теореме в теории катастроф Рене Тома. На рисунке это показано на примере кризиса 503-511.

Мы видим, что кризисы устроены самоподобно фрактальным образом, и все области кризиса старшего порядка, исключая зону быстрого роста, образованы перекрывающимися кризисами младших порядков. Подробный анализ закономерностей распределения кризисов дерева ритмокаскадов приведены в [18,21,25]. Автомодельность, фрактальность нашего временного ряда объясняется функциональным самоподобием итераций его построения. Кривая дерева ритмокаскадов между двумя бифуркациями на первом уровне получается опусканием на один уровень кривой всего предшествующего первой бифуркации дерева ритмокаскадов, выросшего от момента его старта. Спектральный анализ таких фрактальных рядов дает степенной закон убывания с частотой, типа фликкер шума, что очень часто наблюдается в сложных системах.

Суть метода ритмокаскадов при анализе временных рядов сложных сводится к аппроксимации экспериментальной кривой деревом ритмокаскадов (одним или суммой нескольких), причем свободными параметрами являются лишь период ритма водителя, и момент старта дерева ритмокаскадов. Приложения метода ритмокаскадов к задачам моделирования временной динамики процессов турбулентности, ближнего космоса, эмбриогенеза животных, социальной истории и рождения гармонии можно найти в работах. Вероятно фрактальное дерево ритмокаскадов, имеет отношение ко многим процессам в природе и обществе, т.к. задает максимальный темп эволюции системы (21), что, по-видимому, оптимально для многих природных и социальных развивающихся систем, такие законы роста могли эволюционно закрепляться в конкурентной борьбе за выживание.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аршинов В.И., Буданов В.Г. Синергетика --- эволюционный аспект// Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. М.: Арго, 1994, с.

2.. Аршинов В.И., Буданов В.Г., Синергетика как инструмент формирования новой картины мира. // Человек, наука, цивилизация. К 70-летию академика Степина В.С. М. Канон+. 2004 с. 428-463

3. Буданов В.Г. Синергетическая методология. //Вопросы философии. №5. 2006, с. 45-61

4. Д.С. Чернавский Синергетика и информация. Динамическая теория информации. Серия «Синергетика от прошлого к будущему» М. УРСС. 2004. 288с.

5. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М. Мир.1987.

6. Хакен Г. Синергетика как мост между естественными и социальными науками.// Синергетическая парадигма. Человек и общество в условиях нестабильности. М. Прогресс-традиция. 2003. С.106-123

7.. С.П. Курдюмов, Е.Н.Князева. Основания синергетики. Сп-Б. Алетейя. 2002.

8 . Степин В.С. Проблемы описания развивающихся систем. Вопросы философии. № 8 , 2003 7

9. Аршинов В.И., Буданов В.Г., Войцехович В.Э. «Принципы процессов становления в синергетике» Труды XI Международной конференции «Логика, методология, философия науки». Секция 8. Методологические проблемы синергетики. Москва-Обнинск 1995. Т.YII. c.3-7

9.. Буданов В.Г. Трансдисциплинарное образование, технологии и принципы синергетики. //Синергетическая парадигма. (под редакцией Аршинова В.И., Буданова В.Г., Войцеховича В.Э.) М. Прогресс-Традиция. 2000.с. 285-304

1 0 . Степин В.С. Теоретическое знание. М.: Прогресс-Традиция. 2000

11. Буданов В.Г.«Синергетическа информационных кризисов и культура» Философия и наука. Москва. ИФ РАН 1996.

12. Буданов В.Г. «Принципы гармонии как холистические правила эволюционного суперотбора».// Современная картина мира. Формирование новой парадигмы . Москва. 1997 с. 109-123

13. Буданов В.Г . Синергетическая алгебра гармонии. // Синергетическая парадигма.. (под редакцией Аршинова В.И., Буданова В.Г., Войцеховича В.Э.) М. Прогресс - традиция. 2000.

14. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М.: Наука, 1997

15. А.Д.Панов. Завершение планетарного цикла эволюции? Философские науки , N 3(2005), С.42-49; N 4(2005), С.31-

16. С. Н. Гринченко. Социальная метаэволюция человечества как последовательность шагов формирования механизмов его системной памяти. Электоронный журнал «Исследовано в Росиии», zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/145.pdf , С.1652-1681, 2001.

17. Буданов В.Г. «Синергетика ритмокаскадов в эволюционирующих системах». Труды юбилейной сессии РАЕН – «Леонардо Да Винчи ХХ века. К 100-летию А.Л.Чижевского.», 27-28 февраля 1997. Москва 1997.

18. Буданов В.Г. Метод ритмокаскадов: о фрактальной природе времени эволюционирующих систем. Синергетика. Труды семинара. Т.2. М. МГУ 1999, с. 36-54.

19. Буданов В.Г. Ритмокаскады и их роль в космоземных связях. // Стратегия жизни в условиях планетарного экологического кризиса. Т.1. СПб. Гуманистика. 2002, с.207-218

20. Буданов В.Г . Ритмокаскады истории: Россия и будущее цивилизации.// Новые методы в социальных науках. (под редакцией В.Г. Федотовой). М, ИФ РАН, 2006, с. 308-322

21. Буданов В.Г. Задачи коллективного потребления с иерархией приоритетов: метод ритмокаскадов. Научный вестник МГТУ ГА. Серия. Прикладная математика и информатика. №104,2006, с. 141-152

22. Буданов В.Г. Концепция естественнонаучного образования гуманитариев: эволюционно синергетический подход. Высшее образование в России. №4, 1994, с.16-21

23. Малинецкий Г.Г., Потапов А. Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М. УРСС. 2002, 360 с

24. Аршинов В.И. Синергетика как феномен постнеклассической науки. ИФРАН 2001

25. Буданов В.Г. Методология синергетики в постнеклассической науке и в образовании. ИФ РАН, М.: УРСС, 2007. 232 с.