Ареал синергетики

Очевидно, что в синергетике синергия, будь то явно или неявно, не выступает как антропологическая парадигма. В нашей картографии синергии, это – особый ареал, очертания которого сразу не различимы, ибо, как мы подчеркивали, присутствие синергии в синергетике имплицитно. Поэтому наша первая задача – выявить эти очертания. Сам Герман Хакен обычно характеризует предметную сферу синергетики крайне общими формулами, как то «наука о кооперации», «теория взаимодействия», «изучение общих законов в системах, состоящих из отдельных частей», феномены «совместной активности, совместной энергии» и т.п. Это можно считать оправданным, ибо данная сфера содержит крайне различные феномены и процессы, а также весьма широкие теории: в орбиту синергетики обычно включают теорию диссипативных структур, теорию самоорганизации, теорию детерминистского хаоса, теорию фракталов и даже теорию сложности. Однако можно ручаться, что не существует такой интерпретации синергии (или любой другой динамической парадигмы), которая могла бы служить общей концептуальной базой для всего этого множества самых разнородных теорий. Отсюда следует, что, анализируя синергию в синергетике, сначала следует выделить из всего спектра синергетических теорий и процессов – синергийные, то есть такие, где можно действительно обнаружить присутствие «чего-то подобного синергии». Руководясь интуитивной идеей синергии, подсказываемой этимологическим смыслом термина, мы должны включить в «сферу синергии в синергетике» те теории, что описывают явления и процессы, в которых налицо согласованное, когерентное действие двух разных видов или потоков энергии, принадлежащих разным источникам.

Подкласс таких «синергийных теорий» также весьма широк; они всегда составляли центральное ядро во всем множестве синергетических концепций и теорий. Очевидным образом, опытную и концептуальную базу для интуитивной идеи синергии, присутствующей имплицитно в синергетике, доставляет описание взаимодействия внутренних и внешних энергий в открытых системах. Отчетливую картину этого синергийного или синергетического взаимодействия дает Эрвин Ласло: «Поток энергии, проходящий через неравновесную систему в состоянии, далеком от равновесия, приводит к структурированию системы и ее компонент и позволяет системе принимать, использовать и хранить все возрастающее количество свободной энергии. Одновременно происходит увеличение сложности системы» [Хакен 1999, 55]. Это описание можно рассматривать как краткое резюме основного содержания синергии в синергетике. Все указанные здесь свойства можно также найти в списке из десяти «ключевых положений, раскрывающих сущность синергетики», который сформулировал Хакен в 1999 г. в интервью Е.Н. Князевой; ср., напр.,: «3. При рассмотрении физических, химических или биологических систем речь идет об открытых системах, далеких от теплового равновесия.... 6. Происходят качественные изменения. 7. В этих системах обнаруживаются эмерджентные новые качества. 8. Возникают пространственные, временные, пространственно-временные или функциональные структуры»[Ласло 1995, 118].

Достаточно ясно теперь, какие теории следует относить к «синергийным». На первое место можно поставить теорию лазерного излучения, основанную на том, что Хакен называет «лазерной парадигмой». Это – первый пример, на котором им было открыто существование синергетики, и в дальнейшем он многократно использовал его для иллюстрации принципов своей науки. Суть парадигмы в том, что накачка, вводимая в атомную систему извне, если система далеко выведена из теплового равновесия, приводит к появлению излучения весьма высокой когерентности (лазерного излучения). Здесь мы имеем идеальный пример синергии в синергетике: накачка есть фактор внешней энергии, и «лазерная парадигма» описывает, как действие этого фактора, то есть встреча внешней и внутренней энергии, syn-ergeia, в атомной системе, выведенной далеко из состояния равновесия, рождает качественные изменения, такие как появление новых структур и установление динамики самоорганизации (о которой говорит весьма высокая когерентность). Другой пример доставляет широкий класс динамических систем, где порождаются так называемые диссипативные структуры. Этот термин Пригожина – очевидный оксюморон. По определению, диссипация означает потери энергии в системе, возрастание ее энтропии и убывание ее структурированности; однако пригожинское понятие связывает диссипацию с генерацией новых структур: «В сильно неравновесных условиях может совершаться переход от беспорядка, теплового хаоса, к порядку. Могут возникать новые динамические состояния материи, отражающие взаимодействие данной системы с окружающей средой. Эти новые структуры мы назвали диссипативными структурами, стремясь подчеркнуть конструктивную роль диссипативных процессов в их образованиями» [Пригожин, Стенгерс 1986, 54]. По отношению к исходной структуре системы, диссипативные структуры являются не просто новыми, но более упорядоченными и дифференцированными, и их формирование демонстрирует возникновение нового типа динамики: они суть структуры самоорганизации, и, по Пригожину, одно из их главных свойств состоит в чрезвычайно высокой когерентности, взаимосогласованности поведения всех компонент системы. Разумеется, в каждом случае динамика самоорганизации возникает за счет «взаимодействия с окружающей средой», то есть встречи внешней и внутренней энергии. Как лазерное излучение у Хакена, у Пригожина также имеется эталонный пример, на котором он часто демонстрирует основные свойства диссипативных структур. Это – конвекция Бенара (или Рэлея-Бенара), феномен самоорганизующегося движения крупных (макроскопических) молекулярных ансамблей в жидкости с вертикальным градиентом температуры: когда градиент достигает некоторого порогового значения, возникает конвекция и молекулы группируются в регулярные динамические паттерны, называемые ячейками Бенара; они доставляют простой непосредственно наблюдаемый пример динамики самоорганизации, порождаемой потоком внешней энергии (нагреванием жидкости). Существует много видов систем с диссипативными структурами, и в них реализуется много типов процессов самоорганизации. Существенно, что во всех них мы находим те же основные свойства, структурные и динамические, которые можно объединить в определенную динамическую парадигму. Эта «парадигма диссипативной самоорганизации» в существе своем та же, что «лазерная парадигма» Хакена; и мы делаем вывод, что синергия, действительно, присутствует в синергетике в форме определенной динамической парадигмы. Она может быть названа синергетической парадигмой синергии и кратко сформулирована так:

в системе, выведенной далеко из обычных равновесных режимов, поток внешней энергии может вызвать возникновение новой динамики самоорганизации, которая генерирует более когерентные и дифференцированные динамические структуры и производит радикальное переструктурирование системы.

Данная парадигма может быть выявлена и прослежена не во всех, но во многих базовых явлениях и процессах, изучаемых в синергетике.