Естествознания. Этап формирования постнеклассического

Этап формирования постнеклассического

Этот период, начавшийся с пятидесятых годов XX столетия, связывают с широким распространением идей и методов синергетики – теории о самоорганизации и развитии сложных систем любой природы – и появлением междисциплинарных отраслей науки.

Теория о самоорганизации сложных систем выросла на почве термодинамики, которая начала складываться с середины XIX века. Этот раздел физики изучает свойства макроскопических систем в состоянии термодинамического равновесия и процессы перехода из одного состояния в другое. Примечательно, что в центре внимания термодинамики стоят системы, развитие которых характеризуются необратимостью. Иными словами, время здесь имеет строго определенную направленность. Например, законы классической механики остаются справедливыми и для тех процессов, время которых обращено вспять. В термодинамике же эта операция со временем неосуществима, поскольку она нарушает один из фундаментальных её законов, согласно которому термодинамические системы всегда изменяются в сторону увеличения энтропии (меры беспорядка). Очевидно, что подобные системы имеют необратимый характер.

Такая же черта, как необратимость свойственна и эволюционным процессам в биосистемах, и, в частности, она присутствует в теории Дарвина о происхождении новых видов растений и животных. Однако если в термодинамических системах процесс идёт в сторону дезорганизации, в сторону увеличения беспорядка, то в биосистемах эволюционные процессы, напротив, сопровождаются усложнением их организации. Одна из причин такого положения дел заключается в том, что термодинамические системы являются изолированными, замкнутыми системами, которые не обмениваются с внешней средой ни энергией, ни веществом, ни информацией (разумеется, такие системы являются научной абстракцией), в то время как биосистемы всегда являются открытыми, ибо они постоянно взаимодействуют с внешней средой.

С появлением синергетики ситуация в корне меняется. В центре внимания этой новой дисциплины стоят теперь открытые системы, способные обмениваться с внешней средой энергией, веществом и информацией. И граница, отделяющая биосистемы от систем неживой природы, размывается.

Одним из основоположников теории о самоорганизации стал немецкий физик Г. Хакен, который и предложил назвать это новое направление исследований синергетикой (что с греч. означает «совместное действие»).

Оказывается, открытые системы способны к самоорганизации, и биологические организмы тому пример. Э. Шрёдингер – один из создателей квантовой механики – в статье «Что такое жизнь? С точки зрения физика» так подчёркивает эту особенность живой природы: «Средство, при помощи которого организм поддерживает себя постоянно на достаточно высоком уровне упорядоченности (равно на достаточно низком уровне энтропии), в действительности состоит в непрерывном извлечении упорядоченности из окружающей его среды» [17, с. 47]. Однако и в неживой природе существует множество систем, способных к самоорганизации. Примером такой системы является лазер, с помощью которого получают мощное оптическое излучение. Хаотичные колебательные движения составляющих его частиц, благодаря поступлению энергии извне, приводятся в согласованное движение, из-за чего мощность лазерного излучения во много раз увеличивается.

Самоорганизующиеся системы, помимо того, что они должны быть открытыми, характеризуются следующими особенностями [18]:

1) Эти системы время от времени приходят в неравновесное, неустойчивое, нестабильное состояние – это так называемые “точки бифуркации”.

2) Эти системы в состоянии неустойчивости очень чувствительны к случайным отклонениям в ту или иную сторону; малое возмущение (флуктуация) способно вызвать изменение всей макроструктуры в целом. Таким образом, можно сказать, что появление нового в мире всегда связано с действием случайных факторов.

3) Эти системы в состоянии неустойчивости могут сами себе задавать законы дальнейшего развития, т.е. они располагают множеством путей развития. Иными словами, самоорганизующиеся системы в принципе непредсказуемы.

4) Эти системы должны быть достаточно сложными для того, чтобы проявились принципы самоорганизации. Иными словами, сложность таких систем должна превышать определенный порог.

Разумеется, для того, чтобы в самоорганизующейся системе образовался новый, более сложный порядок (и, соответственно, энтропия системы уменьшилась), необходим постоянный приток энергии извне.

Таким образом, синергетический подход позволяет создать общую теорию эволюции как в живой, так и в неживой природе.

А поскольку самоорганизация свойственна как материальным, так и духовным системам, то существование общего подхода дало возможность сблизить естественные и гуманитарные дисциплины.

Огромную роль для этого сближения сыграл принцип коэволюции, который гласит, что эволюционные процессы, прослеживаемые на природном и духовном уровнях, тесно взаимосвязаны между собой.

Этот принцип, в частности, лег в основу социобиологии – науки, образованной на стыке гуманитарных и естественно–научных дисциплин. (Её основоположником считается американский учёный Э. Уилсон, который в 1975 г. выпустил в свет книгу «Социобиология: новый синтез».) С точки зрения социобиологии человек состоит из биологической и социальной компоненты; первая компонента изучается в естествознании, вторая – в гуманитарном познании. И задача, которую видит перед собой социобиология, заключается в том, чтобы дать наиболее полное описание природно-биологических основ жизнедеятельности человека и в том, чтобы объяснить эволюцию культуры изменениями на биологическом уровне. А взаимосвязь природного и социального в человеке обозначается здесь как взаимосвязь генно-культурной коэволюции. (Один из главных тезисов социобиологии звучит так: каждая форма социального поведения имеет генетическую основу, которая «принуждает» индивидов действовать так, чтобы обеспечить максимальный успех для себя и сообщества.)

Объектами познания классической науки были простые системы, состоящие из ограниченного набора элементов. Объектами познания неклассической науки были сложные системы (например, термодинамические системы). В постнеклассической же науке внимание учёных всё больше и больше стали привлекать исторически развивающиеся системы, которые с течением времени способны формировать всё более новые уровни своей организации. Причём возникновение каждого нового уровня сопровождается воздействием на ранее сформировавшиеся уровни, что приводит к изменению композиции их элементов.

Добавим также, что в современной науке теперь стали изучаться «человекоразмерные» системы, к которым, в частности, относятся медико-биологические системы, экологические системы или, например, система «человек – машина».

К особенностям нынешнего этапа в развитии науки можно отнести и наметившуюся тенденцию к сближению природного, объективного мира и мира человека. Причём это сближение осуществляется как со стороны естественно–научных дисциплин, так и со стороны гуманитарных дисциплин. И свидетельством тому является, например, широко распространившийся в естествознании ХХ века так называемый «антропный принцип», согласно которому Вселенная, описываемая теорией, должна теперь включать в себя, хотя бы как возможность, появление человека – своего наблюдателя…

Дата добавления: 2014-12-27