Лёвин Гаврилович - Системоведение: Теория. Методология. Практика.

Как достигается подобное объяснение? Основной путь здесь связан с применением уровневой модели системы. Причем такая модель предполагает неполную сводимость свойств макроуровня к свойствам микроуровня. Анализ накопленного в синергетике материала показывает, что в данной области познания можно описывать макроповедение системы с помощью особой группы обобщенных параметров. Одновременно сохраняется возможность описания микроповедения ее элементов с помощью большого числа дифференциальных уравнений. Такая особенность синергетической модели роднит ее с моделями, используемыми в термодинамике и статистической физике. Однако синергетика, в отличие от термодинамики и статистической физики, не предполагает молекулярно-хаотического распределения элементов системы. Напротив, в ней важную роль играет понятие «коллективного состояния», с помощью которого фиксируется способность элементов системы к коллективному выживанию и к поддержанию устойчивой организации системы под воздействием неопределённостных факторов внешней среды [18].

Известно, что в системах, находящихся в состоянии молекулярного хаоса, не может самопроизвольно рождаться и сохраняться устойчивая организация. Эти системы эволюционируют в направлении термодинамического равновесия, при котором неопределённость состояния их микроэлементов достигает максимума. Одновременно в них минимизируется уровень свободной энергии.

Что касается синергетического подхода, то он выявляет новую ситуацию, в которой условием возникновения коллективных (кооперативных) состояний элементов становится сильная неустойчивость системы. При сильной неустойчивости даже малое случайное отклонение на микроуровне может резко усиливаться и давать макроэффект, новое макросвойство системы.

Иногда предполагают, что в неживых системах синергетическое объединение элементов, способствуя возникновению устойчивой структуры, не сказывается на природе самих элементов. Думается, однако, что синергетические процессы идут по-другому. Теперь уже известно, что для их реализации требуется достаточно высокий уровень энергетической подпитки системы, а также необходимо возбуждение активности её элементов сверх той меры активности, которую они проявляют в стационарном термодинамическом состоянии. Лишь при таком условии потенциально любой из элементов может отклониться от среднего уровня флуктуации. Но именно при этом условии высока вероятность возникновения новых функциональных элементов в системе, для которых нормой становится сверхсильная флуктуация, если её сравнивать с прежними порогами случайных отклонений в поведении элементов. Подобные новые функциональные узлы способны возникать благодаря распространению поля активности отдельных старых элементов, а также благодаря группировке, суммированию и умножению их действия. Эту новую роль могут играть и вносимые в систему обновленные вещественные компоненты, обладающие резонирующими, каталитическими свойствами. В проведенных уже исследованиях показано, например, что на предбиологическом уровне организации систем проявляются своеобразные автопоэтические механизмы их обновления [19].

Выделяя случай вхождения в систему новых элементов и вовлечение в нее с помощью последних новых процессов, надо иметь в виду, что абстрактно возможны два типа реакции старой системы: 1) отторжение новых элементов; 2) выживание и размножение новых элементов, а вместе с тем - возникновение нового режима функционирования системы. Можно уверенно предположить, например, что второй тип сопутствовал пред-биологической эволюции. Современные исследования показывают, как могли возникнуть системы, устойчивые к появлению «мутантных» полимеров и одновременно приспособленные к росту своей организации. Ранее уже рассматривалась концепция М. Эйгена, которая дает объяснение таким возможностям. Конкретный механизм возникновения соответствующих систем должен включать, по М. Эйгену, автокаталитический синтез новых молекул из молекул исходного множества [20].

Синергетика, однако, вводит представление о дополнительных аспектах самопроизвольной организации, рассматривая условия отбора новых структур. Принятый в её рамках подход учитывает, что отбор не задаётся каким-либо априорным правилом, равно как не регулируется и не направляется к какой-либо заранее установленной цели. Напротив, результат отбора трактуется в ней как следствие особого флуктуационного поведения системы, когда флуктуации столь сильны, что выводят систему из прежнего равновесия со средой. При этом происходит вымирание вероятностей, с которыми поддерживался средний уровень равновесных флуктуации, в силу чего обеспечивается прирост информации и под воздействием этого фактора идет рост самоорганизации системы.

Интересно, что модель синергетической системы фиксирует процесс самопроизвольной организации как зависимый от определённого типа взаимодействий системы со средой. Это взаимодействие необычное. В науке чаще всего обращается внимание на его открытый характер, на установление обмена между системой и средой потоками вещества, энергии и информации. Однако главное здесь состоит в том, что система за счёт резких флуктуации, дающих макроскопический эффект, приобретает, по выражению И. Пригожина, диссипативную структуру [21].

Сегодня существуют значительные трудности в определении смысла данного понятия. Ясно, по крайней мере, что оно позволяет уловить новые аспекты системной картины мира, не раскрываемые другими понятиями системного ряда. В исследованных синергетикой ситуациях диссипативная структура представляется как форма динамической организации, которая выходит за рамки динамики хаоса и обнаруживает законы неклассической термодинамической эволюции. Наличие этой структуры свидетельствует, что система может длительное время пребывать в состоянии, далёком от теплового равновесия. Диссипация означает рассеивание беспорядка системы в окружающую среду, но вместе с тем растет внутренняя упорядоченность некой глобальной ситуации, обладающей неравновесностью [22].

Упорядоченность проявляется в данной ситуации через наложение ограничений на уровень флуктуации. Но, кроме того, для системы, находящейся в неравновесном состоянии, как бы предзадан выбор одной из нескольких ветвей последующей эволюции, т.е. один из многих аттракторов. Ограничения накладываются факторами мирового целого, в том числе малозаметными привходящими действиями, например, малыми изменениями гравитационных сил, потенциалов электрических полей и т.п. Влияние последних становится параметром порядка, а по терминологии Г. Хакена — информатором [23].