Никита Моисеев - Универсум. Информация. Общество

Но степень этой зависимости от прошлого может быть очень разной. Условимся степень этой зависимости называть «памятью системы». Существуют системы с абсолютной памятью и с полным ее отсутствием. Конечно, это гипертрофированные, предельные случаи, в реальности их не существует. Но такие интерпретации (модели) иметь в виду необходимо, ибо изучение подобных систем – это редукция к простоте, без которой очень трудно понять сложность реальности. Попробую объяснить это обстоятельство на двух примерах.

Многие системы, изменение состояния которых согласовано с законами сохранения в косной Природе, могут быть описаны на языке обыкновенных дифференциальных уравнений, например система планет в модели Ньютона. Такие системы обладают бесконечной памятью. Подобное утверждение означает, что по состоянию системы в данный момент мы можем восстановить все прошлые состояния этой системы, всю предысторию наблюдаемого процесса. И более того – предсказать ее поведение в будущем. В таких системах какие-либо стохастические характеристики отсутствуют.

В качестве другого примера, демонстрирующего возможность полного отсутствия памяти, можно назвать развитое турбулентное движение жидкости. По данному состоянию такой системы мы ничего не можем сказать о ее прошлом, о той системе вихрей, которая это состояние породила. В «реальности» все системы имеют ограниченную память. Так, например, американский метеоролог Эдвард Лоренц показал, что максимальная память метеоусловий (то есть погоды) – две недели. Последнее означает, что два совершенно разных состояния атмосферы через две недели могут породить одни и те же погодные условия. В подобной ситуации любой прогноз при всем современном развитии метеорологии оказывается достаточно условным, что каждый знает по собственному опыту.

Имея некоторый набор виртуальных, то есть мысленно возможных, состояний системы, процесс самоорганизации «отбирает» некоторые (или некоторый) из них.

Простейшими критериями отбора являются законы физики, благодаря которым происходит изменение состояния системы и ее элементов. Нарушить эти законы никаким материальным структурам не дано. Другими словами, из множества возможных (виртуальных) организационных структур материального мира, которые могли бы быть порождены изменчивостью, существовать могут лишь те, которые удовлетворяют законам физики или химии. Но последнее вовсе не означает, что в результате отбора выделяется некая единственная форма, способная к дальнейшему развитию. Отбор многолик и сохраняет многообразие, он лишь отсекает нежизнеспособные формы организации материи. Пример тому – разнообразие химических соединений, состоящих из одних и тех же элементов.

Среди критериев отбора, помимо законов физики и химии, играют большую роль факторы стабильности тех или иных рождающихся организационных структур. Вот здесь мне хотелось бы напомнить то, о чем говорилось в предыдущей главе. Любой изучаемый объект не существует сам по себе, он всегда является частью некоторой системы более высокого уровня. И эта «высшая система» накладывает определенные условия на функционирование элемента и его структуру. В этом явлении как раз и проявляются те системные законы, о которых я говорил выше. Система отбраковывает те варианты развития своих элементов, которые препятствуют ее собственному развитию или сохранению стабильности. Она резко суживает возможную сферу изменчивости. Одним из таких ограничителей является устойчивость элемента, его соответствия тем функциям, которые он выполняет как элемент системы.

Совокупность механизмов самоорганизации, охватываемых языком дарвиновской триады, мне хотелось бы назвать РЫНКОМ. Он предъявляет принципам отбора множество вариантов виртуальных форм организации материи. А принципы отбора, то есть законы и стабильность, в данный момент выбирают допустимые. Тем, что этот РЫНОК, который я пишу большими буквами, производит отбор на основе сиюминутных характеристик, он напоминает рынок, который изучали еще Смит и Рикардо. Их рынок является частным случаем РЫНКА, о котором идет речь в этом разделе.

Примечание. Использование подобной терминологии шокирует представителей общественных наук. Но беру на себя смелость утверждать, что никакой другой схемы, кроме РЫНКА, природа не придумала! И люди, создавая систему рыночных отношений, пошли по проторенной тропе, другой просто не было. Иное дело – форма рынка, способы создания продукта, точнее, хаоса создающихся структур (продуктов), возможности кооперации и критерии отбора. Здесь уже необъятное поле для анализа. Но логика самоорганизации общая!

Язык дарвиновской триады при всем его расширении, конечно, не исчерпывает языка, необходимого для описания многообразия форм эволюции Универсума, даже если ограничиваться самыми простыми интерпретациями. Одним из возможных и весьма плодотворных направлений в расширении этого языка я полагаю (так это и оказывается «на самом деле»!) использование представления Универсума и его составляющих в качестве динамической системы (точнее, динамической самоорганизующейся системы). Я использую этот термин в том смысле, как его ввел Анри Пуанкаре. Он означает систему, состояния которой в любой момент времени могут быть зарегистрированы (фиксированы) и по определенным законам изменяются во времени. Другими словами, для которых имеет смысл использование понятия «траектория». Конечно, за то столетие, которое прошло со времен Пуанкаре, понято много нового, но главные реперы теории остались неизменными.

Итак, динамической системой я буду называть любую систему, изменяющуюся во времени. Как правило, это будут нелинейные системы, с нелинейными взаимодействиями и нелинейными законами развития.

Развитие любой динамической системы происходит в окрестности некоторого атрактора. Этим термином называют одну из возможных траекторий или состояний системы, около которых и происходит реальное развитие событий. Они как бы притягивают близкие из возможных (виртуальных) траекторий. Сложная нелинейная динамическая система может иметь множество атракторов. До недавних времен в качестве атракторов рассматривались отдельные, исключительные состояния (прежде всего, состояния равновесия). Однако недавно Эдвард Лоренц показал на конкретном примере существование «странных атракторов», которые представляют собой некоторое множество траекторий, даже для вполне детерминированных систем ведущих себя неотличимо от стохастических. Мне удобнее называть области притяжения атракторов каналами эволюции, чем они и являются в действительности, если использовать термин «эволюция». Эти области отделены друг от друга некоторыми энергетическими барьерами, которые мне удобно называть границами стабильности или границами атракторов.