ВВЕДЕНИЕ Понимать - значит уметь, знать - значит действовать. Сегодня стало ясным, что техногенная культура все больше и больше загоняет нас в тупик. Все то, что казалось, должно было облегчить нашу жизнь несет в себе такой вред и опасность, что перечеркиваются все их плюсы. Атомная энергетика несет радиоактивное загрязнение окружающей среды, новые типы вооружений требуют огромные затраты на свое уничтожение. Победы над инфекционными заболеваниями породил новые штамы микробов не восприимчивых к лекарствам. Свет не бывает без тени. Одна из причин такого положения в разрыве между естественно-научным знанием и гуманитарным. К сожалению последние не могут похвастаться большими успехами. Они не могут пока соответствовать тем задачам решение которых ждут от них. Но кризисность ситуации показывает, что дальнейший прогресс лежит не в области дальнейшего дифференцирования знания, а в их интегрировании. Овладение целостным естественно-научным мировоззрением, едиными принципами описания законов естествознания и гуманитарной сферы на языке новой научной парадигмы и философии. Из двух существующих подходов к естествознанию как предмету исследования и преподавания (естествознание как совокупность наук о Природе с выявлением общих закономерностей и концепций, либо естествознание как единая интегративная наука о Природе) все более общепринятым становится второй подход. Данная работа посвящена описанию объективных причин приводящих к созданию одной из таких наук, ее объекта и методов исследования. Мы предлагаем назвать ее хронотроникой. Ее содержание - описание оптимального поведения систем в условиях ограниченных ресурсов. А так же попытаться выяснить особенности применения математики в общественных науках. Можно назвать по крайней мере две науки которые в своем определении декларируют подобные цели. Это экономикс - наука исследующая проблемы эффективного использования ограниченных производственных ресурсов, и менеджмент - наука изучающая процесс оптимизации человеческих, материальных и финансовых ресурсов для достижения организационных целей. Она ставит своей задачей показать методологические принципы, с помощь которых, это знание получается и возможность его использования в гуманитарных науках. Главная цель работы состоит не столько в получении новых знаний, сколько в формирование рационального естественнонаучного мышления и представлений об окружающем мире в целом, воплощенное в современной картине мира, которая есть результат междисциплинарного синтеза на основе комплексного историко-философского, культурологического и "нелинейного (синергетического)" стиля мышления. Мы хотим не продекларировать, а на самом деле выявить и конструктивно обосновать принципиальную целостность всего знания, получение целостного мировоззрения и относительную самостоятельность фундаментальных наук. Она состоит из трех частей. В первой, на основание анализа эволюции стилей мышления, показана закономерность возникновения новой науки - хронотроники - нового стиля мышления в общественных науках. Хронотроника основана на идеях о целостности мира и научного знания о нем, общности закономерностей развития объектов всех уровней организации материи. Основанием для ее существования служит наличие общих принципов, управляющих возникновением в пространстве и времени самоорганизующихся структур и их развалом, существование переходно-неустойчивых, фрактально усложняющихся процессов, взаимосвязь многовариантности и необратимости, случайности и необходимости. Переход от порядка к хаосу и от хаоса к порядку, от структуры одной размерности к другой - все это качественные переходы системы в процессе эволюции. Поэтому хронотроника, на первом этапе своего развития, выступает как качественная теория. (Причем, здесь понятие "качественное" понимается не только как появление новых качеств, но и в том смысле, что она дает лишь качественные результаты, так как до точных численных расчетов пока еще далеко). Она может быть основанием для развития так называемой диалектической логики и дает возможность определить границы применимости формальной логики. Хронотроника может стать одним из оснований при построении современных теоретических общественных наук. С ее помощью социальные законы могут приобрести количественную форму и станет возможным делать более точные количественные и качественные предсказания. Суть ее подхода заключается в совместном использовании обычного анализа и численных расчетов с помощью современных вычислительных машин для получения решений вопросов социального содержания. Так как каждый из этих подходов, в отдельности, имеет ограниченные возможности при решении нелинейных задач. Она вынуждена создавать свою специфическую терминологию и язык, потому что она должна соединить представления математики с понятиями тех наук, к которым они будут применяться. Во второй, поставлена задача объяснить не математикам как работает математический аппарат, который мы предлагаем использовать для решения задач, возникающих в гуманитарных науках. Мы вовсе не ставим своей целью учить, что конкретно нужно делать социологу, экономисту, историку или иному специалисту-гуманитарию в его повседневной деятельности. Мы делаем лишь попытку снабдить их некоторыми общими дополнительными знаниями, которые будут весьма полезными в их работе. Успехи естественных наук, не в последнюю очередь, связаны с тем, что они, во-первых, умеют выделить небольшое количество ведущих, основных, процессов и главных переменных (параметров порядка) при описании сложных явлений. Во-вторых, умеют измерять эти величины. И, наконец, в-третьих, применяют адекватный математический аппарат, позволяющий создавать и анализировать модели реальности. В чем сложность применения математических методов к задачам гуманитарных наук? Во-первых, почти все системы и процессы, являющиеся предметом изучения этих наук, являются нелинейными и вследствие этого, как правило, неустойчивыми. Во-вторых, при поиске общих закономерностей всегда есть опасность, ввиду большой разнородности и своеобразия приложений, быть сбитым с толку техническими деталями, возникающими при решении отдельных задач. И, в-третьих, в самих этих науках нет понимания, какие процессы являются определяющими, а какие второстепенными, и это вносит дополнительную сложность в возможность применения математики. Все это, казалось бы, не дает возможности применения математики к общественным наукам. Но как раз то, что подобные задачи, как правило, нелинейные, делает эту проблему вполне разрешимой. Мы предлагаем классифицировать эти задачи не по принципу описываемого ими явления, а по форме используемых закономерностей. Кроме того, мы ставим задачу - не просто выяснить характер эволюции социальных систем, но и, что не менее важно, научиться управлять такими сложными системами. Как будет ясно из дальнейшего, возможно создание таких специальных условий, при которых изучаемая система сама переходит в наперед заданное состояние. Нелинейные уравнения обладают значительной общностью. Оказалось, что в природе существует всего несколько универсальных сценариев перехода от порядка к хаосу и обратно. Можно изучать самые разные явления, писать разные уравнения, а получать одни и те же сценарии. Похоже, в этом проявляется новый, более глубокий уровень единства природы. Порядок неотделим от хаоса. А хаос порой выступает как сверхсложная упорядоченность. Причем, часто хаос выступает как признак правильного функционирования сложной системы, а излишняя упорядоченность - как симптом ее разрушения. При изучении нелинейных систем исследователя чаще всего интересует время эволюции неустойчивых систем, а не время развития соответствующих неустойчивостей. То есть интересует время прихода системы, в конце концов, к некоторому предельному состоянию. Как правило, это - сложное положение равновесия между флуктуациями в системе и средними характеристиками, определяющими ее макроскопическое состояние, то есть осредненное на достаточно большом времени. Предельное состояние часто обладает либо притягивающими свойствами, тогда, в простейшем случае, оно называется аттрактором, либо, в более общем случае - совокупностью ограничительных для поведения системы свойств в поле данных возмущений. Причем, притягивающие свойства в последнем случае проявляются лишь после расчета некоторых средних параметров, определяемых на фазовой траектории системы. Существенно, что предельное состояние часто уже не зависит от ряда деталей начальных условий, важных для начального этапа развития системы. Но предельное состояние, находясь под действием поля внешних возмущений, само претерпевает эволюционные изменения. Сегодня физики уже знают основной "нелинейный" урок, заключающийся в том, что обычно нелинейные уравнения нужно исследовать, не прибегая к привычной процедуре линеаризации, потому что на этом пути нельзя получить, появляющихся в подобного типа уравнениях фундаментальных решений, ни на каком конечном шаге теории возмущений. В процессе функционирования и развития нелинейных систем возникает иерархия масштабов и времени. Благодаря этому при ее описании возможно определенное упрощение, сведение ее математического описания к малому числу параметров порядка. На сегодняшний день разработан целый ряд нелинейных концепций, позволяющих безошибочно разбираться в большом классе нелинейных явлений. Главная из них - построение и исследование простейших, или базовых, моделей, описывающих суть явления и позволяющих получить достаточно общие качественные результаты. Их можно описать с помощью базовых уравнений - простейших уравнений, на основании которых можно обнаружить особенности поведения описываемых ими систем. Это позволяет с меньшей затратой сил исследовать более сложные особенности. Например, в колебательной химической реакции Белоусова-Жаботинского достаточно плохо известны детали промежуточных реакций и их константы, но сама возможность колебательного режима легко устанавливается из анализа упрощенных математических моделей. Кроме того, наибольшую практическую ценность имеют в подавляющем большинстве случаев именно исследования наиболее простых и часто встречающихся особенностей. А затрата сил на преодоление технических трудностей, стоящих на пути исследования более сложных ситуаций, не всегда оправдывается практической ценностью получаемых результатов. Наиболее явно это проявляется в теории катастроф, в которой показано, что системы, описывающие реальные эволюционные процессы, как правило, общего положения. Действительно, такая система всегда зависит от параметров, которые никогда не бывают известны точно. Малое общее изменение параметров превращает систему необщего положения в систему общего положения. По словам В. И. Арнольда: "Таким образом, все более сложные, чем указанные выше, случаи, вообще говоря, не должны встречаться в природе, и их на первый взгляд можно не рассматривать. Эта точка зрения обесценивает большую часть теории дифференциальных уравнений и вообще математического анализа, где традиционно основное внимание уделяется малоценным, но трудным для исследования случаям не общего положения"*. В теории катастроф существует стратегия постепенного усложнения рассматриваемых систем. Вначале следует изучать случаи общего положения, затем вырождения коразмерности один, затем - два и т. д. То есть для того, чтобы понять очень сложный процесс, выбирают очень простую систему, поведение которой качественно напоминает поведение изучаемой. Затем подробно изучают свойства такой упрощенной системы. В результате отыскиваются те "универсальные" характеристики поведения простых систем, которые, видимо, не зависят от конкретных деталей модели. Наконец, эти общие выводы применяются для анализа поведения гораздо более сложных систем. Простые модели и теории можно применять к сложным нелинейным системам еще и потому, что в нелинейных системах имеют место процессы самоорганизации. Сложные системы имеют очень много степеней свободы. Однако все устроено так, что в процессе эволюции выделяется несколько главных, к которым подстраиваются все остальные. Эти главные степени свободы называют "параметрами порядка". Когда этих параметров немного, есть шанс описать сложную систему просто. Возникает иерархическая структура управления и взаимосвязей. Без наглядных и емких образов, адекватных используемому математическому аппарату, немыслимо его построение. Эти образы позволяют исследователю каждый раз, когда он замечает, что между элементами, изучаемыми им, имеют место структуры определенного типа, воспользоваться всем арсеналом общих подходов и методов, относящихся к структурам этого типа. Это вооружает исследователя опытом предшественников, существенно облегчая его задачу. Системы, описывающие реальные эволюционные процессы, как правило, общего положения. Они всегда зависят от параметров, которые никогда не бывают известны точно. В окрестности положения равновесия на фазовой плоскости в простейшем случае - это устойчивый и неустойчивый фокус, устойчивый и неустойчивый узел, седло. Далеко не всякую нелинейную систему можно проанализировать аналитически. Но это можно сделать с помощью компьютера. Компьютер, с его ошибками округления, вносящий фон возмущений в расчет, является идеальным средством для исследования динамики неустойчивых систем. В этом разделе обсуждаются следующие вопросы. Дается общий вид уравнений, которые служат математическими моделями для анализа нелинейных точечных систем, представляющие собой системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Безусловно, все процессы в социальных системах разворачиваются как во времени, так и в пространстве. Поэтому наиболее адекватными моделями этих процессов являются системы уравнений в частных производных. Однако, как это будет показано ниже, в очень большом числе случаев можно считать, что во всех частях рассматриваемой области процессы синхронны и, следовательно, зависимость от координат отсутствует. Также обсуждаются основные положения качественной теории обыкновенных дифференциальных уравнений и описываются методы редукции кинетических моделей (понижения их порядка). Особое внимание уделено проблеме бифуркации фазовых траекторий. Обсуждается связь с теорией катастроф. Дается описание особой фазовой траектории - странного аттрактора, дробной размерности фазовых траекторий - фракталов. В заключении обсуждается связь между структурами, хаосом и симметрией процессов. Рассмотрены математические модели, описывающие распределенные системы, однородные стационарные решения и их устойчивость. Качественная теория распространения возмущений, проблемы синхронизации автоколебаний в пространстве и проблемы структуробразования. Дана классификация автоволновых процессов. Обсуждены особые типы решения в распределенных системах - режимы с обострением и солитонные. Описывается достаточно простое, но, вместе с тем, имеющее достаточно большую область применения, логистическое уравнение, а также системы логистических уравнений. Рассматриваются принципы управления нелинейными неустойчивыми системами. И наконец, в третьей части работы, дается ряд примеров показывающих плодотворность применения методов хронотроники к различным общественным наукам. Данный работа предназначена для специалистов гуманитарных профессий. ЧАСТЬ 1. ЭВОЛЮЦИЯ СТИЛЕЙ МЫШЛЕНИЯ Смысл всякой науки - знать, чтобы пред- видеть, а предвидеть, чтобы действовать. ГЛАВА 1. ЧТО ТАКОЕ "НАУКА"? Общие признаки науки, классификации наук, дифференциация и синтез наук 1. Общие признаки науки. Знания, которыми обладает человек, могут быть различными. Например, житейскими и научными, эмпирическими и теоретическими и т. д. Каждый человек в ходе своей жизни приобретает множество эмпирических сведений о внешнем мире и о самом себе. Житейские, эмпирические знания, как правило, сводятся к констатации фактов и их описанию. В отличие от житейских, научные знания предполагают не только это, но еще и объяснение фактов, осмысление их во всей системе понятий данной науки. Иначе говоря, они отвечают на вопросы не только как, но и почему что-то протекает именно таким образом. Научное знание за случайным находит необходимое, закономерное, за единичным - общее. На этой основе осуществляется предвидение различных явлений, объектов, событий. Знания превращаются в научные, когда целенаправленное собирание фактов и их описание доводится до уровня их включения в систему понятий, в состав теории. В основе научных знаний лежат определенные исходные положения, закономерности, позволяющие объединять их в единую систему - науку. Суммируя все вышесказанное, науку можно определить как систему понятий о явлениях и законах внешнего мира или духовной деятельности людей, дающую возможность предвидения и преобразования действительности в интересах людей. Она является важнейшим элементом духовной культуры. Это исторически сложившаяся форма человеческой деятельности, имеющая своим содержанием и результатом целенаправленное собирание фактов, вырабатывание гипотез и теорий с лежащими в их основе законами, приемами и методами исследования. Вместе с тем, это система развивающихся знаний, которые достигаются посредством соответствующих методов познания, выражаются в точных понятиях, истинность которых проверяется и доказывается общественной практикой. Иначе говоря, под понятием "наука" понимают как деятельность по получению нового знания, так и результат этой деятельности - сумму полученных к данному моменту с ее помощью знаний, образующих в совокупности научную картину мира. Конечно, каждая наука имеет свой индивидуальный путь развития, но, чтобы стать таковой, все они проходят следующие этапы формирования: – определение предмета исследования; – выработка понятий, соответствующих этому предмету; – установление фундаментального закона, присущего этому предмету; – открытие принципа или создание теории, позволяющих объяснять множество факторов. Специфика познания явлений разной природы вовсе не означает специфику знаний о них в логическом и методологическом плане. Отвечая на вопрос о том, что исследуется, мы раскрываем природу предмета (объекта) науки, тогда как отвечая на вопрос о том, как осуществляется исследование, мы раскрываем природу метода исследования. Объект той или иной науки - это часть объективной и субъективной реальности, обладающая собственными свойствами, которые изучаются только данной наукой. То есть, предмет науки - это результат исследовательских действий. Особенности применяемых методов определяются особенностями предметов научного исследования. В методе выражено содержание изучаемого предмета. Метод настолько тесно связан с научным познанием мира, что каждый существенный шаг в развитии науки обычно вызывает к жизни новые методы исследования. Поэтому об уровне развития той или иной науки можно судить и по характеру развития применяемых ею методов. Логическая связь в системе научного знания воспринимается как необходимая, вытекающая или из фактов, или из ранее установленных истин. Это именно та причина, по которой аргументированный результат научного познания выступает как нечто всеобщее и приобретает убедительную силу для людей, обладающих необходимой культурой мышления. 2. Классификации наук. Научные дисциплины, образующие в своей совокупности систему наук в целом, распадаются на три большие группы - естественные, гуманитарные и технические науки, различающиеся по своим предметам и методам. Резкой грани между ними нет, так как ряд научных дисциплин занимает промежуточное положение. Каждая из указанных групп, в свою очередь, образует систему разнообразным способом взаимосвязанных предметными и методическими связями отдельных наук, что делает проблему их детальной классификации крайне сложной и полностью еще не решенной. По своей направленности, по непосредственному отношению к практике, отдельные науки принято подразделять на фундаментальные и прикладные. Задачей первых является познание законов, управляющих поведением и взаимодействием базисных структур природы, общества и мышления. Эти законы и структуры изучаются в "чистом виде", как таковые, безотносительно к их возможному использованию. Непосредственная цель прикладных наук - применение результатов фундаментальных исследований для решения не только познавательных, но и социально-практических проблем. По отношению к практике фундаментальные исследования можно отличить от прикладных следующим образом: первые создают новые рабочие места, так как предлагают то, чего еще не было, а вторые уничтожают рабочие места, так как усовершенствуют то, что уже существует. В системе классификаций наук особое место занимает математика. Ее предметом является не какая-либо особая форма движения материи, а абстрактно выделенные (количественные и пространственные) стороны движения и взаимоотношения тел природы. Метод ее построения - аксиоматический. В своем генезисе (зарождении) математика была экспериментальной наукой, но сейчас она не нуждается в экспериментальном подтверждении. Не будучи сама частью естествознания, математика тесно связана с ним и по отношению к нему выступает в качестве аппарата - особого приема исследования и обобщения опытного материала. Наиболее восприимчивы к математике естественные науки, особенно физика, в силу простоты изучаемых ею объектов. Благодаря этому, именно физика является как бы полигоном для формирования и "обкатки" новых методологических принципов. Поэтому стиль мышления, сформированный в физике, накладывает след на построение научных теорий во всех науках. Структура науки о природе отражает последовательность усложнения самого ее объекта (т. е. различных видов материи и форм ее движения). Поскольку природа является предпосылкой возникновения и существования общества, существуют науки, находящиеся на стыке общественных и естественных наук (антропология, география, медицина и др.). Особое место занимает философия, как наука о наиболее общих законах развития природы, общества и мышления. Общество является более сложным объектом изучения по сравнению с объектом естественных наук. Специфическая особенность его познания обусловлена тем, что люди сами творят свою историю. Изменяющийся характер общества влияет на его познание, так как анализируемые процессы весьма скоро становятся историей, а изучение истории находится под влиянием настоящего. Теории прошлого с необходимостью переосмысливаются в свете настоящего. Методы наук, изучающих более простые формы движения, распространяются на исследование более сложных объектов, составляющих предмет других наук. Объясняется это тем, что более сложные формы движения материи содержат в себе в качестве "побочных", превзойденных в ходе развития действительности, более простые формы, поскольку первые исторически возникли и развивались из вторых. Поэтому изучение более простых форм движения позволяет раскрыть не только структуру, но и генезис этих более сложных форм, а тем самым их сущность, следовательно, познать их полнее и глубже. В силу взаимодействия и взаимосвязанности различных отраслей науки друг с другом, предмет одной из них может и должен исследоваться приемами и методами других наук. Это позволяет создавать необходимые условия для более полного и глубокого раскрытия сущности и законов качественно различных явлений. Такая взаимосвязь частей наук определяет некоторые особенности ее исторического развития, в частности последовательность возникновения отдельных ее отраслей. Непонимание взаимосвязанности и взаимопроникновения научных методов обусловливает различные проявления односторонности во взглядах на предмет исследования. Типичными являются отрицание применимости методов одних наук при изучении объектов в других науках, или, напротив, отрицание специфики и даже самого существования предмета одной науки на том основании, что он может быть подвергнут изучению методами других. 3. Дифференциация и синтез наук. Предметное и методологическое единство познания природы и общества определяется предметным единством мира. Из этого же следует принципиальное единство логической структуры естественных и общественных наук. Но Природа достаточно сложна для того, чтобы ее можно было бы изучать всю сразу. Поэтому ее познание осуществляется системой наук, каждая из которых занимается лишь одной стороной единого целого. Но изучается-то единая Природа. А это значит, что наряду с тенденциями дифференциации наук (анализа знания) должен идти процесс и их интеграции (синтез). В соответствие с этим можно выделить три этапа развития изучения Природы. Первый - синкретический (нерасчлененный). Второй, начавшийся в эпоху Возрождения и длившийся до конца XVIII века, - этап дифференциации наук. И, наконец, третий, идущий и сейчас, - их интеграция. Один из путей интеграции знания лежит через применение общего математического аппарата, скелета применяющих его теорий. Другой - через некоторые общности стиля мышления и методологических принципов построения нового знания. Теоретическое мышление каждой эпохи несет свои специфические черты, так как логические принципы его построения являются отражением характера материального бытия и процесса познания своего времени. На каждом историческом этапе научное познание использует определенную совокупность познавательных форм - фундаментальных категорий и понятий, методов, принципов и схем объяснения, т. е. всего того, что объединяют понятием стиля мышления. Каждая конкретная структура научного мышления после своего утверждения открывает путь к экстенсивному развитию познания, к его распространению на новые сферы реальности. Дифференциация научного знания проявляется в выделении отдельных разделов науки в относительно самостоятельные дисциплины со своими специфическими задачами и методами исследования. Чем глубже наука проникает в детали, тем она лучше вскрывает связи между различными областями действительности, а отсюда интеграция научного знания - формирование наук, которые изучают свойства и отношения, общие для большого числа разнокачественных объектов. Чем больше наука вскрывает общие связи вещей, тем лучше она уясняет суть деталей. Такова реальная диалектика познания по пути дифференциации и интеграции. ГЛАВА 2. ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ. Возникновение и развитие естествознания напрямую связано с общественно-исторической практикой. В свое время развитие техники способствовало не только росту естествознания, но и переходу на качественно более высокую ступень познания природы. Иначе говоря, каждому типу и уровню развития производительных сил и техники отвечает своеобразный период в истории естествознания. В целом техника до 2-й половины 15 века, была сравнительно слабо развита, несмотря на отдельные успехи и достижения. Для своего развития она не нуждалась в систематическом изучении природы. Поэтому она и не оказывала заметного влияния на развитие естественнонаучных знаний. Естествознание лишь зарождалось и было еще не расчлененным на различные отрасли знания. Оно было целостным или, как принято его называть в науковедении, синкретическим. Естественнонаучные воззрения того времени носили, в известной степени, схоластический и умозрительный характер (астрология, алхимия, магия, каббалистика и т. п.). В это время из всех отраслей естествознания достигли наибольшего успеха и стали складываться в самостоятельную науку лишь механика и астрономия, которые обслуживались математикой. Начиная со 2-й половины XV века и до 2-й половины XVIII века в недрах феодального общества стал зарождаться капитализм. Он впервые поставил ряд практических проблем, которые требовали для своего разрешения развития специальных знаний. Естествознание стало востребованным промышленностью, превращавшейся из ремесленного производства в мануфактурное. Основным техническим вооружением этого времени были различные механические устройства, главным энергоносителем была энергия водного потока, преобразуемая в различные механические движения. Расширенное производство требовало новых рынков сбыта. Стала развиваться морская торговля, требующая для решения навигационных проблем развития небесной механики. Эволюция военного дела требовала решения проблем баллистики. Поэтому прежде всего встала задача изучить механическое движение, найти его законы. Все это способствовало бурному развитию механики. Со временем производство достигло такого масштаба, что без механики и математики успешное его развитие становилось практически невозможным. Наука все больше становилась духовным содержанием производительных сил, ее достижения стали воплощаться в технических нововведениях. Это время, по праву, можно назвать периодом "механического" естествознания. Это был период зарождения так называемой науки нового времени, науки, в рамках которой и ведут сегодня свои исследования практически все ученые мира. Наука нового времени в лице Ф. Бэкона (в труде "Новый органон") предприняла попытку преодолеть существовавший разрыв между наукой и техникой, когда первая понималась как совершенно самодостаточное дело, а ее возможные технические приложения - как артефакт, не имеющей к самой науке никакого отношения. Наука нового времени заранее предполагала техническое воплощение, ставила себе целью "подчинение природы". Однако логика этого подчинения (описанная в работе И. Канта "Критика практического разума") строилась так: сначала нужно было выяснить законы природы, превратить их в собственные возможности, а затем пользоваться этими возможностями по своему усмотрению, то есть подчиняя свои действия моральным необходимостям (законам свободы), не имеющим ничего общего с законами природы. Мыслители того времени начали остро осознавать необходимость внедрения в производство научных принципов. Они призывали к разработке такой науки, при помощи которой, "зная силу и действие огня, воды, воздуха, звезд, небес и всех других окружающих нас тел так же отчетливо, как мы знаем различные занятия наших ремесленников, мы могли бы точно таким же способом использовать их для всевозможных применений и тем самым сделаться хозяевами и господами природы"* С этого времени весь последующий ход истории стал проходить под знаменем превращения науки о природе в непосредственную производительную силу. Начался процесс "онаучивания" производства. Успехи естествознания начала XVII - XVIII веков, в Западной Европе связаны с творцами так называемого механического естествознания, начиная с Галилея и Бэкона и завершая Ньютоном. За механикой следовали химия, другие разделы физики и уже потом - биология. Но все успехи механики, да и всего естествознания, не были бы столь впечатляющими, если бы в конце XVII века не была бы создана теория анализа бесконечно малых и аналитическая геометрия, опирающиеся на понятие переменной величины. Лишь дифференциальное исчисление дало естествознанию возможность описывать не только состояния, но и процессы, не только покой, но и движение. Классическая механика явилась первой естественнонаучной теорией, основывающейся в формулировке своих законов на строгом языке математики. Основной ее задачей является определение траектории движения отдельных макротел. Весьма существенно, что эта траектория определяется в механике единственным образом. Если же траектория движения макротела не определена однозначно или значения некоторых его характеристик строго не определены, то с точки зрения механики Галилея - Ньютона задача считается некорректно поставленной. Результатом успехов классической механики стало формирование представления о классе закономерностей жесткой детерминации. Для их исследования и выражения используются методы классического математического анализа, особенно методы теории дифференциальных уравнений. Именно благодаря решающей роли динамических законов механики Ньютона в формировании общих представлений о данном классе закономерностей исторически они получили название динамических закономерностей. Дальнейшее развитие всей классической физики происходило под определяющим воздействием классической механики. Само логическое строение последующих теорий классической физики в принципе аналогично схеме классической механики. Благодаря этому она стала лидером не только физики, но и всего естествознания. Ее методология и стиль мышления стали образцом для других наук. Поэтому нет ничего удивительного в том, что ко всем процессам природы стали подходить с мерками механики. С таких позиций химики и физики разрабатывали в XVII в. атомистическое учение (Бойль, Ньютон и другие), идею сохранения движения (Декарт и другие), представление о "живой силе" в биологии. Постепенно превратилось в правило представлять природу состоящей из неизменных сущностей, лишенных развития и взаимной связи. Так сложился метафизический (в смысле - не диалектический) взгляд, в основу которого было положено представление об абсолютной неизменности природы. Как пример, можно привести разработанную К. Линнеем систему классификации биологических видов. В связи с тем, что господствующим методом мышления стала в это время метафизика, этот период в естествознании можно также назвать метафизическим. В качестве определяющей черты класса динамических закономерностей обычно рассматривается строго однозначный характер всех без исключения связей и зависимостей, отображаемых в рамках соответствующих представлений и теорий на основе этих законов. В негативной формулировке это означает: там, где нет строгой однозначности в связях, нельзя говорить и о соответствующих закономерностях. Более того, с точки зрения динамических закономерностей, когда имеет место какая-либо неоднозначность или неопределенность в связях, нельзя вообще говорить об истинной закономерности. Считается, что в этих случаях мы не имеем полного знания об исследуемых объектах. Из однозначного характера связей вытекает их равноценность: любая рассматриваемая связь, в равной мере, признается необходимой. Но, хотя в настоящее время ясна ограниченность схемы жесткой детерминации, это отнюдь не означает, что она "не работает" в современной науке. Эта схема может повторять себя в развитии ряда новых областей и методов знания, поскольку это развитие воспроизводит основные пути движения познания. В частности, на этих представлениях в значительной мере базируется весь прогресс научно-технической мысли, действие почти всех создаваемых человеком механизмов, машин и автоматов. На основе развития классической физики и ее успехов схема жесткой детерминации была в известной мере абсолютизирована. Философская концепция, выразившая это, получила название Лапласовского, или классического, детерминизма и длительное время выступала как обоснование экспансии механики в новые области исследований. Существует определенная связь между необходимым, возможным и действительным. Различают два рода возможности - "онтологическую" и "эпистемологическую": онтологически возможно то, что может иметь место в действительности, а эпистемологически возможно то, о чем не известно, может ли оно существовать в действительности. При утверждении необходимости отрицаются именно те возможности, которые (ошибочно) предполагаются при постановке вопроса, то есть отрицаются эпистемологические возможности, которые превращаются тем самым в онтологические невозможности. Необходимость утверждает из всех возможных положений вещей лишь необходимые. Некоторое положение вещей возможно, но не реализуется в действительности. При этом другие возможности не отрицаются. Итак, возможность с одной стороны связана с необходимым, а с другой стороны - с действительным. По отношению к действительному необходимое само выступает в роли возможного. Смысл детерминизма состоял в отождествлении необходимости с реальностью (необходимостью), а не с действительностью (возможным). Детерминированное должно быть необходимой реальной действительностью, а это значит, что оно должно быть "единственным случаем". Если мы будем бросать камень под углом к горизонту и наблюдать, куда он упадет, то место падения камня однозначно определяется его начальной скоростью и направлением бросания. Однако реально скорость и направление могут быть заданы только приблизительно. В этом отношении всякое измерение имеет дело со случайным. Удивительным фактом оказывается то, что в ряде ситуаций одно только повышение точности измерения в широких пределах увеличивает детерминированность системы. В этом и состоял триумф ньютоновской механики, самым впечатляющим моментом которого было детерминистическое описание движения небесных тел солнечной системы. Это и позволило Лапласу предположить, что подобное описание может быть распространено на самый широкий круг явлений (или вообще на все явления). Его приверженность к детерминизму, как это ни звучит парадоксально, позволила ему получить фундаментальные достижения в области теории вероятностей и ее приложений. (Лаплас в работе "Опыт философии теории вероятности" развил принципы механического детерминизма.) Детерминация в некотором смысле исключает случайное вовсе. Поэтому Лаплас и говорит, что случайность всегда является только следствием нашего незнания. Например, использование приблизительных измерений. Если, как он говорил, траектория каждого атома мира так же детерминирована, как и траектории небесных тел, это означает что помыслить альтернативную траекторию некоторого тела можно только всю целиком. Правда, Лаплас понимал определенную ограниченность детерминизма. "Ум, которому были бы известны для какого-либо данного момента все силы, одушевляющие природу и относительное положение всех ее составных частей, если бы он вдобавок оказался достаточно обширным, чтобы подчинить эти данные анализу, обнял бы в одной формуле движения величайших тел вселенной наравне с движениями легчайших атомов: не осталось бы ничего, что было бы для него недостоверно, и будущее, так же как и прошедшее, предстало бы перед его взором... Все усилия духа в поисках истины постоянно стремятся приблизить его к разуму, о котором мы только что упоминали, но от которого он останется всегда бесконечно далеким". Иначе говоря, самим создателем "детерминизма" сознавалось, что для полного успеха его программы нужны не только знания о мире (силы и начальные и граничные условия), но еще и некий гипотетический ум, бесконечно отличающийся от нашего познающего рассудка, обладая достаточной "аналитической силой". ГЛАВА 3. ДЕТЕРМИНИЗМ И НАУКИ ОБ ОБЩЕСТВЕ. Социология, позитивизм, географическая школа в социологии, теория факторов Появление опытного естествознания не могло не оказать влияния на развитие представлений об обществе. Более того, в период между XVI и XVIII веками появилось стремление к непосредственному выведению социальных законов из законов механики. Это было связано с представлением о том, что должен существовать единый универсальный закон, охватывающий всю совокупность явлений природы и общества, и, соответственно, о возможности создания единой, строго дедуктивной, универсальной науки, в которой слились бы все существовавшие области знания. В рамках философии получила отчетливые очертания философия истории, связанная с именами Вико, Вольтера, Гердера, Кондорсе, Монтескье, Руссо и особенно Гегеля. В этих системах разрабатывались плодотворные идеи (исторического прогресса, единства истории, влияния на человека географической и социальной среды, внутренней связи истории). Однако их основным пороком была умозрительность, априоризм, искусственность построений, выводившихся не из анализа действительности, а из идеалистических философских постулатов. 1. Социология. Как самостоятельная наука социология сложилась в XIX веке. В 1839 году вышел третий том работы О. Конта "Курс позитивной философии", где он впервые использовал термин "социология" и выдвинул задачу изучения общества на научной основе, на основе специализации и кооперации общественных наук и развития эмпирических социальных исследований. Он в продолжение идей своего учителя Сен-Симона считал, что науку о человеке следует перевести из "лишь гадательной науки" в "науку, основанную на наблюдении". Социология вышла из социальной философии, которая представляет собой раздел философии, посвященный осмыслению качественного своеобразия общества в его отличии от природы. Она анализирует проблемы смысла и цели существования общества, его генезис, судьбу и перспективы, направленность движущих сил, проблемы его развития. У социальной философии и социологии, в общем, общий объект изучения. Их различие более отчетливо проявляется в предмете исследования. Предметной сферой социально-философских исследований является общественная жизнь, прежде всего с точки зрения решения мировоззренческих проблем, центральное место среди которых занимают проблемы смысла жизни. Объектом социологического познания является вся совокупность свойств, связей и отношений, которые носят название социальных. А социальное - это совокупность тех или иных свойств и особенностей общественных отношений, интегрированных индивидами или общностями в процессе совместной деятельности в конкретных условиях, и проявляющееся в их отношении друг к другу, к своему положению в обществе, к явлениям и процессам общественной жизни. Таким образом, социальные связи, социальное взаимодействие, социальные отношения и способ их организации являются объектами социологического исследования. Слово социология происходит от латинского societas - общество и греческого ((((( - слово, учение. Им обозначают науку об обществе как целостной системе и об отдельных социальных институтах, процессах и группах, рассматриваемых в их связи с общественным целым. Естественно, что представления об обществе развивались в течение многих столетий. Но как наука социология состоялась с того времени, как она стала выступать в качестве отдельной специальной науки и стала признаваться научным сообществом. Желание О. Конта поставить учение об обществе на научную основу и явилось тем отправным фактом, который привел к формированию и развитию этой науки. Возникнув на стыке ряда общественных наук, социология сохраняет тесные связи с ними, не забывая также укреплять свои связи с естественными науками. Основные принципы классической методологии социологии были сформулированы основателями этой науки: О. Контом, Г. Спенсером, Э. Дюркгеймом и сводились к следующим. 1. Социальные явления подчиняются законам, общим для всей действительности. Нет никаких специфических социальных законов. 2. Поэтому социология должна строиться по образу естественных "позитивных" наук. 3. Методы социального исследования должны быть такими же точными, строгими. Все социальные явления должны быть описаны количественно. 4. Важнейшим критерием научности является объективность содержания знания. Это значит, что социологическое знание не должно содержать в себе субъективные впечатления и умозрительные рассуждения, но описывать социальную действительность, независимо от нашего к ней отношения. Этот принцип нашел свое выражение в требовании "социология как наука должна быть свободна от ценностных суждений и идеологий". Наиболее четко принципы классического типа научности были сформулированы в работе французского социолога Э. Дюркгейма "Правила социологического метода" (1895 г.). По его мнению, социология основывается на познании социальных фактов. Признание их объективной реальности центральным пунктом его социологического метода. В начальный период, под влиянием позитивизма Конта и Спенсера развитие социологии шло в двух параллельных и сначала почти не связанных друг с другом направлениях - теоретическом и эмпирическом. Теоретическая социология пыталась реконструировать главные фазы исторической эволюции и одновременно описать структуру общества. Развитие общества представлялось социологам-позитивистам в виде более или менее прямолинейной эволюции, а структура общества сводилась к механическому соподчинению различных "факторов". В зависимости от того, какой именно стороне общественной жизни придавалось наибольшее значение, в социологи XIX века можно выделить несколько различных направлений. Так, например, географическая школа абсолютизировала влияние географической среды и ее отдельных компонент (климат, ландшафт и т. д.). Демографическая школа считала главным фактором общественного развития рост народонаселения. Расово-антропологическая школа интерпретировала общественное развитие в понятиях наследственности, "расового подбора" и борьбы "высших" и "низших" рас. Органическая школа (органицизм) рассматривала общество как подобие живого организма, а социальное расчленение общества - как аналогичное разделению функций между различными органами. Социальный дарвинизм видел источник общественного развития в "борьбе за существование". Основы эмпирической базы социологии и ее методов познания имеют долгую историю. Методология и методика конкретно-социологических исследований разрабатывались главным образом естествоиспытателями. Уже в XVII - XVIII в. Джон Граунт и Эдмунт Галлей вырабатывали методы количественного исследования социальных процессов. В частности Д. Граунт применил их в 1662 г. к анализу уровня смертности. А работа известного физика и математика Лапласа "Философские очерки о вероятности" построена на количественном описании динамики народонаселения. Особенно активно эмпирические социальные исследования в Европе начали развиваться в начале XIX века под влиянием определенных социальных процессов. Интенсивное развитие капитализма в начале XIX в. вело к быстрому росту городов - урбанизации жизни населения. Следствием этого была резкая социальная дифференциация населения, рост числа бедных (пауперизация), увеличение преступности, нарастание социальной нестабильности. Вместе с тем возрастает число различного рода общественных движений, выступающих за социальные реформы. В Англии и Франции появляется наибольшее количество работ, посвященных социальным проблемам развития общества. Среди них особо следует отметить "Статистическое описание Шотландии" Джона Сиклера (21 том), "Положение рабочего класса в Англии" Фридриха Энгельса, "Жизнь и труд людей в Лондоне" Чарлза Бута, "Сводка физического и морального состояния рабочих на бумажных, шерстяных и шелковых мануфактурах" Луи Виллерме, "Очерки моральной статистики Франции" Андре Герри, "Европейские рабочие" Фредерика Ле Пле (6 томов). О. Конт, в соответствии со своими представлениями о развитии, делил социологию на две части: социальную статику и социальную динамику. Социальная статика должна была изучать условия и законы функционирования общественной системы. В этом разделе контовской социологии рассматривались основные общественные институты: семья, государство, религия с точки зрения их общественных функций, их роли в установлении согласия и солидарности. В социальной динамике он развивал теорию общественного прогресса, решающим фактором которого, по его мнению, выступает духовное, умственное развитие человечества. Возникнув на стыке нескольких различных дисциплин и не имея четко очерченного собственного предмета, социология на первых порах встречала сильную оппозицию со стороны представителей более старых дисциплин (особенно философов и историков) и не вписывалась в систему классического гуманитарного образования. Однако постепенно положение изменилось. В конце XIX века она становится университетской дисциплиной, начинают выходить специальные журналы. 2. Позитивизм. Социология была создана О. Контом в рамках развиваемого им позитивного метода, он считал, что социология - это позитивная наука об обществе. Позитивизм происходит от лат. positivus - положительный. Создатель его - О. Конт провозгласил решительный разрыв с философской традицией. Он высказал убеждение в способности науки к бесконечному развитию и в неограниченности действия научного способа мышления, выступил против традиционной религии и метафизики. Конт исходил из того, что в результате провала всех имевших место попыток "приспособить" метафизическую проблематику к духу научности следует, что наука не нуждается в какой-либо стоящей над ней философии. Это не исключало существования некоторой общей науки, осуществляющей синтез научного знания, за которой можно сохранить старое название "философии". В ней должна продолжаться та работа, которая совершается в специальных науках. Качественной границы между подобной философией и отдельными науками не существует. Смысл ее сводится к обобщению выводов, следующих из естественных и общественных наук. Поскольку научная философия, по Конту, не имеет дела с "метафизическими" проблемами, она отвергает как идеализм, так и материализм. Пережитки метафизики, к которым относятся претензии на раскрытие причин и сущностей, должны быть удалены из науки. Поэтому, наука не объясняет, а лишь описывает явления и отвечает на вопрос "как", а не на вопрос "почему". В конце XIX века позитивизм в своей первой "классической" форме пережил кризис, вызванный прогрессом естественнонаучного знания, обесценившим многое из тех "синтетических" обобщений, которые рассматривались самим позитивизмом как вечное и неоспоримое приобретение науки. Позитивизм возродился как махизм, продолжая сохранять определенную связь с реальными методологическими вопросами науки, весьма актуальными на рубеже XIX - XX веков в период революции в естествознании. В отличие от прежнего позитивизма, махизм формулировал задачу философии не как построение "синтетической" системы, систематизирующей общие выводы всех наук, а как создание теории наук познания. 3. Географическая школа в социологии. Необходимым условием существования и развития человеческого общества является совокупность предметов и явлений природы вовлеченных в процесс общественного производства. Изучение взаимодействия общества и природы имеют не только теоретическое, но и практическое значение. Одни социологи полностью отрицали влияние географической среды на общество, другие рассматривали ее как главную причину, определяющую ход развития исторического процесса. Крайней формой этого направления является механистический географический детерминизм, утверждающий почти полную обусловленность деятельности человека естественной средой. Английский историк Бокль в двухтомном труде "История цивилизации в Англии", считая определяющими факторами общественного развития пищу, климат, почву и "общий вид природы", пришел к объяснению причин неравномерности развития цивилизации, сделав вывод о естественности социального неравенства. Вопрос о влиянии географической среды (в первую очередь, климата) на обычаи, нравы, образ правления и некоторые общественно-исторические процессы рассматривали уже с давних времен. В эпоху становления капитализма (XVI - XVIII вв.) развивалась идея объективного, "земного" формирования общества и его учреждений под воздействием специфических природных условий (Монтескье, Тюрго и др.). Развернутые социологические системы в русле географической школы были созданы в XIX веке (Бокль, Кузен, Ренан, Тэн). В целом социально-философская мысль эволюционировала от глобальных сопоставлений общества и природы к специальному изучению влияния разных факторов географической среды (климата, почвы, рельефа, водных ресурсов и полезных ископаемых, флоры и фауны, космических процессов и др.) на конкретные общественные процессы и явления (распределение и плотность населения на земном шаре, виды занятий и хозяйственной деятельности, производительные силы, темпы экономического и культурного развития, политический строй, типы социальной организации и др.). Становлению политической географии способствовали работы немецкого географа Ф. Ратцеля, у которого наметилась тенденция распространения географических понятий и биологических аналогий на сферу политической идеологии. В эпоху империализма возникло течение в рамках школы географического детерминизма - школа немецкой геополитики (от греческих слов (( - земля и (((((((( - государственная деятельность). Во время 1-й мировой войны термин "геополитика" - (как учение о государстве - географическом и биологическом организме, стремящемся к расширению, был веден шведским пангерманистом Р. Челленом). В период между двумя мировыми войнами геополитика усиленно культивировалась в Германии и стала официальной доктриной немецкого фашизма. Там стала издаваться многочисленная литература по этому вопросу. Его теоретической базой служили учения о якобы чисто природных причинах и географически детерминированных тенденциях политического развития и экспансии государств-организмов, игнорировавшие "человеческий фактор" в историческом процессе. В современной социологии это находит свое выражение в различных геополитических теориях. Они опираются на идеи и понятия "жизненного пространства", "естественных границ", "географического положения". 4. Теория факторов. Следствием применения в науке методов детерминизма и причинности стало введение в XVII - XVIII веках в гносеологию (теорию познания) теории факторов, которая при социологических исследованиях пыталась объяснить изменение состояний общества воздействием ряда "равноправных" факторов: экономики, религии, морали, техники, культуры и т. д., определяющих изменение этих состояний, и потому по необходимости абсолютизируемых (абсолютизация причинности). В истории социальной мысли известно несколько попыток такого объяснения механизма развития общества. К их числу относятся географический, демографический, психологический, в конце XIX века - технологический, и другие виды детерминизма. Однако всякий раз эти попытки приводили к ситуации, в которой явление, используемое в качестве фактора, прежде, чем стать причиной, было следствием. Строго говоря, теории факторов никогда не было. Не было теории, которая должна была бы содержать типологию факторов, принципы их выделения и т. д. Проблема факторного подхода возникает не только применительно к обществу в целом (такой подход активно обсуждался в конце XIX - начале XX веков), но и при изучении локальных объектов, в практике конкретных социальных исследований, и главным образом, при изучении социальных процессов (таких, как миграция населения, текучесть кадров, динамика общественного мнения и др.), где принципы системного подхода еще не получили широкого развития и где факторный подход в настоящее время широко используется. В простейших случаях методика факторных исследований может основываться на методах установления причинных связей. Необходимо различать практическое использование факторного подхода в эмпирических исследованиях - с одной стороны, и методологическую проблему соотношения факторного и системно-структурного подходов в науке, возможностей каждого из этих подходов - с другой. ГЛАВА 4. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ. Во второй половине XVIII века - XIX веке промышленность достигла стадии крупного машинного производства. Произошел технический переворот, связанный с изобретением и применением тепловых машин. Энергетической базой промышленности становится паровой двигатель. В связи с этим преимущественное развитие механики перестает удовлетворять потребностям производства. На первый план выдвигаются разделы физики, изучающие взаимопревращение и взаимосвязь различных форм движения: термодинамика (теплота и механическое движение - работы С. Карно), электрофизика (работы В. В. Петрова, Дэви, Фарадея и др.) и химия (развитие химической атомистики - в работах Дальтона, Берцелиуса и др.). Произошла ликвидация непреодолимого разрыва между веществами неживой и живой природы (первый органический синтез - искусственное приготовление мочевины - Велером, выступление химика Шевреля против витализма). В геологии развивается исторический взгляд на земную кору (теория медленного развития Земли Лайеля); в биологии складывается эволюционная теория (Дарвин, Ламарк и др.), возникают палеонтология (Ж. Кювье) и эмбриология (К. М. Бэр). Возникла необходимость в сочетании анализа с синтезом в целях теоретического охвата накопленного опытного материала. В естествознании получили развитие такие приемы исследования, которые позволили раскрывать связи между различными, ранее разорванными областями науки. Схема жесткой детерминации оказалась, однако, несостоятельной при соприкосновении науки с более сложными и развитыми явлениями, чем объекты исследования классической физики, прежде всего - при анализе биологических и социальных явлений. Эта схема вела к отрицанию какой-либо автономности в поведении элементов в рамках систем. Критика концепции жесткой детерминации в естествознании усиливалась по мере проникновения в него идей диалектики и приобрела конструктивный характер на базе развития вероятностных методов исследования; именно через их посредство естествознание овладело новым классом закономерностей - статистическими закономерностями. В "точное" естествознание вероятностные методы впервые проникли во 2-й половине XIX века в ходе разработки в трудах Дж. Максвелла, Дж. Гиббса и Л. Больцмана молекулярно-кинетической теории - классической статистической физики. Идея вероятности приобрела огромное значение в физике XX века, прежде всего, в физике микропроцессов, физике атома и элементарных частиц. Закономерности микропроцессов наиболее полно выражены в квантовой теории, которая является принципиально статистической, т. е. существенным образом включает в себя идею вероятности. Если в классической физике вероятность иногда еще трактовалась как второстепенный, инородный элемент структуры физической теории, нарушающий ее внутреннюю красоту и совершенство, то в современной физике вероятность с самого начала рассматривается как одно из важнейших оснований этой структуры. Идеи и методы теории вероятностей являются существенными в современном развитии всех наук о неживой природе. Они имеют непосредственное отношение и к наукам о живой природе и обществе. В частности, развитие представлений о биологической эволюции, становление генетики происходило на базе развития статистического образа мышления в биологии. В кибернетике вероятностные идеи являлись исходными, базисными, а ее основные представления, особенно теория информации, по существу представляли собой дальнейшее развитие концептуальной базы теории вероятностей. Однако, несмотря на величайшую силу и глубину воздействия вероятностно-статистического образа мышления на развитие современной науки, он не был должным образом ассимилирован современным мировоззрением. Во многом это обусловлено тем, что на трактовку вероятности и статистические закономерности нередко чрезмерное влияние оказывают соображения, навеянные концепцией жесткой детерминации, в частности классической механикой. То есть идея о том, что вероятностный метод приходится использовать из-за того, что нам не известны все связи. Теория вероятностей, являющаяся методологической базой раскрытия статистических закономерностей, изучает, как известно, закономерности массовых случайных явлений. Массовость здесь выступает как некоторый аспект системности. Случайность характеризует специфику этого массового явления и означает, что при переходе от одного явления к другому характеристики отдельных явлений изменяют свои значения независимым образом, то есть значения характеристики одного явления существенно не зависят и не определяются значениями этой же характеристики у других явлений. Типичный пример класса случайных массовых явлений дает в физике обычная теория газов: механическое состояние каждой молекулы газа в своей основе не зависит и не определяется состоянием других молекул. Центральным понятием теории вероятностей является понятие распределения вероятности, или просто распределения. Вокруг этого понятия объединяются другие, имеющие принципиальное значение для понимания всей теории. Наличие распределения вероятности означает, что, несмотря на изменение значений некоторых характеристик от явления к явлению, относительное число элементов с определенным значением этих характеристик довольно устойчиво. Распределения выражают внутреннюю упорядоченность в соответствующем массовом явлении. Наиболее глубокий смысл и значение вероятностных распределений обнаруживались по мере того, как распределения становились предметом самостоятельного исследования и в связи с этим были выдвинуты представления о видах (типах) распределений и поставлен вопрос об основаниях этой типологии. Многие из видов распределений образуют обширный предмет специальных исследований. Таковы, например, нормальное распределение (распределение Гаусса), распределение Пуассона и др. Вид функции распределения можно характеризовать чисто описательно, но в наиболее развитых случаях для их характеристики применяются аналитические средства. В частности, в физике таковы квантовые теории, в которых вероятностный язык используется весьма своеобразно. Формулировка квантовых задач дается не непосредственно на языке вероятностных распределений, а, прежде всего, с помощью так называемых волновых функций. Однако с их помощью (квадрат модуля волновой функции в некотором представлении) можно определить функцию распределения соответствующей физической величины, и эта связь волновых функций с вероятностью вообще является оправданием их употребления в квантовой теории. Те закономерности, которые формулируются непосредственно на языке вероятностных распределений, называются статистическими. Поэтому Н. Винер кратко определял статистику как науку о распределении. Борьба Л. Больцмана в период становления статистической физики за атомизм была борьбой за разработку наиболее широкого обоснования статистических закономерностей в физике. На первых порах сравнение их с закономерностями жесткой детерминации было не в пользу первых. Им не хватало однозначных предсказаний любых рассматриваемых связей. Так возникли представления о неполноте статистических закономерностей, об их временном характере. Выявить собственные основания статистических закономерностей оказалось возможным лишь на основе диалектической методологии. Важнейшую роль здесь сыграл анализ этих закономерностей с точки зрения категорий необходимости и случайности, а в дальнейшем, с развитием квантовой теории, также категорий потенциально возможного и действительного. Это способствовало выявлению более широких основ вероятности и статистических закономерностей и вело к выходу за узкие рамки представлений, навеянных схемой жесткой детерминации, в частности классической механикой. Однако глубокое обоснование принципиально новых идей и методов естествознания возможно на основе не отдельных категорий, а лишь их системы, которая сама должна подвергаться усовершенствованиям, уточнениям. Это в свою очередь предполагает соотнесение новых идей и методов естествознания с общими представлениями о структурной организации материи (атомизм) и с теорией познания, с формированием современной картины мира. Вот как видели еще недавно причину появления статистических законов. С помощью динамических законов обычно формулируются каузальные (причинные) связи явлений. Рассматривая одно явление как причину другого, мы вырываем их из всеобщей связи, изолируем друг от друга и тем самым значительно упрощаем и идеализируем действительность. Подобную идеализацию легче осуществить в механике, астрономии, классической физике, которые имеют дело с точно известными силами и законами движения тел под их воздействием. В более сложных ситуациях приходится учитывать воздействие множества случайных факторов и обращаться к статистических законам. Статистические законы хотя и не дают однозначных и достоверных предсказаний, тем не менее, являются единственно возможными при исследовании массовых явлений случайного характера. 3а совокупным действием различных факторов случайного характера, которые практически невозможно охватить, статистические законы вскрывают нечто устойчивое, необходимое, повторяющееся. Статистические законы служат подтверждением диалектики превращения случайного в необходимое. Динамические законы оказываются предельным случаем статистических, когда вероятность становится практически достоверностью. ГЛАВА 5. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ОБЩЕСТВЕННЫХ НАУКАХ. Понятие "статистические закономерности" в сфере социальных исследований стало употребляться уже в XVII веке, то есть раньше, чем в естествознании. Такие закономерности фиксировались, в частности, в трудах так называемых политических арифметиков, особенно Дж. Граунта, У. Петти. Но интуитивно, на основе эмпирических наблюдений, люди в своей практической деятельности еще задолго до этого считались с их существованием. Например, для предварительного определения урожайности крестьяне прибегали к массовым выборочным намолотам. Граунт первый на конкретном статистическом материале установил некоторые закономерности естественного движения населения, а Петти впервые определил математический закон смертности в зависимости от возраста. В первой половине XIX века выявлением статистических закономерностей в социально-этической сфере занимался бельгийский статистик А. Кетле, который объяснял их естественными причинами. В социальной области статистические закономерности действуют как законы массовых явлений, возникая на базе "закона больших чисел": при очень большом числе случайных явлений средний их результат практически перестает быть случайным и может быть предсказан с большой степенью определенности. Таково, например, установленное К. Марксом положение, согласно которому при капитализме в рабочей среде рождаемость и смертность обратно пропорциональны уровню заработной платы. Выраженная здесь закономерность относится к рабочему коллективу как целому, а в отдельных случаях она может вовсе не проявиться. Статистические закономерности особенно наглядно видны в области демографии. Например, рождаемость девочек и мальчиков постоянно соответствует пропорции 51 : 49. Постоянную величину составляют количество браков, количество преступлений и несчастных случаев при данных условиях и т. д. Закономерность проявляется здесь в массе таких событий, которые, казалось бы, зависят от индивидуальной склонности отдельных людей и вообще от случайных обстоятельств. Считалось, что механизм действия статистических закономерностей в социальной сфере действует на основе "закона больших чисел. Смысл этого механизма состоит в том, что конкретные особенности каждого случайного явления почти не сказываются на среднем результате. Случайные отклонения от среднего, не известные в каждом отдельном явлении, в массе взаимно компенсируют друг друга. В социальной статистике разработаны разнообразные методы выявления статистических закономерностей. Значение исследования этих закономерностей определяется тем, что в общественной жизни, по самому характеру общества как сложной системы, законы функционирования и развития выступают, как правило, именно в такой форме. ГЛАВА 6. КИБЕРНЕТИКА Период революции и кризиса в естествознании, возникновение кибернетики, суть кибернетики, кибернетика - как наука, 1. Период революции и кризиса в естествознании На рубеже XIX и XX веков особенно ясно стала проявляться связь естествознания с техникой. Стимулирующее воздействие на естествознание новых потребностей техники привело к тому, что со середины 90-х годов XIX века началась новейшая революция в естествознании, прежде всего, в физике: открытие электромагнитных волн, лучей Рентгена, радиоактивности, радия, электрона, светового давления, первых законов, изучаемых квантовой теорией, изобретение радио и многое другое. В химии развиваются синтез высокополимерных соединений, в особенности играющих роль стратегического сырья (каучук, искусственное волокно, синтетическое топливо), получение легких сплавов для авиации и др. В технике - бурное развитие авиации стимулировало разработку аэродинамики и т. д. Энергетической базой промышленности в начале XX века становится не только пар, но и электричество, а также химическая энергия (двигатели внутреннего сгорания). Выдвигаются такие громадные технические задачи, как открытие способов передачи энергии на большие расстояния. В первой половине XX века ведущая роль опять перешла к физике как лидеру естествознания. Это было обусловлено тем, что она имеет дело с относительно простыми, "элементарными" видами материи и формами ее движения, типами ее внутренних связей, с наиболее общими формами всякого бытия. Но, не выяснив генезиса этих наиболее простых объектов природы, нельзя понять и более сложных, составляющих предмет исследования, например, биологии и др., Это была ситуация, аналогичная той, что сложилась в XVII - XVIII веках, когда ведущей отраслью естествознания была механика, которая изучала простейшую по тому времени форму движения материи. Именно в это время появилось понимание того, что динамические и статистические закономерности, по меньшей мере, равноправны. Возьмем, например, статистическую физику. Согласно молекулярной кинетической теории, поведение идеального газа можно было бы описывать с помощью динамических уравнений. Правда их будет много. Так как в одном моле газа содержится приблизительно 6х1023 частиц. И вот какое следствие можно вывести из возможности применения динамических уравнений к этой задаче. Поведение этой системы оказывается обратимым по времени. То есть если система стартовала из какого-то начального состояния, то в случае изменения всех координат и скоростей на обратные, она должна вернуться в исходное состояние. Это следствие применения динамических уравнений, которые считались обратимыми по отношению к инверсии времени. Но поведение термодинамических систем и не собиралось следовать этому. Их поведение не обратимо по времени. Причина этого в так называемом "перемешивании". То есть описание таких (состоящих из большого числа частиц) систем принципиально требует "статистического" (вероятностного) подхода. Другой областью, где вероятность успешно конкурировала с динамическими закономерностями, была квантовая механика с уравнением Шредингера для волновой функции (квадрат которой, по сути дела, есть плотность вероятности распределения квантовых частиц в пространстве). 2. Возникновение кибернетики По мере усложнения производственно-технических процессов, роста взаимодействия множества людей, участвующих в хозяйственной, политической и военной деятельности, вовлечения в нее большого количества материальных средств и энергетических ресурсов все чаще стало давать себя знать противоречие между потребностями улучшения управления, которое должно было становиться все более оперативным, основанным на достаточной и своевременно поступающей информации, и реальными возможностями такого улучшения. Потребность в новой науке реализовалась в 40-х годах XX века. Именно тогда появилась новая наука кибернетика, которая попыталась применить точный научный анализ к решению проблемы целесообразного использования современных технических средств для повышения качества управления. Сложность решения этой проблемы, не в последнюю очередь, была связана с тем, что системы, управлять которыми мы хотели бы, многокомпонентные. То есть не совсем ясно, насколько допустимо применение к их описанию динамических закономерностей. А если использовать статистические закономерности, то как пользоваться полученными результатами? Подобно тому, как для описания термодинамического состояния системы достаточно пользоваться макро характеристиками: давлением, температурой и объемом, теплотой и т. д., для описания эволюции сложных систем элементарными методами, именуемыми в наше время как кибернетические, человечество эмпирически пользовалось издавна - во всех тех случаях, когда необходимо было управлять каким-либо сложным развивающимся процессом для достижения определенной цели в заданное время. Слово кибернетика происходит от греческого - ((((((((((( (((((( - искусство управления и от - (((((((( - правлю рулем, управляю). Под этим термином понимается - наука об общих принципах управления в сложных динамических системах, о средствах управления и об использовании их в технике, в человеческом обществе и в живых организмах. А также наука о способах восприятия, передачи, хранения, переработки и использования информации в машинах, живых организмах и их объединениях. Основоположником кибернетики по праву считается американский математик Н. Винер. Основные ее идеи, как особой дисциплины, являющейся синтезом целого ряда направлений научной и технической мысли, были сформулированы им в 1948 в книге "Cybernetics or control and communication in the animal and the machine", N.Y. (русский перевод "Кибернетика, или управление и связь в животном и машине", М., 1958). Большое значение для ее создания имели также труды К. Шеннона и Дж. Неймана. 3. Суть кибернетики Суть кибернетики - подобие процессов управления и связи в машинах, живых организмах и обществе. Появление книги Винера вызвало большой энтузиазм, потому что там была представлена программа создания некоторой междисциплинарной науки, позволяющей с единых позиций описать процессы, протекающие на разных структурных уровнях материи. Появление подобной науки было вызвано требованием времени. Но объект исследования был настолько сложен, что можно говорить лишь о догадках, как их можно решать. Поэтому сейчас мы можем говорить об употреблении этого термина, по крайней мере, в трех смыслах. Первый, кибернетика - как лозунг, который кратко выражал некоторую программу объедения знания. Считалось, что суть кибернетики лежит в изучение новой группы законов объективного мира - законов, относящихся к управлению и к переработке информации в качественно различных областях действительности. Второй, кибернетика - как стиль мышления, который проник в разные разделы знания. Под этим подразумевается, что она дала новые идеи построения научной теории, проникающей в разные разделы знания. Благодаря кибернетике, наряду с наблюдением и экспериментом был разработан новый метод исследования - моделирование. На "одинаковости", то есть совпадении математических выражений, описывающих качественно различные процессы, обладающие общими закономерностями, базируется понятие о подобных (аналогичных) явлениях в природе, лежащее в основе теории подобия. Последняя служит основой метода аналогий и экспериментального метода моделирования, широко применяемых в кибернетике. Были сформулированы понятия цели, эффективности действия при анализе работы сложных систем. Дано представление о мире, основанном на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи, целесообразности, стохастичности, понятия управления, сложно динамических систем и т. д., моделирование на ЭВМ. Дана возможность выявлять внутренний состав систем. Идеи кибернетики имели значение для социальных исследований, так как она давала новое представление об обществе как организованном целом. И наконец, кибернетика, исследуя простые системы, на основе этого анализа позволяет выдвигать гипотезы о функционировании сложных систем. Но так только считалось. На самом деле возможности кибернетики в этом направлении оказались очень ограниченными. Третий, кибернетика - как наука, которая, состоит из ряда самостоятельных направлений. Например, теория систем, информатика, бионика, теория алгоритмов, теория автоматов, исследование операций, теория оптимального управления, теория распознавания образов и т. д. Особенность возникновения этого направления, в отличие от введения динамических и статистических закономерностей, которые были изучены до того как сформировались соответствующие стили мышления и лозунги, в том, что развитие кибернетики началось с формирования стиля мышления, лозунга, а до создания науки по сути дело и не дошло. Причина этого обстоятельства в следующем. Сложные системы - это нелинейные системы. Они имеют большое количество свойств, которые отсутствуют у исходных элементов, составляющих данную систему. Эти свойства получили название эмерджетные (английское emergence - возникновение, появления нового) свойства. Т.е. их свойства не есть сумма свойств исходных подсистем. Кроме того, ниже мы будем говорить об использовании в управлении обратной связи, которая также требует нелинейного описания. А теории описания особенностей поведения нелинейных систем, по сути дела, не было. Кибернетика базировалась на достижениях ряда отраслей современной ей науки и техники и, в свою очередь, благотворно влияла на их развитие. Ее возникновение тесно связано, с одной стороны, с работами по созданию сложных автоматических устройств, а с другой - с развитием наук, изучающих процессы управления и обработки информации в конкретных областях действительности. Считалось, что кибернетика занимается изучением законов управления устойчивыми динамическими системами. Под динамической системой понималась такая, состояние которой меняется и которая содержит в себе множество более простых, взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом подсистем и элементов. Под процессом управления такими системами понимались операции, переводящие их из одного устойчивого состояния в другое. Каждая такая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Считалось, что всякая система управления состоит из двух частей: управляющей и управляемой. Говоря иначе, существует некоторая ее иерархичность. Управляющая система воздействует на параметры управляемой системы с целью перевода ее в новое состояние в соответствии с имеющейся задачей управления. То есть считалось, что предмет изучения кибернетики - изучение процессов организации, а самоорганизация лишь частный случай, не требующий особого рассмотрения. Для всех сложных случаев управления, весьма важным является использование обратных связей. Ее сущность состоит в том, что от исполнительных органов (органов управляемой системы) к управляющим органам по особым каналам связи (называемыми каналами обратной связи) передается информация о фактическом положении этих органов и о наличии внешних воздействий. Эта информация используется управляющими органами для выработки команд управления. Обратные связи в передаче информации позволяют учитывать управляющей системой фактическое состояние органов управляемой системы, а также воздействия на нее внешней среды. Считалось, что сочетание принципа иерархичности управления с принципом обратной связи придает системам управления свойство устойчивости, состоящее в том, что система автоматически находит оптимальные состояния при довольно широком круге изменений внешней обстановки. Считалось, что свойство самоорганизации может проявляться только у систем, обладающих определенной степенью сложности, в частности с избыточностью структурных элементов, а также случайными, меняющимися в результате взаимодействия с внешней средой, связями между некоторыми из них. К таким системам относили, например, сеть нейронов мозга, некоторые типы колоний живых организмов, искусственно самоорганизующиеся электронные системы, а также некоторые типы сложных экономических и административных объединений. 4. Кибернетика - как наука Правомерность существования кибернетики как науки следовала из универсальности процессов управления, создание единой теории которых являлось ее главной целью. Ее задачей считалась выработка рекомендации по наилучшим приемам и метода управления для быстрейшего достижения поставленной цели. Как наука она разделяется на теоретическую, прикладную и техническую. А. Н. Колмогоровым предложена трактовка теоретической кибернетики (она включает в себя и философские вопросы этой науки), как науки, охватывающей не только математическую теорию процессов управления, но и систематическое изучение различных физических принципов работы систем управления с точки зрения их способности нести и перерабатывать информацию. При этом в нее включается рассмотрение таких, например, вопросов, как зависимость предельного быстродействия систем управления от их размеров, обусловленная конечностью скорости распространения света, ограничения возможностей систем малых размеров в однозначной переработке информации, связанные с проявлением законов квантовой физики, и т. п. Прикладная кибернетика занимается приложением ее методов к решению задач, относящихся к конкретным системам управления в различных областях человеческой деятельности. Техническая кибернетика - это отрасль науки, изучающая технические системы управления. Фактический материал наук, имеющих дело с реальными системами управления и переработки информации, а также возникшие в этих науках проблемы являются источником дальнейшего развития кибернетики как в ее теоретическом, так и в связанном с техникой аспектах. Возникла новая область технической кибернетики - бионика, занимающаяся изучением систем управления и чувствительных органов живых организмов с целью использования их принципов для создания технических устройств. Разработка подобных систем, в свою очередь, позволяет более глубоко подойти к пониманию процессов, происходящих в системах управления живой природы. Считалось, что развившиеся в рамках кибернетики методы моделирования способствуют более глубокому изучению систем управления живыми организмами, раскрытию закономерностей функционирования нервной системы животных и человека, познанию характера взаимодействия между организмом и внешней средой, изучению механизмов мышления; особенно большое научное и практическое значение имеет исследование с кибернетической точки зрения деятельности головного мозга человека, который обеспечивает возможность восприятия и переработки огромного количества информации в органах малого объема с ничтожной затратой энергии. Этот комплекс проблем должен был стать источником важных идей кибернетики, в частности, идей, относящихся к путям создания новых автоматических устройств и вычислительных машин. В кибернетике впервые было сформулировано понятие "черного ящика" как устройства, которое выполняет определенную операцию над входными параметрами, но для которого мы не обязательно обладаем знанием о его структуре и правилах функционирования. Общая схема применения кибернетики в нейрофизиологии в общих чертах такова. На основе экспериментальных исследований, данных физиологии и результатов кибернетики строится рабочая гипотеза о некоторых механизмах работы головного мозга. Правильность и полнота этой гипотезы проверяются при помощи моделирования. В универсальную вычислительную машину вводится программа, выражающая эту гипотезу, и по результатам работы машины выясняют, насколько полным и точным было содержавшееся в гипотезе представление об изучаемых механизмах мозга. Если эти механизмы изучены неполно и гипотеза несовершенна, то машина не будет моделировать тех процессов, которые пытаются в ней воспроизвести. В этом случае анализ работы кибернетической модели может привести к выявлению дефектов гипотезы и к постановке новой серии экспериментов. И так, пока не удастся построить автомат, достаточно хорошо моделирующий изучаемые нервно-физиологические процессы. Осуществление такого автомата подтверждает справедливость представлений, составляющих гипотезу. Такой способ исследования, с одной стороны, приводит к созданию новых, более сложных автоматов (программ), а с другой - к более полному выявлению механизмов работы головного мозга. Итог. Такого автомата нет и сегодня. Проблема до сих пор не решена. Хотя для моделирования простых систем подобный алгоритм и срабатывает. Этот пример показывает, что, в общем, несмотря на большое количество локальных успехов кибернетики, она как наука так и не была завершена. Появилась новая наука - синергетика, более полно решающая проблемы, которые ставила кибернетика. ГЛАВА 7. СИНЕРГЕТИКА В предыдущих главах мы показали, что теоретическое мышление каждой эпохи имеет исторический характер. Логические принципы построения теории являются отражением характера материального бытия и процесса познания. В силу наибольшей продвинутости естественных наук, особенно физики, именно ее стиль мышления накладывал след на построение научных теорий. Сначала это был стиль мышления так называемой динамической, или жесткой, детерминации. Это значило, что предполагается существование строго однозначных, всех без исключения, связей и зависимостей, отображаемых в рамках соответствующих представлений и теорий. Он имел развитые формы математического выражения (математический анализ, дифференциальные уравнения). Вообще математический аппарат - это скелет соответствующих стилей мышления. После того как естествознание овладело новым типом закономерностей - статистическими, возник новый стиль мышления. Центральным понятием его является функция распределения. Она выражают внутреннюю упорядоченность, структуру соответствующих массовых явлений. Дальнейшее развитие естествознания, необходимость работы со сложными системами заставило искать новые стили мышления для общего подхода к ним. Теперь мы подходим к самому важному. Следующий стиль мышления был вовсе не кибернетический, как могло бы показаться. Это было лишь началом его формирования. Лишь первым этапом на этом пути. На самом деле, нарождающийся стиль мышления следовало бы назвать нелинейным стилем мышления. Следующий этап его формирования, после кибернетического, можно назвать синергетическим. 1. Возникновение синергетики. Главная идея винеровской кибернетики заключалась в том, что в машинах, живых организмах и обществе существует некоторое подобие процессов управления и связей. А это значило, что можно создать некоторую междисциплинарную науку, позволяющую с единых позиций описать процессы, протекающие на разных структурных уровнях организации материи. В 1978 году издательство "Шпрингер" выпустило книгу профессора Штутгартского университета, ставшего впоследствии директором Института теоретической физики и синергетики, Германа Хакена "Синергетика" (русский перевод 1980 года), в которой говорилось о подобии процессов самоорганизации, протекающих в физике, химии, биологии. И, так же, как "Кибернетика", это была программная книга, причем, опять речь в ней шла о создании некого единого подхода. И если кибернетику можно было назвать наукой об организации, то синергетику - о самоорганизации. Название синергетика происходит от греческого - synergetikos - совместный, согласованно действующий. Научное направление, понимаемое под этим термином, изучает связи между элементами разных структур, которые образуются в открытых системах разной природы благодаря интенсивному (потоковому) обмену веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях. Справедливости ради следует сказать, что годом раньше вышла книга Г. Николиса и И. Пригожина "Самоорганизация в неравновесных системах". А в 1978 году в Брюсселе состоялся очередной Сольвеевский конгресс, целиком посвященный проблеме: "Порядок и флуктуации в равновесной и неравновесной статистической механике". Но именно Хакен показал универсальность кооперативных эффектов в процессе самоорганизации и, что не маловажно, дал название этому явлению. Поэтому именно его название было присвоено всему новому направлению, отдельные детали которого появились существенно раньше 1977 - 1978 года. Хотя можно присоединиться к словам Г. Хакена: "Для науки безразлично, будет ли она называться "Синергетикой". Важно, что она существует". (Chaos and order in nature /Ed. by H. Haken. B. etc. 1980. 271 p., c. 16). Появление синергетики показало, что кибернетика оказалась совсем не той наукой, на место которой она претендовала. Подобно тому, как кибернетике Винера предшествовала кибернетика Ампера, имевшая весьма косвенное отношение к науке об управлении, получении, передаче и преобразовании информации, синергетика Хакена имела своих "предшественниц" по названию: синергетику Ч. Шеррингтона, синергию С. Улана и синергетический подход Н. Забуски. Ч. Шеррингтон называл синергетическим, или интегративным, согласованное воздействие нервной системы (спинного мозга) при управлении мышечными движениями. С. Улам, много работавший с ЭВМ, указывал на важность и пользу синергии, т. е. непрерывного сотрудничества между машиной и ее оператором, реализуемую в современных машинах за счет вывода информации на дисплей. Н. Забуски понимал под синергетическим подходом к нелинейным математическим и физическим задачам совместное использование обычного анализа и численных (машинных) методов для получения решений систем уравнений, описывающих разумно поставленные вопросы математического и физического содержания. 2. Роль и место синергетики в современной науке По Хакену, синергетика занимается изучением систем, состоящих из большого числа частей, компонент или подсистем, взаимодействующих между собой. Слово "синергетика" и означает "совместное действие", подчеркивая согласованность функционирования частей, отражающуюся в поведении системы как целого. Системы, составляющие предмет изучения синергетики, могут быть самой различной природы и, как таковые, изучаться различными науками. Например, физикой, химией, биологией, математикой, нейрофизиологией, экономикой, социологией, лингвистикой и т. д. При существующей дифференциации науки достижения одной науки зачастую становятся недоступными вниманию и тем более пониманию представителей других наук. Отрешаясь от специфической природы систем, синергетика стремится описывать их эволюцию на некотором междисциплинарном языке. При этом обнаружение единства закономерностей позволяет синергетике делать достояние одной области науки доступным пониманию представителей совсем другой и переносить результаты одной науки в область другой. Она играет роль катализатора для попыток установить связи между представителями разных наук. Синергетика - это не отдельная наука, а скорее термин, говорящий об общности интересов и математических методов исследования родственных нелинейных явлений в разных областях науки. Она на многих примерах показала единство основных понятий теории самоорганизации: нелинейность, сложность, принцип подчинения, параметры порядка, открытость системы, неравновесность, диссипативные структуры, неравновесные фазовые переходы, когерентность, бифуркация, аттрактор, странные аттракторы, солитоны, хаос, порядок и их взаимопревращение, фракталы, становление, холизм, телеология и ряд других. Общими оказались и описание эволюционных явлений, путей, ведущих к самоорганизации в самых различных областях. Сами же эти области выступают как сферы применения науки. Это и есть главное обоснование правомерности ее существования. В процессах самоорганизации нет направляющей руки. Самоорганизация рождается самой системой в результате потери устойчивости некоего состояния - как некоторый, обобщенно понимаемый,фазовый переход. Но это только часть данной науки. Вторая часть - это процессы перехода устойчивых систем в состояние хаоса. Мы уже говорили о том, что кибернетика выступала в трех ипостасях: лозунга, стиля мышления и науки. В тех же ипостасях стала выступать и ее продолжательница - синергетика. 3. Синергетика - как наука. Синергетика, как наука, являясь преемницей и продолжательницей многих разделов точного естествознания, по своим теоретическим методам является математической наукой. Она состоит из теории диссипативных структур (И. Пригожин и Г. Хакен); теории автоколебаний и автоволновых процессов (Л. И. Мандельштам, А. А. Андронов, Р. В. Хохлов, А. М. Жаботинский); теории "странных аттракторов" и фракталов (Е. Н. Лоренц, Б. Мандельброт); теории катастроф (Р. Том), базирующейся на теории особенностей гладких отображений Уитни; теории бифуркаций динамических систем (А. Пуанкаре, А. А. Андронов); теории солитонов (Дж. Рассел, Н. Забуски, М. Крускал); теории стохастизации динамических систем (А. Н. Колмогоров), качественной теории дифференциальных уравнений (А. Пуанкаре). Все это можно назвать топологической теорией нелинейных динамических систем. В синергетике нет ничего заранее предопределенного, алгоритмизированного, кроме структур и системы, которая при потере устойчивости может рождать какие-то новые структуры. Эти процессы описываются в терминах согласованности, синхронизации, когерентности. В точках бифуркации решающее значение имеют флуктуации, т. е. стохастические процессы. Здесь описание идет в терминах "странный аттрактор", "фрактальная размерность". Одно из основных понятий синергетики - понятие структуры как состояния, возникающего в результате когерентного (согласованного) поведения большого числа частиц. Бельгийская школа И. Пригожина, развивая термодинамический подход к самоорганизации, заменяет ее более специальным понятием диссипативной структуры. В открытых системах, обменивающихся с окружающей средой потоками вещества или энергии, однородное состояние равновесия может терять устойчивость и необратимо переходить в неоднородное стационарное состояние, устойчивое относительно малых возмущений. Примером диссипативных структур могут служить колебания в модели Лефевра-Николиса-Пригожина (так называемом брюсселяторе). Отечественная школа нелинейных колебаний и волн рассматривала общую теорию структур в неравновесных средах как естественное развитие и обобщение на распределенные системы идей и подхода классической теории нелинейных колебаний. Процессы возникновения волн и структур, вызванные потерей устойчивости однородного равновесного состояния, иногда называют автоволновыми процессами (по аналогии с автоколебаниями). Понятие структуры, основное для всех наук, занимающихся теми или иными аспектами процессов самоорганизации, при любой степени общности предполагает некую "жесткость" объекта - способность сохранять тождество самому себе при различных внешних и внутренних изменениях. Интуитивно понятие структуры противопоставляется понятию хаоса как состояния, полностью лишенного всякой структуры. Однако, как показал более тщательный анализ, такое представление о хаосе неверно. Оказалось, что хаос может быть различным, обладать разной степенью упорядоченности, разной структурой. Одним из сенсационных открытий было обнаружение Лоренцем сложного поведения сравнительно простой динамической системы из трех обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка с квадратичными нелинейностями. При определенных значениях параметров траектория системы вела себя столь запутанным образом, что внешний наблюдатель мог бы принять ее характеристики за случайные. Оказалось, что система Лоренца описывает самые различные физические ситуации. Из экзотического объекта они довольно быстро оказались столь же заурядными и часто встречающимися, как и обычные аттракторы (притягивающие особые точки) и предельные циклы. Странный аттрактор обладает еще одной довольно необычной характеристикой, оказавшейся полезной при описании фигур и линий, обойденных некогда вниманием Евклида, - так называемой фрактальной размерностью. Понятие фрактала, было введенное в научный обиход Бенуа Мандельбротом. Оно не имеет строгого определения. Любая попытка дать таковое отсекает какой-то достаточно емкий класс объектов. Можно дать примеры простейших фракталов. Это снежинки, пограничные и береговые линии, поры в хлебе, дырки в некоторых сортах сыра, частицы в порошках, облака, горы, кора дерева и т. д. Б.Мандельброт предложил новую неевклидову геометрию, в которой отказался от требования гладкости, неявно подразумеваемого в "Началах" Евклида. Он создал неевклидову геометрию негладких, шероховатых, зазубренных, изъеденных ходами и отверстиями, шершавых и т. п. объектов, вместо которых рассматривались усредненные, сглаженные, отполированные, спрямленные объекты. Между тем именно "неправильные" объекты составляют подавляющее большинство объектов в природе. Новые - фрактальные - объекты обладают необычными свойствами. Не совсем ясно, что такое для них длины, площади и объемы. Для них вводят так называемую размерность Ф. Хаусдорфа - А. С. Безиковича. Она совпадает для гладких объектов с топологической размерностью, равной нулю для точки, единице для линии, двум для плоской фигуры, трем для тел. А для фракталов размерность Хаусдорфа-Безиковича обычно принимает дробные значения, что, собственно, и дало Мандельброту основание для выбора названия своему детищу от латинского "fracteus" - "дробный". Фрактальная геометрия, описывает многочисленные объекты нелинейной динамики типа странных аттракторов, хаотических траекторий. При фрактальном подходе хаос перестает быть синонимом беспорядка и обретает тонкую структуру. 4. Синергетика - как стиль мышления В теории познания существует так называемый редукционистский подход. Редукционизм - это сведение сложного процесса к системе более простых. Он низводит функционирование системы к микроуровням, деталям. Введение этого подхода сопряжено с необходимостью обработки большого объема информации о подсистемах, их структуре, функционировании и взаимодействии. Сжатие информации до разумных пределов осуществляется различными способами. Один из них используется в статистической физике и заключается в отказе от излишней детализации описания и в переходе от индивидуальных характеристик отдельных частей к усредненным тем или иным способом характеристикам системы. Импульс, получаемый стенкой сосуда при ударе об нее отдельной частицы газа, заменяется усредненным эффектом от ударов большого числа частиц - давлением. Вместо отдельных составляющих системы статистическая физика рассматривает множества (ансамбли) составляющих, вместо действия, производимого индивидуальной подсистемой, - коллективные эффекты, производимые ансамблем подсистем. Кроме редукционизма есть еще один подход - холизм. В отличие от первого, он дает целостное рассмотрение природы как иерархию "целостностей". Синергетика является некоторым синтезом первого и второго подхода, мостом между одним и другим путем. Не разбирая систему на части, она и не сводит ее к функционированию на макроуровне, она пытается дать описание взаимодействия между микро и макроуровнем. Для описания сложности нам надо описать, во-первых, характер начальных условий роста и организации системы, характер связей между компонентами, и выяснить, какой параметр является управляющим - ведь параметры могут являться не только функцией времени, но и других факторов - управляющих параметров - то, от чего параметры состояния могут зависеть. Имеются состояния, которые притягивают к себе - существуют устойчивые, притягивающие, множества в пространстве состояний - так называемые аттракторы, или паттерны. Память системы - наличие этих аттракторов в пространстве состояний. Для входа в новое состояние система должна потерять устойчивость - сначала она была устойчивой (в старом состоянии), потом теряет устойчивость и переходит в новое устойчивое состояние. Когда происходит этот переход, то выясняется, что поведение системы описывается совсем не всеми многочисленными компонентами вектора состояния, а гораздо меньшим числом параметров - так называемыми параметрами порядка. Если считать систему с большим числом параметров более сложной, а с меньшим - более простой, то можно говорить о том, что в состояниях, близких к фазовому переходу, система упрощается, становится менее сложной, менее хаотической. В этот момент система сама производит сжатие информации - переход от многочисленных параметров состояния к очень немногочисленным параметрам порядка. Подчинение большого числа параметров состояния малому количеству параметров порядка называется "принципом подчинения". И наконец, важным аспектом самоорганизации является то, что части ведут себя таким образом, что они действуют согласованно. Примеры таких систем часто можно встретить в биологии - согласованность большого косяка рыб, самоорганизация колоний амебы, перелеты птиц, согласованное поведение больших стай животных. Такое поведение можно интерпретировать как консенсус между частями - взаимосогласованность между векторами состояний и параметрами порядка. Синергетика - это наука, дающая единый принцип описания процессов самоорганизации и процесса разрушения динамических систем и перехода к хаотическому состоянию под действием детерминированных сил. Иначе говоря, к переходу от структур к хаосу. Таким образом, именно в рамках синергетики было показано, как динамические закономерности переходят в стохастические. Т.е. она показывает границы применимости динамических законов, и когда надо, применять методы статистики для описания поведения системы. И обратно. Таким образом, в рамках синергетики объединились динамические и статистические закономерности. Это обстоятельство и позволяет утверждать, что именно синергетика имеет право претендовать на новый стиль мышления. "Интернационализм" синергетики придает ей огромное значение. Изучая одну область, мы получаем интуицию и знание совсем в другой области. Роль этих наук сводится не только к математике, а к умению "вытаскивать" интерпретацию этих уравнений для конкретных наук из интерпретации для физики, наиболее развитой области естествознания. Например, опробование, обкатка, синергетических задач на конкретных физических проблемах делает наглядным используемые в ней математические методы и, с другой, развивает физическую интуицию. 5. Синергетика - как лозунг Равно как и после появления кибернетики, после появления синергетики возникло определенное мнение, что эта наука есть "ключик" к решению большого количества проблем и задач. В системах различной природы стали обнаруживаться возможности описания их с помощью диссипативных структур и странных аттракторов. Надежда на то, что она окажется на высоте, и позволила выдвинуть синергетику как популярный лозунг, под который должны объединиться специалисты разных наук, чтобы вместе решить существующие проблемы. ГЛАВА 8. ОСОБЕННОСТЬ ОБЪЕКТОВ ОБЩЕСТВЕННЫХ НАУК С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ МАТЕМАТИКИ Всегда считалось, что чем больше объем применения математики в той или иной науке, тем более она развита. Главным препятствием к ее применению считается, и вполне справедливо, - неразвитость процедуры квантификации в той или иной области знания. Говоря другими словами, как правило, не ясно, что и как мерить. Но это не единственное препятствие. Если мы даже знаем, что и как мерить, то возникает вопрос: какие типы закономерностей справедливы в данной области знания. И если, например, верны статистические, то не есть ли это следствие того, что мы чего-то не знаем? Давайте возьмем физику - наиболее развитую с точки зрения применения математики науку. (Причина этого, как мы уже отмечали - это простота объекта ее изучения.) Чтобы применять в ней математику, сначала заменяют реальные объекты их идеальными аналогами. Например, вводят некоторые идеальные, модельные объекты: материальную точку, идеальный газ, абсолютно твердое тело и т. д. Кроме того, обнаруживаемые закономерности носят очень ограниченный характер. Например, существует, по меньшей мере, три механики - классическая, релятивистская, квантовая. И нельзя пользоваться какой-то одной, например, основанной на принципах релятивисткой квантовой теории. В этом случае будет невозможно решать целый класс практически важных задач из-за избыточной и не нужной сложности. Помимо этого, математическое описание всегда ограничено и требует определенного разъяснения после получения решения. Так как то, что мы получаем, мало связано с реальностью. Например, оно совпадает с реальностью лишь с определенной точностью, так как математическая модель есть всегда некоторая идеализация. И такие проблемы возникают при изучении достаточно простых объектов! А что же будет происходить при исследовании поведения сложных объектов, которые изучаются общественными науками? При попытке дать их математическое описание возникают дополнительные трудности. В чем же особенность применения математики в общественных науках? Для этого сначала опишем свойства их объекта исследования. При работе с системами, принадлежащими к предмету изучения общественных наук, мы, в основном, имеем дело с дискретными системами. Это значит, что они являются аналогом квантованности в физике. Иногда это упрощает работу с такими объектами, так как позволяет применять ЭВМ, которая всегда оперирует с дискретными данными. Объекты общественных наук всегда существуют во времени. И, что самое главное, всегда в ограниченных временных интервалах. Это накладывает ограничение на применимость используемых для их анализа простых моделей. Так, например, функция синус или косинус существует в интервалах изменения аргумента от минус бесконечности до плюс бесконечности. А для описания процессов, ограниченных во времени, надо использовать суперпозицию из набора этих функций. Ограниченная точность измерений не позволяет иногда заметить эту особенность. Но при долгосрочных прогнозах это обстоятельство может стать источником неверных результатов. При работе с объектами общественных наук следует иметь в виду, что стационарное устойчивое их существование требует постоянного потока вещества и энергии. Если же этого не будет, то становится невозможным существование самого объекта, что существенно отличает их от объектов неживой природы. Т.е. эти объекты всегда находятся в неравновесных условиях. Объекты общественных наук всегда эволюционируют в условиях ограниченных ресурсов. А это значит, что уравнения, описывающие их поведение являются принципиально нелинейными. В случае, когда система находится достаточно далеко от состояния насыщения, вполне возможно пользоваться линейным приближением. Т.е. использовать линейные уравнения. Это причина того, что еще двести лет назад, пока и внешняя среда и многие взаимоотношения не достигли режима насыщения, казалось, что линейных динамических уравнений вполне достаточно. Но ускоряющий темп развития общества делал применение такого подхода все более и более неадекватным. То, что эволюция объектов общественных наук требует для своего описания нелинейных уравнений, означает, что движение вспять по времени, как правило, получается неоднозначным (в силу свойств нелинейных функции при замене у них аргумента на значения функции, а значения функции на значения аргумента), а при движении вперед - возникает неоднозначность в силу неустойчивости нелинейных систем. Может показаться, что из всего выше сказанного следует неприменимость математики в общественных науках, или, по крайней мере, бессмысленность ее применения в большинстве случаяев. Но это не так. На протяжении всей истории человечества люди пытались свести сложные явления к более простым, найти минимальное количество первокирпичиков, из которых можно было бы построить все остальное. Попытки найти первоосновы природы привели к пониманию того, что мир строится не из неких общих первичных элементов (таковых нет), а строится по единым принципам (единым сценариям). То есть единство мира заключается не в том, что он построен из одних и тех же кирпичей, а в том, что он построен по единому сценарию. А это, в свою очередь, значит, что важен, на самом деле, не конкретный вид уравнения, а типы решений, которые могут в нем содержаться. Их определенная типология. То есть важна классификация решений. При этом точные расчеты оказываются зачастую бессмысленны в силу свойства нелинейных систем переходить в режим странного аттрактора (хаоса). Иначе говоря, из-за возникновения режима стахостизации. Чтобы отслеживать нужную траекторию развития в этом хаосе, нужно задавать с огромной точностью начальные условия и отслеживать параметры системы. А очень часто точность измерения имеет вполне конкретные ограничения, преодолеть которые невозможно. В силу дискретности объектов общественных наук обеспечить точность выше некоторой предельной не удается. А контроль параметров эволюции с высокой точностью приведет к тому, что сам этот контроль будет способствовать изменению изучаемой системы. То есть точные измерения переводят исходную систему совсем в другое состояние, отличное от исходного. Не говоря уже об огромных энергетических затратах для таких измерений. А для описания этой новой, измененной, системы возникнут все те же проблемы, что и в начальном случае. Все это накладывает определенную специфику на применение математики в общественных науках. Здесь вовсе не нужно копировать путь применения математики в естественных науках. (В принципе сказанное выше касается и ряда задач естественных наук.) В последнее время нелинейное мышление проникает в методологию многих разделов общественных наук. Именно, на этом пути, например, история будет превращаться из преимущественно описательной (констатирующей) в теоретическую науку, осваивающую сослагательное наклонение и в контексте альтернативных сценариев. В частности, если историк, политолог, экономист, будет владеть методами "нелинейного мышления", то он уже не сможет оценивать то или иное решение посредством прямолинейного сравнения предыдущего и последующего состояний: он обязан сравнивать реальный ход последующих событий с вероятным ходом событий при альтернативном ключевом решении. При оценке достоинств и недостатков текущего положения вещей его следует сравнивать не с прошлым, а возможными положением дел в случае альтернативных путей развития. Анализировать устойчивость различных сценариев. ГЛАВА 9. ХРОНОТРОНИКА Практика постоянно ставит новые задачи, не поддающиеся объяснению на основе существующих, на данный момент времени, схем. Это заставляет искать новые, интенсивные пути развития науки, в результате чего в развитии науки наступают этапы, называемые научными революциями. В эти моменты происходят радикальные смены основных компонентов содержательной структуры науки, выдвижение новых принципов познания, категорий и научных методов. Чередование экстенсивных и революционных периодов развития характерно как для науки в целом, так и для отдельных ее отраслей. Волновой характер смен научных парадигм приводит к неоднозначному отношению в обществе к самой науке и ее роли в формировании мировоззренческой концепции. Двумя крайностями в оценке обществом науки являются сциентизм и антисциентизм. Для первого направления характерны объявление науки высшей культурной ценностью и абсолютизация стиля и общих методов "точных" наук. Более того, при этом зачастую отрицается социально-гуманитарная и мировоззренческая проблематики как не имеющие познавательного значения. Антисциентизм, напротив, исходит из положения о принципиальной ограниченности науки в решении коренных человеческих проблем, а в своих крайних проявлениях оценивает ее даже как враждебную человеку силу, отказывая ей в положительном влиянии на культуру. Истина как всегда лежит посредине. Конечно же, предыдущее развитие науки дает основания надеяться на ее достаточно большие возможности в освоении действительности. Вместе с тем, предыдущий опыт подсказывает, что лишь гуманистическая направленность науки, ее постоянная взаимосвязь и взаимодействие с природной и социальной действительностью, учитывание интересов человека и его главной задачи - выживания человечества, делают науку наукой. Не учет последних обстоятельств, вынесение человека за скобки изучения, вот причина формирования отрицательного отношения к возможностям применения естественных наук к гуманитарной области. А результаты такого применения достижений естественных наук к Природе вызывали большие разочарования. Выше мы показали особенность применения математики к общественным наукам. То же касается и механического применения результатов естественных наук к той же области. Мы предлагаем вернуться к временам О. Конта и попытаться осмыслить проблемы общественных наук на основе достижений современного естествознания, но с учетом специфики гуманитарного знания, специфики объекта исследования. Выше мы показали, что сегодня ведущим стилем мышления в естествознании является "нелинейный" или как его принято называть - синергетический. То, что должно получиться после реализации указанной программы - применение синергетического подхода к общественным наукам - мы и предлагаем называть хронотроникой. Хронотроника - это искусственное слово, которое можно перевести как "воссоздание, генерация времени". Этим названием мы хотели подчеркнуть, что при реконструкции процессов эволюции как в будущее так и в прошлое всегда присутствует определенная неоднозначность. Под этим термином мы понимаем междисциплинарную науку, изучающую эволюцию общества во времени и пространстве, как систему взаимовлияния человека и природы, с целью нахождения оптимальных путей развития в условиях ограниченных ресурсов, на основе выявления объективных закономерностей в природе и обществе. В качестве примера полезности для нового междисциплинарного направления не давать названий, строго соответствующих их сути, можно привести название предложенное французским математиком Рене Тома - "теория катастроф". Предложенное им название, воспринятое на первых порах чрезмерно зазывным и рекламным, оказалось, особенно для не математиков, намного более привлекательным, чем существовавший до Тома вариант названия этой области - теория особенностей дифференцируемых отображений. Предмет изучения хронотроники составляет то общее, что имеется в процессах эволюции в самых различных областях, независимо от их природы. Сами же эти области выступают как сферы ее применения. Это является и причиной правомерности ее существования как науки, обусловленной универсальностью процессов эволюции, создание единой теории которых является ее главной задачей. Основанием для ее существования служит наличие общих принципов, управляющих возникновением в пространстве и времени самоорганизующихся структур и их разрушение. Хронотроника основана на идеях о целостности мира и научного знания о нем, общности закономерностей развития объектов всех уровней организации материи в природе, обществе, духовном мире. Ее методы - находясь на стыке естественных и гуманитарных наук, используют комплекс теоретических и экспериментальных методов, развитых в этих науках. Находясь на стыке естественных и гуманитарных наук, она базируется на их достижениях и, в свою очередь, влияет на их развитие. Задачей хронотроники, помимо изучения эволюции сложных систем, является выработка рекомендаций по наилучшим приемам и методам воздействия на развивающиеся системы для быстрейшего достижения ими поставленной цели. К числу дисциплин, составляющих теоретическую основу хронотроники, относятся ряд разделов математики, теории информации, методы нелинейной физики, результаты наработок в биологии и конкретных гуманитарных науках (психологии, социологии, истории, философии и т. д.). Кроме того, возникнув на базе обобщения и дальнейшего развития методов кибернетики и синергетики, она является их наследницей. Хронотроника вносит свой вклад и в философию, так как она положила начало глубокому, основанному на точных методах, изучению новой группы законов объективного мира - законов, относящихся к оптимальному развитию в качественно различных областях действительности. Кроме того, она базируется на методологическом принципе - материальное единство мира (в свою очередь конкретизируя его). Ее можно назвать теорией образования новых качеств и поэтому она может быть основанием для развития, так называемой, диалектической логики и может дать возможность определить границы применимости формальной логики. Основанием для существования хронотроники служит наличие общих принципов, управляющих возникновением в пространстве и времени самоорганизующихся структур и их разрушением. Хронотроника основана на идеях о целостности мира и научного знания о нем, общности закономерностей развития объектов всех уровней организации материи в природе, обществе, духовном мире. Хронотроника обращает особое внимание на имманентном характере противоречий между обществом и природой, временная стабилизация отношений между которыми обеспечивается, прежде всего, балансом параметров культурного развития и систематически нарушается активностью самого общества. Говоря иначе, социальные конфликты - движущая сила развития. А культура является антиэнтропийным фактором. С точки зрения науковедения, становление любой науки, прежде всего, связано с внешней и внутренней институционализацией данной науки, то есть приобретением данной наукой атрибутов социального института. На этом пути наука проходит ряд этапов, которые последовательно углубляют ее институционализацию: Во-первых, ученые, специализирующиеся в данной науке, должны осознать, что они имеют свой специфический объект и свои специфические методы исследования. Это важно для формирования самосознания ученых. Во-вторых, создание специализированных периодических изданий. В третьих, введение данных этой науки в учебные планы различных типов учебных заведений: лицеев, гимназий, колледжей, университетов и т. д. В четвертых, создание специализированных учебных заведений по данному направлению науки. В пятых, создание организационной формы объединения ученых данных дисциплин в виде национальных и международных ассоциаций. Помимо внешней институционализации, наука должна пройти процесс внутренней институционализации. Внутренняя институционализация означает совершенствование организационной структуры науки, наличие устойчивого разделения труда внутри дисциплины, формирование правил и норм профессиональной этики, разработку эффективных исследовательских методов и приемов. Все это должно обеспечить действительный процесс производства и систематизации знаний в определенной области познания. Одно из важнейших мест в этом процессе принадлежит разделению труда, наличию в организационной структуре науки двух относительно независимых уровней. Первый уровень - уровень фундаментальных исследований, задачей которых является приращение научного знания путем построения теорий, раскрывающих универсальные закономерности и принципы данной области. Второй уровень - уровень прикладных исследований, в которых ставится задача изучения актуальных, имеющих непосредственную практическую ценность проблем, на основе существующих фундаментальных знаний. Данная классификация позволяет дать главные направления ее развития в виде теоретической и прикладной хронотроники. По сути дела, мы пытаемся применить методы хронотроники к самой хронотронике, формулируя тот идеал ее развития, к которому она должна стремиться. При этом ее предшественницы - кибернетика и, особенно, синергетика прошли еще далеко не все этапы развития. Хронотроника, подобно кибернетике и синергетике, применяется в трех смыслах: как лозунг, как наука и как стиль мышления. В первом своем качестве она позволяет объединить под своими знаменами различные слои общества, заинтересованные в совместной реализации оптимальных путей развития. Она позволяет выдвигаемые ею идеи положить в основание принципов, на базе которых могут быть созданы общественные движения, задача которых - из многовариантности развития будущего способствовать реализации оптимальных вариантов. Она позволяет ставить их деятельность на научную основу. Основным лозунгом винеровской кибирнетики было изучение и использование общих закономерностей эволюции, общих принципов организации материи на разных структурных уровнях. Синергетика развила дальше этот лозунг - изучение и использование законов не организации, а самоорганизации материи на разных структурных уровнях. Хронотроника же предлагает изучать и использовать оптимальные пути самоорганизации и развития систем различной природы в условиях ограниченных ресурсов. Она показывает, как выбирать из всех возможных путей самоорганизации лишь те, которые могут реализоваться в обществе, и из последних выбирать оптимальные, в зависимости от поставленных задач. Основными объектами исследования хронотроники как науки являются процессы, протекающие в социальных структурах разной степени сложности. Ее задачи: – поиск условий оптимального развития системы с точки зрения нелинейной динамики в условиях ограниченных ресурсов; – выяснение условий применимости разных типов закономерностей; – пространство существования социальной системы многопараметрическое, а значимы в каждом процессе лишь некоторые, поэтому является важным выяснение факторов и установление иерархии (приоритетов) между ними (демография, география, культура (религия, образование, наука), армия, экономика и т. д.); – построение векторов в пространстве факторов; – разные социальные процессы характеризуются разными характерными временными интервалами своего протекания и более длиннопериодные определяют характер протекания короткопериодных, следовательно, необходимо установить иерархию времен и структур в различных социальных процессах; – выяснение условий появления локальной устойчивости, в общем, неустойчивой системы; – выявление условий при которых возможно перенесение определенных идей из одной социальной системы в другую, либо какой трансформации они должны быть подвергнуты для этого; – создание структур требует затрат энергии и вещества, следовательно, необходимо выяснить, может ли изменение этих потоков радикально повлиять на существование самой системы. Методы хронотроники, находясь на стыке естественных и гуманитарных наук, использует комплекс теоретических и экспериментальных методов, развитых в этих науках. Ее теоретической основой является математический аппарат нелинейной теории, то, что мы назвали Топологическая Теория Нелинейных Динамических Систем (ТТНДС). Кроме того, это конкретные данные биологии, географии, социологии, психологии, экономики, истории и целого ряда других наук. Мы выделяем хронотронику из других наук вовсе не по тем признакам по которым делят науку на физику, биологию, социологию и т. д., не по признаку изучаемых явлений, а по форме закономерностей. Каждый из этих разделов науки говорит на своем, "национальном" языке. Хронотроника предлагает "интернациональный" язык. Она вырабатывает свои специфические понятия, свои методы, свой универсальный язык. "Интернационализм" хронотроники позволяет после изучения какой-нибудь одной области знания, получить тем самым интуицию и знание в совсем другой области. Таким образом, роль хронотроники сводится не столько к применению математики, сколько к использованию накопленного в результате такого применения определенной интуиции для решения задач в дальнейшем, в других областях знания. Кроме того, хронотроника черпая свои идеи из математических методов, в свою очередь, вносит в них свой вклад в виде новых идей. Для математического описания реальных задач всегда является важным выбор основных параметров - факторов - определяющих поведение системы. Уже давно было замечено, что, например, в социологии всегда возникает проблема с факторами, потому что то, что сначала казалось таковым, со временем само становится зависимым от каких-то других параметров (факторов). Подход к этой проблеме хронотроника нашла в физике, в методе квазичастиц. Его суть заключается в том, что в каждых конкретных условиях есть свой набор переменных, используя которые можно даже перевести нелинейную задачу в линейную. Хотя попытка описать их с помощью переменных предыдущего уровня становится существенно более сложной задачей. Но для того, чтобы успешно пользоваться этим методом, надо достаточно ясно представлять область применимости того или другого приближения. По сути дела выявление главных факторов на каждом этапе эволюции системы есть ни что иное, как сжатие информации о ней. Вместо большого числа факторов, от которых зависит ее состояние (так называемых компонент вектора состояния) хронотроника рассматривает немногочисленные параметры порядка, от которых зависят компоненты вектора состояния системы и которые, в свою очередь, влияют на параметры порядка. Теперь перейдем к хронотронике - как стилю мышления. Если считать, что классическая социология занималась лишь описанием, то современный уровень ее развития требует детального изучения функционирования ее элементов. А для этого необходим аппарат ТТНДС. Благодаря ей можно заниматься не только описанием, а и поиском оптимальных путей развития. Задача хронотроники не столько описание мира, сколько его изменение (нахождение оптимальных путей развития). То, что она может предложить - это не только объективное описание мира, а проекты действий. Используя методы нелинейной теории можно обнаружить области, где присутствуют динамические закономерности и области, где применимы статистические закономерности. Это и есть объединение предыдущих стилей мышлений. Для того чтобы ориентироваться в задачах и нужна хронотроника, объединяющее все предыдущее. Хронотроника выполняет ряд функций. Многообразие связей хронотроники с жизнью общества, ее общественное предназначение определяются, в первую очередь, функциями, которые она выполняет. Одной из важнейших ее функций, как и всякой другой науки, является познавательная. Хронотроника на всех уровнях и во всех своих структурных элементах обеспечивает, прежде всего, прирост нового знания о различных сферах общественной и индивидуальной жизни, раскрывает закономерности и перспективы оптимального развития общества. Этому служат как фундаментальные теоретические изыскания, вырабатывающие методологические принципы познания социальных процессов и обобщающие значительный фактический материал, так и непосредственно эмпирические исследования, поставляющие этой науке богатый фактический материал, конкретную информацию о тех или иных областях общественной жизни. Характерной чертой хронотроники является единство теории и практики. Значительная часть ее исследований ориентирована на решение практических проблем. В этом плане на первое место выступает прикладная функция хронотроники, в рамках которой проявляется ряд ее других функций. На основании социологических исследований она получает конкретную информацию для осуществления прогностических действий над социальными процессами. Задача такого прогноза - предотвращение возможных появлений социального напряжения, социальных кризисов и катаклизмов. Ее результаты должны использоваться органами исполнительной и представительной власти, политическими партиями и объединениями для проведения целенаправленной политики во всех сферах общественной жизни. Практическая направленность хронотроники выражается и в том, что она способна выработать научно обоснованные прогнозы о тенденциях развития социальных процессов в будущем. В этом проявляется прогностическая функция хронотроники. Особенно важно иметь такой прогноз в переходный период развития общества. В этом плане хронотроника способна: 1) определить, каков диапазон возможностей, вероятностей, открывающихся перед участниками событий на данном историческом этапе; 2) представить альтернативные сценарии будущих процессов, связанных с каждым из выбранных решений; 3) рассчитать вероятные потери по каждому из альтернативных вариантов, включая побочные эффекты, а также долговременные последствия и т. д. Большое значение в жизни общества имеет использование хронотронических исследований для планирования развития разнообразных сфер общественной жизни. Хронотроника выполняет идеологическую функцию. Результаты исследований могут использоваться в интересах каких-либо социальных групп для достижения ими определенных социальных целей. В принципе, хронотроническое знание может служить средством манипулирования поведением людей, формирования определенных стереотипов поведения, создания системы ценностных и социальных предпочтений и т. д. Но вместе тем, оно может служить и улучшению взаимопонимания между людьми, формированию у них чувства близости, что, в конце концов, способствует совершенствованию общественных отношений. В этом случае можно говорить о гуманистической функции хронотроники. Развитие хронотроники приводит к стиранию границ между естествознанием и обществоведением и построению универсальной эволюционной картины мира. Она возвращается к изучению общего в различных науках, в противовес картине мира и науки, расчленённой на отдельные дисциплины. Такой подход превращает макромир и основной его элемент - человека в центральное звено научной картины мира. Отличие хронотроники от синергетики состоит в том, что последняя уделяет гораздо больше внимания процессам и механизмам образования сложных структур и переходам к "хаосу", в то время как первая сосредоточилась на механизмах активного сохранения сложности, эволюционных истоках таких процессов как целенаправленное изменение (управление), оптимальность развития и других понятий, которые характеризуют высокоорганизованные системы. Комплекс категорий хронотроники помогает по-новому осмыслить традиционные проблемы общественных наук, раскрывая при этом малоизученные прежде причины зависимости. Соответственно, хронотроника ставит на другую основу (прогнозные) футурологические исследования. Прямолинейная экстраполяция тех или иных частичных кратковременных тенденций, на которых по большей части строились прогнозы и проекты социального переустройства, уступает место конструктивистским моделям: будущее видится как пространство возможностей, а настоящее - как процесс выбора. Согласно хронотронике, общество предстаёт как неравновесная система особого типа. Трактовать культуру (вся совокупность опосредующих механизмов - орудия и прочие материальные продукты, языки, мифологии, мораль и т. д.) можно как комплексный антиэнтропийный механизм, акцентируя внимание на изначальной противоречивости социо-природных и внутрисоциальных отношений, а также на вытекающих отсюда феноменах нелинейности, бифуркационных фаз и эволюционных катастроф. Стабилизация неравновесного состояния возможна только за счёт роста энтропии в окружающем пространстве, существование социальной организации сопряжено с неизбежными разрушениями среды и с антропогенными кризисами. Подобная ситуация сопровождает существование любой устойчивой неравновесной системы, в том числе и биологических организмов. Поэтому эволюционные экологические кризисы сопровождают всю историю биосферы, принимая периодически глобальный характер, а противоречия между обществом и природой надстраиваются над столь же имманентными противоречиями между живым и "косным" веществом. Развитие любой системы начинает ограничиваться, когда для своего поддержания она создает слишком много "беспорядка" вокруг. То есть делает свое существование чересчур затратными, разрушительным для среды. В результате механизмы, обеспечивавшие относительно устойчивое состояние на прежнем этапе, становятся контрпродуктивными и оборачиваются своей противоположностью - опасностью катастрофического роста энтропии. В результате, подобная система либо погибает, либо "перестраивается" в более "разрушительную" для окружения систему. Хронотронический подход к изучение конкретного исторического материала позволил выявить зависимость между техническим развитием общества и его гуманитарным (этическим и культурным) развитием. Например, чем выше потенциал производственных и боевых технологий, тем больше должны быть развиты этические нормы государства. С увеличением диспропорций между "силой" и "мудростью" культуры происходит вхождение общества в фазу экологического и геополитического и идеологического кризиса. ГЛАВА 10. ЧТО МОЖНО ПОЧЕРПНУТЬ ИЗ МЕТОДОЛОГИИ ФИЗИКИ Всегда считалось, что чем больше объем применения математики в той или иной науке, тем более она развита. Главным препятствием к ее применению считается, и вполне справедливо, - неразвитость процедуры квантификации в той или иной области знания. Говоря другими словами, как правило, не ясно, что и как мерить. Но это не единственное препятствие. Если мы даже знаем, что и как мерить, то возникает вопрос: какие типы закономерностей справедливы в данной области знания. И если, например, верны статистические, то не есть ли это следствием того, что мы чего-то не знаем? Давайте возьмем физику - наиболее развитую с точки зрения применения математики науку. (Причина этого - это простота объекта ее изучения.) Чтобы применять в ней математику, сначала заменяют реальные объекты их идеальными аналогами. Например, вводят некоторые идеальные, модельные объекты: материальную точку, идеальный газ, абсолютно твердое тело и т. д. Кроме того, обнаруживаемые закономерности носят очень ограниченный характер. Например, существует, по меньшей мере, три механики - классическая, релятивистская, квантовая. И нельзя пользоваться какой-то одной, например, основанной на принципах релятивисткой квантовой теории. В этом случае будет невозможно решать целый класс практически важных задач из-за избыточной и не нужной сложности. Помимо этого математическое описание всегда ограничено и требует определенного разъяснения после получения решения. Так как то, что мы получаем, мало связанное с реальностью. Например, оно совпадает с реальностью лишь с определенной точностью, так как, математическая модель есть всегда некоторая идеализация. И такие сложности возникают при изучении достаточно простых объектов! А что же будет происходить с описанием поведения таких сложных объектов, которые составляют объект изучения общественных наук? При попытке дать их математическое описание возникают дополнительные трудности. В чем же особенность применения математики в общественных науках? Для этого сначала опишем свойства их объекта исследования. При работе с системами, принадлежащими к предмету изучения общественных наук, мы в основном имеем дело с дискретными системами. Это значит, что они являются аналогом квантованности в физике. Иногда это упрощает работу с такими объектами, так как позволяет применять ЭВМ в которой работа всегда идет с дискретными данными. Объекты общественных наук всегда существуют во времени. И, что самое главное, всегда в ограниченных временных интервалах. Это накладывает ограничение на применимость используемых классов простых функций. Так, например, функция синус или косинус существуют в интервалах изменения аргумента от минус бесконечности до плюс бесконечности. А для описания процессов, ограниченных во времени, надо использовать суперпозицию из набора этих функций. Ограниченная точность измерений не позволяет иногда заметить эту особенность. Но при долгосрочных прогнозах это обстоятельство может стать источником неверных результатов. При работе с объектами общественных наук следует иметь в виду, что стационарное устойчивое их существование требует постоянного потока вещества и энергии. Если же этого не будет, то становится невозможным существование самого объекта, что существенно отличает их от объектов неживой природы. Т.е. эти объекты всегда находятся в неравновесных условиях. Когда мы переходим к количественной мере, то должны осознавать, что возможности точно ее измерения у нас всегда ограничена. Мы всегда измеряем с некоторой ошибкой. Более того, очень часто точность измерения имеет вполне конкретные ограничения преодолеть которые невозможно. Кроме того, точные измерения очень затратны. Это очень важно при анализе каких либо процессов в которых нас заставляют обращать внимание на процессы которые лежат за пределами точности измерения. Для ее достижения приходится осуществлять затраты существенно более высокие, чем достигнутые положительные результаты. Иногда точные расчеты оказываются бессмысленны в силу свойства нелинейных систем переходить в режим странного аттрактора (хаоса). Иначе говоря, из-за возникновения режима стахостизации. Очень часто отвлекаясь на достижение ненужной точности не хватает сил на исследования динамики самого процесса. В классической физике считалось, что измерения могут дать объективное представление об измеряемой системе. Но в квантовой физике было показано, что процедура измерения переводит измеряемую систему совсем в другое состояние по сравнению с тем какое она занимала до измерения. С той же проблемой мы встречаемся с измерением в социальных системах. Например, в экономике. Человек не просто покупает и продает, он еще старается и прогнозировать эту ситуацию и поступает в соответствие не с реальным положением, а в соответствие с прогнозируемым. Причем у покупателя и продавца прогнозы могут идти в разные стороны. А это приводит не к равновесию, а, наоборот, к уходу от него. Ложь, что реклама, маркетинг, упаковка и многое другое направлено на удовлетворение имеющимся у людей потребностям, а не активное формирование вкусов и предпочтений людей, на однозначное определение их выбора. Потерявшие четкие ориентиры, неуверенные в своих убеждениях, люди все больше полагаются на деньги как критерий ценности. То, что дороже, то и лучше. Ценность произведения искусства определяется ценой, которую за него можно получить. Люди заслуживают уважения и восхищения, потому что они богаты. Общество теряет свои ориентиры. Физика показала, что, оказывается, есть два типа "поведения" частиц, которые называются фермионами и бозонами. Основная разница между ними заключалась в том, что фермион не терпит что бы другая частица находился в том же состояние что и он. А вот бозоны "любят" большие компании. Они, наоборот, стремятся к одинаковому состоянию. Так вот человек, по своей сути фермион, а по поведению бозон. Нет для него большего оскорбления чем сказать, что он точная копия такого-то. А вот то, что он бозон по поведению можно наблюдать на не регулируемом пешеходном переходе через дорогу. Все стоят, мнутся, не знают успеют перебежать или нет. И вот бабушка смело пошла вперед. Не потому, что она что-то решила. Просто она слепая. И вот все дружно ринулись за ней. Это надо иметь всегда в виду. Человек противится унификации навязанной извне, но легко поддается на унификацию на уровне "мыслей". Например, моде. В поведение реальных объектов можно обнаружить одну интересную закономерность. Когда мы стараемся получить как можно больше информации о нем, то оказывается, что уточняя какой-нибудь один параметр, мы теряем часть информации о другом. Это касается не только физических параметров процесса или объекта, называемых дополнительными, но и социальных параметров. А что это значит? А то, что если мы хотим сконструировать некоторый процесс и при этом берем из разных систем лучшее, то ничего у нас не поучится. Потому, что каждый хороший элемент тянет за собой нечто отрицательное. Пример, увлекшись защитой прав человека, мы получаем разгул преступности. Есть способ обнаружить такие пары параметров улучшать которые одновременно до высоких пределов нельзя. Если в результате разной последовательности действий этих параметров в обществе получаются разные результаты, то они являются дополнительными. Сильной стороной естественных наук является возможность выделить из огромного множества явлений и процессов лишь небольшой их круг, точно поставить вопрос и, пользуясь рядом процедур, получить конкретный ответ. При моделировании социальных систем способ выделения части из целого сейчас является гораздо менее очевидным, чем в физике, химии и биологии. Однако умение выделенных ведущих переменных (параметров порядка) и построения на их основе системы моделей в принципе возможно. * Арнольд В.И. Теория катастроф. М., Наука, 1990. * Декарт Р. Избранные произведения, М., 1950, с. 305. __________ ?? 32 33