синергетика

СИНЕРГЕТИКА (от греч. cruv-Epyia — сотрудничество, содействие, соучастие) — междисциплинарное направление научных исследований, в рамках которого изучаются общие закономерности процессов перехода от хаоса к порядку и обратно (процессов самоорганизации и самопроизвольной дезорганизации) в открытых нелинейных системах физической, химической, биологической, экологической, социальной и др. природы. Термин «С.» был введен в 1969 Г. Хакеном. С. как научное направление близка к ряду других направлений, таких как нелинейная динамика, теория сложных адаптивных систем, теория диссипативных структур (И. Пригожий), теория детерминированного хаоса, или фрактальная геометрия (Б. Мандельброт), теория автопоэзиса (У Матурана и Ф. Варела), теория самоорганизованной критичности (П. Бак), теория нестационарных структур в режимах с обострением (А. А. Самарский, СП. Курдюмов). С. иногда используется как обобщенное название всех этих направлений, в рамках которых исследуются процессы самоорганизации и эволюции, упорядоченного поведения сложных нелинейных систем. С. можно рассматривать как современный этап развития идей кибернетики (Н. Винер, УР. Эшби) и системного анализа, в том числе построения общей теории систем (Л. фон Берталанфи).

Суть подхода С. в том, что сложноорганизованные системы, состоящие из большого количества элементов, находящихся в сложных взаимодействиях друг с другом и обладающих огромным числом степеней свободы, могут быть описаны небольшим числом существенных типов движения (параметров порядка), а все прочие типы движения оказываются «подчиненными» (принцип подчинения) и могут быть достаточно точно выражены через параметры порядка. Поэтому сложное поведение систем может быть описано при помощи иерархии упрощенных моделей, включающих небольшое число наиболее существенных степеней свободы.

В замкнутых, изолированных и близких к равновесию системах процессы протекают, согласно II началу термодинамики, к тепловому хаосу, т.е. к состоянию с наибольшей энтропией. В открытых системах, находящихся вдали от состояний термодинамического равновесия, могут возникать упорядоченные пространственно-временные структуры, т.е. протекать процессы самоорганизации. Структуры-аттракторы показывают, куда эволюционируют процессы в открытых и нелинейных системах. Для всякой сложной системы, как правило, существует определенный набор возможных форм организации, дискретный спектр структур-аттракторов эволюции. Критический момент неустойчивости, когда сложная система осуществляет выбор дальнейшего пути эволюции, называют точкой бифуркации. Вблизи точки бифуркации резко возрастает роль незначительных случайных возмущений, или флуктуации, которые могут приводить к возникновению новой макроскопической структуры. Структуры самоорганизации, обладающие свойством самоподобия, или масштабной инвариантности, называют фрактальными структурами.

Будучи междисциплинарным направлением исследований, С. влечет за собой глубокие мировоззренческие следствия. Возникает качественно иная, отличная от классической науки, картина мира. Формируется новая парадигма, изменяется вся концептуальная сетка мышления. Происходит переход от категорий бытия к событию, событию; от существования к становлению к сосуществованию в сложных эволюционирующих структурах старого и нового; от представлений о стабильности и устойчивом развитии к представлениям о нестабильности и метастабильности, оберегаемом и самоподдерживаемом развитии (sustainable development); от образов порядка к образам хаоса, генерирующего новые упорядоченные структуры; от самоподдерживающихся систем к быстрой эволюции через нелинейную положительную обратную связь; от эволюции к коэволюции — взаимосвязанной эволюции сложных систем; от независимости и обособленности к связности, когерентности автономного; от размерности к соразмерности, фрактальному самоподобию образований и структур мира. В новой синергетической картине мира акцент падает на становление, коэволюцию, когерентность, кооперативность элементов мира, нелинейность и открытость (различные варианты будущего), возрастающую сложность формообразований и их объединений в эволюционирующие целостности. С. придает новый импульс для обсуждения традиционных философских проблем случайности и детерминизма, хаоса и порядка, открытости и цели эволюции, потенциального (непроявленного) и актуального (проявленного), части и целого.

Е.Н. Князева

Лит.: Хакен Г. Синергетика. Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М., 1985; Хакен Г. Принципы работы головного мозга: синергетический подход к активности мозга, поведению и когнитивной активности. М., 2001; Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М., 1986; Никопис Г., Пригожий И. Познание сложного. М., 1990; Пригожин И. Конец определенности: Время, хаос и новые законы природы. Ижевск, 2000; Князева Е.Н., Курдюмов СП. Синергетика как новое мировидение: диалог с И. Пригожиным // Вопросы философии. 1992. № 1 2. С. 3—20; Князева Е.Н., Курдюмов СП. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М.: Наука, 1994; Князева Е.Н., Курдюмов СП. Основания синергетики: Режимы с обострением, самоорганизация, темпомиры. СПб., 2002; Капица СП., Курдюмов СП., Мапинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М., 1997; Онтология и эпистемология синергетики. М.: ИФ РАН, 1997; Режимы с обострением. Эволюция идеи: Законы коэволюции сложных структур. М., 1998.