Согласно современным научным представлениям, все живые и неживые объекты обретают свою форму, структуру, системные свойства и функции с помощью самоорганизации.
Самоорганизацию традиционно относили к атрибуту живой материи, но относительно ее присутствия в неживой природе не было убедительных экспериментальных данных. Такое положение сохранялось до середины прошлого века. В 1958 г. наш соотечественник химик Е.К. Белоусов опубликовал сообщение о периодически действующей химической реакции лимонной кислоты с броматом калия в присутствии катализатора – паров церия. Работа в этом направлении была продолжена А.М. Жаботинским и успешно завершилась открытием так называемой реакции Белоусова – Жаботинского. Эта реакция играет роль своеобразной натурной модели в экспериментах по изучению механизмов самоорганизации в неорганических соединениях. Она позволяет в зависимости от ряда исходных обстоятельств наблюдать широкий диапазон явлений, например, самовозбуждающиеся колебания в однородных смесях и волнообразные процессы. Реакция Белоусова – Жаботинского допускает также химические спиральные волны. Их можно получить, налив реагенты Белоусова – Жаботинского в чашку Петри. Волны либо возникают спонтанно, либо их можно инициировать, коснувшись поверхности раствора раскаленной проволокой. Сегодня установлено, что физико-химические самоорганизующиеся процессы, подобные реакции Белоусова – Жаботинского, наблюдаются на всех уровнях организации материи – от молекулярного до галактического.
Другим явлением, демонстрирующим самоорганизацию в косных системах, служит радиоактивность – свойство некоторых элементов самопроизвольно испускать лучи. Напомним, что таким свойством обладают все элементы в периодической таблице Менделеева с порядковым номером, превышающим 83 (за исключением элементов с порядковыми номерами 85 и 87, которые в естественном виде не существуют). Радиоактивность представляет собой не молекулярное явление, а внутреннее свойство атомов элементов. Испуская лучи, атомы радиоактивного элемента изменяются, превращаясь в атомы нового элемента. В этом смысле испускание радиоактивных излучений называют радиоактивным распадом. Так, например, распад урана, в конечном счете, приводит к накоплению свинца (урановые руды всегда содержат свинец). Продуктом распада радия является радиоактивный инертный газ радон (называемый иногда эманацией радия). Радиоактивный распад принято характеризовать интервалом времени, в течение которого распадается половина атомов радиоактивного вещества – периодом полураспада. В частности, период полураспада урана (точнее, основного изотопа урана с атомным весом 238) составляет 4,5 миллиарда лет, а период полураспада радия – 1600 лет. Из геологии известно, что возраст минералов измеряется миллиардами лет. За промежуток времени геологического масштаба распад радия должен был бы привести к его полному исчезновению. Однако такого не наблюдается. Следовательно, в природе наряду с распадом происходит образование новых атомов радия. Тот факт, что радий всегда содержится в урановых и только в урановых рудах, свидетельствует – источником новых атомов радия служит радиоактивный распад урана. Период полураспада является строго постоянной величиной. Многочисленные опыты показали, что она не может быть изменена такими внешними воздействиями, как охлаждение, нагрев, давление, магнитное поле, силы химического сродства и др. Радиоактивный распад есть проявление процессов самоорганизации, происходящих внутри атомного ядра.
Сущность самоорганизации биологических систем раскрывается в теории Чарльза Дарвина. Традиционно она считается учением об эволюции в живой природе. Вместе с тем дарвинизм – это в значительной степени учение о самоорганизации биосистем. Прежде всего из этого учения следует, что там, где мы наблюдаем в природе некую «целесообразность», на самом деле нет никакого «сообразования» с какими-либо «целями», а проявляется результат внутренних процессов развития. Этими процессами управляют биологические конфликты, которые «автоматически» приводят к разрушению всего не приспособленного к среде, всего, что в данных условиях неустойчиво, непрочно. Биологическая жизнь – это непрерывная череда конфликтов различного масштаба и интенсивности, в которых выживает тот, кто научился преодолевать кризисы без катастрофы.
Особенно наглядно проявляется самоорганизация гуманитарных систем. Семья, трудовой коллектив, предприятие, поселок, город, государство, наконец, человеческая цивилизация являют собой яркие примеры самоорганизующихся систем.
Несмотря на колоссальные различия в субстанциональном строении и формах существования систем, их организационному развитию присущи некоторые общие закономерности. В этих закономерностях мы постараемся разобраться, рассматривая самоорганизацию с мировоззренческой, методологической и с процессуальной точки зрения.
Самоорганизация как мировоззрение. Эта концепция, постулирует доминирование внутренних факторов развития систем над внешними и, соответственно, отсутствие предначертанности в самом развитии. Альтернативой самоорганизации выступает так называемая концепция предопределенности или фатальности, основанная на представлении о том, что все происходящее в нашем мире предопределено и запрограммировано свыше (божественной волей, вселенским разумом, законами природы или чем-то другим, нам неизвестным). В системном плане предопределенность в развитии обусловлена тем, что любая система есть часть какой либо надсистемы, которая может определять цели и характер развития своих частей.
Справедливость этих крайних точек зрения нельзя ни доказать, ни опровергнуть, поскольку в развитии природных и общественных процессов наблюдается как предопределенность, так и самостоятельность. Однако положения обеих концепций можно совместить таким образом, что они будут дополнять, а не исключать друг друга. Развитие систем происходит под действием двух групп факторов – внутренних и внешних. Внутренние факторы есть не что иное, как самоорганизация, присущая любой системе, а внешние факторы выступают в качестве ограничений на возможность ее конкретных проявлений. Иначе говоря, природа и общество устроены таким образом, что надсистема (какое бы естество она не имела) не предопределяет полностью поведение своих частей, предоставляя им возможность самостоятельно развиваться и проявлять индивидуальность, устанавливая при этом рамки, выход за которые чреват определенными последствиями. Формы выражения ограничений могут быть различными – от фундаментальных физических законов до религиозных морально-этических заповедей. Существенно различаются и их параметры – от жестких, однозначно предписывающих линию поведения, до мягких, предупреждающих о возможных неприятностях. Для концептуального восприятия самоорганизации не принципиальны формы выражения и параметры ограничений, важна сама формула: самоорганизация – это саморазвитие систем в рамках установленных ограничений.
Возникает естественный вопрос: что служит фундаментальной причиной и движущей силой самоорганизации? Почему, предоставленные сами себе, системы проявляют внутреннюю активность, движутся и развиваются? Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо обратиться к основной диалектической категории – противоречию. Согласно Гегелю, диалектическое противоречие – это взаимодействие противоположных, взаимоисключающих сторон системы, которые вместе с тем находятся во внутреннем единстве и взаимопроникновении, а потому являются источником самодвижения и развития нашего мира. Этой категорией постулируется его аномальное устройство. Любая точка нашего мира представляет собой реальный объект со своим составом, структурой и с присущими ему свойствами, которые проявляются в виде противоречий. В нем устойчивость, регулярность и постоянство есть частный случай неустойчивости, ситуативности и изменчивости. В этом аномальном мире системы зарождаются в результате разрешения противоречий, противоречиво развиваются и распадаются в результате разрешения противоречий. Траектории их развития могут прерываться, делать непредсказуемые, но неслучайные повороты, разветвляться, уходить в иные пространственно-временные измерения и вновь проявляться. Явление "А" может одновременно быть как причиной, так и следствием явления "В", то есть наблюдается действие взаимных обратных связей. В его структуре нет порядка, но нет и хаоса – все, что происходит, закономерно, но заранее не предопределено.
Динамика разрешения противоречий и присущие ей переходы количества в качество – есть тот фундаментальный механизм, который обуславливает самодвижение и саморазвитие систем вне зависимости от их природы. Образно говоря, динамическая противоречивость была встроена в наш мир тем, кто его создал (бог, высший разум, другой параллельный мир или кто-то еще), для того чтобы он самостоятельно развивался и двигался. Только исходя из динамики противоречий в различных формах их проявлений (физической, биологической, социальной) можно понять феномен самоорганизации систем и объяснить причины возникновения в них новых неожиданных свойств и качеств.
Самоорганизация как методология. Эта точка зрения возводит самоорганизацию в ранг методологического принципа, пришедшего на смену кибернетическому взгляду на изучение систем и протекающих в них процессов. Наиболее ярким выражением самоорганизации как методологического принципа служит синергетика.
Синергетика – это сравнительно новое междисциплинарное научное направление, которое ставит своей основной задачей изучение коллективных, кооперативных взаимодействий в возникновении и поддержании самоорганизации в открытых системах. В физике синергетика занимается изучением в основном термодинамических систем, далеких от теплового равновесия. При этом общие законы термодинамики рассматриваются как предельные случаи для общих законов синергетики. Но синергетика имеет дело и с другими системами, например с такими, изучением которых занимаются химики, биологи, экономисты и социологи.
Синергетика – наука пока далекая от своего завершения. Тем не менее, уже сегодня можно сформулировать ряд общеметодологических положений, выдвинутых в рамках этой науки и имеющих принципиальное значение с точки зрения теории анализа систем.
В отличие от кибернетики, предполагающей стремление всех процессов, происходящих в природе и в обществе, к некому устойчивому состоянию (аттрактору), синергетика исходит из принципиальной неустойчивости физических, биологических, социальных и других процессов. Согласно синергетическим представлениям, каждая система обладает множеством областей слабой устойчивости (множеством странных аттракторов), перемещения между которыми и пребывание в которых образуют процесс развития (движения) систем. При этом сами аттракторы не постоянны, а являются результатом процесса самоорганизации, то есть они возникают и
Александр Клизовский.