Трагедия Свободы  Умопримечания | Стихи | Библиотека 
  на первую страницу НОВОСТИ | ССЫЛКИ   
Ю.В. Сачков. Случайность формообразующая
от 05.11.01
  
Библиотека


Статья Ю.В. Сачкова Случайность формообразующая из книги: Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления. М., 1994. Кроме того cм. статью Ю.В. Сачкова Вероятность, случайность, независимость http://rusnauka.narod.ru/lib/philos/3467/sachkov.htm и книгу: Ю. В. Сачков. Вероятностная революция в науке. (Вероятность, случайность, независимость, иерархия). - М.: Науч. мир, 1999. - 143с.

Введение: подступы к познанию

Ведущим признаком эволюционных изменений являются процессы порождения новых, более совершенных форм. Познание принципов и механизмов формообразования - крайне сложная  и трудная задача и здесь познание находится еще в начале своего пути. При современном анализе этих процессов философия обращает пристальное внимание на то богатство возможностей, которые заключены в категории случайности.

Представления о случае зародились в древности, при самых первых попытках осознания человеком своего бытия. Они стали необходимыми при объяснении поведения человека, его судеб, или же, как сейчас нередко говорят, его жизненной траектории в многомерном мире. И сразу же выяснилось, что случай сопоставлен с необходимостью. Поэтический язык древних воплотил соответствующие представления в образах богинь человеческих судеб: Ананке - неумолимая необходимость, Тихе - слепой случай. Вне случая невозможно понять жизнь человека во времени. Более того, случайность стала характеризоваться и как "регулятор" жизненных процессов. Эмпедокл, отмечал Рассел, "рассматривал ход вещей как регулируемый скорее случайностью и необходимостью, чем целью. В этом отношении его философия была более научной, чем философия Парменида, Платона и Аристотеля"( Рассел Б. История западной философии. М., 1959. С. 76. ).

В дальнейшей истории культуры представления о случае также преимущественно связывались с раскрытием основ поведения человека, его судьбы. Наиболее концентрированным образом они высвечивались при раскрытии представлений о свободе воли человека. Свобода воли прерывает те жесткие неумолимые связи и воздействия, в которые вплетен человек, и тем самым позволяет ему стать творцом нового и осознать свою силу и самостоятельность. Представления о случае начали соотноситься с раскрытием высших творческих возможностей и ценностей человеческой личности (См., напр: Налимов В.В Спонтанность сознания. М.. 1989. ).

Новый этап в познании случая начинается со времени развития физико-математического естествознания. Физика изучает наиболее глубинные уровни строения материи, а потому ее "слово" в познании случая имеет первостепенное значение: значимость случая в общих воззрениях пропорциональна тому, какую роль он играет в "основаниях" строения материи. Физика породила наиболее совершенные формы выражения знаний - научные теории как относительно целые и замкнутые концептуальные системы (системы понятий и законов). Соответственно этому понять случай - значит ввести его в научные теории, в развитые структуры законов, понятий и представлений.

Классическая механика - отторжение случая

Первоначально опытное естествознание отторгало случай. В структуре классической механики как  первой относительно целостной и замкнутой научной теории не было места для случайности. Все связи и отношения между любыми телами здесь рассматривались как имеющие строго однозначный характер. Неоднозначность и неопределенность в связях и отношениях рассматривались как неполное выражение знаний об исследуемых объектах, лишь как подход к истине или же как результат некорректной постановки задачи. Однозначность и необходимость рассматривались как синонимы. Соответственно этому конструктивную роль в познании играла лишь необходимость, к тому же понимаемая наподобие механической. На раскрытие таких необходимых связей и ориентировалось развитие познания. За случайностью объективной основы практически не признавалось. Такая познавательная установка, такой стиль научного мышления хорошо выражены в словах П.Гольбаха: "Ничего в природе не может произойти случайно; все следует определенным законам; эти законы являются лишь необходимой связью определенных следствий с их причинами... Говорить о случайном сцеплении атомов либо приписывать некоторые следствия случайности - значит говорить о неведении законов, по которым тела действуют, встречаются, соединяются либо разъединяются"( Гольбах П. Избр. антирелигиозн. произв. М., 1934. Т. 1. С 34-35).

Ограниченность классических воззрений вскрыта уже давно, со времени признания собственной ценности и значимости других физических теорий,  особо эта ограниченность стала ясна в нашем веке, в ходе осмысления теории относительности и квантовой механики. Однако так понимаемая ограниченность воззрений есть ограниченность, обусловленная внешними обстоятельствами: самим фактом существование других теорий. В последнее время классические воззрения подвергаются критике в содержательном отношении, и прежде всего - по вопросам понимания существа процессов развития в материальном мире. Наиболее сильно это делается в школе И.Пригожина.

Классическое описание основывается на двух "китах", на знании основных законов (уравнений) движения и на задании определенных начальных условий. Предполагается, и это весьма существенно для раскрытия классических представлений о мире, что знание основных законов движения некоторой материальной системы и строгое (точное) задание ее начальных условий в определенный момент времени позволяет полностью (исчерпывающе) описать (теоретически воспроизвести) все изменения этой системы, включая ее прошлое и все будущее. Последнее  означает, что сами исследуемые системы с течением времени никаких качественных изменений не претерпевают, что системы ничего нового не могут приобрести во времени, а происходит только непрерывное развертывание количественных форм. Представление о развитии, которое базировалось на классической физике, являют собой упрощение, столь сильное, что в них не находят отражения наиболее характерные признаки развития вообще. Каждое состояние системы содержит свою информацию о других ее состояниях. "Мир классической физики - мир атемпоральный, лишенный времени". Подобный мир - "есть не что иное, как грандиозная тавтология" (Пригожин И. Стенгерс И. Порядок из хаоса. М.. 1986 С. 95, С 126).

Случайность и хаос

Первой физической теорией, которая внесла в основы физики дух "возникновения", является термодинамика с одним из основополагающих ее принципов - законом возрастания энтропии. Анализ идеи развития в физике стал рассматриваться в непрерывной связи с теоретическим анализом тех оснований, на которых базируется представление об энтропии, и тех следствий, которые из них вытекают. Центральное место в этом анализе придается представлениям о необратимости, как отмечают И.Пригожин и И.Стенгерс, представляет "самый важный вклад термодинамики в естествознание".

Вопрос о необратимости, конечно, вставал и в рамках классической картины мира. На необратимость обращали внимание, когда рассматривали такие явления как теплопроводность, вязкость и трение, в которых происходила диссипация энергии. Однако во всех подобных случаях необратимость рассматривалась как нечто побочное, второстепенное, далеко не основное для характеристики материальных процессов. Более того, зачастую молчаливо допускалось, что к представлениям о необратимости наука вынуждена обращаться вследствие незнания глубинных механизмов соответствующих физических процессов и что в основе физики в конечном счете лежат обратимые механизмы. В противоположность таким подходам в современных исследованиях подчеркивается, что начиная с термодинамики необратимость стала рассматриваться как первичная  и фундаментальная черта современного мира. Признание первичного, фундаментального характера необратимости имеет далеко идущие следствия, и прежде всего оно означает, что в самом фундаменте материи есть свойство, ответственное за процессы развития материи.

Физические основания необратимости стали проясняться по мере вхождения статистических идей и методов в физические исследования. Создание статистической физики привело к революционной перестройке во взглядах науки на сами "основы" материального мира. Статистические теории суть такие теории, которые базируются на идеях и методах теории вероятностей. Соответственно этому изменилась сама внутренняя логическая структура научных теорий - она стала включать в себя связи и отношения, в философском плане характеризуемые как случайные. Вероятность и случайность стали в представлениях ученых нерасторжимыми. Однако, фундаментальный характер случайности в структуре теоретических систем долгое время не признавался.
Статистические теории рассматривались как неполные, т.е. как временные и в логическом отношении неполноценные. Предполагалось, что к статистическим теориям мы вынуждены обращаться в силу того, что по тем или иным причинам мы не можем получить полное описание исследуемой системы. Предполагалось также, что по мере своего прогресса наука будет добывать все более полное и полное знание о таких системах и из внутренней структуры теорий будет исключена случайность. Такие взгляды на природу случая, по существу, были навеяны ранее выработанным подходом к анализу оснований научного знания.

Развитие статистических представлений привело к статистической  трактовке законов термодинамики, к более углубленному их пониманию. И сразу же необратимость стала связываться с вероятностью и случайностью. Согласно статистическим взглядам второе начало термодинамики - закон возрастания энтропии - выражает постоянную тенденцию системы к переходу ко все более вероятному ее состоянию. Максимально вероятностным состоянием является состояние равновесия, а потому и говорят, что случайность в случае термодинамических изменений ведет к деструктивным изменениям систем.

Что же говорят о случайности статистические теории? Наиболее типичными материальными системами, исследуемым в рамках статистических теорий, являются газы, газообразное состояние вещества. Через представления о случайности характеризуется структура этих систем, взаимоотношения элементов систем (молекул газа) друг к другу. Состояния элементов в таких системах относительно независимы и равноправны. Можно сказать, что состояние каждого элемента в таких системах самодостаточно, характеризуется лишь внутренними степенями свободы, и следовательно, устойчивых взаимосвязей между элементами здесь нет. Подобная структура систем наиболее емко выражается словом "хаос". Хаотические состояния между элементами систем (молекулами газа) и есть идеальное воплощение случайности. Наиболее хаотическим состоянием системы является состояние  с максимальной энтропией, состояние термодинамического равновесия. Соответственно этому, согласно статистическим теориям, структура систем в состоянии термодинамического равновесия и определяется как истинное воплощение действия случая.

Концептуальная перестройка в науках о природе, вызванная разработкой статистических теорий, основывается на признании случайности как самостоятельного начала мира, его строения и эволюции. Случайность стала рассматриваться как родственная таким понятиям как независимость, неоднозначность, спонтанность и, обобщенно, хаотичность. Тем самым основания нашего мира стали рассматриваться как нечто "зыбкое", находящееся в постоянном изменении и пертурбациях.

Случайность и уровни

Классическое, основанное на статистических представления определение случайности получило дальнейшее развитие в ходе разработки квантовой теории. В классической физике вероятность соотносилась с массовыми процессами, с системами, состоящими из огромного числа частиц. Согласно квантовой механике отдельные элементарные физические процессы, процессы атомного масштаба являются принципиально вероятностными. Понимание подобного, случайного поведения квантовых обьектов ведет к тайнам их внутреннего строения: следует исходить из признания неисчерпаемости внутренних свойств и наличия внутренней динамики квантовых обьектов, что и обуславливает случайностный  характер их поведения на квантовом уровне.

В дискуссиях по методологии квантовой механики практически обращается внимание лишь на воздействие случайности на понимание, трактовку квантовых процессов. Остается в тени весьма важный вопрос - а как развитие интерпретации квантовой механики воздействует на наше понимание случайности. Обратные связи рассматриваются здесь весьма редко. Лишь в некоторых статьях квантовая механика рассматривается как высшее проявление идей и методов вероятности ( а следовательно и случайности) в физике. А между тем концептуальная схема квантовой теории дает много и для понимания природы случая. На наш взгляд, здесь на первое место выдвигается идея уровней в строении и детерминации систем.

Для понимания строения квантовой механики весьма существенно, что используемые в этой теории понятия (физические величины) для характеристики микрообьектов делятся на два класса, имеющие различную логическую природу. Первый класс составляют так называемые непосредственно наблюдаемые понятия (например, координата и импульс), которые в теории рассматриваются как типично случайные ( в теоретико-вероятностном смысле) величины; второй класс образуют квантовые числа (собственно квантовые величины, типа спина). Различия между этими понятиями заключается прежде всего в "степени близости" к непосредственно данному в физическом опыте. Первое выражает более внешние характеристики микрообьектов, вторые - более глубокие, внутренние. Первые позволяют индивидуализировать квантовые процессы, вторые носят обобщенный характер. Первые тяготеют по своей природе к классическим понятиям, вторые выражают специфичность квантовых явлений. Первые непрерывно изменяются, вторые  - более устойчивы. Первые более связаны с явлением, вторые - с сущностью, хотя и несомненно, что сущность является, а явления существенны. Весьма важно, что различия в логической природе этих двух классов понятий выражается в характере связей и зависимостей между ними. На уровне непосредственно данных прямые зависимости между значениями понятий вообще отсутствуют (царство случайности). На уровне обобщенных понятий (собственно квантовых) зависимости носят однозначный характер. Зависимости между параметрами, относящимися к разным уровням, включает в себя неоднозначность, неопределенность. Естественно, что полнота теоретического описания квантовых процессов достигается, когда используются понятия обоих классов, относящиеся к различным логическим уровням. Весьма существенно, что установление взаимосвязи, синтеза в рамках единой теории этих двух классов величин оказалось возможным на основе вероятностных представлений.

Рассмотрение концептуальной структуры квантовой теории ясно свидетельствует, что раскрытие природы случайности неотделимо от идеи уровней. Случайность соотносится с необходимостью, при этом важно, что случайность и необходимость (жесткость, однозначность связей) соотносятся  с разными уровнями внутреннего строения обьетов и систем. Другими словами, случайность связана с характеристикой сложных систем и процессов, имеющих многоуровневую структуру, с наличием вариабельности во взаимодействиях между уровнями.

Эволюция и простая статистическая парадигма

Случайность в физике (как в классической, так и квантовой) связана с раскрытием структуры исследуемых физических систем. Вместе с тем в качестве базовых моделей, в наибольшей степени воплощающих идею случая, практически выступают модели газа, модели типа газовых. Именно на примере этих моделей строится понимание случайности. Подобные модели представляют, так сказать, простую статистическую, вероятностную парадигму.

С развитием науки усложняются и наши представления о случайности. В настоящее время достаточно выяснена ограниченность простой статистической парадигмы для понимания структуры процессов развития. Эта ограниченность становилась все яснее по мере перехода науки к исследованиям все более сложных систем.
Более глубокое понимание случайности возможно в рамках анализа оснований ее включенности в структуру эволюционных процессов. Исходной здесь является дарвиновская модель, которая является наиболее разработанной моделью развития, по крайней мере - что касается наук о природе. Для понимания эволюционных процессов, согласно модели Дарвина, определяющее значение имеют мутационная изменчивость, наследственность и естественный отбор. Через представления о случайности характеризуются прежде всего мутации, их отношение друг к другу: они ненаправлены и результат одной мутации не зависит и не определяет собою результаты других, последующих мутаций. Другими словами, развитие живого происходит на основе внутренних изменений, которые представляют многие различные возможности для дальнейших преобразований.

Конструктивная роль случая в дарвиновской модели развития достаточно очевидна. Как говорят, случайность отражает наличие разнообразия в материальном мире, создает неисчерпаемую генетическую изменчивость, которая упорядочивается и канализируется путем отбора (См. Чайковский Ю.В. Разнообразие и случайность// Методы научного познания и физика. М. 1986. С. 149 и сл.).

Однако понимание самой природы случайности здесь не столь просто. Зачастую случайность здесь трактуется в духе простой статистической парадигмы: предполагается, что первичные живые структуры возникли в результате случайных столкновений атомов веществ, первоначально находившихся в некотором хаотически распределенном состоянии. Если исходить из того, что жизнь возникла в результате чисто случайных столкновений атомов или же что все существующее многообразие видов живого возникло в ходе простого перебора мутантов, то для создания эволюционным путем наблюдаемого разнообразия существующих видов с их фантастически сложными органами и поведением не хватило бы времени существования наблюдаемой Вселенной, ни исходного материала (Мора. П. Несостоятельность вероятностного подхода // Происхождение предбиологических систем. М., 1966. С.47 и сл.; Уоддингтон К.Х. Зависит ли эволюция от случайного поиска? // На пути к теоретической биологии. М., 1970. С. 108 и сл. ; Волькенштейн М.В. Сущность биологической эволюции. УФН. Т 143. вып. 3 (1984). С.429 и сл.).Здесь случайность еще не может продуктивно овладеть временем, еще эффективно не вписывается в структуру эволюционных процессов.

Недостаточность простой статистической парадигмы для обьяснения эволюционных изменений, для понимания самого процесса возникновения жизни обусловлена рядом причин. Прежде всего здесь молчаливо допускается, что биологическая эволюция началась с некоторого хаотического состояния, с некоторой газообразной модели исходного распределения веществ. Представления о первоначальном хаосе зародились еще в глубокой древности, а в сравнительно недавнее время  они поддерживались и питались "выводами" о неизбежной тепловой смерти Вселенной. Если делать упор на идее равновесности как базовой, то к иным выводам трудно не прийти. Подобные представления о хаосе как некотором исходном и основном состоянии материи в литературе получили оценку как один из мифов прошлого, еще владеющий мышлением современного человека.

 Рассматривая эти вопросы, Стаффорд Бир пришел к выводу: "Порядок более естественен, чем хаос. Это, мне кажется, весьма неожиданное утверждение, ибо когда я недавно опубликовал его, ряд читателей написали письма с указанием на "опечатку". Однако это не опечатка. Более того, это утверждение играет для меня действительно важную роль, так как прийдя к нему, я порвал с описательными постулатами Гесиода, давившими на мое сознание тяжким грузом почти трехтысячелетней давности. Это утверждение позволило мне совершенно по-новому взглянуть на системы" (Бир. С. Мифология систем - под сводом сумерек // Бир. С. Кибернетика и управление производством. М., 1965. С.285).

 Соответственно меняются и наши представления  о роли хаоса в эволюционных процессах: "Если мы конструируем структуру реального мира как переход хаос-порядок-хаос, то таковой она и будет, и наши системы должны будут включать в себя огромные управляющие устройства, способные создавать и поддерживать стадию порядка. Но если структуру бытия мыслить как переход порядок - хаос - порядок, то мы получим другое бытие, и наши системы станут в значительной мере самоорганизующимися. Хаотическая стадия в последнем случае - это возмущения, действующие на систему извне; управляющие устройства потребуются здесь только для того, чтобы отфильтровать эти помехи, насколько это возможно, и обеспечить соответствующий запас разнообразия, способный поглотить помехи подобно губке, восстановив тем самым порядок" (там же. С. 286-287). С такими утверждениями в целом можно согласиться, но с одним существенным замечанием: хаотическая стадия в развитие систем не равносильна лишь внешним воздействиям на нее, а включает в себя и определенные внутренние основания, о чем станет ясно при рассмотрении в дальнейшем бифуркационных моделей.

Простая статистическая парадигма, идеализирующая состояние хаоса, не учитывает тот факт, что любые эволюционные изменения включают в себя компоненту необратимости и направленности, что развитие, можно сказать, представляет собой атрибут материи.
Современные эволюционные взгляды исходят из признания сильнейшей неравновесности в развитии материального мира, начиная с Большого взрыва и кончая процессами социально-экономического и духовного прогресса человека. Кроме того, любой эволюционный процесс берет свое начало не с хаотического состояния, а является порождением других эволюционных процессов. Эволюция звезд накладывается на космологическую эволюцию, эволюция солнечной системы - на эволюцию звездных систем, геологическая эволюция - на эволюцию солнечной системы, эволюция живого - на химическую эволюцию, эволюция человека - на эволюцию биологическую. Вся система этих эволюционных процессов пронизана мощным потоком необратимых, а тем самым - направленных изменений. На таком общем фоне, на такой базе и нужно рассматривать "игру случайностей", но в то же время неверно было бы допустить, что случайность вносит лишь некоторые возмущения в этот поток: случайность воздействует на направленность этого потока и конструирование его. Случайность тем самым придает черты неповторимости эволюционным процессам. Если же признавать, что случайность вносит лишь возмущения в основной поток, то отсюда следует вывод о принципиальной обратимости эволюционных процессов.

При анализе любых процессов развития важнейшее значение имеет раскрытие их направленного характера. Вне направленности нет развития. Вместе с тем, как говорят, направленность направленности рознь. Уже простое механическое движение требует для своего описания определенных представлений о направленности. Такие характеристики механического движения как скорость, импульс, сила носят векторный характер, т.е. их действие пространственно ориентировано. Однако такая пространственная направленность обратима - она не связана с наличием каких-либо внутренних механизмов качественных изменений соответствующих систем. В более развитых случаях представления о направленности становятся значительно интереснее и богаче. Направленность в живых системах - это прежде всего адаптационный характер их развития. Задача состоит в том, чтобы теоретически проследить и выразить это обогащение наших представлений о направленности. Статистические методы сделали в этом направлении первые шаги. На уровне физики, в лице термодинамики, они ввели представления об особом виде необратимости - необратимости изменений внутреннего состояния систем, но эти изменения для самих систем носят деструктивный характер. В случае живых систем простая статистическая парадигма, как уже отмечалось, не в состоянии обьяснить реальные темпы, скорость эволюционных процессов.

Представления о направленности эволюционных процессов весьма интересно рассматривались в работах М.В. Волькенштейна. "Даже в лучших современных монографиях и руководствах, посвященных эволюции, - пишет он, - направленность эволюции, почти не обсуждается… Направленность эволюции не противоречит движущему естественному отбору…
Современная теоретическая биология придает первостепенное значение второму направляющему, векторному фактору - ограничениям, определяемым уже сложившимся типом строения и характера его изменений в индивидуальном развитии…
Мощь естественного отбора ограничена типом строения организма и динамикой его онтогенеза. Понять, что не может сделать отбор, не менее важно, чем понять, что он может сделать"  (М.В. Волькенштейн. Сущность биологической эволюции. УФН. Т 143. вып. 3 (1984). С.441-442).

И далее "Онтогенез предшествующих организмов задает направление эволюции, канализирует ее. Геном и механизмы, сохраняющие его и меняющие его структуру, непосредственно направляют эволюцию. Эти механизмы изменения геномов независимы от какого-либо давлении среды и, таким образом, эволюция канализирована внутри организма… Естественный отбор не может сдвинуть вид с пути, намеченного его историей, - отбор действует лишь на предлагаемые варианты" (там же. С. 444-445).
Наше понимание случайности становятся весьма зависимым от ее соотношения с направленностью процессов развития.

Бифуркационные модели

Ориентированные в будущее, эволюционные процессы пробивают себе дорогу далеко не простым образом. Направленность развития не равносильна жестокой предопределенности или же стремления к заранее предустановленной цели. Сложность обусловлена уже тем, что здесь задействовано множество разнообразных факторов: в структуру этих параметров входят и такие, которые в логическом отношении характеризуются как случайные. Случайность как бы предопределяет первичный поиск  в изменениях систем, а осуществившаяся случайность делает сам процесс изменений необратимым, т.е. направленным. Наработка таких представлений в последнее время привела к рассмотрению бифуркационных моделей развития, разрабатываемых в ходе анализа физических основ явлений самоорганизации, в ходе становления идей и методов синергетики.

Проникновение физики в анализ явлений самоорганизации происходит на общем фоне концептуальных преобразований в нашем понимании эволюционных процессов, что глубоко и обобщенно проанализировано в работах школы И.Пригожина. Эволюция в природе ныне рассматривается в глобальном плане, включающем  биологическую эволюцию, эволюцию Земли, солнечной системы и эволюции Вселенной. Для понимания сущности эволюционных процессов определяющее значение стали приобретать представление о неравновесности, необратимости и нелинейности. "Неравесность, - пишут И.Пригожин и И.Стенгерс, - приобретает ныне новое, космологическое измерение. Без неравновесности и связанных с ней необратимых процессов Вселенная имела бы совершенно иную структуру"( И.Пригожин и И.Стенгерс. Порядок из хаоса. С.296).

Довольно длительное время наука при рассмотрении строения и эволюции мира преимущественное внимание уделяла представлениям о  статистической устойчивости, обратимости, однородности, замкнутости и равновесности. Смена акцентов и упор на идеи неравновесности,  нелинейности означает  концептуальные изменения в наших представлениях об эволюции на уровне фундаментальных физических законов. Эти изменения связаны с переходом науки к "строгим" методам анализа весьма сложных структур и систем, к познанию механизмов их перестройки.

Согласно развиваемым подходам, становление новых форм происходит в те моменты времени, когда системы в ходе своих внутренних изменений и усложнений приобретают черты крайней неустойчивости, что с необходимостью приводит к качественным преобразованиям. Эти переломные моменты характеризуются рядом существенных особенностей, и прежде всего здесь открываются весьма разнообразные направления и пути таких качественных преобразований систем и процессов. Соответственно, эти точки в историческом развитии систем и процессов называются точками ветвления, точками бифуркаций. Принципиально по-новому выглядит и "механизм" выбора того или иного пути дальнейшей эволюции - эти механизмы носят нелинейный характер. В неустойчивых состояниях перестройка структур происходит спонтанно: на базе тех или иных флуктуационных изменений. "Вблизи точек бифуркации, , - пишут И.Пригожин и И.Стенгерс, - в системах наблюдаются значительные флуктуации. Такие системы как бы "колеблются" перед выбором одного их нескольких путей эволюции… Небольшая флуктуация может послужить началом эволюции в совершенно новом направлении, которое резко изменит все поведение макроскопической системы " (Там же. С.56).
Другими словами, в точках бифуркации наблюдается своего рода "царство случайности". Встает вопрос, а что же воздействует на выбор тех случайностей, которые предопределяют дальнейший ход событий. На уровне макропроцессов (физики и химии) в школе И.Пригожина важнейшее значение здесь придается своеобразным адаптационным механизмам, непосредственно связанных с историей самих систем. В точках бифуркации, повторим, системы весьма неустойчивы относительно флуктуаций - и внутренних и внешних, и в то же время они  необычайно чувствительны  к глобальным характеристикам систем, таким как их размеры и форма, граничные условия и т. п.  Острая "чувствительность" систем в состоянии сильных неустойчивостей приводит к тому, что выбор дальнейших путей в точках бифуркации может характеризоваться  сильными адаптационными изменениями по отношению к внешним условиям. Со своего рода механизмом предбиологической адаптации мы встречаемся в простейших биологических системах. На несколько антропоморфном языке можно сказать, что в состоянии равновесия материя "слепа", тогда как в сильно неравновесных условиях она обретает способность воспринимать различия во внешнем мире (например, слабые гравитационные и электрические поля) и "учитывать" их в своем функционировании (там же. С 55).

Следует добавить, что в процессах преобразования структур первостепенную роль начинают играть "коллективистские" (собственно синергетические) аспекты поведения множества элементов, образующих системы, и каталитические явления, что необычно ускоряет протекание этих процессов. Все связанное и говорит, что механизмы преобразования структур характеризуются высокой степенью нелинейности: весьма незначительные причины ведут к громадным следствиям. На такой основе становится понятным утверждение: "если бы жизнь возникла и развивалась вновь, путь эволюции был совершенно иным" (М.В. Волькенштейн. Сущность биологической эволюции. УФН. Т 143. вып. 3 (1984). С.463).

Нелинейная природа случайности

Весьма интересно, что бифуркационная модель фактически уже рассматривалась А.Пуанкаре, однако анализ этой модели он связывал не с раскрытием физических оснований процессов развития, а с анализом природы случайности. Случайность, отмечает Пуанкаре, проявляет себя прежде всего в состояниях неустойчивого равновесия. Классический пример тому дает уже простейшая задача из области механики как конус, стоящий на вершине. "Если конус стоит на вершине, - пишет Пуанкаре, - то мы знаем, что он опрокинется, но не знаем в какую сторону. Нам представляется, что это полностью зависит от случая. Если бы конус был совершенно симметричен, если бы его ось была совершенно вертикальна, если бы он не был подвержен действию никакой силы, кроме тяжести, то он бы не упал вовсе. Но малейший изьян в симметрии заставил бы его слегка наклониться в ту или иную сторону; наклонившись же, хотя бы незначительно, он упадет в сторону наклона окончательно. Если бы даже симметрия была совершенна, то самого легкого дрожания, легчайшего духовения ветерка было бы достаточно, чтобы наклонить его на несколько секунд дуги; и этим не только было бы  решено его падение, было бы предопределено и направление этого падения, которое совпало бы с направлением первоначального наклона. Таким образом, совершенно ничтожная причина, ускользающая от нас по своей малости, вызывает значительное действие, которое мы можем предусмотреть, и тогда мы говорим, что это явление представляет собой результат случая" (Пуанкаре Анри. О науке. М. 1983. С. 322-323). Подобные примеры можно привести далеко не из одной механики. Результат, который является следствием действия малых причин (флуктуационных  изменений), характеризующих исходное неустойчивое состояние, и выступает перед нами как случайный.

Случайность в общем виде рассматривается как отсутствие закономерности или же как нечто ей противоположное. Бифуркационная модель и демонстрирует, что на уровне результата (большие следствия) нет непосредственных и "равновеликих" причин, его обусловливающих, а потому он и характеризуется как случайный.

Определение случайности на базе бифуркационной модели показывает, что здесь важны такие понятия и представления как состояние неустойчивого равновесия, существенная неравновесность, малые причины - большие следствия и эффект усиления (самодействие) флуктуационно выбранного направления изменений. Другими словами, здесь мы имеем дело с существенными нелинейными процессами. Последнее позволяет сделать весьма важный  и интересный вывод - случайность есть существенно нелинейная характеристика, есть характеристика нелинейного мира. С таких позиций  оказывается возможным более глубоко понять сами основания случайности. В самом деле, наши исходные представления о структурной организации мира основываются на том, что в мире нет беспричинных явлений, что каждое явление имеет свою причину. Случайность при таком подходе обычно выступает как следствие весьма  сложного, запутанного, а потому и опосредованного  действия множества причин. Нелинейный характер взаимодействий раскрывает, как возможна  подобная опосредованность. Идея случайности существенно опирается  на представление о том, что причины не всегда могут быть разумны соотнесены со своими следствиями, что во взаимосвязях в материальном мире  существуют своего рода иррациональные, несоизмеримые элементы. Однако  последнее не означает, что случай беспричинен. Трудности здесь скорее связаны с тем, что происходит отказ от модели линейного мира как базовой, что вырабатывается "нелинейное мышление" с его коренной ломкой устоявшихся  понятий и представлений. Случайность в ходе этой ломки приобретает новое конструктивное звучание. Ранее, в случае "линейных моделей", случайность была в основном ответственна за наличие постоянных иррегулярных колебаний значений некоторых свойств систем вокруг средних величин. При анализе нелинейных процессов в точках бифуркации случайность становится ответственной уже за перемены глобальных масштабов. Конструктивная роль случайности неизмеримо возрастает, и соответственно меняются основания ее включения в ход созидательных процессов.

Автономность

Глубокое понимание случайности, повторим, возможно лишь на базе анализа ее вхождения в структуры процессов развития. Выше эти эволюционные процессы рассматривались так сказать в чистом виде, в слабой связи с процессами структурирования материи. Вместе с тем ведущим признаком любых эволюционных изменений являются процессы порождения новых, более совершенных форм. Если случайность есть нечто существенное в понимании "оснований " мира, то она должна проявить себя в принципах строения сложных систем. И здесь обращает на себя внимание прежде всего идея об относительной автономности в поведении сложных и высокоорганизованных систем и их подсистем. Эта идея также является следствием нелинейного характера материальных взаимодействий.

Представление об автономности, конечно, не является совершенно новых для современной науки (Подробнее см.: Балашов Е.П., Сачков Ю.В. Системные исследования: идея автономности// Природа, 1985. N 6. С 63 и сл.). Автономность в самом общем виде принято определять как существенную независимость в поведении соответствующих систем от их окружения. Отмечается также, что эта независимость имеет определенные границы, что только в рамках этих границ независимость носит существенный характер и автономные системы действуют вполне самостоятельно. Вместе с тем идея независимости рассматривается как центральная при определении автономности. В этих случаях говорят, чтобы быть автономным - значит быть независимым. Однако так понимаемая автономность еще не раскрывает основного, наиболее интересного и существенного, что отражается в этом понятии.

Представление о независимости являются, конечно, необходимыми для определения автономности, но они скорее являются предварительным условием или предпосылкой для раскрытия ее существа. Эти представления, как отмечалось, получили права гражданства и начали интенсивно разрабатываться в физико-математическом естествознании в ходе становления теоретико-вероятностных систем. Именно в этих случаях независимость проявляет себя максимальным образом через философскую категорию случайности.
Идея автономности основывается на раскрытии того наиболее ценного, что заключается в понятии случайности. Природу автономности, ее особенности и назначение можно понять, рассмотрев автономность в живых системах. Такой анализ сразу же показывает, что к раскрытию роли и значению автономности в жизнедеятельности живых систем необходимо подходить в плане эволюционных представлений. Анализу этих вопросов принципиальное значение придавал И.И. Шмальгаузен. "Как в жизненных отправлениях, так и в своем индивидуальном развитии, -писал он, - организм в известной мере независим от изменений, происходящих во внешних факторах, и даже отдельные части организма обнаруживают известную автономность. Эта автономность, имеет, правда лишь относительное  значение. Однако она является вместе с тем одной из наиболее ярких характеристик всего живого" (И.И. Шмальгаузен. Факторы эволюции. М., 1968. С.7). При "освоении" факторов внешней среды в живых системах происходит внутренние преобразования. Зависимые процессы развития преобразовываются в авторегулярные, и далее они могут принимать вполне независимый - автономный  - характер. "Новые функциональные дифференцировки возникают всегда на базе жизнедеятельности самого организма. В связи с новым расчленением функций устанавливаются  и новые структуры как результат функциональной деятельности организма. Функциональные дифференцировки возникают под влиянием самой функции, а в дальнейшей эволюции происходит их стабилизация и включение через смену морфогенных факторов в число автономно развивающихся структур" (там же С. 297).

Из сказанного  следует вывод, что автономность подсистем в процессе эволюции возникла и получила развитие ради усиления эффективности функционирования и поведения живых систем в целом. На такой основе оказалось возможным расширение сферы, ареала устойчивого существования живых систем, предохранения их от разрушения в изменяющихся условиях. Эволюция связана с тем, что живое овладевает все новым и новым разнообразием в пространстве и времени. Происходит усложнение связей и зависимостей живых систем с о окружением, расширение их функций. Чтобы успешнее овладевать новым разнообразием, развитие и совершенствование живых систем и пошло  по пути выработки автономно действующих подсистем. Другими словами, автономность предполагает не только независимость, но прежде всего наличие внутренней упорядоченности сложных систем, специализацию их подсистем на выполнение определенных функций на началах саморегуляции и самоорганизации. Независимость и эффективность, упорядоченность и специализация, саморегуляция и согласованность действий целого - ведущие признаки автономности.

Если связывать автономность только с независимостью в поведении соответствующих подсистем или систем, то раскрытие ее содержания ведет к хаосу. Хаос, как уже отмечалось, это такое состояние материи, где составляющие ее элементы относятся друг к другу вполне "равноправно", где нет не только выделенных связей между ними, но и вообще поведение элементов максимально, насколько это возможно, независимо друг от друга, а некоторое единство и целостность совокупностям элементов могут придать лишь внешние условия иди воздействия. Для высокоорганизованных систем независимость важна не сама по себе: "она позволяет" сложным системам реагировать на воздействия среды весьма разнообразным, гибким образом. Выбор же определенного способа реагирования начинает существенным образом определяться внутренними изменениями, внутренней структурой и динамикой систем. Соответственно сказанному, автономность, а следовательно, и случайность нужно понимать в плане развития организующего начала в сложном мире.

Заключение. Случайность и философская модель мира

Как следует из всего вышесказанного, содержание наших представлений о случайности сопряжено с общими представлениями о структурной организации и эволюции мира, с базисной моделью мироздания. Какова наша общая (философская) модель мира, таковы и наши представления о случайности. Базисная модель является интегральным выражением глубины проникновения науки в тайны строения и эволюции мира. Она задается прежде всего физико-математическим естествознанием как исследующим фундаментальные уровни материи.

На основе базисных моделей строятся модели организации материи высших порядков, позволяющие синтезировать знания в различных конкретных областях действительности.
История познания природы знает не так уж много базисных моделей мира. Во время становления опытного естествознания базисная модель создавалась на основе идей и представлений классической механики. Таким был классический атомизм. Когда в физике ведущими стали статистические теории, в качестве базовой выступила модель хаотического распределения вещества, газовая модель. В структуру последних и вошла случайность. Раскрытие природы случайности здесь стало связываться с раскрытием природы хаоса. Однако роль и значения случая в структурной организации материи отнюдь не сводится к тому, чтобы оправдывать и обосновывать хаос. Раскрытие современного содержания понятий о случайном основывается на анализе особенностей его вхождения в базисную модель мира, формирующуюся в ходе разработки представлений о самоорганизации. Соответственно этому "назначение" случая в этом мире состоит скорее в том, чтобы обеспечивать переход одних структур в другие, чтобы порождать новые формы и чтобы открывать дорогу эволюционным процессам.

Принципы построения и эволюции мира уже в своих (физических) основах имеют и жесткое, и пластическое начала, и оба они необходимы для целостного анализа реальных процессов и систем. Жесткое начало характеризуется однозначными неизменными связями. Случайность олицетворяет собой гибкое начало мира. Именно случайность ответственна за появления нового в процессах развития. Особо взаимопроникновение жесткого и пластичного начал необходимо учитывать при анализе сложных систем. По своей структуре сложные процессы и системы характеризуются определенным синтезом этих двух начал, что и находит свое отражение в идее автономности. Раскрытие конструктивной роли случайности становится неотделимым от анализа оснований и значимости автономности. Идея автономности является одной из ведущих обобщающих идей современной науки. К раскрытию природы автономности, как и к анализу случайности, необходимо подходить с эволюционных позиций, в плане борьбы с нарастающей сложностью и расширения функциональных возможностей систем. Тем самым раскрываются пути к познанию основ целенаправленного, гибкого, результативного и надежного поведения сложных систем. Через дальнейший анализ проблем самоорганизации и лежит путь развития наших представлений о случайности.

  
СТАТИСТИКА

  Веб-дизайн © Kirsoft KSNews™, 2001 Copyright © Трагедия Свободы, 2001-2004