2. Природа как самоорганизующаяся система. Синергетика и ее роль в формировании нового образа природы.

Представление о природе как самоорганизующейся системе следует начать с целого ряда определений и уточнений. Под системой вообще понимается совокупность взаимосвязанных элементов, представляющих образование, выделенное из других образований и относительно ограниченное определёнными рамками. Тесно связано с понятием системы понятие структуры. Структура – строение той или иной системы, характеризующееся определённым способом связи взаимодействием между элементами. Необходимыми условиями существования и развития систем является т.н. «открытость» и «закрытость».

Закрытость позволяет системе противостоять разного рода неблагоприятным воздействиям (например, разрушительным) и обеспечивает устойчивость структуры системы. Абсолютно закрытая система, если бы она была возможна, должна была быть абсолютно устойчивой системой с неизменно устойчивыми структурными связями. Таких систем не существует, поскольку реальная система обладает определённой степенью открытости, которая выражается в непрерывном обмене веществом и энергией с другими образованиями.

Обменные процессы обеспечивают равновесное состояние и, в конечном счёте, являются результатом самоорганизации системы. Понятие саморегулирующейся системы весьма важно для изучения природы, особенно живой. Оно означает воздействие системы на самое себя, самовоздействие. Если система не разрушается в результате внешних воздействий, изменение её структуры обязательно происходит в направлении повышения устойчивости системы и совершенствования механизма саморегуляции. В термодинамике известен принцип Ле Шателье: система, находящаяся в равновесном состоянии, при внешнем воздействии, выводящем её из этого состояния, так изменяет свою структуру, что это внешнее воздействие ослабляется. Поскольку здесь речь идёт о природе, то следует подчеркнуть, что тенденция к самосохранению и развитию неизбежно ведёт к её усложнению, постоянному стремлению к переходу на более высокие структурные уровни.

Если воспользоваться современной классификацией систем, то общество следует отнести к числу, так называемых открытых систем, которые обмениваются с окружающей средой не только энергией, но и веществом. Общество черпает из природы продукты питания, сырьё для производства, находит в ней различные источники энергии. Конкретные условия географической среды (включая климатические) представляют собой конкретные, положительные или отрицательные, факторы развития производства и всей общественной жизни. Это воздействие может быть прослежено по нескольким основным направлениям: географическая среда влияет на общественное разделение труда, размещение и развитие отдельных отраслей производства. Уже первое в истории великое разделение труда, отделение скотоводства от земледелия, происходило с учётом условий географической среды. Необходимостью такого учёта руководствуются и сегодня, размещая те или иные отрасли производства, прежде всего там, где для этого есть оптимальные географические условия; географическая среда влияет на развитие способностей человека, стимулируя это развитие в одних случаях и сдерживая в других. Если бы люди находили бы все средства к существованию в готовом виде, они не имели бы стимулов к развитию. И, напротив, крайне суровая и однообразная среда оказывается также неблагоприятной.

Для каждого природного региона характерно состояние предельной ёмкости его освоения. Выход за определённые рамки неизбежно приводит к рассогласованию процессов самоорганизации; природная система, как говорится, «идёт вразнос». Беспредельное удовлетворение человеческих потребностей за счёт одной и той же территории невозможно. Только сочетание регионов, находящихся на разных стадиях освоения, обеспечивает действие законов самоорганизации.

Состояние предельной ёмкости невозможно и для нашей планеты в целом. Однако пока неравномерность экономико-политического развития разных стран, пространственно-климатическая дифференциация оболочки земного шара пока не достигшей критической точки, рост народонаселения сдерживают наступление этого кризисного состояния. Вопрос – как долго это будет продолжаться? Помочь ответить на этот вопрос отчасти может расширение знаний о строении, динамике и эволюции природных объектов, о механизме их самоорганизации. В принципе, научная корректность в рамках рассматриваемой темы требует более частого употребления не расплывчатого порой понятия «природа», а более чёткого – геосистема. Использование в качестве родового понятия «система» означает совокупность объектов, находящихся в определённых отношениях и связях между собой и образующих целостность, единство. Видовое понятие «географическая» обозначает принадлежность к Земле, наличие территориальной упорядоченности. Различают геосистемы, состоящие только из элементов природы – природные геосистемы, и состоящие из элементов природы, населения и хозяйства – интегральные геосистемы.

Системный подход позволяет сформировать задачи исследования природы, чётко определить их содержание, отличное от частных дисциплин. Он порождает новые точки роста исследований и расширяет перспективы практического использования их результатов. Назовём основные проблемы, входящие в учение о природных системах и характеризующие современные направления гуманитарной мысли:

– поиски рациональных приёмов качественной оценки природных и социальных процессов;

– рассмотрение проблем эволюции природы и использование палеогеографии;

– изучение влияния социально-экономических факторов на природную среду и научное прогнозирование;

– философское обоснование рационального использования природных ресурсов с учётом их восстановления;

– экспертиза проектов комплексного использования и охраны окружающей среды.

Вполне естественно, что названы только направления исследований, в то время как каждое из них включает целый ряд конкретных тем, относящихся к определённым видам социоприродных связей. И, разумеется, перечисленное не исчерпывает круга задач философии природы, а лишь характеризует её содержание.

В конце ХХ века все большее развитие получает синергетика - наука о сложном, о том, как в хаосе устанавливается определенный порядок, который, однако, рано или поздно разрушается. Интересно, что как в установлении, так и в разрушении порядка огромную роль играют маленькие воздействия (флуктуации). Благодаря этим воздействиям система в одних случаях приобретает упорядоченность, в других эта упорядоченность, исчерпав себя, разрушается, при этом система попадает в состояние неустойчивости. Смена режимов устойчивости и неустойчивости происходит в системах, где есть подвод вещества, энергии и информации. До развития синергетики наука рассматривала отдельно хаос и порядок, причем основное внимание уделялось именно порядку, ибо его можно описать относительно простыми математическими уравнениями. Синергетика выявляет пути зарождения в хаосе порядка, его поддержания и распада.

Представьте себе нагрев воды в кастрюле. За счет подвода энергии вода начинает нагреваться, появляются пузырьки воздуха в воде. А возникают они на случайных местах, в силу случайностей. Но если пузырек образовался, то в уже достаточно нагретой воде он увеличивается в размерах и поднимается к поверхности воды, где лопается. При нагревании воды хаотичность движения ее молекул возрастает, но именно в этом хаосе устанавливается порядок, развивается история капель, наполненных водяными парами.

Нечто аналогичное происходит в товарно-денежных отношениях. Здесь хаос - это рынок. Одни продают, другие покупают, при этом разброс чувств, мнений огромен. Но в хаосе рынка устанавливаются определенные закономерные отношения, которые изучает экономика как наука.

Сложной системой с хаосом и порядком является любой естественный язык. Филологи хорошо знают, что грамматические закономерности возникают случайным образом, одни случайности "вымирают", а другие, наоборот, приобретают все новых сторонников. Язык - это шум, хаос, в котором есть порядок.

Исходя из успехов синергетики ученые объясняют возникновение и развитие упорядоченных систем перестройкой хаоса. Все возникает из хаоса. Поскольку система "забывает" свои прошлые состояния, то неизвестно, что было до хаоса и в принципе это невозможно узнать.