Инновационная сложность - Страница 30
Мир пришел к понятию системы, как единству активного и пассивного начал, как множества определенным образом связанных частей целого, выделенных в некотором отношении элементов, как тождества простого и сложного, определенного и неопределенного и т. п.
Системы подразделяются на детерминированные, вероятностные и промежуточные между ними – самоорганизующиеся. В первых господствуют причинно-следственные отношения. Обычно это материальные тела, которые, следуя принципу простоты, можно абстрагировать до образа материальной точки, методы описания движения которой освоены наукой. Таковы детерминированные системы. Каждое последующее их положение может быть предсказано на основе уравнений, описывающих гладкие (без изломов и разрывов) траектории их движения. Представим, что система расщепилась на две. Тогда движение должно изучаться в их взаимовлиянии. Но дальнейшее расщепление приводит к непреодолимым трудностям: уже задача описания движения трех тел представляет собой крепкий орешек для классической науки, на котором та, фигурально говоря, сломала зубы.
Во вторых же системах, а именно – вероятностных, напротив, действует постулат независимых испытаний, т. е. каждый отдельно взятый опыт должен быть поставлен вне всякой связи с другим, ему аналогичным. В этом контексте на все вероятностно трактуемые события налагается условие независимости их друг от друга. Таков основной постулат классической теории вероятностей. О нем нередко забывают, используя без коррекций и оговорок эту теорию применительно к реальной макродействительности, т. е. по отношению к системам геологическим, биологическим, социологическим (прогнозы и зондаж общественного мнения, ввиду их некорректности, как и следовало ожидать, очень часто несостоятельные, далекие от действительности). Более адекватным было бы исходить из новой, неклассической теории вероятности событий как частично зависимых и на этой основе создать новую эпистемологию и новую квантовую теорию макромира, описывающую эволюцию и динамику систем природы и общества. В описывающей события субатомного мира классической квантовой теории (механике, теории поля, электродинамике и пр.) основным орудием служит волновая функция, аргументы которой неименованные величины, вероятности. Поэтому иногда говорят (в частности, так высказался известный немецкий физик К. Ф. Вейцзеккер), что «квантовая теория есть не что иное как общая теория вероятностей»[117].
Открытые системы (О.С.) – понятие более широкое, чем системы проточные. Это их отдельный класс, хотя и достаточно большой. Антипод О.С. – системы закрытые, т. е. без каналов сообщения со средой, без входящих в них возмущений и выходящих из них потоков. В «чистом виде» закрытых систем реально не существует: тот или иной субстрат так или иначе проникает в систему, которая выделяет в среду продукты отторжения. Иное дело – в какой мере и можно ли этим пренебречь за мизерностью самого явления. Возникает вопрос о степенях открытости и степенях закрытости, о каналах обмена и взаимодействия со средой – на регулярной основе или нерегулярной, хаотическим образом.
Проточные системы (П.С.) – разновидность открытых систем с регулярными потоками на «входе» (стоки) и «выходе» (источники). Стационарный режим, в них устанавливающийся, говорит о балансе источников и стоков, уравновешенности поступления и оттока субстрата. Каковы же их типы, виды, формы?
Подразделяются (как отмечалось выше): по основной диспозиции – на материальные и идеальные; по степени проявления предиката «проточности» (т. е. по интенсивности, мере); по характеру вещества – косное, живое, социальное, – соответственно: неорганические, биологические, социальные; по признаку устойчивости – стационарные, установившиеся, колеблющиеся, затухающие либо нарастающие, спорадические (случайные, единичные, происходящие раз-от-разу). Само по себе их качественное многообразие есть важнейший предмет для изучения. Продумать – каковы могут быть еще классы, группы, формы, типологические подразделения П.С.
Например, Солнце (вообще – любая звезда) как система открытая (в одну сторону, по современным представлениям), как излучающее тело – относится ли к разряду проточных систем, если со стороны вакуума в нее не вливается энергия, делая ее «белой дырой»? Если нет-то чем обусловлен нарушающий все естественные представления режим его энергоотдачи (в частности, он противоречит второму началу, которое гласит, что энтропия системы со временем возрастает при отсутствии внешней подпитки ресурсом для восстановления ее внутренних порядков и компенсации расточаемого вовне субстрата). И что есть в данном случае ровный, стационарный режим излучения светила, какова природа его неослабности, где кроется источник энергии, излучаемой многие миллионы и миллиарды лет в гигантских масштабах? Не в распаде ли запредельно далеких в Периодической системе, пока еще неизвестных, трансурановых элементов? Если да – то откуда поступает субстрат и какова его природа, чтобы питать эту гигантскую печь Вселенной и ему подобные образования? Вакуум как источник энергии или нечто иное – каковы на сей счет существующие научные гипотезы? Если система непроточная, но открытая, – она долго существовать в таком состоянии не может: мыльный пузырь, шаровая молния, болото, ледники, кометы и пр. Все они в масштабе собственного времени рано или поздно гибнут, не будучи подпитываемыми субстратом извне и не получающие ничего на восстановление внутренней организации. В последнем случае, если комета не разрушается до конца, превращаясь в распределенный по орбите песок (таковы Леониды, Персеиды и другие совокупности оставшегося от комет и распределенного по их орбитам вещества), а сохранит ядро, то, уходя на периферию планетной системы, удаляясь от светила, вокруг которого она движется по эллиптической или параболической орбите, она обрастает межзвездной пылью и газами – субстратом, выброшенным планетами-гигантами и «подобранным» ею по пути. Черные дыры вселенной, представляющие собой стоки, – парадоксальные объекты. Должны быть идущие от них пути выхода субстрата. Уходит ли он в вакуум или в иное место – предстоит выяснить, чтобы составить непротиворечивую картину мироздания. Идея открытой проточной системы тут концептуально плодотворна.
Наша планета – проточная система. Она принимает из космоса метеоритное вещество, а отдает легкие газы – водород и другие – в высоких слоях стратосферы через расщепление сложных молекул под действием лучей Солнца.
Биологические системы: биота в целом, биоорганизмы, сообщества (ценозы), экологические системы и пр. Систему «хищник – жертва» (например, «лисы – зайцы») можно рассматривать как проточную, основанную на трофических связях: часть биопродукции заячьего племени идет на корм лисам и другим хищникам, регулируя ее мерное, гармоничное, пропорционированное состояние.
Более сложные системы, состоящие из зеленой массы (трава), травоядных, хищников и простейших (актиномицеты и бактерии, разлагающие отмершую материю до состояния питательного субстрата для растений) представляют интерес для изучения во многих отношениях. Например, какова должна быть ее организация и ее инварианты, чтобы эта четырехэлементная система работала с минимумом издержек, т. е. наиболее эффективно. Когда она работает в относительно низком темпе, а когда интенсивно? Привходящий в эту четырехэлементную систему поток солнечной энергии (не считая воздуха и воды) гарантирует наработку хлорофилла, который есть самое великое чудо, от чего зависит земная жизнь.
Отдельно надлежит осветить роль инвариантов, без опоры на которые нет и устойчивого функционирования. Инвариантами могут фигурировать некие твердые отношения, законы, принципы, константы, значения меры (узловые), теоремы, свойства симметрии, критерии движения как комбинации количественных параметров, именованных величин. Например, такие критерии как числа Маха, Рейнольдса, Прандтля, Нуссельта и др. – разработанные в теории движения (истекания) газов и несжимаемых жидкостей и т. п.