Закономерности Big History: от большого взрыва до сетей сверхразума

С точки зрения концепции Big History можно выявить некие общие паттерны (закономерности) эволюции от Big Bang до сетей сверхразума (социальных, коммуникационных сетей, электронного управления через Web 2.0, киберфизических систем). К таковым паттернам (закономерностям) относятся: цикличность эволюции, прохождение через критические точки (точки сингулярности), пространственная и временная неравномерность эволюции, ее нелинейность, инновационные сдвиги, креативная случайность и канализации эволюционного процесса.

Слово «эволюция» имеет целый ряд значений. Раньше обычно под эволюцией понимали плавное развитие без кризисов и революций. В теории сложных систем понятие «эволюция» приобретает новые глубокие смыслы, здесь оно означает развернутую в пространстве и времени, последовательность усложнения топологической и функциональной организации системы и улучшения качеств ее внутренних и внешних связей. То есть пространственно-временная сложность — это главная характеристика эволюционного процесса.

Звездную, химическую, биологическую, социальную, экономическую эволюцию и эволюцию других сложных систем с разных сторон исследовали многие ученые. К первым эволюционистам можно отнести Адама Смита (1723—1790), который четко сформулировал законы рыночной капиталистической эволюции и ответил на вопрос, куда она ведет — к общественному прогрессу; Ч. Дарвина, который открыл механизмы биологической эволюции, и также показал, что естественный отбор ведет к более высокой организации живых существ; К. Маркса, разработавшего теорию смены общественно-экономических формаций, и рассматривавшего развитие производительных сил и производственных отношений как базис для развития общества; советский химик А. П. Руденко (1925—2004), который разработал теорию эволюционного катализа, называемую им также теорией прогрессивной химической эволюции. Многие ученые отмечали неравномерность процесса эволюции, циклический характер, случайность и непредсказуемость и в то же время выделяли общие закономерности. Во многих работах проводилось сравнение механизмов и черт биологической и социальноэкономической эволюции, отмечались глубинные сходства и различия. Например, в работах А. В. Коротаева, А. В. Маркова, Л. Е. Гринина¹ проводится сравнение биологической и социальной макроэволюции, и по аналогии с биологическим термином вводится понятие «ароморфоз» по отношению к важным социальным изменениям, ведущим к историческому прогрессу общества. Некоторыми учеными осуществлялось сопоставление рыночной капиталистической экономики и естественного отбора в мире живой природы. Отмечалось, что Дарвин, возможно, заимствовал идеи из работ экономистов Т. Мальтуса и А. Смита, и, по сути, вывел теорию происхождения биологических видов из конкуренции и борьбы за существование в обществе.

К настоящему времени накоплен огромный материал по исследованию динамики сложных систем, изучению общих закономерностей и отдельных характеристик, выявлению сходств и различий. Обобщая его, отбирая самые важные факты, опираясь на свой опыт исследования сложных систем, мы с Е. С. Куркиной выделили следующие основные законы эволюции, которые, как отмечалось выше, в отличие от законов физики, надо понимать как принципы, или наиболее характерные тенденции^[1][2].

1. В процессе эволюции происходит усложнение структуры и организации системы, усложнение взаимодействий внутри нее и с окружающим миром. Вся структурная и функциональная сложность возникает в результате процессов конкуренции.

• 2. Эволюция происходит на границе порядка и хаоса, преемственности и изменчивости, закономерности и случайности. Эволюционирующие сложные структуры балансируют на краю хаоса (at the edge of chaos), что изучается в современной теории самоорганизованной критичности.
• 3. Процесс эволюции протекает в режиме с обострением и характеризуется сжатием пространственных и временных масштабов. Режим с обострением описывает основной тренд. Этот вывод, который следует из математических моделей эволюционных процессов в сложных системах, отвечает общей озабоченности специалистов по глобалистике. Так, А. Н. Чумаков отмечает: «Мы вступаем в эпоху кардинального и всеускоряющегося изменения структуры мировых связей и отношений, в то время как мировое сообщество адекватно на это не реагирует»^[3].
• 4. Время жизни сложной системы конечно. С одной стороны, чем сложнее система, тем она менее чувствительна к вариабельности внешних условий, лучше адаптируется к их изменению, и в этом смысле более устойчива. Именно поэтому эволюция шла и идет по возрастанию сложности. С другой стороны, чем сложнее структура системы, тем больше функциональных и архитектурных элементов она содержит, тем труднее поддерживать внутренний баланс, или гармонию между всеми ее элементами, тем она менее устойчива по отношению к внутренним флуктуациям. Это говорит о хрупкости сложной системы. Сложные системы, как правило, разваливаются изнутри. В последние десятилетия мы были свидетелями того, как разваливались государства (СССР, Югославия, Чехословакия, Грузия и др.) и революционным путем сменялись политические режимы (Киргизия, Египет, Тунис, Ливия и т. д.), и все эти события происходили из-за накопившихся внутренних противоречий и проблем почти без вмешательства извне. Внешние воздействия и угрозы наоборот, как правило, объединяют и сплачивают нацию. И сейчас в период большой нестабильности нашего мира ничего так не соединяет народы, как общие угрозы терроризма, эпидемий, глобального потепления или нового ледникового периода, падения большого космического тела и т. п.
• 5. Эволюция сложной системы имеет циклический характер. Периоды бурного развития чередуются с периодами спада, кризиса. На очередном цикле эволюции появляются новые лидеры эволюции, новые более сложноорганизованные в архитектурном и функциональном плане структуры, при этом сложность возрастает дискретно, скачками.
• 6. Циклы неравнозначны, они имеют тенденцию к сокращению и происходят вокруг растущего во взрывном режиме основного тренда. Это дает представление об эволюции как о развитии по восходящей спирали, циклы — это витки спирали.

• 7. В процессе эволюции возрастает пространственная неоднородность, усиливаются процессы концентрации; происходит все большее расслоение системы.
• 8. Значительные этапы эволюции заканчиваются критическими точками, точками сингулярности, пройдя через которые система вступает в качественно новую фазу эволюции.

Режимы с обострением могут описывать как основной тренд развития системы, так и отдельные этапы эволюции. В режиме с обострением развивается не только вся система, как целое, но составляющие ее подсистемы, находящиеся на разных иерархических уровнях. Поднимаясь на междисциплинарный уровень и отвлекаясь от конкретной природы системы, можно установить общие законы эволюции нелинейного мира, через призму развития в режиме с обострением пространственных структур.

Некоторые основные понятия и законы эволюции структур, развивающихся в режиме с обострением, были сформулированы в наших с С. П. Курдюмовым работах¹, а в последующем применительно к глобальной истории в работах с Е. С. Куркиной^[4][5]. Это, во-первых, понятие «собственные функции нелинейной среды» — строго определенного, дискретного набора пространственных структур, которые могут возникать, эволюционировать и трансформироваться в данной открытой и нелинейной среде. Во-вторых, это понятие «темпомир структуры», связывающее время жизни структуры со скоростью (темпом) ее эволюции. В-третьих, это принцип нелинейного синтеза, или коэволюции, объясняющий, как простые структуры «разного возраста» могут быть интегрированы в единую сложную структуру.

Принцип нелинейного синтеза включает в себя следующие фундаментальные представления.

Сложность структуры связана с когерентностью. Под когерентностью мы понимаем согласование темпов жизни структур посредством диффузионных, диссипативных процессов, являющихся макроскопическим проявлением хаоса. Для построения сложной организации необходимо когерентно соединить подструктуры внутри нее, синхронизировать темп их эволюции. В результате объединения структуры попадают в один темпомир, значит, приобретают один и тот же момент обострения, начинают «жить» в одном темпе.

Для создания сложной структуры, очевидно, необходимо уметь соединять структуры «разного возраста», развивающиеся в различном темпе структуры, необходимо включать элементы «памяти», будь то биологическая память, ДНК, или память культуры, культурные традиции. Поскольку структуры-аттракторы, характеризующие развитые (установившиеся) стадии эволюции структур нелинейного мира, описываются инвариантно-групповыми решениями, постольку пространственные и временные характеристики структур-процессов оказываются неразрывно связанными. Динамика развития сложной структуры требует согласованного (с одним моментом обострения) развития подструктур «разного возраста» внутри нее, а это, как правило, приводит к нарушению пространственной симметрии. Включение «памяти» (элементов прошлого) означает нарушение симметрии в пространстве.

Не какие угодно структуры и не как угодно, не при любой степени связи и не на каких угодно стадиях развития, могут быть объединены в сложную структуру. Существует ограниченный набор способов объединения, способов построения сложного эволюционного целого. Избирательность, квантованностъ способов объединения частей в целое связана с накладываемым требованием существования в одном темпомире, т. е. развития с одним моментом обострения. Это физическая основа квантования при интеграции сложных эволюционирующих структур^[6]. Если объединяемые структуры имеют разный, даже немного отличающийся момент обострения, то вблизи обострения (особенности) они будут развиваться несравнимо по интенсивности.

Синтез простых эволюционирующих структур в одну сложную происходит посредством установления общего темпа их эволюции. Причем интенсивность процессов в различных фрагментах сложной структуры (скажем, для социальной среды — уровень экономического развития, качество жизни, информационное обеспечение и т. д. в различных странах) может быть разной. Сам факт интеграции означает, что структуры, ставшие частью единой сложной структуры, начинают эволюционировать в одном темпе.

Можно сформулировать правила нарушения симметрии при соединении разновозрастных структур в целое, указать оптимальную степень связи (пересечения областей локализации) подструктур внутри сложной структуры, топологию их расположения, законы смены режима и другие факторы, обеспечивающие устойчивое совместное развитие в одном темпомире. При объединении структур величина максимумов интенсивности происходящих в них процессов должна быть определенным образом согласована с расстоянием от центра. Три структуры, имеющие одинаковые максимумы интенсивности (уровни развития), объединяясь, располагаются в вершинах равностороннего треугольника. Если одна из структур более развита, то равносторонний треугольник превращается в равнобедренный: большая интенсивность горения «компенсируется» ее большим расстоянием от центра симметрии. Но в этом механизме «компенсации» нет непрерывности, т. е. большинство промежуточных состояний неустойчиво, и лишь избранные, определенные конфигурации структур метастабильно устойчивы. Компенсация величины максимума ее большим расстоянием от центра работает на дискретном, квантованном поле возможностей интеграции.

При увеличении максимумов интенсивности, расстояние между ними уменьшается («сходящиеся волны горения»), а при их уменьшении, наоборот, увеличивается. Структуры с разными мощностями интенсивности можно объединить, располагая их на разных расстояниях от центра и соблюдая определенные формы организации.

Фактором объединения сложных социальных структур является некий аналог хаоса, флуктуаций, диссипации, рынок в обобщенном смысле этого слова. Хаос (т. е. обменные процессы разного рода), таким образом, играет конструктивную роль не только в процессах выбора пути эволюции, но и в процессах построения сложного эволюционного целого. Фигурально выражаясь, хаос выступает в качестве клея, который связывает части в единое целое.

При правильном объединении отношение максимумов более развитых структур к структурам менее развитым остается постоянным, т. е. малые структуры не выпадают в другой темпомир, не становятся фоном для развития структур с большим максимумом, не происходит распад темпомиров. Кроме того, при правильно организованном эволюционном целом оно начинает развиваться в темпе, который выше, чем был темп быстрее всех развивавшейся структуры до объединения.

Путь к единению, к интеграции различных частей в целое не является равномерным, постоянным и однонаправленным. Эволюционное восхождение к все более сложным формам и организациям проходит через ряд циклов распада и интеграции, отпадения от целого и включения в него, торможения хода процессов и их ускорения, подъема.

Из теории самоорганизации следует, что всякие открытые системы с сильной нелинейностью, скорее всего, пульсируют. Они подвергаются естественным колебаниям развития: тенденции дифференциации сменяются интеграцией, разбегание — сближением, ослабление связей — их усилением. По-видимому, мир идет к единству не монотонно, а через пульсации, посредством чередования распадов (хотя бы частичных) и более мощных объединений. Это представление резонирует с восточными образами «ритмов жизни» мира, с китайским символом Инь-Ян.

Циклы возрастания интенсивности процессов и падения их интенсивности, распада и объединения частей составляют внутреннюю закономерность нелинейных процессов, они заложены в самой их нелинейности. Любые сложные организации вблизи момента максимального, кульминационного развития (момента обострения процессов) демонстрируют внутреннюю неустойчивость к малым возмущениям, подвергаются угрозе распада.

История свидетельствует, что мировые империи, максимально разрастаясь и укрепляясь, в конце концов распадались, иногда полностью, бесследно исчезали. И если наблюдается начало распада какой-либо геополитической целостности, на основании синергетики резонно поставить вопрос, достаточна ли доля хаоса в системе, достаточно ли сильны ее общие диффузионные свойства, чтобы возникла флуктуация, поворачивающая процессы в обратную сторону, переключающая их на HS-режим^[7] возобновления связей, затухания процессов в центральной части и их активизации на периферии структуры. Если константы диффузионных свойств системы невелики, то прежние интенсивные процессы развития могут просто затухнуть, сойти на нет.

Таким образом, фундаментальный принцип поведения нелинейных систем — это периодическое чередование стадий эволюции и инволюции, развертывания и свертывания, взрыва активности, увеличения интенсивности процессов и их затухания, ослабления, схождения к центру, интеграции и расхождения, дезинтеграции, хотя бы частичного распада. Здесь существуют глубокие аналогии с историческими свидетельствами гибели цивилизаций и распада империй, с циклами Н. Д. Кондратьева, колебательными режимами Дж. К. Гелбрайта, этногенетическими ритмами Л. Н. Гумилева.

На начальной стадии становления сложной структуры важна топологически правильная ее организация. Объединяясь в сложную, структуры не просто складываются, входят в неизменном, недеформированном виде. Они определенным образом трансформируются, наслаиваются друг на друга, пересекаются, при этом какие-то их части выпадают. Как говорят физики, имеет место перекрытие с дефектом энергии. Это означает, что объединение приводит к экономии, к уменьшению «выжигания среды», к меньшему расходу материальных и человеческих затрат и усилий. Сама топологически правильная организация структур в единую эволюционирующую структуру приводит к тому, что приближается момент обострения, максимального развития. Целое развивается быстрее составляющих его частей. Выгоднее развиваться вместе, ибо это связано с экономией материальных (в частности, энергетических) и духовных затрат. Причем каждый новый способ топологически правильного объединения структур, возникновение каждого следующего (с большими показателями нелинейности) слоя иерархической организации ускоряет темп развития целого и составляющих его частей.

• [1] Гринин Л. Е., Коротаев А. В. Социальная макроэволюция: генезис и трансформации Мир-Системы. М.: URSS, 2009.
• [2] Князева Е. Н., Куркина Е. С. Пространственно-временная динамика эволюции процессов в сложных системах // Инновационная сложность. СПб.: Алетейя, 2016. С. 185—217.
• [3] Чумаков А. Н. Теоретико-методологические основания исследований процессовглобализации. С. 33.
• [4] Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Основания синергетики. Синергетическое мировиде-ние. 3-е изд., доп. М.: УРСС, 2010; Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Синергетика: нелинейность времени и ландшафты коэволюции.
• [5] Князева Е. Н., Куркина Е. С. Глобальная динамика мирового сообщества // Историческая психология и социология истории. 2009. Т. 9. № 1. С. 129—153.
• [6] См.: Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Антропный принцип в синергетике. С. 62—79.
• [7] HS-режим — один из типов развертывания процессов в открытой нелинейнойсреде, когда отсутствует локализация, происходит размывание структур. Это режимнеограниченно разбегающейся от центра волны. Данный режим имеет место в том случае, если диссипативный, размывающий фактор интенсивнее, чем фактор локализации, работа нелинейного источника энергии. Н в названии этого режима означает higher (выше), т. е. процессы в нем развиваются быстрее, чем в S-режиме.