Роль системных представлений в анализе структурных уровней организации материи

К XXI веку наука подошла, имея в своем арсенале достаточно стройную концепцию устройства материального мира. В ее основе лежит принцип системности, требующий рассматривать мир как иерархическую композицию сложноподчиненных объектов, каждый их которых представляет определенную систему.

Общая теория систем (основоположниками которой принято считать, в частности, А. А. Богданова и Л. фон Берталанфи) с точки зрения науки является весьма удачной попыткой решения старой научной проблемы: соотношения части и целого. Давно подмечено, что целое практически всегда «больше» составляющих его частей. Оно обладает некими интегративными свойствами, которые отсутствуют у каждой из частей по отдельности. Так, любая деталь автомобиля сама по себе ехать не может. А вот собранные в определенном порядке вместе, они превращаются в средство передвижения. Новые свойства появляются даже у так называемой «суммативной целостности», т. е. просто собранных вместе однородных объектов.

Откуда же берутся эти новые свойства? Общий ответ: из организации, из способа соединения и взаимодействия частей внутри целого. Замысел системного подхода и направлен на выявление таких интегративных (системных) свойств. А возможности их появления безграничны. Вспомните хотя бы органическую химию: какое множество самых разнообразных веществ образуется в результате элементарной перегруппировки связей между всего лишь несколькими химическими элементами, среди которых первую скрипку играет углерод! (Между прочим, из 8 миллионов известной нынешней химии соединений 96% — органические, т. е. соединения на основе углерода.) Отсюда сам собою напрашивается вывод о том, что предполагаемая неисчерпаемость материи коренится не в разнообразии ее субстратной основы (атомов или элементарных частиц), а в потенциально неограниченных возможностях организационной, структурной перестройки пусть даже и ограниченного количества исходных единиц. (Как, скажем, в любом языке: из небольшого числа букв алфавита можно составить бесконечное число слов, просто меняя эти буквы местами.).

Таким образом, современная научная мысль главный акцент делает на организационном, структурном моделировании материального мира. А системный анализ — одно из главных средств построения таких моделей.

Его базовые понятия: система, структура, элемент. Под системой обычно понимают любое упорядоченное множество элементов, взаимосвязи между которыми сильнее их связей с внешней средой. Элемент — минимальный, неразложимый далее компонент системы. Данные понятия, разумеется, относительны и соотносительны. Человека, например, можно рассматривать и как элемент системы «общество», и как самостоятельную систему, состоящую в свою очередь из множества собственных элементов. Структурой же принято называть способ связи элементов системы между собой. Это — наиболее устойчивый, инвариантный аспект системы.

Применение системного подхода со всем его понятийным аппаратом к миру в целом позволяет составить достаточно стройную и упорядоченную картину его функционирования. Весь известный нам мир (Вселенная) представляет собой целостную систему (границы которой, если они вообще есть, пока точно не определены), состоящую из множества взаимосвязанных элементов (подсистем), каждый из которых также может рассматриваться как целостная система, имеющая свой набор элементов. Критерий выделения элементов (подсистем) внутри даже самой большой системы (Вселенной) несложен: наличие некоторого множества материальных объектов, имеющих одинаковую структуру. Так, все те же атомы ста с лишним химических элементов, конечно же, отличаются друг от друга (тем более, что их разнообразят ионы, изотопы и пр.), но структура у них всех схожа — положительно заряженное ядро, окруженное электронными оболочками. Что позволяет отнести эти материальные объекты к одному классу. То же и с молекулами: их многообразие базируется на одинаковой структуре — ядра атомов стягиваются общими электронными оболочками.

Такие классы материальных объектов, имеющих одинаковую структуру, называются структурными уровнями организации материи. Они представляют собой как бы наиболее крупные звенья, «этажи» в организационной иерархии нашего мира. Воспроизвести ныне принятую общую схему системной организации материального мира не трудно. Сначала по сложности организации выделяем три больших типа систем: 1) системы неживой природы, 2) биосистемы и 3) системы социальные (что соответствует выделенным нами ранее видам бытия). А далее внутри каждого из этих типов систем ищем структурные уровни, т. е. большие классы систем со схожей структурой.

В неживой природе это: физический вакуум, элементарные частицы, поля, атомы, молекулы, макроскопические тела, планеты, звезды, галактики и Метагалактика, или Вселенная.

В природе живой структурными уровнями считают: нуклеиновые кислоты и белки, клетки, многоклеточные организмы, популяции, биоценозы и всю биосферу в целом.

В организации общественной жизни отчетливо просматриваются системы и подсистемы человеческого действия (материальное производство, духовное производство, регулятивные подсистемы: политика, право и мораль, социальная сфера как подсистема производства и воспроизводства самого человека). Кроме того, структурные уровни общества образуют и естественно-исторически складывающиеся социальные общности: род, семья, этнос, человечество в целом.

Концепция структурных уровней организации материи рисует «статическую» проекцию материального мира, дает нам его сегодняшнюю «фотографию». Естественен вопрос: а что было на этой «фотографии» в прошлом? Современная наука полагает, что она знает ответ на этот вопрос в диапазоне 15−20 миллиардов лет (концепция Большого взрыва). В соответствии с этим ответом нынешняя системно-структурная организация Вселенной сложилась в результате ее длительной эволюции, в процессе которой последовательно рождались все известные на сегодня структурные уровни материи. Таким образом, наблюдаемая ныне организация материального мира есть результат его самодвижения, развития.