Порядок из хаоса

Необходима, следовательно, теория, позволяющая количественно оценивать степень упорядоченности различных состояний в открытых системах, т.е. степень упорядоченности структур, возникающих из хаоса. Она, разумеется, должна базироваться на современной статистической теории неравновесных процессов.

«Спектр» систем, для описания которых необходима количественная оценка степени упорядоченности различных состояний, очень широк: от простейших систем до Вселенной. Изначальным может служить физический вакуум, который обладает максимально возможной степенью хаотичности и из которого при наличии управляющих параметров в открытых системах возникают структуры. Вопрос о выборе (определении) управляющих параметров в теории самоорганизации является одним из наиболее существенных и вместе с тем трудных. При наличии нескольких параметров порядка возможны различные пути самоорганизации — различные «сценарии» возникновения порядка из хаоса (гл. 6). При этом возникает возможность оптимального управления.

В качестве одной из характеристик степени упорядоченности можно использовать (при определенных дополнительных условиях) этропию Больцмана—Гиббса. Существенно, что в связи с исследованием сложных — хаотических (или, как часто говорят, стохастических) — движений динамических систем понятие энтропии расширилось. А. Н. Колмогоров ввел для таких систем понятие динамической энтропии. Ее называют также К-энтропия. (Об этом достаточно полно сказано в книге И. Пригожина и И. Стенгерс.) Основополагающими для теории динамического хаоса являются работы Н. С. Крылова. Возможность использования энтропии Больцмана—Гиббса для количественной характеристики степени упорядоченности при процессах самоорганизации в открытых системах не представляется очевидной. Здесь следует выделить два подхода.

В одном случае в изолированной системе происходит эволюция к равновесному состоянию. При этом энтропия системы монотонно возрастает и остается неизменной при достижении равновесного состояния. Этот результат был установлен Больцманом на примере разреженного газа. Он носит название Н-теоремы Больцмана.

В другом случае рассматривается совокупность стационарных состояний, отвечающих различным значениям управляющего параметра. Начало отсчета управляющего параметра может быть, в частности, выбрано таким образом, что его нулевому значению будет отвечать «состояние равновесия».

Аналог Н-теоремы Больцмана для открытых систем — так называемая S-теорема (Климонтович Ю. Л. Уменьшение энтропии в процессе самоорганизации. S-теорема. Письма в Журнал технической физики 1983, т. 8, с. 1412 и другие его работы) сводится к следующему: если за начало отсчета степени хаотичности принять «равновесное состояние», отвечающее нулевым значениям управляющих параметров, то по мере удаления от равновесного состояния вследствие изменения управляющего параметра значения энтропии, отнесенные к заданному значению средней энергии, уменьшаются.

Весьма важной особенностью книги И. Пригожина и И. Стенгерс является также тот факт, что рассмотрение весьма специальных вопросов чередуется в ней с анализом наиболее общих проблем развития познания и культуры. Соответственно с этим проблемы времени и развития представлены в книге в широком междисциплинарном и в том числе гуманитарном аспекте, включая анализ времени человеческого бытия.

Каждая историческая эпоха по-своему уникальна и неповторима, и в этом отношении время, в которое мы живем, не является исключением: оно также уникально и неповторимо. Однако, признавая этот факт и задаваясь вопросом, в чем, собственно говоря, конкретно заключается уникальность и неповторимость исторических эпох, мы до сих пор склонны разделять этот общий вопрос на два разных вопроса, один из которых адресован в прошлое, а другой в настоящее. Такая разделенность имеет свои основания, в том числе и исторические. Прошлые исторические события обычно воспринимаются нами как нечто уже ставшее, законченное, завершенное и неизменное. Мы полагаем себя как бы находящимся в позиции «внешних наблюдателей» по отношению к ним. Иное дело — настоящее, «теперь».

Мы живем в эпоху исключительной временной «уплотненности», стремительного научно-технического прогресса, грандиозных свершений человеческого духа; эпоху, насыщенную острыми социальными конфликтами, быстрыми, необратимыми изменениями, неотложными глобальными и региональными проблемами, в перечне которых самой первоочередной и безотлагательной является проблема прекращения и свертывания гонки ядерных вооружений на нашей планете и недопущение милитаризации космоса.