| НОВЫЕ ТЕОРИИ | 10100100010011011 |
 |
| 101001000100110111001 |
| НОВЫЕ ТЕОРИИ | 10100100010011011 |
|
| 101001000100110111001 |
Д. Н. Александров, академик РАЕН, доктор исторических наук, профессор
Синэнергетика – масштабный синтез гуманитарных и естественных наук, является методологией всех фундаментальных наук и главным методом нового научного направления, объединяющего все фундаментальные науки – организмики. Необходимо отметить, что в данной работе раскрывается и анализируется такое понятие, как «синэнергетика», дается обзор литературы и основных теоретических понятий. В работе также дан анализ составной части синэнергетики – фрактальной геометрии. Составной частью синэнергетики является фрактальный подход – теория бесконечно расширяющегося пространства.
Термин «синэнергетика» происходит от греческого «синэргена» – содействие, сотрудничество. Синэнергетику можно рассматривать как основную социальную парадигму. Синэнергетика – метасинтез гуманитарных и естественных наук как методология фундаментальных наук.
Г. Хакен акцентирует внимание на согласованности взаимодействия частей при образовании структуры как единого целого. Следует отметить, что большинство учебников, словарей, справочников обходят данную проблему полным молчанием. Но, как бы то ни было, известен синэнергетический подход И. Забусского, синэнергетика Ч. Шеррингтона и С. Улама.
Ч. Шеррингтон называл синэнергетическим, или интерактивным, согласованное воздействие нервной системы (спинного мозга) при управлении мышечными движениями. Улам был непосредственным участником одного из первых экспериментов на ЭВМ.
Решение проблемы Ферми – Пасты – Улама было получено в начале 60-х годов И. Забусским и М. Крускалом, доказавшими, что система Ферми – Пасты – Улама представляет собой разностный аналог. И. Забусский пришел к выводу о необходимости единого синтетического подхода.
Хакен так охарактеризовал синэнергетику:
«Данная конференция, как и все предыдущие, показала, что между проведением совершенно различных систем, изучаемых различными науками, существуют поистине удивительные аналоги… Синэнергетика существует не сама по себе, а связана с другими науками по крайней мере двояко. Во-первых, изучаемые синэнергетикой системы относятся к компетенции различных наук.
Во-вторых, другие науки привносят в синэнергетику свои идеи… В точках бифуркации решающее значение имеют флюктуации, т. е. стохастические процессы… В равновесной статистической механике не существуют самоподдерживающиеся колебания. В равновесной термодинамике широко используются такие понятия, как энтропия, производство энтропии…
Для науки безразлично, будет ли она называться «синэнергетикой». Важно, что она существует».
В свет вышла работа Ю. А. Данилова и Б. Б. Кадомцева «Что такое синэнергетика». В работе содержится краткий обзор основных достижений и говорится следующее:
«… Ненужность строгих определений. Первая из знаменитых «лекций по колебаниям» Л. И. Мандельштама начинается словами: «Совсем не легко дать определение того, что составляет предмет теории колебаний» и далее: «Было бы бесплодным педантизмом стараться «точно» определить, какими именно процессами занимается теория колебаний. Важно не это. Важно выделить руководящие идеи, основные общие закономерности. В теории колебаний эти закономерности очень специфичны, очень своеобразны, их нужно не просто «знать», а они должны войти в плоть и кровь».
Сказанное в полной мере относится и к X-науке, если под X понимать пока не установившееся название еще не сложившегося исследования процессов самоорганизации и образования, поддержания и распада структур в системах самой различной природы (физических, химических, биологических и т. д.).
Профессор Борис Чендов (Болгарская Академия наук) в статье «Междисциплинарный подход и проблема исследования сложных самоорганизующихся систем» писал:
«… прежде всего отметим, что междисциплинарный подход в научном сознании вовсе не сводится к тому, чтобы совместно рассматривали проблемы из разных областей науки. Конечно, совместное рассмотрение проблем, принадлежащих разным, иногда отстоящим далеко друг от друга, наукам, характеризующимся порой весьма разными формами и средствами требования к ученому, обязательно имеет место в междисциплинарных исследованиях, причем как раз оно составляет первый элемент их характеристики. Иначе говоря, его наличие представляет собой необходимое условие для того, чтобы считали данное исследование междисциплинарным. Но притом оно вовсе не является достаточным условием для этого…».
В отличие от упомянутых выше типов случаев, когда говорим о междисциплинарном подходе в современной науке, мы имеем в виду, прежде всего новый синтез научных проблем по отношению их к канонической классификации, имеющей как объективно-структурные основания наличие в самой действительности особых структурных связей, которые не учитываются в канонической классификации науки.
Вышла работа В. Буданова «Язык науки или наука языка». Автор полагает, что «эффективность мягкого моделирования в гуманитарных науках на основе глубинной общности языков науки и иных языков культуры – сегодня единственная надежда на междисциплинарный диалог естественника и гуманитария.
Здесь мы обсудим проблемы языка, познания, мышления, имеющие яркие претензии, единые не только для когнитивной психологии, но и для точного естествознания и математики, обнажающие междисциплинарный эпистемологический базис культуры…».
Сознание созерцания исторично, и опирается в начальной и конечной фазах на продукты сознания осмысления, уже свернутые ранее онтологические единицы имена-смыслы, которые так и не распаковываются без дополнительной активизации сознания осмысления. В срединной фазе собственно созерцания происходят невербализируемые, несобытийные процессы типа параллельных вычислений в компьютерных сетях – интуитивная фаза.
Речь и логическое мышление возникли в качестве социального продукта.
В этом направлении были выполнены следующие работы: Буданов В. Г. «Делокализация как обретение смысла, к опыту междисциплинарных технологий». В книге (ред. Аршинов В. И.) «Онтология и эпистемология синэнергетики», М., ИФ РАН, 1997. Буданов В. Г. «Когнитивная физика или когнитивная психология. О величии и тщетности событийного языка». В книге «Событие и смысл. Синэнергетический опыт языка», М., ИФ РАН, 1999 г.
Аршинов В. И., Буданов В. Г. «Синэнергетика наблюдения как познавательный процесс». В книге «Философия, наука, цивилизация», М., 1999 г.
Чернавский Д. «Информация, самоорганизация, мышление». В книге «Синэнергетика - 3», М., МГУ, 2000 г.
К синэнергетике определенное отношение имеет книга Владислава Валерьевича Тарасенко – научного сотрудника института философии Российской Академии наук, руководителя ряда инновационных и консультационных проектов. Книга «Фрактальная логика» (М., 2002 г.) была одобрена известными специалистами в области философии, методологии науки. Академик Российской Академии наук Ю. С. Степанов подчеркнул: «Тема этой книги несет с собой стиль: как сказал первооткрыватель фракталов Бенуа Мандельброт – «Это обдуманно одновременно и строгое исследование, и популяризация». Владислав Тарасенко теперь уже развивает и тему, и стиль, и ее историю».
«Книга Владислава Тарасенко – увлекательный путеводитель по новому, чарующему миру фрактальной логики, о том, как она приоткрывается в новом диалоге человека и природы на рубеже тысячелетий» – Владимир Аршинов, зав. сектором философских проблем международных исследований ИФ РАН. «В научном исследовании всегда имеются какие-то детали, которые ученый не удостаивает особым вниманием в процессе верификации точной теории. Такого рода личностная изобретательность является неотъемлемой чертой науки».
Математические «монстры» (затем преобразившиеся во фракталы) – яркий пример личностной изобретательности научного сообщества, не желающего принимать «в свою компанию» то, что «противоречит здравому смыслу».
По аналогии с интерпретацией квантово-механических событий копенгагенской школой Бора и Гейзенберга можно предположить, что при соотнесении природного феномена с предметами разных теорий (фрактальной геометрией и геометрией Евклида) образуются комплементарные предложения, по крайней мере одно из которых может быть определенным, тогда как другое – не определено.
«Два высказывания находятся в отношении дополнительности, если и только если:
Данные утверждения могут быть записаны в «трехзначной» логике Рейхенбаха:
A - A → – B → BV – B → – –A
V – обычная дизьюнкция,
→ – альтернативная (по Рейхенбаху).
Импликация, – – «циклическое» отрицание.
Это подчеркивал профессор В. С. Меськов в монографии «Очерки по логике квантовой механики», М., 1986 г.
Академик Б.Б. Кадомцев и доктор наук Ю.А. Данилов подчеркивали:
«Мандельброт обратил внимание на то, что довольно широко распространенное мнение о том, будто размерность является внутренней характеристикой тела, поверхности или кривой, неверно (в действительности, размерность объекта зависит от наблюдателя, точнее, от связи объекта с внешним миром).
Суть дела нетрудно уяснить из следующего наглядного примера. Представим себе, что мы рассматриваем клубок ниток. Если расстояние, отделяющее нас от клубка, достаточно велико, то клубок мы видим как точку, лишенную какой бы то ни было внутренней структуры, т. е. геометрический объект с евклидовой (интуитивно воспринимаемой) размерностью O.
Приблизив клубок на некоторое расстояние, мы будем видеть его как плоский диск, т. е. геометрический объект размерности.
Приблизившись к клубку еще на несколько шагов, мы увидим его в виде шарика, но не сможем различить отдельные нити – клубок станет геометрическим объектом размерности.
При дальнейшем приближении к клубку мы увидим, что он состоит из нитей, т. е. евклидова размерность клубка станет равной.
Наконец, если бы разрешающая способность наших глаз позволяла нам различать отдельные атомы, то, проникнув внутрь нити, мы увидели бы отдельные точки – клубок рассыпался бы на атомы, стал геометрическим объектом размерности O».
«Но если размерность зависит от конкретных условий, то ее можно выбирать по-разному. Математики накопили довольно большой запас различных определений размерности. Наиболее рациональный выбор определения размерности зависит от того, для чего мы хотим использовать это определение. Ситуация с выбором размерности вполне аналогична ситуации с вопросом: «Сколько пальцев у меня на руках: 3+7 или 2+8?». До тех пор, пока мы не вздумали надеть перчатки, любой ответ можно считать одинаково правильным. Но стоит лишь натянуть перчатки, как ответ на вопрос становится однозначным: «5+5».
Заслуживает особого внимания монография Президента Российской Академии Естественных наук, академика РАЕН, профессора О. Л. Кузнецова (в соавторстве с докторами наук П. Г. Кузнецовым и Б. Е. Большаковым): «Устойчивое развитие: синтез естественных и гуманитарных наук». Авторы дают научное определение научному мировоззрению: «Это, прежде всего, отношение к окружающему миру, не противоречащее основным принципам научного поиска, опирающимся на многократно проверенные и подтвержденные истины». Авторы выделяют несколько закономерностей:
Основными базовыми понятиями являются:
Все частные системы координат находятся под жестким контролем общих законов сохранения. Использование символов обеспечивает обозримость записей:
Молекулярную биологию можно представить следующим образом:
Три дисциплины можно представить как три источника и составные части молекулярной биологии.
Синэнергетика имеет однозначно-определенное проблемное поле. В XV веке в период выхода из схоластики плюрализма мнений Н. Кузанский определил ум как измерение. У нас хорошо известна латинская поговорка: «В здоровом теле – здоровый дух». В этом смысле «Умный» – это человек, «измеряющий дух».
Человек умный – человек, измеряющий по существу все фундаментальные проблемы каждой науки и проблемы установления связей между науками – это две стороны единой проблемы синтеза наук в системе природа – общество – человек.
Язык пространства – времени является тем инвариантным языком, который позволяет «сшить» систему в целое, и рассмотреть все предметные области как группу преобразований с инвариантом. Этот язык будем называть универсальным, он дает возможность выражать понятия и законы во всех предметных областях в устойчивых пространственно-временных мерах.
Синэнергетика может решить главную проблему: связи гуманитарных и естественных наук. Однако при этом возникают некие проблемы (локальные задачи):
Американский математик Марстон Морс исследовал бесконечную двоичную последовательность чисел, образованную из нуля преобразованием нуля в последовательность 01, а единицы в последовательность 10.
Монадология – решение прямой и обратной задачи по конструкции монады (изображения бесконечного множества или изображения бесконечной функции).
Авторы теории «фрактальной геометрии» вводят следующую последовательность: кортеж – конечная последовательность, упорядоченный набор компонентов – элементов кортежа. Логический кортеж – кортеж, составленный из логических значений, принятых в данной 4-х значной логике.
Кортежи бывают:
Примеры:
Фрактальная геометрия оперирует парадоксальными геометрическими предметами, результаты измерения которых (длина, площадь, объем) устремлены к бесконечности. В качестве начальной (а потому неточной) метафоры можно сказать, что фрактальная геометрия оперирует парадоксальными логическими объектами, где число логических значений также стремится к бесконечности.
Фрактальная логика превращает бесконечный парадокс из «монстра» в концептуальный предмет формального, инструментального и социокультурного рассмотрения.
Линия состоит из множества точек; плоскость – из бесконечного множества линий; книга – из бесконечного множества плоскостей; сверхкнига – из бесконечного множества книг.
Вице-президент РАЕН, академик РАЕН, заведующий кафедрой общей физики МФТИ, профессор С. П. Капица отмечал:
«В книге сделана удачная попытка рассказать о фракталах – мощном математическом образе, который позволил с единой точки зрения описать, с одной стороны, множество явлений физики, а с другой стороны – в самой математике указать на общие свойства понятий, традиционно принадлежавших различным главам этой науки».
Фрактальный подход привел к новым результатам, интерпретациям в космологии и физике элементарных частиц.
Утверждение о том, является ли природный феномен, например, евклидовой линией или фракталом, является неопределенным до тех пор, пока мы не уточним, в рамках какой теории мы его пытаемся объяснить – на языке фракталов, или на языках других геометрий.
Фрактальная геометрия не есть «чистая» геометрическая теория.
Вышла работа «Метафизика фрактала» В. Тарасенко. Автор в статье «Метафизика фрактала» показал, что введение фрактальной концепции в практику научных исследований разрушает евклидианскую исследовательскую научную программу. Этот процесс был рассмотрен с помощью представлений И. Лакатоса о влиятельной метафизике научной теории (т. е. о положениях, стоящих над эмпирической проверкой и направляющих научный поиск).
Концепция фрактала игнорирует «защитный пояс» классических геометрических концепций (конкретные исчисления, связанные с евклидианской программой), заменяя «жесткое ядро» – тривиальные первые принципы – категории геометрии. Этим самым задается метафизика фрактала – влиятельная метафизика фрактальной концепции.
Переход от «линейного мышления» к «фрактальному» сопряжен с введением новых интерпретаций размерности.
Фрактальная геометрия заставляет мыслить в понятиях дробных измерений –«дробномерия».
«Мандельброт предложил использовать в качестве меры «нерегулярности» (изрезанности, извилистости и т. п.) определение размерности, предложенное Безиковичем и Хаусдорфом. Фракталы (неологизм Мандельброта) – это геометрический объект с дробной размерностью Безиковича-Хаусдорфа. Размерность Безиковича-Хаусдорфа всегда не меньше евклидовой, и совпадает с последней для регулярных геометрических объектов (для кривых, поверхностей и тел, изучаемых в современном учебнике евклидовой геометрии).
Разность между размерностью Безиковича-Хаусдорфа и Евклидовой – «избыток размерности» – может служить мерой отличия геометрических образов от регулярных. Например, плоская траектория броуновской частицы имеет размерность по Безиковичу-Хаусдорфу больше 1, но меньше 2: эта траектория уже не обычная гладкая кривая, но еще не плоская фигура…
Под фракталами подразумевался некий сильно изрезанный геометрический объект, который являлся, например, уже не точкой, но еще не гладкой линией, или уже линией, но еще не плоскостью…». Андрей Николаевич Колмогоров. Великий советский математик, получил фундаментальные результаты в теории множеств, теории меры, используемых в хаотической и фрактальной динамике.
Альфред Реньи (1921 – 1970) – внес большой вклад в теорию размерностей и теорию множеств. Во фрактальной геометрии и мультифрактальном анализе активно используется понятие обобщений размерности, введенное Альфредом Реньи.
Мандельброт писал:
«Доводилось ли вам когда-нибудь видеть картины, нарисованные компьютером – объекты, известные под названием множества Мандельброта?
И все же, даже глядя на уравнения, никто не имел ни малейшего представления о том, что они могут порождать структуру такого типа. А ведь эти ландшафты – не плод чьего-то разыгравшегося воображения: все видят одну и ту же картину».
Мандельброт демонстрирует методологию описания множеств, полученных с помощью рекуррентных процедур.
Бенуа Мандельброт (род. в 1924 г.) – автор термина «фрактал» и основоположник фрактальной геометрии. В качестве инварианта описания он применяет понятие самоподобия, подразумевающее подобие фрагмента множеств, полученного бесконечной рекуррентной процедурой, всему множеству.
Шведский математик Хельге фон Кох в 1904 году построил кривую:
Теория бесконечности была сформулирована с научной определенностью. Бернард Больцано опубликовал в 1851 г. книгу «Парадоксы бесконечности» и привел пример функции, графиком которой была негладкая кривая. Карл Вейерштрасс 18 июля 1872 г., выступая в Берлинской Академии наук, сделал доклад на примере негладкой непрерывной функции. Была сформулирована функция Вейерштрасса при a=0,5; b=4, на различных масштабах – как иллюстрация самоподобия.
Бернард Больцано (1781 – 1848) – чешский математик, философ и теолог. Актуальная бесконечность существует объективно в двух аспектах – как данное (реальное) и как нереальное, но возможное существование «в себе».
Нереальная бесконечность не зависит от субъекта и создает возможность мыслить чистыми, отвлеченными понятиями.
Карл Вейерштрасс (1815 – 1897) – немецкий математик, автор аксиомы Вейерштрасса, признака Вейерштрасса, теоремы Вейерштрасса, и множества исследований в области математического анализа, теории чисел, вариационного исчисления.
Тарасенко писал в своих работах:
«…примеры кривых, не имеющих касательных, построенные Больцано и Вейерштрассом, положили начало патологическим явлениям в математике…», и «… монстры составили своеобразную альтернативу объектам и методам евклидовой геометрии. До конца XX века эта альтернатива носила скорее негативный, чем позитивный оттенок…».
Тарасенко дал следующее определение фрактальной логики: «Фрактальная логика – это набор понятий и представлений, основанных на принципах фрактальной геометрии, применяемых к логическим объектам с бесконечным количеством значений…».
В заключение можно сказать следующее: новое научное направление развития фундаментальных наук «организмика» включает в себя главные составные части, которые мы видим на этой схеме:
Следует отметить, что и фрактальная геометрия изучает бесконечную функцию пространства, и является одновременно частью философской логики. Другой составной частью «организмики» является психогенетика, изучающая генетический код (линии судьбы) с применением метода бесконечной функции и психологического анализа. О «психогенетике» речь пойдет в следующей работе автора.
Ссылки по теме:
