Макродинамика научно-технического прогресса

В качестве другого примера рассмотрим мaкpoдинaмику такой метаструктуры, как научно-технический прогресс.

Взаимосвязь дифференциации и интеграции знании. В античную эпоху работы естествоиспытателей соединяли в себе и частнонаучные, и философские знания. В синкретизме (нерасчлененной целостности) возникающей науки в элементарном виде содержались зачатки всех основных естественных наук, математики и философии.

Социально-экономические условия нового времени вызвали бурный рост опытного естествознания. Систематические наблюдения, широкое использование эксперимента и математических методов позволили ученым объяснить целый ряд явлений природы. С этого времени конкретно-научное познание все с большей интенсивностью начинает выявлять свою самостоятельность, стремление к освобождению от тех слишком тесных связей с философией, которые были ей присущи прежде.

После отпочкования от философии целого ряда научных дисциплин в течение нескольких веков развивался процесс дифференциации наук (рис. 54). Накапливался (сравнительно медленно из-за слабости коммуникаций и разобщенности производства) фактический материал, строились разрозненные здания отдельных наук.

Рис. 54. Дифференциация и интеграция наук

С зарождением в недрах феодализма нового, буржуазного общественного уклада начинается заметный рост научных исследований, вызванный потребностями производства, мореплавания и торговли.

Первая научная революция (XV-XVII вв.) связана с именами Леонардо да Винчи, Коперника, Галилея, Кеплера, Бэкона и Декарта, а на завершающем этапе - Гюйгенса, Ньютона и Ломоносова. В этот период создаются первые академии и научные общества, закладывается фундамент классической (и школьной) науки, и прежде всего ведущих наук - физики, математики, астрономии и механики.

При этом роль первого "одиночного лидера" естествознания (по терминологии Б.М. Кедрова) в этот период играет механика. Это явилось следствием взаимодействия потребностей производства (материального фактора) и внутренней логики самого научного познания, его конкретизации.

Рост научных знаний, особенно в механике и математике, в XVI-XVTII вв., подготовил промышленную революцию, ознаменовавшуюся изобретением и внедрением паровой машины, а затем двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей. Этот скачок вызвал широкую интеграцию науки, обусловленную переходом многих отраслей общественного производства на новую энергетическую и техническую базу. При этом естествознание к началу XIX в. утрачивает свой первоначальный, "механический" характер. Теперь вся совокупность главных отраслей науки (химия, физика и биология) становится групповым лидером - вплоть до конца XIX в. [11]

Интеграция, в свою очередь, еще более ускорила процесс развития и дифференциации наук в XIX и первой половине XX в. Современная наука чрезвычайно дифференцирована. Эта дифференциация продолжается, она естественна и необходима для углубления познания.

На рубеже XX в. одиночным лидером научного прогресса становится физика (атомная физика). Ее прогресс накладывает отпечаток на все другие отрасли науки и их дифференциацию.

В настоящее время, в эпоху научно-технической революции, мы опять переживаем процесс интеграции знаний на базе целой группы естественных и технических наук, главным образом кибернетики, вычислительной техники, атомной энергетики и космонавтики. Интеграция развивается на путях становления общей научной методологии и формирования общих закономерностей.

Именно синтез знаний позволяет сделать следующий шаг вперед в познании, перейти от статической картины явления к динамической. Приведем конкретный пример из области современной физики. До недавнего времени такие далекие друг от друга области, как физика элементарных частиц и астрофизика, развивались обособленно. После -эпохи революционных открытий" 60-х годов, когда одна за другой появлялись на свет новые частицы, в микрофизике наметился определенный спад. Лидировать стала астрофизика, открывшая удивительные объекты - квазары, пульсары, "черные дыры", реликтовое излучение и т.п. Однако раздельное изучение статического микромира и статической Вселенной не раскрыло механизма эволюции Вселенной. Поэтому сейчас в центре внимания физиков оказались динамические процессы, причем становится ясным, что без знания физики элементарных частиц, без объединения ее с астрофизикой вряд ли удастся ответить на вопросы, как рождаются звезды и галактики, откуда они берут энергию, как развивается вся Вселенная.

Современная человеческая деятельность больше, чем когда-либо ранее, основывается на взаимопроникновении наук, на объединении знаний из различных областей, но при этом лишь восхождение на более высокий уровень общности, как показывает естествознание XX в., позволяет увидеть новые функциональные связи. Следовательно, синтез знаний на основе интегративных понятий, позволяющий обнаружить новую сущность, раскрыть макродинамику процессов организации, можно рассматривать как новую грань диалектического метода, новый вклад естествознания XX в. в теорию познания.

Процессы интеграции происходят на фоне и наряду с углубляющейся дифференциацией знаний. В ходе интеграции происходит не только синтез, превращение наук во что-то "новое". При этом и "старое" не элиминируется, оно продолжает по-прежнему функционировать в своих ограниченных рамках. Новое позволяет уточнить эти рамки, внося упорядочение в научное знание. В свою очередь, продолжая развиваться, оно со временем дает и новые ответвления знания.

По мере накопления знаний синтез знаний приводит к переходу возросшего количества информации в новое качество, отражающее уровень познания на данном этапе развития. Этот процесс идет в полном соответствии с диалектическими законами. Так, интеграция более высокого уровня в известной мере отрицает ограниченные рамки интеграции предыдущего уровня. Например, кибернетика в момент своего возникновения, интегрируя ряд дисциплин, ориентировалась на систему представлений классической физики и подчеркивала "устойчивость, постоянство окружающего нас мира". При этом в кибернетике всякого рода неравновесие рассматривалось как возмущение, временно препятствующее возникновению структуры, отождествляемой с упорядоченностью в равновесном состоянии.

Синергетика же, имея преемственную историческую связь с кибернетикой и общей теорией систем, исходит из противоположной точки зрения на объективную реальность - из более широкого охвата явлений. Для нее неравновесность не препятствие, а, напротив, источник упорядоченности (как отклонение, вызывающее движение). Причем синергетика исходит из того, что процессы окружающего нас мира в принципе нелинейны, в то время как линейные процессы, т.е. процессы, допускающие описание с помощью линейных математических методов, составляют в этом мире весьма ограниченный класс. В начале века, однако, считалось верным обратное; линейные методы универсальны, а нелинейные являются их частым случаем.

Итак, синтез знаний на более высоком уровне общности (диалектический метод) и интенсификация информационных процессов с помощью быстродействующих устройств поиска, сбора и обработки данных (фактор времени) - вот основные условия успешного решения познавательных задач. Несоблюдение хотя бы одного из этих условий может снизить результативность исследований. Так, попытка систематической разработки общей философской "теории пограничных наук", предпринятая пермской школой философов (1960-1972 гг.), не привела, на наш взгляд, к существенному прогрессу в развитии философской науки именно потому, что исследования проводились на прежнем уровне знаний, без привлечения таких интегративных понятий, как информация, организация и управление, без системной интеграции знаний.

Неудержимый рост количества научных открытий и изобретений во многом является следствием интеграционных процессов, появления новых знаний на "стыках наук" в результате их взаимодействия. Причем на стыках раскрываются совершенно неожиданные перспективы.

Так, в 1980 г. открыто явление сверхпроводимости у некоторых органических (!) материалов (тетраметил-тетраселенофульвален), имеющей особое значение для перспективных разработок в области электроники и создания сверхбыстродействующих ЭВМ на новой элементной базе. В более отдаленном будущем прогнозируется... выращивание ЭВМ на молекулярном уровне методами генной инженерии [12].

Вот еще пример поразительного эффекта, подлинно скачкообразного "прорыва" вперед. На стыке квантовой электроники, нелинейной оптики и спектроскопии возникла и стала быстро развиваться нелинейная лазерная спектроскопия сверхвысокого разрешения и чувствительности. В Сибирском отделении АН СССР создан уникальный нелинейный спектрометр, по разрешающей способности почта в миллион раз превосходящий самые лучшие классные приборы. Институт спектроскопии АН СССР с помощью этого прибора успешно провел эксперименты по оптическому обнаружению даже одиночных атомов.

Сейчас перед наукой встали главные бастионы природы: макромир с его закономерностями возникновения и развития, микромир с многочисленной загадочной семьей элементарных частиц [10], в котором по мере уменьшения размера исследуемых частиц открываются все новые и новые физические явления, и, наконец, ЖИЗНЬ - эта извечная тайна органической природы, выдвигающая ныне в качестве очередного лидера молекулярную биологию.

Построение в обоснование макромодели процесса организации научно-технического прогресса как метаструктуры. Таким образом, динамика развития науки и техники (см. рис. 54) имеет закономерные "большие пульсации", смены дифференциации и интеграции, как этапы скачкообразного перехода возросшего количества разнообразия в новое качество, т.е. имеет свою макродинамику. Она более наглядно видна на макромодели (рис. 55), узловыми точками которой являются отмеченные выше скачки: революция в науке (XV-XVII вв.), промышленная революция (конец XVIII-XIX вв.) и современная научно-техническая революция (XX в.).

Рис. 55. Макромодель научно-технического прогресса

Самоусложнение структуры науки, ее многообразие и многоплановость проявляются в продолжающемся и в наше время выделении относительно самостоятельных участков (новых научных дисциплин)* .

Следует отметить, что чем более развита дифференциация, тем сильнее проявляется внутреннее богатство связей и тем органичнее взаимодействие в периоды интеграции. Другими словами, дифференциация научных знаний "работает" на интеграцию и синтез научных знаний.

По мере развития знание не только становится структурно многообразным, но и формируется в определенную систему, поэтому знание каждой эпохи выступает как определенная целостность, а не как сумма его отдельных областей, и это проявляется в характере интеграции. Если дифференциация - отражение движения познания от абстрактного ко все более конкретному знанию, то последнее обнаруживает свою значимость в процессе интеграции.

Таким образом, интеграция научных знаний имеет свою внутреннюю логику развития, объективной основой которой прежде всего является единство материального мира, всеобщая диалектическая связь явлений и процессов, происходящих в природе.

Следовательно, дифференциация и интеграция - две стороны единого процесса самоорганизации научно-технического прогресса. Чем больше сумма конкретных знаний, тем сильнее потребность в раскрытии их связи. Необходимость неотложного изучения интегративных процессов, протекающих в науке, диктуется и тем, что в ее развитии в последнее время выявились трудности, преодолеть которые можно лишь уяснив пут и средства синтеза научных знаний.

Для узловых точек (скачков, пульсаций) процесса организации рассматриваемой метаструктуры характерны следующие отличительные моменты:

• научная революция открыла путь к познанию явлений природы, к научной абстракции, способствовала созданию понятийного аппарата языка науки;
• наиболее существенный момент промышленной революции - приумножение физической силы человека путем создания "рабочих машин" (Энгельс) на основе познанных закономерностей природы;
• для современной научно-технической революции характерно приумножение возможностей умственной деятельности человека путем передачи целого ряда вычислительных и контрольных функций на ЭВМ и автоматические устройства.

Остановимся на этой стороне современной НТР несколько подробнее. Анализ параметра современных ЭВМ и динамики их роста, приведенный в гл. 2, показывает, что промышленные революции на всем своем протяжении не знали такого роста мощностей и столь стремительного прироста производительности аппаратных средств и продукции при одновременном резком снижении энергопитания и стоимости. В этом - фундаментальное различие между инженерно-техническим уровнем решаемых задач, характерных для эпохи промышленных революций, и научно-техническим уровнем современной НТР в целом. Система современных суперкомпьютеров способна запомнить информацию, содержащуюся во всех библиотеках мира, т.е. способна овладеть всей исторически накопленной памятью человечества и оперативно выдавать ее потребителю.

Несомненно, наиболее существенна интеллектуальная сторона прогресса, передача ряда процессов умственной деятельности человека на ЭВМ. Многолетняя дискуссия о том, "может ли машина мыслить", уходит в прошлое, перешла в стадию проверки практикой. Так, уже с 1985 г. в США выпускаются экспертные системы на базе ЭВМ. Экспертиза-это уже элемент мышления. Японская фирма "Ваком" в настоящее время (1991 г.) создает "нейронный компьютер", способный самостоятельно принимать решения, т.е. действовать в незапрограммированных ситуациях, незнакомых создателям ЭВМ. Освоение думающих ЭВМ обозначит второй этап компьютерной революции.

Таким образом, на первом этапе (см. рис. 55) доминировал познавательный (информационный) аспект, на втором - энергетический, а на третьем - информационно-управленческий, причем отрицание одного направления другим означало не отказ от достигнутого разнообразия, а изменение генеральной линии развития, при котором все ценное, что было достигнуто ранее, сохранялось и получало дальнейшее развитие. В философском смысле в отмеченных узловых (интегративных) моментах макродинамики научно-технического прогресса (см. рис. 55) мы видим проявление закона отрицания отрицания (тезис ® антитезис ® синтез).

Каковы здесь временные интервалы?

Если от изобретения рычага и колеса до первых научных открытий прошли десятки столетий, а от научной революции до изобретения и внедрения паровой машины и электропривода - около трех столетий, то между механическим приводом и ЭВМ мы насчитываем интервал вымени чуть более одного столетия.

Сокращается во времени и продолжительность самих переходов: если для завершения промышленной революции потребовалось около 100 лет, то, учитывая неизмеримо возросшие темпы развития, можно предположить, что для завершения современной научно-технической революции понадобится меньше времени* . В настоящее время еще недостаточно данных, чтобы заранее указать время завершения этой эволюции. Но можно сказать, что она завершится с осуществлением полного перехода от старого технологического базиса "индустриальной" эры к качественно новым, информационным технологиям (ИТ) и компьютерным интегрированным производствам (КИП). После этого непрерывный научно-технический прогресс информационной цивилизации будет осуществляться эволюционно на основе дальнейшего совершенствования информационной базы и безбумажной технологии управления.

Из рассмотренных выше примеров видно, что процессы организации метаструктур имеют макродинамику, аналогичную макродинамике исходных структур, эквипотенциальных друг к другу, а макромодель процесса организации метаструктуры представляет собой сходящуюся спираль.