Объяснение явлений с точки зрения теорий

Мы окружены объяснениями. Разнообразные системы знания со своими объяснительными схемами пытаются овладеть нашим сознанием. Но на простой казалось бы вопрос: что такое человек? — до сих пор нет однозначного ответа. Обыденный социолог — любитель грубо пошутить — может идентифицировать человека как «полмешка костей и четыре-пять литров крови», Могут последовать и другие ответы более или менее остроумные, проницательные и серьёзные. Длительное время представления о человеке формировалась в недрах теологии и философии. С точки зрения теологии, человек, цель и смысл его жизни связаны с божественными силами, которые его сотворили, определили поведение, придали жизни смысл. С точки зрения философии, человек существо разумное, обладающее способностью постигать окружающий мир. С развитием естествознания пришло понимание, что человек — продукт биологической эволюции. Все его анатомические, физиологические и психические признаки возникли путём эволюционного развития из задатков, имеющихся у животных. Однако, человеку присуще нечто отличное от животных, его развитие протекает под преобладающим воздействием не природы, а общества. В отличие от всех прочих систем рационального знания об обществе и человеке, социологию интересует типическое в человеке, характеризующее его включенность в общество, социальные группы, институты и организации. В зеркале социологии отражаются социальные роли, выполняемые индивидов в обществе, вокруг этого и строится социологическая концепция личности.

Вокруг многих широко распространенных сегодня понятий типа «человек», «общество», «капитализм», «средний класс», «демократия» образуется множество различных значений. Это одни из тех привычно звучащих, но трудно поддающихся определению вещей, с которыми мы все давно знакомы, но о которых едва ли что можно вразумительно сказать, несмотря на их бесспорную важность для нашей повседневной жизни. Такого рода понятия всегда иллюстрируются различными фактами, их содержание пополняется как простыми догадками так и непроверенными наблюдениями. Для раскрытия их природы и содержания создана целая наука об обществе или социология, посвятившая себя решению проблем общественной жизни.

Не стоит успокаиваться: мол наука расставит все по своим местам. Мы смотрим на науку и находим мешанину школ и подходов и очень непросто понять, как они подогнаны вместе. Постоянно и везде в социологии мы имеем сбивающие с толку разнообразие подходов и способов объяснения. Некоторые из социологических теорий, методологических подходов и парадигм могут адресоваться различным феноменам или различным граням явлений. Некоторые доподлинно конкурируют, другие могут быть согласованы хотя бы отчасти. Все они соединяются вместе только в очень запутанном виде. Привести всё к общему знаменателю, каким-то образом упорядочить процесс понимания пытается сделать теория объяснения, как минимум включающая в себя модели, подходы и приёмы объяснения.

Что понимать под объяснением какого-либо социального явления, события, ситуации или процесса? Должно ли объяснение предложить рассмотрение их причинности? Если да, то что считать причиной? Если нет, то какие другие типы суждений могут быть представлены как объяснительные? Возможно функциональные и интерпретативные утверждения также являются объяснительными? Совместимы ли они с другими утверждениями? Какова должна быть логическая структура аргументов у социального объяснения? Социология по-разному подходит к ответу на поставленные вопросы. Однако существует консенсус о том, что объяснение должно отвечать на вопрос «почему» об объясняемом предмете. Объяснить — значит представить суждение о том, почему что-то случается или происходит в понятиях элементов структуры объясняемого предмета и его взаимоотношений с другими вещами.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 8158 — | 6643 — или читать все.

Реализм: истинны ли научные теории или они просто полезны?

Различия между номологическим и каузальным подходами к объяснению очень глубоки, поскольку они покоятся на принципиально различных идеях относительно того, чего может достичь наука. Номологические теории уверяют, что мы можем надеяться описать мир таким, каким мы видим его в нашем опыте; каузальные теории полагают, что мы можем пойти глубже и постичь тайную причинную структуру Вселенной. В философии науки этот спор известен как дебаты о реализме в науке.

Этот диспут можно исторически проиллюстрировать спорами атомистов и антиатомистов, имевшими место в конце XIX века. Начиная с конца XVIII века широкое признание получила теория, согласно которой различные наблюдаемые явления, такие как поведение газов и правила комбинаций химических элементов, лучше всего можно объяснить, предположив, что объекты состоят из бесконечно малых частиц, называемых атомами. Но оставалось неясным, как интерпретировать концепцию атомов. Один лагерь составляли позитивисты, которых «вел в бой» выдающийся физик Эрнст Мах (1838-1916), утверждавший, что, поскольку атомы невозможно увидеть, мнение об их существовании является верой, а не наукой. Он говорил, что атомы следует, в лучшем случае, считать гипотетическим вымыслом, постулат об их существовании придает фактам смысл, но само их существование нельзя подтвердить. Лагерь атомистов возглавлял русский химик Дмитрий Менделеев (1834-1907), считавший, что атомы реально существуют, а их свойства и взаимодействия объясняют закономерности периодической таблицы, изобретенной им.

Точка зрения Менделеева представляла собой реалистическийвзгляд на скрытые сущности и процессы: за пределами наблюдений лежит царство невидимых, но реальных вещей, о которых наука строит теории; наблюдения рассматриваются как свидетельства глубинной причинной структуры Вселенной. Позитивистская точка зрения Э. Маха представляла антиреалистическийвзгляд, согласно которому единственная вещь, которую должна объяснять наука, — это сами наблюдения. Антиреалисты получили клеймо агностиков и атеистов (W. H. Newton-Smith, 1981; W. S. Salmon, 1989). Самая обычная форма антиреализма — инструментализм, согласно которому научные теории представляют собой всего лишь орудия — инструменты, чье назначение — помочь людям постигать природу. Если теория предсказывает и объясняет события, мы считаем ее полезной; если ей не удается этого сделать, мы отметаем ее. Нам не следует стремиться к как можно большему количеству теорий. На карту поставлена возможность достижения истины посредством науки. По мнению Б. К. ван Фрассена (В. С. van Frassen, 1980), реалисты говорят, что «наука стремится поведать нам, благодаря своим теориям, буквальную правдивую историю о том, что представляет собой этот мир; а принятие научной теории подразумевает веру в ее истинность». С другой стороны, согласно взглядам антиреалистов, «наука старается дать нам эмпирически адекватные теории (т. е. законы, описывающие явления), и принятие этих теорий подразумевает веру в то, что они эмпирически адекватны».

20 Часть I. Введение

Разногласия по поводу реализма лежат в самой сути спора номологистов и каузалистов об объяснении, и основные сложности его разрешения касаются не столько философии науки, сколько самой науки. Возможно, большинство людей в душе реалисты, но квантовая физика угрожает распространить антиреализм как верную теорию не только на мир, который мы наблюдаем, но и на всю Вселенную, как ни парадоксально это звучит. Как Вселенная может быть нереальной? Хорошо известно, что, согласно квантовой физике, нельзя определить точное положение и механический момент субатомных частиц. Большинство физиков полагают, что эти частицы не обладают реальным местоположением и количеством движения, поэтому, в соответствии с гносеологической моделью, физические теории всего лишь описывают наши измерения и не являются ничем большим. Как писал Нильс Бор: «Не существует квантового мира. Существует всего лишь абстрактное квантовое описание» (цит. по: N. Herbert, 1985, р. 17).

С другой стороны, можно последовать за реалистом Альбертом Эйнштейном и допустить, что частицы обладают истинным положением и механическим моментом и что наша неспособность определить оба этих параметра в одно и то же время — результат несовершенства наших измерений, а не свойство природы. Как говорил Эйнштейн: «Бог не играет в кости со Вселенной». При таком подходе современная квантовая теория фатально порочна и должна быть заменена (и будет заменена) теорией, раскрывающей глубинные скрытые переменные, лежащие за абстрактным квантовым описанием. В наши задачи не входит обзор соответствующих доказательств, но последние открытия подтверждают скорее взгляды Бора, а не Эйнштейна и позволяют предположить, что если за наблюдениями скрывается некая реальность, то она очень странная и потенциально каждое событие во Вселенной мгновенно связывается с любым другим событием (N. Herbert, 1985). Спор между реалистами и антиреалистами продолжается (P. Kitcher and W. S. Salmon, 1989).

Наука объясняет мир с помощью теорий, независимо от того, считаем ли мы их истинными (каузально-реалистическая точка зрения) или просто полезными (но-мологически-антиреалистическая точка зрения). Тем не менее изучение природы научных теорий — самая неустойчивая область философии (W. Savage, 1990). У. Сэведж выделяет три широких подхода к теориям, включающие в себя множество мелких ответвлений: 1) синтаксическая точка зрения, согласно которой теории являются аксиоматизированным собранием утверждений; 2) семантическая точка зрения, согласно которой теории представляют собой отвечающие фактам модели мира; и 3) точка зрения, которую мы называем натурализмом, утверждающая, что теории — это аморфные собрания идей, величин, практик и примеров. Из этой смеси я выбрал для обсуждения четыре проблемы, очевидно значимые для психологии. Прежде всего, я намерен обсудить «дедушку» синтаксической точки зрения — общепринятый взгляд на теории, который оказал огромное влияние на психологию. Во-вторых, я кратко рассмотрю семантическую точку зрения на теории как модели, что приведет нас к последней теме этого раздела, проверке теорий. Натуралистическая точка зрения будет рассмотрена в следующем разделе, посвященном рациональности.

Глава 1. Психология, наука и история 21

Теории о научных теориях

Синтаксический подход: теории как собрания утверждений.В конце XIX в. позитивизм О. Конта и Э. Маха, объединившись с достижениями логики и математики, породил движение, названное логическим позитивизмом и преобладавшее в философии науки на протяжении нескольких десятилетий. Его влияние было настолько велико, что оно получило известность как общепринятый взгляд на теории (F. Suppe, 1977). Атомисты победили в споре о существовании атомов. Наследники Конта и Маха, логические позитивисты, были вынуждены признать, что, несмотря на философские сомнения, наука может включать в свои теории неявные, гипотетические понятия. Они попытались показать, как это можно сделать, не прибегая копасным практикам метафизики. Делая это, они выработали для науки великолепный рецепт, который оказал огромное влияние.

Логические позитивисты разделили язык науки на три больших набора терминов: термины наблюдения, теоретические термины и математические термины. Неудивительно, что логические позитивисты абсолютный приоритет отдали терминам наблюдения. Фундаментальной задачей науки оставалось описание; термины наблюдения относились к непосредственно наблюдаемым свойствам природы и принимались за несомненно истинные. Фундаментом науки были протокольные изречения — описания природы, содержащие только термины наблюдения. Предполагаемые обобщения данных — «кандидаты» в законы природы, представляют собой аксиомы,которые содержат теоретические термины в сочетании с логически-математическими.

Использование таких теоретических терминов, как «атом» или «магнитное поле», затрагивает проблему реализма и, с точки зрения логических позитивистов, порождает опасный соблазн впадения в метафизику. Они охраняли антиреализм более раннего позитивизма тем, что вообще отрицали теоретические термины, относящиеся к чему-либо. Вместо этого утверждалось, что теоретическим терминам придают смысл и гносеологическое значение посредством точных или, чаще, операциональных определений. Операциональные определения представляют собой предложения третьего вида, признаваемого логическими позитивистами: смешанные предложения, содержащие теоретический термин и связанный с ним термин наблюдения. Картина науки в этом случае напоминает слоеный пирог: внизу лежат термины наблюдения, являющиеся, с точки зрения позитивистов, единственной реальностью; наверху — чисто гипотетические теоретические термины, организованные в аксиомы, а между ними располагаются операциональные определения, связывающие теорию с фактами.

Чтобы уяснить общепринятый взгляд, давайте рассмотрим пример из физики. Важной аксиомой классической физики служит уравнение F = МхА (сила равна массе, умноженной на ускорение). Сила, масса и ускорение — термины теоретические. Мы не наблюдаем их непосредственно, но должны дать им определение в терминах того, что наблюдаем, — чаще всего, с помощью неких процедур. Именно поэтому операциональные определения и получили свое название. Например, массу определяют как вес объекта на уровне моря. Таким образом, согласно общепринятому взгляду, теории являются утверждениями (аксиомами), термины которых четко определяются в терминах наблюдения. Отметим, что, согласно общепри-

22 Часть I. Введение

нятому взгляду, как и для любой антиреалистической философии науки, наблюдения не дают свидетельств существования и ничего не говорят о свойствах скрытых сущностей, но они дают определения этих сущностей посредством декрета.

Общепринятый взгляд естественным образом ведет к модели объяснения Гем-пеля-Оппенгейма. Законы природы представляют собой теоретические утверждения, из которых мы логически выводим явления или, точнее, утверждения наблюдения. Как мы увидим далее, с 1930-х до 1960-х гг. психология находилась под сильным влиянием жестких формальных идеалов логического позитивизма, и на нее до сих пор влияет концепция операциональных определений.

Общепринятый взгляд на теории порождает множество трудностей, в том числе и препятствующих их дедуктивному номологическому значению объяснения. Самое серьезное затруднение — полный разрыв теории и данных. Позитивисты всегда принимали как должное то, что наука основана на наблюдениях и что наблюдения полностью независимы от теории. Однако позитивистская концепция восприятия была упрощенной. По меньшей мере, невозможно наблюдать все и постоянно; необходимо иметь какое-то предварительное представление о том, что можно наблюдать в данной конкретной ситуации, некоторые идеи о том, какие события важны, а какие не относятся к делу, и поэтому значение события определяется теорией. Более того, психологи продемонстрировали, каким образом на восприятие влияют ожидания и ценности людей, поэтому мы знаем, в отличие от мнения позитивистов, что восприятие никогда не бывает незапятнанным. Конечно, мы можем обратить точку зрения позитивистов против них самих и считать руководство теорией при наблюдениях добродетелью, а не грехом. Это можно проиллюстрировать отрывком из рассказа о Шерлоке Холмсе «Серебряный» 1 . Мы увидим, что мастер расследования, руководствуясь теорией, одерживает верх над полисменом-позитивистом:

«Холмс взял сумку, спустился в яму и подвинул рогожу ближе к середине. Потом улегся на нее и, подперев руками подбородок, принялся внимательно изучать истоптанную глину.

— Ага! — вдруг воскликнул он. — Это что?

Холмс держал в руках восковую спичку, покрытую таким слоем грязи, что с первого взгляда ее можно было принять за сучок.

— Не представляю, как я проглядел ее, — с досадой сказал инспектор.

— Ничего удивительного! Спичка была втоптана в землю. Я заметил ее только пото
му, что искал.

— Как! Неужели вы ожидали найти ее?

— Я не исключал такой возможности».

Здесь мы видим, насколько важно иметь теорию, которая указывает исследователям, на что следует обратить внимание. Холмс обнаружил спичку, потому что у него уже была теория о преступлении, которая побудила его искать спичКу, тогда как полицейские, у которых не было теории, не смогли найти спичку, несмотря на тщательные поиски. Для собирателя фактов все факты равно имеют смысл или лишены его. Для исследователя, руководствующегося теорией, каждому факту отводится свое собственное надлежащее место в общей схеме событий.

Конан Дойль А. Сочинения/Пер, с англ. Ю. Жуковой. — Таллинн: Скиф Алекс, 1992.

Глава 1. Психология, наука и история 23

Семантический подход: теории как упрощенные модели мира.Теперь мы рассмотрим семантический подход к теориям как альтернативу общепринятому взгляду (F. Suppe, 1989). Семантический подход рассчитывает на высокое техническое развитие современной логики, но для наших целей он важен по той причине, что ему отводится центральная роль в моделях науки и в последующих косвенных взаимоотношениях научных теорий и мира, который они призваны объяснять. Семантический подход рассматривает теории как абстрактные математические структуры, которые применимы не к реальному, а к идеализированному миру, очищенному от соображений, не относящихися к делу.

Руководствуясь теорией, ученый конструирует модель реальности — очень идеализированную, частную имитацию мира. Она описывает, на что был бы похож мир, если бы лежащая в основе теория была верна и если бы на поведение влияли только переменные, входящие в эту теорию. Физическая теория механики частиц, например, описывает блок, скользящий вниз в снижающемся самолете, как систему из трех точечных масс, не обладающих пространственными измерениями и трением и соответствующих блоку, самолету и земле. В реальном мире эти тела располагаются в пространстве и между блоком и самолетом существует трение; в модели подобные факторы, не относящиеся к делу и вызывающие затруднения, исчезают. Таким образом, модель является упрощенной, идеализированной версией реальности, с каковой и может обращаться теория. Очень важно понимать, насколько ограничена научная теория. Она нацелена на объяснение лишь некоторых явлений и лишь некоторых их аспектов. Научная теория работает не с тем реальным миром, который мы воспринимаем, а с абстрактными, идеализированными моделями. Реальный мир, в отличие от моделей, слишком сложен, чтобы его можно было объяснить с помощью теорий. Если взять психологический пример, то теория парно-ассоциативного научения описывает идеального научаемого, без неврозов или факторов мотивации, которые, конечно, определяют запоминание у реальных субъектов.

Эти модели дают ученым огромную власть. Прежде всего, они освобождают ученого от непосильной задачи описывать всю реальность, которая, из-за бесконечной сложности, никогда не будет соответствовать теории. Модели позволяют ученому представить, каков мир, и примерить и подогнать теории так, чтобы справиться с этим миром. Многие из величайших физических экспериментов были мысленными экспериментами, которые никогда не осуществлялись на деле. Эйнштейн построил свою теорию относительности на множестве подобных экспериментов.

Во-вторых, эти идеализированные теории и модели позволяют ученому создать мощное и всеобъемлющее объяснение наблюдаемых явлений. Модель олицетворяет собой идеалы природного порядка, описания идеализированного мира (S. Toulmin, 1961). Эти описания, хотя и не наблюдаемые, дают основу для объяснения того, что удается наблюдать.

Теория Ньютона, например, предоставляет собой идеал естественного порядка: все природное движение объектов в пространстве происходит по прямой, продолжающейся в бесконечности. Подобное движение нельзя наблюдать. Движение, не соответствующее этому идеалу, объясняется воздействием других факторов. Например, мяч, катящийся по траве, быстро останавливается, но мы можем сказать,

24 Часть I. Введение

что движение продолжалось бы вечно, если бы не трение. Ученый не объясняет идеал естественного порядка, а использует его (и другие факторы) для того, чтобы объяснить явления, которые не отвечают этому идеалу, например останавливающийся мяч. Научное объяснение всегда косвенно и метафорично. Ученый способен лишь описать, каким мог бы быть этот мир, если бы теория была верна, а затем объяснить, почему мир на самом деле не таков.

Природа научных изменений

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-23; Нарушение авторского права страницы

Классическая теория электропроводности и ее затруднения. Объяснение законов Ома, Джоуля-Ленца, Видемана-Франца на основе классической электронной теории.

В металлах содержится большое количество электронов. Совокупность всех электронов образует «электронный газ». К «электронному газу» полностью применимы законы идеального газа.

Носителями тока в металлах являются свободные электроны, т. е. Электроны, слабо связанные с ионами кристаллической решетки металлов. Это представление о природе носителей тока в металлах основывается на электронной теории проводимости металлов, созданной немецким физиком П. Друде и разработанной в последствии нидерландским физиком Х. Лоренцем, а также на ряде классических опытов, подтверждающих положения электронной теории. Поэтому: электрический ток в металлах – направленное движение электронов, а не ионов (опыт Рикке: при длительном пропускании тока не наблюдалось взаимного проникновения вещества).

Существование свободных электронов в металлах можно объяснить следующим образом: при образовании кристаллической решетки металла (в результате сближения изолированных атомов) валентные электроны, сравнительно слабо связанные с атомными ядрами, отрываются от атомов металла, становятся «свободными» и могут перемещаться по всему объему. Электроны проводимости при своем движении сталкиваются с ионами решетки, в результате чего устанавливается термодинамическое равновесие между электронным газом и решеткой. Итак:

Электроны в металлах совершают хаотичное (тепловое) движение со скоростью , любой электрон имеет энергию:

;

Эта энергия равна ,T – температура электронного газа.

— скорость хаотичного движения электрона.

В обычных условиях — порядок скорости приблизительно . Под действием источника ЭДС электроны упорядоченно движутся со скоростью.

;

;

;

– концентрация электронов ().

– плотность тока ().

.

Казалось бы, что полученные результаты противоречат факту практически мгновенной передачи электрических сигналов на большие расстояния. Дело в том, что замыкание цепи влечет за собой распространение электрического поля со скоростью света. И через время (-длина цепи) вдоль цепи установится стационарное электрическое поле, и в ней начнется упорядоченное движение электронов. Поэтому электрический ток в цепи возникает практически одновременно с её замыканием.

Объяснение закона Ома с точки зрения классической электронной теории.

Пусть в металлическом проводнике существует электрическое поле с напряженностью . Тогда движение электронов в проводнике носит характер свободных пробегов от столкновения к столкновению с ионами. Сила, которая действует со стороны источника, – вызывает ускорение электрона на путиза время.

;

;

где -максимальная скорость электрона на участке свободного пробега.

;

;

;

— тепловая скорость электронов, а — средняя скорость упорядоченного движения электронов.

;

Плотность тока в металлическом проводнике:

;

Коэффициент пропорциональности между и— ни что иное как проводимость, следовательно:

;

;

Объяснение закона Джоуля-Ленца с точки зрения классической электронной теории

Температура определяется энергией ионов металла. Электроны при столкновении с ионами отдают энергию, следовательно, температура повышается. К концу свободного пробега электрон под действием поля приобретает дополнительную энергию:

Один электрон в одну секунду может отдать энергию:

;

где Z-число столкновений.

В объеме за время t выделяется теплота:

;

приводим к виду:

, где .

Следовательно, закон Джоуля-Ленца был доказан классической теорией.

Металл обладает как электропроводностью, а так как электроны – газ, то и теплопроводностью. Электроны, перемещаясь в металле переносят не только электрический заряд, но и присущую им электрическую энергию.

-теплопроводность электронного газа.

– плотность электронного газа

– удельная теплопроводность при V=const

— электропроводность.

;

;

— закон, полученный из опыта.

Из опыта , из теории ;

Квантовая теория сообщает, что электронный газ вообще не имеет теплоемкости.

Потенциальность электростатического поля. Скалярный потенциал. Неоднозначность скалярного потенциала и его нормировка. Потенциал точечного заряда, системы точечных зарядов и непрерывного распределения зарядов.

Потенциал электростатического поля.Способы описания электростатического поля:

Векторный () – силовая характеристика,

Скалярный (φ) – энергетическая характеристика.

φ (x,y,z) — потенциал электростатического поля, скалярная характеристика электростатического поля полностью (!) описывающая электростатическое поле

φ (x,y,z) (x,y,z) (т.е зная φ можно восстановитьи наоборот). В СИ единица измерения φ = [В]

Определение Разностью потенциалов в двух точках (1) и (2) φ_-φ₂ — называется отношение A₁₂ (работы по перемещению пробного единичного положительного заряда из (1) в (2), которую совершает поле) к заряду q_пр.

интеграл может быть взят по любому пути соединяющему (1) и (2)

если (1) и (2) лежат на силовой линии, то в качестве линии, соединяющей (1) и (2) нужно взять силовую.

Понятие потенциала можно ввести для любого потенциального векторного поля. (потенциал гравит. силы, потенциал скорости и т.д.)

Потенциал Часто в качестве точки (2) выбирают точку, потенциал которой по определению = 0.

В теории – такая точка бесконечно удаленная: .

Замечание Это можно сделать лишь тогда, если заряды располагаются в ограниченной области пространства и их нет на бесконечности.

На практике — потенциал земли = 0.

Потенциал электростатического поля в т. B(x,y,z) назыв.

потенциал какой-то точки, когда в  = 0.

Расчетная формула:

Потенциал поля точечного заряда

Путь из точки B в ∞ может быть любым, т.к. поле потенциально. Наиболее удобно выбрать L вдоль радиуса вектора, проведенного из точечного заряда

E_l= E_r = E(r); => =>

формула имеет смысл для r ≠ 0, т.к. r →∞ .

Т.к. поле точечного заряда фундаментально => для нахождения потенциала поля системы зарядов нужно применить принцип суперпозиций:

потенциал поля системы точечных зарядов равен сумме потенциалов, издаваемых в рассматриваемой точке каждым из зарядов.

а) потенциал поля системы точечных зарядов:

б) потенциал поля непрерывного распределения зарядов:

где dq = ρ∙dV — при объемном распределении заряда,

dq = σ∙dS — при поверхностном

dq = λ∙dl — при линейном.

Применение формулы поля точечного заряда и принципа суперпозиций составляет основу метода непосредственного интегрирования и позволяет рассчитать потенциал поля новой системы зарядов. Графически потенциал изображается в виде эквипотенциальных поверхностей и линий на которой он принимает постоянное значение = const.

Примеры расчета потенциала

Равномерно заряженная бесконечная нить. (Рис. 19)

Дано:;

Т.к. поле нити имеет осевую симметрию и => в качестве линииL, соединяющей 1 и 2 берем отрезок силовой линии, соединяющей точки 1 и 2. => =>

Функции научной теории: объяснение, описание и предсказание

Теория как совокупность утверждений, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях в определенной области действительности представляет собой высшую, самую развитую форму организации научного знания и должна обладать следующими функциями.

• Во-первых, теория должна систематизировать, привести в порядок знания, полученные в определенной области, т.е. факты, принципы, законы должны представлять собой единую, целостную систему знаний. Это описательная функция теории.

• Во-вторых, на основе сформулированных принципов и познанных законов теория должна объяснить прошлое и настоящее положения вещей: экспериментальные факты своей предметной области, существенные признаки, причины явлений, происхождение и т.д. Это ее объяснительная функция.

• В-третьих, объясняя причины явлений, на основе сформулированных законов делаются предсказания о будущем состоянии объектов, явлений, процессов. Подсказать, что нас может ожидать в дальнейшем, – это, пожалуй, главная функция теории – предсказательная, прогностическая, или эвристическая. Она позволяет выявить перспективы развития определенного явления или процесса с указанием количественных характеристик (сроки, темпы и др.), например составить прогноз погоды, урожая, прогнозировать уровень доходов, сроки и характер кризисов и т.д.

• В-четвертых, на базе теоретических принципов и законов должны формироваться методы, способы и приемы исследовательской деятельности, позволяющие получить новые знания, предположить существование неизвестных ранее фактов. Фундаментальные теории меняют мировоззрение исследователей и методологию науки. Так, например, квантовая физика изменила мировоззрение физиков, общая теория систем служит основой системно-структурного и структурно-функционального методов познания и т.д. Это мировоззренческая и методологическая функции теории.

Полученная на основе теории совокупность сведений в виде прогнозов, факторов, законов позволяет нам совершать практическую деятельность, является руководством по преобразованию действительности, чтобы сделать нашу жизнь лучше. В этом смысле нет ничего практичнее, чем хорошая теория.

Рассмотренные функции присущи любым теориям. Однако главными функциями являются объяснительная и предсказательная функции теории. Рассмотрим объяснение и предсказание более подробно.

Дедуктивно-номологическое объяснение.Понятие «объяснение» широко используется в повседневном языке, в котором объяснить какое-либо явление означает сделать его ясным, понятным для нас. В своем стремлении понять окружающий мир люди создавали мифологические, религиозные, натурфилософские системы, объясняющие события повседневной жизни и явления природы. В течение последних столетий функция объяснения окружающего мира постепенно перешла к науке. В настоящее время именно наука делает для нас понятными встречающиеся явления, поэтому научное объяснение служит образцом для всех сфер человеческой деятельности, в которых возникает потребность объяснения.

Широкой известностью и почти всеобщим признанием пользуется дедуктивно-номологическая [2] модельнаучного объяснения. Четкую формулировку этой модели объяснения в современной методологии познания обычно связывают с именами Карла Поппера и Карла Гемпеля [3] . «. Дать причинное объяснение некоторого события, – пишет Поппер, – значит дедуцировать описывающее его высказывание, используя в качестве посылок один или несколько универсальных законов вместе с определенными сингулярными высказываниями – начальными условиями» [4] . Для иллюстрации воспользуемся простым примером. Допустим, мы наблюдаем некоторое событие, состоящее в том, что нить, к которой подвешен груз в 2 кг, разрывается. Мы можем спросить: «Почему данная нить порвалась?» Ответ на этот вопрос дает объяснение, которое строится следующим образом.

1. Нам известно общее (универсальное) положение, которое можно считать законом: «Для всякой нити верно, что если она нагружена выше предела своей прочности, то она разрывается».

2. Нам известно также, что данная конкретная нить, о которой идет речь, нагружена выше предела ее прочности, т.е. истинно единичное (сингулярное) предложение «Данная нить нагружена выше предела ее прочности».

3. Из общего утверждения, говорящего обо всех нитях, и единичного утверждения, описывающего наличную ситуацию, мы объясняем: «Данная нить разрывается».

Это и есть простейший вариант того, что называют дедук- тивно-номологической схемой научного объяснения. С логической точки зрения данное объяснение представляет собой вывод по правилам логики некоторого высказывания из других высказываний, принятых в качестве посылок. С точки зрения методологии познания объяснить какое-то явление – значит подвести это явление под соответствующий закон.

Представленная структура объяснения выражает логический вывод modus ponens, посылки которого называются экспланансом(объясняющее), а следствие – экспланандумом(объясняемое).

Мы привели простейший вариант дедуктивно-номологического объяснения. Он допускает разнообразные модификации и обобщения. В общем случае в эксплананс может входить несколько общих и единичных утверждений (L1, L2, L3. ), а вывод – представлять собой цепочку логических умозаключений. На месте экспланандума может находиться как описание отдельного события, так и общее утверждение (закон), и даже теория. Карл Гемпель разработал вариант индуктивно-вероятностного объяснения,в котором используемое для объяснения общее положение носит вероятностно-статистический характер. Если ограничиться дедуктивно-номологическим объяснением, то его общую схему можно представить следующим образом:

L1, L2, L3. – общие законы Эксплананс

Cl, С2, С3. – утверждения о начальных условиях

__________ – логический вывод

Е – описание объясняемого явления Экспланандум

Каковы наиболее характерные особенности дедуктивно-номологического объяснения? Важнейшая из них, по-видимому, состоит в том, что оно придает объясняемому событию необходимый характер. В самом деле, дедуктивно-номологическое объяснение представляет собой логическое выведение объясняемого положения из некоторых посылок, и если эти посылки истинны, а их истинность – одно из условий корректности объяснения, то выведенное положение необходимо должно быть истинно. Выражая это в других терминах, мы можем сказать, что при дедуктивно-номологическом объяснении некоторого события мы указываем причину или условия существования этого события, и если причина имеет место, то с естественной необходимостью должно существовать и ее следствие. Мы связываем объясняемое событие с другими событиями и указываем на закономерный характер этих связей. Поэтому, если указанные законы справедливы, а условия их действия реально существуют, то обсуждаемое событие должно иметь место и в этом смысле является необходимым.

Вторая важная особенность дедуктивно-номологического объяснения, на которую следует обратить внимание, тесно связана с первой. Общее утверждение, входящее в его эксплананс, должно быть законом природы, т.е. выражать необходимую связь явлений. В противном случае мы не получим объяснения. По своей логической форме закон природы неотличим от так называемых случайно истинных обобщений, т.е. некоторых общих утверждений, которые в силу случайных обстоятельств оказались истинными, например: «Все жильцы нашего подъезда имеют загородные дачи», «Все члены данного ученого совета –лысые»; «Возраст всех присутствующих в данной аудитории не превышает 30 лет» и т.п. И законы природы, и случайно истинные обобщения выражаются общими высказываниями, но последние нельзя использовать для объяснения. Например, пусть истинно высказывание: «Все мои друзья знают английский язык». Кто-то спрашивает об одном из моих друзей: «Почему это В. так хорошо знает английский язык?» Я даю ему «объяснение»: «В. – мой друг, а все мои друзья хорошо знают английский язык, вот поэтому-то и В. хорошо знает английский язык». Конечно, это никакое не объяснение: дружба с кем-то не является причиной хорошего знания иностранного языка, и, возможно, уже завтра мое обобщение станет ложным, если мне посчастливится подружиться с человеком, не знающим английский язык.

Но отличить закон от случайно истинного обобщения может только научная теория: если общее высказывание включено в теорию, то оно выражает закон природы; если же общее высказывание не является элементом теории, то скорее всего оно является лишь случайно истинным.

«Рациональное» объяснение.Если для объяснения природных событий и фактов используется дедуктивно-номологическая схема, то для общественных наук, в том числе и для экономической науки, имеющих дело с объяснением человеческих действий, предлагаются иные формы объяснения. Первая статья К. Гемпеля по проблеме объяснения содержала попытку распространить дедуктивно-номологическую схему на область истории. В ответ на эту попытку канадский философ Уильям Дрей [5] постарался показать, что в истории используются иные типы объяснений, в частности тот, который он назвал «рациональным» объяснением.

Суть рационального объяснения Уильяма Дрея заключается в следующем. При объяснении поступка некоторой исторической личности историк старается вскрыть те мотивы, которыми руководствовался действующий субъект, и показать, что в свете этих мотивов поступок был разумным (рациональным). В экономической науке определение закономерностей мотивации экономических агентов (мотивов вообще и рациональных в частности) уделяется огромное внимание. Свидетельством тому служит присуждение в 1995 г. Нобелевской премии Роберту Лукасу-младшему [6] за «. разработку и применение гипотезы рациональных [7] ожиданий, которая привела к изменению макроэкономического анализа и углублению нашего понимания экономической политики».

Появление модели объяснения Уильяма Дрея вызвало оживленную полемику среди методологов науки на тему: можно ли считать рациональное объяснение научным? Представители методологии естествознания утверждали, что дедуктивно- номологическая схема объяснения является универсальной, она должна использоваться при объяснениях в любой области, а модель объяснения Уильяма Дрея не является научной, ибо она не использует законов. Если объяснить означает подвести объясняемое под закон, то рациональное объяснение нельзя считать подлинно научным объяснением.

Их противники указывали на то, что объявлять дедуктивно- номологическую схему объяснения единственно научной – значит считать, что идеалы и нормы научного исследования, выработанные современным естествознанием, являются универсальными, а те дисциплины, в которых эти нормы нарушаются, исключаются из числа наук. С этим нельзя согласиться. Общественные науки и, конечно, экономическая наука – полноправные члены содружества наук, хотя и отличные от наук о природе. И этому можно дать следующее дедуктивно-номологическое объяснение.

Отличию экономики и других общественных наук также можно дать дедуктивно-номологическое объяснение:

Поэтому нарушение идеалов и норм естественно-научного исследования при применении их в области общественных наук должно рассматриваться как свидетельство ограниченной справедливости этих норм.

Интенциональное объяснение. Практический силлогизм. Хотя У. Дрей одним из первых привлек внимание к особенностям объяснений в истории, его собственная модель страдала по меньшей мере двумя существенными недостатками.

Один из них – это неясность понятия рациональности, на которое опирается данная модель. Историк не может руководствоваться тем стандартом рациональности, который распространен в его время. Он должен реконструировать представления о рациональности общества изучаемой им эпохи. Более того, ему нужно установить, какими представлениями о рациональности руководствовался тот самый индивид, поступок которого требуется объяснить. Если принять во внимание то обстоятельство, что даже современные представления о рациональности весьма расплывчаты, то приходится признать, что историческая реконструкция понятия рациональности представляет собой весьма сложную и неопределенную задачу.

Второй недостаток заключается в существенной ограниченности области применения рационального объяснения. С точки зрения У. Дрея, объяснить некоторый поступок – означает показать, что он основывался на разумном расчете. Критики сразу же указали на то, что чаще всего люди действуют без всякого расчета – под влиянием импульса, желания, страсти. Поэтому рассматриваемая модель может быть использована для объяснения сравнительно небольшого числа человеческих поступков, которые были предприняты после серьезного размышления. Именно эти довольно очевидные слабости рационального объяснения У. Дрея и привели к тому, что вскоре оно уступило место телеологическому, мотивационному или, как стали его называть, интенциональному объяснению (от лат. intentio – стремление, намерение, цель). Последнее не связано с понятием рациональности и охватывает весьма широкую сферу человеческих действий и поступков.

Существо интенционального объяснениязаключается в указании на намерение, цель индивида, осуществляющего действие. Например, мы видим бегущего человека и хотим объяснить, почему он бежит. Объяснение состоит в указании на цель, которую преследует субъект: он хочет успеть на поезд, поэтому и бежит. При этом нет речи об оценке рациональности его поступка, и мы не спрашиваем даже, считает ли он сам, что поступает рационально. Для объяснения достаточно отметить, что его цель, или интенция, заключаются «в том-то и в том-то».

Логической формой интенционального объяснения является так называемый «практический силлогизм«. Разделение выводов на теоретические и практические восходит еще к Аристотелю. Одна из посылок практического вывода говорит о некотором желаемом результате или о цели, другая посылка указывает на средства к достижению этой цели. Вывод представляет собой описание действия. Поэтому рассуждение и называется практическим силлогизмом. Его примерная схема выглядит следующим образом:

Агент N намеревается (желает, стремится) получить а.

N считает, что для получения а нужно совершить действие b.

_____________________________________________________________

N совершает действие b.

По-видимому, это одна из самых простых схем практического рассуждения. Ее можно усложнять, вводя в посылки указание на время, на отсутствие помех для действия, на отсутствие у агента других целей в этот момент и т.д. Однако все характерные особенности объяснений данного типа представлены уже в этой простой схеме. Такие схемы объяснения широко используются в общественных науках – истории, социологии, юридических, экономических дисциплинах и т.д. Например, цель предприятия – получение прибыли.

Дискуссии по проблемам научного объяснения способны иногда создать впечатление, что защитники специфического характера объяснений в общественных науках вообще отрицают наличие законов, скажем, в истории развития человеческого общества. Действительно, вопрос порой ставится так: либо дедуктивно-номологическая схема и признание законов, либо только интенциональное объяснение и отрицание законов. Конечно, данная дихотомия ошибочна в силу своей бескомпромиссности, упрощенности. В целом позиция «интенцио-налистов» является гораздо более мягкой: отстаивая специфику интенционального объяснения по сравнению с дедуктивно-номологическим, они, как правило, согласны с тем, что и в сфере общественных наук во многих случаях при объяснении используются законы и дедуктивно-номологическая схема.

В частности, в истории и экономике ученые широко используют естественно-научные законы для оценки и критики исторических свидетельств, при реконструкции способов возведения сооружений древности, при анализе хозяйственной деятельности и ее результатов в древних государствах и т.п. При объяснении крупных исторических событий – войн, восстаний, революций, падений государств – историк опирается на законы общественного развития. Каждое значительное историческое событие представляет собой единство необходимого и случайного.Необходимая, глубинная сторона общественных событий и процессов получает гипотетико-дедуктивноеобъяснение, включающее ссылку на социальные законы. Даже действия отдельных личностей – в той мере, в которой эти личности представляют определенные общественные слои и группы, – могут быть объяснены посредством дедуктивно- номологической схемы как действия, типичные для данного слоя и вытекающие из его социально-политических интересов. Однако история говорит не только о том, что должно было случиться, но и показывает, как это реально случилось. Ее интересует не только необходимая сторона исторических процессов, но и те случайности, которые сопровождали осуществление необходимого. Поэтому историк не может отвлечься от конкретных исторических личностей, деятельность которых была включена в то или иное историческое событие, от их мыслей и чувств, целей и желаний. При объяснении же поведения отдельных личностей дедуктивно-номологическая схема неприменима. В этих случаях понимание достигается с помощью иных видов объяснения, в частности, рассмотренных выше.

Предсказание.Объяснение известных явлений не только дает нам их более глубокое понимание, но служит также основой для предсказания новых, еще не известных фактов. Предсказанием называют выведение из закона или теории высказывания о фактах, еще не установленных наблюдением или экспериментом.

По своей логической структуре предсказание совпадает с объяснением:

– имеется некоторый общий закон: «Для всякой нити верно, что если она нагружена выше предела своей прочности, то она разрывается»;

– добавляем истинное частное утверждение: «Предел прочности данной нити 1 кг. На нее собираются подвесить груз в 2 кг»;

– делаем вывод о том, что должно быть истинно частное утверждение: «Данная нить порвется».

Однако, несмотря на тождество логических структур, между объяснением и предсказанием имеется принципиальное различие. В обоих случаях мы имеем дело с логическим выводом, но при объяснении мы отталкиваемся от истинности вывода (нить порвалась) и ищем посылки, из которых он следует, а при предсказании мы движемся от известных посылок и утверждаем, что вывод должен быть истинен. При объяснении неверными могут оказаться наши посылки, в предсказании может оказаться ложным вывод.

Подлинно научное объяснение, опирающееся на знание причинных связей между явлениями действительности, т.е. на закон, может служить основой для предсказания. Если эксплананс объяснения содержит закон, а не случайно истинное обобщение, то, изменяя частные условия, мы можем вывести из закона высказывания о тех фактах, которые еще не были установлены нами опытным путем. Например, нам известно, что чем тяжелее лодка, тем быстрее она плывет по течению. Из этого закона мы можем вывести предсказание: весло, упавшее с лодки в воду и плывущее по течению, должно отстать от лодки.

Характерная особенность предсказания заключается в том, что оно всегда относится к неизвестным событиям: либо к тем объектам и ситуациям, которые еще не существуют в настоящем и лишь возникнут в будущем, либо к объектам, которые уже существуют, но еще не стали предметом наблюдения или эксперимента. Например, метеоролог может предсказать погоду на завтра, но может сделать предсказание и о том, каковы погодные условия в настоящее время в том районе, где в данный момент отсутствуют наблюдатели.

Предсказания могут относиться и к событиям прошлого – в этом случае их называют ретросказаниями.Царапины на валунах позволяют геологу сделать вывод о том, что через данную местность много лет назад двигался ледник. Такой вывод будет ретросказанием.

Объяснение и предсказание играют громадную роль в науке и жизни общества. Практическая и производственная деятельность людей была бы невозможна, если бы люди не умели объяснять события окружающей жизни и предвидеть результаты своих действий. Сознательная постановка цели, предварительный расчет способов и средств ее достижения принципиально отличают деятельность человека от активности животного. Любое сознательное действие человека опирается на предвидение его результатов. Глобализация экономической деятельности и очевидность колоссального влияния этой деятельности на природу еще больше актуализирует объясняющую, мировоззренческую и предсказательную функцию науки, требует ее развития. В этом случае должны появляться более общие, более точные теории. При этом «старые» теории становятся частью или элементом этой общей теории. Так, например, механика Ньютона стала частью более общей квантовой механики, или геометрия Евклида в трехмерном пространстве как следствие выводится из геометрии Лобачевского и т.д.

В любой области науки логическая последовательность действий по получению нового знания выглядит следующим образом:

– обнаружение, накопление фактов и их обобщение;

– постановка и формулирование научной проблемы;

– формирование и обоснование научной гипотезы;

– экспериментальная проверка гипотезы;

– построение научной теории.

Эта общенаучная логика научного исследования. Именно такая последовательность процедур получения знаний позволяет объяснить и предсказать изменения окружающего мира и использовать это знание в практических целях. При этом получение новых знаний обязательно включает в себя два основных уровня – эмпирический(основывающийся на опыте) и теоретический (основывающийся на умозаключениях).

Указанная последовательность – это всего лишь общая схема научного исследования. Реальное соотношение его фаз или этапов и уровней представляет собой различное их сочетание. Кроме того, процедуры и уровни научных исследований обусловливают лишь технологию самого процесса. Но если обсуждать методологию экономических исследований в том смысле, как ее предлагает М. Блауг [8] , речь должна идти «об изучение принципов, регулярно применяемых при формулировке и обосновании экономических теорий». Но констатируемый на начало XXI в. кризис экономической науки с неизбежностью заставляет нас ответить на вопрос: «Насколько научно обоснованными или истинными являются принципы, регулярно применяемые при формулировке и обосновании экономических теорий?» Но для этого необходимо понять, что собой представляют наука, истина, знания. Эти философско-методологические проблемы будут рассмотрены нами в следующей главе.

3 Синергетика как новое направление междисциплинарных исследований и новое миропонимание

Основные этапы развития синергетики. Термины и понятия. Категориальный аппарат

Термин «синергетика» происходит от греческого «синергос» — совместно действующий. В данном случае имеются в виду совместные усилия ученых многих областей знания по поиску новых парадигм познания явлений природы, общества и созданию научной картины мира, отвечающей современным требованиям. На стыках наук, на путях их интеграции в рамках нелинейного мышления появляется возможность действительно по-новому взглянуть на результаты исследований в астрономии и космологии, физике и химии, математике, биологии, других естественных науках, науках о человеке и обществе. При этом происходит не только интеграция научных достижений, связанных с использованием различных теоретико-методологических направлений современности, но и обращение к наиболее продуктивным идеям всех времен и народов, в частности, к идеям древности, как на Востоке, так и на Западе.

У мыслителей Востока (особенно Китая и Индии) синергетика заимствует и развивает далее философские концепции целостности мироздания (все во всем) и идею общего закона, единого пути, которому следуют и мир в целом, и человек в нем. От Запада же она наследует традиции анализа с использованием математического аппарата, опору на эксперимент. Среди философских течений нового времени на становление синергетики оказали влияние не только диалектический материализм, но и некоторые идеи позитивизма, онтологизма, редукционизма. На такой концептуальной основе синергетика ведет диалог с прошлым, настоящим и будущим. В итоге формируется принципиально новая теория и методология познания, которая, опираясь на последние достижения математического моделирования с помощью современной вычислительной техники, стала конкурентом философии.

Синергетика — это не только своеобразный синтез многих научных методов исследования, методологических систем, теоретических построений, но и перевод их в новые измерения постнеклассичесной науки, что отражается в формировании соответствующего категориального аппарата. В результате мы получаем новые измерения природной и социальной действительности, новые методы ее описания, анализа, типологизации, интерпретации явлений и процессов, их осмысления.

У синергетики складывается и собственный предмет исследования. Она изучает закономерности и механизмы самоорганизации (перехода от хаоса к порядку) в открытых нелинейных системах сложной конфигурации, каковыми, безусловно, являются и природа в целом, и человеческое общество, и многие системы искусственного происхождения. Будучи тесно связанной с кибернетикой, математическим моделированием и системным подходом к изучению реальности, синергетика расширяет наши представления о самодвижении и развитии материи, взаимосвязи материального и духовного, позволяет по-иному взглянуть на эволюционные процессы в природе, на процессы возникновения жизни и человека, на перспективы человеческой цивилизации в космологических пространственно-временных масштабах.

Специфика предмета синергетики состоит в том, что она изучает процессы самоорганизации в открытых системах под углом зрения нелинейного мышления. Объектом же исследования являются сложноорганизованные неравновесные системы, находящиеся на различных стадиях перехода от хаоса к порядку и обратно. Эвристические возможности синергетики находят применение практически во всех областях знания.

Синергетика не является уже сложившейся наукой. К новому направлению междисциплинарных исследований присоединяются представители самих разнообразных областей знания, которые, естественно, идут к осмыслению идей синергетики с позиций своей исходной специализации, будь то физика или математика, биология или химия, философия или социология, экономика или кибернетика.

К настоящему времени на Западе сложились и активно функционируют две главные школы исследований в области синергетики. Во-первых, это брюссельская школа лауреата Нобелевской премии по химии за 1977 год Ильи Романовича Пригожина (из числа потомков русских эмигрантов, покинувшие России после революционных событий 1917 года). Во-вторых, школа немецкого ученого-физика Г. Хакена, возглавляющего Институт синергетики и теоретической Физики и Штутгарте (Германия). Именно он первым начал использовать термин «синергетика».

В результате разработки идей синергетики и соответствующих методов системных и междисциплинарных исследований открывается перспектива выхода на понимание интегральных сценариев развертывания событий во Вселенной на микро-, макро — и мегауровнях, что позволит переосмыслить и роль человека в глобальных процессах, в структуре познавательной и практической деятельности. С этих позиций легче определить стратегию решения и чисто земных проблем. Общие контуры такой стратегии уже вырисовываются. От извечной борьбы с природой человечество начинает переходить к поиску своего предназначения в ней, к коэволюции с природой.

Становление нового подхода к познанию природной и социальной действительности неразрывно связано с разработкой соответствующей системы понятий и категорий. Любая многоуровневая структура рассматривается в синергетике с точки зрения ее открытости или закрытости (изолированности), линейности или нелинейности, стабильности или неустойчивости, порядка или хаоса, самоорганизации, диссипативности, фрактальности и т.д. Кроме того, в синергетике используются такие понятия как «аттрактор», «бифуркации», «кооперативные процессы», а также целый ряд других. Многие из них уже прочно вошли в научный оборот. Другие же требуют подробного пояснения, соответствующей интерпретации.

Начнем о выяснения содержания понятий открытости и закрытости системы. Открытость означает, прежде всего, такое свойство системы, при котором она имеет возможность непрерывного обмена веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Причем, возможности такого обмена существуют в каждой точке системы, а не только через фиксированные каналы. Еще одним свойством открытых систем является возможность управления всеми ресурсами системы или любой ее точки. Так должна выглядеть открытая система в идеале. На практике же мы встречаемся с целой гаммой переходных состояний от полной открытости до полной изоляции.

Несмотря на то, что открытая система представляет собой логически и организационно единый комплекс, каждый отдельный элемент комплекса имеет достаточно степеней свободы для своего индивидуального самовыражения и развития, не нарушающего целостность системы. Это можно показать на примере природных и социальных объектов. Так, общество (государство) может быть легко отнесено к открытому или закрытому типу. К закрытым обществам относятся, прежде всего, тоталитарные государства с чрезмерно централизованной системой управления и пренебрежением к правам и свободам человека. В открытом же обществе каждый его член может свободно перемещаться внутри и за пределами государства, обмениваясь информацией, идеями, материальными и духовными ценностями без всяких ограничений. В открытом обществе человек становится полноправной личностью, а не винтиком государственной машины. Это распространяется не только на положение индивида, но и на все другие компоненты открытого общества (коллективы, организации, города, области и т.д.).

Нелинейность является фундаментальной характеристикой открытой системы и предполагает непрерывность выбора альтернатив ее развития. Нелинейная система обязательно многомерна, многовариантна и не поддается классическим методам описания, что порождает потребность в выработке таких методов, которые отвечали бы условиям задачи. В математике нелинейными называют такие уравнения, которые имеют несколько качественно различных решений. Множеству способов решения задач, связанных с нелинейными уравнениями, соответствует множество путей эволюции, описываемой этими уравнениями. Необходимость анализа подобных ситуаций в познавательной деятельности привела многих ученых к разработке методологии решения эвристических проблем в нелинейных средах. Эта методология получила название нелинейного мышления.

Термином «диссипативные» (в переводе с английского — «рассеивающие») обозначаются открытые нелинейные системы, где преобладают процессы размывания, рассеивания неоднородностей. Происходит перевод (спуск) избытков поступлений вещества и энергии на низлежащие уровни (в более простые формы) или вывод их за пределы системы. Диссипация означает, таким образом, переструктурирование чужого в свое и рассеяние лишнего. «Диссипативные процессы, — пишет И.Р. Пригожий — ведут не к равновесию, но к формированию диссипативных структур, тождественных процессам, которые из-за взаимной компенсации приводят к равновесию.» Функционирование такой непрерывно взаимодействующей с окружающей средой системы как бы противоречит второму закону термодинамики и для его адекватного описания и объяснения необходимы нетрадиционные подходы, связанные с нелинейным мышлением. Большинство объектов природы (наше солнце, другие звезды, галактики и т.д.) являются диссипативными системами. Ими являются все живые существа, которые могут существовать только на основе такого рода включенности в окружающую среду. Крупные социальные объекты (например, города, государства) также можно отнести к диссипативным структурам.

Понятие самоорганизации выражает способность сложных систем к упорядочению своей внутренней структуры. Самоорганизация в сложных и динамичных открытых системах возможна лишь при наличии достаточно большого числа взаимодействующих элементов. Причем, поведение взаимодействующих элементов должно быть кооперативным и когерентным. Это относится и к природе и к обществу. Механизм самоорганизации начинает действовать в рамках более масштабных и качественно иных структур. И охватывает уже не отдельные общности людей, а все человеческое сообщество.

В синергетике используются также понятия, обозначающие специфику некоторых состояний в эволюции открытых, нелинейных самоорганизующихся систем.

Понятием «бифуркация» обозначается состояние системы, находящейся перед выбором возможных вариантов функционирования или путей эволюции (развилка дорог). В математике это означает ветвление решений нелинейного дифференциального уравнения. В точке бифуркации (на перепутье) система находится в неравновесном состоянии, где малейшие флуктуации или случайные обстоятельства могут кардинально изменить направление дальнейшего развития, закрывая тем самым возможности движения альтернативным путем. Характеризуя такие состояния, И.Р. Пригожий подчеркивает «уникальность точек бифуркации, в которых состояние системы теряет стабильность и может развиваться в сторону многих различных режимов функционирования».

Поскольку проблема выбора режимов функционирования или направлений развития возникает перед любой самоорганизующейся системой, в синергетике приступили к построению и исследованию бифуркационных моделей с тем, чтобы попытаться обнаружить закономерность в самой случайности.

Понятие «аттрактор» (от латинского — притягивать) означает некоторую совокупность условий, при которых выбор путей движения или эволюции разных систем происходит по сходящимся траекториям, и, в конечном итоге, как бы притягивается к одной точке. Наглядно это можно представить в виде конуса бытовой воронки, направляющего движение частиц жидкости или сыпучих тел (например, песка) к своему ц

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).