Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем


Автор:

Я ранее уже упоминал о книге Фритьофа Капры “Паутина жизни“. В этой серии постов я бы хотел упомянуть о самых интересных ее аспектах.

Цель этой книги заключается в доступном изложении современных достижений различных областей науки, таких как: теория сложных систем, нелинейная динамика, теория хаоса, автопоэз, системная динамика и т.п. Надо сказать, что у Капры это очень хорошо получилось. Да, порой его повествование было очень сложным, но как говорил Адлер в скоей книге “How to read a book” по-настоящему хорошие книги требуют внимательного и вдумчивого чтения.

Сдвиг парадигмы

Сначала, Капра говорит о сдвиге парадигмы: от механистического понимания жизни (Декарт, Ньютон) к холистическому (целостному) пониманию. Такие разделы науки, как гештальт-психология, экология, системное мышление и квантовая физика – все приходят к осознанию необходимости целостного, междисциплинарного подхода к проблемам современного мира.

Со времен Ньютона физики считали, что все физические явления могут быть сведены к свойствам тяжелых и твердых материальных частиц, но квантовая теория заставила их принять тот факт, что твердые материальные объекты на субатомном уровне разлагаются на волноподобные вероятностные паттерны. В основе всего лежить сеть – совокупность взаимосвязей, в которой нет одного главного; в котором каждый из узлов сети играет равную роль.

Теория систем

Теория систем рассматривает любые объекты как систему, в которых главенствующая роль отдается взаимоотношениям между элементами системы. Для системного мыслителя, по словам Капры, первичны взаимоотошения.

Но Капра ставит логичный вопрос: если все в мире взаимосвязано, то как можно надеяться понять хоть что-нибудь? Ведь если все явления взаимосвязаны, то для того, чтобы объяснить одно из них, нам придется понять и все остальные, что очевидно невозможно.

Тут помогает открытие приблизительного знания.

“Превратить системный подход в науку позволяет открытие приблизительного знания. Прозрение это критично для всей современной науки. Старая парадигма основана на картезианской вере в несомненность научного знания. В новой парадигме признается, что все научные понятия и теории ограниченны и приблизительны. Наука никогда не сможет обеспечить полного и окончательного понимания.

Сколько бы связей мы ни приняли во внимание в научном описании феномена, каким-то их количеством нам неизбежно придется пожертвовать. Поэтому ученые никогда не имеют дела с истиной в смысле точного соответствия между описанием и описываемым объектом. В науке мы всегда ограничиваемся приблизительными описаниями реальности. Кто-то будет разочарован этим, но для системных мыслителей сам факт, что мы можем получить приблизительные знания о бесконечной паутине взаимосвязанных паттернов, служит источником доверия и силы. Об этом красиво сказал Луи Пастер:

Наука движется вперед через предварительные ответы на ряд все более и более тонких вопросов, которые все глубже и глубже проникают в сущность природных явлений,

Фрактальная Геометрия

В конце 50-х начале 60-х годов французский математик Мандельбро осознал, что у всех рассматриваемых им геометрических форм есть поразительные общие особенности. Мандельбро предложил фрактальную геометрию – язык, на котором можно “говорить об облаках”:

“Чаще всего природа в высшей степени сложна. Как описать облако? Облако — это не сфера… Оно похоже на мяч, но очень неупорядоченно. А гора? Гора — не конус… Если вы хотите говорить о горах, реках, молнии, геометрический школьный язык оказывается совершенно неадекватным.”

Наиболее поразительное свойство этих «фрактальных» форм заключается в том, что их характерные паттерны многократно повторяются на нисходящих уровнях так, что их части на любом уровне по форме напоминают целое. Мандельбро иллюстрирует это свойство самоподобия, отламывая кусочек цветной капусты и указывая на то, что сам по себе кусочек выглядит как маленький кочан цветной капусты. Он продолжает демонстрацию, деля часть дальше, изымая еще один кусочек, который тоже выглядит как очень маленький кочан. Таким образом, каждая часть выглядит как целый овощ. Форма целого подобна самой себе на всех уровнях выбранного диапазона

Одной из простейших фрактальных форм, производимых итерацией, является так называемая кривая Коха, или «кривая снежинки». Геометрическая операция заключается в том, чтобы разбить отрезок линии на три равные части и затем заменить центральную секцию двумя сторонами равностороннего треугольника, как показано на рис. ниже. Повторение этой операции во все более мелких масштабах приводит к появлению кружевной снежинки.

clip_image001

Ну тут еще вступает в силу мощь современных компьютеров, с помощью которых простейшие итерации можно применять тысячи раз в различных масштабах, получая все более сложные фигуры. Развилось даже мини-направление художественного искусства, в рамках которого при помощи простых правил создаются очень сложные и прекрасные картины. Вот, картинка которая получилась у меня при имитации одной из моделей простейших взаимодействий:

image

Продолжение следует


2 отзывов

  • By Серёга, April 28, 2008 @ 3:18 pm

    Хорошая книга сейчас токово рода литературу редко встретиш спасибо

    Ответить

Ссылки на эту статью

  1. О чтении и выборе бизнес-книг. Что читать? Что не читать? | Empatika — February 18, 2011 @ 1:09 pm

Оставить отзыв

WordPress Themes