Илья Пригожин и третья научная революция

Илья  Пригожин и его книга «Порядок из хаоса»

Нобелевского лауреата Илью Пригожина ещё при жизни назвали Ньютоном ХХ века. Один из последних титанов науки прошлого века родился в России в год большевистской революции — 1917 и оказался сам революционером в науке, создав теорию саморегулирующихся систем — синергетику. Эту революцию в науке считают третьей после теории относительности и квантовой механики.

Илья Пригожин вырос в семье инженера-химика Романа Абрамовича Пригожина, окончившего МВТУ и организовавшего в Москве небольшой лакокрасочный завод. Благодаря стараниям матери, пианистки Юлии Вишман, Илья с раннего детства играл на пианино и ноты научился читать раньше, чем слова.

После революции завод национализировали большевики, самого Романа Абрамовича оставив директором. В 1921 году, когда начались аресты бывших фабрикантов, семья Пригожиных выехала сначала в Литву, потом в Германию и, наконец, в Бельгию, где Илья Пригожин прожил всю жизнь.

Начальное и среднее образование он получил в школах Берлина и Брюсселя. Его влекла музыка, за роялем он проводил больше времени, чем в классах. Но в середине 30-х, когда почти не оставалось сомнений, что будет война, Илья решил: в трудные времена надо иметь более надёжную профессию. Семья хотела, чтобы он стал адвокатом.

Пригожин вспоминал о выборе профессии так: «Что значит быть адвокатом? Защищать преступников? Для этого надо знать психологию. Я попросил в библиотеке какие-нибудь книги по психологии. Библиотекарь дал мне первый том 20-томной психологической энциклопедии. Я в ней ничего не понял и решил, что мне не обойтись без биологии, знание биологии невозможно без химии, химии — без физики. В результате я решил изучать физику и химию в университете». Это был Свободный университет в Брюсселе, где на третьем курсе Пригожин написал статью об уже тогда волновавшей его проблеме времени (в контексте естествознания и философии).

В 1940 году, когда он окончил университет, Бельгию оккупировали нацисты. Пригожины оказались в смертельной опасности, хотя в Бельгии расовые законы если и действовали, то не в полную силу. Правительство при массовой поддержке бельгийцев решительно препятствовало депортации евреев, и, когда оккупационные власти потребовали их регистрации, большинство бельгийских евреев это просто проигнорировали.

Тем не менее Илья с женой оказались в концлагере. Собравшись отдохнуть, он воспользовался предложением друга семьи, бельгийского генерала, пожить в его пустующей вилле за городом, которая оказалась явкой партизан и находилась под наблюдением гестапо. Вспоминая об этом десятинедельном эпизоде своей жизни, Пригожин говорил, что ему помог Сталинград. После разгрома на Волге многие нацисты поняли, что война проиграна, и отцу жены, опытному адвокату, удалось за взятку освободить узников.

После оккупации все университеты в Бельгии были закрыты. Илья Пригожин продолжал преподавать на частных квартирах, за что после войны был награждён медалью Сопротивления, самой дорогой для него среди большого количества других наград.

О том, как он выбрал свой научный приоритет, Пригожин впоследствии рассказывал: «Жизнь — это совпадение случайностей. Когда после войны я получил стипендию для поездки в Париж, то увидел там объявление, что состоится лекция по термодинамике. Её читал профессор Эдмонд Боэ. После лекции он спросил: “Почему вы интересуетесь термодинамикой? Ведь это классическая наука, которая уже завершена”. Тогда я встал и сказал, что она завершена для равновесного состояния, но не для состояния неравновесности. Возможно, с этих слов и началась моя карьера».

В 1945 году 28-летний Пригожин получил докторскую степень, через два года издал свою первую книгу, в 30 лет стал профессором университета в Брюсселе, в 36 — академиком Бельгийской академии наук, в 45 лет возглавил Брюссельский институт физики и химии, а затем Институт термодинамики, носящий теперь его имя, в 60 лет получил Нобелевскую премию.

Для того чтобы понять, почему Илью Пригожина стали называть Ньютоном ХХ века, придётся сделать небольшой экскурс в термодинамику — науку об общих законах естествознания.

Законы Ньютона, которые считались идеалом естествознания до второй половины XIX века, относятся к стабильным и равновесным системам, для которых нестабильность, неравновесность являются только преходящими отклонениями. Для этих законов время рассматривается как симметричное, то есть прошлое и будущее абсолютно эквивалентны.

Надеюсь, что высокообразованные читатели «Форума» знакомы с законами Гиббса для равновесных систем. Знаменитый второй закон описывает тенденцию такой системы переходить из состояния большого порядка в состояние меньшего порядка. Мерой такого перехода является энтропия, которая тем больше, чем больше разупорядоченность системы. Конечный результат этого процесса долгое время был пугающим — хаос и неотвратимая энтропийная смерть Вселенной.

Илья Пригожин и его книга «Порядок из хаоса»
Почтовая марка Бельгии

Пригожин в своей знаменитой книге «Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой» утверждает, что фундаментальные характеристики мироздания — нестабильность, неравномерность, ни к чему простому не сводящаяся сложность. Он рассматривает неравновесные процессы в открытых системах, которые сообщаются с внешней средой путём обмена энергией, веществом и информацией. К таким системам относятся Вселенная, саморазвивающаяся природа, человеческое общество и другое.

Одно из главных научных достижений Пригожина, отмеченное Нобелевской премией, — это открытие диссипативных структур (dissipate — рассеивать), в которых уровень энтропии понижается за счёт оттока её (рассеивания) во внешнюю среду, при этом возникает определённый и более сложный порядок. Такой процесс самоорганизации из беспорядка получил название «синергетика» (от греческого syn — совместно и ergos — действие), то есть совместное действие системы и среды.

Самопроизвольный скачок в новое диссипативное состояние происходит спонтанно в определённых точках, названных точками бифуркации (bifurcation — разветвление). В этих точках траектория движения системы разделяется на ветви, каждая из которых равно возможна и зависит от множества факторов (флуктуаций). В этот переломный момент принципиально нельзя предсказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие.

Пригожин приводит пример из революции 1917 года в России, когда конец царского режима мог принять различные формы. Ветвь, по которой пошло развитие, была результатом таких факторов, как отсутствие дальновидности у царя, слабость Керенского, насилие Ленина. С точки зрения синергетики история — это последовательность бифуркаций.

Вся природа, по существу, постоянное порождение новых форм, состояний, принципов, которые она выбирает в точках бифуркаций. Поэтому и такое богатство видов животного и растительного мира, хотя в соответствии со вторым законом термодинамики должно было иметь место вырождение природы. Напротив, эволюция развивается от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим. Синергетика подтверждает теорию эволюции Дарвина, у которой так много противников, в том числе и в США.

Пригожин предложил рассматривать через призму самоорганизующихся систем социальные, психические, биологические и другие явления, и это было принято очень быстро. Его модели заработали в экономике и географии, геологии и лингвистике, экономике и медицине, демографии и метеорологии.

В последние годы жизни Пригожин был убеждён, что мир приближается к точке бифуркации, которая связана с прогрессом в развитии информационных технологий, робототехники и искусственного интеллекта. Возникновение общества с сетевой структурой в условиях мировой глобализации было для него источником больших размышлений и сомнений.

Рассматривая 12 тысяч разных колоний муравьёв, Пригожин показывает, что их поведение зависит от размера колоний. В малой колонии муравей ведёт себя как индивидуалист, он разыскивает пищу и приносит её в муравейник. Но, если колония большая, ситуация резко меняется. Спонтанно возникают структуры коллективного поведения между муравьями, обменивающимися информацией посредством химических сигналов. В результате роста популяции инициатива переходит от отдельных особей к коллективу, причём отмечено рождение многих муравьёв слепыми.

Термодинамическая кривая
Термодинамическая кривая

В «Послании к будущим потомкам» Пригожин писал, что глобализация может быть как полезной (развитие экономики, медицины), так и иметь нежелательные последствия. То или другое зависит от правдивой информации или дезинформации, что может привести или к демократии, или к насилию. Задача в том, чтобы найти узкий путь между глобализацией и сохранением культурного плюрализма, между насилием и политическими методами решения проблем, культурой войны и культурой разума. Пригожин заканчивает своё послание словами, что кость ещё не брошена, что ветвь, по которой пойдёт развитие после бифуркации, ещё не выбрана и от будущих поколений зависит инициирование тех флуктуаций, тех факторов, которые создадут возможность реализации пути развития, соответствующего наступлению информационной эпохи.

На сюрреалистической марке, выпущенной в Бельгии, которая боготворила Пригожина, показана «неравновесность на его лице» и ещё один важный принцип, сформулированный им: необратимость процессов превращения во времени, знаменитая стрела времени от прошлого к будущему через цепь случайностей, бифуркационных точек и диссипативных структур. Хотя время и в обычном жизненном смысле движется вперёд, в науке, и особенно в физике, со времён Ньютона это игнорировалось. Эйнштейн говорил, что в физике время иллюзорно. Заслуга Пригожина в том, что он включил течение времени в законы науки и показал, что направленность во времени — фундаментальное свойство всех естественных систем (физических, химических, биологических и других). Стрела времени Пригожина придала науке новый культурно-философский смысл. Время не синоним смерти, как следует из второго закона термодинамики, а основа жизни Вселенной.

В 1957 году, в период оттепели, Илья Пригожин в первый раз приехал в Москву, но родственники не встретились с ним, боялись пострадать за связь с иностранцем. Позднее он ещё несколько раз приезжал в Россию, к которой относился с любовью, но говорил, что не знает: приезжает ли он домой или в чужую страну. К 80-летию ученый по инициативе Московского университета, с которым он сотрудничал, был награждён орденом Дружбы.

Умер Илья Пригожин 28 мая 2003 года в Брюсселе.

Юрий Шоткин
Читайте очерки автора из серии «Наши люди» в «Фейсбуке»

Оцените пост

Одна звездаДве звездыТри звездыЧетыре звездыПять звёзд (голосовало: 4, средняя оценка: 4,00 из 5)
Загрузка...

Поделиться

Автор Редакция сайта

Все публикации этого автора