Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2010, №63

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

1

УДК 114 
 
UDC 114

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ПОЗНАНИИ МИКРО-  И МАКРОЯВЛЕНИЙ: 
ЭВОЛЮЦИОННАЯ КАРТИНА ПРИРОДЫ  
 
 
Гафиатуллина Ольга Айратовна 
ассистент  
Башкирский государственный педагогический  
университет, Уфа, Россия 
 
В статье реализована актуальная идея об эволюционном характере современной науки. На конкретном материале космологии, физики показывается обоснованность единства природы. В 
работе объединены концепции эволюции и самоорганизации. Вселенная рассматривается как 
диссипативная система с периодически сменяемыми элементами (элементарными диссипативными системами). Кооперативная эволюция  
предполагает наличие круговорота между макро- и микро составляющими эволюционирующей системы, усложнение ветвей эволюции. В 
работе утверждается, что в развитии наук о 
природе ведущую роль играют внешние факторы, а именно общекультурный фон, уровень 
развития познания. Вместе с тем, особый методологический интерес представляет выявление 
внутренних побудительных мотивов развития, 
взаимосвязей ступеней развития наук о природе 
 
 
Ключевые слова: САМООРГАНИЗАЦИЯ, КОЭВОЛЮЦИЯ, ДИСИПАТИВНЫЕ СТРУКТУРЫ, АТТРАКТОР, БИФУРКАЦИИ, ТУРБУЛЕНТНОСТЬ, ФЛУКТУАЦИИ, ПАТТЕРНЫ, 
КОНСЕНСУАЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 

SYNERGETIC METHOD IN THE COGNITION OF MICRO- AND MACRO PHENOMENA: THE EVOLUTIONARY PICTURE OF 
NATURE  
 
Gafiatullina Olga Airatovna, 
assistant 
Bashkir state pedagogical university, Ufa, Russia 
 
 
This article reveals a relevant idea of the evolutional character of modern science. The validity of 
the unity of nature idea is shown on the concrete 
cosmology and physics data. The work unites the 
conceptions of evolution and self-organization. The 
universe is seen as a dissipative system with periodically removable elements (elementary dissipative systems). The cooperative evolution presupposes the presence of the circulation between the 
macro - and micro components of the evolving system as well as the growing complication of the evolution branches. It is stated that the fundamental 
role in the development of sciences about nature is 
played by outward factors, i. e. the common cultural background and the cognition development 
level. At the same time, of a great methodological 
interest is the disclosure of the internal stimulating 
motives of development and the interconnection of 
the development stages of natural sciences 
 
 
Keywords: SELF-ORGANIZATION, COEVOLUTION, DISSIPATIVE STRUCTURES, 
EVOLUTIONAL EPISTEMOLOGY, ATTRACTOR, BIFURCATIONS, TURBULENCE, FLUCTUATIONS, PATTERNS, CONSENSUAL INTERACTION
 

В условиях современного мира, информационной революции и ком
пьютеризации, очевидно, что прежние методологические подходы к моде
лированию ступеней развития материи недооценивают факторы детерми-

нации эволюционных процессов и конструктивности хаотического начала 

в эволюции. В настоящее время естествознание все более склоняется к 

убеждению, что многие существенные космологические явления обуслов
лены фундаментальными микроявлениями.  В областях сверхвысоких яв
лений проблематики космологии и микромира «смыкаются» [1, 103]. 

Единство эволюции микро и макромира Эрихом Янчем названо коэволю

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

2

цией. Коэволюция – взаимообусловленность процессов дифференциации и 

усложнения в микро- и макро ветвях эволюции. Изучение проблем позна
ния природы связано с процессом познания жизнедеятельности человека. 

Познавательные способности человека развивались  вместе с тем, как он 

приучался изменять внешний мир. Через свойство человека – сознание – 

способность отражать окружающий мир образуется продукт этого отраже
ния – информация о мире. Можно предположить, что в развитии наук о 

природе важную роль играет суммарное результирующее информационное 

поле,  природа которого циклична, как и всех процессов во Вселенной.  

Рассмотрим процессы развития микро- и макрокосмоса в их единст
ве. Объект внимания космологии – Вселенная в целом. Выводы об эволю
ции вселенной зависят от принятой космологической картины мира, кото
рая в настоящее время далека от завершения и количество ее вариантов ве
лико. Развитие современной научной картины мира строится на базе идей 

синергетики (самоорганизации). Самоорганизация является важнейшим 

фактором образования качественно новых свойств вещества, нарастания 

степени порядка (упорядоченности) в определенных развивающихся сис
темах.  Порядок может возникнуть как результат внешнего силового воз
действия на открытую неравновесную систему, а также под влиянием 

внутренних причин [2, 67].  Еще Аристотель говорил о том, что «причины, 

по которым возникает случайное, по необходимости неопределенны» [3, 

93]. С. Д. Хайтун формообразующим фактором прогрессивной эволюции 

считает – направленные само сборки  (макромутации), «сами собой» воз
никающие под давлением взаимодействий, а естественный отбор играет 

роль фильтра [4, 161]. Вселенную можно рассматривать как диссипатив
ную структуру, удаленную от состояния равновесия [5, 47]. C. П. Курдю
мов говорит, что в состоянии неустойчивости, в точках бифуркации часто 

небольшое воздействие в определенном пространственно – временном ин
тервале способно порождать (в силу кооперативных эффектов) новые 

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

3

структуры и организации. По словам А. Я. Свирского «на определенном 

этапе развития дерева бифуркаций или при возникновении странного ат
трактора наступает стадия хаоса, несущая в себе как богатство возможных 

структур, так и невозможность их полного постижения и реализации» [6,  

208]. Аттракторы, притягивающие множество в фазовом пространстве, от
личные от состояний равновесия и строго периодических колебаний полу
чили название странных аттракторов и связываются с проблемой турбу
лентности [7, 17]. Таким образом, если в космосе существуют странные ат
тракторы то, скорее всего, возможно предсказать их поведение, хотя бы с 

некоторой вероятностью на основе метода экстраполяции синергетическо
го подхода.  

Эволюция системы предполагает кооперативный круговорот между 

системой и управляющими или просто внешними параметрами. Характе
ристически круговороты начинаются внутри системы, а затем система рас
слаивается [8, 4]. Кооперативная эволюция  предполагает наличие круго
ворота между макро- и микросоставляющими эволюционирующей систе
мы, усложнение ветвей эволюции. Круговороты материи на всех ступенях 

своей реализации опираются на некоторый фундамент. В космологии – 

физический вакуум. Физический вакуум – это низшее энергетическое со
стояние квантованных полей, характеризующееся отсутствием реальных 

частиц [9, 61]. Эта среда, способная порождать сопряженные с полями, так 

называемые виртуальные частицы, время существования которых чрезвы
чайно мало – является  базовой формой материи в мире. Выяснилось, что 

поступательное развитие мега мира возможно при условии, что в этом ми
ре существует феномен, названный П. Дэвисом «тонкой подстройкой Все
ленной». При описании свойств объектов микромира физики используют 

пакет универсальных констант, называемых физическими постоянными. 

Изменение даже одной физической постоянной в пределах 10-15% в ту или 

другую сторону привело бы к вырождению Вселенной, в ней не смогли бы 

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

4

образовываться основные устойчивые структуры – ядра, атомы, звезды, 

галактики [10, 84-85]. В работе С. Д. Хайтуна говорится о нулевой плотно
сти массы Вселенной, поскольку при отличной от нуля плотности массы 

однородная Вселенная была бы гравитационно неустойчива из за притя
жения ее фрагментов друг к другу. Утверждается, что наша Метагалактика 

является черной дырой, внутреннее пространство которой замкнуто на се
бя гравитацией. Существует вероятность того, что наша Метагалактика 

может перестать быть черной дырой, выйдя в процессе своего расширения 

за пределы сферы Шварцшильда. Похоже, это и происходит в настоящее 

время, что служит причиной того, что наблюдаемая плотность Метагалак
тики столь близка к критической, но все же, меньше ее [11, 76-84]. К 1929 

году Хаббл определил расстояние до двух десятков галактик – число дос
таточно большое, чтобы уже можно было начать поиски каких-то общих 

закономерностей. И в 1929 году он опубликовал ошеломляющий вывод: 

все галактики мчатся друг от друга со скоростью, которая возрастает про
порционально расстоянию между ними [12, 190]. В 1981 году американ
скому физику А. Гусу удается использовать «инфляцию» (раздувание) для 

решения некоторых проблем фридманской теории (классической картины 

мира релятивистской космологии). Инфляционная теория предсказывает, 

что в результате флуктуации вакуума рождаются «пузырьки»-домены, ко
торые имеют плотные стены в виде крупномасштабных однородностей. 

Отмечается, что Вселенная в целом никогда не сколлапсирует и возможно 

вообще не имела первоначальной космологической сингулярности [13,  39
43]. «По современным представлениям, инфляционному периоду предше
ствовал период квантового существования Вселенной. В этот период эво
люции промежутки времени, короче, чем 10-43 сек,  и размеры Вселенной, 

меньше чем 10-33 см, не могли рассматриваться как непрерывное простран
ство и непрерывное время.… Из-за квантовых флуктуаций в различные 

моменты времени случайным образом происходит превращение «кипяще

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

5

го вакуума» в отдельные пузыри раздувающихся вселенных. Каждая из 

них подобна нашей Вселенной, однако разные вселенные могут иметь и 

разные физические свойства и развиваться по-разному…возможен коллапс 

отдельных пузырей, и они снова перейдут в квантовое кипение.. Это веч
ное кипение, вечное рождение новых вселенных и вечное их умирание» 

[14,  891-892].  А. Д. Линде ввел понятие вечного раздувания, которое опи
сывает эволюционный процесс, продолжающийся как цепная реакция. Ес
ли Мета вселенная содержит, по крайней мере, одну раздувающуюся об
ласть, она будет безостановочно порождать новые раздувающиеся области. 

Возникает ветвящаяся структура мини вселенных, похожая на фрактал [15,  

22-27]. В результате Большого Взрыва возник горячий и чрезвычайно 

плотный сгусток протовещества, в котором невозможно обнаружить раз
личия между частицами, а процесс расширения сгустка определен кинети
кой и тормозящим гравитационным взаимодействием частиц. По мере 

снижения температуры и плотности проявляются различия между кварка
ми, лептонами и бозонами, последовательно возникают и вступают в дей
ствие три другие (помимо гравитации) фундаментальных взаимодействия 

между частицами - сильное, слабое и электромагнитное [16, 69]. В микро
мире сегодня различают иерархию четырех уровней сложности микроэле
ментов. Это кварковый, нуклонный, атомный и молекулярный уровни. 

Сложность нарастает от квантового к молекулярному уровню. Вселенная 

является открытой системой, которая будет расширяться в пространстве 

неограниченное время и рассеивать энергию. Предполагается, что источ
никами энергии для галактик служат «черные дыры» и квазары. Энергия 

квазаров обусловлена гравитацией. Центральным механизмом питания 

энергией квазаров, вероятно, служат черные дыры – коллапсирующие объ
екты, ничего не выпускающие из себя, включая свет. Однако не все галак
тики содержат черные дыры [17, 23]. На определенной стадии эволюции 

гравитационной ловушки, когда плотность материи достигает соответст

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

6

вующего значения, нуклоны перестают существовать и обмен материей 

прекращается. При достижении критического значения плотности силы, 

отталкивания становятся больше гравитационных и ловушка взрывается. В 

результате такого взрыва образовалась расширяющаяся Метагалактика [18,  

62]. Энтропия Вселенной состоит главным  образом из энтропии излуче
ния. Удельная энтропия Вселенной выражается отношением числа фото
нов к числу тяжелых частиц – прежде всего протонов – в единице объема. 

Это соотношение характеризует степень нагретости.   Фотоны в космосе – 

это в основном фотоны реликтового излучения, испущенного в момент 

«большого взрыва»  и с тех пор остывавшего. Судьба вселенной зависит от 

ряда явлений еще не достаточно изученных. До недавнего времени счита
лось, что нейтрино, подобно фотонам не имеет массы покоя. Если они 

имеют массу покоя, то средняя плотность вещества во Вселенной окажется 

выше оцениваемой в настоящее время. Между тем Вселенная может неог
раниченно расширяться – быть открытой, только если плотность вещества 

меньше некоторого критического значения. В противном случае справед
лива закрытая модель Вселенной – достигнув некоторого конечного раз
мера, Вселенная вновь начнет сжиматься  [19, 108]. Недостаточно изучена 

и нестабильность протона. Таким образом, флуктуации на микроскопиче
ском уровне ответственны за выбор той ветви, которая возникнет после 

точки бифуркации, и, стало быть, определяют то событие, которое про
изойдет [20].  Главной темой обсуждения среди физиков всего мира за по
следние годы стала возможность объединения всех законов физики. Этому 

древнему стремлению был дан новый сильный импульс в 70-х годах путем 

объединения двух из четырех фундаментальных сил физики – слабых  и 

электромагнитных Стивеном Вайнбергом из Гарвардского университета и 

Абдусом Саламом из Международного центра теоретической физики в 

Триесте. Если две оставшиеся силы – сильная, объединяющая атомные яд
ра, и гравитационная, управляющая небесными и земными телами, могли  

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

7

бы быть сведены вместе с двумя другими в новую теорию супер гравита
ции,  все силы природы были бы объединены. Естественно,  что физики 

были очень возбуждены этой возможностью; кроме того, главными фигу
рами в истории физики были ученые, создавшие синтетические математи
ческие описания явно различных явлений природы: Ньютон объединил 

земную и небесную гравитацию; Максвелл объединил электричество и 

магнетизм; Эйнштейн успешно продемонстрировал отношение между 

электромагнитным явлением – светом и гравитацией, а далее безуспешно 

искал единую теорию поля для гравитации и электромагнетизма. Вайнберг 

и Салам, объединяя слабые и электромагнитные силы, были современными 

лидерами этой традиции. Ученый, который доведет это направление до его 

логического завершения и объединит все силы природы, станет величай
шим физиком всех времен. Еще в начале XX века в физике появились две 

основополагающие теории – общая теория относительности Альберта 

Эйнштейна, которая описывает Вселенную на макроуровне и квантовая 

теория поля, которая описывает Вселенную на микроуровне. Однако про
блема в том, что эти теории несовместимы друг с другом. Например, для 

адекватного описания, происходящего в черных дырах нужны обе теории, 

а они вступают в противоречие. Эйнштейн многие годы пытался разрабо
тать единую теорию поля, но безуспешно, поскольку игнорировал кванто
вую механику. В конце 1960-х годов физикам удалось разработать Стан
дартную модель, которая объединяет три из четырех фундаментальных 

взаимодействий - сильное (его носителями являются частицы-глюоны), 

слабое (переносится векторными или калибровочными бозонами) и элек
тромагнитное (его носителями являются частицы-фотоны). Однако четвер
тое – гравитационное (его носителями являются гравитоны) взаимодейст
вие, по-прежнему описываются только в терминах общей теории относи
тельности. Стандартная модель не может объяснить, почему одни частицы 

имеют большую массу, а другие не имеют ее вовсе. Есть гипотеза, что за 

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

8

массу отвечает особая частица – бозон Хиггса (предсказанный шотланд
ским физиком Питером Хиггсом в 1964 году в рамках Стандартной моде
ли). Таким образом, в настоящее время фундаментальные взаимодействия 

описываются двумя общепринятыми теориями: общей теорией относи
тельности и стандартной моделью. И, несмотря на предпринимаемые фи
зиками усилия, их объединения пока достичь не удалось. Нет эксперимен
тального подтверждения выдвигаемых гипотез – проблемы в том, что для 

проведения соответствующих экспериментов нужны энергии, недостижи
мые на современных ускорителях заряженных частиц. Согласно Стандарт
ной модели, все элементарные частицы относятся либо к классу лептонов 

(классу частиц-переносчиков взаимодействия), либо к классу адронов по
строенных из кварков. Элементарные и слабое взаимодействие удалось 

описать как разные проявления единой силы, а все силы, действующие во 

Вселенной (сильные, слабые, электромагнитные и гравитационные) при 

высоких энергиях сливаются воедино и проявляют себя как одна сила. 

Первыми объединяются слабое и электромагнитное взаимодействия, такое 

объединения двух сил можно наблюдать даже лабораторно при энергиях, 

развиваемых современными ускорителями элементарных частиц. Таким 

образом, концепция коэволюциии самоорганизующихся диссипативных 

структур – не что иное, как формы круговорота материи в определенной 

среде и весьма важно при этом участие двух единых составляющих – мак
ро-  и микро факторов.  

Космологическое учение первых философов находит свое отражение 

в некоторых вопросах современной космологии: в единстве строения эле
ментарных частиц и метагалактик, в возникновении Вселенной из вихря, в 

антропном космологическом принципе. Ранняя греческая философия на
зывается космологической, потому что философы до Сократа, точнее до 

софистов, в основном размышляли о философии природы, поднимая сле
дующие вопросы: возникновение Вселенной или многочисленных миров 

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

9

(Анаксимандр, Анаксимен, Ксенофан, Диоген, Левкипп, Демокрит, Эпи
кур), проблема вечности космоса (Ксенофан, Парменид, Мелисс)  или его 

периодического существования (Анаксимандр), Гераклит, учение о косми
ческих элементах, взаимоотношения космоса и человека. А. Турсунов, ка
саясь идеи однородности природы, или принципа Бруно, указывает, что 

этот постулат, являющийся краеугольным камнем в гносеологическом ос
новании «проаристотелевского» направления теоретического мышления, 

называется принципом космологической экстраполируемости [21, 69-70]. 

Многие ученые задавались вопросом можем ли мы «выйти за границы на
шего пузыря» и исследовать другие вселенные в Сверхвселенной. Ведь 

должны существовать другие области, подобные и неподобные нашей. В 

них могут существовать наблюдатели, подобные земному наблюдателю, а 

могут и не существовать или существовать, но не подобные [22, 43]. 

Принцип, организующий Вселенную должен опираться на присущую са
моорганизации информативность. Современное научное знание не только 

не отрицает, но и дает определенные основания считать, что информаци
онные модели существуют, они вероятные участники основных процессов 

развития систем [23, 86]. Необходимо создание новой синтетической тео
рии, которая могла бы оперировать не только с кооперативными явления
ми в больших системах и связанными с ними объемами информации, но и 

представлять некоторое иерархическое, структурное описание для инфор
мационных полей [24, 125]. Например, произошел Большой взрыв – экс
тремальное состояние перехода: материя – информационное поле. Материя 

рождает информацию, которая все больше переходит из не выявленного 

состояния в выявленное, которое, все увеличиваясь, достигает максималь
ного объема всех знаний об этом мире и, наконец, цикл замыкается [25, 23- 

26]. Умберто Матурану продолжает оказывать влияние на большинство 

наук конца двадцатого века своей идеей консенсуального взаимодействия 

самоорганизующихся систем (Матурана называет эти системы «авто по

Научный журнал КубГАУ, №63(09), 2010 года 

http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/07.pdf

10

этическими», т.е. «само творящими»). Из его работ следует, что реаль
ность, понимаемая как Вселенная, состоящая из независимых сущностей, о 

которых мы можем вести речь – это по необходимости фикция, принадле
жащая чисто описательной области, и что фактически понятие реальности 

мы должны применять по отношению именно к этой области описаний, в 

которой мы как описывающая система взаимодействуем с нашими описа
ниями, как если бы они были независимыми сущностями. Все это органи
зовано в виде замкнутого каузального кругового процесса, допускающего 

эволюционные изменения в способе поддержания кругообразности, но не 

допускающего утраты самой кругообразности [26, 103]. Нервная система 

создает мир, указывая, какие паттерны окружающей среды могут считать
ся возмущениями и какие изменения возбуждают их в организме. Таким 

образом, живые системы – это когнитивные системы, а жизнь как процесс 

представляет собой процесс познания. Здесь когнитивная система – это си
стема, организация которой определяет область взаимодействий, где она 

может действовать значимо для поддержания самой себя, а процесс позна
ния – это актуальное (индуктивное) действование или поведение в этой 

области [27, 40]. 

Область исследований синергетики до сих пор до конца не опреде
лена, так как предмет ее интересов лежит среди различных дисциплин, а 

основные методы синергетики взяты из нелинейной неравновесной термо
динамики. В настоящее время междисциплинарный синтез (новая познава
тельная модель) находится в стадии становления. Синергетический стиль 

мышления учитывает нелинейность процессов в природе. Важным момен
том синергетической парадигмы является признание существенной роли 

вероятности и необходимости. Подводя итог, мы приходим к следующему 

выводу, что полное единство действий элементов системы (микро- и мак
рокосмоса)  – глобальная кооперация, вместо того сочетания локальной 

кооперации. Но с другой стороны глобальная кооперация сама приобрета