Очевидно, что чем сложнее объект и чем менее предсказуема ситуация (с погодой, материалами, прихотями заказчика, состоянием оборудования), тем меньше шансов у нашего старательного Порядка и больше – у энергичного Хаоса. Любой, кто сталкивался с реальной стройкой, хорошо понимает, что без Хаоса не обойтись. Однако Хаос помогает тоже лишь при определенных условиях. Правила, как и дисциплина, должны существовать, но совершенно на другом уровне. У Хаоса не пошалишь. Результат совместных действий для членов «неорганизованной» бригады должен быть общим, необходимым для всех – тогда никто никому не позволит сачковать или мешать делу. Бригада сама сорганизуется в соответствии с принципом наименьшей диссипации энергии и сделает максимум при минимальных затратах. Но если всем все до лампочки или каждый отвечает только за себя – вместо Хаоса будут иметь место элементарный беспорядок, конфликты и деградация энергии на нагревание атмосферы.
Термин «хаос» в его первоначальном значении вернул в обиход математик Джим Йорке. Чтобы не путать хаос с энтропией, Герман Хакен предложил термин детерминированный хаос, иными словами, только то, что вписывается в определенные рамки. Непредсказуемость совсем не означает отсутствие порядка. Хаос вполне совместим с самой жесткой дисциплиной. Хаос также не означает отсутствие стабильности – возникающие с его помощью структуры проявляют способность самосохраняться, противостоять до определенных пределов разрушающим их факторам (тому же тепловому движению элементов системы или колебаниям условий окружающей среды).
В отличие от термодинамического хаоса, обусловленного несогласованным индивидуальным движением независимых друг от друга элементов, детерминированный хаос подразумевает согласованное коллективное движение зависимых друг от друга элементов. Две большие разницы, как говорят в Одессе. Термодинамическим тепловым движением элементов управлять невозможно, можно только регулировать его интенсивность за счет температуры. Чем выше температура, тем больше частота и амплитуда хаотических движений и потери энергии, а чем ниже температура, тем вроде бы даже и лучше – энергия меньше рассеивается. Ситуация при снижении температуры становится более предсказуемой, но отнюдь не более управляемой, ибо каждое следующее состояние системы по-прежнему зависит только от случая и ни от чего больше. Пока все не замерзнет…
А вот детерминированным хаосом управлять можно, если только этого хаоса достаточно для того, чтобы управлять, но не настолько много, чтобы не справиться. Хаос порождает устойчивые структуры только при определенных условиях – температуре (не ниже и не выше определенных значений), давлении (не слишком маленьком и не слишком большом), уровне зарплаты, стоимости кредитов и тому подобных параметрах.
Толпа людей разобьется на отдельные потоки при достаточной ее плотности, но если людей слишком много и пропускной способности потоков уже не хватает, то возникнет давка. Бригада будет самоорганизовываться, если совместный заработок существенно больше, чем тот, когда каждый работает сам по себе, но не настолько большой, чтобы ради него поубивать друг друга. Недовольные боссом сотрудники будут помалкивать до поры до времени, попытаются самоорганизоваться при определенном уровне недовольства и прекратят это, если степень недовольства превысит желание работать в данной организации. Хаос порождает структуры только в определенных условиях. Контролируя эти условия, можно фактически предопределять, что будет творить Хаос, можно поставить его на службу делу, а уж усердия и энергии Хаосу не занимать.
По большому счету, многие вещи, которые происходят будто бы сами по себе и в непредсказуемый момент, могут быть не просто предсказаны, а оказаться к тому же вполне управляемыми. Надо только понимать, какие обстоятельства и факторы делают этот хаос детерминированным, при каких условиях непременно будут спонтанно возникать того или иного типа структуры, а при каких они будут неизбежно разваливаться. Эти граничные условия определяются так называемыми (термин принадлежит тому же Герману Хакену) управляющими параметрами – ими могут быть не только температура, но и структура, система мотивации, уровень конкуренции, используемая технология и многое другое. А вот возникающий от сочетания хаоса с управляющими параметрами доминирующий порядок можно обычно описать посредством так называемых параметров порядка. Например, какая структура у снежинки или кристалла, сколько потоков образовалось и какой они ширины, как члены бригады делят коллективный заработок, кто с кем ходит курить и т. д. Важно не забывать о том, что попытка одновременно навязать системе несколько конкурирующих параметров порядка почти неизбежно приводит к восстановлению исходного состояния хаоса. Об этом мы знаем из практики, к такому же выводу приходит наука синергетика на основе чисто математических построений. Так что порядка в любом случае должно быть в меру.
Наличие хаоса отнюдь не означает полного отсутствия устойчивости систем или полной непредсказуемости их поведения. Они оказываются неустойчивыми лишь в таких пределах и настолько, насколько «могут себе это позволить», или исчезают. Кроме того, то, что выглядит абсолютно случайным и неустойчивым локально, может оказаться достаточно стабильным и предсказуемым в глобальном плане, когда в процесс вовлечены многие элементы (китайская поговорка гласит: «Вода в реке не знает берегов, но знает направление»).
Когеренция как способ экономии энергии
Можно выделить как минимум два уровня согласования движения (действий) отдельных взаимосвязанных элементов множества. На первом уровне – когеренции (от латинского cohaerere – «слипнуться вместе, быть связанными») – элементы просто вместе двигаются в одном и том же направлении или синхронно. Впервые это явление еще в XVII веке обнаружил часовщик Христиан Хигенс, наблюдая множество часов, вывешенных на стене мастерской. Он заметил, что маятники одинаковой длины, независимо от их исходного угла наклона, через некоторое время начинают колебаться в такт. Это казалось мистикой, но позже стало понятно, что для согласования движения маятников достаточно микровибраций стены, создаваемых и воспринимаемых ими. Стена у них, видите ли, общая – поэтому надо согласовывать ритм, чтобы не рассеивать энергию… Тысячи рыбок в стае плывут стройными рядами, без столкновений, и поворачивают чуть не под прямым углом все одновременно – как много сил при этом экономится по сравнению с толпой и давкой, не так ли? Те, кому случалось на военной службе бежать с полной выкладкой марш-бросок, хорошо знают, что бежать в строю в ногу много легче, чем бежать одному, и много-много легче, чем бежать не в ногу. Да что там говорить – и десять человек не вытолкают застрявшую машину, если будут толкать ее как кому вздумается, в то время как для достижения успешного результата хватит и троих, действующих синхронно, или когерентно. Когеренция обеспечивает эффективность использования энергии. Как и почему это происходит – описано во множестве книг по синергетике. Для нас важно лишь то, что это действительно так.
Много лет назад, будучи студентом, я подрабатывал в лаборатории физики твердого тела, в которой использовались лазеры. Для меня долгое время оставалось непостижимым, как луч света, несущий только часть энергии источника – в общем-то, обычной лампы, – оказывается способен резать метал, как масло. Эта загадка разгадывалась просто: поток «лохматого» исходного света, «причесанный» при преломлении в рубиновом кристалле (все лучи выходят в направлении вдоль оси кристалла), оказывался когерентным, и тогда концентрация полезной мощности в луче достигала максимума. Собственно, те же лазеры и вдохновили Германа Хакена, одного из крестных отцов синергетики, на не то чтобы создание (в нем участвовали многие), а на обозначение рождения новой науки, которой он и дал имя синергетика. Случилось это в 1969 году, и именно это событие, по моему мнению, ознаменовало переход человечества от классически механистического к современному синергетическому восприятию мира. Против неумолимого и жестокого второго начала термодинамики, превращающего все формы энергии в тепло, выступили Хаос и Когеренция, превращающие так или иначе обусловленное взаимодействие между элементами в их когерентное действие, обеспечивающее много бо́льшую «полезную работу».