Романтика реальности. Как Вселенная самоорганизуется, порождая жизнь, сознание и сложность Космоса. Бобби Азарян

мы обсуждаем те роли, которые энергия и информация играют в возникновении и росте сложности. Такие обсуждения относятся к области относительно новой академической дисциплины, известной как теория сложных систем и объединяющей основные науки нашего времени, в том числе (но не только) физику, биологию, нейронауки, компьютерные науки, эволюционную теорию и статистику. Исследователи с междисциплинарным опытом объединили эти науки и их методы, сформировав комплексный подход, в равной степени теоретический и экспериментальный, направленный на понимание того, как природные динамические системы возникают и развиваются с течением времени. Динамическая система – это общий термин для любой системы, состоящей из набора взаимодействующих компонентов, в которой могут описываться различные последовательности структурных или функциональных состояний. Динамические системы могут быть физическими, химическими, биологическими, когнитивными, социальными или технологическими. Теория сложных систем изучает динамические системы во всех масштабах, от мельчайших до невообразимо огромных, включая самую большую динамическую систему из всех – саму Вселенную.

      Методы, которые применяют исследователи сложных систем – наследники кибернетиков и специалистов по теории хаоса двадцатого века, – позволяют достичь того, на что редукционистский подход принципиально неспособен, а именно понять, как природные составные элементы спонтанно самособираются в синергетическом танце, создающем удивительные эмерджентные явления, такие как жизнь, разум и цивилизация. Оказывается, что именно коллективное поведение взаимодействующих частей, а не просто то, как они функционируют по отдельности, является ключом к пониманию возникновения и эволюции всех удивительных организмов и экосистем, составляющих биосферу. Эти виды динамических систем отличаются особой способностью адаптироваться к изменяющейся среде, за что их называют сложными адаптивными системами. В общем и целом мы можем рассматривать жизнь как форму адаптивной сложности, отличая ее от неадаптивных форм сложности, таких как порядок, который мы наблюдаем в структурах вроде кристаллов и снежинок и который является фиксированным и нефункциональным. Адаптивная сложность – это гибкий термин, позволяющий нам говорить обо всей биосфере как об интегрированной и взаимосвязанной сети сложных адаптивных систем.

      Адаптивную сложность часто описывают как нечто на рубеже порядка и хаоса – ее называют гранью хаоса – и именно на этом стыке структура и случайность сообща создают системы, которые являются оптимально устойчивыми, гибкими и инновационными. Ввиду сложной и запутанной природы сложных адаптивных систем, от клеток до сообществ, их динамику не удавалось адекватно понять или предсказать до тех пор, пока компьютерное моделирование не достигло определенного уровня развития. Признавая этот факт, физик-теоретик Стивен Хокинг заявил, что двадцать первый век будет «веком