Из эволюционной теории С.П. Курдюмова [1] следует, , что развитие – это совокупность сходных между собой процессов разного уровня, проходящих стадии самопроизвольного зарождения, развития, конкуренции, поглощения и смерти структур. Самопроизвольность и нарастание сложности позволяет назвать их самоорганизациями.

За понятным словом "самоорганизация" скрывается важнейшее и вовсе не простое явление. Понимание универсальности процессов такого рода и объединяющий их термин самоорганизация (хороший, но длинный, я буду его сокращать – С-ия) появились только во второй половине ХХ века, чуть более полувека назад. И, хотя о С-ии уже написаны тома, её полное и глубокое осмысление ещё впереди.

Что такое самоорганизация?

Большая Российская энциклопедия самоорганизацию определяет как

самопроизвольное установление в неравновесных диссипативных средах устойчивых регулярных структур.

Неопределяемое понятие "среда", как обычно, соответствует широкому, но не всеобъемлющему окружению системы. Термин "диссипативная" почти точно переводятся на русский, как "рассеивающая", Будем наравне использовать эти варианты.
Строго взвешенное определение С-ии вступает в противоречие с понятностью термина. Электрический разряд может быть вызван самоорганизацией, совсем не похожей на устойчивую регулярную структуру. А процессы, идущие в двигателях, не организуются самостоятельно, но в остальном определению соответствуют. Жизнь на Земле самопроизвольно установилась 4 млрд лет назад. Остаётся ли она С-ией? Наверное, можно говорить о С-ии в узком смысле, строго соответствующем данному определению, и в более широком. Но о многообразии С-ий чуть позже, сначала о сути явления.

Как возникают самоорганизации?

Большинство физических законов теоретически обратимы: уравнения, описывающие соответствующие процессы, симметричны относительно направления времени (не изменяются при смене его знака). Практика говорит иное: упавшее яблоко не прирастает к ветке, маятник останавливается без энергетической подпитки. Теория отрывается от практики сознательно, для исключения случайностей. Физика сосредотачивается на главном, и оно симметрично относительно времени. Но во второй половине ХХ века наука обратила внимание на ряд особых явлений, о чём Илья Пригожин написал так:

необратимость приводит к огромному множеству новых явлений – образованию вихрей, химическим колебаниям и лазерному излучению, каждое из которых иллюстрирует конструктивную роль стрелы времени [2, с.10].

Точнее, видимо, изучение систем нелинейных дифференциальных уравнений, необходимых для описания явлений такого рода, привело Пригожина к мысли о необратимости.
Дело в том, что решения нелинейных уравнений часто содержат точки бифуркации, в которых они или их производные терпят разрыв. Вдали от этих точек процесс, подобно линейному, развивается по устойчивому пути – аттрактору. Воздействие внешних сил порождает при этом ответную реакцию, возвращающую его "в колею". Возле точек бифуркации устойчивости нет, и случайные, не вытекающие из логики процесса самопроизвольности не встречают противодействия. Их непредсказуемость порождает необратимость. Образно говоря, самопроизвольности – это иголки, не позволяющие времени идти вспять – нельзя "гладить ежа времени против шерсти". Понимание этого было для конца ХХ века новым. (О связи нелинейности с течением времени здесь)
Конвекционные вихри, образующие ячейки Бенара, химические колебания в реакции Белоусова-Жаботинского и лазерное излучение, которые упоминает Пригожин, были первыми тщательно исследованными случаями С-ии. Науку, занявшуюся изучением явлений совместного действия разрозненных элементов, Г. Хакен назвал синергетикой. Дополнительный смысл такому названию придал междисциплинарный характер исследований самоорганизации, начавшихся в самых разных научных отраслях. Но всё же в разных научных "квартирах" её изучают скорее разрозненно, что к синергии не ведёт.
К мысли о "конце определённости" Пригожин пришёл, обнаружив связь порождающей хаос нелинейности и возникающей на его фоне С-ии с необратимостью, становящейся их итогом. Заметим, что степень нелинейности процесса зависит от детальности его описания. Большинство процессов "слегка" нелинейно. Из-за привычки огрублять мы не замечаем этого. На самом деле самоорганизация возможна практически везде (хотя и не всегда). Считая процессы линейными, мы её не ожидаем. А она возникает, и это редко радует.

Итак, самоорганизации возникают, когда процесс неустойчив (близок к точке бифуркации). При этом среда должна быть неравновесной (обладать избытком энергии) и диссипативной (способной рассеивать энтропию). Строго говоря, неравновесность уже включает в себя и возможность рассеяния, неравновесности без диссипативности не бывает. Принято требовать ещё и открытости среды, но это излишне. В открытом, но равновесном участке межгалактического пространства не возникнет ничего. А часовой механизм может долго тикать в замкнутом изолированном сейфе. Только после и из-за исчерпания неравновесности С-ии в нём станут невозможны. Реже обращают внимание на то, что для построения своего аттрактора С-ии нужна информация. Спонтанные С-ии добывают её сами, но сложные (например, живые) должны получить от родителей или создателей.

Попытка классификации

Неустойчивость порождает самопроизвольность, следствием которой может быть С-ия. Рассмотрим наиболее важные разбиения С-ий на классы. Простые, СПОНТАННЫЕ (течение рек, лавина, лесной пожар) чаще возникают в потоке, нуждаясь в организованной энергии и возможности диссипации. Это ДИНАМИЧЕСКИЕ процессы, С-ии в узком смысле. Однако спонтанная самопроизвольность возможна и без устойчивых потоков энергии, если в среде есть неравновесность. Такие, ФИНАЛЬНЫЕ процессы (молния, лавина, бытовой конфликт) не являются регулярными структурами. Они возникают при наличии достаточной неравновесности и завершаются с её исчерпанием. Если финальный процесс завершается сохранением части неравновесности (например, при переходе вещества в более стабильное фазовое состояние), его тоже можно назвать С-ией. К таким, ФИКСИРУЮЩИМ С-иям относятся конденсация, кристаллизация, процессы формирования протонов и нейтронов, атомов, устойчивых молекул и другие. При этом образуются связи между элементами. Как правило, связи экономят энергию, поэтому создать их легче, чем разорвать. При установлении связей выбрасывается порция энтропии, но в дальнейшем её рост замедляется. Именно благодаря фиксации наш мир усложняется "вопреки" второму началу термодинамики. (Подробнее здесь).
Сложные С-ии являются динамическими и нуждаются в стартовной информации, то есть не могут устанавливаться самопроизвольно. Это тоже не соответствует определению, но после возникновения они самопроизвольны и в этом смысле являются самоорганизациями. Сложные С-ии делятся на 2 класса по способности распространять свою информацию. Тех, что могут это делать, обозначим термином "АУТОПОЭЗИС" (Autopoesis, для краткости Ap) введённым в начале 1970-х годов чилийскими учёными У.Матураной и Ф.Варелой для самопостроения, самовоспроизводства, репликации систем, способных порождать в качестве продукта самих себя без разделения на производителя и продукт. Это близко к пониманию живых и жизнеподобных систем, в том числе социальных институций и др.
Ко второму классу сложных С-ий отнесём плотину бобра, двигатель, лазер, которые функционируют отчасти самопроизвольно, но не распространяют свою информацию – это создаваемые ОРГАНИЗАЦИИ. Как и Ap, организации нуждаются в информации, которой их снабжают создатели. Как и Ap, они могут включать процессы фиксации, благодаря которым образуются, к примеру, устойчивые молекулы, строятся здания, производится разнообразная продукция.
С-ии можно также разделить (что особо существенно для Ap) на УНИТАРНЫЕ (организм, армия, диктатура) и МНОЖЕСТВЕННЫЕ (биологический вид, свободный рынок, демократия). Унитарные основаны на сотрудничестве элементов и концентрируют под единым управлением больше энергии. А множественные, в которых сотрудничество факультативно, создают условия для развития элементов – внутреннюю конкуренцию и большее право на ошибку, чем есть у системы. В моменте конкуренция ослабляет множественные системы. Унитарность эффективнее, пока обладает достаточной для взаимодействия со средой информацией, но со временем, не столь эффективно её обновляя, преимущество теряет (подробнее здесь).
Ещё раз: СПОНТАННЫЕ С-ии могут быть ДИНАМИЧЕСКИМИ или ФИНАЛЬНЫМИ ФИКСАЦИЯМИ. Все остальные С-ии – сложные и динамические, в некоторых возможна фиксация. Сложные делятся на ОРГАНИЗАЦИИ и АУТОПОЭЗИС (Ap). Для последнего важно разбиение на УНИТАРНОСТЬ и МНОЖЕСТВЕННОСТЬ. Указанные разбиения не абсолютны, их свойства могут сочетаться и пересекаться.

Основные классы самоорганизаций.

Розовым на схеме отмечены самоорганизации в узком смысле (спонтанные динамические). Финальных процессов, не приводящих к фиксации, на схеме нет, потому что они не приводят к самоорганизации. Это только самопроизвольности. Мы использовали этот термин не определяя. Смысл его очевиден, а место самопроизвольности. - это вся эволюция. Любая самоорганизация самопроизвольна, но обратное неверно. Самопроизвольности возникают, когда процесс неустойчив и представляют собой выбор, порождающий потенциальную информацию (подробнее здесь), по сути энтропию.

Литература

1. Куркина Е. С., Князева Е. Н. С. П. Курдюмов и его эволюционная модель динамики сложных систем.

2. Пригожин И.Р. Конец определенности. Время, хаос и новые законы Природы. Москва, Ижевск,2000,: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 208 с.