Украинец А.А., Поташкин А.А. Чрезвычайные ситуации и безопасность: Экстремологический и социологический анализ

Подождите немного. Документ загружается.

Научно-методологические основы теории экстремальности

рофических последствий и кровавых уроков Первой и Второй миро-

вых войн. Именно эти войны подорвали и дискредитировали господ-

ствовавшие в общественном сознании представления о силе и мощи

человеческого разума. Особенно остро это переживалось в странах,

потерпевших поражение в войне.

Действительно, с позиций разума не просто понять и объяснить

как в самых культурных и цивилизованных странах утверждаются вар-

варские и бесчеловечные по своей сути фашистские режимы. Как в ко-

лыбели мировой и прежде всего европейской культуры, в один истори-

ческий миг были попраны все многовековые гуманистические традиции

и задымили зловещие трубы концентрационных лагерей. Как можно

объяснить и чем оправдать гибель не единиц, не десятков и даже тысяч

человек, а многих миллионов людей. Почему вчера еще обычные

и нормальные люди сегодня стреляют и убивают друг друга. Как в этих

катастрофических условиях не потерять человеческое достоинство

и самоценность личности, если, казалось, весь мир против человека?

Все это позволило сделать выводы об иррациональности общественного

бытия и индивидуального существования, что наиболее ярко проявляет-

ся в экстремальные периоды исторического развития.

Исходный пункт философии экзистенциализма – индивид, взя-

тый сам по себе, вне его общественных связей. По образному выра-

жению, экзистенциализм – это философия, представляющая собой

попытку рассуждать не с позиции зрителя, а с точки зрения самого

актера, участвующего в жизненной драме.

Уже в самих идейных истоках экзистенциализма (С. Кьеркегор,

Ф. Ницше, Х. Ортега-и-Гассет и др.) были сделаны особые акценты на

такие крайние состояния человеческого состояния, как страх и отчая-

ние. Эти акценты позднее сформируются в своеобразную философ-

скую традицию, лежащую в самой основе экзистенциализма и кото-

рую в целом можно обобщить в формулировке – «существование

человека в аномальном мире». Тем самым можно утверждать, что од-

ной из центральных проблем экзистенциализма является проблема

«человек в экстремальной ситуации».

Подобная исключительно антропологическая позиция экзистен-

циализма сближает его с современной социальной экстремологией,

поскольку как в первом, так и во втором случаях, объектом научных

исследований является субъект (то есть сам человек или определен-

ный социум) и среда его обитания под непосредственным воздействи-

ем разворачивающихся вокруг них и с их участием природных, тех-

ногенных и социогенных чрезвычайных ситуаций.

Глава 1

Как правило, в этой ситуации человек находится на грани мо-

ральной, интеллектуальной или физической гибели. Именно при по-

падании человека в такие крайние, аномальные, критические ситуа-

ции (в философии существования они получили наименование

«пограничных ситуаций») наиболее явно проявляется так называемая

экзистенциональная сущность человека. Эта экзистенция всегда,

в том числе и в обычной, повседневной жизни, скрывается в глубин-

ных слоях существования человека, выражая единственность и уни-

кальность каждого человека и его судьбы. Весь «парадокс экзистен-

ции» заключается в том, что если в обычных условиях она имеет мало

шансов для своего осуществления (так как она задавлена нормами,

традициями, привычками, удобствами и т. п.), то в экстремальных ус-

ловиях (в так называемых «пограничных ситуациях»), когда эти нор-

мы, традиции, привычки и удобства катастрофически разрушаются,

экзистенция может проявиться достаточно четко, выявляя истинную

сущность человека, скрытую в обычной жизни.

Различные представители экзистенциализма определяют погра-

ничную ситуацию по-разному. Для М. Хайдеггера – это экзистенци-

альный страх, который в отличие от житейского страха не связан

с боязнью потерять жизнь или жизненные блага, а представляет собой

боязнь не найти такое предназначение, ради которого человек может

добровольно пожертвовать жизнью и жизненными благами. Для

К. Ясперса – это болезнь, вина, смертельная опасность и т. п.

Для Ж.-П. Сартра – это «тошнота» или «дурнота», как переживание

беспочвенности всех ожиданий; «скука», как предчувствие бесполез-

ности любых практических начинаний.

В том или ином случае пограничная ситуация – это переживание

абсурдности жизни, обнаружение «зияющей пустоты ничто». В то же

время для человека это единственное средство вырваться из обыден-

ности и попытаться обрести самого себя. Или в понимании экзистен-

циалистов – посмотреть в глаза смерти. Такое подлинное существова-

ние выносить, оказывается, гораздо труднее, чем обыденное, в мире

вещей. При этом свойствами экзистенции будут ее конечность, вре-

менность, историчность, ибо она обнаруживается в движении челове-

ка к потустороннему бытию, к смерти.

Пограничные ситуации по своему существу представляют собой

экстремальную ситуацию на уровне индивидуального бытия человека

и особенно драматично они проявляются в условиях социальных кри-

зисов и конфликтов. Если в обычных условиях у человека еще есть

Научно-методологические основы теории экстремальности

какие-то шансы сохранять свой хрупкий индивидуальный мир, то

в эти периоды наступает абсолютное крушение и подавление индиви-

дуального бытия. На практике это выглядит по-разному: вчерашние

крестьяне, музыканты, учителя и рабочие, теряя свой подлинный об-

лик и становясь безликой серой подавленной массой, превращаются

в серую унифицированную массу безработных, солдат, беженцев,

больных, заключенных или просто пострадавших. Так чуждое чело-

веку общество со своими неподвластными личности жестокими зако-

нами окончательно обезличивает его и растаптывает индивидуальное

бытие.

Экзистенция наиболее явно проявляется при попадании челове-

ка в «пограничные ситуации». Это состояния острейшего эмоцио-

нального стресса, связанного прежде всего с переживанием страха

смерти и абсурдности жизни. В пограничной ситуации человек нахо-

дится на грани моральной, интеллектуальной или физической гибели.

Именно в таком состоянии к нему приходит озарение и обретение

собственного «Я» в ходе соприкосновения с высшим видом бытия –

трансценденцией, которая представляет собой потустороннее бытие,

непостигаемое и недоступное в условиях обычной жизни человека.

Примерно таким образом выглядят осмысление и описание

представителей экзистенциализма о пути человека к экзистенции, от

затерянности во внешнем мире к обретению человеком своего «Я».

Заметим, что подобное описание экзистенциалистского понимания

сущности и содержания пограничной ситуации аналогично современ-

ным представлениям об особенностях, во-первых, самих чрезвычай-

ных ситуаций и катастроф, а во-вторых, поведения человека в экстре-

мальных условиях.

Очевидно, что указанные выше принципы нелинейности изуче-

ния и анализа экстремальных, в том числе катастрофических измене-

ний и «пограничных ситуаций», имеют общеметодологический ха-

рактер, проявляясь как в экзистенциализме, так и в социальной

экстремологии.

В данном контексте следует обратить особое внимание на рас-

сматриваемые экзистенциализмом качественно своеобразные два ти-

па экстремальных ситуаций человеческого существования. Первый

тип, согласно экзистенциальной теории, – это серьезные потрясения,

дающие, однако, человеку определенный шанс возвращения на преж-

ний привычный уровень жизни. Второй тип – критические экстре-

мальные ситуации, которые бесповоротно перечеркивают сформиро-

Глава 1

вавшиеся и актуальные жизненные замыслы человека и предполагают

трансформацию внутреннего мира самой личности, ее смысла жизни,

программ жизнедеятельности.

Как «философия существования» или «философия кризиса», эк-

зистенциализм непосредственно обращается к анализу второго типа

критических ситуаций человеческого бытия. Наиболее известные его

представители М. Хайдеггер, К. Ясперс, Г. Марсель, Ж.-П. Сартр,

А. Камю и другие рассматривают человека именно в состоянии пере-

живания жестоких, критических и выходящих за пределы обычного

ситуаций. В центр их внимания ставятся индивидуальные жизненно

важные проблемы отношения человека к своему существованию,

призванию и смерти, вопросы решения и выбора в экстремально кри-

тических жизненных ситуациях. При этом для экзистенциализма ха-

рактерен вывод о том, что свобода сохраняется у человека в любой,

даже самой крайней и катастрофической ситуации, и заключается в

конечном счете в возможности выбирать к ней свое отношение.

Указанные идеи философии экзистенциализма уже давно пере-

шагнули казавшийся барьер абстрактности и замкнутости на себя.

Как показывает практика реальных чрезвычайных ситуаций, они ре-

ально присутствуют в современных характеристиках критических для

человека событий как особых ситуативных состояний, которые обо-

стряют экзистенциальную сущность человеческого поведения.

По сложившейся научной традиции философские исследования

экстремальности сопутствуют естественнонаучным исследованиям

и всегда дополняют друг друга. Возникнув в колыбели философской

мысли Античности и пройдя через все этапы и вехи ее развития

вплоть до нашего времени, философские представления об экстре-

мальной форме изменений имели огромное влияние и сыграли вы-

дающуюся роль в развитии естествознания Нового и Новейшего вре-

мени, послужив теоретической основой и стимулируя исследование

естественными науками экстремальности в развитии разнообразных

явлений и процессов в различных областях природной и социальной

действительности.

Философско-социологическое и общенаучное содержание прин-

ципа экстремального в Новейшее время значительно обогащается

теориями особенностей, бифуркации и катастроф, конкретизируется,

в частности, разработкой принципов наименьшего действия и опти-

мальности, открытие и обоснование которых связаны с творчеством

таких видных ученых, как Д. Аламбер, Мопертюи, Патрик д'Арси,

Научно-методологические основы теории экстремальности

А. Пуанкаре, Х. Уитни, Ж. Кювье, Р. Том, Дж. Мазер, А. Андронов

и др. За великими вариационными теориями Эйлера и Лагранжа, Га-

мильтона и Якоби также открывается необычайное богатство их фи-

лософского содержания. Наиболее ярко проблемы экстремального

развития плодотворно исследуются и проявляются в такой области

знания, как современная теория катастроф (Ж. Кювье, М. Фуко,

Р. Том, И. Пригожин, Е. Карантелли, В. Рафаэль и др.) 5 .

В свое время основы теории катастроф были представлены из-

вестным естествоиспытателем, основоположником сравнительной

анатомии и палеонтологии Жоржем Кювье (1769–1838) в его теории

«прерывистых изменений, или катастроф». Именно Кювье впервые

использовал и ввел в научный оборот само понятие «катастрофа».

Согласно его теории, в истории Земли происходили геологические

перевороты («катастрофы»), в результате гибла фауна и флора и воз-

никали новые, более высокие по своей организации растительные

и животные организмы. На основе выдвинутой им идеи катастроф

Кювье объяснял качественные различия геологических пластов, скла-

дывающих нашу планету. При этом развитие природы в целом Кювье

понимал как сумму по существу беспричинных (то есть сверхъестест-

венных, «божественных») скачков, не обусловленных предшествую-

щим состоянием материи.

Основные идеи катастрофизма, выдвинутые Ж. Кювье и разви-

тые продолжателями его учения, заключаются в следующих тезисах.

Медленное эволюционное развитие в какие-то трудно объяснимые

моменты внезапно прерывается кризисными ситуациями. Развитие не

есть непрерывная последовательность, где каждое событие вырастает

из прошлого и перерастает в будущее. Реально оно включает в себя

ряд радикальных разрывов, поворотов и переломов, каждый из кото-

рых означает полное обновление возможностей, мысли и действия.

В таком контексте термин «катастрофа» преимущественно ис-

пользуется для обозначения событий и обстоятельств, которые тре-

буют чрезвычайных приспособительных реакций общности и инди-

вида, превышают их способности и приводят, по крайней мере,

временами к массовым разрушениям обычных функций общности

или индивида.

И все же основоположником современной теории катастроф

считается не Жорж Кювье, а французский математик-теоретик Рене

Том, опубликовавший в 1972 году книгу, в которой изложены основы

«общей теории развития», применимой к построению моделей самых

Глава 1

разнообразных природных и даже социально-экономических процес-

сов. Именно Рене Том, а затем и английский тополог-прикладник

Кристофер Зиман, ввели в современный научный оборот термин

«теория катастроф». Вскоре эта теория сделалась модной, быстро

росло число прямо либо косвенно связанных с ней научных публика-

ций. Рене Том активно и небезуспешно занялся пропагандой методов

теории катастроф.

Как пишет один из самых авторитетных российских ученых-

катастрофистов В. И. Арнольд, Рене Тому принадлежит заслуга в раз-

работке основы общей теории катастрофических процессов, приме-

нимой к объяснению любых процессов критического характера. Вы-

двинутая им теория катастроф или, точнее, теория катастрофических

изменений, позволила в единой закономерной связи исследовать

и эволюционные процессы, и состояния устойчивости, и качествен-

ные катастрофические преобразования динамических систем самой

различной природы [4, с. 20–21].

Отдавая должное Рене Тому, как одному из основателей совре-

менной теории катастроф, следует, однако, подчеркнуть, что еще за-

долго до выхода его трудов этой проблемой занимались многие вид-

ные представители науки. В частности, русский ученый И. Вышне-

градский (1819–1895) заложил основы, а А. Ляпунов (1857–1918)

оформил как самостоятельный раздел науки управления теорию устой-

чивости динамических систем. Позже математик-академик А. Андронов

вместе со своими учениками еще до Второй мировой войны развил идеи

А. Пуанкаре в области качественной теории дифференциальных урав-

нений.

Именно А. Пуанкаре почти сто лет назад заложил принципиаль-

ные основы новых теоретических подходов к решению дифференци-

альных уравнений, впервые ввел такие понятия, как «структурная ус-

тойчивость», «динамическая устойчивость», «критические множества»

и разработал так называемую «теорию бифуркации динамических сис-

тем». А. Пуанкаре особенно интересовало качественное изменение

в поведении системы при изменении описывающих ее параметров. Од-

нако тяжелая болезнь не дала ему возможности довести свои идеи до

логического завершения. И до 30-х годов, пока советские математики

А. Андронов и Л. Понтрягин, разрабатывая концепцию структурной

устойчивости, вновь не обратились к идеям французского ученого,

работы по дальнейшему развитию теории А. Пуанкаре практически

прекратились.

Научно-методологические основы теории экстремальности

На этой основе дифференциальная топология и качественная

динамика были синтезированы Д. Смейлом, а затем Х. Уитни в топо-

логическую теорию динамических систем, называемую «теорией осо-

бенностей гладких отображений», которая по существу представляла

собой не что иное, как исследовательскую программу А. Пуанкаре,

сформулированную на современном математическом языке.

Общий смысл теории особенностей заключается в том, что она

представляет собой грандиозное обобщение исследования функции на

максимум и минимум. В данной теории функции заменены отображе-

ниями, то есть наборами нескольких функций нескольких переменных.

В 1955 году американский математик Хасслер Уитни опублико-

вал работу «Об отображениях плоскости на плоскость», которая за-

ложила основу новой математической теории – теории особенностей

гладких отображений. Отображение называется гладким, если его

функции дифференцируемы достаточное число раз. Отображения

гладких поверхностей окружают нас повсюду. В действительности

большинство окружающих нас тел ограничено гладкими поверхно-

стями. Все видимые границы тел – проекции ограничивающих тела

поверхностей на сетчатку глаза. Приглядываясь к окружающим нас

телам, мы можем изучать особенности видимых контуров.

Х. Уитни заметил, что особенности, получающиеся при отобра-

жениях, встречаются только двух видов. Первые – складки – особен-

ности, возникающие при проектировании сферы на плоскость в точ-

ках экватора (проектирование поверхностей почти всех гладких тел

на сетчатку глаза имеет в общих точках именно такую особенность).

Вторые – сборки – практически никогда не замечаемые особенности,

получаемые при проектировании на плоскость поверхности, на кото-

рой выделяемая парабола в проекции на горизонтальную плоскость

отображается в виде полукубической параболы с точкой возврата

(острием) в начале координат.

Х. Уитни доказал, что всякая особенность гладкого отображения

поверхности на плоскость после подходящего малого шевеления рас-

сыпается на складки и сборки. Таким образом, видимые контуры

гладких тел общего положения имеют точки возврата в местах, где

проекции имеют сборки и не имеют других особенностей. При этом

«катастрофами» называются скачкообразные изменения, возникаю-

щие в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внеш-

них условий 4, с. 12–13 .

Глава 1

Наряду с теорией особенностей гладких отображений Х. Уитни,

одним из источников теории катастроф является теория бифуркаций

динамических систем А. Пуанкаре и А. Андронова. Эта теория показы-

вает, что вне бифуркационных значений положения равновесия гладко

зависят от параметров. Слово «бифуркация» означает «раздвоение»

и употребляется в широком смысле для обозначения всевозможных ка-

чественных перестроек или метаморфоз различных объектов при изме-

нении параметров, от которых они зависят.

Для состояния бифуркации характерны:

– дестабилизация режима функционирования системы и выход ее

из состояния равновесия вследствие нарастания дисфункций;

– перенапряжение наличных и резервных ресурсов, приближаю-

щееся к предельным критическим значениям;

– усиление напряженности в системе взаимодействия, которая

принимает перманентный характер;

– состояние внутренней неупорядоченности, неустойчивости сис-

темы (период «энтропии»), при котором дальнейший процесс ее разви-

тия может иметь различные исходы;

– потеря эффективности средств регуляции и управляемости сис-

темы.

Именно при бифуркационных значениях параметров система рез-

ко, скачком меняет свое поведение. Подобная качественная ее пере-

стройка, выражающаяся в скачкообразном изменении поведения систе-

мы в ответ на медленное (плавное) изменение внешних условий,

и носит название «катастрофа».

При подходе параметра к бифуркационному значению положение

равновесия «умирает», слившись с другим (или же «из воздуха» рожда-

ется пара положений равновесия). В момент рождения (или смерти) оба

положения равновесия движутся с бесконечной скоростью: когда зна-

чение параметра отличается от бифуркационного, оба близких положе-

ния равновесия удалены друг от друга.

Устойчивое положение равновесия («узел») сталкивается при из-

менении параметра с неустойчивым («седлом»), после чего оба исчеза-

ют. В момент слияния на фазовой плоскости наблюдается картина не-

общего положения («седло – узел»). При этом система уходит со

стационарного режима скачком и перескакивает на иной режим движе-

ния. Этот режим может быть другим устойчивым стационарным режи-

мом или устойчивыми колебаниями, или более сложным движением.

Научно-методологические основы теории экстремальности

Установившиеся режимы движения получили в последние годы

название «аттракторов», так как они «притягивают» соседние режимы

(переходные процессы). Аттрактор (то есть «притягатель») – это при-

тягивающее множество в фазовом пространстве. Аттракторы, отлич-

ные от состояний равновесий и строго периодических колебаний, по-

лучили название «странных аттракторов» и связываются с проблемой

турбулентности.

Если устойчивое положение равновесия описывает установив-

шийся режим в какой-либо реальной системе (скажем, экономиче-

ской, экологической или химической), то при его слиянии с неустой-

чивым положением равновесия система должна совершить скачок,

перескочив на совершенно другой режим: при изменении параметра

равновесное состояние в рассматриваемой окрестности исчезает.

Скачки этого рода, собственно говоря, и привели к термину «теория

катастроф».

Еще А. Пуанкаре заметил, а А. Андронов доказал, что кроме

описанной выше потери устойчивости положений равновесия, сли-

вающихся с неустойчивыми положениями, есть еще два способа по-

тери устойчивости:

1. При изменении параметра из положения равновесия рождает-

ся предельный цикл, устойчивость равновесия переходит ко всему

циклу и равновесие становится неустойчивым.

2. В положении равновесия умирает предельный неустойчивый

цикл, область притяжения положения равновесия уменьшается с ним

до нуля и после чего исчезает, а неустойчивость передается равновес-

ному состоянию.

В общих однопараметрических семействах систем с двухмер-

ным фазовым пространством никаких иных видов потери устойчиво-

сти не встречается 5, с. 35–36 .

В свое время А. Пуанкаре высказал довольно интересное прави-

ло «особенности границ устойчивости» и «принцип хрупкости хоро-

шего».

Для того чтобы уяснить их сущность, изобразим систему, соот-

ветствующую какому-либо значению параметров, точкой на оси зна-

чений параметра. Изучаемая область разобьется тогда на две части

в соответствии с тем, устойчиво или нет состояние равновесия. Таким

образом, на плоскости параметров получается область устойчивости,

область неустойчивости и разделяющая их граница устойчивости.

Глава 1

В соответствии с общей стратегией А. Пуанкаре мы ограничим-

ся семействами систем, зависящих от параметров общим образом.

Оказывается, граница устойчивости может иметь особенности, кото-

рые не исчезают при малом изменении. Область устойчивости, в об-

щем случае, располагается всегда «углами наружу», вклиниваясь

в область неустойчивости. То есть для системы, при малом изменении

параметров, более вероятно попадание в область неустойчивости, чем

в область устойчивости. Это проявление общего принципа, согласно

которому все «хорошее» (например, устойчивость) более хрупко, чем

«плохое».

«Хорошие» – это объекты, удовлетворяющие нескольким требо-

ваниям одновременно, «плохими» же считаются объекты, обладаю-

щие хотя бы одним из ряда недостатков. Очевидно, что при выборе

системы, зависящей от параметра общим образом, более вероятно по-

явление «плохого». В последствии Л. В. Левантовский доказал, что

при любом конечном числе параметров сохраняется «принцип хруп-

кости хорошего» 4, с. 17–18 . Теория устойчивости нашла широкое

применение на практике, особенно при определении уровня устойчи-

вости самых разнообразных сложных систем.

Значительный импульс в формировании научных представлений

о механизме функционирования и развитии катастроф дала синерге-

тика, оформление которой еще в 60–70-е годы прошлого столетия

в качестве нового междисциплинарного направления тесно связано

с научной деятельностью И. Пригожина, Г. Хакена и В. Эбелинга

[48], [58], [70], [110], [126].

Синергетический подход, имманентно заложенный в саму мето-

дологическую основу теории катастроф, ориентирует на выявление

общих закономерностей, лежащих в основе процессов самоорганиза-

ции, которые находят реализацию в системах различной природы.

Ядро синергетики определяет модель системных преобразова-

ний или так называемая «концепция системных бифуркаций». Суть

данной концепции состоит в том, что при нарастании дисбалансов

система может попадать в точку бифуркации – состояние, когда про-

хождение через эту точку может для системы означать в лучшем слу-

чае – реструктуризацию, в худшем – нарушение системообразуюших

параметров, приводящее к ее дезинтеграции [4, с. 129].

В своей широко известной теории динамики неравновесных

диссипативных систем один из создателей синергетики И. Пригожин

вывел новые характеристики детерминации, в свете которых необра-