Бифуркации, неустойчивость, архитектура
Канд. арх., проф. Дубинский В. П.,
кафедра архитектуры зданий и сооружений Харьковского национального университета городского хазяйства им. А. Н. Бекетова
Аннотация
Изложен подход, направленный на анализ возможных траекторий развития современной архитектуры в аспекте теории синергетики, в частности - теории бифуркационных сдвигов.
Ключевые слова: архитектура, неустойчивость, формообразование.
Анотація. Викладено підхід, спрямований на аналіз можливих траєкторій розвитку сучасної архітектури в аспекті теорії синергетики, зокрема - теорії біфуркаційних зсувів.
Ключові слова: архітектура, нестійкість, формоутворення.
Abstract. An approach aimed at the analysis of the possible trajectories of the development of modern architecture in the aspect of the theory of synergy, in particular the theory of bifurcation shifts.
Key words: architecture, instability, formation.
Постановка проблемы. Оценка экологической и гармонической «устойчивости» любого архитектурного сооружения, города в целом, любого его элемента как динамической структуры требует применения нового методологического подхода к анализу влияния целого на устойчивость его части. Устойчивость общей динамической структуры требует учета влияния экстенсивных параметров части. Решение проблемы устойчивости отдельного города, так же, как и проблемы устойчивости организма человека, "встроенного" в динамическую структуру процессов самоорганизации мегаполиса, либо проблемы устойчивости любого объекта, находящегося среди подобных ему объектов, связано в первую очередь с решением проблемы постоянной трансформации, обновления этой системы, прохождение ею точек бифуркации, связанных с рождением нового.
Связь работы с научными программами, планами. Работа выполнена как основная составляющая общего направления исследований 0111U008582 (тема: "Информационная структура визуальных свойств архитектурной формы") по программе кафедры инновационных технологий дизайна архитектурной среды при Харьковском государственном техническом университете строительства и архитектуры.
Степень разработанности проблемы. Интерес для данного исследования вызывают труды Н. Моисеева [4], Р. Абрахама [1], [2], И. Добрициной [3], С. Чечельницкого, О. Фоменко, [5] Л. Бородкина [6], С. Жуйкова [9], Джейн Джекобс, Роберта Вентури, Паоло Портогези [8], Чарлза Дженкса [7], А. Черепанова [10] и многих других. Проведенный в настоящей статье анализ бифуркационных изменений, происходящих в развитии современной архитектуры, неминуемо перекликается с вышеперечисленными разработками.
Изложение основного материала. Нестабильность и неустойчивость - это сверхчувствительность нестационарных элементов системы к малым воздействиям в режиме обострения, приводящая к вероятностному хаотическому распаду этих структур или к «фазовому переходу», то есть переходу к новому устойчивому состоянию (гомеостазу).
Идее нестабильности отвечают появившиеся в науке новые концепции, в частности - многочисленные открытия явлений самоорганизации, подтвержденные обобщающей математической теорией нелинейных динамик. С этого момента нестабильное хаотическое состояние системы рассматривается как созидательный феномен, способствующий накоплению большого разнообразия возможностей развития этой системы, т.е. предоставляющий некое «поле выбора» для ее дальнейшего развития.
В состоянии хаоса малейшее изменение усиливается и изменяет динамику всей системы. Такая перестройка не обязательно является отрицательным фактором: существует множество примеров хаоса, и некоторые из них носят созидательный характер. Когнитивные состояния, необычно близкие к хаосу, могут способствовать творческому подъему: ученые и люди искусства, поэты и пророки рождают самые тонкие идеи и обретают величайшее вдохновение в казалось бы неупорядоченных «превращенных» состояниях - находясь в медитации, во сне или в трансе или переживая наиболее тяжелые периоды своей жизни [1], [2].
Сами нестабильности могут быть различного происхождения. Толчком к их возникновению могут быть и внешние факторы. Независимо от своего происхождения нестабильности с высокой вероятностью распространяются на все секторы и сегменты общества и тем самым открывают двери быстрым и глубоким изменениям [3].
Любой длительный процесс приводит к моменту обострения, «точке кипения», когда увеличиваются темпы развития, возрастает нестабильность, хаос. В связи с этим становится затруднительной адаптация системы к мгновенно меняющимся условиям. Именно в такие кризисные периоды возрастает опасность распада системы.
В социальной философии ХХ в. появляется ряд книг по проблемам кризиса. Кризис наступает тогда, когда культура перестает понимать, что же она собой представляет. Возникает тоска по идеалу, поиск новых ценностей. Тоска по прочному архетипу порой заводит человека в тупик и пугает. Пугает беспочвенность под ногами, разверзшаяся бездна, напоминающая конец света. По всей планете пронесся, как раскат грома, приговор О.Шпенглера о закате западной культуры. «Закат Европы» - метко найденное слово, которое будет сопутствовать всему грядущему столетию и станет символом всего самосознания ХХ в. Это и был тот архетип, которого жаждал научный мир. По крайней мере, не пустота, пессимизм и жалкое отчужденное существование, зыбкое мироощущение и шаткая твердь, а красивая законченная теория о цикличности локальных культур. Эти красивые краски «Заката культуры», заката большого стиля в искусстве, успокаивали и удовлетворяли страждущие души человечества. История обрела новую систему координат, новые хронологические рамки - «Эпоху Заката».
Это настроение уходящего века подтверждалось фундаментальным исследованием О. Шпенглера о морфологии мировой истории, где он отвергает трансформацию культуры в пространстве и времени, культуры для него как самотождественные замкнутые монады, они - лишь момент всемирной судьбы, история же лишена единого развития. Исключительный успех книги О. Шпенглера объясняется тем, что она появилась в эпоху «Заката культуры», когда человечество жаждало ответа на вопрос, что ждет его на исторических перевалах, в эпоху кризисов и катастроф: смерть, небытие, или новый день, новая эпоха? [16]
Наглядными примерами могут послужить смены стилей в архитектуре и искусстве, более того, можно назвать конкретные стилевые явления, фиксирующие моменты обострения.
Нелинейная динамика и хаотичность современного состояния архитектурных формообразовательных процессов, открыли новую страницу в исследовании этих систем и поведения в них человека: теория детерминированного хаоса, фрактальная теория, концепции нейросетевого прогнозирования являющиеся составляющими компонентами теории самоорганизации сложных динамических систем. Развитие межотраслевых знаний, теории синергетики, в рамках которой исследуются концепции детерминированного хаоса и элементов фрактальной теории, накопленный эмпирический опыт, позволяют вывести анализ и управление системами развития архитектурного языка на новый уровень.
Нелинейная динамика представляется одним из наиболее удобных языков, по крайней мере на этапе описания проблемы развития современной архитектуры. Это связано с простотой и универсальностью "нелинейной науки". Простота обусловлена тем, что само научное направление возникло как попытка ответить на "классические вопросы", сформулированные еще в докомпьютерную эру, - о возникновении у целого свойств, которыми не обладает ни одна из частей и т.д. Нелинейная динамика вобрала в себя опыт классической механики, теории колебаний, опыт моделирования "типичных объектов" и обогатила его новыми методами и идеями. Именно поэтому возникла междисциплинарность и возможность говорить на этом языке об объектах самых разных наук. Кроме того, этот "ключ" может подойти к описанию современного прогноза и развития архитектуры, потому, что предлагаемый "нелинейный" язык представляется весьма богатым и обширным, содержащим средства описания самых разных.
Таким образом, понятие «бифуркация» возможно применять для характеристики процессов развития и трансформации современной архитектуры. То, что в синергетике называют точкой бифуркации, в естественных науках называют фазовым переходом, в теории социальной трансформации - переходным периодом.
Неустойчивость. Важной характеристикой развития архитектуры как системы, способной к самоорганизации, является ее неравновесность. Как отметил Н. Моисеев, “устойчивость, доведенная до своего предела, прекращает любое развитие. Она противоречит принципу изменчивости. Чересчур стабильные формы - это тупиковые формы, эволюция которых прекращается. Чрезмерная адаптация... столь же опасна для совершенства вида, как неспособность к адаптации” [4]. Теоретические модели равновесных систем, в конечном счете, оказываются нежизнеспособными конструкциями.
В процессе развития в нелинейной системе происходят события двух видов: Развитие по определенной, предсказуемой траектории, аналогичное развитию линейных систем. Достижение системой состояния неустойчивости. Возникновение кризиса, бифуркации. Начиная с этой точки дальнейшее развитие системы может пойти по разным траекториям (минимум две, максимум - бесконечное число возможностей). Выбор траектории развития в точке бифуркации. Этот выбор зависит от флуктуаций - слабых (теоретически - бесконечно малых) случайных воздействий или факторов, влияющих на систему. То есть система становится чувствительной к малым возмущениям.
Архетипом неустойчивости можно считать перевернутый маятник, который готов упасть вправо или влево в зависимости от малейших воздействий извне, или случайных тепловых колебаний материала маятника, ранее абсолютно несущественных. Таким образом, в точке неустойчивости система открыта, является чувствительным приемником воздействий других уровней, получает информацию, ранее недоступную ей.
Значимость точек бифуркации в данном случае заключается и в том, что только в них можно несиловым, информационным способом, т.е. сколь угодно слабыми воздействиями повлиять на выбор поведения системы, на ее судьбу [5].
По мере нарастания внутреннего неравновесия система приближается к бифуркационной точке. В этой точке эволюционный путь системы разветвляется. Система становится очень чувствительной к внешним и внутренним воздействиям. Выбор того или иного пути в точке бифуркации зависит от фактора случайности. Развитие таких систем имеет принципиально непредсказуемый характер. Историк, как правило, фатализирует исторический процесс и сам конструирует преемственную линию, с наибольшей надежностью ведущую к заключительному пункту. Синергетика же понимает под общеисторической закономерностью не единый путь исторического развития, а единые принципы "хождения по разным историческим маршрутам". Синергетический подход ставит во главу угла не только реальность, но и возможности, ситуации выбора, точки бифуркации (ветвления) исторического процесса [6].
По мнению некоторых авторов, с синергетической точки зрения, развитие социума как нелинейной системы описывается через две модели: эволюционную и бифуркационную (революционную). Отличительной особенностью эволюционного этапа развития является неизменность системного качества. Это период с хорошо предсказуемыми линейными изменениями. Но именно здесь происходит нарастание внутреннего неравновесия, что ощущается как нарастание кризиса. Разрушение, дестабилизация каждой системы имеет свой сценарий. В строении системы есть свои слабые места, где возмущающий удар дает наибольшие последствия. Поэтому особенности дестабилизации зависят в первую очередь не от специфики внешнего воздействия, а от устройства самой системы.
Арнольдом Тойнби были выделены две точки бифуркации в развитии эллинского мира, и в подробностях разобраны два возможных сценария развития событий в эпоху Александра Македонского. Первый - Александр доживает до старости и создает всемирную империю от Рима до Китая. Второй - покушение Павсания на Филиппа, отца Александра, в 336 году до нашей эры заканчивается неудачей, впоследствии Александр гибнет. В то же время оказывается сорванной попытка отравить персидского царя Артаксеркса. И тогда два монарха делают главной пружиной IV века до нашей эры соперничество и сотрудничество эллинского и персидского государств. «Дальнейший симбиоз двух великих держав распространил арамейскую культуру по всему миру, который ныне разделен на множество самоуправляемых клеток-полисов», таков итог этого сценария развития событий [17].
Революция 1917 года в России и падение Берлинской стены были «событиями», которые могли произойти, но могли и не произойти. Тем не менее точное расположение Луны и через тысячу лет вряд ли станет «событием», поскольку его можно рассчитать. Событие - это то, что нельзя заранее вычислить, это продукт творчества исторических сил.
Прогресс сходен с движением маятника, который раскачивается из стороны в сторону. Однако мир в то же самое время движется и вперед. Эпохи фанатизма сменяются периодами расцвета мысли, которые могут закончиться временами скептицизма; века, отмеченные суевериями, нетерпимостью и невежеством в науке и религии, ведут к переворотам в области мысли, которые могут обернуться атеизмом и анархией; но каждое колебание маятника поднимает человечество ступенью выше по лестнице прогресса. Когда маятник достигает точки равновесия, он может оставаться в покое до тех пор, пока ему не будет придан импульс, исходящий из одного или другого крайнего положения.