Ключевые моменты: гетерархии, вложенная модульность, фазовый сдвиг, синергия, тенсегрити.

Фуллер утверждал, что при правильном понимании все естественно сформировавшиеся, а не искусственные природные структуры — от солнечной системы до атома — являются тенсегрити-структурами (хотя и на разных размерных масштабах) (Fuller, 1975, 700.04).

К сожалению, у него была привычка делать громкие заявления, что часто отодвигало на второй план нюансы, которые пытался донести; в результате этот сверхсмелый и амбициозный тезис у многих вызвал скепсис и сомнения. Если тенсегрити встречается повсюду, то какой смысл воспринимать ее как нечто особенное?

В этом возражении есть рациональное зерно, но оно не учитывает основного посыла Фуллера о том, что окружающий нас мир соткан из противодействия разных масштабов материи, которые тем не менее каким-то образом объединяются в относительно устойчивые паттерны и структуры. Именно в причинах этой устойчивости в динамическом мире он и пытался разобраться через понятия синергии и тенсегрити.

Мы постараемся ответить на этот вопрос более подробно, рассмотрев огромный диапазон размеров и масштабов, которые существуют в физическом мире, от уровня субатомных частиц до всей Вселенной. При этом мы постараемся найти золотую середину и будем оценивать утверждения Фуллера в соответствии с более взвешенной точкой зрения, которая придерживается некоторой промежуточной позиции (Noble, 2017).

Мы не можем не признать того, что мир соткан из противоречий. С одной стороны, мы наблюдаем и ощущаем реальность твердых объектов, и разноуровневых взаимодействий между ними. Но, с другой стороны, из физики мы знаем, что атомы, из которых они состоят, в основном являются пустым пространством; то есть, хотя мы и не можем непосредственно видеть и ощущать силы, действующие внутри атомов, однако мы точно знаем, что они там есть!

То есть, по сути, различие между тем, что мы называем сплошным и пустым», не является чем-то единственным, однозначным и навсегда заданным, а определяется исключительно той системой отсчета, которую мы выбираем для анализа. Гениальность Фуллера заключалась в том, что он предложил собственное понимание того, как работают эти силы. Если классическая физика берет за систему отсчета понятие энергии, то Фуллер предложил понятие синергии и тенсегрити как ее архитектуры в материале.

В его трактовке все природные структуры синергетичны и соответствуют одним и тем же основным правилам. Фуллер исходил из того, что именно внутренний баланс запертых сил удерживает их вместе (Fuller, 1975, 641.00). Атомы образуют кристаллы и молекулы и связаны друг с другом силами притяжения и отталкивания, благодаря чему они сами по себе являются тенсегрити-структурой на соответствующем масштабе (Edwards et al., 2012; Reilly & Ingber, 2018), но это совсем не означает, что абсолютно любой объект — это тенсегрити-структура. И что, к примеру, дверной косяк нам также следует рассматривать в этом качестве. Подход Фуллера акцентирует фундаментальную разницу физической сущности естественных и инженерно спроектированных, искусственных (рукотворных) материальных систем. Дверной проем, здание; пластиковая ложка — это структуры, которые собраны вместе за счет направленного вливания дополнительной энергии извне и за счет внешнего инженерного интеллекта: они не синергетичны, поскольку не были образованы в процессах естественной самоорганизации.

Он акцентирует, что принцип синергетики и тенсегрити применим только к природным, естественно эмерджентным, самоорганизующимся структурам. По его мнению, вся наука исторически пошла по неверному пути, взяв за систему отсчета примитивные рукодельные структуры, изготовленные человеком «по линейке» и пытаясь засунуть физику естественного в это квадратное ложе.

При этом традиция естественных наук пошла по пути акцентирования материалов — из чего сделано, а не через фокус на том, как возникло. Привычный акцент на «из каких материалов состоит», разделяющий в первую очередь неживое и живое, приравнивает между собой как неживые естественные, так и неживые инженерные структуры. Поскольку инженерно-спроектированные и сделанные, а также инженерно-извлеченные материалы, отделенные и от их естественной структуры, и от контекста, намного удобнее изучать, то именно на этом сосредоточились так называемые естественные науки. Хотя на самом деле в понимании Фуллера в современных экспериментальных науках ничего собственно естественного не осталось — только инженерное.

Рис. 3.1. Простые модели тенсегрити. (А) Т3-призма. (B) Т4-призма. (С) Т5-призма. Все они здесь показаны с правосторонним скручиванием — выбор отсчета как лево— и/или правостороннего определяется стандартным соглашением. (© Рори Джеймс)

Его подход обратный. Сначала мы должны понять физику естественного в ее естественных самоорганизующихся проявлениях, а потом учиться у нее в нашем инженерно-рукодельном деле.

Главные физические принципы запертых сил можно проиллюстрировать с помощью тенсегрити-моделирования, использующего тросы и распорки для отображения двух типов внутренних сил: притяжения (натяжения) и отталкивания (сжатия) соответственно. При этом каждый из этих компонентов несет лишь один тип нагрузки: тросы — натяжения, а стержни/распорки — сжатия (Fuller, 1975, 720.00; Edmondson, 2007, с. 259) (рис. 3.1).

Тенсегрити-моделирование наглядно иллюстрирует основные принципы синергетической геометрии Фуллера. В них силовые линии являются геодезическими, поскольку силы между структурными элементами передаются по кратчайшему пути взаимодействия. Они плотно упакованы, потому что их составные части сами по себе автоматически приближаются друг к другу настолько близко, насколько это возможно. И они естественным образом сбалансированы в простейшем состоянии с минимальной энергией. Тенсегрити-модели редуцируют внутреннее строение до его самой простой формы, где модели «стержни-и-струны» отображают динамическое поведение внутренних (но невидимых) векторов сил, действующих внутри них (Heartney, 2009). Это делает возможным бесконечное число сложных конфигураций, при этом все они могут быть получены из одной модели: призмы T3 (Pugh, 1976; Bansod et al., 2014; Bansod & Burša, 2014).

Главное состоит в том, что спирали две (право— или левосторонняя ориентация). Если одну назвать левой, то другая правая. Это и есть так называемое стандартное соглашение. Но главное не в названии «L» и «R», а в сути — в том, что эти спирали фундаментально различны и не переводятся друг в друга никакими преобразованиями. А значит, указывают на двоичность как на самый минималистический структурный принцип. И ни один элемент не остается в одиночестве сам по себе. Это и есть двоичная основа синергетики.