Термин впервые был введен в архитектуру Ричардом Бакминстером Фуллером - американским дизайнером, архитектором и изобретателелем.
В настоящее время наблюдается мощное движение наук к общенаучной методологии, универсальному методу, который позволил бы найти «общий язык» естественным и гуманитарным отраслям знания. Новый метаязык, которым может стать синергетика, даст возможность специалистам отдельных научных направлений решать наиважнейшие государственные политические, экономические, социо-культурные, творческие и другие задачи совместно, отчего качество решения многократно возрастет. Синергетика таит в себе массу возможностей получения нового знания в «точках пересечения» различных научных теорий.
Синергетика стала «ядром постнеклассической науки XXI века». Важную роль в генезисе синергетики сыграло математическое моделирование, широко распространившееся в ХХ веке в различных областях знания, в том числе в архитектуре и градостроительстве. Однако математические решения задач выстраивались в рамках частных теорий, насущных практик, что не могло дать представление о целостной картине мира. Синергетика направлена на восстановление холистического понимания и восприятия окружающей среды и внутренних процессов, находящихся в латентном состоянии. При этом она не разрушает частнотеоретические модели, а находит общие принципы их построения. Так, в основе синергетики находятся «три кита»: теория нелинейных динамических систем (Пуанкаре А., Курант Р.), классическая и квантовая механики (Больцман Л.), компьютерное моделирование нелинейных сред (Тьюринг А.). Союз физики и математики стал необходимостью для решения и создания моделей нелинейных процессов, например, распространение излучения в среде. Базой междисциплинарного сотрудничества стало несколько одновременно развивающихся научных школ.
Основателем этого направления является доктор философии, доктор естественных наук, физик Герман Хакен, который ввел понятие «синергетика» в 1970 году. Он применял его в своей научной программе исследований механизмов генерации лазера. Безусловно, значимую роль в процессе становления синергетики сыграли и предшествующие ей междисциплинарные подходы.
В области архитектуры довольно давно выдвинуты гипотезы о синтезе наук, о том, что архитектура сочетает в себе искусство и технологии. Есть множество работ известных теоретиков, раскрывающих схожесть процессов роста растений и строительства зданий, принципы архитектоники. Среди современных архитектурных объектов стали появляться энергоэффективные здания, «умные дома», сооружения на основе фрактального формообразования. Во многом это произошло благодаря научно-техническому прогрессу, в результате чего появились новые строительные технологии и материалы, позволяющие воплотить в жизнь самые смелые идеи архитекторов.
Все названные направления и исследования связаны между собой общей идеей о сложном: любой организм есть сложная организация, система, имеющая внутренние и внешние связи, подчиняющаяся нелинейным законам построения и протекающих в них процессов. Например, в работах А.А. Богданова можно встретить идею о достижении устойчивого состояния системы за счет баланса противоположностей, противоречий, ведущих к кризису, результатом которого станет либо преобразование системы, либо ее распад. Современная теория синергетики опирается на понятие точки бифуркации, где возникают колебания, способные вывести систему на новый аттрактор развития, либо наступает ее (системы) гибель, т.е. развивается теория, предложенная Богдановым. Пригожин И.Р. приводит в своих работах множество умозаключений и фактических примеров о смене порядка и хаоса, их связи и взаимообусловленности, продолжая все те же идеи тектологии, не принятые современниками Богданова.
Несмотря на общее ядро всех названных направлений, существуют и специфические черты каждой школы, отражающиеся на трактовках сути синергетики, ее методов и области применения, и, конечно же, отличаются цели.
Архитектура отличается от любой другой науки тем, что всегда содержит в своих исследованиях большой процент субъективности, интуитивности и фантазии. На любую локальную тему исследования - конкретный архитектурный объект - проектировщик формирует свой неповторимый «набор инструментов» - конкретный предмет и метод его собственной работы. Такая «конкретность» возникает в результате пересечения общих методологических предпосылок исследований и реальных задач. Иными словами, опираясь на реальную архитектурную среду, в которую погружен архитектор, он применяет общие методы проектирования: аналитический, аналоговый, историко-генетический и др., конечно, «пропуская их через себя», что дает в итоге интересный непредсказуемый результат. Поэтому любое архитектурное произведение есть продукт интуитивного обобщения, догадки. Однако можно ли передать свое интуитивно-чувственное мастерство другим? Формирование научной и творческой школы становится возможным лишь в случае формализации эмпирического материала и создании на этой основе метода, которому можно обучить других.
Сооружение становится знаковым, достопримечательностью, символом того места, где оно воздвигнуто, в том случае, если при проектировании были учтены особенности среды (градостроительной, архитектурной, экономической, социальной, политической и др.), в которую оно интегрировано. В этом случае основным инструментом архитектора является наблюдение за «поведением» территории: ознакомление с окружением, фиксация транспортных и людских потоков, интервьюирование местных жителей, анализ взаимосвязей и взаимовлияния данного локального участка и ткани города. Иначе говоря, необходимо составить подробное описание системы до внедрения в нее нового элемента и разработать модели ее поведения после включения предполагаемого объекта.
С позиции синергетики любое архитектурное пространство представляет собой, в первую очередь, систему, постоянно изменяющуюся от какого-либо внешнего или внутреннего воздействия: схоже с поведением живого организма. Именно эта аллегория наталкивает многих исследователей на развитие и поиски доказательств гипотезы о существовании гена города. Однако на этом пути нужно быть весьма осторожным, поскольку допущение существования такого понятия в архитектуре способно спровоцировать массовое применение в архитектурных и градостроительных исследованиях терминологии, заимствованной из наук, связанных с изучением живых существ, например, биологии. Но применение её методов и терминологии может быть правомерным лишь в том случае, если данные понятия и приемы тождественно трактуются в обеих сферах знания. Лишь в случае абсолютной идентичности понятий становится возможным трансдисциплинарный перенос методов и моделей из одной науки в другую. Так, в основе трансдисциплинарного метода (одного из важнейших в синергетике) находится лингвистический анализ понятийного аппарата синтезируемых наук. В связи с этим стоит четко определить объект и предмет синергетики, что позволит в дальнейшем выявить возможные способы ее применения в других науках в целом и в архитектуре, в частности.
Объект синергетики - сложные открытые системы, способные к самоорганизации и самоподдержанию. Такие системы характеризуются диссипацией, т.е. проникновением субстанций различной природы как внутрь системы, так и наружу, за счет чего осуществляется обмен ресурсами (например, информацией) с внешней средой. Их организация представляет собой упорядоченное разнообразие подструктур.
Предмет синергетики: законы организации, развития, существования и гибели сложных систем.
Таким образом, архитектура и как процесс, и как результат этого процесса входит в объект синергетики.
Рассматривая взаимосвязь архитектуры и науки, считается уместным привлечь методологическую базу синергетики - научного направления, которое исследует связи между элементами структуры, образующиеся в открытых системах, способных к самоорганизации. Затрагивая ключевые моменты теории синергетики, выделяют девять основополагающих принципов синергетического мировидения, которые отражают универсальные алгоритмы развития в целом. Примеры работы этих принципов в конкретных условиях архитектурной действительности.
Один из наиболее важных принципов был назван нами «хаос в порядке, порядок в хаосе», то есть порядок на макроуровне вполне мирно уживается с хаосом на микроуровне, не стоит опасаться и игнорировать роль хаоса, он не только разрушителен, но и конструктивен. Так, хаотичная смена стилей в архитектуре ХХ века оставляет неизменной, упорядоченной саму суть архитектуры: обеспечение человека жильем, комфортом и удовлетворение его эстетических требований к окружающему пространству, то есть к архитектурной среде, в которой человек живет.
Другим принципом иллюстрируется сама суть синергетики как науки, занимающейся исследованием связей между элементами структуры в открытых системах, способных к самоорганизации. Характеризуя динамическую устойчивость системы, полученное прогрессом непременно закрепляется в культуре. И пространственные структуры, создаваемые зодчеством, принимают очертания, отвечающие сложившимся схемам деятельности и фиксируют связанные с ними значениями. В то же время система в целом остается открытой для дальнейших изменений, чтобы удовлетворять вновь и вновь возникающие потребности. Тем самым архитектура служит и движению прогресса, и упрочнению результатов. Совмещение нового и старого в окружении человека, того, что достигнуто материальным и духовным производством разных эпох - одна из форм «памяти» культуры, которая обеспечивает непрерывность ее развития и неповторимое содержание ее национальных и местных типов.