СодержаниеВведение
Концепции теории самоорганизации
Закономерности самоорганизации
Заключение
Список литературыВведениеВведение
Синергетика — научное направление, изучающее процессы образования и коллективных взаимодействий объектов, происходящие в открытых системах в неравновесных условиях, сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой, характеризуемые самопроизвольностью (отсутствием жесткой детерминации извне) поведения объектов и имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение энтропии, также эволюцию систем.
Синергетика, основные положения которой были сформулированы Г. Хакеном, представляет собой эвристический метод исследования процессов самоорганизации систем различной природы. Синергетика возникла в ответ на кризис исчерпавшего себя стереотипного, линейного мышления, основными чертами которого являются [2]: представление о хаосе как исключительно деструктивном начале мира; рассмотрение случайности как второстепенного, побочного фактора; мир считается независимым от флуктуаций нижележащих уровней бытия и космических влияний; взгляд на неравновесность и неустойчивость как на досадные неприятности, которые должны быть преодолены, т.к. играют негативную, разрушительную роль; процессы, происходящие в мире, являются предсказуемыми на неограниченно большие промежутки времени (лапласовский детерменизм); развитие линейно, поступательно, безальтернативно; мир связан жесткими причинно-следственными связями; причинные цепи носят линейный характер.
Концепции теории самоорганизации
С середины 19 века происходила усиленная специализация наук, появлялись их новые отрасли. Специализация наук была существенно необходима, долгое время она являлась основой прогресса научных исследований. Но в 20 веке стала очевидной необходимость синтеза теоретический концепций, разработанных в рамках различных научных направлений. Концепцию самоорганизации можно рассматривать как новый важный этап эволюции науки, наступивший за специализацией и несущий новые возможности диалога наук [1].
Сама проблема самоорганизации возникла в связи с философским осмысление термодинамики открытых систем [1].
Под открытой системой понимают такую систему, которая взаимодействует с окружающей средой, т.е. обменивается с этой средой веществом или энергией. Напротив, замкнутой называется система, которая изолирована от внешних воздействий (нет обмена со средой веществом или энергией).
Рассмотрим основные концепции теории самоорганизации [4, 5]:
1. Самоорганизация характерна только для открытых систем, характеризуемых интенсивным обменом веществом и энергией между подсистемами и между системой и её окружением.
2. Самоорганизующиеся системы — нелинейные, т.е. они способны к самодействию. Самодействие приводит к тому, что малые воздействия на систему могут приводить к очень большим последствиям, а большие — к совершенно незначительным.
3. Самоорганизующиеся системы — неустойчивые.
3. Процесс самоорганизации характеризуется возрастанием порядка вследствие протекания процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия независимо взаимодействующих элементов среды.
4. Результатом самоорганизации становится возникновение объектов, более сложных в информационном смысле, чем элементы среды, из которых они возникают.
5.Направленность процессов самоорганизации обусловлена внутренними свойствами объектов в их индивидуальном и коллективном проявлении, а также воздействиями со стороны среды, в которую ''погружена'' система.
6. Процессы самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в частности наряду с процессами противоположной направленности, и могут в отдельные фазы существования системы как преобладать над последними (прогресс), так и уступать им (регресс).
Хотя в природе все системы в той или иной степени открыты, исторически первой классической идеализацией была модель замкнутой, изолированной системы, не взаимодействующей с другими телами. Важно отметить, что любую систему можно с заданной точностью считать замкнутой достаточно малое время, тем меньшее, чем больше открыта система. И если это время существенно больше времени наблюдения за системой, то такая модель оправдана. Например, наша Земля — это, с хорошей точностью, изолированный, свободный волчок, вращающийся вокруг Солнца. Но неучтённое при этом взаимодействие с Луной приводит к очень слабому замедлению скорости вращения волчка, а взаимодействие с Солнцем — к медленному повороту оси волчка (прецессии) с периодом около 25 тысяч лет [3].
Для замкнутой системы справедливы фундаментальные законы сохранения (энергии, импульса, момента импульса), радикально упрощающие описание простых систем. Но самое лавное: в замкнутых системах с очень большим числом частиц справедлив второй закон термодинамики, согласно которому энтропия S (мера хаоса) со временем возрастает. По достижении максимума энтропии все макроскопические процессы в такой системе прекращаются и система переходит в состояние теплового равновесия. Все макроскопические процессы в этом состоянии прекращаются. С точки зрения внутренней структуры система из упорядоченного состояния переходит в полностью неупорядоченное. Причём с макроскопической точки зрения этот процесс необратим. Т.е. термодинамика замкнутых систем доказала практическую невозможность макроскопической самоорганизации (спонтанного возникновения порядка из хаоса) замкнутых системах. Если хаос в замкнутой системе не может убывать, а может только возрастать, то порядок обязан исчезнуть. Следовательно, замкнутая Вселенная идёт к хаосу — так называемой тепловой смерти, когда всё вещество превратится в излучение [1, 3].
Но все живые организмы и сама по себе человеческая цивилизация — открытые системы. Они создают порядок в себе и вокруг себя за счёт увеличения общего беспорядка, энтропии планеты. Для подобных открытых систем, потребляющих вещество и энергию, второе начало термодинамики неприменимо, их энтропия может уменьшаться [1, 3].Литература
1)Бранский В.П. Философия физики ХХ века. СПб, 2003.
2)Буданов В.Г. Парадигма синергетики. М., 2000;
3)Буданов В.Г. Трансдисциплинарное образование,технологии и принципы синергетики. // В кн. Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов. М.: Прогресс-Традиция, 2000.
4) Князева Е.Н., Кудрюмов С.П. Основания синергетики. Режимы с обострением, самоорганизация,темпомиры. СПб.: Алетейя, 2002.
5)Кудрюмов С.П., Князева Е.Н. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М.: Наука, 1981.
6)Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М.:Прогресс, 1994.
|
|
