СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….
3
1.
ДИНАМИЧЕСКИЙ ХАОС……………………………………………...
6
2.
СОЗИДАЮЩАЯ РОЛЬ ХАОСА………………………………………
6
3.
ПОРЯДОК………………………………………………………………..
7
4.
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНТРОПИИ-ИНФОРМАЦИИ……………..
8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..
13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………..
14
ВВЕДЕНИЕ
Синергетика – современнаятеория самоорганизации, новое мировидение, связываемое с исследованиемфеноменов самоорганизации, нелинейности, неравесновесности, глобальнойэволюции, изучением процессов становления «порядка через хаос» (Пригожин),бифуркационных изменений, необратимости времени, неустойчивостикак основополагающей характеристики процессов эволюции. Проблемное поле С.центрируется вокруг понятия «сложность», ориентируясь на постижениеприроды, принципов организации и эволюции последнего. Сложность трактуетсякак «возникновение бифуркационных переходов вдали от равновесияи при наличии подходящих нелинейностей, нарушение симметрии выше точкибифуркации, а также образование и поддержка корреляциймакроскопического масштаба» (Пригожин «Переоткрытие времени», «Философиянестабильности», «От существующего к возникающему. Время и сложностьв физических науках»; Пригожин, Стенгерс И. «Порядок из хаоса. Новыйдиалог человека с природой», Николис Г., Пригожин «Познание сложного.Введение»; Баблоянц А. «Молекулы, динамика и жизнь. Введениев самоорганизацию материи»; Хакен Г. «Синергетика. Иерархиинеустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах»и другие исследования, как правило, принадлежащие сотрудникамБрюссельского Свободного Университета). С. как миропонимание преодолеваеттрадиционалистские идеи: о микрофлуктуациях и случайностяхкак незначимых факторах для конструирования научных теорий;о невозможности существенного воздействия индивидуального усилияна ход осуществления макросоциальных процессов; о необходимостиэлиминации неравновесности, неустойчивости из миропредставлений,адекватных истинному положению вещей; о развитии как о по сутибезальтернативном поступательном процессе; о соразмерностии сопоставимости объемов прилагаемых к системе внешних управляющихвоздействий объему ожидаемого результата; об экспоненциальном характереразвития «лавинообразных» процессов и т.д. Главными посылками синергетическоговидения мира выступают следующие тезисы: а) практически недостижимо жесткоеобусловливание и программирование тенденций эволюции сложноорганизованныхсистем – речь может идти лишь об их самоуправляемом развитии посредствомверно типологически конфигурированных резонансных воздействий; б) созидающийпотенциал хаоса самодостаточен для конституирования новых организационныхформ (любые микрофлуктуации способны порождать макроструктуры); в) любойсложной системе атрибутивно присуща альтернативность сценариев ее развитияв контексте наличия известной инерционно-исторической предопределенностиее изменений в точках бифуркации (ветвления); г) целое и суммаего частей – качественно различные структуры: арифметическое сложениеисходных структур при их объединении в целое недостижимо ввидунеизбежной интерференции сфер локализации этих структур, результирующейсяв явных трансформациях сопряженного энергетического потенциала; д)неустойчивость трактуется как одно из условий и предпосылокстабильного и динамического развития – лишь такого рода системы способнык самоорганизации; е) мир может пониматься как иерархия средс различной нелинейностью. Естественнонаучными предпосылками С. выступают,в частности, реконструкция математических закономерностей процессовгорения и теплопроводности (диффузии), формируемые представленияо «структурах-аттракторах» эволюции (потенциальные образы и идеиизменяющейся среды), математические реконструкции нелинейных процессов,изучение феноменов автокатализа в химических реакциях. «Нелинейность»как одно из узловых концептуально значимых понятий С. предполагаетв указанном контексте: значимость принципа «разрастания малого»или «усиления флуктуаций» – количественное варьированиев определенных пределах констант системы не приводитк качественному изменению характера процесса в целом,при преодолении же уровня некоего жесткого «порога воздействия»система входит в сферу влияния иного «аттрактора» – малое изменениерезультиру-ется в макроскопических (как правило, невоспроизводимых и поэтомунепрогнозируемых) следствиях. При этом осуществимы отнюдь не любыесценарии развития системы (как результат малых резонансных воздействий),а лишь сценарии, ограниченные определенным их диапазоном/спектром.Выступая как основание новой эпистемологии, С. конституирует базовыепринципы социально-гуманитарных дисциплин 21 в.: «Наш подход предполагает,что физическая, социальная и ментальная реальность являетсянелинейной и сложной. Этот существенный результат синергетическойэпистемологии влечет за собой серьезные следствия для нашегоповедения. Стоит еще раз подчеркнуть, что линейное мышление можетбыть опасным в нелинейной сложной реальности… Наши врачии психологи должны научиться рассматривать людей как сложных нелинейныхсуществ… Линейное мышление может терпеть неудачу в установленииправильных диагнозов… Мы должны помнить, что в политикеи истории монокаузальность может вести к догматизму, отсутствиютолерантности и фанатизму… Подход к изучению сложных системпорождает новые следствия в эпистемологии и этике. Он дает шанспредотвратить хаос в сложном нелинейном мире и использоватькреативные возможности синэргетических эффектов» (К. Майнцер – «Размышлениев Сложности. Сложная динамика материи, разума и человечества», 1994).Оставаясь основой и предметом неисчислимых научных дискуссий, С.в качестве своеобычной позитивной эвристики и особой стадии эволюцииигрового сознания оказывается «прологовой» дисциплиной к соприкосновениючеловечества с горизонтами науки третьего тысячелетия.
1. ДИНАМИЧЕСКИЙ ХАОС
Динамический хаос —явление в теории динамических систем, при котором поведение нелинейной системывыглядит случайным, несмотря на то, что оно определяется детерминистическимизаконами. Причиной появления хаоса является неустойчивость по отношению кначальным условиям и параметрам: малое изменение начального условия со временемприводит к сколь угодно большим изменениям динамики системы.
Так как начальноесостояние физической системы не может быть задано абсолютно точно (например,из-за ограничений измерительных инструментов), то всегда необходиморассматривать некоторую (пусть и очень маленькую) область начальных условий.При движении в ограниченной области пространства экспоненциальная расходимостьс течением времени близких орбит приводит к перемешиванию начальных точек повсей области. После такого перемешивания бессмысленно говорить о координатечастицы, но можно найти вероятность ее нахождения в некоторой точке.
Примерами хаотическихдинамических систем могут являться подкова Смейла и преобразование пекаря.
Обратным, в некоторомсмысле, к динамическому хаосу является динамическое равновесие и явлениягомеостаза.
2. СОЗИДАЮЩАЯ РОЛЬ ХАОСА
Созидающий Аспект Хаоса,вытекает из необходимости эволюции Иерархий Божественных Сущностей,что метафизически именно через Хаос являются Сынами Парабрамана. Из пахтаньяего Вод появляются Новые Вселенные, для которых он готовит Формы и Законы. Этоединственный Аспект Хаоса, в котором он выступает латентным питающим Принципоми скорее Судьёй Парабрамана …его десницей. Потому как дальше и ближе к формамПарабраман отстраняется от соприкосновения с духом. Давая возможность вселеннымразвиваться по их путям…
3. ПОРЯДОК ИЗ ХАОСА
«Порядок из хаоса» такназывается известная книга нобелевского лауреата И.Р. Пригожина, написанная имв соавторстве с историком науки И. Стенгерс. Это название буквально в двухсловах характеризует суть исследований, начатых этим замечательным ученым впятидесятые годы нашего столетия и завершившихся созданием особой, неравновеснойтермодинамики.
Классическаятермодинамика, которую Больцман пытался обосновать с помощью классической жемеханики, описывает только поведение строго изолированных систем, близких ксостоянию термодинамического равновесия, отклоняющихся от него лишь в пределахчисто статистических флуктуаций. В таких системах могут происходить толькопроцессы деструктивного характера, сопровождающиеся неуклонным возрастаниемэнтропии. Однако повсеместно в природе наблюдаются и процессы самоорганизациивещества, самопроизвольного возникновения из хаоса неравновесных, такназываемых диссипативных структур. Наиболее яркими примерами подобных процессовмогут служить явления самозарождения жизни и биологической эволюции.
Означает ли это, что внекоторых случаях второе начало термодинамики может нарушаться? Остраядискуссия на эту тему длилась многие годы и, в конце концов, завершиласьпобедой сторонников строгого соблюдения фундаментальных законов природы. Но приэтом был сделан ряд существенных уточнений, касающихся не самих законов, аграниц их применимости к реальным системам. Так сказать, не самой структурынаучного языка, а смысла используемых в нем слов. Например, ревизии пришлось подвергнутьсмысл понятия «хаос».
Хаос, царящий вравновесных системах, носит сугубо статистический характер, и мы говорим лишь овероятности отклонения системы от состояния равновесия. Реакция такой системына то или иное возмущающее воздействие линейна – она прямо пропорциональнавозмущающей силе и стремится вернуть систему в прежнее состояние. Так, если погладкой трубе с небольшой скоростью течет жидкость, то в ней случайно возникаютмалые завихрения, но эти завихрения сами собой гасятся, и в целом поток остаетсяупорядоченным, ламинарным.
Но если система сильнонеравновесна, то есть обладает значительным избытком свободной энергии, то вней может возникать хаос особого рода, называемый динамическим; реакция такойсистемы на возмущающие воздействия нелинейна и может быть сколь угодно большойпри сколь угодно малом первичном возмущении. Так, если скорость движенияжидкости по трубе превышает некоторую критическую величину, то малейшаянеоднородность потока немедленно приведет к катастрофическому превращениюламинарного потока в неупорядоченный, турбулентный.
Однако, динамический хаосзамечателен тем, что за внешне совершенно непредсказуемым поведением системыкроется строгий детерминизм – все происходящие в ней процессы можноматематически рассчитать с любой требуемой точностью. Еще одна особенностьтакого хаоса заключается в том, что он может служить источником самозарождениястрого упорядоченных структур. Например, в турбулентном потоке могут возникатьустойчивые вихри – подобные вихри (так называемую «дорожку Кармана») можнонаблюдать за быстро плывущей лодкой.
4. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯЭНТРОПИИ-ИНФОРМАЦИИ
Исследуем некоторые закономерностиповедения энергии организованной материи объекта (Еом). Одна из основныхзакономерностей вытекает из второго начала термодинамики. Второе начало утверждает,что энтропия изолированной термодинамической системы не уменьшается или, инымисловами, порядок в данной системе не растет. Изменение функции, определяющейэнергию организованной материи объекта, обратно пропорционально изменению ееаргумента — энтропии (в философско-математической формуле этот аргументрасположен в знаменателе), поэтому данная функция для таких систем не будетявляться возрастающей. Эта закономерность отображена графически на рис. 1.
Рис. 1
Следует отметить, чтоабсолютно изолированных систем в природе не существует и данный закон являетсязаконом поведения систем, взаимодействие которых с другими системами настолькомало, что им можно пренебречь на фоне других, более сильных взаимодействий.Изолированная система — это модель, в которой кажущиеся слабыми взаимодействияс другими системами исключены из рассмотрения.
Второе начало термодинамики являетсясерьезным препятствием на пути проводимых рассуждений. Дело в том, чтодействие, заключающееся в присвоении объекту всех свойств энергии, должновключать в себя, также, и ее основное свойство — закон сохранения. Вданном же случае из второго начала термодинамики следует — и это отображено нарис 1, — что данная энергия бесследно исчезает, поскольку функция являетсяубывающей. И все-таки попробуем утверждать, что что-то здесь не так. Заминка,проблема есть, но, возможно, что также существует либо ее решение, либо путьдля поиска такого решения.
Действительно, если внимательноприсмотреться к рис. 1, то причина проблемы будет видна невооруженным глазом. Вданном случае достаточно вспомнить, каким образом вводилась энергияорганизованной материи. Процесс ее введения заключался в том, что сначала былоустановлено, что состояние объекта определяют все, в том числе и так называемыевременные свойства. Только после такого действия стало возможным приравнятьобъект к энергии. Следовательно, раз состояние объекта определяют временные свойства,то и состояние энергии (или просто энергию) также определяют временныесвойства. Поэтому некорректность поведения функции, изображенной на рис. 1, еекажущаяся несовместимость с законом сохранения энергии заключается в том, чтоэнергия организованной материи изолированной системы рассматриваетсяизменяющейся во времени, т.е. по внутреннему свойству. Ожидать здесь, чтоданная функция не будет являться возрастающей или убывающей, бессмысленно.Изображенная на данном рисунке закономерность показывает лишь зависимость Eомот изменения времени, но не доказывает нарушения закона сохранения энергии.
Сказанное может пояснить простойпример. Известно, что вес объекта определяется следующим соотношением: P = mg,где P — вес, m — масса, g — ускорение свободного падения. Изобразим на графике(рис. 2) зависимость изменения значений веса P от изменения значений одного изее аргументов — m. Рис. 2 отображает тот факт, что с увеличением значенийаргумента m и при неизменном ускорении свободного падения возрастают значенияфункции P(m,g), т.е. данная функция является возрастающей.
Рис. 2
Но, при условии проведенияреального эксперимента над конкретным объектом, подобный результат был быневозможен, если бы речь шла об изолированной системе. Действительно, сам фактизменения массы говорит о том, что каким-то образом масса добавляется кобъекту, каким-то образом она привносится в систему этого объекта. Изолированностьобъекта в данном эксперименте нарушается, об его изолированности здесь не можетбыть и речи. В изолированной системе масса (вещество) не может бесследноисчезнуть или появиться из ничего. Изменение массы, в данном случае, явилось быследствием взаимодействия нескольких систем, но, отнюдь, не следствиемизоляции.
Рассмотренный пример показывает, чтосистема, изменение энергии которой изображено на рис. 1, также не являетсяизолированной. Соответствующая рис. 2 система не является изолированной «помассе», соответствующая рис. 1 — «по времени». Существеннымотличием здесь можно назвать только то, что одна из функциональных зависимостейявляется возрастающей, а другая — убывающей.
Таким образом, ничто не мешаетсделать обоснованное утверждение, что в мире существует закон сохраненияэнергии организованной материи. Но, поскольку определяющим аргументом этойэнергии является информация (негэнтропия), а также энтропия, то можно говоритьо законе сохранения информации (энтропии). Принципиальныйсмысл этого закона состоит в том, что если какое-то свойство материальногообъекта, например, ВРЕМЯ, добавляется к системе, то из другой системы оноисчезает и наоборот. Таким образом, закон сохранения информации является всеголишь расширением законов сохранения вещества и энергии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Динамический хаос — явление в теориидинамических систем, при котором поведение нелинейной системы выглядитслучайным, несмотря на то, что оно определяется детерминистическими законами.Причиной появления хаоса является неустойчивость по отношению к начальнымусловиям и параметрам: малое изменение начального условия со временем приводитк сколь угодно большим изменениям динамики системы. Порядок – этопротивоположное явление хаосу. Принципиальный смысл закона сохранения информации (энтропии)состоит в том, что если какое-то свойство материального объекта, например,ВРЕМЯ, добавляется к системе, то из другой системы оно исчезает и наоборот.Таким образом, закон сохранения информации является всего лишь расширениемзаконов сохранения вещества и энергии. Созидающий Аспект Хаоса, вытекает изнеобходимости эволюции Иерархий Божественных Сущностей, что метафизическиименно через Хаос являются Сынами Парабрамана.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Игнатова В.А. Естествознание: Учебноепособие. М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. – 254 с.
2. Паномарев О.П. Концепции современногоестествознания, учебник ч. 1, 2, Москва, 2006.
3. Найдыш В.М. — Концепции современногоестествознания. Учебник. — Изд. 2-е. — М., 2004. — 622 с.
4. Хорошавина С.Г. Концепциисовременного естествознания. Изд. 4-е. 2005. — 480 с.