Синергетика – теория самоорганизации эволюционизирующих систем

Эволюцию любых объектов нашего мира описывает (с 70-ых гг. XX в.) научное направление – синергетика (содействие, соучастие). Начало этому положил Герман Хакен в 1973 г.

Г. Хакен дает такое понятие самоорганизующейся системы: «Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную или функциональную структуру. Под специфическим внешним воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самоорганизующихся систем испытывается извне неспецифическое воздействие».

Самоорганизация мыслится как глобальный эволюционный процесс. К настоящему времени выявлен ряд факторов, оказывающих влияние на эволюцию природных систем.

Основными свойствами самоорганизующихся систем считают: открытость, нелинейность, диссипативность (от лат. dissipatio – разгонять; рассеивать свободную энергию). В открытых системах ключевую роль могут играть случайные факторы –флуктуации (отклонения).

Открытые системы гораздо богаче закрытых, линейных систем; они обмениваются энергией, веществом и информацией с окружающей средой; им присущи свойства самоусложнения, нелинейности и диссипативности (или конструктивности в образовании).

Диссипативные системы – это такие открытые системы, по которым рассеиваются возмущения, и в которых при больших отклонениях от равновесия могут спонтанно возникать новые упорядоченные динамические состояния материи, новые упорядоченные структуры, т.е. совершаться переходы от хаоса и беспорядка к порядку и организации.

Неравновесная система эволюционирует таким образом, что скорость производства энтропии в ней при изменении термодинамических сил уменьшается (или равна нулю в стационарном состоянии).

Нелинейность системы – это когда поведение системы очень похоже на равновесие даже при наличии сильно неравновесных ограничений.

Открытой системе с множественными стационарными состояниями присуще универсальное свойство внутренней возбудимости и изменчивости скачками. Во Вселенной большинство реальных объектов рассматриваются как открытые системы.

Научное направление синергетика о самоорганизации и устойчивости структур различных сложных неравновесных систем: физических, химических, биологических и социальных появилось как результат развития нелинейной неравновесной термодинамики (Пригожин И.Р.) и как результат исследований в области нелинейного (выше второго порядка) математического моделирования сложных открытых систем (Г. Хакен).

Синергетика позволяет очертить условия «бытия», при которых система может сохранять свое качество (гомеостатичность), и условия, при которых система способна к самоорганизации. Методами синергетики осуществлено моделирование сложных самоорганизующихся систем: от автоколебательных процессов в физике и химии до эволюции космологических процессов.

Идея синергетики – принципиальная возможность спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации.

Концепция самоорганизации в хаосе, т.е. возникновения упорядоченных структур (диссипативных систем) стала основополагающей в эволюционных представлениях. Но и она уже расширена концепцией коэволюции, согласно которой природная система и ее окружение эволюционируют совместно, поддерживая существование друг друга.

Синергетика выступает как новая мировоззренческая парадигма, позволяющая создать универсальную эволюционно-синергетическую картину мира, и сама становится одним из важнейших принципов построения современной научной картины мира.

Н.Н. Моисеев писал: «Мы на пороге новой культуры – синтеза глобального духовного сознания и глобального научного знания».

И хотя постулат о способности материи к саморазвитию в философию был введен достаточно давно, а вот его необходимость в фундаментальных естественных науках (физике, химии) начинает осознаваться только сейчас. Синергетика открывает не­кий универсальный механизм осуще­ствления самоорганизации как в живой, так и в неживой при­роде,

Неравновесные системы. Развитие открытых и сильнонеравновесных систем протекает путем нарастающей сложности и упорядоченности, из состояния сильной неустойчивости система «сваливается» в одно из многих возможных новых для нее ус­тойчивых состояний; переход системы в новое устойчивое состояние неоднозначен. Из точки сваливания - точки бифур­кации эволюционный путь системы как бы разветвляется, и ветвь развития выбирается случайно Но после перехода в каче­ственно новое устойчивое состояние - назад возврата нет, процесс этот необратим.

В современном естествознании примерами самоорганизации систем самой различной природы, являются:

классические ячейки Бенара, химические часы (реакция Белоусова - Жаботинского), фор­мирование живого организма, динамика популяций, рыночная экономика.

Синергетические модели современной физики находят применение и в самоорганизации социально-экономических процессов, в объяснении кризисов развития человеческого общества, в процессах глобализации (Горбачев В.В.).

В современном естествознании ведущая роль принадлежит новой «синергетической физике», разрабатывающей научные методы решения проблем экономического, социального, политического и культурного характера и получения обоснованных прогнозов будущего развития.

Новизну синергетической физики (подхода) в следующих позициях:

· Хаос не только разрушителен, но и созидателен, конструктивен; развитие осуществляется через неустойчивость (хаотичность).

· Для сложных систем всегда существует несколько возможных путей эволюции.

· Развитие осуществляется через случайный выбор одной из нескольких разрешенных возможностей дальнейшей эволюции в точках бифуркации.

Дата добавления: 2014-01-11