Системность и самоорганизация материи

Пространство — объективная, всеобщая, закономерная форма бытия материи, обусловленная взаимодействием различных систем, характеризующая их протяженностъ, взаимное расположение, структурность и сосущеествование.

Характерным свойством пространства выступает протяженность, проявляющаяся в рядоположенности и сосуществовании разных элементов. В совокупности различных положений элементов образуется определенная система сосуществования, пространственная структура, которая имеет специфические свойства: трехмерностъ, непрерывность и прерывность, симметрия и ассиметрия, распределение вещества и полей, расстояние между объектами, их местоположение и т.д.

Реальное пространство трехмерно. Трехмерность органически связана со структурностью различных объектов и их движением. Это означает, что всякие пространственные отношения в своем существовании могут быть описаны на основе трех измерений (координат). Утверждения о многомерности реального пространства не подтверждаются никакими опытами, экспери­ментами и т.п. Обычно многомерное пространство используется в математике и физике для более полного описания процессов микромира, которые не могут быть наглядно представлены. Данные «пространства» являются абстрактными, концептуальными, предназначенными для выражения функциональных связей между различными свойствами сложных процессов микромира. Теория относительности пользуется четырехмерностью: к пространственным измерениям прибавляется время (четвертое измерение). Это свидетельствует лишь о том, что данный объект с определенными пространственными координатами находится именно здесь в данное определенное время.

Время также имеет свои специфические свойства. Взаимодействие различных материальных систем, процессов и событий составляет содержание реального времени. В самой действительности мы наблюдаем смену различных явлений, событий, процессов и т.п. Одни из них уже давно свершились, другие имею, место в настоящем, третьи ожидаются и т.д. Во всем этом многообразии мира мы наблюдаем различную продолжительность и различные временные интервалы между свершающимися событиями, отмечаем смену одних явлений другими.

Время - объективная, всеобщая, закономерная форма бытия материи, обусловленная взаимодействием различных систем, характеризующая длительность и последовательность смены их состояний. Время существует как связь смены, чередования различных систем и их состояний, выражающая их длительность и последовательность существования, представляющая собой объективную, всеобщую форму связи сменяющих друг друга событий и явлений. Материальный мир и его всеобщие формы бесконечны и вечны. Но время существования каждой конкретной вещи, явления, события и т.п., конечно, прерывно, так как всякая вещь имеет начало и конец своего существования. Однако возникновение и разрушение конкретных вещей не означает их полного, абсолютного разрушения, меняются их конкретные формы существования, и эта последовательная связь смены конкретных форм бытия не­прерывна, вечна. Конкретные, преходящие и уходящие вещи и события включены в единый непрерывный поток вечности, через конечное, временное существование вещей проявляется их всеоб­щая связь, раскрывающая несотворимость и неуничтожимость мира во времени, т.е. его вечность.

Реальное время характеризует определенную направленность всех явлений и событий. Оно необратимо, асимметрично, всег­да направлено от прошлого через настоящее к будущему, его те­чение нельзя ни остановить, ни повернуть вспять. Иначе, время равномерно и предполагает строго определенную упорядоченность, последовательность моментов прошлого, настоящего, будущего. Эта одномерность, однонаправленность, необратимость течения времени определяется принципиальной необратимостью движения и изменения всех систем материального мира, его процессов и состояний, обусловлена необратимостью причинно-следственных связей.

Пространство и время могут быть рассмотрены в отдельности лишь мысленно, в абстракции. В действительности же они составляют единую пространственно-временною структуру мира, неотделимы как друг от друга, так и от материального движения, именное естествознание полностью подтверждает и конкретизирует представления о единстве пространства, времени, движения и материи.

Понадобилось длительное время для возникновения новых идей, объясняющих, что пространственно-временная структура мира неоднородна, что «плоская» геометрия Евклида не является абсолютным, полным выражением реальных пространственных свойств. Так, русский ученый Н.И. Лобачевский создав в 20-х гг. XIX в. новую геометрию, обосновал идею зависимости пространственных свойств от физических свойств материи. Лобачевский показал, что реальные пространственные формы принадлежат самому материальному миру, определяются его свойствами, а различные положения геометрии лишь более или менее правильно выражают отдельные свойства реального пространства, имеют опытное происхождение. В этом смысле, становится ясным, что все многообразие свойств бесконечного пространства нельзя выразить лишь одной геометрией Евклида, поэтому и возникли другие геометрии.

Развитие познания о реальном пространстве и времени позволяет нам постоянно уточнять, совершенствовать и изменять наши представления о них как объективных, всеобщих формах движения материи. Пространство и время не являются абсолютными, неизменными, так как они определены, обусловлены движущейся материей как форма своим содержанием и зависят от уровня организации материи и ее движения, их характеристики в разных материальных системах являются относительными, различными.

Особую структуру имеют пространство и время в социальных формах движения. Эти особенности вытекают из всей организационной деятельности людей, которые обладают волей, па мятью, переживанием тех событий, участниками и очевидцами которых они являются. Следовательно, мы уже имеем дело с характеристиками исторического пространства и времени, с особенностями психологического времени, связанного с субъективным переживанием и т.п.

Философия, основываясь на обобщении достижений в изучении пространства и времени современной наукой, рассматривает их как объективные, всеобщие формы бытия материи, необходимые условия существования материального движения.

Подходы к проблеме

Теории относительности Альберта Эйнштейна (середина XX в.). Согласно данной теории пространство и время относительны, и относительны они в зависимости от условий взаимодействия материальных тел. Теория подтвердила правильность реляционной теории, то есть понимание времени и пространства как отношений внутри материи, перевернула прежние взгляды на время и пространство как вечные, неизменные величины

ü время – форма бытия материи, которая выражает длительность существования материальных объектов и последовательность изменений (смена состояний) данных объектов в процессе их развития;

ü пространство – форма бытия материи, которая характеризует её протяжённость, структуру, взаимодействие элементов внутри материальных объектов и взаимодействие материальных объектов между собой;

ü время и пространство тесно переплетены между собой. То, что совершается в пространстве, происходит одновременно и во времени, а то, что происходит во времени, находится в пространстве.

Под системностью бытия понимается тот факт, что все существующее не является хаотичным скоплением отдельных, никак не связанных друг с другом предметов, явлений, процессов. Мир представляет собой сложную систему, со стоящую из многих подсистем и элементов, находящихся в многочисленных структурных связях.

Система - это ограниченное множество элементов, находящихся в устойчивых взаимосвязях. Элемент -объект, который при определенном подходе к системе рассматривается как далее неразложимая ее часть (хотя при другом подходе он может рассматриваться как система). Так, планета Земля может рассматриваться и как элемент Солнечной системы, и как система, состоящая из элементов. Сложные системы включают в свой состав ее части - подсистемы. Например, культура как сложная система состоит из трех подсистем: материальной, социальной и духовной культуры. Совокупность связей, обеспечивающая упорядоченность элементов системы, ее самоорганиза­цию, относительную устойчивость, называется структурой. Эти категории широко применяются в современной науке, осо­бенно при анализе сложных систем.

Наиболее крупной системой является вся известная современ­ной науке Вселенная (мегамир, космос). Это развивающаяся система, состоящая из множества подсистем и элементов. Она может быть представлена следующей схемой:

Вселенная

Система галактик

Наша Галактика

Солнечная система, звезды

Земля, планеты

Живая и неживая природа на Земле

Молекулы
Атомы

Ядра атомов

Элементарные частицы

В этой гигантской системе можно выделить три крупные подсистемы:

-микромир — элементарные частицы, ядра атомов, атомы, молекулы;

-макромир — живая и неживая природа на Земле;

-мегамир — Земля, планеты, Солнечная система, звезды, наша Галактика, система галактик, Вселенная.

Каждая из этих подсистем представляет собой относительно самостоятельную систему.

Микромир (греч.— малый) — система, состоящая из предельно малых, непосредственно ненаблюдаемых объектов. Молекулы включают в свою структуру атомы, причем их структурная организация образует новые, интегративные свойства молекулы. Так, молекула воды имеет свойства, отсутствующие у ее элементов — водорода и кислорода. В структуру атома включены ядро и электроны, которые, как и другие элементарные частицы, представляют собой сложные образования, хотя их организация остается пока неясной.

Макромир (греч. — большой, длинный) — система, включающая две крупные подсистемы: неживую и живую природу, каждая из которых также имеет сложную организацию. Это относительно крупные структурно организованные жидкие, твердые и газообразные тела неживой природы. Сложную подсистему представляет собой живая природа нашей планеты. Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и белки образуют живые клетки и одноклеточные организмы. Формируются более сложные образования: многоклеточные организмы — растения и животные, надорганизменные структуры: популяции и биоценозы. Как особо сложные системы могут рассматриваться биосфера Земли, человек, человеческое общество.

Мегамир (греч. — большой) — это космос, Вселенная, где расстояния измеряются световыми годами, а время миллионами и миллиардами лет. Сложную структуру имеют планеты, в том числе Земля с ее ядром, литосферой, гидросферой, атмосферой, биосферой. Звезды и планеты образуют планетные системы, скопления которых вместе с планетами, межзвездной пылью и другими космическими телами образуют галактики, входящие в систему галактик; система галактик составляет Метага­лактику. Современная наука исходит из предположения, что за ее пределами возможны другие метагалактики, образующие Большую Вселенную.

Таким образом, и микро-, и макро-, и мегамир представляют собой сложные, структурно организованные подсистемы. И хотя каждая из них имеет свои особенности, они находятся во взаи­мосвязи и взаимодействии, образуя единую гигантскую систему, в основе которой лежат элементы микромира. Все существующее — живая и неживая природа Земли, космические тела — состоят из элементарных частиц, атомов и молекул.

Самоорганизация. Свойством Вселенной и всех ее элементов является не только системность, но и самоорганизация, направленность материи и усложнение ее структур. Однако к этой наука пришла не сразу. В XIX в. под влиянием учения Ч. Дарвина в науке утвердилась идея эволюции растительного и животного мира.

Дальнейшее развитие науки привело к представлению о нарастающем усложнении организации материальных объектов, об эволюции не только органической, но и неорганической природы. Стационарная модель Вселенной была заменена на развивающуюся. Сформировалась концепция глобального эволюционизма.

В последние десятилетия XX в. на основе открытий в области математики, кибернетики, химии, биофизики и некоторых других наук сложилось новое направление междисциплинарных научных исследований — синергетика (греч. — согласно действующий, совместный). Ее идеи выдвинуты и получили ­развитие в трудах ученых бельгийской школы во главе с Пригожиным, школы, возглавляемой Г. Хакеном (ФРГ), а также в работах российских ученых А. Самарского, С. Курдюмова, Н. Моисеева и др.

Синергетика исследует общие закономерности процессов самоорганизации открытых нелинейных систем. Система является открытой, если она находится в постоянном взаимодействии с окружающей средой, обменивается с ней веществом, энергией, ин формацией. В любой открытой системе живой и неживой природы — физических взаимодействиях, химических реакциях, живой клетке, организме, обществе происходят аналогичные процессы самоорганизации, т.е. организации, обусловленной внутренними причинами. В результате взаимодействия с внешней средой устойчивая система при определенных условиях переходит в динамический режим, соответствующий неравновесному со стоянию; система становится неустойчивой, подверженной случайным отклонениям от неравновесного состояния — флуктуациям (колебаниям). Нарастание флуктуации расшатывает структуру, ведет к ее изменениям и, следовательно, к изменениям всей системы в целом.

Таким образом, новая устойчивая (равновесная) система образуется из неустойчивости, неравновесности в результате действия случайностей, флуктуации. Неустойчивость порождает устойчивость, из хаоса возникает порядок. Система самоорганизуется.

Синергетика дополняет и уточняет ряд положений диалектики, по-новому трактует такие понятия, как саморазвитие, порядок и беспорядок, устойчивость и неустойчивость. Развитие понимается не как однолинейный, однонаправленный процесс, связанный с необходимостью, а как процесс, содержащий в себе возможность «выбора» одного из многих путей, «выбора», определяющегося случайностью.

Рассматривая структуры, процессы самоорганизации, этапы развития, роль случайности, общие для любых открытых систем, синергетика создает условия для формирования универсальной концепции глобальной эволюции, а также эволюции Вселенной, сводит воедино результаты исследований многих наук, фор­мует общую парадигму исследований, подводит естественно- базу для философских обобщений, принципов самодвижения и саморазвития материи, расширяя и углубляя диалектн­ую концепцию развития, динамическую картину мира.

Значение открытых синергетикой закономерностей состоит, в частности, в том, что управление сложными самоорганизующимися системами оказывается эффективным, если оно согласуется внутренними процессами самоорганизации. Даже слабо согласованное (так называемое резонансное) воздействие эффективнее сильного, но несогласованного воздействия на систему, которое нередко приводит к нежелательным последствиям. Так, воздействие человека на природу, господство над ней привело, как известно, к процессам, ставящим под угрозу само существование человечества. Подход с позиций синергетики означает, что природу надо не покорять, а жить в согласии с ней, учиться резонансному воздействию на происходящие в природе процессы. Подобным же образом следует воздействовать и на социальные процессы; воздействия на экономику, социальные отношения, политику, культуру должны согласовываться с процессами самоорганизации этих систем и общества в целом.

Дата добавления: 2014-12-27