2015-06-04
517
Тема 6. Самоорганизация
Синергетика основана на принципиально новом видении мира и новом понимании процессов развития по сравнению с видением классической науки в течение предыдущих веков - случайность исключалась как нечто внешнее и несущественное; протекающие в мире процессы представлялись оборотными во времени и предсказуемыми на неограниченно долгий период; эволюция считалась процессом, лишенным отклонений, возвратов, побочных явлений.
Понятие «энтропия» впервые было введено в термодинамике, как мера беспорядка системы.
Более точная формулировка: при самопроизвольных процессах в системах, имеющих постоянную энергию, энтропия всегда возрастает.
Максимальная энтропия - полная термодинамическое равновесие, что эквивалентно хаосу (чем больше степень энтропии в системе, тем меньше степень порядка).
Согласно дарвиновской теории эволюции, наоборот, процесс развития растительного и животного мира характеризуется непрерывным усложнением, нарастанием высоты организации и порядка. Живая природа стремится отойти от термодинамического равновесия и хаоса. Наблюдалась «нестыковка» законов развития живой и неживой природы. Для сохранения непротиворечивости общей картины мира необходимо ввести постулаты о наличии у материи не только разрушительной, но и творческой тенденции. Материя способна осуществлять работу и против термодинамического равновесия, самоорганизовываться и самоусложняться.
Постулат о способности материи к саморазвитию был введен в философию в античные времена, тогда как его необходимость в фундаментальных естественных науках стала осознаваться лишь в последнее время. Таким образом, сформировались предпосылки для возникновения теории самоорганизации.
Понятие самоорганизации находится в центре современных представлений об эволюционных процессах.
И. Пригожин одним из первых установил, что системы, предоставленные сами себе, могут уменьшать энтропию вопреки всем ранее известным представлениям.
Ю. Антоногов писал, что в природе есть закон, отражающий антиэнтропийное движение и, вероятно, возможен еще один закон перехода вещества в организацию.
Все чаще признается, что самоорганизация - фундаментальный процесс природы.
Установлено, что существуют взаимосвязанные и взаимообусловленные материальные объекты с равновесной и неравновесной структурной организацией вещества. Одни из них образуются в ходе процесса, который стремится к равновесию, другие - в ходе процесса, который стремится к неравновесию. Главная особенность процесса самоорганизации - его антиэнтропийная направленность.
Термин «самоорганизация» стал применяться для обозначения природных антиэнтропийных процессов упорядочения, которые имеют иную природу, чем процесс равновесной организации.
Самоорганизация предполагает естественное изменение состояния.
В идеях И. Пригожина, развитых Г. Хакеном, синергетика рассматривается как так называемая когерентная самоорганизация. Ее механизм связан с кооперативным взаимодействием множества однородных компонентов, что приводит к синхронизации внутренних процессов и их когерентному поведению. Такой механизм Г. Хакен назвал синергетическим (от греческого synergia - общее кооперативное действие).
Синергетика, по Г. Хакену, занимается изучением систем, состоящих из большого числа составляющих, которые сложным образом взаимодействуют между собой.
Некоторые авторы высказываются о синергетике как о новой научной парадигме. Парадигма в философии - определенная совокупность общепринятых в научном сообществе идей и методов (образцов) научного исследования.
Ключевые идеи синергетики как новой парадигмы: нелинейность, самоорганизация, открытые системы.
По Г. Хакену: система самоорганизующаяся – та, которая без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную и функциональную структуры. Специфическое воздействие - то, что навязывает системе структуру или функционирование.
В настоящее время самоорганизация - это спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее сложных и упорядоченных форм организации к более сложным.
Синергетика (от греческого synergetikos - совместный, согласованно действующий) - научная дисциплина, изучающая процессы возникновения и коллективных взаимодействий объектов (элементов, подсистем):
происходящие в открытых системах при неравных условиях;
сопровождающиеся интенсивным обменом веществом и энергией подсистем с системой и системы с окружающей средой;
характеризующиеся непроизвольным (отсутствием жесткой детерминации извне) поведением объектов (подсистем), сочетающимся с их взаимодействием;
имеющие результатом упорядочение, самоорганизацию, уменьшение энтропии, а также эволюцию систем.
