Уперше даний термін використовував професор штудгартского університету Г.Хакен у доповіді “Кооперативні явища в сильно нерівновагих і нефізичних системах” (в 1973 році). В 1975 році Западногерманское видавництво ”Шпрингер” замовляє Хакену книгу. Уже в 1977 році монографія за назвою ”Синергетика” виходить на німецькій і англійській мовах. В 1978 році книга була перевидана, а незабаром вийшла на японській і російській мовах. Видавництво ”Шпрингер” відкриває серію ”Синергетика”, у якій виходять всі нові й нові праці

З тої самої конференції, на якій уперше пролунав цей термін, наукові зустрічі по темі ”самоорганізація” проходять кожні два роки. ДО 1980 року було вже випущене п’ять об’ємних збірників доповідей цих конференцій. А найвідоміший і найстарший форум фізиків - Сольвеевский конгрес в 1978 році був цілком присвячений проблемам самоорганізації. У нашій країні вперше конференція по синергетике пройшла в 1982 році. До теперішнього часу в синергетике зложилося вже кілька наукових шкіл. Вони пофарбовані в ті тони, які привносять їхні прихильники, що йдуть до осмислення ідей синергетики з позиції своєї вихідної дисциплінарної області, будь те математика, фізика, біологія або навіть обществознание.

Одна із цих шкіл - брюссельська школа лауреата Нобелівської премії И.Р. Пригожкина, що розробляє теорію диссипативних структур, що розкриває історичні передумови й світоглядні підстави теорії самоорганізації

Також успішно працює школа Г.Хакена, професори Інституту синергетики й теоретичної фізики в Штутгарте. Він об’єднав більшу групу вчених навколо шпрингеровской серії книг по синергетике, у рамках якої до теперішнього часу побачили світло вже більше 60 томів

Перу російського математика В.И. Арнольда й французького математика Р. Тома належать класичні роботи, у яких розвивається математичний апарат для опису катастрофічних синергетических процесів. Цю теорію називають по-різному: теорія катастроф, особливостей або бифурикаций.

Серед російських учених варто згадати також академіка А.А. Самарского й члена -корр. РАН С.П. Курдюмова. Їхня школа розробляє теорію самоорганізації на базі математичних моделей і обчислювального експерименту на дисплеях комп’ютерів. Ця школа висунула ряд оригінальних ідей для розуміння механізмів виникнення й еволюції щодо стійких структур у відкриті (нелінійних) середовищах (системах).

Відомі також роботи академіка Н. Н. Моисеева, що розробляє ідеї універсального еволюціонізму й коеволюции людини й природи, роботи біофізиків, членів-кореспондентів РАН М. В. Волькенштейна й Д. С. Чернавского.

Настільки велика розмаїтість наукових шкіл, напрямків, ідей свідчить про те, що синергетика являє собою скоріше парадигму, чим теорію. Це значить, що вона персоніфікує певні досить загальні концептуальні рамки, нечисленні фундаментальні ідеї, загальноприйняті в науковому співтоваристві, і методи (зразки) наукового дослідження

Основні положення теорії самоорганізації

И наш мир, і все, що доступно в ньому спостереженню перетерплюють безперервні зміни й ми спостерігаємо його еволюцію, що не припиняється. Всі подібні зміни відбуваються за рахунок сил внутрішньої взаємодії, у всякому разі, ніяких зовнішніх стосовно нього сил ми не спостерігаємо. Відповідно до принципу Бору, що існує ми маємо право вважати лише те, що спостережувано або може бути зроблено таким. Отже, подібних сил не існує. Таким чином, усе, що відбувається навколо нас, ми можемо вважати процесом самоорганізації, тобто процесом, що йде за рахунок внутрішніх стимулів, не потребуючі втручання зовнішніх факторів, що не належать системі. До числа таких процесів ставиться також і становлення й дія Розуму, тому що він народився в системі в результаті її еволюції

Таким чином, весь процес еволюції системи - процес самоорганізації. Мир увесь час міняється. Ми не можемо затверджувати, що процес самоорганізації спрямований на досягнення стану рівноваги (під яким розуміється абсолютний хаос), у нас немає для цього досвідчених підстав, набагато більше даних для твердження зворотного - мир безупинно розвивається, і в цій зміні проглядається певна спрямованість, відмінна від прагнення кравновесию.

Для опису основ процесу самоорганізації зручно (хоча й свідомо недостатньо) використовувати термінологію дарвінівської тріади: спадковість, мінливість, відбір, додавши цим поняттям більше широкий зміст

Мінливість у цьому більше широкому змісті - це вічно присутні фактори випадковості й невизначеності. Без припущення про безперервно діючих випадкових факторів, постійна еволюція системи, що супроводжується появою нових якісних особливостей, очевидно, неможлива

Що стосується терміна “спадковість”, те він означає лише те, що сьогодення й майбутнє будь-якої системи у світі залежить від його минулого. Ступінь залежності тої або іншої системи від минулого може бути кожний. Цей ступінь залежності вмовимося називати пам’яттю системи. У цілком детермінованих системах минуле однозначно визначає майбутнє ( можливо й зворотне - по сьогоденню визначити минуле).Такі системи - системи з нескінченною пам’яттю (абсолютною спадковістю).Це абстракція, але вона добре інтерпретує деякі процеси в неживому світі - наприклад, той рух планет, що ми спостерігаємо ( звичайно, лише на деяка , кінцевому, правда дуже великому, інтервалі часу

“Пам’ять системи” у реальних системах у тому розумінні, як ми неї визначили, найчастіше виявляється обмеженою: і нескінченна пам’ять і її відсутність - лише абстракції, які зручні для інтерпретації. Прикладом системи, позбавленої пам’яті, є розвинений турбулентний рух

Поняття “принципів відбору” є самим важким серед понять дарвінівської тріади. Процеси самоорганізації додержуються певних правил, законам. Це твердження - якесь емпіричне узагальнення, питання про походження цих правил лежить поза раціоналізмом, як і питання про народження Всесвіту

До числа таких законів ставляться насамперед закони збереження й 2-е початок термодинаміки (та й інші закони теж). Таким чином, серед мислимо припустимих процесів у неживій природі існують (спостережувані, або доступні спостереженню) лише певні класи рухів, що підкоряються певним правилам. Подібного ж правила існують у природі й суспільстві. От ці правила й називають принципами відбору. Іншими словами, принципи відбору - це ті ж самі закони фізики, хімії, біології, закони суспільного розвитку, які з мислимо припустимих рухів “відбирають” ті, які ми й спостерігаємося

Отже, Всесвіт - безупинно, що еволюціонує об’єкт (як і будь-які його складові). Але внутрішні стимули й можливості розвитку Всесвіту, що визначають процеси самоорганізації, обмежені реальними рамками, берегами припустимих еволюційних каналів

Мова дарвінівської тріади при такому розширенні змісту надзвичайно універсальний. З його допомогою можна описати широке коло явищ, описати якісний характер що відбувається. Але і його можливості обмежені, його необхідно розширювати, наповнювати новими поняттями

У першу чергу доцільно ввести поняття механізмів, тобто сукупності правил і інтерпретацій, що описують характер протікання процесів або їхніх класів, виділяючи як самостійні поняття ті або інші явища, які будемо відносити до основ мови. Ці інтерпретації, опираючись на ті або інші поняття тріади, не заміняють їх, але збагачують первісний зміст і, як наслідок, словниковий запас мови

Розглянемо приклад Леонардо ейлера (кінець XVIIIв.). Розглянемо колону, що перебуває під навантаженням. Якщо це навантаження не дуже велике, то в колони існує єдине положення рівноваги - вертикальне. При цьому мала зміна зовнішніх впливів не змінить даного положення рівноваги. Нехай колона перебуває під дією випадкових поривів вітру, тоді вона в силу властивостей пружності буде коливатися біля свого вертикального положення

Якщо збільшувати навантаження, то амплітуда й частота коливань будуть мінятися, але їхній характер буде тим же - коливання біля того ж положення рівноваги. Однак це протриває лише до тих пор. поки навантаження не досягне якогось критичного значення. Після цього вертикальне положення рівноваги втратить стійкість (причому миттєво). Замість нього з’явиться безліч нових положень рівноваги. Їхня сукупність являє собою поверхню, утворену обертанням напівхвилі синусоїди. Якщо пориви вітру зберігаються, то колона буде продовжувати коливатися біля нового положення рівноваги, але біля якого - пророчити неможливо, причому неможливо в принципі, тому що це буде залежати від випадкового пориву вітру в момент втрати стійкості. Описане явище, відкрите Л. ейлером, зветься бифурикации, термін увів А. Пуанкаре), а момент втрати стійкості - моментом бифурикации.

Pages: 1 2

Збережи - » Наукові плини в синергетике . З'явився готовий твір.