Порядок и хаос. 2
Введение
Наш мир, всё, что
доступно в нём наблюдению претерпевают
непрерывные изменения – мы наблюдаем
его непрекращающуюся эволюцию. Все
подобные изменения происходят за счёт
сил внутреннего
Природа – сложная система, для которой характерны неравновесные состояния. Человек должен всячески стремиться обеспечить совместную эволюцию природы и общества.
Итак, весь процесс
эволюции системы – процесс
В процессе самоорганизации
происходит непрерывное разрушение
старых и возникновение новых
структур, новых форм организации
материи, обладающих новыми свойствами.
Причём это качественно не те же
самые образования, отличающиеся только
геометрическими размерами, формой
или другими физическими
ХАОС
Причины хаоса.
Идеи Брюссельской школы, существенно опирающиеся на работы Пригожина, образуют новую, всеобъемлющую теорию изменений.
В сильно упрощенном
виде суть этой теории сводится к следующему.
Некоторые части Вселенной
Кроме того, открытый характер подавляющего большинства систем во Вселенной наводит на мысль о том, что реальность отнюдь не является ареной, на которой господствует порядок, стабильность и равновесие: главенствующую роль в окружающем нас мире играют неустойчивость и неравновесность.
Если воспользоваться
терминологией Пригожина, то можно
сказать, что все системы содержат
подсистемы, которые непрестанно
флуктуируют. Иногда отдельная флуктуация
или комбинация флуктуацией может
стать (в результате положительной
обратной связи) настолько сильной,
что существовавшая прежде организация
не выдержит и разрушится. В этот
переломный момент (который авторы
книги называют особой точкой или
точкой бифуркаци) принципиально невозможно
предсказать, в каком направлении
будет происходить дальнейшее развитие:
станет ли состояние системы хаотическим
или она перейдет на новый, более
дифференцированный и более высокий
уровень упорядоченности или
организации, который авторы называют
диссипативной структурой. (Физические
или химические структуры такого
рода получили название диссипативных
потому, что для их поддержания
требуется больше энергии, чем для
поддержания более простых
Обобщая, мы можем
утверждать, что в состояниях, далеких
от равновесия, очень слабые возмущения,
или флуктуации, могут усиливаться
до гигантских волн, разрушающих сложившуюся
структуру, а это проливает свет
на всевозможные процессы качественного
или резкого (не постепенного, не эволюционного)
изменения. Факты, обнаруженные и понятые
в результате изучения сильно неравновесных
состояний и нелинейных процессов,
в сочетании с достаточно сложными
системами, наделенными обратными
связями, привели к созданию совершенно
нового подхода, позволяющего установить
связь фундаментальных наук с
«переферийными» науками о
Роль энтропии как меры хаоса.
Знаменитое второе начало (закон) термодинамики в формулировке немецкого физика Р. Клаузиуса звучит так: «Теплота не переходит самопроизвольно от холодного тела к более горячему». Закон сохранения и превращения энергии (первое начало термодинамики), в принципе, не запрещает такого перехода, лишь бы количество энергии сохранялось в прежнем объеме. Но в реальности это никогда не происходит. Данную односторонность, однонаправленность перераспределения энергии в замкнутых системах и подчеркивает второе начало термодинамики.
Для отражения этого процесса в термодинамику было введено новое понятие — «энтропия». Под энтропией стали понижать меру беспорядка системы. Более точная формулировка второго начала термодинамики приняла такой вид: при самопроизвольных процессах в системах, имеющих постоянную энергию, энтропия всегда возрастает.
Физический смысл
возрастания энтропии сводится к
тому, что состоящая из некоторого
множества частиц изолированная (с
постоянной энергией) система стремится
перейти в состояние с
ПОРЯДОК И ХАОС
От порядка к хаосу
В физической картине мира до 70-х годов XX века царствовали два закона классической термодинамики. Первый закон термодинамики (закон сохранения и превращения энергии) фиксировал всеобщее постоянство и превращаемость энергии. Закон констатировал, что в замкнутой системе тел нельзя ни увеличить, ни уменьшить общее количество энергии. Этот закон утверждал независимость такого изменения энергии от уровня организации животного, человека, общества и техники. Второй закон термодинамики выражает направленность перехода энергии, именно переход теплоты от более нагретых тел к менее нагретым. Иногда этот закон формулируют так: тепло не может перетечь самопроизвольно от холодного тела к горячему. Этому могут способствовать только затраты дополнительной работы.
В соответствии с
классическими физическими
Ответить на вопрос,
как происходит эволюция и возникновение
в природе, как происходит организация
порядка из хаоса, «решила» новая
наука синергетика (совместно с
новой неравновесной
Синергетика (греч.
«синергетикос» — совместный, согласованно
действующий) — наука, целью которой
является выявление, исследование общих
закономерностей в процессах
образования, устойчивости и разрушения
упорядоченных временных и
Классическая термодинамика
в своем анализе систем отвлекалась
от их сложности и проблем
Немецкий физик Герман Хакен термином «синергетика» предложил обозначить совокупный, коллективный эффект взаимодействия большого числа подсистем, приводящих к образованию устойчивых структур и самоорганизации в сложных системах.
Конечно, феномен
перехода от хаоса к порядку, упорядочения
ученые знали и до этого. В качестве
примеров организации порядка из
хаоса в неживой природе можно
привести авторегуляцию, принцип наименьшего
действия и принцип Ле-Шателье. Было
открыто самопроизвольное образование
на Земле минералов с более
сложной кристаллической
В физике явления самоорганизации встречаются от атомных объектов и кончая галактическими системами. Появление лазера – организация порядка из хаоса. Атомы, внедренные в лазер, могут возбуждаться действием энергии извне, например, путем освещения. Если внешняя энергия недостаточна, лазер работает как радиолампа. Когда же она достигает мощности лазерной генерации, атомы, ранее испускавшие волны хаотично и независимо, начинает излучать один громадный цуг волн длиной около 300 000 км. Выделяя при этом очень большую энергию, передаваемую на большие расстояния. Атомная антенна начинает резонировать, все атомы начинают излучать согласованно, и волны совершают как бы одно коллективное движение.
Биологические и социальные системы поддерживают упорядоченные состояния, несмотря на возмущающие влияния окружающей среды.
Синергетика исследует особые состояния систем в области их неустойчивого состояния, способность к самоорганизации, точки бифуркации (переходные моменты, переломные точки).
Синергетические закономерности
Как же синергетика объясняет процесс движения от хаоса к порядку, процесс самоорганизации, возникновения нового»?
1. Для этого система
должна быть открытой, и от
точки термодинамического
2. Фундаментальным
условием самоорганизации
3. В особой точке
бифуркации флуктуация
4. Новые структуры,
возникающие в результате
5. Диссипативные
структуры существуют лишь
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРЯДКА И ХАОСА
Говоря о методологической
и исторической судьбе понятий "хаос"
и "порядок", мы можем отметить
следующий парадокс: являясь наиболее
древними обобщающими первообразами,
матрицами мироописания, известными
еще со времен мифов и космогонии,
и находя впоследствии применение в
самых разных науках, эти понятия,
тем не менее, так и не обрели до
сих пор своей
Можно сказать,
что в истории науки речь
шла не об изучении феноменов
хаоса и порядка как таковых,
а об исследовании отдельных
атрибутивных характеристик
Исследуя эволюцию
этих научных направлений, мы выявили
в ней определенную тенденцию - тенденцию
смены теоретических моделей
образов порядка. Первая модель равновесного
классического порядка (где доминирующими
атрибутами упорядочения выступают
устойчивость, стационарные состояния,
гомеостаз, предсказуемость) представлена
в классической социологии, классической
кибернетике и системном
Однако в результате
перечисленных теоретических
Что является условием формирования порядка - открытость системы потоку внешних воздействий (флуктуации как проявлений хаоса) или, наоборот, умение системы эти воздействия (флуктуации) подавлять, бороться с ними. избавляя себя от изменений и потрясений?
Является ли однородность элементов системы, в том числе социальной, атрибутом порядка или таковая ведет к дезорганизации и хаосу (как это следует из термодинамики)? И может быть, в таком случае структурное разнообразие есть гарант устойчивости и, следовательно, более сложного и надежного порядка?
Можно ли отождествить порядок с устойчивостью (гомеостазом) системы или динамические изменения ее структуры есть залог ее жизнедеятельности? Достаточно ли для решения этого вопроса введения системного понятия текущего равновесия, которое фиксирует сохранение постоянства системы в процессе непрерывного обмена и движения составляющих ее элементов?
Если интуитивно
образ порядка связан с такими
характеристиками, как симметрия
и однородность элементов системы,
то почему процесс порядкообразования
описывается как нарушение
Почему и при каких условиях в ходе процесса упорядочения происходит своего рода "переключение режимов": нелинейная система начинает вести себя как линейная или, например, в открытых системах начинают происходить процессы, сходные с процессами внутри закрытых систем, связанные с возрастанием энтропии (ростом хаоса)?
Где границы устойчивости
в зоне неустойчивости и что может
быть определено для системы как
критическое состояние и, следовательно,
где границы управляемости
Эти и другие вопросы
- не просто плод поиска вдумчивым читателем
логических противоречий в литературе
по проблемам порядка и хаоса,
они знаменуют собой
Такую модель мы находим
в синергетике - молодом научном
направлении, представляющем междисциплинарную
универсальную теорию самоорганизации
процессов самой различной
СИНЕРГЕТИКА
Наука о сложном.
В конце XX века все большее развитие получает синергетика — наука о сложном, о том, как в хаосе устанавливается определенный порядок, который, однако, рано или поздно разрушается.
Синергетика – междисциплинарное
направление научных
Под самоорганизацией в синергетике понимаются процессы возникновения макроскопически упорядоченных пространственно временных структур в сложных нелинейных системах. Система под воздействием самых незначительных воздействии, или флуктуации, может резко изменить свое состояние. Этот переход часто характеризуют как возникновение порядка из хаоса.
Интересно, что как в установлении, так и в разрушении порядка огромную роль играют маленькие воздействия (флуктуации). Благодаря этим воздействиям система в одних случаях приобретает упорядоченность, в других эта упорядоченность, исчерпав себя, разрушается, при этом система попадает в состояние неустойчивости. Смена режимов устойчивости и неустойчивости происходит в системах, где есть подвод вещества, энергии и информации. До развития синергетики наука рассматривала отдельно хаос и порядок, причем основное внимание уделялось именно порядку, ибо его можно описать относительно простыми математическими уравнениями. Синергетика выявляет пути зарождения в хаосе порядка, его поддержания и распада.
Представьте себе нагрев воды в кастрюле. За счет подвода энергии вода начинает нагреваться, появляются пузырьки воздуха в воде. А возникают они на случайных местах, в силу случайностей. Но если пузырек образовался, то в уже достаточно нагретой воде он увеличивается в размерах и поднимается к поверхности воды, где лопается. При нагревании воды хаотичность движения ее молекул возрастает, но именно в этом хаосе устанавливается порядок, развивается история капель, наполненных водяными парами.
Нечто аналогичное происходит в товарно-денежных отношениях. Здесь хаос — это рынок. Одни продают, другие покупают, при этом разброс чувств, мнений огромен. Но в хаосе рынка устанавливаются определенные закономерные отношения, которые изучает экономика как наука.
Сложной системой с хаосом и порядком является любой естественный язык. Филологи хорошо знают, что грамматические закономерности возникают случайным образом, одни случайности «вымирают», а другие, наоборот, приобретают все новых сторонников. Язык — это шум, хаос, в котором есть порядок.
Исходя из успехов синергетики ученые объясняют возникновение и развитие упорядоченных систем перестройкой хаоса. Все возникает из хаоса. Поскольку система «забывает» свои прошлые состояния, то неизвестно, что было до хаоса и в принципе это невозможно узнать.
Предмет же синергетики
охватывает все этапы универсального
процесса самоорганизации как процесса
эволюции порядка - его возникновения,
развития, самоусложнения и разрушения,
т.е. весь цикл развития системы в
аспекте ее структурного упорядочения.
Иными словами, синергетику можно
считать наиболее полной, интегральной
теорией порядка и хаоса
Методологическое
преимущество синергетики, по сравнению
с упомянутыми нами ранее теориями,
заключается в том, что последние
анализируют процессы упорядочения
и организации под
Заключение
Итак, в синергетическом
понимании не существует единого, раз
и навсегда данного образа порядка.
Порядок предстает как живой,
развивающийся процесс - становящийся,
но не ставший. Поэтому следует говорить
о разных закономерностях и
Синергетическая интерпретация порядка как процесса позволяет примирить обозначенные нами противоречия в понимании порядка и хаоса, сложившиеся в науке к середине нашего столетия. Становится ясно, что перед нами не столько различные образы (модели) порядка, сколько взаимодополняющие характеристики различных фаз единого процесса порядкообразования.
Синтезирующая роль
синергетической модели порядка
как процесса проявилась также и
в том, что в её контексте поновому
прочитываются древние
В мифологическом сознании
миропорядок также предстает
как процесс становления -космогенеза,
рождения Космоса из Хаоса. Древний
образ Небытия (первородного Хаоса)
как бесформенного первоначала
всех мировых структур порядка можно
рассматривать как
Двойственная роль
Хаоса по отношению к структурам
порядка связана в древних
воззрениях с пониманием "рождающей
и поглощающей" природы Хаоса.
Хождение героя (Бога) в глубины Хаоса
во имя обновления созданного, но ослабевающего
порядка есть прообраз амбивалентной
синергетической трактовки
Возникновение порядка античная мифологическая традиция связывала с понятием меры Синергетика также утверждает, что порядок (сложная структура) возникает при критических значениях в зоне баланса (соразмерности) энтропийных и негэнтропийных тенденций и сам этот порядок есть своего рода компромисс (мера) между устойчивостью и неустойчивостью
Космогоническое мировидение различает процессы, сопровождающие рождение порядка, и процессы, сопровождающие сохранение порядка. Первые связаны с напряжением, деструкцией, конфликтом, "враждой и распрей", которые сопровождают сам момент рождения Космоса из Хаоса; в однородном бесформенном Хаосе возникает неоднородность и дифференциация рождающихся первоэлементов (первостихий) мироздания. Вторые связаны с воссозданием гармонии, синхронизации процессов, космической "симпатии и любви", "содружеством Космоса самим с собой", что соответствует в синергетике состоянию системы, близкой к равновесию, слабо чувствительной к флуктуациям. Циклическое чередование этих тенденций в едином процессе космогенеза отражено в космогонических воззрениях Гераклита (идеи о диакосмезе и экпирозе) и Эмпедокла (круговорот Любви и Вражды в божественном Сфэросе), а также в древнекитайском учении о Дао как взаимочередовании космообразующих принципов Ян и Инь.

- Порядок и хаос
- Порядок камерального контроля в целях предупреждения, выявления и пресечения нарушений налогового законодательства
- Порядок классификации в соответствии с товарной номенклатурой внешнеэкономической деятельности
- Порядок контроля таможенной стоимости товаров. Порядок принятия решений по таможенной стоимости ввозимых товаров
- Порядок космоса и порядок истории
- Порядок кредитования юридических лиц
- Порядок кредитования юридических лиц
- Порядок и условия исполнения и отбывания наказания в воспитательных колониях
- Порядок и условия исполнения наказания в виде лишения свободы
- Порядок и условия обязательного личного страхования от несчастных случаев на транспорте
- Порядок и условия отбывания наказания в колониях общего режима
- Порядок и условия отбывания наказания в тюрьмах
- Порядок и условия поступления на службу в таможенные органы Российской Федерации
- Порядок и условия прохождения службы в ОВД