Философские идеи синергетики философия постмодернизма кратко

Обновлено: 04.07.2024

Постмодернизм, как явление в истории философии, относительно молодое. Его появление и развитие относится к $середине – концу XX века. $Основные представители философии постмодернизма: Ж.Ф. Лиотар, Ж. Деррида, Ж. Делез, М. Фуко, Д. Ваттимо и др.

Генеалогия термина

Постмодернизм в философии – это интеллектуальное явление, призванное отразить общефилософскую установку, умонастроение, современного философа, характеризующуюся радикальным пересмотром базисных, во многом толкуемых традиционно, концепций и понятий, что приводит к абсолютной плюральности, делающей возможным религию без Бога, мистику без сверхреального и т.п.

Идейные истоки

На формирование постмодернистской философии оказали влияние Ф. Ницше, М. Хайдеггер, Л. Витгенштейн. Ф. Ницше выступил с требованием переоценки ценностей, отказом от идейных наработок классической философии и абсолютности истины. Ф. Ницше - провозвестник постмодернистской философии. Ницшеанскую линию мысли продолжил М. Хайдеггер своей критикой разума. По его мысли, новоевропейский разум характеризуется инструментальностью, символом чего является техника. Техника не оставляет места для гуманизма. Поэтому общество техники антигуманно. Влияние философии Л. Витгенштейна сказалось во внимании философии постмодернизма к анализу структуры языка. Указанные траектории осмысления духовного состояния общества находят свое развитие в постмодернистской философии.

Основные идеи философии постмодернизма

Методология мысли философии постмодерна опирается на принципы плюрализма и релятивизма, которые отрицают иерархичность и целостность и предполагают своего рода не-линейный порядок возможных множественностей.

Постмодернизм занимает скептическую позицию по отношению к истине и призывает к переосмыслению знания и познания как таковых. Итогом этого процесса становится близкая к агностицизму позиция. Постмодернистская философия есть отражение разочарования в рациональности. Постмодернизм, кроме того, характеризует антисциентизм. Наука – это инструмент власти и идеологии, она не имеет закрепленной за ней объективности. Примерами постмодернистской эпистемологии можно считать концепцию деконструкции Ж. Деррида и археологию гуманитарного знания М.Фуко По данной теме мы уже выполнили реферат По книге из списка подробнее .

В рамках интеллектуальных построений постмодернизма присутствует и этика. Человек здесь – это имморалист, используя выражение Ф. Ницше, он находится по ту сторону добра и зла. Этические категории мыслителями-постмодернистами связываются с политическими.

Постмодернистская мысль эстетически окрашена, в ней стерта граница между литературой, искусством. В постмодернизме стерта граница между высоким искусством и китчем. Суть всякого искусства заключена в использовании цитаты, символом этого является коллаж.

В целом философия постмодернизма явилась осмыслением переходного состояния в интеллектуальной истории современного общества.

Синерге́тика — междисциплинарное направление науки, объясняющее образование и самоорганизацию моделей и структур в открытых системах, далеких от термодинамического равновесия.

Итак, основой синергетики являются три основные идеи: неравновесность, открытость и нелинейность.

Неравновесность – состояние открытой системы, при котором происходит изменение ее макроскопических параметров, то есть ее состава, структуры и поведения.

Нелинейность– свойство системы иметь в своей структуре различные стационарные состояния, соответствующие различным допустимым законам поведения этой системы.

· Так называемый реальный мир по сути иллюзорен.

· Истина не может быть познана и объяснена однозначно. Она многогранна.

· Внешний мир не дан нам изначально. Мы сами конструируем его в той или иной степени.

· А следовательно и человек не познает мир, а всего лишь интерпретирует его.

Особенности русской философии.

Феноменальность заключается в том, что русская фило­софия развивалась исключительно самостоятельно, независимо от европейской и мировой философии, не находи­лась под влиянием многочисленных философских направлений Запада — эмпиризма, рационализма, идеализма и др. В то же время русскую философию отличают глубина, всесторонность, достаточно специфический круг исследуемых проблем, порой непонятных для Запада.

Основными направлениями русск. философии XIX в. являлись:

• философия западников и славянофилов;

• политическая философия консерваторов (монархистов), либералов и революционных демократов;

• философские системы писателей Ф.М. Достоевского и Л.Н. Тол­стого;

Характерными чертами русск. философии являются:

• сильная подверженность религиозному влиянию, особенно православию и язычеству;

• специфическая форма выражения философских мыслей — художественное творчество, литературная критика, публици­стика, искусство, "эзопов язык" (что объясняется политиче­ской несвободой и жесткой цензурой);

• целостность, стремление почти всех философов заниматься не отдельной проблематикой, а всем комплексом актуальных проблем;

• большая роль проблем морали и нравственности;

• широкое распространение в массах, понятность простому народу.

Революции, прокатившиеся в сер. XIX в. по всей Европе, и общественные проблемы в самой России порожда­ют консервативное, либеральное и радикальное направления в со­циально-политической мысли.

Философская мысль Беларуси, этапы ее развития, социально-философские и гуманистические идеи.

Формирование философской мысли Беларуси связано со следующими этапами:

1) предфилософский: его истоки усматривают в культуре Киевской Руси периода принятия христианства ( 10-12 вв), имевщего для белорусских земель большое значение благодаря деятельности полоцкой княжны Рогнеды, основавшей на этих земляъх первый монастырь. Знаковыми фигурами этого периода являются Климент Смолячич, Кирилл Туровский, Ефросиния Полоцкакя.

2) гуманистическое и реформационное движение(XVI-первая половинаXVIIвв), для которого характерно формирование белорусской народности и языка. Данный период представляют Ф.Скорина, Н.Гусовский, С.Будный. В этот период под влиянием европейского Возрождения и Реформации белорусская культура приобретает черты ренессансного гуманизма с его идеей индивидуальной свободы. Реформационное движение было связано с концепцией антитринитаризма (неприятие догмата о трёх ипостасях Бога). Одним из ее теоретиков был С.Будный.

3) доминирование схоластической философии (конецXVII– первая половинаXVIIIвв) связан с господством ордена иезуитов в духовной жизни Речи Посполитой.

4) господство идей Просвещения в философской и общественно-политической мысли(вторая половинаXVIII– первая половинаXIX).

5) национально-демократические идеи белорусской общественной мысли(вторая половинаXIX– началоXX). Отличительной чертой является акцент на проблеме национального возрождения и освобождения белорусского народа, статус национальной культуры и языка (Ф.Богушевич, М.Богданович, Я.Купала, Я.Колас и др.).

6) доминирование марксистской традиции в белорусской философии (20-80 гг. XX вв.),в рамках которой проводились исследования в области:

· Истории философии ( Г.Александров, И. Лущицкий., А. Майхрович, С.Подошкин)

· Философии и методологии науки ( В.Ивановский, В.Степин)

· Теории диалектики ( Д.Широканов, Ю.Харин)

· Социальной философии ( Е.Бабосов, Г. Давидюк)

· Философии культуры (Н, Крюкоский).

Разум не всесилен. Более того, разум может порождать страшные вещи (атомная бомба, например).

Прогресс также не несет в себе исключительного блага, что видно на примере истории XX века (мировые войны и др. проблемы).

В Средние века центром мировоззрения был Бог, в Новое время – человек, в эпоху Постмодерна – уже и не Бог и не человек. Современные люди сами решают, во что верить и верить ли вообще. Общество и человек как будто сами конструируют для себя свою реальность (так в эпоху постмодерна формируется такое философское направление как конструктивизм).

Основные идеи постмодернизма

* * *

Постмодерн проявил себя во многих сферах, а не только в философии: в литературе, искусстве, кино и т.п. Сегодня постмодерн представляет собой особое мировоззрение, характеризующееся в общем виде недоверием к традиционным реалистическим концепциям.

Иногда кажется, что постмодернизм - это какие-то особые тараканы в голове у современных философов. Однако, если вас вдруг беспокоят не ментальные, а реальные насекомые, то настоятельно рекомендуем обратиться в компанию klop-tarakanovich для уничтожения тараканов раз и навсегда!

Контактная информация


Текущие теоретические и аналитические работы ВП СССР смотрите на сайте

Если ты уже знаком с КОБ,
то делай пять дел…

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы всегда быть в курсе обновлений информации на сайте.

Главная События и мнения Оценка составляющих жизни общества Мировоззрение / Наука / Образование ФИЛОСОФСКИЕ ОСНОВЫ СИНЕРГЕТИКИ

ФИЛОСОФСКИЕ ОСНОВЫ СИНЕРГЕТИКИ

СКАЧАТЬ: PDF (260 кб); WORD (70 кб); ODT (35,8 кб)

Синергетика возникла в конце XX столетия и в настоящее время стала весьма популярной наукой. Ее принципы и понятия проникли в научные направления широкого спектра: в биологию и физику, в историю и экономику. Естественнонаучные достижения синергетики бесспорны. Мы постараемся дать ответ, насколько надежны ее философские основы.

Эксперименты, приведшие к появлению синергетики

В 1900 году французский физик Анри Бенар сделал удивительное открытие. Он нагревал снизу жидкое масло. Нижние слои, более горячие и потому менее плотные, стремились вытеснить верхние слои и занять их место (как это бывает у людей). Однако вязкость масла создавала им препятствие, и при небольшой разности температур верхнего и нижнего слоев теплообмен обеспечивала только теплопроводность. Но когда различие температур достигло критического значения, появился конвективный поток [конвекция – передача тепла в жидкости или газе потоками вещества]. Он имел вид ячеек, напоминающих пчелиные соты, внутри которых жидкость стремилась вверх, а по краям опускалась вниз. Миллиарды миллиардов молекул вели себя согласованно! Упорядоченные структуры получили название ячеек Бенара.

В 1951 году советский химик Борис Павлович Белоусов обнаружил, что реакция окисления бромата калия малоновой кислотой в кислотной среде в присутствии определенных катализаторов становится автоколебательной: цвет раствора строго периодически меняется. В частности, при взаимодействии определенных веществ рубиновый раствор становится голубым, чтобы вскоре снова стать рубиновым. И такая игра цвета может длиться часами. Через десять лет механизм реакции объяснил советский ученый Анатолий Маркович Жаботинский. Правда, это было научное, но не философское объяснение.

Наука накопила много примеров явлений, подобных ячейкам Бенара и реакции Белоусова-Жаботинского, в которых при определенных условиях системы могут переходить от хаоса к порядку. Это явление получило название самоорганизации.

Основателями новой науки стали немецкий физик-теоретик Герман Хакен, бельгийский физик и химик русского происхождения Илья Романович Пригожин и другие учёные.

Философские достижения синергетики

Ученые, работающие на ниве синергетики, достигли выдающихся, бесспорных достижений. Они построили множество математических моделей. Синергетика стала методологией современного естествознания. Её основы лаконично изложил Герман Хакен.

«Я бы выбрал ключевые положения, раскрывающие сущность синергетики.

1. Исследуемые системы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнородных частей, которые находятся во взаимодействии друг с другом.

2. Эти системы являются нелинейными.

3. При рассмотрении физических, химических и биологических систем речь идет об открытых системах, далеких от теплового равновесия.

4. Эти системы подвержены внутренним и внешним колебаниям.

5. Системы могут стать нестабильными.

6. Происходят качественные изменения.

7. В этих системах обнаруживаются эмерджентные новые качества.

Синергетика сделала важнейшие философские выводы. Можно изложить некоторые из них словами самих представителей этой науки.

Число важных философских идей, высказанных учеными-синергетиками, можно умножить.

Важнейший философский вывод синергетики

Однако один из важнейших философских выводов синергетики может вызывать сомнение, особенно у человека, склонного к мистическому мышлению: при определенных условиях хаос рождает порядок. Лучше всех этот вывод могут изложить сами сторонники синергетики.

Итак, и современная официальная наука, насквозь пропитанная материализмом и рационализмом, и синергетика как ее составная часть, рисуют чудесную картину. Хаос – не живое, мыслящее существо, а мертвое, неразумное образование. Но из него сам собой рождается порядок. Миллиарды миллиардов частиц, которые в современной официальной науке считаются лишенными малейшей доли жизни и разума, ведут себя так, как будто они живые, разумные, способные понимать и выполнять команды.

Но посмотрим, на каком фундаменте строят свои рассуждения современные ученые-материалисты, ученые-рационалисты, к примеру, представители синергетики.

Что это, как не философский принцип, который принят на веру и является философской основой синергетики?

Число подобных примеров можно умножить. Мы видим, что в науке существенную роль играют принципы не только научные, но и философские, прежде всего, принципы теории познания, которые ни доказать, ни опровергнуть невозможно. Можно лишь предоставить их некоторое обоснование. К сожалению, есть немало ученых, которые игнорируют философию.

С точки зрения современной официальной науки, то, что признается на веру, ‒ не существует и не должно приниматься во внимание. Таков вердикт. Он имеет статус принципа, который имеет фундаментальное значение, и ему можно дать название.

Принцип невнимания. Утверждения, которые невозможно доказать теоретически или обосновать экспериментально, не следует принимать во внимание.

Обогащение науки мистикой

Идею мертвого, но творческого хаоса можно довести до абсурда.

Чтобы увидеть нити и кукловода, надо подойти ближе и поднять голову выше. Чтобы духовными очами почуять живые частицы, обладающие элементарным знанием и волей, услышать игру их оркестра, узреть концертмейстеров и дирижера, следует свой собственный разум обогащать мистическими знаниями и способностями. Следует верить тем величайшим и честнейшим мистикам, которые во имя любви к Богу презрели преходящие материальные блага, за что и были удостоены высшего Знания.

Постулат управления

Принцип невнимания – железный занавес, разделяющий науку и религиозные, мистические учения. А без них некоторые научные выводы абсурдны: хаос рождает порядок, жизнь возникает путем самопроизвольного усложнения химических веществ, Солнечная система возникла путем самоорганизации газопылевого облака и т.д., и т.п. Этому абсурду следует противопоставить противоположный принцип. Его можно назвать принципом управления. Он является одним из оснований Концепции Общественной Безопасности и, как всякий принцип, недоказуем:

Принцип управления. Все процессы в мироздании носят управляемый характер .

[См. Петров К. П. Тайны управления человечеством. Т. 1. М.: Академия управления, 2009. С. 275].

Надёжное философское основание

Итак, либо мы без доказательства, на веру, принимаем принцип невнимания, и тогда признаем, что хаос рождает порядок, что всë в этом мире совершенствуется само собой. Либо без доказательства признаем истинность принципа управления, и тогда мы приходим к вере в то, что невидимые существа управляют Мирозданием. Их пирамида опирается на элементальных духов и венчается Господом Богом. Третьего не дано.

Эту альтернативу можно выразить иначе. В основание философских учений и научных теорий среди прочих фундаментальных положений можно поставить либо принцип рационализма, либо принцип гармонии веры и разума. Принцип рационализма утверждает, что при помощи одного только разума, не полагаясь на веру, можно достичь достоверного знания. Но он сам себя опровергает, поскольку не может быть обоснован при помощи одного только разума, иными словами, принимается на веру. А вот принцип гармонии веры и разума сам себя не опровергает, является гораздо более прочным основанием для философии и науки.

Октябрьская революция с точки зрения синергетики
и Концепции Общественной Безопасности

Бифуркация – важнейшее понятие синергетики. Это такое нестабильное состояние системы, из которого её может вывести один единственный из нескольких возможных путей развития. Классический пример – витязь на перепутье, читающий пророческие слова на камне.

Так учит синергетика. Заманчиво использовать такое понимание для объяснения исторических событий. К примеру, в 1917 году Россия оказалась в точке бифуркации. Она могла остаться империей Романовых. Были возможны военная диктатура либо демократическая республика. Но Фортуна улыбнулась пролетарской революции. [Фортуна – древнеримская богиня счастливой случайности].

Так кому же выгодно представлять события как игру случайностей?

Будущая целостная наука, достойная древней

Синергетика в ее современном виде лишена мистической составляющей. Но она заключалась в древней науке, которая рисовала целостную картину мира и не отрывала науку от религии, разум от мистики.

Принцип невнимания ‒ одна из основ современной официальной науки. И от него следует как можно скорее избавиться, как змея избавляется от устаревшей кожи. И заменить на новый, точнее, возродить древний принцип.

Принцип Единения. Целостное Знание может быть достигнуто только на пути Единения научных теорий, философских и религиозных учений, рационального и мистического познания.

Без такого Единения любая фундаментальная научная теория будет неполна и противоречива.

Единое Знание – это Знание целостное, а потому истинное. Оно не открывается ни науке, отделенной от религии, ни религии, объявляющей ложными все остальные. Единое Знание – это сплав мистических откровений, философских и научных принципов, понятий, рассуждений, экспериментальных исследований.

Под мистицизмом мы понимаем веру в то, что некоторым людям истина может открываться не опосредованно ‒ с помощью знаков, символов, логических рассуждений, а непосредственно ‒ путем Откровений. Такое высокое служение Богу и человечеству не имеет ничего общего с деятельностью тех, кто обогащается за счет доверчивости малосведущих людей.

Широко известно высказывание Платона, которое лаконично можно выразить так: государства будут процветать, когда философы будут царствовать, а цари философствовать. Эту мысль можно отнести и к науке. Единое Знание тогда будет достигнуто, когда философы будут заниматься научными исследованиями, а ученые философствовать. Добавим: изучать не только рациональную, но и мистическую философию.

Философские основы синергетики необходимо дополнить мистической составляющей .

§ 2. Синергетика и термодинамика

В равновесной термодинамике основным является понятие термодинамического равновесия, т.е. такого состояния термодинамической системы, при котором она не обменивается материей и энергией с окружающей средой (такая система называется изолированной) и не меняется во времени (такая система называется стационарной). Равновесная термодинамика базируется на трех основных законах. 1-й закон – это закон сохранения энергии, 2-й закон – закон неубывания энтропии в изолированной системе, и 3-й закон – закон недостижимости абсолютного нуля температур.




В нелинейной неравновесной термодинамике существует ряд типичных примеров возникновения и существования диссипативных структур. Это:

3) возникновение когерентного излучения в лазере, когда, после первоначального хаотического излучения и начиная с некоторой мощности накачки, атомы вещества начинают излучать фотоны одной фазы, что выражается в возникновении мощного пучка лазерного излучения.

4) реакция Белоусова-Жаботинского, выражающаяся в красивой пространственной организации химических реакций, которая особенно заметна при окрашивании среды в различные цвета, в зависимости от состава реагирующих компонентов.

На последнем примере мы видим, что нелинейная неравновесная термодинамика начинает порождать некоторые общие методы рассмотрения процессов самоорганизации, которые выходят за границы только тепловых процессов. Еще более ясно это видно в математическом аппарате синергетики – теории катастроф.

§ 3. Синергетика и теория особенностей

Представим себе трехмерное пространство с координатами XYZ, в котором расположена двумерная сфера. Построим проекцию этой сферы на координатную плоскость XY (см. рис.3).



Какое же отношение имеет теория особенностей к синергетике ?


§ 4. Сводка основных понятий синергетики

Математика синергетики имеет дело с различными фазовыми пространствами, эволюция динамической системы в которых обычно описывается той или иной системой дифференциальных уравнений. Эволюционный процесс может быть изображен как траектория в фазовом пространстве (фазовая кривая), производная этой кривой представляет из себя фазовую скорость. В этом случае положением равновесия системы называется точка фазового пространства, в котором фазовая скорость равна нулю. Положения равновесия могут быть устойчивыми или неустойчивыми, в зависимости от того, будут ли компенсироваться со временем небольшие отклонения системы от положения равновесия. Графическое представление фазовых траекторий вблизи положений равновесия носит название фазового портрета.

В фазовом пространстве могут существовать такие множества точек, к которым со временем стремятся фазовые траектории. Такие множества точек называются аттракторами. В качестве аттракторов могут выступать устойчивые состояния равновесия или, например, предельные циклы – замкнутые кривые в фазовом пространстве, попав на которые, точка начинает как бы вращаться по этим кривым. Внешне такие вращения выражаются в разного рода колебаниях параметров системы, например, в колебаниях численности популяций хищника и жертвы. Особо выделяются так называемые странные аттракторы. Они представляют из себя множество точек со сложной геометрией, попав в которое, фазовая кривая навсегда остается в этом множестве, но очень сложно ведет себя в нем. Геометрия странных аттракторов является фрактальной. Фракталами называют такие математические структуры, которые обычно обладают свойствами самоподобия и дробной размерности. Классическим примером фрактальной структуры является так называемая кривая Коха (рис.6).


На рисунке изображены последовательные этапы ее построения: мы начинает с равностороннего треугольника, затем на каждой из его сторон достраиваем малые треугольники, на их сторонах – еще меньшие треугольники, и так далее, до бесконечности. Кривой Коха называется то, что получится при оставлении только внешнего контура фигуры (рис. 7).


и в бесконечном пределе такого построения.

Еще один наглядный пример фрактала – так называемый ковер Серпинского. На рисунке 8 показан один из этапов его построения.


Странные аттракторы представляют из себя фрактальные структуры. Попадая в них, фазовая кривая начинает сложно блуждать, со временем бесконечно близко подходя к любой точки фрактала, и в то же время две разные фазовые кривые очень быстро расходятся внутри странного аттрактора, даже если вначале они были близки. Из-за последнего свойства резко затруднены предсказания точного поведения фазовой кривой внутри странного аттрактора – небольшие отклонения от известной траектории здесь могут повести к непредсказуемым особенностям поведения внутри аттрактора. Именно с этим связаны, например, трудности предсказания погоды в современной метеорологии.

Поведение фазовой кривой в странном аттракторе хотя и весьма непредсказуемо, но тем не менее это поведение отличается от просто случайного, например, от броуновского движения молекул. Дело в том, что случайное поведение системы не может быть в точности воспроизведено во второй раз, в то время как поведение фазовой кривой даже внутри странного аттрактора в точности воспроизводимо при тех же начальных условиях. Чтобы выделить поведение системы внутри странного аттрактора и отличать его от просто случайных блужданий, используется такой специальный термин, как детерминированный хаос. Это и есть тип поведения фазовой кривой в странном аттракторе.

Часть фазовой кривой до ее попадания в аттрактор может быть названа нестационарным поведением динамической системы. Внутри аттрактора фазовая кривая выражает стационарное поведение системы.

При переходе от одного режима функционирования к другому происходит потеря устойчивости старых аттракторов и возникает устойчивость аттракторов нового режима функционирования.

§ 5. Обобщенный образ синергетической системы

- есть открытая система, как правило находящаяся в состоянии, далеком от термодинамического равновесия

- обладает высокой степенью чувствительности к влияниям внешней среды, т.к. находится в состоянии неустойчивого фазового равновесия и способна выйти из этого состояния под действием малых отклонений (флуктуаций)

- из всех флуктуаций системой фиксируется наиболее оптимальная и невероятная (с точки зрения термодинамического равновесия) флуктуация, способная привести к новому режиму функционирования системы

- нуклеация распространяется, части системы обнаруживают кооперативность, и наконец скачком (катастрофически) возникает новая упорядоченная структура

- новая структура выражает максимальную адаптацию системы к изменившимся условиям среды, представленным как управляющие параметры системы или характеристические параметры ее динамики (описывающих эту динамику дифференциальных уравнений)

Здесь мы видим следующие корреляции: по мере удаления от равновесия повышается чувствительность системы к внешней среде, возникает своего рода различимость системы по отношению к нужным флуктуациям, которые отбираются и усиливаются в форме разного рода когерентных (кооперативных) эффектов.

Такой образ синергетической системы уже во многом напоминает образ живого организма, также далекого от равновесия, чувствительного к среде, обладающего избирательной различимостью и способного к формированию системной активности.

Синергетику сопровождают сегодня и разного рода современные версии более идеалистических философских систем. Можно говорить об элементах платонизма, проявляющегося в утверждении некоторых первичных форм (элементарных катастроф), определяющих активность материальных процессов, о возрождении до некоторой степени идей дальнодействия, связанного с разного рода нелокальными, мгновенными взаимодействиями в процессе образования кооперативных структур. Образ витализированной материи в синергетике близок также философии стоиков, которая рассматривала мир как бесконечную иерархию самовозрастающих логосов-огней, укорененных в материи и прорастающих в ней в виде разного рода структур и активностей.

§ 6. Сильная и слабая синергетика

Такого рода типологию, считает Зиман, можно было бы выразить в форме поверхности в фазовом пространстве, имеющей сборку Уитни в качестве особенности (см. рис.9).


Хотя такого рода модели могут быть интересны, но пока их можно воспринимать лишь качественно, без возможности строгого количественного анализа. Трудности количественного анализа в этом случае носят глобальный характер, вытекающий из обсуждаемой выше проблематичности соотношения субъектности и математических структур.

§ 1. Феномен синергетики

§ 2. Синергетика и термодинамика

В равновесной термодинамике основным является понятие термодинамического равновесия, т.е. такого состояния термодинамической системы, при котором она не обменивается материей и энергией с окружающей средой (такая система называется изолированной) и не меняется во времени (такая система называется стационарной). Равновесная термодинамика базируется на трех основных законах. 1-й закон – это закон сохранения энергии, 2-й закон – закон неубывания энтропии в изолированной системе, и 3-й закон – закон недостижимости абсолютного нуля температур.

В нелинейной неравновесной термодинамике существует ряд типичных примеров возникновения и существования диссипативных структур. Это:

3) возникновение когерентного излучения в лазере, когда, после первоначального хаотического излучения и начиная с некоторой мощности накачки, атомы вещества начинают излучать фотоны одной фазы, что выражается в возникновении мощного пучка лазерного излучения.

4) реакция Белоусова-Жаботинского, выражающаяся в красивой пространственной организации химических реакций, которая особенно заметна при окрашивании среды в различные цвета, в зависимости от состава реагирующих компонентов.

На последнем примере мы видим, что нелинейная неравновесная термодинамика начинает порождать некоторые общие методы рассмотрения процессов самоорганизации, которые выходят за границы только тепловых процессов. Еще более ясно это видно в математическом аппарате синергетики – теории катастроф.

§ 3. Синергетика и теория особенностей

Представим себе трехмерное пространство с координатами XYZ, в котором расположена двумерная сфера. Построим проекцию этой сферы на координатную плоскость XY (см. рис.3).



Какое же отношение имеет теория особенностей к синергетике ?


§ 4. Сводка основных понятий синергетики

Математика синергетики имеет дело с различными фазовыми пространствами, эволюция динамической системы в которых обычно описывается той или иной системой дифференциальных уравнений. Эволюционный процесс может быть изображен как траектория в фазовом пространстве (фазовая кривая), производная этой кривой представляет из себя фазовую скорость. В этом случае положением равновесия системы называется точка фазового пространства, в котором фазовая скорость равна нулю. Положения равновесия могут быть устойчивыми или неустойчивыми, в зависимости от того, будут ли компенсироваться со временем небольшие отклонения системы от положения равновесия. Графическое представление фазовых траекторий вблизи положений равновесия носит название фазового портрета.

В фазовом пространстве могут существовать такие множества точек, к которым со временем стремятся фазовые траектории. Такие множества точек называются аттракторами. В качестве аттракторов могут выступать устойчивые состояния равновесия или, например, предельные циклы – замкнутые кривые в фазовом пространстве, попав на которые, точка начинает как бы вращаться по этим кривым. Внешне такие вращения выражаются в разного рода колебаниях параметров системы, например, в колебаниях численности популяций хищника и жертвы. Особо выделяются так называемые странные аттракторы. Они представляют из себя множество точек со сложной геометрией, попав в которое, фазовая кривая навсегда остается в этом множестве, но очень сложно ведет себя в нем. Геометрия странных аттракторов является фрактальной. Фракталами называют такие математические структуры, которые обычно обладают свойствами самоподобия и дробной размерности. Классическим примером фрактальной структуры является так называемая кривая Коха (рис.6).


На рисунке изображены последовательные этапы ее построения: мы начинает с равностороннего треугольника, затем на каждой из его сторон достраиваем малые треугольники, на их сторонах – еще меньшие треугольники, и так далее, до бесконечности. Кривой Коха называется то, что получится при оставлении только внешнего контура фигуры (рис. 7).


и в бесконечном пределе такого построения.

Еще один наглядный пример фрактала – так называемый ковер Серпинского. На рисунке 8 показан один из этапов его построения.


Странные аттракторы представляют из себя фрактальные структуры. Попадая в них, фазовая кривая начинает сложно блуждать, со временем бесконечно близко подходя к любой точки фрактала, и в то же время две разные фазовые кривые очень быстро расходятся внутри странного аттрактора, даже если вначале они были близки. Из-за последнего свойства резко затруднены предсказания точного поведения фазовой кривой внутри странного аттрактора – небольшие отклонения от известной траектории здесь могут повести к непредсказуемым особенностям поведения внутри аттрактора. Именно с этим связаны, например, трудности предсказания погоды в современной метеорологии.

Поведение фазовой кривой в странном аттракторе хотя и весьма непредсказуемо, но тем не менее это поведение отличается от просто случайного, например, от броуновского движения молекул. Дело в том, что случайное поведение системы не может быть в точности воспроизведено во второй раз, в то время как поведение фазовой кривой даже внутри странного аттрактора в точности воспроизводимо при тех же начальных условиях. Чтобы выделить поведение системы внутри странного аттрактора и отличать его от просто случайных блужданий, используется такой специальный термин, как детерминированный хаос. Это и есть тип поведения фазовой кривой в странном аттракторе.

Часть фазовой кривой до ее попадания в аттрактор может быть названа нестационарным поведением динамической системы. Внутри аттрактора фазовая кривая выражает стационарное поведение системы.

При переходе от одного режима функционирования к другому происходит потеря устойчивости старых аттракторов и возникает устойчивость аттракторов нового режима функционирования.

§ 5. Обобщенный образ синергетической системы

- есть открытая система, как правило находящаяся в состоянии, далеком от термодинамического равновесия

- обладает высокой степенью чувствительности к влияниям внешней среды, т.к. находится в состоянии неустойчивого фазового равновесия и способна выйти из этого состояния под действием малых отклонений (флуктуаций)

- из всех флуктуаций системой фиксируется наиболее оптимальная и невероятная (с точки зрения термодинамического равновесия) флуктуация, способная привести к новому режиму функционирования системы

- нуклеация распространяется, части системы обнаруживают кооперативность, и наконец скачком (катастрофически) возникает новая упорядоченная структура

- новая структура выражает максимальную адаптацию системы к изменившимся условиям среды, представленным как управляющие параметры системы или характеристические параметры ее динамики (описывающих эту динамику дифференциальных уравнений)

Здесь мы видим следующие корреляции: по мере удаления от равновесия повышается чувствительность системы к внешней среде, возникает своего рода различимость системы по отношению к нужным флуктуациям, которые отбираются и усиливаются в форме разного рода когерентных (кооперативных) эффектов.

Такой образ синергетической системы уже во многом напоминает образ живого организма, также далекого от равновесия, чувствительного к среде, обладающего избирательной различимостью и способного к формированию системной активности.

Синергетику сопровождают сегодня и разного рода современные версии более идеалистических философских систем. Можно говорить об элементах платонизма, проявляющегося в утверждении некоторых первичных форм (элементарных катастроф), определяющих активность материальных процессов, о возрождении до некоторой степени идей дальнодействия, связанного с разного рода нелокальными, мгновенными взаимодействиями в процессе образования кооперативных структур. Образ витализированной материи в синергетике близок также философии стоиков, которая рассматривала мир как бесконечную иерархию самовозрастающих логосов-огней, укорененных в материи и прорастающих в ней в виде разного рода структур и активностей.

§ 6. Сильная и слабая синергетика

Такого рода типологию, считает Зиман, можно было бы выразить в форме поверхности в фазовом пространстве, имеющей сборку Уитни в качестве особенности (см. рис.9).


Хотя такого рода модели могут быть интересны, но пока их можно воспринимать лишь качественно, без возможности строгого количественного анализа. Трудности количественного анализа в этом случае носят глобальный характер, вытекающий из обсуждаемой выше проблематичности соотношения субъектности и математических структур.

Читайте также: