Синергетика. Основные концепции самоорганизации.

Рассмотрим основные концепции теории самоорганизации [4, 5]:

1. Самоорганизация характерна только для открытых систем, характеризуемых интенсивным обменом веществом и энергией между подсистемами и между системой и её окружением.

2. Самоорганизующиеся системы нелинейные, т.е. они способны к самодействию. Самодействие приводит к тому, что малые воздействия на систему могут приводить к очень большим последствиям, а большие к совершенно незначительным.

3. Самоорганизующиеся системы неустойчивые.

3. Процесс самоорганизации характеризуется возрастанием порядка вследствие протекания процессов, противоположных установлению термодинамического равновесия независимо взаимодействующих элементов среды.

4. Результатом самоорганизации становится возникновение объектов, более сложных в информационном смысле, чем элементы среды, из которых они возникают.

5.Направленность процессов самоорганизации обусловлена внутренними свойствами объектов в их индивидуальном и коллективном проявлении, а также воздействиями со стороны среды, в которую ''погружена'' система.

6. Процессы самоорганизации происходят в среде наряду с другими процессами, в частности наряду с процессами противоположной направленности, и могут в отдельные фазы существования системы как преобладать над последними (прогресс), так и уступать им (регресс).

Хотя в природе все системы в той или иной степени открыты, исторически первой классической идеализацией была модель замкнутой, изолированной системы, не взаимодействующей с другими телами. Важно отметить, что любую систему можно с заданной точностью считать замкнутой достаточно малое время, тем меньшее, чем больше открыта система. И если это время существенно больше времени наблюдения за системой, то такая модель оправдана. Например, наша Земля это, с хорошей точностью, изолированный, свободный волчок, вращающийся вокруг Солнца. Но неучтённое при этом взаимодействие с Луной приводит к очень слабому замедлению скорости вращения волчка, а взаимодействие с Солнцем к медленному повороту оси волчка (прецессии) с периодом около 25 тысяч лет [3].

Для замкнутой системы справедливы фундаментальные законы сохранения (энергии, импульса, момента импульса), радикально упрощающие описание простых систем. Но самое лавное: в замкнутых системах с очень большим числом частиц справедлив второй закон термодинамики, согласно которому энтропия S (мера хаоса) со временем возрастает. По достижении максимума энтропии все макроскопические процессы в такой системе прекращаются и система переходит в состояние теплового равновесия. Все макроскопические процессы в этом состоянии прекращаются. С точки зрения внутренней структуры система из упорядоченного состояния переходит в полностью неупорядоченное. Причём с макроскопической точки зрения этот процесс необратим. Т.е. термодинамика замкнутых систем доказала практическую невозможность макроскопической самоорганизации (спонтанного возникновения порядка из хаоса) замкнутых системах. Если хаос в замкнутой системе не может убывать, а может только возрастать, то порядок обязан исчезнуть. Следовательно, замкнутая Вселенная идёт к хаосу так называемой тепловой смерти, когда всё вещество превратится в излучение [1, 3].

Но все живые организмы и сама по себе человеческая цивилизация открытые системы. Они создают порядок в себе и вокруг себя за счёт увеличения общего беспорядка, энтропии планеты. Для подобных открытых систем, потребляющих вещество и энергию, второе начао термодинамики неприменимо, их энтропия может уменьшаться [1, 3].

Именно открытость позволяет живым системам эволюционировать от простого к сложному, разворачивать программу роста организма из клетки-зародыша. Это означает, что иерархический уровень может развиваться, усложняясь только при обмене веществом, энергией, информацией с другими уровнями.

Работа по предмету Концепции современного естествознания

Содержание

Введение

1)Концепции теории самоорганизации

2)Закономерности самоорганизации

Заключение

Список литературы

Список литературы

1)Бранский В.П. Философия физики ХХ века. СПб, 2003.

2)Буданов В.Г. Парадигма синергетики. М., 2000;

3)Буданов В.Г. Трансдисциплинарное образование,технологии и принципы синергетики. // В кн. Синергетическая парадигма. Многообразие поисков и подходов. М.: Прогресс-Традиция, 2000.

4) Князева Е.Н., Кудрюмов С.П. Основания синергетики. Режимы с обострением, самоорганизация,темпомиры. СПб.: Алетейя, 2002.

5)Кудрюмов С.П., Князева Е.Н. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. М.: Наука, 1981.

6)Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. М.:Прогресс, 1994.