http://profbeckman.narod.ru/
шарик остаётся в разной позиции при одном и том же значении управляющего параметра. Здесь фиксируются состояния системы при одних и тех же (трёх) значениях управляющего параметра, однако последовательность, в которой были заданы эти значения, сыграла роль в состоянии системы при промежуточном значении управляющего параметра. Таким образом, состояние системы зависит от её истории – из каких предыдущих состояний пришла система к настоящему состоянию. Для одного и того же значения управляющего параметра существуют два возможных состояния. Такая двойственность перспектив в развитии системы и задержка, инерционность системы в переходе к качественно другому состоянию есть гистерезис и появляется потому, что существуют два, а не один параметр порядка.
в) Три параметра порядка. В случае трёх параметров порядка ситуация может быть подобна ситуации с двумя параметрами порядка, т. е. существованию фиксированных точек, но могут появляться и ограниченные циклы, может возникнуть совершенно неправильное движение – детерминированный хаос (пример: странный аттрактор Лоренса). Точка, характеризующая параметры порядка, двигается по кривой и переходит нерегулярным образом из левого к правому круговому движению. В этом случае три параметра порядка изменяются необычным способом. Здесь становится очевидной проблема предсказуемости системы, связанная с её чувствительностью к начальным условиям. Механический пример для этой чувствительности к начальным условиям –шар, которому позволяют скатиться по вертикальному лезвию бритвы. В зависимости от позиции центра тяжести шара и наклона лезвия бритвы траектории движения будут совершенно разными. Если мы визуализируем механизм, по которому шар снова и снова скатывается, то обнаружим ряд траекторий, в каждом случае принимающих разную форму. Движение хаотично.
Принцип конкуренции параметров порядка удобно иллюстрировать на примере подогреваемой жидкости, в которой бурление происходит в виде завихрений жидкости. Сначала состояние жидкости заключается в форме двух противоположно направленных завихрений. Каждый из этих циркулирующих паттернов управляется специфическим параметром порядка. По мере развития начального состояния, начинается конкуренция между параметрами порядка, и побеждает параметр порядка, который относится к более сильной циркуляции. Это приводит к тому, что победившее завихрение заставляет все больше жидкости циркулировать («бурлить») в этом направлении. Тем самым, после того, как один параметр порядка выиграл соревнование, он порабощает систему в целом. Здесь частично упорядоченная система приведена в полностью упорядоченное состояние через этап конкуренции параметров порядка.
8.6 Процессы самоорганизации
Термин самоорганизация впервые появился в статье У. Эшби «Principles of the SelfOrganizing Dynamic System» (1947).
Всложных системах возможно спонтанное образование новых структур и систем, в том числе и более сложных, чем исходные: из беспорядка самопроизвольно возникает порядок, причём не только в живой, но и в неживой природе. Система называется самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную или функциональную структуру.
Вотдельных случаях образование новых структур имеет регулярный, волновой характер, и тогда они представляют собой автоволновые процессы. Феномен появления структур трактуется как всеобщий механизм наблюдаемого в природе направления эволюции: от элементарного и примитивного – к сложносоставному и более совершенному (упорядоченному): к образованию всё более сложных нелинейных, открытых и диссипативных систем.
Самоорганизация – процесс, в ходе которого создаётся, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы; процесс упорядочения
http://profbeckman.narod.ru/
элементов одного уровня в системе за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия (изменение внешних условий может также быть стимулирующим либо подавляющим воздействием). Результат – появление единицы следующего качественного уровня.
Процесс самоорганизации представляет собой возникновение макроскопических пространственных, временных, пространство-временных и функциональных структур. Отличительная особенность процессов самоорганизации – их целенаправленный, но вместе с тем и естественный, спонтанный характер: эти процессы, протекающие при взаимодействии системы с окружающей средой, в той или иной мере автономны, относительно независимы от неё. Имеет место и обратное явление – переход от упорядоченного состояния к особого рода хаосу. Процессы эти бывают как детерминированнми, так и стохастическими.
Замечание. Г. Хакен так определяет понятие самоорганизующейся системы: «Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную или функциональную структуру. Под специфическим внешним воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самоорганизующихся систем испытывается извне неспецифическое воздействие….»
Самоорганизация – явление, характеризующееся изменением числа степеней свободы элементов системы и формированием новых макроскопических свойств, которыми не обладают её составные части.
Самоорганизующиеся системы без какого-либо внешнего вмешательства приобретают новые присущие только данным системам структуры и свойства. Самоорганизация – процесс упорядочения (пространственного, временного или пространственно-временного) в открытой системе, за счёт согласованного взаимодействия множества элементов её составляющих. Этот процесс происходит быстрее при наличии в системе внешних и внутренних «шумов». Самоорганизация – результат синтеза хаоса и порядка. В самоорганизующейся системе они не исключают, а, наоборот, порождают и дополняют друг друга. Хаос возникает из порядка, а порядок – из хаоса. При этом рождение порядка из хаоса и хаоса из порядка обусловливается не внешней средой, а внутренней природой диссипативной системы, действующими в ней механизмами.
Для того чтобы система эволюционировала от хаоса к порядку, шёл процесс самоорганизации, должны выполняться определённые условия.
1.Система должна быть открытой, и удалённой от точки термодинамического равновесия. В этом случае существенной становится неустойчивость и неравновестность, непрерывные флуктуации.
2.Фундаментальным условием самоорганизации служит возникновение и усиление порядка через флуктуации.
3.В особой точке бифуркации флуктуация достигает такой силы, что организации системы не выдерживает и разрушается, и принципиально невозможно предсказать: станет ли состояние системы хаотичным или она перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности. В точке бифуркации система может начать развитие в новом направлении, изменить свое поведение.
4.Новые структуры, возникающие в результате эффекта взаимодействия многих систем, называются диссипативными, потому что для их поддержания требуется больше энергии, чем для поддержания более простых, на смену которым они приходят. В точке бифуркации система встаёт на новый путь развития. Те траектории или направления, по которым возможно развитие системы после точки бифуркации и которые отличаются от других относительной устойчивостью, образуют аттрактор: относительно устойчивое состояние системы, притягивающее к себе множество «линий» развития, возможных после точки бифуркации. Случайность и необходимость взаимно дополняют друга в процессе возникновения нового.
http://profbeckman.narod.ru/
5. Диссипативные структуры существуют лишь при рассеивании энергии системой (при производстве энтропии). Из энтропии возникает порядок с увеличением общей энтропии. Энтропия не просто соскальзыванием системы к дезорганизации, она становится прародительницей нового порядка.
Для процесса самоорганизации характерен интенсивный обмен энергией/веществом с окружающей средой, причём совершенно хаотически (не вызывая упорядочение в системе); макроскопическое поведение системы описывается несколькими величинами – параметром порядка и управляющими параметрами; имеется некоторое критическое значение управляющего параметра (связанного с поступлением энергии/вещества), при котором система спонтанно переходит в новое упорядоченное состояние (переход к сильному неравновесию); новое состояние обусловлено согласованным (когерентным) поведением элементов системы, эффект упорядочения обнаруживается только на макроскопическом уровне; новое состояние существует только при безостановочном потоке энергии/вещества в систему. При увеличении интенсивности обмена система проходит через ряд следующих критических переходов; в результате структура усложняется вплоть до возникновения турбулентного хаоса. В процессе самоорганизации происходит непрерывное разрушение старых и возникновение новых структур, новых форм организации материи, обладающих новыми свойствами.
К свойствам процессов самоорганизации и организации особенностей сложных явлений относят: динамизм и связь с открытыми системами; нелинейность математических уравнений, описывающих процесс; иерархическая сложность явлений; фрактальность и самоподобие структур; образование классических и странных аттракторов и т. д.
Следует различать самоорганизацию и организацию.
Главное условие самоорганизации – необратимость, причина – диссипация, а движущая сила – отрицательная энтропия, поглощаемая открытой системой из окружающей среды при обмене веществ. Для самоорганизации требуется неравновесность. В ходе прогрессивной эволюции происходит саморазвитие самоорганизации систем с постоянным ростом коэффициента полезного использования энергии обменного процесса на самоорганизацию и понижением степени необратимости обменного процесса до нуля. В процессе самоорганизации имеет место упорядочение элементов одного уровня в системе за счёт внутренних факторов, без внешнего специфического воздействия (изменение внешних условий может быть стимулирующим либо подавляющим воздействием). Результат – появление следующего качественного уровня. В зависимости от подхода к описанию самоорганизации в определение включают характеристики системы, тип внутреннего фактора, особенности процесса.
Порядок и хаос в диссипативной системе сопутствуют друг другу постоянно, но их соотношение в ходе эволюции диссипативной системы изменяется. На одних этапах преобладает порядок, на других – хаос. Крайними случаями являются состояние максимальной стабильности, когда в системе воцаряется устойчивый порядок, а беспорядок сводится к минимуму, и состояние неустойчивости, нестабильности, в котором хаос быстро нарастает, а порядок уменьшается и может рухнуть под воздействием малейшей случайности. Возможны различные режимы переходов системы от одних состояний к другим.
Самоорганизация – элементарный процесс эволюции, состоящий из неограниченной последовательности процессов самоорганизации. Термин "самоорганизация" используется для обозначения диссипативной самоорганизации, т. е. образования диссипативных структур. Наряду с диссипативной самоорганизацией существуют и другие формы самоорганизации, такие как консервативная самоорганизация (образование кристаллов, биополимеров и т. д.) и дисперсионная самоорганизация (образование солитонных структур).
http://profbeckman.narod.ru/
Самоорганизация – процесс возникновения макроскопически упорядоченных пространственно временных структур в сложных нелинейных системах. Система под воздействием самых незначительных воздействий (флуктуаций) может резко изменить свое состояние. Этот переход часто характеризуют как возникновение порядка из хаоса (Всё возникает из хаоса). Благодаря флуктуациям 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.
Диссипативная система способна обмениваться информацией с внешней средой, увеличивать или уменьшать число элементов. Однако способность сохранять устойчивость ещё не делает эту систему развивающейся. Порождаемая неравновесными внешними условиями неустойчивость приводит к увеличению интенсивности диссипации, вследствие чего создаются условия возникновения новой неустойчивости, т.е. в системе увеличивается интенсивность протекания некоторых необратимых процессов, благодаря чему и отклонение системы от равновесия становится ещё большим. Это означает, что вероятность существования такого класса флуктуаций, по отношению к которым новые процессы становятся неустойчивыми, возрастает. С другой стороны, если бы в результате возникновения неустойчивости интенсивность диссипации снижалась, то система по своим свойствам приблизилась бы к некоторой равновесной замкнутой системе, т. е. к состоянию, в котором затухают любые флуктуации.
Интенсивность диссипации, т. е. увеличение энтропии, можно связать с интенсивностью роста числа новых элементов в системе. Если флуктуации вызывают интенсивный рост новых элементов и между ними не успевают образовываться связи, организация системы нарушается, энтропия возрастает, система становится структурно неустойчивой. Существование неустойчивости можно рассматривать как результат флуктуации, которая сначала была локализована в малой части системы, а затем распространилась и привела к новому макроскопическому состоянию.
Удаленность от равновесия, нелинейность может служить причиной возникновения упорядоченности в системе. Биологическая упорядоченность, генерация когерентного света лазером, возникновения пространственной и временной упорядоченности в химических реакциях и гидродинамике, автоволны в различных средах, наконец, функционирование экосистем в животном мире или жизнь человеческого общества – все эти примеры являются иллюстрацией явлений самоорганизации, образования диссипативных структур. Эти структуры наряду с регуляторными свойствами проявляют необычайную гибкость и разнообразие.
Эволюцию можно рассматривать как проблему структурной устойчивости. В исходной неупорядоченной системе за счёт последовательно реализующихся неравновесных неустойчивостей, за счёт когерентного поведения элементов может возникнуть функциональная организованность. Переход системы после критической точки из неустойчивого состояния к устойчивому (к диссипативной структуре) можно рассматривать как качественный скачок в развитии системы, в результате которого возросла организованность, упорядоченность системы.
Процессы самоорганизации идут только в системах с большим количеством элементов, связи между которыми имеют не жёсткий, а вероятностный характер. Эти процессы происходят за счёт перестройки существующих и образования новых связей между элементами системы. Различают три типа процессов самоорганизации. Первый – это самозарождение организации, т.е. возникновение из некоторой совокупности объектов определенного уровня новой целостной системы со своими специфическими закономерностями. Второй тип – процессы, благодаря которым система поддерживает определенный уровень организации при изменении внешних и внутренних условий её функционирования (гомеостатические механизмы, в частности, действующие по
http://profbeckman.narod.ru/
принципу обратной связи). Третий тип связан с совершенствованием и с саморазвитием таких систем, которые способны накапливать и использовать прошлый опыт.
При самоорганизация имеет место спонтанное образование высокоупорядоченных структур из зародышей или даже хаоса, спонтанный переход от неупорядоченного состояния к упорядоченному за счёт совместного, кооперативного (синхронного) действия многих подсистем. При этом из хаоса порождается порядок. В синергетике в противоположность кибернетики исследуются механизмы возникновения новых состояний, структур и форм в процессе самоорганизации, а не сохранения и поддержания старых форм. Поэтому она опирается на принцип положительной обратной связи, когда изменения, возникающие в системе, не подавляются и корректируются, а, наоборот, постепенно накапливаются и, в конце концов, приводят к разрушению старой и возникновению новой системы. Кибернетика отличается от синергетики тем, что она акцентирует внимание на анализе динамического равновесия в самоорганизующихся системах. Поэтому она опирается на принцип отрицательной обратной связи, согласно которому всякое отклонение системы корректируется управляющим устройством после получения информации об этом.
Обратная связь – процесс, приводящий к тому, что результат функционирования какойлибо системы влияет на параметры, от которых зависит функционирование этой системы. На вход системы подаётся сигнал, пропорциональный её выходному сигналу. Различают
положительную и отрицательную обратную связь. Отрицательная обратная связь
изменяет входной сигнал таким образом, чтобы противодействовать изменению выходного сигнала. Это делает систему более устойчивой к случайному изменению параметров. Положительная обратная связь, наоборот, усиливает изменение выходного сигнала. Системы с сильной положительной обратной связью проявляют тенденцию к неустойчивости, в них могут возникать незатухающие колебания, т.е. система становится генератором.
В самоорганизующихся системах характеристики объекта управления меняются во времени и нельзя полностью устранить неопределенность. Однако в тех случаях, когда процесс адаптации быстро сходится к оптимальному процессу, качество адаптивного управления может мало отличаться от оптимального. Адаптивные системы подразделяются на самонастраивающиеся и самоорганизующиеся. В первом случае в соответствии с изменениями внешней среды меняются значения параметров системы, а во втором – меняется структура, организация системы. Формы поведения и динамики адаптивных систем весьма разнообразны. В частности, они проявляются в изменении поведения системы в условиях флуктуаций среды с целью поддержания существенных переменных в определенных границах или сохранения основных свойств и т.д. (т. е. осуществляют гомеостаз).
Гомеостаз – саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия.
Самоорганизующиеся и высокоорганизованные адаптивные системы обладают способностью так изменять внешнюю среду, чтобы изменение собственного поведения системы не являлось необходимым. Они в состоянии изменять (адаптировать) внешние условия для достижения собственных целей. Если управляемая система и окружающая среда стационарны, то адаптивная управляющая система по истечении определенного периода времени накапливает необходимую информацию, устраняет неопределенность, и качество адаптивного управления приближается к качеству оптимального управления в условиях полной информации. С одной стороны, невозможно осуществить эффективное управление, не зная характеристик управляемой системы, с другой – можно изучить эти характеристики в процессе управления и тем самым улучшить управление, стремясь к оптимальному. Управляющие воздействия носят двойственный характер: они служат
http://profbeckman.narod.ru/
средством как активного изучения, познания управляемой системы для будущего, так и непосредственного управления в текущий момент.
Адаптация – процесс накопления и использования информации в системе, направленный на достижение определенного (оптимального), состояния или поведения системы при начальной неопределенности и изменяющихся внешних условиях. При этом могут изменяться параметры и структура системы, алгоритм функционирования, управляющие воздействия и т.п.
Адаптация работает в тех случаях, когда воздействующие на систему факторы являются полностью или частично неизвестными. В процессе адаптации система накапливает данные об этих факторах и определяет их характеристики. А реализуется в адаптивных системах управления, частным случаем которых являются самонастраивающиеся системы. Примеры: «живые» (человек, семья, организация); механические: системы контроля и управления (за счет механизма обратной связи); компьютерные (искусственная нейронная сеть); кибернетические (система, в процессе эволюции демонстрирующая свою способность к целенаправленному поведению в сложных средах. Адаптивная система может приспосабливаться к изменениям как внутренних, так и внешних условий.
Для динамических систем, зависящих от некоторого параметра, характерно, как правило, плавное изменение характера поведения при изменении параметра. Однако для параметра может иметься некоторое критическое значение, при переходе через которое система претерпевает качественную перестройку и, соответственно, резко меняется её динамика, например, теряется устойчивость. Потеря устойчивости происходит, как правило, переходом от точки устойчивости к устойчивому циклу (мягкая потеря устойчивости), выход траектории с устойчивого положения (жесткая потеря устойчивости), рождение циклов с удвоенным периодом. При дальнейшем изменении параметра возможно возникновение хаотических процессов.
Нелинейность системы придаёт процессу самоорганизации неоднозначный ("стохастический") характер. Переход системы от одного состояния к другому требует выбора из множества возможных новых структур какой-то одной. Поэтому на место традиционного динамического детерминизма приходит новый, вероятностный детерминизм. Цепочка бифуркаций может не только увести самоорганизующуюся систему от исходного состояния, но и вернуть её в это состояние. Для конкретной системы, взаимодействующей с конкретной средой, существует свой аттрактор – предельное состояние, достигнув которого, система уже не может вернуться ни в одно из прежних состояний. Диссипативная структура претерпевает множество бифуркаций, как бы балансируя между простыми и странными аттракторами.
Для процесса самоорганизации характерен интенсивный обмен энергией/веществом с окружающей средой, причём совершенно хаотический (не вызывая упорядочение в системе); макроскопическое поведение системы описывается несколькими величинами – параметром порядка и управляющими параметрами (исчезает информационная перегруженность системы).
Критические уровни – величины управляющих параметров, при которых изменяется природа нелинейной динамической системы. Такая система может бифурцировать или совершить переход от устойчивого состояния к турбулентности. Примером может служить соломинка, переломившая верблюжью спину.
Система с критическими параметрами может совершать бифуркации или совершить переход от устойчивого состояния к турбулентности.
Пример: соломинка, переломившая верблюжью спину.
Имеется некоторое критическое значение управляющего параметра (связанного с поступлением энергии/вещества), при котором система спонтанно переходит в новое упорядоченное состояние (переход к сильному неравновесию). Новое состояние
http://profbeckman.narod.ru/
обусловлено согласованным (когерентным) поведением элементов системы, эффект упорядочения обнаруживается только на макроскопическом уровне. Оно существует только при безостановочном потоке энергии/вещества в систему. При увеличении интенсивности обмена система проходит через ряд следующих друг за другом критических переходов; в результате структура усложняется вплоть до возникновения турбулентного хаоса. Примеры: лазер – пространственное упорядочение; ячейки РэлеяБенара – пространственное упорядочение; реакция Белоусова-Жаботинского – пространственно-временное упорядочение.
Когерентность – коррелированность (согласованность) нескольких колебательных или волновых процессов во времени, проявляющаяся при их сложении. Колебания когерентны, если разность их фаз постоянна во времени, и при сложении колебаний получается колебание той же частоты. Классический пример двух когерентных колебаний — два синусоидальных колебания одинаковой частоты.
Фундаментальный принцип самоорганизации – возникновение нового порядка и усложнение систем через флуктуации (случайные отклонения) состояний их элементов и подсистем. Такие флуктуации обычно подавляются во всех динамически стабильных и адаптивных системах за счёт отрицательных обратных связей, обеспечивающих сохранение структуры и близкого к равновесию состояния системы. Но в сложных открытых системах, благодаря притоку энергии извне и усилению неравновесности, отклонения со временем возрастают, накапливаются, вызывают эффект коллективного поведения элементов и подсистем и приводят к «расшатыванию» прежнего порядка и через относительно кратковременное хаотическое состояние системы вызывают либо разрушение прежней структуры, либо возникновение нового порядка. Поскольку флуктуации носят случайный характер, то состояние системы после бифуркации обусловлено действием суммы случайных факторов. Самоорганизация, имеющая своим исходом образование через этап хаоса нового порядка или новых структур, может произойти лишь в системах достаточного уровня сложности, обладающих определённым количеством взаимодействующих между собой элементов, имеющих некоторые критические параметры связи и относительно высокие значения вероятностей своих флуктуаций. В противном случае эффекты от синергетического взаимодействия будут недостаточны для появления коллективного поведения элементов системы и тем самым возникновения самоорганизации. Недостаточно сложные системы не способны ни к спонтанной адаптации, ни к развитию и при получении извне чрезмерного количества энергии теряют свою структуру и необратимо разрушаются. Этап самоорганизации наступает только в случае преобладания положительных обратных связей, действующих в открытой системе, над отрицательными обратными связями. Функционирование динамически стабильных, неэволюционирующих, но адаптивных систем (гомеостаз в живых организмах, и автоматические устройства) основано на получении обратных сигналов от рецепторов или датчиков относительно положения системы и последующей корректировки этого положения к исходному состоянию исполнительными механизмами. В самоорганизующейся эволюционирующей системе возникшие изменения не устраняются, а накапливаются и усиливаются вследствие общей положительной реактивности системы, что может привести к возникновению нового порядка и новых структур, образованных из элементов прежней, разрушенной системы. Таковы, к примеру, механизмы фазовых переходов вещества или образования новых социальных формаций.
Самоорганизация в сложных системах, переходы от одних структур к другим, возникновение новых уровней организации материи сопровождаются нарушением симметрии. Развитие сложных систем часто представляет собой лавинообразную и продолжительную самоорганизацию. Эволюция характерна для нелинейных сред, имеющих фрактальную структуру детерминированного хаоса; состоящих из элементов, способных к размножению, к изменению в процессе существования и конкуренции друг с другом за ресурсы; существующих в среде способной доставлять в систему те или иные
http://profbeckman.narod.ru/
ресурсы (веществ и/или энергии) и оказывать на элементы вредные влияния, способные уничтожать при некоторых условиях различные элементы системы.
За процессами самоорганизации удобно следить по изменению величины энтропии системы. Как уже упоминалось, согласно теореме И.Р.Пригожина, если открытую термодинамическую систему при неизменных во времени условиях предоставить самой себе, то прирост энтропии будет уменьшаться до тех пор, пока система не достигнет стационарного состояния динамического равновесия; в этом состоянии прирост энтропии будет минимальным. Например, в течение времени жизни живой системы её элементы постоянно подвергаются распаду. Энтропия этих процессов положительна (возникает неупорядоченность). Для компенсации распада должна совершаться внутренняя работа в форме процессов синтеза элементов взамен распавшихся. Следовательно, эта внутренняя работа является процессом с отрицательной энтропией – негэнтропией.
*--*--*
Рассматривая современное состояние синергетики, легко убедиться, что эта наука за 50 лет своего существования скатилась от претензий на меганауку, объединяющую всё и вся, до третьестепенного направления, интересного только для отдельных её адептов (философов и прочих словоблудов). В этом отношении она повторила путь кибернетики, когда-то модного учения отразившегося в названиях лабораторий (типа лаборатория "химическая кибернетика" и т.п.), но теперь являющее собой направление исследования проблем управления и роли в ней обратных связей. Глобальная экологии тоже претендовала одно время на меганауку (одно "экология мышления" чего стоит!), но вернулась туда, откуда вышла – в биологическую экологию. Не вышло ничего и из попыток объединения нескольких наук (физико-химическая медицина и т.п.). Похоже, по этому пути идёт и информатика.
С Единой теорией Мира и Единой теорией науки как-то не вытанцовывается. Да, синергетика возникла с большим грохотом и пылью.
Научный мир испытал такой же шок, как при кончине витализма, когда в 1828 Ф. Вёлер синтезировал мочевину из неорганических компонентов (из письма Вёлера Берцелиусу: "Я стал свидетелем великой трагедии в науке – убийства прекрасной гипотезы уродливым фактом". «Прекрасной гипотезой» был витализм учение о наличии в живых организмах нематериальной сверхестественной силы, управляющей жизненными явлениями – «жизненной силы», «души»; «уродливым фактом» – пробирка с кристаллами мочевины). Вторым потрясением было открытие лауреатом нобелевской премии А. СентДьёрди (1926) того факта, что витамин С (выделяемый из шиповника, лимона и т.п.) оказался аскорбиновой кислотой, С6Н8О6. И вот третье потрясение. Оказалось что простые (неорганические) системы способны к самоорганизации, к переходу от беспорядка к порядку (порядок так себе, не шары в урне, но всё же...). Кто бы мог подумать! Раньше полагали, что только живое движется от более простых форм к более сложным (Дарвин), а неживое – от порядка к беспорядку (Больцман). К тому же оказалось, что один и тот же математический аппарат применим к описанию процессов в живой и неживой природе, а так же к обществу, к социальным процессам. Удивительно! Хотя, что тут удивительного: математике всегда было наплевать на материальный мир, она развивается по своим собственным законам, не имеющим отношение к реальности (Колмогоров). Математике всё равно складываете ли вы грибы в корзину, или пересчитываете членов академии (2+3 всегда 5, вне зависимости от материи). Она одним и тем же уравнением описывает распределение Ферми-Дирака, кинетику химической реакции 2-го порядка и изотерму адсорбции Ленгмюра.
Казалось: открылись гигантские перспективы. Можно объяснить возникновение звёзд и планетных систем из пыли, биений в радиосхемах, химических колебательных процессов, потрясений на бирже, явление турбулентности, цунами и всяческих катастроф.
Увы! Ничего из этого не вышло.
http://profbeckman.narod.ru/
Никаких бифуркационных процессов предсказать не удалось. Даже на вопрос: когда произойдёт очередная революция в России, с какой интенсивностью и с какими последствиями (на какой бардак (порядок) сменится современный бардак (порядок)) синергетика ответить не может. Предложите спецу по синергетике решить более простую задачу. Дан монокристалл нитрата калия (KNO3), начинаем его нагревать. Вопросы: произойдёт ли в нём фазовый переход (полиморфное превращение), если произойдёт, то при какой температуре, в какую кристаллическую модификацию, с какой скоростью и как процесс будет развиваться в пространстве? Синергетик застрелится, но не на один вопрос не ответит. Откуда ему знать, что при 129оС кристалл ромбической формы переходит в ромбоэдрическую, рассыпаясь при этом в пыль? Ничто ему не поможет. Сколько не рассуждай о бифуркациях и катастрофах...
Единой теории, объединяющей термодинамику и теорию эволюции на базе синергетики, создать не удалось. Живое рождает себе подобное. Если кошка беременна, то, скорее всего она родит котят, а не змей, орлов или хотя бы собак. Никаких эволюцийреволюций в её утробе не ожидается. Их и не будет. Неживое же размножаться пока не научилось. Я уж не говорю об интеллекте или сознании.
Как не печально, но критики, с самого начала утверждавшие, что синергетика не способна объяснить многие явления, формы неживой и живой природы, а также феномены социального и, особенно, духовного порядка, оказались правы. В настоящее время синергетика отвергнута, как необоснованная псевдонаучная претензия, большинством ученых практически во всех странах мира (за исключением России, но и здесь интерес к ней падает, по мере вымирания её адептов). Синергетика – не наука, а несвязный конгломерат разнородных представлений и чудовищный язык, понятный только её ревностным приверженцам, умышленно вводящих легковерных в заблуждения. В синергетике больше загадок, странностей, неопределенностей, постановок новых вопросов, чем ясности, там больше незнания, чем знания, больше неоднозначности и метафоричности, чем определенности и обоснованности. Положения синергетики не поддаются экспериментальной проверке, позитивным, чувственным критериям истинности. Основная ценность этой науки – это название: краткое, греческое и непонятное. Никакой новизны в ней нет.
Основная проблема синергетики состоит в том, что ей за 50 лет так и не удалось создать собственный математический аппарат. Для решения отдельных задач она привлекает нелинейные дифференциальные уравнения, большинство которых не имеет решения. Поэтому не удивительно, что она любит рассуждать о самоорганизации, но не способна описать не один такой процесс, ни качественно, ни количественно.
Теорией организации и самоорганизации сложных открытых систем занимается нелинейная динамика. Но и ей удалось решить лишь нескольких задач, тогда как большинство практически важных проблем оказалось в подвешенном состоянии (в основном из-за слабого развития современной математики).
Таким образом, синергетика имеет исторический интерес. Из учебника "Нелинейная динамика" главу "Синергетика" можно удалить. Вряд ли кто из читателей это заметит.