2. Закон равновесия

«В процессе развития система стремится сохранить свою равновесную организацию и перестраивает её до нового оптимального значения, противодействуя всем влияниям или силам, изменяющим организацию. Если компенсаторные способности системы недостаточны, равновесие нарушается, что приводит к разрушению системы или ее качественному изменению и установлению нового равновесия».

Первая часть закона равновесия сформулирована С.Г.Федосиным как закон сохранения и изменения организации системы. [4] Стремясь сохранить равновесие, система формирует противодействующую силу, нейтрализуя влияние, выводящее из состояния равновесия. При этом в системе происходят количественные изменения, частично изменяется ее равновесная организация.

Рассмотрим характерные случаи действия первой части закона равновесия:

• Первый закон Ньютона (закон инерции):всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние. Каждое движущееся тело стремится сохранить свою скорость и направление движения, но под действием внешней силы отклоняется от прежнего направления. Следовательно, система характеризуется не только сохранением, но и изменением организации.

• Третий закон Ньютона: сила, действующая на систему, равна силе обратного противодействия со стороны системы. Под действием внешней силы меняется состояние движения системы, то есть нарушается равновесие, и система сопротивляется этому.

• Правило Ленца: индукционный ток всегда имеет такое направление, чтобы своим магнитным полем препятствовать причине, вызвавшей этот ток.

• Принцип смещения равновесия Ле-Шателье – Брауна: система, находящаяся в состоянии равновесия, при внешнем воздействии (изменении температуры, давления, концентрации реагирующих веществ и т.д.) стремится вернуться в состояние равновесия, компенсируя оказанное воздействие. Так, при нагревании равновесной системы в ней происходят изменения (например, химические реакции), идущие с поглощением теплоты, а при охлаждении – изменения, протекающие с выделением теплоты. При увеличении давления смещение равновесия связано с уменьшением общего объёма системы, а уменьшению давления сопутствуют физические или химические процессы, приводящие к увеличению объема.

• В состоянии устойчивого равновесия, действующие на систему возмущения (как внешнего, так и внутреннего характера) затухают во времени не оставляя следов в системе. Возмущения (флуктуации) – это случайно происходящие события, локально изменяющие (в общем случае слабо и обратимо) некоторые из характеристик и свойств системы. Возмущения вызывают кратковременные обратимые количественные изменения, быстро нейтрализуются и система возвращается к прежнему состоянию равновесия.

• Тела обладают свойством упругости, приводящим к восстановлению формы тел при релаксации.

• Живые организмы стремятся сохранить внутри себя определенные условия, поддерживая гомеостаз – это могут быть стабильные температура тела, давление крови, концентрации веществ, ритмы жизнедеятельности и так далее. Тем самым сохраняется внутренняя организация. Взаимодействие живых существ между собой в популяциях или с окружающей средой описывается другой системой инвариантов и приводит к понятию внешней организации, которая также стремится к сохранению (это справедливо и для социальной организации на предприятиях, в учреждениях, в любой ячейке общества, в науке, в искусстве и в идеологии, где имеется большой соблазн остановиться на достигнутом и с недоверием относиться к нововведениям). [4]

Если понимать организацию системы как совокупность противоположных частей, взятых в их взаимодействии, единстве и борьбе, то в силу действия закона равновесия в ходе развития системы эта совокупность будет стремиться сохраниться, противодействуя всем влияниям, пытающимся изменить соотношение между частями системы или баланс между противоположностями.

В интервале меры не просто сохраняется качество при количественном изменении каких-либо свойств в определённых пределах, а сохраняется такое соотношение между противоположностями, которое качественно не меняет организацию при изменении степени влияния той или иной силы. В интервале меры происходит развитие системы путем количественных изменений.

Система, имеющая малый запас устойчивости, не способна противодействовать силам, стремящимся вывести ее из состояния равновесия, компенсировать действие этих сил. Если влияния или силы, изменяющие равновесную организацию системы, превышают запас устойчивости, равновесие системы нарушается, что приводит к разрушению системы или ее качественному изменению и установлению нового равновесия. Механизм качественного изменения неравновесных систем изучает синергетика.

В соответствии с закономерностями, открытыми синергетикой, качественное изменение системы происходит в том случае, если какие либо силы или причины приводят систему в неравновесное состояние к точке ветвления путей эволюции. В неустойчивых состояниях, далеких от равновесия, «невозможно предсказать, в каком направлении будет происходить дальнейшее развитие: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более … высокий уровень … организации». [5] Выбор нового пути развития неравновесной системы слабо зависит от предыдущих изменений в системе и определяется различными (часто случайными) причинами, которые приводят к качественным изменениям и переводят систему в новое устойчивое состояние равновесия.

К качественным изменениям приводит действие различных сил в момент нарушения равновесия системы. Количественные изменения – это только одна из возможных причин нарушения равновесия, поэтому широко известный закон перехода количественных изменений в качественные является лишь частным случаем закона равновесия. Достигнув определенной пороговой величины (границы меры), количественные изменения приводят к нарушению равновесия системы и процессу перестройки ее внутренней организации, в результате чего образуется качественно новая система, характеризующаяся новой относительно устойчивой динамической структурой.

Процесс перехода к новому качеству есть переход от системы одного рода устойчивости и характера организации к другой.

Перечислим возможные причины нарушения равновесия:

• Постепенные количественные изменения в системе;

• Ослабление одной из противоположностей;

• Разрушение одного из элементов системы;

• Изменение внешних условий;

• Непреодолимое внешнее воздействие, превышающее запас устойчивости;

• Обострение внутренних противоречий;

• Намеренные преступные действия группы лиц.

Качественное изменение неравновесной системы происходит путем смещения.