Многообразие проявлений причинно-следственных связей в материальном мире обусловило существование нескольких моделей причинно-следственных отношений. Исторически сложилось так, что любая модель этих отношений может быть сведена к одному из двух основных типов моделей или их сочетанию.

Синергетика как новая парадигма науки

Под научной парадигмой (от греч. paradеigma - пример, образец) понимают, вообще говоря, некоторую исходную концептуальную схему, модель постановки и решения проблем, методов исследования, господствующих в течение определенного исторического периода в научном сообществе. В основе ее лежат наиболее общие предположения о природе явлений и возможных способах их познания, полученные путем группирования наблюдений подобных явлений. Такой парадигмой современности является синергетика [3].

При этом синергетика рассматривается как одна из фундаментальных концепций, составляющих ядро современной научной картины мира [4]. В самом кратком определении синергетика представляет собой теорию самоорганизации систем различной природы [5].

Возникновение синергетики как самостоятельного направления научных исследований датируется 1969 годом. Именно тогда немецкий физик Герман Хакен стал использовать термин "синергетика" в своем курсе по теории лазерного излучения, который он читал в университете города Штутгарт. Новый термин был образован им от греческого выражения Vun-ergia, что означает сотрудничество, согласованное действие, соучастие.

Закономерности, которые Хакен открыл в физике микромира, удивительно напоминают функционирование и развитие сложных экономических систем. Но прежде предоставим слово Хакену.

"В лазере большое число атомов погружены в активную среду, например, в такой кристалл, как рубин. После накачки извне атомы возбуждаются и могут испускать отдельные цуги световых волн. Таким образом, каждый атом испускает сигнал, то есть создает информацию, переносимую световым полем. В полости лазера испущенные цуги волн могут столкнуться с другим возбужденным атомом, что приведет к усилению испускаемой им волны . Так как отдельные атомы могут испускать световые волны независимо друг от друга и так как эти волны могут затем усиливаться другими возбужденными атомами, возникает суперпозиция некоррелированных, хотя и усиленных цугов волн, и мы наблюдаем совершенно нерегулярную картину.

Но когда амплитуда сигнала становится достаточно большой, начинается совершенно новый процесс. Атомы начинают когерентно осциллировать, и само поле становится когерентным, то есть оно не состоит более из отдельных некоррелированных цугов волн, а превращается в одну практически бесконечно длинную синусоиду.

Перед нами типичный пример самоорганизации: временная структура когерентной волны возникает без вмешательства извне. На смену хаосу приходит порядок. Подробная математическая теория показывает, что возникающая когерентная световая волна служит своего рода параметром порядка, вынуждающим атомы осциллировать когерентно, или, иначе говоря, подчиняет себе атомы" [6].

В приведенном отрывке прежде всего обращает на себя внимание понятие - самоорганизация. Именно оно является ключевым для понимания сущности синергетики. Синергетику и определяют как науку о самоорганизации или, более развернуто, о самопроизвольном возникновении и самоподдержании упорядоченных временных и пространственных структур в открытых нелинейных системах различной природы [7].

В описании процесса образования когерентной световой волны Хакен использует целый ряд других основополагающих понятий синергетики. "Накачка энергии" означает, что рассматриваемая система является открытой, то есть, имеет интенсивный приток энергии извне, а также оттоки энергии. Возникающая временная или пространственная структура формируется в активной среде и представляет собой выявление одного из потенциально присущих ей дискретных состояний. Система реагирует нелинейно, то есть переход от неорганизованного поведения атомов к слиянию их излучения в когерентную световую волну происходит не плавным путем, в линейной пропорции к увеличению энергии, а скачкообразно - в момент, когда приток энергии превысит определенный барьер. Разрозненное и неупорядоченное поведение отдельных атомов соответствует хаотическому состоянию системы, макроскопическому хаосу, из которого путем фазового перехода рождается порядок. Для всякой системы можно определить параметры порядка, позволяющие описать ее сложное поведение достаточно простым образом, а также выбрать определенные контролирующие параметры, при изменении которых существенно меняется макроскопическое поведение системы. Параметры порядка подчиняют поведение отдельных элементов системы - в этом выражается введенный Хакеном принцип подчинения.

Перейти на страницу: 1 2 3

Немного больше о технологиях >>>

Система качественных показателей для оценки достижения идеальности ТС
Общая структура Технической Системы: ЗАТРАТЫ (вход) - ТС (процессор) - ГПФ (выход) Идеал ТС: Достижение ГПФ при сумме затрат стремящейся к нулю. ...

Ошибка Лоренца
В физике часто используются очевидные положения, которые представляются достаточно ясными и не требуют последующего обоснования. Это не всегда оправдано, поскольку есть случаи, приводящие к парадоксальным следствиям. Тогда приходится возвращаться к анализу «очевидных положений» ...

Галерея

Tехнологии прошлого

Раскрытие содержания и конкретизация понятий должны опираться на ту или иную конкретную модель взаимной связи понятий. Модель, объективно отражая определенную сторону связи, имеет границы применимости, за пределами которых ее использование ведет к ложным выводам, но в границах своей применимости она должна обладать не только образностью.

Tехнологии будущего

В связи с развитием теплотехники ученые в прошлом веке пришли к простому, но удивительному закону, потрясшему человечество. Это закон (иногда его называют принцип) возрастания энтропии (хаоса) во Вселенной. technologyside@gmail.com
+7 648 434-5512