Начну с основ и определений синергетики т.к. эта та тема, с которой связаны некоторые вопросы обобщения. Как и любая наука, она основывается только на фактах. Так что найти точки соприкосновения с реальными процессами можно, главное правильно истолковать и действительно посмотреть на картину мира в целом и на его гармонию.
Введение в синергетику и нелинейную динамику
Синергетика – от древнегреческого – совместное действие. Синергетика или теория самоорганизации представляет собой широкую область исследований, направленных на выявление универсальных закономерностей в процессах образования, устойчивого существования, и разрушения упорядоченных временных и пространственных структур в сложных неравновесных системах различной природы: физических, химических, биологических, социальных и т.п. Сам термин “синергетика” был введен немецким физиком Германом Хакеном.
Процессы образования упорядоченных структур принято называть самоорганизацией систем. Синонимом понятия самоорганизации является упорядочение. Термин, противоположный по смыслу – дезорганизация (разупорядочение). Явление самоорганизации наблюдается в совершенно различных по своему составу и природе системах (человек - тоже система), которые, как правило, состоят из большого числа элементов (подсистем), находящихся в сложном взаимодействии и обменивающихся энергии, веществом и информацией. Их поведение порой бывает непредсказуемо и, следовательно, трудно предсказуемо. Поэтому анализ явлений самоорганизации – задача не тривиальная, а привлечение стандартных и апробированных методик редко приводит к положительному результату. С другой стороны, самоорганизация является не просто характерным феноменом окружающего мира, но и, по всей видимости, играет в нем первостепенную, доминирующую роль [1].
Некоторые примеры самоорганизации
1 Жидкость
Примером кооперативного (согласованного) поведения жидкости является конвекция Рэля-Бенара. Жидкость с достаточно большим коэффициентом теплового расширения помещается в сосуд определенной геометрии. Жидкость подогревается снизу, а ее поверхность поддерживается при постоянной температуре, то есть устанавливается определенная разность температур – температурный градиент. Если температурный градиент мал, перенос тепла происходит на микроскопическом уровне, т.е. за счет столкновения молекул, никакого видимого движения жидкости не наблюдается. При увеличении температурного градиента, после некоторого его критического значения проявляется макроскопическое движение жидкости и образуются четко выраженные структуры: на одних участках нагретая жидкость поднимается и охлаждается на поверхности, а на других холодная жидкость (более плотная) опускается. В результате этого возникает движение в виде цилиндрических ячеек, похожие на соты – “ячейки Бенара”. Также возникают и другие “узоры” – параллельные линии, прямоугольные решетки и т.п. Кому интересно, тот может найти в интернете фото “ячеек Бенара”
2 Когерентные колебания в лазерах
Лазеры по существу представляют собой особый тип ламп. Атомы, из которых состоит рабочее тело лазера (кристаллический стержень или газ), возбуждается или “накачивается” извне и испускает световые волны. При малой мощности накачки эти волны некоррелированы, т.е. не связаны. Излучение представляет собой “световой шум” как в обычной лампе. Но стоит повысить мощность накачки до некоторого критического значения, как шум исчезает и сменяется чистым тоном. Это означает, что все атомы согласованно испускают чисто синусоидальную волну, они действуют строго коррелированным образом. Кто подает команду огромному количеству атомов? Поскольку этот вопрос остается открытым, работа лазерного генератора ярко демонстрирует свойство самоорганизации. Когда мощность накачки превышает второе критическое значение, лазер начинает испускать очень интенсивные и короткие импульсы. Происходит модуляция колебаний предыдущего этапа. При различных условиях испускание света может становится хаотичным.
Мой пример (не входит в синергетику): в этом году показывали по РТР передачу: великая тайна воды. Там исследовалось свойство реакции воды (ее структуры) на слово (информацию) от человека. В результате ученые пришли к интересным результатам – вода реагирует на эмоции человека. Проводили эксперимент и ставили 2 колбы с водой. Одной говорили – люблю, другой – ненавижу. Потом через некоторое время смотрели структуру воды (замораживали). Структура той воды, которой говорили – люблю напоминала чудесную снежинку, той, которой ненавижу – структура напоминала хаос и дисгармонию. Фото узоров воды можно найти в Интернете.
Основатель идей науки, которая потом стала называться синергетикой был Илья Пригожин, лауреат нобелевской премии. Вывод, который он сделал в своей работе на основе опытов - источником порядка на всех уровнях описания природных систем является неравновесность, т.е. порождение порядка из хаоса.
1. Синергетика: процессы самоорганизации и управления. Под общей редакции А.А. Колесникова, Таганрог 2004
2. Хакен Г. Синергетика. Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир, 1985
Жду вашего мнения. Позже еще напишу. Всю теорию за вечер трудно обобщить.
