Возникновение - порядок
Cтраница 3
Сравним еще раз динамическое описание физического мира с помощью сил и полей и термодинамическое описание. Как уже упоминалось, нетрудно составить программы численных экспериментов, в которых взаимодействующие частицы, первоначально распределенные случайным образом, в некоторый момент времени располагаются в узлах правильной решетки. Динамическая интерпретация этого явления гласит: возникновение порядка обусловлено игрой сил взаимодействия между частицами. В этой связи, по-видимому, уместно напомнить неологизм, введенный нами в гл. [31]
Поэтому разработка систем, способных целесообразно реагировать на такого рода случайные факторы и использовать их в организации сложных форм поведения 24 - путем отбора вариантов и принятия решения - имеет огромное значение для современной науки. Здесь уместно упомянуть идеи И. Пригожина и его школы, согласно которым возникновение порядка, роль вероятностных и детерминированных событий, зависимость структуры от предыстории, иерархия структур - все это, возможно, вытекает из ( развитой в упомянутой школе) неравновесной термодинамики, примененной к определенным типам нелинейных систем, далеких от равновесия. [32]
 |
Две формы раковины. [33] |
Возникновение и фиксация хиральности в живой природе представляют исключительный интерес. Следует рассматривать эти явления в свете общей теории добиологической эволюции, моделирующей возникновение порядка из беспорядка, возникновением информации ( гл. Выбор антипода означает создание информации, равной 1 бит на молекулу мономера. Есть веские основания считать, что первоначальное возникновение хиральности было результатом флуктуации. [34]
Мы видим, что противоречие это кажущееся. В модельной системе Эйгена самоорганизация возможна. Поясним возникновение порядка нз беспорядка с помощью игровых моделей. [35]
Неравноценность теплоты и работы может быть пояснена с позиций молекулярно-кинетической теории. В случае превращения работы в теплоту происходит превращение согласованного, направленного движения мельчайших частиц системы в беспорядочное, хаотическое движение. Если же происходит превращение теплоты в работу, хаотическое движение должно перейти в направленное. Естественно, что возникновение порядка из беспорядка более затруднено. [36]
Спектр систем, для описания которых необходима количественная оценка степени упорядоченности различных состояний, очень широк: от простейших систем до Вселенной. Изначальным может служить физический вакуум, который обладает максимально возможной степенью хаотичности и из которого при наличии управляющих параметров в открытых системах возникают структуры. Вопрос о выборе ( определении) управляющих параметров в теории самоорганизации является одним из наиболее существенных и вместе с тем трудных. При наличии нескольких параметров порядка возможны различные пути самоорганизации - различные сценарии возникновения порядка из хаоса ( гл. При этом возникает возможность оптимального управления. [37]
Выдвинутая синергетикой концепция самоорганизации служит естественно-научным уточнением принципа самодвижения и развития материи. В противовес классической механике, синергетика рассматривает материю как массу, приводимую в движение внешней силой. В синергетике выявляется, что при определенных условиях и системы неорганической природы способны к самоорганизации. В отличие от равновесной термодинамики, признавшей эволюцию только в сторону увеличения энтропии системы, то есть беспорядка, хаоса и дезорганизации, синергетика впервые раскрыла механизм возникновения порядка через флуктуации, то есть отклонения системы от некоторого среднего состояния. Флуктуации усиливаются за счет неравновесности, расшатывают прежнюю структуру и приводят к новой; из беспорядка возникает порядок. Самоорганизующиеся процессы характеризуются такими диалектическими противоречивыми тенденциями, как неустойчивость и устойчивость, дезорганизация и организация, беспорядок и порядок. По мере выявления общих принципов самоорганизации становится возможным строить более адекватные модели синергетики, которые имеют нелинейный характер, так как учитывают качественные изменения. Синергетика уточняет представления о динамическом характере реальных структур и систем и связанных с ними процессов развития, раскрывает рост упорядоченности и иерархической сложности самоорганизующихся систем на каждом этапе эволюции материи. [38]
Согласно учениям древности [51-56, 80] начало порядка - это внесение умом предела в беспредельное. Все беспредельное, описываемое неопределенными характеристиками больше, меньше, не имеет конца, а значит, количества, числового исчисления. Два члена не могут быть сопряжены без третьего. Эту задачу выполняет пропорция золотого сечения. Здесь при любом среднем числе первое так относится к среднему, как среднее к последнему. Возникновение гармоничного порядка и всякой определенности происходит из беспредельного, связанного пределом. Это есть согласие противоположных начал, определяемое числом. Математические модели помогают описывать хаотический и беспорядочный мир и переходить к миру вечного бытия, где царят порядок, гармония, симметрия. [39]
Практически во всех странах мира учреждены национальные службы телевидения. Количество телевизионных приемников, находящихся в пользовании всего мира, возросло со 190 миллионов в середине 1960 - х до 1200 миллионов в 1991 году. Радиоприемники распространены в еще большем количестве. Видеоплейеры и видеомагнитофоны пока заметно отстают, но обладают уникальным потенциалом для распространения образов и информации массовой культуры. Все эти обстоятельства свидетельствуют о возникновении мирового информационного порядка - международной системы производства, распространения и использования информации. [40]
Фейпмана [353] есть очень образное описание возникновения турбулентности с ростом числа Рейпольдса. Нарисованная там картина и ее возросшая сложность по сравнению с более ранними описаниями как нельзя лучше соответствует параллельно и независимо идущему процессу усложнения представлений теории бифуркаций. Последующее изложение имеет целью прояснить все возможные метаморфозы фазового портрета, которые могли бы отвечать переходу ламинарного течения в турбулентное и вообще устойчивого равновесного состояния в хаос. Ото изложение не посит исчерпывающего характера, оно лишь в общих чертах описывает картину. После описания дерева возможных бифуркаций более подробно рассматриваются серии бифуркаций. Затем описываются бифуркации в двух конкретных и достаточно детально изученных динамических системах - системе Лоренца и нелинейном параметрически возбуждаемом осцилляторе и ротаторе. Эти примеры позволяют достаточно подробно проследить пути возникновения порядка и хаоса. [41]
В случае равновесных фазовых переходов флуктуации вблизи критической точки не только имеют большую амплитуду, но и распространяются на большие расстояния. Лемаршан и Николис [17] исследовали ту же проблему для неравновесных фазовых переходов. Кроме того, реагенты, содержащиеся в каждом из сосудов, могли диффундировать в соседние. Используя метод Маркова, Лемаршан и Николис рассчитали степень корреляции между числами заполнения двух различных сосудов веществом X. Можно было ожидать, что неупругие столкновения компонентов реакций, ведущие к химическим превращениям, в сочетании с диффузией приведут к хаотическому поведению системы. На рис. 5 - 7 приведено графическое изображение корреляционных функций системы до и вблизи критического состояния. Ясно, что вблизи критической точки между химическими реакциями, идущими на большом расстоянии друг от друга, имеют место корреляции. Данная система, как и системы, которые я рассматривал ранее, работает как единое целое, несмотря на то, что силы, обусловливающие химическое взаимодействие, являются близкодействующими. Хаос ведет к возникновению порядка. Более того, математические модели демонстрируют, что дальний временной порядок устанавливается только в тех случаях, когда число частиц N - ос. [42]
Страницы: 1 2 3