 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
104
критического уровня накачки, при котором возникает упорядоченное, монохроматическое
излучение.
«Повсюду, куда ни посмотри, обнаруживается эволюция, разнообразие форм и неустойчивости.
Интересно отметить что такая картина наблюдается на всех уровнях – в области элементарных
частиц, в биологии, в астрофизике», – так считает один из основоположников термодинамики
неравновесных процессов, лауреат Нобелевской премии 1977 г. бельгийский физик и
физикохимик И.Л. Пригожий (р. 1917).
Сложная неравновесная система может перейти из неустойчивого в одно из нескольких
дискретных устойчивых состояний. В какое именно из них совершится переход – дело случая. В
системе, пребывающей в критическом состоянии, развиваются сильные флуктуации, при одной из
которых инициируется скачок в конкретное устойчивое состояние. Процесс скачка однообразный
и необратимый. Критическое значение параметров системы, при которых возможен переход в
новое состояние, называется точкой бифуркации.
Самоорганизация включает случайное и закономерное в развитии любых систем, в котором
можно выделить две фазы: плавную эволюцию, ход которой достаточно закономерен и
детерминирован, и скачок в точке бифуркации, протекающий случайно и поэтому случайно
определяющий последующий закономерный эволюционный этап вплоть до следующего скачка в
точке бифуркации. Прямое отношение к концепции самоорганизации имеет математическая
теория катастроф, описывающая различные скачкообразные переходы, спонтанные качественные
изменения и т. п. В теории катастроф применяется довольно сложный математический аппарат –
топологическая теория динамических систем.
Концепция развития
Концепция развития процессов в природе включает три положения: системность, динамизм и
самоорганизацию.
Системность заключается в упорядоченной, структурной организации материи, при которой
Вселенная – самая крупная из известных науке систем, на определенных этапах развития которой
образуются разномасштабные подсистемы, характеризуемые открытостью и неравновесностью.
Внешней средой для любой подсистемы служит материальная подсистема более крупного
масштаба, с которой она обменивается энергией и веществом. Предполагается, что внешней
средой для Вселенной служит физический вакуум. Любая подсистема Вселенной, например,
галактика, Солнечная система, планета, биосфера, человек и т. д. представляет собой целостное
материальное образование, обладающее определенной автономией и собственным путем развития,
но остающаяся неотъемлемой составной частью целого.
Для системы любого масштаба характерен динамизм, означающий ее развитие, движение. Без
развития, без движения невозможно существование реальной системы, вне зависимости от
степени ее упорядоченности.
В процессе развития присущая материальным системам способность к усложнению приводит к
образованию упорядоченных структур, т. е. происходит самоорганизация систем. В усложнении
систем различают два взаимосвязанных механизма: объединение частей и разделение
(фракционирование) систем. Такие механизмы характерны для всех уровней сложности и
упорядоченности, начиная с микромира и кончая крупномасштабными структурами Вселенной.
На разных уровнях сложности системы в основе развития лежат силы, казалось бы, разной
природы, но в конечном счете сводящиеся к четырем фундаментальным взаимодействиям. Так, на
ядерном уровне организации материи сильное взаимодействие выступает в роли ядерных сил,
объединяющих нуклоны в ядра, а слабое взаимодействие – в роли их радиоактивного распада. На
атомном уровне функции объединения и фракционирования выполняет электромагнитное
взаимодействие в форме притяжения разноименных и отталкивания одноименных электрических
зарядов. На молекулярном уровне электромагнитное взаимодействие обеспечивает химическую
связь. В основе объединения и фракционирования структур Вселенной лежат гравитационные и
электромагнитные силы.
Поиск истоков самоорганизации требует более глубокого, чем сегодня, проникновения вглубь
строения вещества.
Для направленного развития любая система должна обладать способностью накапливать,
хранить и использовать информацию, а это означает, что неотъемлемой частью самоорганизации