КГБ: Киевская городская библиотека		URL: http://lib.misto.kiev.ua/UKR/VPRAVA/BEZPEKA_ZHITTYEDIALNOSTI/BIOSFERA/naukovi_plini_v_sinergetike.dhtml

	НауковI плини в синергетике Уперше даний термiн використовував професор штудгартского унiверситету Г.Хакен у доповiдi Кооперативнi явища в сильно нерiвновагих i нефiзичних системах (в 1973 роцi). В 1975 роцi Западногерманское видавництво ”Шпрингер” замовляє Хакену книгу. Уже в 1977 роцi монографiя за назвою ”Синергетика ” виходить на нiмецькiй i англiйськiй мовах. В 1978 роцi книга була перевидана, а незабаром вийшла на японськiй i росiйськiй мовах. Видавництво ”Шпрингер” вiдкриває серiю ”Синергетика”, у якiй виходять всi новi й новi працi
 З тоï самоï конференцiï, на якiй уперше пролунав цей термiн, науковi зустрiчi по темi ”самоорганiзацiя” проходять кожнi два роки. ДО 1980 року було вже випущене п'ять об'ємних збiрникiв доповiдей цих конференцiй. А найвiдомiший i найстарший форум фiзикiв — Сольвеевский конгрес в 1978 роцi був цiлком присвячений проблемам самоорганiзацiï. У нашiй краïнi вперше конференцiя по синергетике пройшла в 1982 роцi. До теперiшнього часу в синергетике зложилося вже кiлька наукових шкiл. Вони пофарбованi в тi тони, якi привносять ïхнi прихильники, що йдуть до осмислення iдей синергетики з позицiï своєï вихiдноï дисциплiнарноï областi, будь те математика, фiзика, бiологiя або навiть обществознание.
 Одна iз цих шкiл — брюссельська школа лауреата Нобелiвськоï премiï И.Р. Пригожкина, що розробляє теорiю диссипативних структур, що розкриває iсторичнi передумови й свiтогляднi пiдстави теорiï самоорганiзацiï
 Також успiшно працює школа Г.Хакена, професори Iнституту синергетики й теоретичноï фiзики в Штутгарте. Вiн об'єднав бiльшу групу вчених навколо шпрингеровской серiï книг по синергетике, у рамках якоï до теперiшнього часу побачили свiтло вже бiльше 60 томiв
 Перу росiйського математика В.И. Арнольда й французького математика Р. Тома належать класичнi роботи, у яких розвивається математичний апарат для опису катастрофiчних синергетических процесiв. Цю теорiю називають по-рiзному: теорiя катастроф, особливостей або бифурикаций.
 Серед росiйських учених варто згадати також академiка А.А. Самарского й члена -корр. РАН С.П. Курдюмова. Ïхня школа розробляє теорiю самоорганiзацiï на базi математичних моделей i обчислювального експерименту на дисплеях комп'ютерiв. Ця школа висунула ряд оригiнальних iдей для розумiння механiзмiв виникнення й еволюцiï щодо стiйких структур у вiдкритi (нелiнiйних) середовищах (системах).
 Вiдомi також роботи академiка Н. Н. Моисеева, що розробляє iдеï унiверсального еволюцiонiзму й коеволюции людини й природи, роботи бiофiзикiв, членiв-кореспондентiв РАН М. В. Волькенштейна й Д. С. Чернавского.
 Настiльки велика розмаïтiсть наукових шкiл, напрямкiв, iдей свiдчить про те, що синергетика являє собою скорiше парадигму, чим теорiю. Це значить, що вона персонiфiкує певнi досить загальнi концептуальнi рамки, нечисленнi фундаментальнi iдеï, загальноприйнятi в науковому спiвтовариствi, i методи (зразки) наукового дослiдження
 Основнi положення теорiï самоорганiзацiï
 И наш мир, i все, що доступно в ньому спостереженню перетерплюють безперервнi змiни й ми спостерiгаємо його еволюцiю, що не припиняється. Всi подiбнi змiни вiдбуваються за рахунок сил внутрiшньоï взаємодiï, у всякому разi, нiяких зовнiшнiх стосовно нього сил ми не спостерiгаємо. Вiдповiдно до принципу Бору, що iснує ми маємо право вважати лише те, що спостережувано або може бути зроблено таким. Отже, подiбних сил не iснує. Таким чином, усе, що вiдбувається навколо нас, ми можемо вважати процесом самоорганiзацiï, тобто процесом, що йде за рахунок внутрiшнiх стимулiв, не потребуючi втручання зовнiшнiх факторiв, що не належать системi. До числа таких процесiв ставиться також i становлення й дiя Розуму, тому що вiн народився в системi в результатi ïï еволюцiï
 Таким чином, весь процес еволюцiï системи — процес самоорганiзацiï. Мир увесь час мiняється. Ми не можемо затверджувати, що процес самоорганiзацiï спрямований на досягнення стану рiвноваги (пiд яким розумiється абсолютний хаос), у нас немає для цього досвiдчених пiдстав, набагато бiльше даних для твердження зворотного — мир безупинно розвивається, i в цiй змiнi проглядається певна спрямованiсть, вiдмiнна вiд прагнення кравновесию. Для опису основ процесу самоорганiзацiï зручно (хоча й свiдомо недостатньо) використовувати термiнологiю дарвiнiвськоï трiади: спадковiсть, мiнливiсть, вiдбiр, додавши цим поняттям бiльше широкий змiст
 Мiнливiсть у цьому бiльше широкому змiстi — це вiчно присутнi фактори випадковостi й невизначеностi. Без припущення про безперервно дiючих випадкових факторiв, постiйна еволюцiя системи, що супроводжується появою нових якiсних особливостей, очевидно, неможлива
 Що стосується термiна спадковiсть, те вiн означає лише те, що сьогодення й майбутнє будь-якоï системи у свiтi залежить вiд його минулого. Ступiнь залежностi тоï або iншоï системи вiд минулого може бути кожний. Цей ступiнь залежностi вмовимося називати пам'яттю системи. У цiлком детермiнованих системах минуле однозначно визначає майбутнє ( можливо й зворотне — по сьогоденню визначити минуле).Такi системи — системи з нескiнченною пам'яттю (абсолютною спадковiстю).Це абстракцiя, але вона добре iнтерпретує деякi процеси в неживому свiтi — наприклад, той рух планет, що ми спостерiгаємо ( звичайно, лише на деяка , кiнцевому, правда дуже великому, iнтервалi часу
 Пам'ять системи у реальних системах у тому розумiннi, як ми неï визначили, найчастiше виявляється обмеженою: i нескiнченна пам'ять i ïï вiдсутнiсть — лише абстракцiï, якi зручнi для iнтерпретацiï. Прикладом системи, позбавленоï пам'ятi, є розвинений турбулентний рух
 Поняття принципiв вiдбору є самим важким серед понять дарвiнiвськоï трiади. Процеси самоорганiзацiï додержуються певних правил, законам. Це твердження — якесь емпiричне узагальнення, питання про походження цих правил лежить поза рацiоналiзмом, як i питання про народження Всесвiту
 До числа таких законiв ставляться насамперед закони збереження й 2-е початок термодинамiки (та й iншi закони теж). Таким чином, серед мислимо припустимих процесiв у неживiй природi iснують (спостережуванi, або доступнi спостереженню) лише певнi класи рухiв, що пiдкоряються певним правилам. Подiбного ж правила iснують у природi й суспiльствi. От цi правила й називають принципами вiдбору. Iншими словами, принципи вiдбору — це тi ж самi закони фiзики, хiмiï, бiологiï, закони суспiльного розвитку, якi з мислимо припустимих рухiв вiдбирають тi, якi ми й спостерiгаємося
 Отже, Всесвiт — безупинно, що еволюцiонує об'єкт (як i будь-якi його складовi). Але внутрiшнi стимули й можливостi розвитку Всесвiту, що визначають процеси самоорганiзацiï, обмеженi реальними рамками, берегами припустимих еволюцiйних каналiв
 Мова дарвiнiвськоï трiади при такому розширеннi змiсту надзвичайно унiверсальний. З його допомогою можна описати широке коло явищ, описати якiсний характер що вiдбувається. Але i його можливостi обмеженi, його необхiдно розширювати, наповнювати новими поняттями
 У першу чергу доцiльно ввести поняття механiзмiв, тобто сукупностi правил i iнтерпретацiй, що описують характер протiкання процесiв або ïхнiх класiв, видiляючи як самостiйнi поняття тi або iншi явища, якi будемо вiдносити до основ мови. Цi iнтерпретацiï, опираючись на тi або iншi поняття трiади, не замiняють ïх, але збагачують первiсний змiст i, як наслiдок, словниковий запас мови
 Розглянемо приклад Леонардо ейлера (кiнець XVIIIв.). Розглянемо колону, що перебуває пiд навантаженням. Якщо це навантаження не дуже велике, то в колони iснує єдине положення рiвноваги — вертикальне. При цьому мала змiна зовнiшнiх впливiв не змiнить даного положення рiвноваги. Нехай колона перебуває пiд дiєю випадкових поривiв вiтру, тодi вона в силу властивостей пружностi буде коливатися бiля свого вертикального положення
 Якщо збiльшувати навантаження, то амплiтуда й частота коливань будуть мiнятися, але ïхнiй характер буде тим же — коливання бiля того ж положення рiвноваги. Однак це протриває лише до тих пор. поки навантаження не досягне якогось критичного значення. Пiсля цього вертикальне положення рiвноваги втратить стiйкiсть (причому миттєво). Замiсть нього з'явиться безлiч нових положень рiвноваги. Ïхня сукупнiсть являє собою поверхню, утворену обертанням напiвхвилi синусоïди. Якщо пориви вiтру зберiгаються, то колона буде продовжувати коливатися бiля нового положення рiвноваги, але бiля якого — пророчити неможливо, причому неможливо в принципi, тому що це буде залежати вiд випадкового пориву вiтру в момент втрати стiйкостi. Описане явище, вiдкрите Л. ейлером, зветься бифурикации, термiн увiв А. Пуанкаре), а момент втрати стiйкостi — моментом бифурикации.
 Таким чином, при малих вертикальних навантаженнях колона має нескiнченну пам'ять — фiксуючи ïï положення в цей момент часу, ми можемо вiдновити всi ïï попереднi стани (знаючи, звичайно, поводження вiтру) у момент бифурикации система повнiстю втрачає пам'ять. Майбутнє залежить тiльки вiд мiнливостi вiтрового навантаження. Iнший приклад — ми б'ємо молотком по каменi. Вiд кожного удару той деформується, i ми можемо пророчити характер кожноï деформацiï, але ми не можемо сказати, на скiльки i яких осколкiв розлетиться камiнь, коли ми його розiб'ємося
 Явище бифурикации типово для бiльшостi процесiв, що розвиваються в часi. Момент бифурикации — якась абстракцiя, як i повна втрата пам'ятi. Бифурикация — теж процес, протяжний у часi, але триваючий досить малий його iнтервал, протягом якого вiдбувається якiсна перебудова властивостей системи, i визначальне значення в характерi подальшого розвитку мають випадковi фактори. У цих умовах пам'ять системи рiзко зменшується. Процеси бифурикации ми спостерiгаємо й у розвитку живоï речовини й у суспiльному життi. Революцiйнi процеси — типовi процеси бифурикации — у жоднiй революцiï нiкому не вдавалося пророчити характеру постреволюционного розвитку
 Сказане вище дозволяє дати наступну, досить унiверсальну схему еволюцiйного процесу. На початковому етапi еволюцiï вiдбувається повiльний розвиток властивостей системи. Цей процес бiльш-менш передбачуваний. У якийсь момент або зовнiшнiй вплив досягає критичного значення, або вiдбувається кумуляцiя внутрiшнiх сил (або те й iнше разом). При цьому параметри системи починають швидко змiняться, ранiше стабiльний стан рiзко знижує рiвень стабiльностi, i виникає можливiсть рiзних шляхiв розвитку. У цiй ситуацiï навiть незначний вплив може перевести еволюцiйний процес на новi рейки, розвиток потiм пiде по зовсiм iншiй лiнiï. Наступить новий спокiйна дiлянка, що у який- те момент знову може змiнитися новим процесом бифурикации.
 Бифурикационний механiзм вiдiграє найважливiшу роль у загальнiй еволюцiйнiй схемi. Саме вiн є джерелом росту розмаïтостi рiзних форм органiзацiï матерiï, а отже, i безупинно зростаючоï складностi ïï органiзацiï. Крiм того через iмовiрнiсний характер бифурикационного процесу, еволюцiя не може мати зворотного ходу, точнiше, iмовiрнiсть зворотного ходу еволюцiï прагне до нуля, а це має вiдношення до iншого фундаментального факту — вiдсутнiсть оборотностi не тiльки еволюцiï, але й часу. У цьому проявляється загальна спрямованiсть загального еволюцiйного процесу Отже, ми намалювали деяку, досить загальну схему процесiв самоорганiзацiï, загалом справедливу як для неживоï матерiï, так для живоï речовини й суспiльства. Незважаючи на спiльнiсть, ця схема дозволила виявити таку особливiсть еволюцiйних процесiв, як ïхня спрямованiсть. У своïй масi вони йдуть убiк ускладнення органiзацiï Всесвiту й росту розмаïтостi органiзацiйних форм. Дарвiн писав, що це має мiсце для живого миру. Як ми бачимо, це справедливо для будь-яких процесiв самоорганiзацiï, у тому числi й для Всесвiту вцелом.
 У процесi самоорганiзацiï вiдбувається безперервне руйнування старих i виникнення нових структур, нових форм органiзацiï матерiï, що володiють новими властивостями. Причому це якiсно не тi ж самi утворення, що вiдрiзняються тiльки геометричними розмiрами, формою або iншими фiзичними особливостями. У Всесвiтi виникають унiкальнi утворення, безупинно виникають новi перебудови (бифурикации), у результатi яких народжуються якiсно новi структури, що не мали дотепер аналогiв. Вони маю новi неповторнi властивостi. А як цi властивостi зв'язанi iз властивостями вихiдних елементiв, з яких складенi системи? Це дуже глибоке питання, що має як фiлософське, так i практичне значення
 Процеси об'єднання елементiв iдуть безупинно й на всiх рiвнях органiзацiï матерiального свiту — у неживiй i живiй природi, i в суспiльствi. Цей процес унiверсальний — тенденцiя до кооперативности пронизує всi поверхи свiтобудови. Тому має право на iснування гiпотеза про те, що процес виникнення нових форм органiзацiï матерiï визначається настiльки ж фундаментальними законами, як i закони збереження, i якi в загальному випадку не зводяться до аналiзу простих взаємодiй, що iснують серед елементiв системи, що народжується. Механiзми, якi визначаються цими законами, назвемо механiзмами складання.
 У результатi дiï механiзмiв складання виникають новi утворення, що володiють новими властивостями. У деяких випадках цi властивостi можна вгадати, опираючись на властивостi елементiв цих систем i, iнодi, деякi iншi мiркування, наприклад, т.зв. принцип мiнiмуму диссипации енергiï. Однак так буває далеко не завжди.
 Найпростiший приклад цьому — вода. Вона має аномальну залежнiсть щiльностi вiд температури, i ця властивiсть ми не можемо вивести iз властивостей атомiв (або молекулярних властивостей) водню й кисню, якi бiльш-менш вiдомi. Таким прикладам немає числа, особливо коли ми переходимо в сферу живоï речовини й суспiльних вiдносин. Феномен життя, видимо, неможливо звести до фiзико- хiмiчноï взаємодiï складових елементiв живого органiзму. Властивостi Розуму, найiмовiрнiше, несводими до властивостей нейронiв, з яких складається мозок. Пояснити поводження юрби властивостями вхiдних у неï людей — теж практично неможливо.


URL: http://lib.misto.kiev.ua/UKR/VPRAVA/BEZPEKA_ZHITTYEDIALNOSTI/BIOSFERA/naukovi_plini_v_sinergetike.dhtml