Синергетика – как основа нового мироведения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

 

 

 

Тема: Синергетика  – как основа нового мироведения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Санкт –  Петербург

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

Стр.

Введение                                             3

Общее представление  о синергетике                    5

Концепции самоорганизации                              6

Самоорганизация в живой и неживой природе          11

Принцип универсального эволюционизма               15

Путь к единой культуре                               17

Соотнесение логистики  с эффектом синергии            19

Заключение                                           23

Список литературы                                    24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Куда и  как течет  история науки? Каким  образом   происходит прирост научного знания? Некоторые результаты научного творчества     становятся событиями в  науке, попадают в анналы истории науки или даже образуют вехи, поворотные  пункты   ее  развития.  А другие, напротив, остаются незамеченными,  забываются,  отпадают как пустая порода, фактически выполняют только  роль  «почвы»,  на которой вырастают стройные  научные системы.   

       Прирост  научного знания осуществляется  постепенно и непрерывно, накапливаются зерна абсолютной  истины. Отброшенные   в результате  развития  науки  гипотезы являются ее пройденным этапом, оседают в лучшем  случае лишь в историко-научных  трудах. В рамках этого представления  развертывается и принцип соответствия:  новая  научная теория не отрицает полностью старую, а   включает ее как предельный (особого  рода частный) случай в своих рамках. Поэтому хотя конкретные научные     открытия предсказать невозможно, но  магистральное течение науки в общих чертах представимо.

       Линейные  представления  о  научном  прогрессе, думается,  все же  в  ряде случаев  неправомерно   упрощают  ход развития науки.  Замысел  настоящей работы состоит  в том, чтобы показать возможность  иного,  нетрадиционного взгляда  на   историческое   развитие научного   знания. Такой взгляд основывается на моделях и методологических  следствиях   теории самоорганизации   -   синергетики   - интенсивно  развивающегося  ныне  направления  междисциплинарных  научных исследований.

   Оно   возможно,   ибо   синергетика направлена на раскрытие универсальных механизмов  самоорганизации сложных систем, как природных, так и человекомерных.     

   В свете синергетики открываются  возможности  значительно углубить и развить далее этот подход.

       Есть  основания  предположить, что  в связи   с    интенсивным  развитием синергетики в науке  происходит сейчас не меньшая, а, скорее всего, даже более глубокая и масштабная по своему характеру  революция, чем научная революция,  вызванная  возникновением на   рубеже    нашего   века   теории относительности и квантовой механики.

    Синергетика   вводит   принципиально новое видение  мира и новое понимание процессов  развития. Оно   ново в сравнении с тем  преобладающим способом   видения  мира, который господствовал на  протяжении  предшествующих  столетий в классической науке- науке  Ньютона  и  Лапласа. Картина мира  классической  науки - лапласовский детерминизм - выглядит с современной точки зрения, по остроумному замечанию  И.  Пригожина, почти как «карикатура на эволюцию».

    Синергетика   основана   на   идеях системности   или,   можно   сказать, целостности мира  и научного знания о нем, общности  закономерностей развития   объектов всех   уровней материальной и  духовной организации, нелинейности (многовариантности и необратимости)  развития, глубинной взаимосвязи хаоса и порядка      (случайности и необходимости).

     Синергетика  дает  новый  образ  мира.  Этот мир  сложно организован.  Он открыт, т.е.  является  не  ставшим,  а становящимся, не просто  существующим, а непрерывно  возникающим   миром.  Он эволюционирует по  нелинейным законам.  Последнее  означает,  что  этот  мир       полон  неожиданных поворотов, связанных с выбором путей дальнейшего развития. Оказывается, нелинейное и хаотическое - это правила в природе и обществе, а  линейное и упорядоченное -  это   скорее  исключения,  которые ученые привыкли считать правилом.

     Существует фундаментальная   общность   образцов паттернов) саморазвития и самоорганизации     систем      самой различной природы,  что и  составляет предмет синергетики.

       Открывая в общем виде образцы перехода от хаоса к порядку, синергетика дает возможность по-новому взглянуть  даже на старые эпистемологические проблемы. Но особо  ценно то, что синергетика может  ставить   перед   психологами, когнитологами, эпистемологами  новые, нестандартные  вопросы, открывающие перспективные  шаги   исследований  в специальных областях. Видение когнитивных  процессов  через  призму синергетических   представлений позволяет пролить дополнительный свет на природу  и механизмы  интуиции, на исторический  ход инновационных процессов,   скажем,    на    феномен  одновременных (параллельных) открытий в науке,  а в  связи с этим прояснить такие культурологические  клише,  как «дух   времени»,   «идея   витает   в воздухе» и т.п.

     Если предельно кратко охарактеризовать сущность синергетического   видения научного прогресса,  то  акцент  падает  всего  лишь  на   три  основные   идеи:   а)принципиальная открытость (незамкнутость) систем научного знания,  б)нелинейность научного прогресса,     в)самоорганизация  систем.

 Нелинейность развития научного  знания может  быть развернута посредством идей многовариантности, альтернативности путей  развития  науки  (разнообразия подходов, направлений,  традиций  как предпосылки прогресса),  идеи необратимости эволюции и идеи вариации  темпов эволюции науки.

 

Общее представление о синергетике.

Одно из самых  поразительных явлений и наиболее интригующая из проблем, с которыми сталкиваются ученые, - спонтанное образование высокоупорядоченных структур из зародышей или даже из хаоса. В повседневной жизни мы встречаемся с подобными явлениями, когда наблюдаем развитие растений и животных. Рассматривая их в гораздо больших масштабах времени, ученые приходят к проблемам эволюции и, в конце концов, к вопросу о происхождении живой материи. Наряду с попытками понять или в некотором смысле объяснить эти чрезвычайно сложные биологические явления естественно возникает также и вопрос о возможности обнаружения процессов самоорганизации в гораздо более простых системах неживого мира.

В последние годы накопилось много примеров физических и химических систем, в которых из хаотических состояний возникают высокоупорядоченные пространственные, временные или пространственно-временные структуры. Как и в живых организмах, такие системы могут функционировать лишь за счет подвода к ним потока энергии (и вещества). В отличие от машин, сконструированных человеком, которые рассчитаны на определенный тип функционирования, вышеупомянутые структуры образуются спонтанно: они самоорганизуются. Для многих специалистов оказалось неожиданным то, что большое число таких систем проявляет поразительные аналоги в поведении при переходе от неупорядоченного состояния к упорядоченному. Это — сильный аргумент в пользу того, что функционирование таких систем подчиняется одним и тем же фундаментальным принципам.

В самоорганизующихся систем процесс самоорганизации идет обязательно с участием большого числа объектов (атомов, молекул или более сложных образований) и, следовательно, определяется совокупным кооперативным действием. Чтобы подчеркнуть это обстоятельство, профессор Г.Хакен (Штутгартский университет, Германия) ввел специальный термин «синергетика». Это название происходит от греческого «sуnеrgeia», что означает совместное, или кооперативное, действие. Впервые этот термин был введен, и именно в этом смысле, великим английским физиологом Шеррингтоном около ста лет тому назад в ходе исследования мышечных систем и управления ими со стороны спинного мозга.

Синергетика возникла на стыке  нескольких наук (физики, химии, биологии, социологии и т.д.) и изучает такое совместное действие отдельных частей какой-либо неупорядоченной системы, в результате которого происходит самоорганизация — возникают макроскопические пространственные, временные или пространственно-временные структуры. Изучается и обратное явление — переход от упорядоченного состояния к хаосу.

Речь идет о целом ряде естественнонаучных концепций, возникших  в 60-70-х годах нынешнего столетия и объединяемых под названием «концепции самоорганизации».

В указанных концепциях заявлен  новый образ мысли, новый взгляд на мир. Эти идеи изложены в трудах профессиональных философов, опирающихся на оригинальные научные исследования и на их популярные изложения. Нельзя не отметить, что массив этих публикаций, порожденных концепциями самоорганизации, достаточно велик. Он соизмерим с тем массивом философской и вообще мировоззренческой литературы, который вырос в первой половине нынешнего столетия из теории относительности и квантовой механики, а в начале второй половины - из концепций кибернетики.

          

Концепции самоорганизации.

В начале 50-х  и в 70-е годы нынешнего столетия формулируются кибернетические концепции самоорганизации, называемые в дальнейшем классическими. Эти концепции, отвечающие стандартной кибернетической идеологии с ее акцентировкой понятия управления, а стало быть, и цели, стоящей перед системой. Управлением в этом контексте называется агрегат, принадлежащий кибернетической системе и обеспечивающий выполнение ее функционирования. Самоорганизация в классическом кибернетическом смысле этого слова - это процесс структурирования системы, управляемый изнутри этой системы.

В 60-е годы в  кибернетике возникает новое, неклассическое, понятие самоорганизации, в котором понятие управления утрачивает свое прежнее значение. Так, например, Г. фон Ферстер, выдвинув принцип «порядок из шума», построил несколько моделей таких самоорганизующихся систем, в которых отсутствует специальный блок управления. Несколько раньше к понятию спонтанной самоорганизации в ходе функционирования системы близко подошел один из создателей кибернетики Н.Винер (1894-1964).

В 60-е и 70-е  годы на авансцену выходит понятие  диссипативной структуры, выдвинутое бельгийским ученым русского происхождения И.Р.Пригожиным с соавторами, и понятие самоорганизации как образования диссипативной структуры. И.Р.Пригожин с группой ученых работал над проблемами химической термодинамики. В центре их внимания находились колебательные химические реакции, представляющие собой своеобразные динамичные структуры - «химические часы» (примером колебательное реакции может служить некая обратимая реакция происходящая в однородной смеси и приводящая к периодическому повышению и понижению концентрации одного из участвующих в ней веществ). Обычно в термодинамике структурирование связывается с установлением термодинамического равновесия. Рассматривая колебательные химические реакции, Пригожий и его сотрудники «общались» со структурой, существовавшей вдали от состояния равновесия. С достижением равновесия химическая реакция останавливается. Они назвали ее диссипативной структурой, поскольку она осуществляется в условиях диссипации — рассеяния энергии в окружающую среду и поддерживается за счет ассимиляции системой энергии из окружающей среды. Диссипативная структура, таким образом, существует в условиях постоянного энергообмена между системой и окружающей ее средой, причем энергообмен может сочетаться и с массообменом.

Концепция диссипативных  структур была разработана Пригожным  на пути поэтапного обобщения классической термодинамики. Первоначально (50-е годы) Пригожий был занят прототипом того, что сейчас называется самоорганизацией, - стационарными состояниями, не слишком удаленными от термодинамического равновесия. Обобщая второе начало термодинамики, он нашел принцип, управляющий формированием этих стационарных состояний, -принцип минимума производства энтропии (эта теорема выражает своего рода инертность неравновесных систем: «если заданные граничные условия мешают системе достичь термодинамического равновесия, т.е. нулевого производства энтропии, то система переходит в состояние с наименьшей диссипацией»). Следующим этапом стала для Пригожина нелинейная неравновесная термодинамика, занимающаяся сильно неравновесными системами, в которых возникают диссипативные структуры. Здесь уже не проходил принцип минимума производства энтропии. Пригожин с соавторами выразил условие существования диссипативной структуры, применив величину второго порядка малости - избыточное производство энтропии. Это условие уже задействует не только собственно термодинамические факторы, но и кинетические факторы - химическое сродство и скорость химической реакции.

В конце 60-х и  начале 70-х годов с проектом новой  науки синергетики, описывающей  явления самоорганизации в сильно неравновесных системах, выступил немецкий физик Г.Хакен, работавший в области теории лазера.

Апелляция Хакена к лазеру не случайна: он был одним  из тех ученых, которые сделали основополагающий вклад в создание теории работы лазера – символа успехов прикладной физики и высоких технологий науки и техники второй половины 20-го века.

Лазер – это  прибор, в работе которого сочетаются естественное и искусственное, упорядоченное и неупорядоченное, квантовое и классическое...

Синергетика в образе лазера естественно осмысливается в духе инструментализма и неопрагматизма. Метафизике здесь места нет. Инструментализм самоопределялся в начальных стадиях своего возникновения именно как средство элиминации метафизических образов и представлений из системы научного познания.

Но вернемся к “лазерной парадигме” Хакена, рассматривая ее как новую коммуникативную среду, в которой заново открывается синергетическая связь психического, чувственного, ментального и телесного, материального как подсистем, вовлекаемых в процессы самоорганизации, в совокупности которых собственно и реализуется наше присутствие в этом меняющемся мире, наше становящееся бытие в нем, наше взаимодействие с собой и другими, взаимодействие, частью которого является и наша познавательная деятельность.