Воронежский государственный университет
инженерных технологий
Реферат
на тему:
«Самоорганизация
процессов в геологии,
биологии и экологии».
Выполнила
студентка 1-го курса
Балашова Анна
Содержание
Введение
1. Понятие
системы.
1.1. Системный подход и особенности
его применения..................................4-7
1.2. Простые и
сложные системы.......................................................................8-9
1.3. Основы синергетики...................................................................................9-11
2. Самоорганизация
2.1. Понятие самоорганизации.......................................................................12-14
2.2. Самоорганизация и самодезорганизация………………………………14-18
3. Происхождение жизни на Земле
3.1. Образование мантии
ядра Земли.............................................................19-23
Заключение
Использованная литература
Введение
В данном реферате рассмотрены:
Теория систем, три основных её принципа:
1. Принцип сильного звена активных систем.
Эффективность таких систем повышается
за счет одного сильного звена. 2. Принцип
обратных связей. 3. Принцип возникновения
новых свойств и функций при объединении
элементов в систему (принцип эмерджентности).
А также типы
систем: дискретный(корпускулярный), жесткий и централизованный.
Простые (в них входит небольшое число
переменных, и поэтому взаимоотношения
между ними поддаются математической
обработке и подчиняются универсальным
законам.) и сложные (состоят из большого
числа переменных и стало быть большого
количества связей между ними, чем оно
больше, тем труднее исследование объекта,
выведение закономерностей его функционирования),
саморегулирующиеся, диссипативные системы
Основы синергетики
(по определению ее создателя Г. Хакена – занимается
изучением систем, состоящих из многих
подсистем самой различной природы, таких
как электроны, атомы, молекулы, клетки,
нейтроны, механические элементы, фотоны,
органы животных и даже люди... это наука
о самоорганизации простых систем, о превращении
хаоса в порядок)
Вопросы самоорганизации, , понятие самоорганизации,
самоорганизация и самодезорганизация.
И происхождение жизни на Земле: образование
мантии ядра, три варианта аккумуляции
в процессе формирования Земли: 1).Гомогенная
аккумуляция; 2).Гетерогенная аккумуляция;
3). Частично гетерогенная аккумуляция
без резких перерывов в составе материалов,
строящих земной шар.
1. Понятие
системы
1.1 Системный подход
и особенности его применения.
«Общая теория систем»
и «системный подход» — это не синонимы. Общая теория систем является
наукой, формулирующей закономерности
и принципы, общие для самых различных
областей познания; системный подход —
методологией, в основе которой лежит
исследование объектов как систем.
Теория систем начинается с классификации
систем. Часто выделяют три типа систем:
дискретный (корпускулярный), жесткий
и централизованный. Первые два типа являются
крайними, или предельными. Системы, относящиеся
к «дискретному» типу, состоят в основном
из подобных элементов, не связанных между
собой непосредственно, а объединенных
только общим отношением к окружающей
среде. Жесткий тип систем можно рассматривать
как противоположный дискретному. Часто
эти системы отличаются повышенной организованностью
по сравнению с простой суммой их частей
и тем, что обладают совершенно новыми
свойствами. Разрушение одного отдельного
органа губит всю систему. Централизованный
тип систем содержит одно основное звено,
которое организационно, но не обязательно
геометрически, находится в центре системы
и связывает все остальные звенья или
даже управляет ими.
В теории систем можно выделить три основных
принципа.
1. Принцип сильного
звена активных систем. Эффективность
таких систем повышается за счет одного
сильного звена.
2. Принцип обратных
связей. Обратные связи являются также
фундаментальным понятием кибернетики
и потому рассматриваются в следующей
главе.
3. Принцип возникновения
новых свойств и функций при объединении
элементов в систему (принцип
эмерджентности). Эти свойства иногда
называют эмерджентными, они не могут
быть предсказаны на основе знания частей
и способа их соединения. Например, в состав
сахара входят только С, Н, О, которые сами
характерного вкуса сахара не имеют. Последний
появляется лишь тогда, когда эти три элемента
образуют определенную систему. Более
сложным примером являются 20 аминокислот,
которые не обладают свойством самовоспроизведения,
но бактерии, из которых они могут быть
составлены, таким свойством обладают.
В подобных «крайних случаях» выявляются
элементарные системы, лишенные элементов
и структуры в данной объектной области.
Например, элементарная биологическая
система — клетка — не имеет биологических
элементов, хотя и содержит химические
и физические компоненты; элементарная
геологическая система — минерал — тоже
не имеет геологических элементов и структуры,
но обладает кристаллохимической структурой
и разного рода компонентами.
Теория систем привела к появлению общего
системного подхода, согласно которому
Вселенная в пределах космологического
горизонта представляет собой самую крупную
из известных науке систем. В процессе
своего развития Вселенная создает определенные
подсистемы, характеризующиеся различными
масштабами, открытостью и неравновесностью.
Внешней средой, соответствующей Вселенной,
является, скорее всего, физический вакуум
и нейтринное «море». Благодаря исследованиям
философов советского периода было показано,
что системный и диалектический методы
имеют между собой много общего. В качестве
примеров можно продемонстрировать принципы,
выделяемые в системном анализе.
Так, И. В. Блауберг, В. Н. Садовский, Э. Г.
Юдин выделили следующие принципы:
1)описание части с учетом ее места в целом;
2) проявление частями разных свойств и
характеристик в зависимости от уровня
(отношения) расположения части в целом;
3) зависимость элемента от среды;
4) взаимозависимость и взаимосвязь части
и целого (часть обусловливает целое и
наоборот);
5) в объекте действует не только механическая
причинность, но и система причинных связей,
которая выступает как целесообразность;
6) источник преобразования целого (системы)
лежит внутри него. Вместе с тем М. С. Каган
считает, что изучение сложнодинамической
системы требует сопряжения трех плоскостей
ее исследования: предметной, функциональной и исторической.
Все эти принципы и плоскости в той или
иной степени входят в принципы диалектики.
Системный подход (метод) находится как
бы между редукционизмом и холизмом. Редукционизм обеспечивает
сведение какого-либо явления к его фундаментальным
неделимым составным частям, например
в атомизме — к неделимым атомам. В этом
подходе части превалируют над целым. Холизм провозглашает,
что целое всегда предшествует частям
и всегда важнее частей. Это направление
активно развивается в организмических
философских концепциях, в которых организм
рассматривается как открытая система,
характеризующаяся наличием всех типов
обмена между системой и средой, включая
обмены веществом и энергией. Применение системного
анализа предполагает реализацию следующих
этапов исследований (или методологических
требований).
1. Выделенные элементы первоначально
берутся сами по себе, вне исследуемого
целого, в том виде, в каком они существуют
в качестве самостоятельного материального
образования.
2. Исследуется структура устойчивых связей,
возникающих между элементами в результате
их взаимодействия.
3. Структура становится системой координат
для дальнейших исследований. Таким
образом, поведение каждого элемента целостного
объекта, его воздействие на другие элементы
следует объяснять не из него самого, а
из структуры целого, учитывая расположение
всех других элементов, их взаимосвязь,
качественные и количественные характеристики.
Особое значение системного метода заключается
в том, что он соединяет философию и частные
науки. Одной из попыток продолжить разработку
этого метода является развитие общей
типологии систем. Особый интерес представляет
использование системного метода в гуманитарной
сфере. Так, например, культуру в качестве
системы рассматривают как состоящую
из четырех основных подсистем: религии,
науки, искусства и образования. Ясно,
что все эти подсистемы имеют различную
элементную основу и разное структурное
устройство. У них различные знаковые
сущности, степень консервативности, зависимость
от внимания со стороны государства, разные
способности к скачкообразным изменениям
и т.д.
Системность является атрибутом материи
и, кроме того, важнейшей характеристикой
сознания Она есть всеобщая форма бытия.
Теория систем тесно связана с философской
категорией «целое», которая представляет
собой определенный конечный класс систем,
достигших в своем развитии зрелости,
завершенности. Понятие «целое» отражает
тот момент развития, когда процессы, характеризующие
восходящую и нисходящую стадии развития,
находятся в относительном равновесии.
Целое еще определяют как организованную
систему, и именно в связи с системой это
понятие приобретает свой полный смысл. Однако «системное
движение», общая теория систем и системный
метод не превратились в науку или философское
направление. Дело в том, что и определения
основных понятий, и формулировка принципов
достаточно «рыхлые», что обеспечило большую
общность этих подходов, но лишило их конкретного
исследовательского аппарата.
1.2 Простые и сложные системы.
Теория относительности, изучающая
универсальные физические закономерности
во Вселенной, и квантовая механика, раскрывающая
законы микромира, нелегки для понимания,
и, тем не менее, они имеют дело с системами,
которые с точки зрения современного естествознания
считаются простыми. Простыми в том смысле,
что в них входит небольшое число переменных,
и поэтому взаимоотношения между ними
поддаются математической обработке и
подчиняются универсальным законам.
Однако, помимо простых, существуют сложные системы
, которые состоят из большого числа переменных
и стало быть большого количества связей
между ними. Чем оно больше, тем труднее
исследование объекта, выведение закономерностей
его функционирования. Трудность изучения
таких систем объясняется еще и тем обстоятельством,
что чем сложнее система, тем больше у
нее так называемых эмерджентных свойств,
т.е. свойств, которых нет у ее частей и
которые являются следствием эффекта
целостности системы.
Подобные сложные системы изучает, например,
метеорология— наука о климатических
процессах. Именно потому, что метеорология
изучает сложные системы, процессы образования
погоды гораздо менее известны, чем гравитационные
процессы, что, на первый взгляд, кажется
парадоксом. Действительно, чем можно
точно определить, в какой точке будет
находиться Земля или какое-либо другое
небесное тело через миллионы лет, а предсказать
погоду на завтра удается не всегда. Потому,
что климатические процессы представляют
гораздо более сложные системы, состоящие
из огромного количества переменных и
взаимодействий между ними.
Разделение систем на простые и сложные
является фундаментальным в естествознании.
Среди всех сложных систем наибольший
интерес представляют системы с так называемой
обратной связью. Это еще одно важное понятие
современного естествознания.
1.3 Основы синергетики.
Синергетика (это понятие означает кооперативность,
сотрудничество, взаимодействие различных
элементов системы)- по определению ее
создателя Г. Хакена - занимается изучением
систем, состоящих из многих подсистем
самой различной природы, таких как электроны,
атомы, молекулы, клетки, нейтроны, механические
элементы, фотоны, органы животных и даже
люди... Это наука о самоорганизации простых
систем, о превращении хаоса в порядок.
В синергетике возникновение упорядоченных
сложных систем обусловлено рождением
коллективных типов поведения под воздействием
флуктуаций, их конкуренцией и отбором
того типа поведения, который оказывается
способным выжить в условиях конкуренции.
Как замечает сам Хакен, это приводит нас
в определенном смысле к своего рода обобщенному
дарвинизму, действие которого распространяется
не только на органический, но и на неорганический
мир.
Объект изучения синергетики, независимо
от его природы, обязан удовлетворять
следующим требованиям:
1) Открытость - обязательный обмен энергией
и (или) веществом с окружающей средой;
2) Существенная неравновесность - достигается
при определенных состояниях и при определенных
значениях параметров, характеризующих
систему, которые переводят ее в критическое
состояние, сопровождаемое потерей устойчивости;
3) Выход из критического состояния скачком,
в процессе типа фазового перехода, в качественно
новое состояние с более высоким уровнем
упорядоченности.
Скачок - это крайне нелинейный процесс,
при котором малые изменения параметров
системы (обычно они называются управляющими
параметрами) вызывают очень сильные изменения
состояния системы, ее переход в новое
качество. Например, при снижении температуры
воды до определенного значения она скачком
превращается в лед. Около критической
точки перехода достаточно изменить температуру
воды (управляющий параметр) на доли градуса,
чтобы вызвать ее практически мгновенное
превращение в твердое тело. Первоначально
сферой приложения синергетики была квантовая
электроника и радиофизика. Примером самоорганизации
может служить система, изучаемая в разделах
квантовой электроники,- лазер. Этот прибор
создает высокоорганизованное оптическое
излучение. Традиционные источники света
- лампы накаливания, газоразрядные лампы
- создают оптические излучения за счет
процессов, подчиняющихся статистическим
законам. Так, в нагретой до высокой температуры
среде возбужденные атомы и ионы спонтанно
излучают кванты света с различными длинами
волн во всех направлениях. Только малую
часть из них мы воспринимаем как видимый
свет. Уровень организации подобной среды
крайне низок, упорядоченность мала. Для
лазерной активной среды, которая должна
в принципе находиться в сильно неравновесном
состоянии, характерна высокая упорядоченность
атомных, ионных или молекулярных избирательно
возбуждаемых состояний, что достигается
направленным введением в среду организованного
потока энергии (накачка). При выполнении
определенного условия в среде лавинообразно
нарастает вынужденное излучение почти
монохроматических квантов света, движущихся
в одном направлении. Лазерная генерация
возникает скачком после того, как плотность
вводимой в среду энергии накачки превысит
пороговое значение, зависящее от свойств
активной среды, характера накачки и параметров
оптического резонатора, в который помещают
активную среду для усиления эффекта.
Излучение выходит в виде узконаправленного
луча.
Подобные же процессы есть в химии - смешивание
жидкостей разных цветов, когда попеременно
получается жидкость то красного, то синего
цвета; в биологии - мышечные сокращения,
электрические колебания в коре головного
мозга, явление морфогенеза (отдельные
клетки бывают только недифференцированными,
специализация развивается в соответствующем
окружении других клеток), динамика популяций
(временные колебания численности видов)
и т.д.
Самоорганизующиеся системы обретают
присущие им структуры или функции без
какого бы то ни было вмешательства извне.
Обычно эти системы состоят из большого
числа подсистем. При изменении определенных
условий, которые называются управляющими
параметрами, в системе образуются качественно
новые структуры. Эти системы обладают
способностью переходить из однородного,
недифференцированного состояния покоя
в неоднородное, но хорошо упорядоченное
состояние или в одно из нескольких возможных
состояний.
Этими системами можно управлять, изменяя
действующие на них внешние факторы. Поток
энергии или вещества уводит физическую,
химическую, биологическую или социальную
систему далеко от состояния термодинамического
равновесия. Изменяя температуру, уровень
радиации, давление и т.д., можем управлять
системами извне.
Самоорганизующиеся системы способны
сохранять внутреннюю устойчивость при
воздействии внешней среды, они находят
способы самосохранения, чтобы не разрушаться
и даже улучшать свою структуру.
2. Самоорганизация
2.1. Понятие
самоорганизации.
В широком плане понятие самоорганизации
отражает фундаментальный принцип Природы,
лежащий в основе наблюдаемого развития
от менее сложных к более сложным и упорядоченным
формам организации вещества. Но у этого
понятия есть и более узкое значение, непосредственно
характеризующее способ реализации перехода
от простого к более сложному. В таком
значении самоорганизацией называют природные
скачкообразные процессы, переводящие
открытую неравновесную систему, достигшую
в своем развитии критического состояния
в новое устойчивое состояние с более
высоким уровнем сложности и упорядоченности
по сравнению с исходным. Критическое
состояние – это состояние крайней неустойчивости,
достигаемое открытой неравновесной системой
в ходе предшествующего периода плавного,
эволюционного развития.
Прежде чем привести примеры самоорганизации,
необходимо уточнить, что же считать усложнением
элементов и систем, их переходом от более
простых к более сложным формам.
Понятия «простой» и «сложный» всегда
относительны, их смысл выявляется только
при сопоставлении свойств родственных
объектов. Так, протон сложен относительно
кварков, но прост относительно атома
водорода; атом сложен относительно протона
и электрона, но прост относительно молекулы
и т.д. При этом мы видим, что сложные объекты
обладают новыми качествами, которых лишены
исходные простые элементы, составляющие
их. Таким образом. Природу можно представить
как цепочку нарастающих по сложности
элементов.
Процессы объединения «простых» элементов
с образованием «сложных» систем протекают
лишь при выполнении определенных условий.
Например, если температура (энергия) окружающей
среды превышает энергию связи двух частиц,
то они не смогут удерживаться вместе.
При снижении температуры до значений,
при которых энергия среды и энергия связи
частиц окажутся равными, наступает критический
момент, и дальнейшее снижение температуры
делает возможным процесс фиксирования
частиц (например, протона и электрона)
в атоме водорода.
Намного сложнее обстоит дело при соединении
атомов в молекулы. Здесь также существуют
пороговые значения параметров (температуры,
плотности), называемые критическими значениями,
которые отделяют область возможного
образования от области, где этот процесс
невозможен.
Затем идут новые уровни сложности и упорядоченности
вещества. Наиболее высокий уровень упорядоченности,
известный науке, демонстрирует феномен
жизни и порождаемый им разум. Долгое время
считалось, что феномен жизни противоречит
господствовавшим физическим представлениям
о стремлении материи к хаосу. Жизнь представлялась
упорядоченным и закономерным поведением
материи, основанным не только на тенденции
переходить от упорядоченности к неупорядоченности,
но частично и на существовании упорядоченности,
которая поддерживается все время. Эта
проблема впервые была четко сформулирована
в книге известного физика-теоретика Э.
Шредингера «Что такое жизнь?». Анализ,
проделанный им, показывал, что феномен
жизни разрушает постулат о единственной
тенденции развития вещества - от случайно
возникшей упорядоченности к неупорядоченности,
рождённый классической термодинамикой.
Живые системы оказались способны поддерживать
упорядоченность вопреки «естественной»
тенденции.
После выхода книги Шредингера создалась
любопытная ситуация: за живым веществом
признавалась способность проявлять как
тенденцию к разрушению упорядоченности,
так и тенденцию к её сохранению. А за неживой
природой по- прежнему признавалась только
одна тенденция – неизбежно разрушать
любую упорядоченность, возникшую в результате
случайных отклонений от равновесия. И
лишь сравнительно недавно стало ясно,
что тенденция к созиданию, к переходуот
менее упорядоченного состояния к более
упорядоченному, то есть самоорганизация,
присуща неживой природе в той же мере,
что и живой. Нужны лишь подходящие условия
для её проявления. Выяснилось,
что все разномасштабные самоорганизующиеся
системы, независимо от того, каким разделом
науки они изучаются, будь то физика, химия,
биология или социальные науки, имеют
единый алгоритм перехода от мене сложных
и менее упорядоченных к более сложным
и более упорядоченным состояниям. Тем
самым открывается возможность единого
теоретического описания подобных процессов
во времени и пространстве. Разработка
теории самоорганизации началась буквально
в последние годы, причем по нескольким,
сходящимся направлениям. Это синергетика
(Г. Хакен), термодинамика неравновесных
процессов (И. Пригожин), теория катастроф
(Р. Том). Изложим кратко сущность этих
теорий, практическое значение которых
теперь уже никто из ученых не отрицает.
2.2. Самоорганизация
и самодезорганизация
Одной из особенностей развития
наук на современном этапе является тенденция
к их интеграции, то есть объединению методов
разных наук и установлению их общих закономерностей.
Это проявляется в том, что достаточно
часто возникают и решаются задачи, охватывающие
достаточно далекие области знания. При
этом рождаются общие понятия, терминология,
методы.
Идея структурного единства мира, выражающегося
в различной степени подобия различных
классов явлений, овладевает современным
научным мышлением не меньше, чем идея
единой физической картины мира. Понятно,
что подлинно комплексную картину мира,
включающую в себя физическую, химическую,
биологическую, социальную и другие формы
движения материи в качестве фрагментов,
можно создать только на основе науки,
методы которой позволяют проникнуть
в глубь структур, общих для всех наук.
Ньютоновская физика представляла мир
как гигантский механизм, спроектированный
по замыслу Всевышнего. Вселенная выглядела
восхитительным автоматом, в котором не
оставалось места случайностям, и если
случай все-таки время от времени подстерегал
человека, то лишь вследствие его ошибок,
нерадивости или невежественности.
Конечно, кроме наук, которые позволяют
достаточно точно прогнозировать события
в сравнительно простых частных случаях
(таких как теоретическая механика), существует
еще и теория вероятностей, которая помогает
предсказывать поведение систем в более
сложных случаях. Вот если бы было возможно
знать, например, точное распределение
масс в игральной кости, все силы, приложенные
к ней, начальное положение и скорость
кости, определяемые бросающей ее рукой,
и практически мгновенно интегрировать
уравнения движения кости на компьютере,
то теорию вероятностей для вычисления
шансов на благоприятный исход при игре
в кости не нужно было бы и использовать.
Но опыт показывает, что природе свойственны
скорее непредсказуемые причуды, нежели
поведение раз и навсегда заведенного
автомата. Капризы погоды, неожиданные
социальные потрясения, внезапные экономические
коллапсы — все это наблюдалось ранее
и наблюдается теперь и не свидетельствует
о жесткой предопределенности событий.
В связи с этим в последнее время физики
и математики стали сомневаться в том,
что все можно спрогнозировать, хотя бы
и чисто гипотетически. Оказалось, что
даже очень простые физические объекты
(например, пара шаров на бильярдном столе)
обнаруживают случайное поведение, и даже
если собрать и обработать огромное количество
информации, то от случайности все равно
избавиться нельзя. Непредсказуемость
принципиальна, во всяком случае в простых
системах. Другое дело — в квантовой механике:
здесь случайность присутствует по своей
физической сути, вероятностный характер
квантово-механических предсказаний всегда
оправдывается и всегда удивляет.
В настоящее время в физике достаточно
часто приходится рассматривать случайности двух
типов: первый — когда частиц, степеней
свободы, событий или предметов так много,
что в их поведении практически невозможно
разобраться, второй — когда в рассматриваемых
динамических системах сколь угодно малые
неопределенности в их состоянии усиливаются
со временем и поэтому прогнозирование
их поведения практически невозможно.
Примером первого типа случайностей является
поведение газа, а примером второго типа
— так называемый хаос. В частности, подсчитано,
что газ в объеме литровой банки содержит
примерно 1022 молекул. Очевидно, ни один
компьютер не может рассчитать траектории
такого числа сталкивающихся друг с другом
частиц. Но даже если бы с помощью какого-нибудь
фантастического суперкомпьютера и удалось
бы проинтегрировать все связанные между
собой уравнения движения в общем виде,
то совершенно невозможно было бы подставить
в решение уравнений начальные условия:
координаты и скорости всех 1022 молекул
в какой-то момент времени. Именно поэтому
для описания «больших» — макроскопических
— систем физики используют такие усредненные
статистические или термодинамические
характеристики, как температура, давление,
свободная энергия, и некоторые другие.
Многие сценарии возникновения и поведения
хаоса изучают физики, математики, химики,
биологи, эколога, специалисты других
отраслей знаний. Существует довольно
много примеров перехода к непредсказуемому
поведению систем — хаосу. Например, непредсказуемые
колебания численности рыб или комаров
могут быть следствием хаотического поведения
соответствующих динамических систем.
Иногда приходится рассматривать обратные
переходы — от хаоса к порядку. Самый типичный
пример такого перехода — лазер: начиная
с некоторого «порога» возбуждения, он
генерирует упорядоченное (когерентное)
световое излучение. Другим примером возникновения
порядка из хаоса является так называемый
биологический морфогенез. Последний
представляет собой образование пространственно-временных
структур в совершенно однородной биологической
среде, например правильных узоров на
крыльях бабочек или регулярных полос
на шкурах зебр и тигров.
Наконец, существуют системы, в которых
порядок и хаос чередуются. Классическим
примером этого случая являются химические
реакции Белоусова-Жаботинского. В последних,
как было отмечено выше, наблюдаются колебательные
процессы, позволяющие называть подобные
реакции «химическими часами».
В современной науке «порядок» и «хаос»
— вполне определенные понятия. Насколько
важно изучать хаос и переходы в это состояние
из равновесия, показывает пример энергетической
катастрофы в Нью-Йорке, когда в 1977 году
из-за неожиданно возникшего дисбаланса
между выработкой и потреблением электроэнергии
энергетическая система города перешла
в хаотическое состояние, ее поведение
стало беспорядочным и непредсказуемым.
Город погрузился во тьму, остановились
фабрики, заводы, мелкие предприятия, поезда
«подземки», застряли между этажами кабины
лифтов, отключились сложные больничные
устройства, поддерживавшие жизнь больным.
Огромный город охватила паника, «физический»
хаос породил хаос социальный. Он продолжался
более суток.
Упорядоченность и хаос... Две крайности,
наблюдаемые в реальном мире. С одной стороны,
четкая, подчиняющаяся определенному
порядку смена событий: движение планет,
вращение Земли, появление комет, размеренный
стук маятников, поезда, идущие по расписанию.
С другой стороны, хаотическое метание
шарика в рулетке, броуновское движение
частиц под случайными ударами «соседей»,
беспорядочные вихри турбулентности,
образующиеся при течении жидкости с достаточно
большой скоростью. До недавних пор для
любой отрасли техники, для любого производства
было характерно стремление организовывать
работу всех аппаратов и устройств в устойчивом
статическом режиме. Порядок, равновесие,
устойчивость всегда считались чуть ли
не главными техническими достоинствами.
Первыми преодолели этот психологический
барьер строители: они стали закладывать
в конструкции мостов, башен, высотных
зданий элемент неопределенности — возможность
совершать колебания.
Неупорядоченные процессы могут приводить
к катастрофам. Например, на самолетах
при неправильном выборе профилей крыльев
или хвостовых оперений в полете может
возникнуть сочетание крутильных и изгибных
не упорядоченных колебаний, так называемый
флаттер. На определенных скоростях флаттер
приводит к разрушению самолета в целом.
Конструктивные методы, препятствующие
возникновению флаттера, позволила разработать
теория неустойчивых колебаний, созданная
выдающимся российским математиком —
академиком М. В. Келдышем.
В природе протекает множество хаотических
процессов, но далеко не всегда они воспринимаются
как хаос. Поэтому наблюдаемый мир кажется
нам вполне стабильным. Наше сознание,
как правило, интегрирует, обобщает информацию,
воспринимаемую органами чувств, и поэтому
мы не видим мелких «дрожаний»— флуктуаций
— в окружающей нас природе;) самолет надежно
держится в воздушных турбулентных вихрях,
хотя они неупорядоченно пульсируют; среди
огромного количества хаотических помех
в радиоэфире удается распознать нужную
информацию, отделить по определенным
статистическим закономерностям полезные
сигналы от «шумов» и т. д.