Современные научные концепции (базовые знания) Когда говорят о современном естествознании, имеют в виду: 1. квантовую теорию 2. теорию относительности 3. теорию коллективных явлений или синергетику. 4. теорию катастроф Разработка теории самоорганизации началась в последние годы по нескольким направлениям: -синергетика (Г. Хакен); -термодинамика неравновесных процессов (И. Пригожин); -теория катастроф (Р. Том). Синергетика - наука о самоорганизации простых систем, о превращении хаоса в порядок. Понятие синергетика означает кооперативность (содействие, сотрудничество), взаимодействие различных элементов системы. Коллективные свойства, на самом деле, рассматривались гораздо ранее, еще в начале прошлого века. В гетерогенном катализе были отмечены при рассмотрении концертного и нелинейного механизма при кооперативной работе активных центров (мультиплеты Баландина и активные ансабли Кобозева). В работах А.М. Илолова с сотр. отмечено кооперативное действие катализатора и инициатора подобно ферментативному катализу, когда инициатор является составной частью биологического катализатора. Самоорганизация - это природные скачкообразные процессы, переводящие открытую неравновесную систему, достигшую критического состояния в своем развитии, в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности и упорядоченности по сравнению с исходным. Синергетика возникла в результате исследования процессов развития в различных системах – гидродинамических, химических, биологических и других. Было обнаружено, что в этих системах в неравновесных условиях спонтанно происходит переход от менее упорядоченных и сложных форм организации к более сложным и упорядоченным. Причём во всех системах алгоритм перехода оказался одним и тем же, и описывался он одними и теми же математическими уравнениями. По этой причине мы можем утверждать, что принципы синергетики имеют глобальный характер, и претендуют на роль универсального природного закона. Различают два типа самоорганизации: 1-й, когда в системе не появляется качественно новых элементов и наблюдается их перекомбинация, сочетание элементов или изменение их количества (в неживой природе - образование галактик, вихрей, химические автоколебательные реакции, лазеры, неравновесные фазовые переходы и пр.); 2-й - в системе появляются качественно новые элементы, так называемые бифуркационные точки роста (в живой природе - образование видов, зарождение жизни, появление человека и пр.). Самоорганизующиеся системы способны сохранять внутреннюю устойчивость при воздействии внешней среды, они находят способы самосохранения, чтобы не разрушаться и даже улучшать свою структуру. В отсутствии самоорганизации наблюдается быстрое установление однородного состояния; все части простой системы тождественны между собой, везде все одинаково, симметрично, однородно. Именно в этом различие в самоорганизации в живой и неживой природе. Самоорганизация в неживых системах возможна при появлении катализатора и инициатора. В живой системе комбинация катализатора с инициатором называется репликатором. Репликатор, таким образом, это высшая форма проявления инициированного катализа. С наибольшей вероятностью такой катализ характерен для ферментов и др. катализаторов биологического происхождения. синергетикА. Большой вклад в исследование коллективных явлений в открытых системах был сделан И. Пригожиным, разработавшим так называемую нелинейную динамику и доказавшим, что неравновесие в термодинамической системе может быть причиной возникновения порядка. Если от рассмотрения замкнутых систем перейти к рассмотрению открытых, обмениваются энергией с окружающей средой, то возможно усиление флуктуаций, в результате которого в хаотической системе возникает упорядоченность, структура. Пожалуй, наиболее наглядным примером является образование перистых облаков. Облака - это мельчайшие частички жидкой воды или твердого льда, находящиеся в сложной системе воздушных потоков, и обычное кучевое облако, несмотря на опознаваемую форму (паттерн), структуры все же не имеет. Однако в определенных условиях она возникает, и появляются перистые облака с правильным чередованием равноотстоящих перьев. Это так называемый кооперативный эффект. Нечто подобное происходит и в такой непохожей системе, как лазер, где в результате кооперативного эффекта происходит согласованное излучение электромагнитных волн. С этой точки зрения процессы лазерной генерации были исследованы Г. Хакеном. И в случае фазовых переходов, сопровождающихся сменой симметрии, также играют роль кооперативные эффекты, и в химических реакциях особого рода. Таким образом, налицо образование структур в неживой материи, то есть свойство, которое считалось присущим лишь живому веществу. Самоорганизация проявляется в форме гигантской коллективной флуктуации, поведение которой не может быть описано в рамках традиционной статистической физики. В состоянии такого перехода элементы системы ведут себя коррелированно, хотя до этого они пребывали в хаотическом движении. Такое совместное взаимодействие частиц с образованием структур получило название синергетики. Неравновесная термодинамика И. Пригожина рассматривает неравновесность открытых систем как причину порядка. Чтобы система могла не только поддерживать, но и создавать порядок из хаоса, она обязательно должна быть открытой и иметь приток вещества и энергии извне. Такие системы И. Пригожин назвал диссипативными. Весь мир, доступный человеку, состоит именно из таких систем. Проблемами самоорганизации также занимается теория катастроф. Катастрофы - это скачкообразные изменения, возникающие в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий. Эта теория исследует все скачкообразные переходы, разрывы, внезапные качественные изменения. теория катастроф. Тома разработал теорию катастроф - скачкообразных изменений, возникающих в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий, - накопление мелких незначительных воздействий в конце концов вызывает лавинообразный срыв. Примером такого сорта явлений является накопление песка, высыпающегося тонкой струйкой на поверхность: сначала он просто рассыпается по ней, затем вырастает конус и в какой-то момент, когда количество песка в верхней части конуса превысит критическое значение, происходит обвал, а затем вновь наступает равновесие и накопление новой массы сверху. Эта теория дает универсальный метод исследования всех скачкообразных переходов, разрывов, внезапных качественных изменений. В настоящее время проявляются черты будущего постмодернистского мировоззрения и постнеклассической науки. По мнению большинства ученых, будущая постнеклассическая наука будет обладать следующими чертами: 1. Признавать равноправие таких сфер человеческой деятельности, как религия, философия, искусство. Постмодернизм принципиально отвергает выделение какой-то одной сферы человеческой деятельности в качестве ведущей. Постнеклассическая наука должна быть гармонично вписана в систему человеческой культуры и мировоззрения. 2. Иметь тенденцию к гуманизации, т. е. включить в свой предмет человека, допуская элементы субъективности в объективно истинном знании. 3. Познание в постнеклассической науке должно иметь диалогический характер. 4 Должна основываться на идее глобального эволюционизма - всеединой, нелинейной, самоизменяющейся, самоорганизующейся системы, в недрах которой возникают и исчезают структуры от физических полей, до биосферы и более крупных систем. 5. Иметь комплексный характер на основе стирания граней и перегородок между традиционно обособленными естественными, общественными и техническими науками, интенсификации междисциплинарных исследований. 6 Должна опираться на новые достижения в сфере хранения и получения знаний. 7. Выступать как предпосылка производства и воспроизводства человека как субъекта исторического процесса, как личности и как индивидуальности.
