Критика синергетики и синергетиков

                                    Содержание

 

1. Введение……………………………………………………………………2
2. Понятие «синергетика»………………………………………………..….3
3. Синергетика – объединяющая концепция современной научной   картины мира………………………………..…………………….……...4
4. Объекты исследований синергетики……………………………….....….7
5. Идентификация синергетики………………………………...……….…...8
6. Самоорганизация в синергетике……………………………………..….10
7. Самоорганизация как основа эволюции………………………………12
8. Структурные компоненты процесса самоорганизации………………...13
9. Самоорганизация в различных видах эволюции…………….………14
10. Начала синергетики………………………………………………………15
11. Междисциплинарность синергетики…………………………………….16
12. Синергетическая концепция самоорганизации…………………………18
13. Механизм самоорганизации в природе……………………………….19
14. Школы синергетики………………………………………….………….22
15. Критика синергетики и синергетиков…………….………………….….23
16. Литература…………………………………………………………….…..24
17. Заключение…………………………………………………………….….25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                              

                                              Введение

 

В настоящее время концепция  самоорганизации получает все большее  распространение не только в естествознании, но и в социально-гуманитарном познании. Поскольку большинство наук изучают  процессы эволюции систем, постольку  они вынуждены анализировать  и механизмы их самоорганизации. Вот почему концепция самоорганизации  становится теперь парадигмой исследования обширного класса систем и совершающихся  в них процессов и явлений. Обычно под парадигмой в науке  подразумевают фундаментальную  теорию, которая применяется для  объяснения широкого круга явлений, относящихся к соответствующей  области исследования. Примерами  таких теорий могут служить классическая механика Ньютона или эволюционное учение Дарвина. Сейчас значение понятия  парадигмы еще больше расширилось, поскольку оно применяется не только к отдельным наукам, но и  к междисциплинарным направлениям исследований. Типичными примерами  таких междисциплинарных парадигм являются возникшая полвека назад  кибернетика и появившаяся четверть века спустя синергетика. По ходу изложения  в некоторых главах мы уже освещали некоторые понятия и принципы синергетики, чтобы получить более  общее и глубокое представление  о конкретных механизмах самоорганизации. В этой главе рассмотрим их подробнее  в историческом и теоретическом  плане.

 

 

 

 

 

 

                                 

 

 

                              

                                Понятие «синергетика»

 

Автором термина "синергетика" является Ричард Бакминстер Фуллер — известный дизайнер, архитектор и изобретатель из США. Определение термина "синергетика", близкое к современному пониманию, ввёл Герман Хакен в 1977 году в своей книге "Синергетика" и в курсе лекций, прочитанных в 1969 году в университете Штутгарта. Удачное слово "синергетика", с легкой руки Германа Хакена, в 70-х годах быстро завоевало популярность. Свой выбор термина «синергетика» Г. Хакен объясняет следующим образом: «Я выбрал тогда слово «синергетика», потому что за многими дисциплинами в науке были закреплены греческие термины. Я искал такое слово, которое выражало бы совместную деятельность, общую энергию что-то сделать, так как системы самоорганизуются, и поэтому может показаться, что они стремятся порождать новые структуры. Я обратился тогда за советом к моему школьному другу Гауссу Кристофу Вольфу, который хорошо разбирался в греческом, и мы сним обсуждали различные понятия. Я преследовал цель привести в движение новую область науки, которая занимается вышеуказанными проблемами.

Синергетика — междисциплинарное направление науки, изучающее общие закономерности явлений и процессов в сложных неравновесных системах (физических, химических, биологических, экологических, социальных и других) на основе присущих им принципов самоорганизации.

Суть подхода синергетики заключается в том, что сложноорганизованные системы, состоящие из большого количества элементов, находящихся в сложных взаимодействиях друг с другом и обладающих огромным числом степеней свободы, могут быть описаны небольшим числом существенных типов движения, а все прочие типы движения оказываются «подчиненными» и могут быть достаточно точно выражены через параметры порядка. Поэтому сложное поведение систем может быть описано при помощи иерархии упрощенных моделей, включающих небольшое число наиболее существенных степеней свободы.

 

 

 

Синергетика –  объединяющая концепция современной  научной картины мира

 

Это вопиющее противоречие было разрешено только после того, как физика повернулась к рассмотрению открытых систем, т. е. систем, обменивающихся с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Выяснилось, что при  определенных условиях в открытых системах возможны процессы самоорганизации, сопровождаемые процессами диссипации энергии, т. е. перехода части энергии упорядоченных процессов в энергию процессов неупорядоченных и, в конечном итоге, в теплоту. Таким образом, понимание процессов самоорганизации оказалось связанным с изучением взаимодействия открытых систем с окружающей средой.                                                                                                                                           Стало очевидным, что признание наличия у материи наряду с тенденцией к дезорганизации также и созидательной тенденции позволяет создать новую, непротиворечивую картину мира. Речь идет о способности материи, говоря на языке механики, совершать работу против термодинамического равновесия, т. е. самоорганизовываться и самоусложняться. Так возникла синергетика, или теория самоорганизации. Видными теоретиками синергетики, ее создателями считаются немецкий физик Герман Хакен и бельгийский физико-химик И. Р. Пригожин, русский по происхождению. Если Г. Хакен пришел к идее синергетики, изучая так называемые кооперативные процессы в твердотельных лазерах, то И. Р. Пригожин – от исследования специфических химических реакций, приводящих к образованию упорядоченных пространственных структур. Заметим, что сам термин «синергетика» отражает именно коллективный характер упомянутых процессов. Признание способности систем к самоорганизации отнюдь не отвергает действия деградационных процессов. Общий смысл понятия синергетики определяется поэтому следующим образом:

– процессы эволюции и деградации во Вселенной равноправны;

– эволюционные процессы, т. е. процессы нарастания упорядоченности  и сложности не зависят от природы  систем, в которых они происходят.

Речь, таким образом, идет о некотором универсальном механизме, в соответствии с которым осуществляется самоорганизация как в живой, так и в неживой природе. Подчеркнем, что под самоорганизацией понимается спонтанный, самопроизвольный переход открытой неравновесной системы любой природы к более высокому уровню упорядоченности. Итак, теория самоорганизации имеет объектами исследования системы, отвечающие как минимум двум условиям. Они должны быть открытыми, т. е. иметь канал обмена с внешней средой, и существенно неравновесными, т. е. значительно отклоняться от состояния термодинамического равновесия. Именно таким и является большинство реальных систем. Очевидно, что если система находится в состоянии термодинамического равновесия, то она обладает максимальной энтропией, т. е. максимально дезорганизована. Если же она находится вдали от точки равновесия, то приоритет получает процесс уменьшения энтропии, т. е. происходит самоорганизация. Чем же определяется грань между двумя противоположными направлениями изменения системы? Всё дело в интенсивности диссипации: если использованная системой энергия рассеивается в окружающую среду и восполняется свежей энергией из нее, то это и свидетельствует о нахождении системы в существенно неравновесном состоянии, т. е. о ее способности к самоорганизации. В связи с диссипацией энергии можно говорить о том, что любая система производит энтропию, только из открытой и существенно неравновесной системы энтропия выводится и рассеивается в окружающую среду, а в изолированной или близкой к равновесию системе энтропия накапливается. Здесь снова проявляется роль окружающей среды в отборе структур, способных к самоорганизации или эволюции. В этой связи возникает вопрос о том, является ли сложнейшая из всёх возможных систем – Вселенная – открытой и неравновесной. Что, при положительном ответе на этот вопрос, служит для нее внешней средой? Согласно воззрениям современной квантовой физики, для вещественной Вселенной такой средой является физический вакуум. Физический вакуум вводится в квантовой теории как низшее энергетическое состояние квантованных полей, для которого характерно отсутствие каких-либо реальных частиц. Все квантовые числа такого состояния равны нулю. Однако состояние физического вакуума рассматривается не как простое отсутствие электромагнитного, а как одно из возможных состояний поля, обладающее определенными свойствами, которые могут проявляться на опыте. Понятие физического вакуума тесно связано с соотношением неопределенностей между энергией и временем, из которого следует невозможность одновременного равенства нулю и числа частиц, и напряженностей электрического и магнитного полей. При взаимодействии реальных частиц с физическим вакуумом из него рождаются, а затем аннигилируют виртуальные пары частиц – античастиц.                        Виртуальными частицами в квантовой теории называются частицы, имеющие такие же квантовые числа, как и соответствующие реальные частицы, но для которых не выполняется обычное, справедливое для реальных частиц, соотношение между энергией и импульсом. Поэтому виртуальные частицы могут существовать только в промежуточных состояниях, что препятствует их экспериментальной регистрации. Особая роль виртуальных частиц состоит в том, что они являются переносчиками взаимодействия. В частности, два электрона взаимодействуют посредством испускания одним из них и поглощения другим виртуального фотона. Понятие физического вакуума является в квантовой теории одним из основных, так как его свойства определяют свойства всех остальных состояний, поскольку любое из них может быть получено из вакуумного вследствие рождения частиц.

 

 

 

 

 

 

 

                 

 

 

     

 

 

 

 

 

                     

                         Объекты исследований синергетики

 

Объединяющим началом  в синергетике являются объекты  исследований - открытые сложные нелинейные системы с обратными связями. Разумеется, такие системы изучались  и ранее без использования  термина «синергетика». Общая трудность подобных исследований - исключительная трудность точного математического описания, особенно если в системе работает множество обратных связей. Ввиду широкого использования в синергетике аналогий полезно проследить, как методически решаются подобные проблемы в наиболее успешных работах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               

 

                

                       Идентификация синергетики

 

К выработке определения  синергетики мы подойдем как к  задаче идентификации. С одной стороны  имеются некоторые определения  и суждения о синергетике, с другой — разнообразное содержание, которое специалисты относят к области синергетики. К тому, что говорилось о контактах специалистов, надо добавить и то, что специалисты разных профилей выделяют в качестве главных признаков синергетики то, что характерно именно их специализации. В одном случае, это когерентные взаимодействия, в другом, фрактальность структуры, также, прогрессивная эволюция или бифурикационные явления и другое. Группы специалистов разных направлений полагают, что синергетика более всего соотносится с тем, чем они занимаются: нелинейная динамика, лазерная физика, теория диссипативных структур, материаловедение. Ряд авторитетных авторов высказывается о синергетике как о новой научной парадигме. Например, говорится: ''Предельно краткая характеристика синергетики как ноной научной парадигмы включает в себя три основные идеи: нелинейность, открытость диссипативность''. Более общей является следующая трактовка: ''Синергетика является теорией эволюции и самоорганизации сложных систем мира, выступая в качестве современной парадигмы эволюции''. Заслуживающим внимания представляется следующее определение: ''Синергетика — научное направление, изучающее связи между элементами структуры, которые образуются в открытых системах благодаря интенсивному обмену веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях. В таких системах наблюдается согласованное поведение подсистем, в результате чего возрастает степень ее упорядоченности, т. е. уменьшается энтропия. Основа синергетики - термодинамика неравновесных процессов, теория случайных процессов, теория нелинейных колебаний и волн''.  Через многие разночтения просматривается фундаментальная проблема — проблема связи и соотношения понятий синергетики, самоорганизации, системы, развития и эволюции. То, что синергетика понимается многими исследователями, включая и ее основоположника Г. Хакена, как учение о самоорганизации, является непреложным фактом. В отношении самоорганизации Г. Хакен пишет: ''Полезно иметь какое–нибудь подходящее определение самоорганизации.  Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую–то пространственную, временную и функциональную структуру. Под специфическим воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование. В случае же самоорганизации система испытывает неспецифическое воздействие. Например жидкость, подогреваемая снизу, совершенно равномерно обретает в результате самоорганизации макроструктуру, образуя ''шестиугольные ячейки''. Сказанное можно дополнить, например, следующим определением: ''Самоорганизация, целенаправленный процесс, в ходе которого создается, воспроизводится или совершенствуется организация сложной динамической системы''.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               

 

 

                  

 

 

 

 

                  

                     Самоорганизация в синергетике

 

В определенной части своего смысла синергетика и такие понятия  как самоорганизация, саморазвитие и эволюция имеют общность, которая  позволяет указать их все в  качестве результатов синергетического процесса. В особенности самоорганизация  устойчиво ассоциируются сегодня  с синергетикой. Однако такие ассоциации имеют двоякое значение. С одной  стороны, эффект самоорганизации является существенным, но, тем не менее, одним  из компонентов, характеризующих синергетику, с другой - именно этот компонент придает выделенный смысл всему понятию синергетики и, как правило, является наиболее существенным и представляющим наибольший интерес. Не только результаты, а и условия, причины и движущие силы самоорганизации имеют альтернативы. В рассмотрении И.Р. Пригожина применительно к диссипативным структурам речь идет о когерентной самоорганизации, альтернативой для которой является континуальная самоорганизация индивидуальных микросистем, разработанная и предложенная А.П. Руденко.  Показано, что теоретическое обоснование явления самоорганизации неравновесных открытых систем, равно как и процесса неравновесного упорядочения, было дано И.Р. Пригожиным и А.П. Руденко практически в одно время независимо друг от друга. Главным достоинством «континуальной» самоорганизации, предложенной А.П. Руденко, является то, что именно такой подход позволяет провести рассмотрение связи самоорганизации и саморазвития. В соответствии с развитыми взглядами сущность прогрессивной эволюции состоит в саморазвитии континуальной самоорганизации индивидуальных объектов. Показывается, что способностью к саморазвитию и прогрессивной эволюции с естественным отбором обладают только индивидуальные микрообъекты с континуальной самоорганизацией и что именно прогрессивная химическая эволюция способна быть основанием для возникновения жизни.

Несмотря на то, что идеи эволюции, начиная от космогонической  гипотезы Канта - Лапласа и кончая эволюционной теорией Дарвина, получили широкое признание в науке, тем  не менее, они формулировались скорее в интуитивных, чем теоретических  терминах. Поэтому в них трудно было выявить тот общий механизм, посредством которого осуществляется эволюция. Как отмечалось выше, главным препятствием здесь служило резкое противопоставление живых систем неживым, общественных -- природным. В основе такого противопоставления лежали слишком абстрактные, а потому неадекватные понятия и принципы классической термодинамики об изолированных и равновесных системах. Именно поэтому эволюция физических систем связывалась с их дезорганизацией, что противоречило общепринятым в биологических и социальных науках представлениям об эволюции.