Удк 536

ШАПИРО С.В.

Основы синергетики

Уфа

Год

УДК 536

ББК.

Ш-23

ISBN

Основы синергетики, учебное пособие,УГАЭС,2012 г. 200 с,

Учебное пособие посвящено изложению основ синергетики – науки о спонтанном возникновении разнообразного и сложного порядка в природе. При этом органически используются идеи смежных дисциплин: неравновесной термодинамики, кибернетики и теории информационных процессов.

Прослеживаются процессы самоорганизации неравновесных, диссипативных, управляемых, биологических и интеллектуальных систем.

Учебное пособие предназначено для студентов экономических специальностей, а также для лиц, интересующихся современными проблемами естествознания и их взаимосвязью с интеллектуальными и социальными процессами.

Рецензенты:

Доктор химических наук,профессор Доломатов М.Ю.

Доктор химических наук,профессор Фурлей И.И.

ISBN © С.В.Шапиро,2012

© УГАЭС,2012

Введение

Весь девятнадцатый век в списке обязательных учебников для студентов Кембриджского университета числилась «Естественная теология» английского церковника- философа Уильяма Пэли (1743-1805г.) [1,2].

Вот с помощью каких рассуждений он обосновывает в ней существования Бога: «Если вы нашли часы, то сложность их механизма не оставляет у вас сомнения в том, что часы были кем-то сконструированы, т.е. когда-то должен существовать их конструктор. Поскольку окружающий вас мир в целом устроен значительно сложнее часов, то космический путешественник, посетивший наш мир, не усомнился бы в том, что этот мир был спроектирован и что (по крайней мере, когда-то) существовал его создатель. В частности, если вместо часов вам попался кролик, т.е. объект более сложный, то он должен иметь своего творца».

Строго говоря, У. Пэли на самом деле «доказал», что возникновение сложных упорядоченных объектов в мире возможно лишь путем создания их еще более сложными и упорядоченными субъектами. Более внимательное изучение рассуждений автора «Естественной теологии» позволяет найти в ней определенные логические изъяны.

Действительно, конструктор (творец) мог создать часы, лишь зная о существовании колес, шестеренчатой передачи, пружинного маятника, анкерного механизма, циферблата и стрелок. Иными словами, созданию сложного механизма должен был предшествовать определенный этап создания более простых деталей, из которых его можно изготовить. Следовательно, творчество сложных упорядоченных объектов есть венец эволюционного процесса постепенного усложнения изобретаемых изделий. Точно так же, как немыслимо представить, чтобы братья Райт, несмотря на всю свою гениальность, могли сразу изобрести реактивный самолет. А А.С. Попов и Г. Маркони могли сразу изобрести телевизор, который был создан Г.Зворыкин спустя 18 лет после того, как появилось радио.

Но и это уточнение формулировок «Естественной теологии» не устраняет ее главной посылки – создание сложных систем предполагает наличие творца (или творцов), т.е. одухотворенного субъекта, нацеленного на постоянное усовершенствование мира. Уточняется лишь технология его творчества – оно обязательно предполагает накопление им знаний, опыта. Значит, и кролик был создан неким творцом, который сначала «придумал» одноклеточный организм – бактерию, затем более сложный – эукариот, затем из этих эукариотов, постепенно усложняя, «придумывал» их сообщества – фагоцителл, форонитов, полухордовых, рыб, земноводных, пресмыкающих, и, наконец, млекопитающих.

А может быть, процесс создания сложных объектов из простых спонтанен, самопроизволен, и не требует наличия некого творца? Ответ именно на этот вопрос даст новая, созданная в конце прошлого века наука – синергетика.

Ее автор – профессор из Штутгарта (ФРГ) Герман Хакен [3,4] – неоднократно подчеркивал, что экспериментальные факты, накопленные физикой, химией, биологией, психологией, экономикой и социологией, подтверждают мысль о спонтанном, самопроизвольном формировании сложных объектов из более простых.

Более того, во второй половине двадцатого века, появилось несколько смежных научных дисциплин, изучающих общие закономерности формирования в природе порядка в природе как простого, так и сложного. К ним относятся, помимо синергетики, теория неравновесных процессов[6,7,8], теория информации (информатика) [14-16], кибернетика [9,18].

Во всех этих науках принимается, что порядок является по степени обобщения такой же компонентой объективной реальности, как материя.

И если мерой материи и материальных процессов служит энергия, то мерой порядка служит информация (или противоположная ей по знаку энтропия).

Автор кибернетики – науки об управлении и управляемых системах – Н.Винер пишет «Информация есть информация, а не материя и не энергия», и еще «Понятие количества информации совершенно естественно связывается с классическим понятием статистической механики – понятием энтропии. Как количество информации в системе есть мера организованности системы, точно так же энтропия системы есть мера дезорганизованности системы; одно равно другому, взятому с обратным знаком».

Данное учебное пособие посвящено в основном тем проблемам формирования, динамики и строения упорядоченных структур, которые определены в рамках синергетики[3,4,10], однако в соответствии с логикой изложения затрагиваются вопросы, являющиеся узловыми для других перечисленных выше смежных дисциплин.

В пособии даётся также вспомогательный материал, который в первом чтении можно пропустить. Он выделен мелким шрифтом.

Дата добавления: 2015-08-27