Реферат: Преджизнь. Открытость. Нелинейность. Аттракторы - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Преджизнь. Открытость. Нелинейность. Аттракторы

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 247 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Немног о истории. “В лазере большое число атомов погружены в активную среду , например , в такой кристалл , как рубин . После на качки извне атомы возбуждаются и могут ис пускать отдельные цуги световых волн . Таким образом , каждый атом испускает сигнал , то есть создает информацию , переносимую световым полем . В полости лазера испущенны е цуги волн могут столкнуться с другим возбужденным атомом , что приведет к усилени ю испускаемой им волны ... Так как отдельные атомы могут испускать световые волны нез ависимо друг от друга и так как эти волны могут затем ус и ливаться другими возбужденными атомами , возникает суперпоз иция некоррелированных , хотя и усиленных цуго в волн , и мы наблюдаем совершенно нерегуля рную картину. Но когда амплитуда сигнала становится достаточно большой , начинается совер шенно новый процесс . Ат омы начинают ко герентно осциллировать , и само поле становитс я когерентным , то есть оно не состоит более из отдельных некоррелированных цугов во лн , а превращается в одну практически беск онечно длинную синусоиду. Перед нами типичный пример самоорганизаци и : в ременнбая структура когерентной волны возникает без вмешательства извне . На сме ну хаосу приходит порядок . Подробная математи ческая теория показывает , что возникающая ког ерентная световая волна служит своего рода параметром порядка , вынуждающим атомы осцил л ировать когерентно , или , иначе го воря , подчиняет себе атомы” 1 . В приведенном отрывке мы выделим пона чалу одно понятие — са моорганизация . Именно оно явл яется ключевым для понимания сущности синерге тики . Синергетику и определяют как науку о самоорганизации или , более развернуто , о самопроизвольном возникновении и самоподдержани и упорядоченных временнбых и пространственных структур в открытых нелинейных системах ра зличной природы. В описании процесса образования когерентн ой световой волны Хакен использует цел ый ряд других основополагающих понятий синергетики . Накачка энергии означает , что р ассматриваемая система является открытой, то есть име ет интенсивный приток энергии извне , а так же оттоки энергии . Возникающая временнбая или пространственная структура форми руется в активной среде и представляет собой выявление одного из потенциально присущих ей дискретных состояний . Система реагирует не линейно, то есть переход от неорганизованного поведения атомов к слиян ию их излучения в когерентную световую во лну происходи т не плавным путем , в линейной пропорции к увеличению энергии , а скачкообразно — в момент , когда приток энергии превысит определенный барьер . Разроз ненное и неупорядоченное поведение отдельных атомов соответствует хаотическому состоянию сист емы , макроскоп и ческому хаосу , из к оторого путем фазового пере хода рождается порядок . Для всякой системы можно определить параметры порядка, позволяющие описать ее сложное поведен ие достаточно простым образом , а также выб рать определенные контролирующ ие параметры, при изм енении которых существенно меняется макроскопиче ское поведение системы . Параметры порядка подчиняют п оведение отдельных элементов системы — в чем выражается введенный Хакеном принцип подчинения . Хакену принадлежит бесспорный приоритет в создании нового т ермина — “синергет ика” — и в разработке системы понятий и теоретических моделей , описывающих механизмы самоорганизации , но не абсолютное первенство в исследовании самих явлений самоорганизации . В физике эффекты образования устойчивых структур в условиях и нтенсивного вне шнего притока энергии известны весьма давно . Взять классический пример — образование так называемых ячеек Бенара , вызванных конв ективными течениями в подогреваемой снизу вяз кой жидкости . Этот опыт каждый может воспр оизвести у себя дома . Дос т аточно налить в сковороду толстый слой растител ьного масла и поставить ее на сильный огонь . Через некоторое время можно будет наблюдать , как нижний , очень горячий слой масла и верхний , не столь горячий , начин ают постоянно сменять друг друга в вертик ально м течении — но не беспоря дочном или распространяющемся сразу на всю емкость , а структурированном в форме правил ьных шестигранных ячеек , напоминающих пчелиные соты . Пространственные структуры самоорганизации возникают тогда , когда разница температур н ижнего и верхнего слоев жидкости д остигает определенного порогового значения . Поток и жидкости спонтанно , то есть без всякого организующего воздействия извне , переходят в упорядоченное состояние , соответствующее относит ельно устойчивым и геометрически правильным ф ормам . Стоит убавить огонь под сковородой , и ячейки снова превратятся в беспорядочные завихрения масла (что не поме шает по итогам опыта поджарить в нем колбасу ). При более интенсивном нагревании жид кости в ней могут возникнуть более сложны е пространственн о -временные структуры , например , осцилляции вихрей. В России на протяжении нескольких дес ятилетий продуктивно развивается оригинальное на правление синергетики , изучающее локализованные с труктуры горения и тепла , возникающие в св ерхбыстрых , лавинообразных эв олюционных проце ссах , в так называемых режимах с обострени ем . Это направление представлено научной школ ой академика РАН А . А . Самарского и чле на-корреспондента РАН С . П . Курдюмова . Исследуют ся механизмы формирования локализованных структу р (самоорганизаци и ), их трансформации , синтеза (коэволюции ) и распада. Первоначально изучение локализованных структ ур горения и тепла было связано с пра ктической задачей удержания клубка плазмы в заданных границах с целью получения темп ературы , необходимой для начала управл яем ой термоядерной реакции . Корень технической п роблемы заключался в том , чтобы уменьшить контакт раскаленной плазмы со стенками реакто ра и уменьшить энергетические затраты на удерживающие ее магнитные поля . Вычислительные эксперименты , проведенные в 60-х годах , показали неожиданную вещь : с уществует такой режим сверхбыстрого сжатия и разогрева плазмы , при котором показатель ее температуры на графике взлетает вверх почти вертикально , стремясь к бесконечности , а вот пространственный объем клубка , то ест ь ос т ровка тепла в окружающем холодном мире , не расползается , оставаясь в первоначальных границах . Получается , что плаз ма создает границы вокруг себя из самой себя . Этот нелинейный эффект позволяет в десятки тысяч раз снизить энергию , которая требуется для ини ц иирования реак ции термоядерного синтеза. Необычность такого состояния плазменной с реды заключается в том , что в любых но рмальных условиях потенциал “тепло — холод” стремится к выравниванию , подобно тому ка к порция холодного молока , влитого в горяч ий кофе , делает его теплым . А вот синергетика — чем она и привлекательна для пытливых умов , тяготеющих к необычному в окружающем нас мире , — доказывает возможность движения в противоположном направлен ии : от расползания к локализации тепла , от равновесия к возраста ю щему нерав новесию и созданию структур в состояниях , далеких от равновесия . Известное нам второе начало термодинамики , говорящее о росте беспорядка (энтропии ) в замкнутых системах , теряет свою силу для открытых нелинейных систем , изучаемых синерг етикой . Ло кализованные , быстро развивающиеся структуры существуют за счет возрастающей хаотизации среды , на основе производства в ней энтропии . Структуры горения как бы интенсивно “выжигают” среду вокруг себя . И организация (порядок ), и дезорганизация (энтропия ) ув е личиваются одновременно . Но н а пике обострения процесса разогрева и “п одбирания” границ тепла структура становится чрезвычайно шаткой , чувствительной к малейшим флуктуациям , случайным изменениям хода процесса . Они способны инициировать распад сложной с тру к туры или же вывести на ин ой , противоположный режим — режим спада т емпературы и расползания тепла. Преджизнь. Важные ре зультаты , касающиеся спонтанного возникновения уп орядоченных структур , были получены к началу 70-х годов и в химии . Они связаны в первую очередь с исследованиями , провод имыми в Свободном университете Брюсселя под руководством Ильи Пригожина — бельгийского ученого русского происхождения (в 1927 году в десятилетнем возрасте он был увезен род ителями из России ), получившего в 1977 году за сво и работы в области неравнов есной термодинамики Нобелевскую премию . “В различных экспериментальных условиях , — пишут Илья Пригожин и его соавтор Изабелла Стенгерс , — у одной и той же системы могут наблюдаться различные формы самоорганизации — химические час ы , уст ойчивая пространственная дифференциация или обра зование волн химической активности на макроск опических расстояниях” 2 . Химические часы — пожалуй , самый ярки й феномен самоорганизации химических процессов , открытый в начале 50-х годов российскими учены ми Б . П . Белоусовым и А . М . Жаботинским . Структура , которая здесь образуется , представляет собой не пространственную , а временнбую структуру — колебание с регуля рной периодичностью. Для теоретического описания реакции Белоу сова — Жаботинского Пригожин со с вои ми сотрудниками разработал специальную модель , названную брюсселятором . Она выглядит так . Имеются вещества , вступающие между собой в химическую реакцию . Концентрацию только одного из них — “управляющего” вещества — плавно увеличивают . Как только концен т рация переходит критический порог (при прочих равных параметрах ), прежнее стационарное состояние химической системы становится неус тойчивым и концентрации двух других реагирующ их веществ начинают колебаться с отчетливо выраженной периодичностью . Колебания пр оисходят вокруг некоторого нестабильного фокуса и выходят на предельный цикл , то есть устанавливается устойчивое периодическое движен ие . Конечную область неминуемого схождения фа зовых траекторий движения сложной системы наз ывают в синергетике аттракт оро м . В качестве аттр актора может выступать или точка (устойчивый фокус ), или иное более сложное образовани е . Существуют странные аттр акторы , когда траектории сист емы совершают произвольные и не поддающиеся регулярному описанию блуждания внутри опреде ленной о бласти . Следуя Пригожину , странный аттрактор можно назвать “привлекающим хаосом ”. Чтобы представить себе нагляднее картину химических часов , а ее необычность вырази ть более впечатляющим образом , Пригожин и Стенгерс предлагают условно считать , что в реакции участвуют молекулы двух сортов — “красные” и “синие” . До перехода кри тического порога концентрации “управляющего” вещ ества они находятся в хаотической смеси , и мы имеем в пробирке какую-то фиолетовую жидкость с легкими беспорядочными отклонения ми в один и з двух первоначальны х цветов . “Иную картину мы увидим , разгляд ывая химические часы : вся реакционная смесь будет иметь синий цвет , затем ее цвет резко изменится на красный , потом снова на синий и т . д . Поскольку смена окраски происх одит через правильные инт ервалы времени , мы име ем дело с когерентным процессом . Столь выс окая упорядоченность , основанная на согласованном поведении миллиардов молекул , кажется неправ доподобной , и если бы химические часы нель зя было бы наблюдать „во плоти” , вряд ли кто-нибудь пов е рил , что такой процесс возможен . Для того чтобы одновремен но изменить свой цвет , молекулы должны „ка ким-то образом” поддерживать связь между собо й . Система должна вести себя как единое целое” 3 . Налицо эффект когерентного , кооперативного поведения элемент ов в химических сис темах. В теории самоорганизации проводится четко е различие между стационарными , “застывшими” структурами , такими , как решетки кристаллов , и относительно устойчивыми структурами , вызываемым и к жизни из первоначально хаотического с остояния путем интенсивного изменения по некоторому ведущему параметру — будь то накачкой энергии в физическом эффекте лазе рного излучения , увеличением концентрации веществ а в описанном выше химическом эффекте или , с самой общей точки зрения , притоком информации в среду , что также охва тывается синергетическими моделями . Первый тип структур — это , можно сказать , тупики э волюции . Для равновесных стационарных структур малое возмущение “сваливается” на ту же самую структуру . Второй тип — это стру ктуры , способные самоп р оизвольно возн икать и развиваться в активных , рассеивающих (диссипативных ) средах в состояниях , далеких от термодинамического равновесия . Для обозначен ия такого типа структур Пригожин предложил использовать понятие диссипа тивной структуры . Именно они в фок усе внимания синергетики . Диссипативные структуры проявляют характерно е свойство : в состояниях неустойчивости они могут оказаться чувствительными к малейшим случайным отклонениям в среде . Краткий моме нт неустойчивости , балансирования системы на острие выб ора между будущими состояниями , когда судьба всей системы может зависеть от вторжения одной случайной флуктуации , называется в синергетике би фуркацией . Исследования явлений самоорганизации в хи мических процессах привели Пригожина к создан ию собственной об общенной теории самоорга низации , далеко выходящей за пределы химии . Он называет ее по-разному : нелинейной нерав новесной термодинамикой , наукой о сложном , тео рией перехода от хаоса к порядку , но ч аще всего теорией диссипативных структур . При гожин предпочит а ет не пользоваться термином “синергетика” , хотя по своему внут реннему содержанию его исследования , бесспорно , относятся к синергетической теории эволюции и самоорганизации сложных систем . Но создание теории самоорганизации для Пригожина — еще не самоцель. Его сверхзадача — использовать данную теорию для раскрытия глубинных механизмов происхождения живого . Он стремится преодолеть качественный разрыв между описанием живой и неживой природы или по меньшей мере — что ле жит в пределах возможностей современной н ауки — добавить еще несколько пролетов к тому мосту , который ученые и здавна пытаются навести над пропастью , лежаще й между ними. “Жизнь , заведомо укладывающаяся в рамки естественного порядка , предстает перед нами как высшее проявление происходящих в приро де процессов самоорганизации . Мы ... утверждаем , что , коль скоро условия для самоорганиза ции выполнены , жизнь становится столь же п редсказуемой , как неустойчивость Бенара или п адение свободно брошенного камня” 4 , — пишут Пригожин и Стенгерс. В поисках связую щих звеньев между живым и неживым Пригожин опирается на данные молекулярной биологии , находящейся как бы посередине реки , разделяющей два берег а . Он высоко оценивает модель предбиологическ ой эволюции , разработанную немецким ученым Ма нфредом Эйгеном . Согла с но исследовани ям Эйгена , системы полимерных молекул — м олекул , которые , взятые сами по себе , лишен ы в традиционном представлении и “капли” жизни , — способны поддерживать собственное с уществование через цикл самовоспроизводства и противодействия возмущающи м влияниям извне . Механизм их самосохранения и адаптации к окружающей среде является прообразом м еханизма воспроизводства живых организмов через цепи ДНК . Пригожин говорит о спонтанных островках самоорганизации при переходе к живому : “П о-видимому , разумно предположить , что некотор ые из первых стадий эволюции к жизни были связаны с возникновением механизмов , спо собных поглощать и трансформировать химическую энергию , как бы выталкивая систему в си льно неравновесные условия . На этой стадии жизнь , или „преджиз н ь” , была ред ким событием и дарвиновский отбор не игра л такой существенной роли , как на более поздних стадиях” 5 . Взгляд на природу как на единое ц елое , где деление на живое и неживое н е является абсолютным , но связано с ограни ченностью нашего понимания вещ ей , можно проследить далеко вглубь истории человеческой мысли . Более характерен он для восточной философии , но имел влияние и на Запад е . В числе приверженцев такого взгляда и , в сущности , отдаленных предшественников сине ргетического мировоззрения стоит уп о м януть Шеллинга , который строил свою философию исходя из представления о природе как о едином живом организме . “Неорганическая и органическая природа связаны одним и тем же началом” 6 , — писал он , усматривая такое начало в феноменах “организации” и спонт а нного творческого акта. Что же нового вносит тогда синергетик а ? Ее новшество и ее шаг вперед по отношению к предшествующим представлениям о единых началах живого и неживого заключают ся в междисциплинарном научном и обобщенно-те оретическом изучении тех зако номерностей , которые составляют универсальную основу процессо в самоорганизации и эволюции сложного , и в постоянном подкреплении своих теоретических представлений многочисленными опытными данными б азовых научных дисциплин . В античные времена наука , искусст во и философия находились в неразрывном единстве и гармонии , а в самой науке дисциплинарные деления были едва намечены . Но в Новое время наука расп алась на автаркические владения , каждое из которых вырезало из тела природы собственн ый фрагмент , скрупулезн о разбирало е го по клеточкам и пыталось понять принцип его деятельности исходя только из него самого . Неудивительно , что в последующую эпоху , особенно со второй половины ХХ века , ус илилось встречное стремление : понять мир в его целостности , усмотреть в иск усствен но рассеченных сферах нечто существенно общее и как к естественному итогу прийти к объединению наук , созданию единой науки о единой природе . Объединение наук при этом , конечно , понималось не как непродуктивное механическое слияние , а как вычленение в них некоторого общего содержательного ядра и стыковка наук в качестве лишь условно поделенных участков единого исследов ательского поля. Синергетика в наиболее последовательной ф орме отвечает на этот вызов времени . Она говорит о возможных способах объедин ения естественных и ряда гуманитарных наук — с сохранением , разумеется , их собственной идентичности и предметной специфики , а та кже о перспективах кросс-дисциплинарной коммуника ции , творческого диалога специалистов в разли чных областях . Объединение возмож н о вокруг изучения основополагающего феномена — феномена самоорганизации . Вероятно , объединение наук осуществимо не во всей их целостн ости , а лишь в определенном аспекте — изучении сложных образований (систем ) на раз личных уровнях реальности , механизмов их эволюции и самоорганизации. Оппозиция “живое — неживое” мыслится при этом как главный , но не единственны й камень преткновения из числа тех , что лежит на пути объединения . Столь же важ ной представляется задача объединить в едином исследовательском фокусе ми кро - и мак ромиры , мир индивидуальной психологии и повед ения и мир массовых общественных процессов , наконец , мир науки с тем , что можно назвать жизненным миром человека , миром челов еческой экзистенции . Синергетика призвана не только вернуть науке целостног о чел овека , но и науку вернуть человеку , постав ить ее лицом к его реальным проблемам и заботам . К сущности синергетики относится универса льный характер раскрываемых ею закономерностей , а значит , по необходимости междисциплинарный характер проводимых в ее р амках ис следований . На первое место она ставит общ ность процессов эволюции и самоорганизации , и меющих место в физических , химических , биологи ческих , социальных и иных системах . Указание же на специфику , несхожесть этих систем рассматривается скорее в каче с тве уточняющей , корректирующей поправки , выносится за скобки . При этом задача синергетики — не просто уловить внешние аналогии , а установить внутренние изом орфизмы поведения таких сист ем. Синергетика равным образом предполагает к ак восхождение от конкретны х эксперимента льных данных к теоретическим и междисциплинар ным обобщениям , так и обратный процесс — прикладное использование теоретических представ лений и разработанных моделей в различных дисциплинах и сферах практической деятельности . Соответственно в с инергетике можно выделить два направления — синергетику те оретическую и прикладную , хотя такое членение весьма условно . Ученые , работающие над ка кими-либо конкретными задачами в своей област и , часто предлагают синергетическому сообществу свежие идеи и гип о тезы общего порядка , родившиеся в ходе решения таких задач . А предложенные идеи и гипотезы часто дают неожиданный импульс для исследо ваний в совершенно иной дисциплинарной област и , в результате чего в научном сообществе происходит постоянный конструктивн ы й обмен идеями. Сила и эффективность синергетики — в постоянной взаимной подпитке дисциплин , в том , что , выражаясь компьютерным языком , спе циалист в одной области знаний имеет возм ожность находиться в режиме прямой связи с базами данных других специальных наук . В этом заключается существенное преимущес тво синергетики перед двумя ее предшественник ами , с которыми ее часто сравнивают , — кибернетикой , детищем 50-х годов , и так на зываемым системным подходом (созданием общей теории систем ), получившим развитие в 60-х годах. И кибернетика , и системный подход функ ционировали следующим образом : они вытягивали , абстрагировали нечто общее из различных конк ретных дисциплин и затем работали преимуществ енно с этой абстрагированной эссенцией . Задаю щими категориальными схе мами были в к ибернетике “вход — выход” и “сигнал — отклик” , а в системном подходе “элемент — система” , “обратная связь — гомеостазис ” . Ученые получали тюбик такой эссенции и добавляли ее в котел своей дисциплины , считая , что тем самым применяют кибернетич е ские идеи или реализуют системны й подход . Не было прямой стыковки , непосре дственного взаимодействия дисциплин , давших матер иал для получения абстрагированной вытяжки — того , что как раз является животворным для синергетического сообщества. Здесь физик охот но читает книгу нейрофизиолога о странных аттракторах в де ятельности мозга , метеоролог находит много ин тересного в работах по гидродинамике и да же галактической астрономии (что неудивительно , поскольку и тут и там речь идет о вихревых формообразованиях и т онко й структуре хаоса в турбулентных течениях ), психиатр черпает ценные подсказки по лечен ию своих пациентов , изучая сценарии эволюции детерминированного хаоса , и все они прекр асно общаются на универсальном языке “аттракт оров” , “флуктуаций” и “бифуркаций”. Одной из связующих точек в создании международного синергетического сообщества стал Институт теоретической физики и синергетики при Университете Штутгарта , основанный и до лгие годы бессменно возглавлявшийся Германом Хакеном . В 1997 году Хакен отметил сво й семидесятилетний юбилей и ушел с должности директора , возглавив Центр синергетики в этом институте . Объединение ученых вокруг инс титута способствовало налаживанию регулярных лич ных контактов и широкому распространению идей синергетики в научном мире. Наг лядным воплощением авторитета и высокой продуктивности синергетики стала серия индивидуальных и коллективных монографий под общим названием “Синергетика” , выпускаемая в едущим немецким научным издательством “ Springer” в тесном сотрудничестве с Институтом Х а кена . С середины 70-х годов выш ло уже более 70 томов . Перечисление специальных научных областей , представители которых печа тались в серии , вышло бы , наверное , за пределы двух десятков . Вместе с тем и тридцать лет спуст я “синергетики” так и не стали называ ть себя “синергетиками” . Физик скромно скажет : “Я использую синергетические модели” , как скажет и увлеченный синергетикой химик , биолог или географ-урбанист . Трудно найти подходящее место для синергетики в научной табели о рангах . Что это : теория ? пара диг м а ? дисциплина ? наука ? Все эти слова кажутся не очень подходящими . Правиль но было бы назвать синергетику научным на правлением , а еще точнее — научным движением, по аналогии с движением политическим . Здесь не т ни строгого членства , ни четкой организа ционной иерархии , ни институционального отне сения к одной из научных рубрик , созданных для удобства университетского преподавания и продвижения по диссертационным ступеням . Ест ь деятельное устремление ученых-единомышленников , состоящее в том , чтобы познать — кажд о му с данного ему в силу его научной специализации угла зрения — один из удивительных феноменов бытия : феномен самоорганизации. Открытость . Нелинейность . Аттракторы Итак , мы имеем систему , открытую для протока энергии или иного достаточно интенсивного воз действия извне . Система понимается как сложная , то есть содержащая очень большое , иногда с трудом исчислимое множество элементов — атомов в кристалле лазера , молекул в хи мическом растворе , людей в обществе , нейронов в мозге , находящихся в сложном взаимоде й ствии друг с другом , — и поэтому процессы в системе строятся как массовые кооперативные процессы . Вместе с тем сложность или простота системы — понятия относительные . Прибегать к ним как к определяющим показателям к ажется нам не очень продуктивным . Синерг етика способна рассматривать всякую систе му одновременно и на макроуровне — как целостность , описываемую достаточно просто немн огими параметрами порядка , и на микроуровне — как сложное взаимодействие множества эл ементов. Например , пламя , будучи видимым выр ажением структуры горения , может изобража ться и как самостоятельное образование , как собственно пламя , с его формой , цветом , т емпературой , иными объективными показателями , и как сочетание , взаимодействие множества не до конца сгоревших частиц , которые и о б разуют видимый язычок . Наконец , п ламя может быть разобрано и на более мелкие составляющие и представлено в виде турбулентного потока разогретых , быстродвижущихся молекул . На разных уровнях можно описать и какое-либо психологическое явление , скажем , пере жи тое человеком глубокое потрясение . На одном уровне , описываемом собственно психологич еской наукой , оно будет выглядеть как пере группировка , переконстелляция элементов духовного мира человека — небольшого множества опис ываемых в психологических и моральных терминах показателей (“У меня заново о ткрылись глаза” , “Я стал другим человеком” ). Но тот же личностный сдвиг может быть представлен на уровне перестройки нейронных сетей , обеспечивающих течение психологических процессов . А тут мы снова , как и в случае с п ламенем , имеем дело уже с практически необозримым множеством. То же самое может быть сказано и о соотношении понятий “хаос” и “порядок” , которым в синергетике иногда неправомерно придается сущностный , самодостаточный смысл . Не т абсолютного хаоса и абсолютн ого пор ядка . Корректнее было бы говорить , что воз растает мера упорядоченности (или хаотичности ) по какому-либо показателю за счет или в противоположность снижению меры упорядоченности (или хаотичности ) по иному показателю . Сам хаос имеет тонкую , иногда не в ид имую для внешнего наблюдателя структуру , напр имер , в турбулентном течении . А порядок — это организованный хаос . Открытость — необходимое , но не доста точное условие для самоорганизации системы . С истема должна быть еще и нелинейной . С математической точ ки зрения нел инейность означает особый тип математических уравнений , описывающих не плавный , а существен но неравномерный рост функции и имеющих н есколько качественно различных решений . Отсюда ясен и физический смысл нелинейности : опред еленному набору реше н ий нелинейного уравнения соответствует множество путей эвол юции системы , описываемой этим уравнением , а переход в то или иное относительно уст ойчивое состояние системы или русло эволюции происходит скачкообразно , соответственно особым точкам графической к р ивой . Для тех , кто любит образные разъяснени я , можно предложить такое : вы берете свист ок или дудку и начинаете туда дуть , сн ачала слабо , потом все сильнее и сильнее (открытость системы и проток энергии ). В какой-то момент при усилении потока воздуха неясн ое шипение вдруг скачком (нелине йность ) переходит в свист — который , в сущности , представляет собой резонансную звуков ую волну единого тона , то есть упорядоченн ую волновую структуру . Но если вы переусер дствуете и станете дуть изо всей имеющейс я у вас мочи, то радующий душу ч истый звук перейдет в прерывистый хрип со слюнями на выходе (незнание синергетики ). Вернемся к сравнению синергетики с ки бернетикой . Кибернетика и различные варианты теории систем исследовали главным образом про цессы гомеостаза , поддерж ания равновесия в технических , биологических и социальных сис темах . Кибернетика пыталась свести сложные не линейные эволюционные процессы к линейным , по крайней мере на определенных стадиях , где это возможно . Она рассматривала только те случаи , когда нелин е йная система могла исследоваться , как если бы это была линейная система с медленно изменяющимис я параметрами . Кибернетика разрабатывала алгоритм ы и методы внешнего контроля над системам и . Синергетика же изучает процессы самооргани зации систем , их своего р о да с амоконтролирование , основу для чего создают н елинейные свойства систем . Итак , если нелинейная система открыта и ее внутренние флуктуации или внешние во здействия превысят некое пороговое значение , то она может скачком перейти в новое макроскопическое с остояние . Но что это за состояние ? И какие состояния вообще возможны ? Мы подходим здесь к одному из цен тральных тезисов синергетики . Это — дискретн ость возможных состояний , в которые может переходить система в процессе эволюции , а также заданность , огранич енность их числа . Иначе говоря , спектр возможных структур-аттра кторов эволюции , то есть структур , на кото рые выходят эволюционные процессы в этой системе , не является сплошным . В процессе эволюции система может перейти или в то , или в это состояние , но н е во что-то среднее между ними . Только определенный набор эволюционных пу тей разрешен , ибо только этот набор соотве тствует внутренним свойствам рассматриваемой сис темы . В принципе , по крайней мере в зад ачах математической физики , которые связаны , н апример, с выявлением относительно устойчивы х структур самоорганизации плазмы , этот набор математически вычисляем. Проиллюстрировать представление о дискретнос ти и ограниченности набора потенциальных сост ояний можно многими примерами . В физической и химической обл астях мы сталкиваемся с основополагающими феноменами — дискретнос тью энергетических уровней в атоме , соответст вующих заданным орбитам электронов , и качеств енной определенностью химических элементов , предс тавляющих собой набор возможных в природе типов ато м ов. Дискретность проявляется и в движениях живых существ . Давным-давно человек заметил , что лошадям свойственны определенные аллюры : шаг , рысь , иноходь , галоп . В каждом аллюре движение членов лошади согласовано строго определенным образом , причем переход о т одного типа движения к другому совершается скачком . Бесчисленные лошадиные поколения на Земле воспроизводят один и тот же на бор аллюров . Можно наблюдать характерные положения хоб ота слона , хвоста кошки и собаки , соответс твующие вполне определенным эмоци ональным состояниям или реакциям животных . Они не меняются от особи к особи и не имею т промежуточных , полувыраженных ступеней. Обратимся теперь к понятию аттрактора . Под аттрактором понимается состояние системы , к которому она эволюционирует . Наличие спект ра потенциально возможных устойчивых стру ктур-аттракторов системы есть просто иное , пер еформулированное отображение идеи дискретности . Н абор аттракторов можно образно представить ка к набор лунок на поле настольной игры , в одну из которых обязательно скати т ся пущенный пружиной металлический шарик. На графике аттрактор выглядит как схо ждение траекторий к одной точке или замкн утой петле , в пределах которой регулярно к олеблется состояние системы . Точка схождения не зависит от того , из какого места гр афика тянет ся траектория , то есть от начальных условий движения . В синергетике говорят о конусе притяжения аттрактора , кот орый как бы затягивает в себя множество возможных траекторий системы , определяемых разн ыми начальными условиями . Воронка притяжения стягивает ра з розненные исходные линии траекторий в общий , все более узкий п учок . Парадоксальность действия аттрактора заключа ется в том , что он осуществляет как бы детерминацию будущим , точнее , предстоящим сос тоянием системы . Состояние еще не достигнуто , его не сущест вует , но оно каким-т о загадочным образом протягивает щупальца из будущего в настоящее . Здесь и встает философская проблема возможности целеполагания в неорганической природе . Можно ли аттрактор рассматривать как своего рода цель движени я системы ? В синерг е тике отвечают : в онтологическом смысле — вряд ли . Н о в методологическом смысле взгляд на атт рактор по аналогии с целью , как если б ы это была избранная системой цель , часто оказывается действенным. Не надо думать , что “траектории” , “вор онки притяжения” , “ат тракторы” — это что-то очень далекое от обычной жизни . “Ко готок увяз — всей птичке пропасть” , — народ давным-давно сформулировал идею , которую синергетика облекает в строгие математизиров анные одежды . А вот как осмысливал события своей жизни А . И . Герцен. “Всякий человек , много испытавший , — писал он , — припом нит себе дни , часы , ряд едва заметных т очек , с которых начинается перелом , с кото рых тянет ветер с другой стороны ; эти знамения или предостережения вовсе не случайн ы , они — последствия , начальные воп л ощения готового вступить в жизнь обли чения , тайно бродящего и уже существующего” 7 . Читателя , впервые знакомящегося с мировоз зренческим и методологическим содержанием синерг етики , может преследовать смутное чувство , что он где-то об этом уже слышал . И по то м до него доходит : да ведь это же диалектический материализм ! Взять хотя б ы одну из ключевых синергетических идей — плавное количественное нарастание по каком у-либо ведущему параметру и внезапный (хотя и , в принципе , математически описываемый ) пе реход сис т емы в качественно новое состояние . Возможно , для западного ученого , чье мировоззрение формировалось , скажем , в духе кантианства , логического позитивизма или критического рационализма К . Поппера , здесь со держатся элементы откровения , что отчасти объ ясняет р епутацию синергетики как пи онерской дисциплины . Но советскому читателю , к оторого со школы воспитывали в духе маркс изма-ленинизма , памятен закон перехода количествен ных изменений в качественные : им в марксиз ме объясняется и возникновение жизни на о пределен н ой стадии развития материи , и возникновение сознания , и возникновение человеческого общества , и смена одной общес твенно-экономической формации другой. Вместе с тем имеются существенные раз личия между синергетикой и диалектическим мат ериализмом . В частности , марксизм предлагает безальтернативную картину развития общества . Капиталистическая стадия с необходимостью сменяе т феодальную стадию , и с такой же необ ходимостью на смену капитализму должен прийти коммунизм . Синергетике же чужда идея пред заданности исто р ического хода развити я . Она утверждает , что , хотя набор возможны х эволюционных путей ограничен , из них в силу воздействия случайных факторов может быть выбран тот или иной.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Девушка жениху:
- Наши бабы корпоратив на нудистом пляже устраивают, поедешь с нами?
- А надо?
- Конечно! Чтоб потом больше не болтали, что я за тебя из за денег выхожу.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Преджизнь. Открытость. Нелинейность. Аттракторы", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru