Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-06-29 | 407 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Содержание книги
Поиск на нашем сайте
|
|
Генезис взглядов на мир в истории науки XVII-XX вв. Особенности сущностной преднаучной, механистической, эволюционной картин мира.
Структурные уровни материи образованы из определенного множества объектов какого-либо класса и характеризуются особым типом взаимодействия между составляющими их элементами. Критерием для выделения различных структурных уровней служат следующие признаки: пространственно-временные масштабы (элементарные частицы имеют размеры 10 (-14 степени) см, атомы — 10 (-8 степени), молекулы — 10 (-7 степени) см и т.п.); совокупность важнейших свойств и законов изменения; степень относительной сложности, возникшей в процессе исторического развития материи в данной области мира.
Уровни структурной организации материи: неорганическая природа, живая природа, социальная действительность. Структурное многообразие, системность как способ существования материи.
Научная картина мира – это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающая в результате обобщения и синтеза основных естественнонаучных понятий, принципов, а также на основе определенных философских представлений, где главными являются идеи о субстанции, движении, причинности, о единстве мира, об основных законах природы. Материя – фундаментальная исходная категория философии, от того или иного ее понимания зависит решение практически всех других философских проблем.
В основе современных научных представлений о строении материи лежит идея ее сложной системной организации. Любой объект материального мира может быть рассмотрен в качестве целостной системы, которая характеризуется наличием элементов и связей между ними.
|
Материальные системы всегда взаимодействуют с внешним окружением. Некоторые свойства, отношения и связи элементов в этом взаимодействии меняются, но основные связи могут сохраняться, и это является условием существования системы как целого. Эти устойчивые связи и отношения между элементами системы и образуют ее структуру. Иными словами, система — это элементы и их структура.
Любой объект материального мира уникален. Но при этом определенные их группы обладают общими признаками строения. Например, атомов очень много, но все они устроены по одному типу — в атоме должно быть ядро и электронная оболочка. Все молекулы — от простейшей молекулы водорода до сложных молекул белков — имеет общие структурные признаки: ядра атомов, образующих молекулу, стянуты общими электронными оболочками. Общие признаки есть в строении различных макротел, клеток, из которых построены живые организмы, и т.д. Наличие общих признаков организации позволяет объединить различные объекты в классы материальных систем. Эти классы часто называют уровнями организации материи или видами материи.
Все виды материи связаны между собой генетически, то есть каждый из них развивается из другого. Строение материи можно представить как определенную иерархию этих уровней (см. схему иерархической организации материи).
Кварки (составляющие протонов, нейтронов и др.; взаимодействующие с помощью обмена глюонами, «склеивающими» их) и лептоны (электроны, нуклоны и др.) выступают в качестве базисных объектов в системе элементарных частиц. Они являются главным строительным материалом для нашего мира, поскольку ядра веществ существуют благодаря взаимодействию кварков, а формирование электронных оболочек приводит к образованию атомов.
Элементарный уровень организации материи включает наряду с элементарными частицами еще и такой объект, как вакуум. Физический вакуум – не пустота, а особое состояние материи. В нем происходят сложные процессы, связанные с непрерывным появлением и исчезновением так называемых «виртуальных частиц» – своеобразных потенций соответствующих элементарных частиц (это их «вакуумные корни») при определенных условиях они могут вырываться из вакуума, превращаясь в «нормальные» элементарные частицы.
|
При изучении субэлементарного уровня (элементарных частиц, физического вакуума) выяснилось, что физический вакуум способен скачком перестраивать свою структуру – это фазовый переход (известный пример – переход воды в пар и лед). Это знание послужило основой представлений о возникновении Вселенной путем взрыва, связанного с массовым рождением элементарных частиц при фазовом переходе физического вакуума. Из элементарных частиц построились атомы.
Элементарные частицы, ядра атомов, ионы могут образовывать плазму – особое состояние материи, подобие газа. Огромные плазменные тела, стянутые электромагнитными гравитационными полями, образуют звезды. В их недрах протекают ядерные реакции, в ходе которых излучается энергия.
В звездах образуются ядра атомов, а на периферии – возникают сами атомы. В результате взаимодействия атомов формируются молекулы. За молекулами следует уровень макротел (жидких, твердых, газообразных). Особый тип макротел образуют планеты – тела со сложной внутренней структурой, имеющие ядро, литосферу, иногда атмосферу и гидросферу. Звезды и планеты составляют планетные системы.
Огромные скопления звезд, планетных систем, межзвездной пыли и газа, взаимодействующих между собой, образуют галактики (Земля принадлежит одной из них). Галактики разных типов образуют скопления – системы галактик. Кроме скопления галактик, есть еще более высокий уровень организации материи – Метагалактика, представляющая собой систему взаимодействующих систем галактик (они удаляются друг от друга со скоростью, возрастающей с увеличением расстояния между ними – так называемый процесс расширения Метагалактики).
Современная наука допускает возможность возникновения и сосуществования множества миров, подобных нашей Метагалактике и называемых Внеметагалактическими объектами. Их сложные взаимоотношения образуют многоярусную Большую Вселенную – материальный мир с его бесконечным разнообразием форм и видов материи.
|
Изучая живую природу, мы также сталкиваемся с системной организацией материи. Можно выделить ряд уровней материальной организации живой природы: системы доклеточного уровня – нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и белки; клетки (как одноклеточные организмы); многоклеточные организмы (растения, животные).
Особые уровни организации живой материи образуют надорганизменные структуры – прежде всего популяции (сообщества особей одного вида, связанные между собой общим генофондом, скрещивающиеся и воспроизводящиеся в потомстве). К надорганизменным уровням относятся также виды и биоценозы (образуются в результате взаимодействия популяций между собой и с окружающей средой, например, лес).
Взаимодействие биоценозов (между собой и с воздушной оболочкой, через которую идет теплообмен Земли с космическим пространством, с водной средой, с горными породами) образует глобальную систему жизни – биосферу.
Люди являются частью сферы жизни на Земле и благодаря своей деятельности вносят возмущения в динамику биосферы. Это может привести к необратимому вырождению биосферы. Поэтому знание ее законов, понимание своего места в ее динамике является ныне одним из условий человеческого существования. Благодаря своей деятельности, люди трансформируют биологические формы своего существования в социальную жизнь. В рамках биосферы начинает развиваться особый тип материальной системы – человеческое общество (включает духовную жизнь в качестве условия функционирования и развития). Здесь тоже возникают особые подструктуры – семья, классы, нации и др., причем многие из этих структур существуют только на определенных этапах человеческой истории и преобразуются в новые, более сложные.
Термин «материя» происходит от лат. materia – вещество. Это «вещественное» значение термина удерживалось вплоть до XX века, когда произошла революция в физике, означавшая кризис одностороннего, основанного на обязательном чувственном восприятии, понимания материи, составлявшего суть концепции метафизического материализма.
Как известно, первой ступенью в осознании материальности мира был стихийный материализм. Началом формирования понятия материи явился переход от качественного многообразия существующих вещей к понятию единой основы мира – первоматерии. При этом все разнообразие мира выводилось из определенного элемента, например, воды или огня. Но уже Демокрит заметил, что с помощью одного качественно определенного вещества невозможно объяснить происхождение другого. Дальнейшее развитие мысли привело к унификации первооснов бытия и привело к появлению идеи атомарного строения мира (т.е. мир состоит из частиц, чувственно не воспринимаемых). Но атомы истолковывались тоже как вещество, как мельчайшие «кирпичики», строительный материал всего существующего. Так зародилась просуществовавшая вплоть до новейших открытий в физике в конце XIX века, дискретная картина мира.
|
Это воззрение положило начало научному объяснению многих явлений природы. И.Ньютон, исходя из идеи атомизма, ввел в физику понятие массы, сформулировав закон всемирного тяготения и основные законы динамики. Атомистики лежит в основе молекулярно-кинетической теории теплоты, в химии она послужила открытию закона сохранения вещества, на ее основе была создана и периодическая система элементов Менделеева. Механика Ньютона утвердила механистически-атомистическую картину мира и явилась образцом научной точности для других наук.
Но наряду с триумфом атомизма в науке назревал кризис, связанный прежде всего с открытием новых фактов. В 1897 г. был открыт электрон, в 1895 г. Рентгеном обнаружен радиоактивный распад, в 1904 Эйнштейном выведена теория относительности, в 1900 – Планком – дискретность излучения. Кризис был также связан с введением в физику нового понятия – поля (М.Фарадей, Дж.Максвелл), описывающее принципиально отличное от вещества континуальное (непрерывное) состояние материи. Таким образом, к началу 20-го века сложилась ситуация, которая носит название «великая революция в естествознании» (прежде всего в физике), т.е. коренная ломка ранее господствовавших воззрений, принципов, теорий. Были разрушены ранее господствовавшие представления о неизменности химических элементов, о безструктурности атома, о независимости движения от материальных масс, о непрерывности излучения.
Некоторыми физиками коренная ломка привычных физических понятий была воспринята как неспособность науки давать объективные знания о природе (Анри, Пуанкер). Так как принципы классической физики нельзя было применить для объяснения процессов микромира, стали говорить о «крахе науки», об остановке в ее развитии, ее кризисе. Но кризис этот означает, что вновь открываемые явления микромира не вписывались в механистическую картину мира, на которой базировалась физика 19 столетия. Появились предпосылки для построения новой квантово – релятивисткой картины природы, в которой нет четкого различия, границ между массой и энергией, между дискретными и непрерывными процессами, между корпускулярными и волновыми свойствами. Стали появляться экспериментальные данные, говорящие о существовании крайне малых масс и электрических зарядов, а также о крайне больших скоростях, т.е. о существовании микромира. Для его описания нельзя было применять те основные понятия, принципы и законы, которые вырабатывались физикой 19 века при изучении макротел. Например, принцип постоянства массы (масса тела остается неизменной независимо от того, находится ли тело в покое или движется).
|
Изучение свойств электрона показало, что его масса изменяется в зависимости от изменения скорости. Возникла необходимость выработки новых понятий, принципов, которые адекватно бы отражали процессы на уровне микромира, т.е. пересмотр принципов и законов классической физики. В этом и состоит революция в физике на рубеже XIX-XX веков. В философском отношении значение этой революции – разрушение последней цитадели метафизики – представления об атомах, как кирпичиках мироздания и переход на новый качественный уровень знаний о строении материи.
6. Естественнонаучная, наддисциплинарная и натурфилософская сторона синергетики. (УК – 1, УК -2)
Синергетика как наука о системной организации материи. Естественно-научная парадигма синергетики (И. Пригожин, Г. Хакен, И. Стенгерс). Основные понятия синергетики: «странные аттракторы», «динамический (детерминированный) хаос», «автоволна», «активная среда», «открытая система», «самоорганизация», «бифуркация» и т.д.
Динамические структуры синергетики Г. Хакена и их наддисциплинарность. Особенности «неравновесного состояния» динамических структур. Проблема необратимости времени и «физика неравновесных процессов» И. Пригожина. Свое понимание феномена самоорганизации И. Пригожин связывает с понятием диссипативной структуры — структуры спонтанно возникающей в открытых неравновесных системах. Классическими примерами таких структур являются такие явления, как образование сотовой структуры в подогреваемой снизу жидкости (т.н. «ячейки Бенара»), «химические часы» (реакция Белоусова — Жаботинского), турбулентное движение и т.д. Проблема хронологизации физических процессов. Бифуркации, неустойчивость и самоорганизация в естественной науке и натурфилософии. В.С. Степин о «сложных самоорганизующихся системах». Становление синергетической парадигмы в современном естествознании.
Синергетика (от др.-греч. совместная деятельность) — междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем). «…Наука, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы…» Синергетика изначально заявлялась как междисциплинарный подход, так как принципы, управляющие процессами самоорганизации, представляются одними и теми же (безотносительно природы систем), и для их описания должен быть пригоден общий математический аппарат. С мировоззренческой точки зрения синергетику иногда позиционируют как «глобальный эволюционизм» или «универсальную теорию эволюции», дающую единую основу для описания механизмов возникновения любых новаций подобно тому, как некогда кибернетика определялась, как «универсальная теория управления», одинаково пригодная для описания любых операций регулирования и оптимизации: в природе, в технике, в обществе.
Первое использование данного термина связано с докладом профессора штудгартского университета Г. Хакена «Кооперативные явления в сильно неравновесных и нефизических системах» (в 1973 году). Западногерманское издательство «Шпрингер» в 1975 году заказывает Хакену книгу. Уже в 1977 году монография под названием «Синергетика» выходит на немецком и английском языках. В 1978 году книга была переиздана, а вскоре вышла на японском и русском языках. Издательство «Шпрингер» открывает серию «Синергетика», в которой выходят все новые и новые труды.
Начиная с 1973 года, с той конференции, на которой впервые прозвучал этот термин, научные встречи по теме «самоорганизация» проходят каждые два года. К 1980 году было уже выпущено пять объемных сборников докладов этих конференций. А известнейший и старейший форум физиков – Сольвеевский конгресс в 1978 году был целиком посвящен проблемам самоорганизации. В нашей стране впервые конференция по синергетике прошла в 1982 году.
В синергетике к настоящему времени сложилось уже несколько научных школ. Эти школы окрашены в те тона, которые привносят их сторонники, идущие к осмыслению идей синергетики с позиции своей исходной дисциплинарной области, будь то математика, физика, биология или даже обществознание. В числе этих школ – брюссельская школа лауреата Нобелевской премии И.Р. Пригожина, разрабатывающего теорию диссипативных структур, раскрывающую исторические предпосылки и мировоззренческие основания теории самоорганизации.
Интенсивно работает также школа Г. Хакена, профессора Института синергетики и теоретической физики в Штутгарте. Он объединил большую группу ученых вокруг шпрингеровской серии книг по синергетике, в рамках которой к настоящему времени увидели свет уже более 60 томов. Классические работы, в которых развивается математический аппарат для описания катастрофических синергетических процессов, принадлежат перу российского математика В.И. Арнольда и французского математика Р. Тома. Эту теорию называют по-разному: теория катастроф, особенностей или бифурикаций.
Среди российских ученых следует упомянуть также академика А.А. Самарского и члена –корр. РАН С.П. Курдюмова. Их школа разрабатывает теорию самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента на дисплеях компьютеров. Эта школа выдвинула ряд оригинальных идей для понимания механизмов возникновения и эволюции относительно устойчивых структур в открытых (нелинейных) средах (системах). Широко известны также работы академика Н.Н. Моисеева, разрабатывающего идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природы, работы биофизиков, членов-корреспондентов РАН М.В. Волькенштейна и Д.С. Чернавского. Такое разнообразие научных школ, направлений, идей свидетельствует о том, что синергетика представляет собой скорее парадигму, чем теорию. Это значит что она олицетворяет определенные достаточно общие концептуальные рамки, немногочисленные фундаментальные идеи, общепринятые в научном сообществе, и методы (образцы) научного исследования
Основные положения синергетики. Наш мир, все, что доступно в нем наблюдению. претерпевают непрерывные изменения – мы наблюдаем его непрекращающуюся эволюцию. Все подобные изменения происходят за счет сил внутреннего взаимодействия, во всяком случае, никаких внешних по отношению к нему сил мы не наблюдаем. Согласно принципу Бора, существующим мы имеем право считать лишь то, что наблюдаемо или может быть сделано таковым. Следовательно, подобных сил не существует. Таким образом, все, что происходит вокруг нас, мы можем считать процессом самоорганизации, то есть процессом, идущим за счет внутренних стимулов, не требующих вмешательства внешних факторов, не принадлежащих системе. К числу таких процессов относится также и становление и действие Разума, ибо он родился в системе в результате ее эволюции. Итак, весь процесс эволюции системы – процесс самоорганизации. Мир все время меняется. Мы не можем утверждать, что процесс самоорганизации направлен на достижение состояния равновесия (под которым понимается абсолютный хаос), у нас нет для этого опытных оснований, гораздо больше данных для утверждения обратного — мир непрерывно развивается, и в этом изменении просматривается определенная направленность, отличная от стремления к равновесию.
Для описания основ процесса самоорганизации удобно (хотя и заведомо недостаточно) использовать терминологию дарвиновской триады: наследственность, изменчивость, отбор, придав этим понятиям более широкий смысл. Изменчивость в этом более широком смысле – это вечно присутствующие факторы случайности и неопределенности. Без предположения о непрерывно действующих случайных факторах, постоянная эволюция системы, сопровождающаяся появлением новых качественных особенностей, по-видимому, невозможна. Что касается термина «наследственность», то он означает лишь то, что настоящее и будущее любой системы в мире зависит от его прошлого. Степень зависимости той или иной системы от прошлого может быть любой. Эту степень зависимости условимся называть памятью системы. Во вполне детерминированных системах прошлое однозначно определяет будущее (возможно и обратное – по настоящему определить прошлое). Такие системы – системы с бесконечной памятью (абсолютной наследственностью). Это абстракция, но она хорошо интерпретирует некоторые процессы в неживом мире – например, то движение планет, которое мы наблюдаем (конечно, лишь на некотором, конечном, правда очень большом, интервале времени.
«Память системы» в реальных системах в том смысле, как мы ее определили, чаще всего оказывается ограниченной: и бесконечная память и ее отсутствие — лишь абстракции, которые удобны для интерпретации. Примером системы, лишенной памяти, является развитое турбулентное движение. Понятие «принципов отбора» является самым трудным среди понятий дарвиновской триады. Процессы самоорганизации следуют определенным правилам, законам. Это утверждение — некое эмпирическое обобщение, вопрос о происхождении этих правил лежит вне рационализма, как и вопрос о рождении Вселенной. К числу таких законов относятся прежде всего законы сохранения и 2-е начало термодинамики (да и другие законы тоже). Таким образом, среди мыслимо допустимых процессов в неживой природе существуют (наблюдаемы, или доступны наблюдению) лишь определенные классы движений, подчиняющиеся определенным правилам. Подобные же правила существуют в природе и обществе. Вот эти правила и называют принципами отбора. Иными словами, принципы отбора — это те же самые законы физики, химии, биологии, законы общественного развития, которые из мыслимо допустимых движений «отбирают» те, которые мы и наблюдаем.
Вселенная — непрерывно эволюционирующий объект (как и любые его составляющие). Но внутренние стимулы и возможности развития Вселенной, определяющие процессы самоорганизации, ограничены реальными рамками, берегами допустимых эволюционных каналов.
Язык дарвиновской триады при таком расширении смысла чрезвычайно универсален. С его помощью можно описать широкий круг явлений, описать качественный характер происходящего. Но и его возможности ограничены, его необходимо расширять, наполнять новыми понятиями. В первую очередь целесообразно ввести понятие механизмов, то есть совокупности правил и интерпретаций, описывающих характер протекания процессов или их классов, выделяя в качестве самостоятельных понятий те или иные явления, которые будем относить к основам языка. Эти интерпретации, опираясь на те или иные понятия триады, не заменяют их, но обогащают первоначальный смысл и, как следствие, словарный запас языка. Рассмотрим пример Леонардо Эйлера (конец XVIII в.). Рассмотрим колонну, находящуюся под нагрузкой. Если эта нагрузка не очень велика, то у колонны существует единственное положения равновесия – вертикальное. При этом малое изменение внешних воздействий не изменит данного положения равновесия. Пусть колонна находится под действием случайных порывов ветра, тогда она в силу свойств упругости будет колебаться около своего вертикального положения.
Если увеличивать нагрузку, то амплитуда и частота колебаний будут меняться, но их характер будет тем же – колебания около того же положения равновесия. Однако это продлится лишь до тех пор. пока нагрузка не достигнет некоего критического значения. После этого вертикальное положение равновесия потеряет устойчивость (причем мгновенно). Вместо него появится множество новых положений равновесия. Их совокупность представляет собой поверхность, образованную вращением полуволны синусоиды. Если порывы ветра сохраняются, то колонна будет продолжать колебаться около нового положения равновесия, но около какого – предсказать невозможно, причем невозможно в принципе, т. к. это будет зависеть от случайного порыва ветра в момент потери устойчивости. Описанное явление, открытое Л. Эйлером, носит название бифурикации, термин ввел А. Пуанкаре), а момент потери устойчивости – моментом бифурикации.
Таким образом, при малых вертикальных нагрузках колонна обладает бесконечной памятью – фиксируя ее положения в данный момент времени, мы можем восстановить все ее предыдущие состояния (зная, конечно, поведение ветра). в момент бифурикации система полностью «теряет память». Будущее зависит только от изменчивости ветровой нагрузки. Другой пример – мы бьем молотком по камню. От каждого удара тот деформируется, и мы можем предсказать характер каждой деформации, но мы не можем сказать, на сколько и каких осколков разлетится камень, когда мы его разобьем.
Явление бифурикации типично для большинства процессов, развивающихся во времени. Момент бифурикации – некая абстракция, как и полная потеря памяти. Бифурикация – тоже процесс, протяженный во времени, но длящийся весьма малый его интервал, в течение которого происходит качественная перестройка свойств системы, и определяющее значение в характере дальнейшего развития имеют случайные факторы. В этих условиях память системы резко уменьшается. Процессы бифурикации мы наблюдаем и в развитии живого вещества и в общественной жизни. Революционные процессы – типичные процессы бифурикации – ни в одной революции никому не удавалось предсказать характера постреволюционного развития.
Сказанное выше позволяет дать следующую, достаточно универсальную схему эволюционного процесса. На начальном этапе эволюции происходит медленное развитие свойств системы. Этот процесс более или менее предсказуем. В какой–то момент или внешнее воздействие достигает критического значения, или происходит кумуляция внутренних сил (или то и другое вместе). При этом параметры системы начинают быстро изменятся, ранее стабильное состояние резко снижает уровень стабильности, и возникает возможность разных путей развития. В этой ситуации даже незначительное воздействие может перевести эволюционный процесс на новые рельсы, развитие потом пойдет по совсем другой линии. Наступит новый «спокойный участок», который в какой- то момент опять может смениться новым процессом бифурикации.
Бифурикационный механизм играет важнейшую роль в общей эволюционной схеме. Именно он является источником роста разнообразия различных форм организации материи, а следовательно, и непрерывно возрастающей сложности ее организации. Кроме того из-за вероятностного характера бифурикационного процесса, эволюция не может иметь обратного хода, точнее, вероятность обратного хода эволюции стремится к нулю, а это имеет отношение к другому фундаментальному факту – отсутствие обратимости не только эволюции, но и времени. В этом проявляется общая направленность общего эволюционного процесса.
Итак, мы нарисовали некоторую, достаточно общую схему процессов самоорганизации, в общих чертах справедливую как для неживой материи, так для живого вещества и общества. Несмотря на общность, эта схема позволила выявить такую особенность эволюционных процессов, как их направленность. В своей массе они идут в сторону усложнения организации Вселенной и роста разнообразия организационных форм. Дарвин писал, что это имеет место для живого мира. Как мы видим, это справедливо для любых процессов самоорганизации, в том числе и для Вселенной в целом.
В процессе самоорганизации происходит непрерывное разрушение старых и возникновение новых структур, новых форм организации материи, обладающих новыми свойствами. Причем это качественно не те же самые образования, отличающиеся только геометрическими размерами, формой или другими физическими особенностями. Во Вселенной возникают уникальные образования, непрерывно возникают новые перестройки (бифурикации), в результате которых рождаются качественно новые структуры, не имевшие до сих пор аналогов. Они обладаю новыми неповторимыми свойствами. А как эти свойства связаны со свойствами исходных элементов, из которых составлены системы? Это очень глубокий вопрос, который имеет как философское, так и практическое значение.
Процессы объединения элементов идут непрерывно и на всех уровнях организации материального мира – в неживой и живой природе, и в обществе. Этот процесс универсален – тенденция к кооперативности пронизывает все этажи мироздания. Поэтому имеет право на существование гипотеза о том, что процесс возникновения новых форм организации материи определяется столь же фундаментальными законами, как и законы сохранения, и которые в общем случае не сводятся к анализу простых взаимодействий, существующих среди элементов рождающейся системы. Механизмы, которые определяются этими законами, назовем «механизмами сборки».
В результате действия механизмов сборки возникают новые образования, обладающие новыми свойствами. В некоторых случаях эти свойства можно предугадать, опираясь на свойства элементов этих систем и, иногда, некоторые другие соображения, например, т. н. принцип минимума диссипации энергии. Однако так бывает далеко не всегда.
Простейший пример этому – вода. Она обладает аномальной зависимостью плотности от температуры, и это свойство мы не можем вывести из свойств атомов (или молекулярных свойств) водорода и кислорода, которые более или менее известны. Таким примерам нет числа, особенно когда мы переходим в сферу живого вещества и общественных отношений. Феномен жизни, видимо, невозможно свести к физико-химическому взаимодействию составляющих элементов живого организма. Свойства Разума, вероятнее всего, несводимы к свойствам нейронов, из которых состоит мозг. Объяснить поведение толпы свойствами входящих в нее людей – тоже практически невозможно.
Методологические проблемы синергетики. Трудно или даже невозможно назвать область знания, в которой сегодня не проводились бы исследования под рубрикой синергетики. Для публикаций на тему синергетики характерно то, что в них нередко приводятся авторские трактовки принципов синергетики, причем трактовки довольно разнородные и не всегда достаточно аргументированные. Причиной этого является отсутствие достаточной определенности относительно основных положений синергетики и возникающей отсюда необходимости уточнения статуса излагаемого материала. В настоящей работе предпринимается попытка оценить существующую ситуацию и сделать посильный шаг в направлении развития методологии синергетической концепции и построения в дальнейшем на ее основе определенной технологии.
Мы говорим о концепции и технологии. Почему не о теории? Дело в том, что если понимать под теорией «систему идей в области знания, форму научного знания, дающую целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности», то о построении такой теории в отношении синергетики можно говорить, и она в определенной мере существует и сегодня. Однако областью явлений, из которых возникло современное понимание синергетики, является физика, теоретическая физика квантовых явлений. Именно это происхождение и связь синергетики с точными науками делает, в первую очередь, правомочным называние ее научным направлением. Для естественнонаучной теории вышеприведенное понимание теории является, очевидно, недостаточным. Кроме системы идей, эксперимента, моделирования, анализа и синтеза и широком понимании, необходимы также, в частности: конструктивный формализм, предсказательность, определенность круга явлений действительности, на которые распространяется теория. Говорить же сегодня о создании для синергетики специфического теоретического базиса физико–математического ранга по меньшей мере преждевременно. Следует учитывать и то, что современному этапу прогресса науки и техники свойственна опора на технологии не в меньшей степени, чем на теории, поскольку почти повсеместно приходится иметь дело с информационными объектами, которые несоизмеримо превосходят возможности непосредственного оперирования ими человеком. В качестве инструментов выступают технологические информационные средства, а не непосредственный невооруженный человеческий ум.
«Коварство» существующей ситуации имеет начало в «провокационности» тезиса, провозглашенного Г. Хакеном. Термин «синергетика» введен Г. Хагеном для обозначения междисциплинарного направления, в котором результаты его исследований по теории лазеров и неравновесным фазовым переходам должны были (и это произошло) дать идейную основу для плодотворного взаимосотрудничества исследователей из различных областей знания. Очевидно, что методологии разных областей знания столь различны, что их общность может быть реализована лишь на концептуальном уровне. Подтверждением того, что замысел Г. Хакена был в определенной мере неопределенен и субъективен, являются свидетельства некоторых ученых, в беседах с которыми Г. Хакен говорил, что называние предложенного им научного направления «синергетикой» случайно и непринципиально. Трудно, однако, согласиться с мнением, что название непринципиально, и что синергетику можно было бы с неменьшим успехом назвать Х–наукой. В конечном счете, начинание Г. Хакена, оказалось плодотворным именно благодаря естественно понимаемой ассоциации синергетики с самоорганизацией.
Сегодня в условиях когда синергетика приобрела значения движущего начала в научных исследованиях, приходится беспокоиться о том, чтобы не был утерян научный статус синергетики как междисциплинарной области знания. Реальная опасность заключается в том, что, с одной стороны, по ряду причин в общественном мнении может сложиться отношение к синергетике как к общемировоззренческой концепции, граничащей с дилетантизмом. С другой стороны, имеются тенденции отождествлять синергетику с тем или иным узким направлением исследований в физике, теории систем, также в областях прикладных исследований. Наиболее желательной альтернативой представляется выработка структурированного категориального базиса синергетики и других атрибутов, свойственных теоретическому знанию, которые позволили бы дополнить существующие представления более строгим их изложением.
Итак, можно констатировать, что синергетика имеет проблемную и междисциплинарный характер. Сообщения на тему синергетики, сопровождаются дискуссиями, во время которых нередко поднимаются вопросы о том, что же такое синергетика и как определить характеризующие ее методы исследования и содержание. Более примечательным, чем возникновение разногласий в ходе дискуссий, является, однако, то, что осмысление содержания различных областей знания в контексте синергетики: с одной стороны, дает нетривиальный взгляд на содержание этих областей, а с другой — обнаруживает их системную взаимосвязь и приводит к взаимополезным контактам специалистов. Есть все основания полагать, что и при наличии многих неопределенностей и разногласий, синергетика имеет продуктивное системообразующее значение для научного познания и оказывает прогрессивное активизирующее воздействие на научное сообщество.
Сказанное можно дополнить тем, что сегодня позитивным фактором оказывается, как раз, неопределенность относимого к синергетике содержания. Если следовать тому, что говорят о синергетике Г. Хакен и другие признанные ее идеологи, то обращаясь к более широкой сфере явлений — к феномену самоорганизации и к вообще процессам в среде и направлении от хаоса к порядку, — мы находим синергетику как достаточно ограниченную подобласть, из которой, как ни парадоксально следует исключать такие высшие проявления самоорганизации как эволюцию и развитие. Это доказательно показывается в работах Руденко А. П. То, что соответствующий факт остается завуалированным, способствует утверждению синергетики в качестве, хотя в значительной степени символической, но действенной основы для творческого взаимодействия физиков, химиков, биологов и нейробиологов, также специалистов других специальностей, включая гуманитарные, в направлении развития теоретической базы для едва ли не самого интересного, важного и сложного феномена природы — самоорганизации. Этой теме более всего посвящена и настоящая работа. Одна из задач, перед которой мы находимся — структурировать категориальный базис, очерчиваемый понятиями: синергетика, самоорганизация, система, эволюция, развитие.
Что касается упоминавшихся выше вопросов относительно идентификации синергетики, то помимо того, что связано именно с синергетикой, их существование объясняется, в частности, тем, что понятия, относящиеся к уровню распив
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!