Áèáëèîòåêà

Òåîëîãèÿ

Êîíôåññèè

Èíîñòðàííûå ÿçûêè

Äðóãèå ïðîåêòû







Âàø êîììåíòàðèé î êíèãå

Ãðóøåâèöêàÿ Ò., Ñàäîõèí À. Êîíöåïöèè ñîâðåìåííîãî åñòåñòâîçíàíèÿ

ÎÃËÀÂËÅÍÈÅ

ÒÅÌÀ 16 ÏÐÎÁËÅÌÛ ÑÀÌÎÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈÈ ÌÀÒÅÐÈÈ
ÔÎÐÌÈÐÎÂÀÍÈÅ ÈÄÅÈ ÑÀÌÎÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈÈ

Íàó÷íîìó ìèðîâîççðåíèþ ïî êðàéíåé ìåðå ñ XIX âåêà áûëà ïðèñóùà èäåÿ ðàçâèòèÿ. Íî ïîñëå îòêðûòèÿ Êåëüâèíîì è Êëàóçèóñîì âòîðîãî íà÷àëà òåðìîäèíàìèêè ãîñïîäñòâîâàëî äîñòàòî÷íî ïåññèìèñòè÷åñêîå ïðåäñòàâëåíèå, ÷òî áàçîâûì ñîñòîÿíèåì ìàòåðèè ÿâëÿåòñÿ ñîñòîÿíèå òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ (õàîñà) - ñàìîãî ïðîñòîãî èç âñåõ âîçìîæíûõ ñîñòîÿíèé ñèñòåìû, íå îáìåíèâàþùåéñÿ ýíåðãèåé è âåùåñòâîì ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé. Ãîñïîäñòâóþùåé òåíäåíöèåé ìàòåðèè ñ÷èòàëîñü ñòðåìëåíèå ê ðàçðóøåíèþ ñïîíòàííî âîçíèêøåé óïîðÿäî÷åííîñòè (â ðåçóëüòàòå ñëó÷àéíîé ìàëîâåðîÿòíîé ôëóêòóàöèè) è âîçâðàùåíèþ ê èñõîäíîìó õàîñó. Ñëåäîâàòåëüíî, óïîðÿäî÷åííîå ñîñòîÿíèå âåùåñòâà, êîòîðîå íàáëþäàåòñÿ â äîñòóïíîé ÷àñòè Âñåëåííîé, âîçíèêëî ñëó÷àéíî, æèçíü, êàê ñàìàÿ âûñîêàÿ èç âñåõ èçâåñòíûõ íàóêå ôîðì óïîðÿäî÷åííîñòè, òåì áîëåå ñëó÷àéíà è ïðîòèâîåñòåñòâåííà. Òàê âîçíèêëà ìîäåëü ñòàöèîíàðíîé Âñåëåííîé.
×òî æå çàñòàâèëî èçìåíèòü ýòîò, êàçàëîñü áû, íåçûáëåìûé âçãëÿä íà ðàçâèòèå, ïðèéòè ê èäåå ñàìîîðãàíèçàöèè ìàòåðèè, êîòîðàÿ âíåäðèëàñü â íàó÷íîå ìèðîâîççðåíèå âî âòîðîé ïîëîâèíå íàøåãî âåêà è êîðåííûì îáðàçîì èçìåíèëà ñòàðûå âçãëÿäû íà ïðîöåññû ðàçâèòèÿ? Ýòà èäåÿ ïîÿâèëàñü â ñâÿçè ñ çàìåíîé ìîäåëè ñòàöèîíàðíîé Âñåëåííîé ìîäåëüþ ðàçâèâàþùåéñÿ Âñåëåííîé è ñâÿçàííîé ñ íåé íîâîé åñòåñòâåííîíàó÷íîé êîíöåïöèåé ðàçâèòèÿ ìèðà.
Ïðåæíèå ïðåäñòàâëåíèÿ î ðàçâèòèè ñôîðìèðîâàëèñü â XIX âåêå ïîä âëèÿíèåì äâóõ êëàññè÷åñêèõ ôèçè÷åñêèõ äèñöèïëèí -ñòàòèñòè÷åñêîé ìåõàíèêè è ðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêè. Îáå íàó÷íûå äèñöèïëèíû îïèñûâàþò ïîâåäåíèå èçîëèðîâàííûõ ìàêðîñèñòåì, íå îáìåíèâàþùèõñÿ íè ýíåðãèåé, íè âåùåñòâîì ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé. Âñåëåííàÿ, êàê ñàìàÿ êðóïíàÿ èç âñåõ èçâåñòíûõ ñèñòåì, òàêæå ñ÷èòàëàñü çàìêíóòîé. Íî ñåãîäíÿ íàóêà ñ÷èòàåò âñå èçâåñòíûå ñèñòåìû îò ñàìûõ ìàëûõ äî ñàìûõ áîëüøèõ îòêðûòûìè, îáìåíèâàþùèìèñÿ ýíåðãèåé è (èëè) âåùåñòâîì ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé è íàõîäÿùèìèñÿ, êàê ïðàâèëî, â ñîñòîÿíèè, äàëåêîì îò òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ. À ðàçâèòèå òàêèõ ñèñòåì, êàê ñòàëî èçâåñòíî, ïðîòåêàåò ïóòåì îáðàçîâàíèÿ íàðàñòàþùåé óïîðÿäî÷åííîñòè. Íà òàêîé îñíîâå âîçíèêëî ïðåäñòàâëåíèå î ñàìîîðãàíèçàöèè âåùåñòâåííûõ ñèñòåì.

ÏÎÍßÒÈÅ ÑÀÌÎÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈÈ

 øèðîêîì ïëàíå ïîíÿòèå ñàìîîðãàíèçàöèè îòðàæàåò ôóíäàìåíòàëüíûé ïðèíöèï Ïðèðîäû, ëåæàùèé â îñíîâå íàáëþäàåìîãî ðàçâèòèÿ îò ìåíåå ñëîæíûõ ê áîëåå ñëîæíûì è óïîðÿäî÷åííûì ôîðìàì îðãàíèçàöèè âåùåñòâà. Íî ó ýòîãî ïîíÿòèÿ åñòü è áîëåå óçêîå çíà÷åíèå, íåïîñðåäñòâåííî õàðàêòåðèçóþùåå ñïîñîá ðåàëèçàöèè ïåðåõîäà îò ïðîñòîãî ê áîëåå ñëîæíîìó.  òàêîì çíà÷åíèè ñàìîîðãàíèçàöèåé íàçûâàþò ïðèðîäíûå ñêà÷êîîáðàçíûå ïðîöåññû, ïåðåâîäÿùèå îòêðûòóþ íåðàâíîâåñíóþ ñèñòåìó, äîñòèãøóþ â ñâîåì ðàçâèòèè êðèòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ, â íîâîå óñòîé÷èâîå ñîñòîÿíèå ñ áîëåå âûñîêèì óðîâíåì ñëîæíîñòè è óïîðÿäî÷åííîñòè ïî ñðàâíåíèþ ñ èñõîäíûì. Êðèòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå - ýòî ñîñòîÿíèå êðàéíåé íåóñòîé÷èâîñòè, äîñòèãàåìîå îòêðûòîé íåðàâíîâåñíîé ñèñòåìîé â õîäå ïðåäøåñòâóþùåãî ïåðèîäà ïëàâíîãî, ýâîëþöèîííîãî ðàçâèòèÿ.
Ïðåæäå ÷åì ïðèâåñòè ïðèìåðû ñàìîîðãàíèçàöèè, íåîáõîäèìî óòî÷íèòü, ÷òî æå ñ÷èòàòü óñëîæíåíèåì ýëåìåíòîâ è ñèñòåì, èõ ïåðåõîäîì îò áîëåå ïðîñòûõ ê áîëåå ñëîæíûì ôîðìàì.
Ïîíÿòèÿ «ïðîñòîé» è «ñëîæíûé» âñåãäà îòíîñèòåëüíû, èõ ñìûñë âûÿâëÿåòñÿ òîëüêî ïðè ñîïîñòàâëåíèè ñâîéñòâ ðîäñòâåííûõ îáúåêòîâ. Òàê, ïðîòîí ñëîæåí îòíîñèòåëüíî êâàðêîâ, íî ïðîñò îòíîñèòåëüíî àòîìà âîäîðîäà; àòîì ñëîæåí îòíîñèòåëüíî ïðîòîíà è ýëåêòðîíà, íî ïðîñò îòíîñèòåëüíî ìîëåêóëû è ò.ä. Ïðè ýòîì ìû âèäèì, ÷òî ñëîæíûå îáúåêòû îáëàäàþò íîâûìè êà÷åñòâàìè, êîòîðûõ ëèøåíû èñõîäíûå ïðîñòûå ýëåìåíòû, ñîñòàâëÿþùèå èõ. Òàêèì îáðàçîì, Ïðèðîäó ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê öåïî÷êó íàðàñòàþùèõ ïî ñëîæíîñòè ýëåìåíòîâ.
Ïðîöåññû îáúåäèíåíèÿ «ïðîñòûõ» ýëåìåíòîâ ñ îáðàçîâàíèåì «ñëîæíûõ» ñèñòåì ïðîòåêàþò ëèøü ïðè âûïîëíåíèè îïðåäåëåííûõ óñëîâèé. Íàïðèìåð, åñëè òåìïåðàòóðà (ýíåðãèÿ) îêðóæàþùåé ñðåäû ïðåâûøàåò ýíåðãèþ ñâÿçè äâóõ ÷àñòèö, òî îíè íå ñìîãóò óäåðæèâàòüñÿ âìåñòå. Ïðè ñíèæåíèè òåìïåðàòóðû äî çíà÷åíèé, ïðè êîòîðûõ ýíåðãèÿ ñðåäû è ýíåðãèÿ ñâÿçè ÷àñòèö îêàæóòñÿ ðàâíûìè, íàñòóïàåò êðèòè÷åñêèé ìîìåíò, è äàëüíåéøåå ñíèæåíèå òåìïåðàòóðû äåëàåò âîçìîæíûì ïðîöåññ ôèêñèðîâàíèÿ ÷àñòèö (íàïðèìåð, ïðîòîíà è ýëåêòðîíà) â àòîìå âîäîðîäà.
Íàìíîãî ñëîæíåå îáñòîèò äåëî ïðè ñîåäèíåíèè àòîìîâ â ìîëåêóëû. Çäåñü òàêæå ñóùåñòâóþò ïîðîãîâûå çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ (òåìïåðàòóðû, ïëîòíîñòè), íàçûâàåìûå êðèòè÷åñêèìè çíà÷åíèÿìè, êîòîðûå îòäåëÿþò îáëàñòü âîçìîæíîãî îáðàçîâàíèÿ îò îáëàñòè, ãäå ýòîò ïðîöåññ íåâîçìîæåí.
Çàòåì èäóò íîâûå óðîâíè ñëîæíîñòè è óïîðÿäî÷åííîñòè âåùåñòâà. Íàèáîëåå âûñîêèé óðîâåíü óïîðÿäî÷åííîñòè, èçâåñòíûé íàóêå, äåìîíñòðèðóåò ôåíîìåí æèçíè è ïîðîæäàåìûé èì ðàçóì. Äîëãîå âðåìÿ ñ÷èòàëîñü, ÷òî ôåíîìåí æèçíè ïðîòèâîðå÷èò ãîñïîäñòâîâàâøèì ôèçè÷åñêèì ïðåäñòàâëåíèÿì î ñòðåìëåíèè ìàòåðèè ê õàîñó. Æèçíü ïðåäñòàâëÿëàñü óïîðÿäî÷åííûì è çàêîíîìåðíûì ïîâåäåíèåì ìàòåðèè, îñíîâàííûì íå òîëüêî íà òåíäåíöèè ïåðåõîäèòü îò óïîðÿäî÷åííîñòè ê íåóïîðÿäî÷åííîñòè, íî ÷àñòè÷íî è íà ñóùåñòâîâàíèè óïîðÿäî÷åííîñòè, êîòîðàÿ ïîääåðæèâàåòñÿ âñå âðåìÿ. Ýòà ïðîáëåìà âïåðâûå áûëà ÷åòêî ñôîðìóëèðîâàíà â êíèãå èçâåñòíîãî ôèçèêà-òåîðåòèêà Ý. Øðåäèíãåðà «×òî òàêîå æèçíü?». Àíàëèç, ïðîäåëàííûé èì, ïîêàçûâàë, ÷òî ôåíîìåí æèçíè ðàçðóøàåò ïîñòóëàò î åäèíñòâåííîé òåíäåíöèè ðàçâèòèÿ âåùåñòâà - îò ñëó÷àéíî âîçíèêøåé óïîðÿäî÷åííîñòè ê íåóïîðÿäî÷åííîñòè, ðîæäåííûé êëàññè÷åñêîé òåðìîäèíàìèêîé. Æèâûå ñèñòåìû îêàçàëèñü ñïîñîáíû ïîääåðæèâàòü óïîðÿäî÷åííîñòü âîïðåêè «åñòåñòâåííîé» òåíäåíöèè.
Ïîñëå âûõîäà êíèãè Øðåäèíãåðà ñîçäàëàñü ëþáîïûòíàÿ ñèòóàöèÿ: çà æèâûì âåùåñòâîì ïðèçíàâàëàñü ñïîñîáíîñòü ïðîÿâëÿòü êàê òåíäåíöèþ ê ðàçðóøåíèþ óïîðÿäî÷åííîñòè, òàê è òåíäåíöèþ ê åå ñîõðàíåíèþ. À çà íåæèâîé ïðèðîäîé ïî-ïðåæíåìó ïðèçíàâàëàñü òîëüêî îäíà òåíäåíöèÿ - íåèçáåæíî ðàçðóøàòü ëþáóþ óïîðÿäî÷åííîñòü, âîçíèêøóþ â ðåçóëüòàòå ñëó÷àéíûõ îòêëîíåíèé îò ðàâíîâåñèÿ. È ëèøü ñðàâíèòåëüíî íåäàâíî ñòàëî ÿñíî, ÷òî òåíäåíöèÿ ê ñîçèäàíèþ, ê ïåðåõîäó îò ìåíåå óïîðÿäî÷åííîãî ñîñòîÿíèÿ ê áîëåå óïîðÿäî÷åííîìó, òî åñòü ñàìîîðãàíèçàöèÿ, ïðèñóùà íåæèâîé ïðèðîäå â òîé æå ìåðå, ÷òî è æèâîé. Íóæíû ëèøü ïîäõîäÿùèå óñëîâèÿ äëÿ åå ïðîÿâëåíèÿ.
Âûÿñíèëîñü, ÷òî âñå ðàçíîìàñøòàáíûå ñàìîîðãàíèçóþùèåñÿ ñèñòåìû, íåçàâèñèìî îò òîãî, êàêèì ðàçäåëîì íàóêè îíè èçó÷àþòñÿ, áóäü òî ôèçèêà, õèìèÿ, áèîëîãèÿ èëè ñîöèàëüíûå íàóêè, èìåþò åäèíûé àëãîðèòì ïåðåõîäà îò ìåíåå ñëîæíûõ è ìåíåå óïîðÿäî÷åííûõ ê áîëåå ñëîæíûì è áîëåå óïîðÿäî÷åííûì ñîñòîÿíèÿì. Òåì ñàìûì îòêðûâàåòñÿ âîçìîæíîñòü åäèíîãî òåîðåòè÷åñêîãî îïèñàíèÿ ïîäîáíûõ ïðîöåññîâ âî âðåìåíè è ïðîñòðàíñòâå. Ðàçðàáîòêà òåîðèè ñàìîîðãàíèçàöèè íà÷àëàñü áóêâàëüíî â ïîñëåäíèå ãîäû, ïðè÷åì ïî íåñêîëüêèì, ñõîäÿùèìñÿ íàïðàâëåíèÿì. Ýòî ñèíåðãåòèêà (Ã. Õàêåí), òåðìîäèíàìèêà íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññîâ (È. Ïðèãîæèí), òåîðèÿ êàòàñòðîô (Ð. Òîì). Èçëîæèì êðàòêî ñóùíîñòü ýòèõ òåîðèé, ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå êîòîðûõ òåïåðü óæå íèêòî èç ó÷åíûõ íå îòðèöàåò.

ÎÑÍÎÂÛ ÑÈÍÅÐÃÅÒÈÊÈ

Ñèíåðãåòèêà (ýòî ïîíÿòèå îçíà÷àåò êîîïåðàòèâíîñòü, ñîòðóäíè÷åñòâî, âçàèìîäåéñòâèå ðàçëè÷íûõ ýëåìåíòîâ ñèñòåìû) -ïî îïðåäåëåíèþ åå ñîçäàòåëÿ Ã. Õàêåíà - çàíèìàåòñÿ èçó÷åíèåì ñèñòåì, ñîñòîÿùèõ èç ìíîãèõ ïîäñèñòåì ñàìîé ðàçëè÷íîé ïðèðîäû, òàêèõ êàê ýëåêòðîíû, àòîìû, ìîëåêóëû, êëåòêè, íåéòðîíû, ìåõàíè÷åñêèå ýëåìåíòû, ôîòîíû, îðãàíû æèâîòíûõ è äàæå ëþäè... Ýòî íàóêà î ñàìîîðãàíèçàöèè ïðîñòûõ ñèñòåì, î ïðåâðàùåíèè õàîñà â ïîðÿäîê.
 ñèíåðãåòèêå âîçíèêíîâåíèå óïîðÿäî÷åííûõ ñëîæíûõ ñèñòåì îáóñëîâëåíî ðîæäåíèåì êîëëåêòèâíûõ òèïîâ ïîâåäåíèÿ ïîä âîçäåéñòâèåì ôëóêòóàöèé, èõ êîíêóðåíöèåé è îòáîðîì òîãî òèïà ïîâåäåíèÿ, êîòîðûé îêàçûâàåòñÿ ñïîñîáíûì âûæèòü â óñëîâèÿõ êîíêóðåíöèè. Êàê çàìå÷àåò ñàì Õàêåí, ýòî ïðèâîäèò íàñ â îïðåäåëåííîì ñìûñëå ê ñâîåãî ðîäà îáîáùåííîìó äàðâèíèçìó, äåéñòâèå êîòîðîãî ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íå òîëüêî íà îðãàíè÷åñêèé, íî è íà íåîðãàíè÷åñêèé ìèð.
Îáúåêò èçó÷åíèÿ ñèíåðãåòèêè, íåçàâèñèìî îò åãî ïðèðîäû, îáÿçàí óäîâëåòâîðÿòü ñëåäóþùèì òðåáîâàíèÿì:
1) îòêðûòîñòü - îáÿçàòåëüíûé îáìåí ýíåðãèåé è (èëè) âåùåñòâîì ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé;
2) ñóùåñòâåííàÿ íåðàâíîâåñíîñòü - äîñòèãàåòñÿ ïðè îïðåäåëåííûõ ñîñòîÿíèÿõ è ïðè îïðåäåëåííûõ çíà÷åíèÿõ ïàðàìåòðîâ, õàðàêòåðèçóþùèõ ñèñòåìó, êîòîðûå ïåðåâîäÿò åå â êðèòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå, ñîïðîâîæäàåìîå ïîòåðåé óñòîé÷èâîñòè;
3) âûõîä èç êðèòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ ñêà÷êîì, â ïðîöåññå òèïà ôàçîâîãî ïåðåõîäà, â êà÷åñòâåííî íîâîå ñîñòîÿíèå ñ áîëåå âûñîêèì óðîâíåì óïîðÿäî÷åííîñòè.
Ñêà÷îê - ýòî êðàéíå íåëèíåéíûé ïðîöåññ, ïðè êîòîðîì ìàëûå èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû (îáû÷íî îíè íàçûâàþòñÿ óïðàâëÿþùèìè ïàðàìåòðàìè) âûçûâàþò î÷åíü ñèëüíûå èçìåíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû, åå ïåðåõîä â íîâîå êà÷åñòâî. Íàïðèìåð, ïðè ñíèæåíèè òåìïåðàòóðû âîäû äî îïðåäåëåííîãî çíà÷åíèÿ îíà ñêà÷êîì ïðåâðàùàåòñÿ â ëåä. Îêîëî êðèòè÷åñêîé òî÷êè ïåðåõîäà äîñòàòî÷íî èçìåíèòü òåìïåðàòóðó âîäû (óïðàâëÿþùèé ïàðàìåòð) íà äîëè ãðàäóñà, ÷òîáû âûçâàòü åå ïðàêòè÷åñêè ìãíîâåííîå ïðåâðàùåíèå â òâåðäîå òåëî.
Ïåðâîíà÷àëüíî ñôåðîé ïðèëîæåíèÿ ñèíåðãåòèêè áûëà êâàíòîâàÿ ýëåêòðîíèêà è ðàäèîôèçèêà. Ïðèìåðîì ñàìîîðãàíèçàöèè ìîæåò ñëóæèòü ñèñòåìà, èçó÷àåìàÿ â ðàçäåëàõ êâàíòîâîé ýëåêòðîíèêè,- ëàçåð. Ýòîò ïðèáîð ñîçäàåò âûñîêîîðãàíèçîâàííîå îïòè÷åñêîå èçëó÷åíèå. Òðàäèöèîííûå èñòî÷íèêè ñâåòà - ëàìïû íàêàëèâàíèÿ, ãàçîðàçðÿäíûå ëàìïû - ñîçäàþò îïòè÷åñêèå èçëó÷åíèÿ çà ñ÷åò ïðîöåññîâ, ïîä÷èíÿþùèõñÿ ñòàòèñòè÷åñêèì çàêîíàì. Òàê, â íàãðåòîé äî âûñîêîé òåìïåðàòóðû ñðåäå âîçáóæäåííûå àòîìû è èîíû ñïîíòàííî èçëó÷àþò êâàíòû ñâåòà ñ ðàçëè÷íûìè äëèíàìè âîëí âî âñåõ íàïðàâëåíèÿõ. Òîëüêî ìàëóþ ÷àñòü èç íèõ ìû âîñïðèíèìàåì êàê âèäèìûé ñâåò. Óðîâåíü îðãàíèçàöèè ïîäîáíîé ñðåäû êðàéíå íèçîê, óïîðÿäî÷åííîñòü ìàëà. Äëÿ ëàçåðíîé àêòèâíîé ñðåäû, êîòîðàÿ äîëæíà â ïðèíöèïå íàõîäèòüñÿ â ñèëüíî íåðàâíîâåñíîì ñîñòîÿíèè, õàðàêòåðíà âûñîêàÿ óïîðÿäî÷åííîñòü àòîìíûõ, èîííûõ èëè ìîëåêóëÿðíûõ èçáèðàòåëüíî âîçáóæäàåìûõ ñîñòîÿíèé, ÷òî äîñòèãàåòñÿ íàïðàâëåííûì ââåäåíèåì â ñðåäó îðãàíèçîâàííîãî ïîòîêà ýíåðãèè (íàêà÷êà). Ïðè âûïîëíåíèè îïðåäåëåííîãî óñëîâèÿ â ñðåäå ëàâèíîîáðàçíî íàðàñòàåò âûíóæäåííîå èçëó÷åíèå ïî÷òè ìîíîõðîìàòè÷åñêèõ êâàíòîâ ñâåòà, äâèæóùèõñÿ â îäíîì íàïðàâëåíèè. Ëàçåðíàÿ ãåíåðàöèÿ âîçíèêàåò ñêà÷êîì ïîñëå òîãî, êàê ïëîòíîñòü ââîäèìîé â ñðåäó ýíåðãèè íàêà÷êè ïðåâûñèò ïîðîãîâîå çíà÷åíèå, çàâèñÿùåå îò ñâîéñòâ àêòèâíîé ñðåäû, õàðàêòåðà íàêà÷êè è ïàðàìåòðîâ îïòè÷åñêîãî ðåçîíàòîðà, â êîòîðûé ïîìåùàþò àêòèâíóþ ñðåäó äëÿ óñèëåíèÿ ýôôåêòà. Èçëó÷åíèå âûõîäèò â âèäå óçêîíàïðàâëåííîãî ëó÷à.
Ïîäîáíûå æå ïðîöåññû åñòü â õèìèè - ñìåøèâàíèå æèäêîñòåé ðàçíûõ öâåòîâ, êîãäà ïîïåðåìåííî ïîëó÷àåòñÿ æèäêîñòü òî êðàñíîãî, òî ñèíåãî öâåòà; â áèîëîãèè - ìûøå÷íûå ñîêðàùåíèÿ, ýëåêòðè÷åñêèå êîëåáàíèÿ â êîðå ãîëîâíîãî ìîçãà, ÿâëåíèå ìîðôîãåíåçà (îòäåëüíûå êëåòêè áûâàþò òîëüêî íåäèôôåðåíöèðîâàííûìè, ñïåöèàëèçàöèÿ ðàçâèâàåòñÿ â ñîîòâåòñòâóþùåì îêðóæåíèè äðóãèõ êëåòîê), äèíàìèêà ïîïóëÿöèé (âðåìåííûå êîëåáàíèÿ ÷èñëåííîñòè âèäîâ) è ò.ä.
Ñàìîîðãàíèçóþùèåñÿ ñèñòåìû îáðåòàþò ïðèñóùèå èì ñòðóêòóðû èëè ôóíêöèè áåç êàêîãî áû òî íè áûëî âìåøàòåëüñòâà èçâíå. Îáû÷íî ýòè ñèñòåìû ñîñòîÿò èç áîëüøîãî ÷èñëà ïîäñèñòåì. Ïðè èçìåíåíèè îïðåäåëåííûõ óñëîâèé, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ óïðàâëÿþùèìè ïàðàìåòðàìè, â ñèñòåìå îáðàçóþòñÿ êà÷åñòâåííî íîâûå ñòðóêòóðû. Ýòè ñèñòåìû îáëàäàþò ñïîñîáíîñòüþ ïåðåõîäèòü èç îäíîðîäíîãî, íåäèôôåðåíöèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ïîêîÿ â íåîäíîðîäíîå, íî õîðîøî óïîðÿäî÷åííîå ñîñòîÿíèå èëè â îäíî èç íåñêîëüêèõ âîçìîæíûõ ñîñòîÿíèé.
Ýòèìè ñèñòåìàìè ìîæíî óïðàâëÿòü, èçìåíÿÿ äåéñòâóþùèå íà íèõ âíåøíèå ôàêòîðû. Ïîòîê ýíåðãèè èëè âåùåñòâà óâîäèò ôèçè÷åñêóþ, õèìè÷åñêóþ, áèîëîãè÷åñêóþ èëè ñîöèàëüíóþ ñèñòåìó äàëåêî îò ñîñòîÿíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ. Èçìåíÿÿ òåìïåðàòóðó, óðîâåíü ðàäèàöèè, äàâëåíèå è ò.ä., ìû ìîæåì óïðàâëÿòü ñèñòåìàìè èçâíå.
Ñàìîîðãàíèçóþùèåñÿ ñèñòåìû ñïîñîáíû ñîõðàíÿòü âíóòðåííþþ óñòîé÷èâîñòü ïðè âîçäåéñòâèè âíåøíåé ñðåäû, îíè íàõîäÿò ñïîñîáû ñàìîñîõðàíåíèÿ, ÷òîáû íå ðàçðóøàòüñÿ è äàæå óëó÷øàòü ñâîþ ñòðóêòóðó.

ÍÅÐÀÂÍÎÂÅÑÍÀß ÒÅÐÌÎÄÈÍÀÌÈÊÀ ÏÐÈÃÎÆÈÍÀ

Ýòà êîíöåïöèÿ èìååò íåñêîëüêî èíîé àñïåêò. Åå îñíîâîïîëîæíèê È. Ïðèãîæèí îòìåòèë, ÷òî â òåîðåòè÷åñêîé õèìèè è ôèçèêå âîçíèêëî íîâîå íàïðàâëåíèå, íàõîäÿùååñÿ â ñàìîì íà÷àëå ñâîåãî ðàçâèòèÿ, â íåì âàæíåéøóþ ðîëü áóäóò èãðàòü òåðìîäèíàìè÷åñêèå êîíöåïöèè. Çàäà÷åé íîâîé íàóêè ÿâëÿåòñÿ äîêàçàòåëüñòâî òîãî ôàêòà, ÷òî íåðàâíîâåñèå ìîæåò áûòü ïðè÷èíîé ïîðÿäêà.
Äî íåäàâíåãî ïðîøëîãî ôèçè÷åñêàÿ íàóêà âïîëíå îáõîäèëàñü ðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêîé. Ïðåäìåòîì ýòîé äèñöèïëèíû ÿâëÿþòñÿ ïðîöåññû ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè, ïðîòåêàþùèå â çàìêíóòûõ ñèñòåìàõ, ñîñòîÿíèå êîòîðûõ áëèçêî ê òåðìîäèíàìè÷åñêîìó ðàâíîâåñèþ. Íî â ïîäîáíûõ ñèñòåìàõ äëÿ ñàìîîðãàíèçàöèè íåò ìåñòà. Ïîýòîìó íóæíî ñîçäàòü íîâóþ òåðìîäèíàìèêó, ñïîñîáíóþ îòðàæàòü ñêà÷êîîáðàçíûå ïðîöåññû.
×òîáû ñèñòåìà ìîãëà íå òîëüêî ïîääåðæèâàòü, íî è ñîçäàâàòü óïîðÿäî÷åííîñòü èç õàîñà, îíà íåïðåìåííî äîëæíà áûòü îòêðûòîé è èìåòü ïðèòîê ýíåðãèè è âåùåñòâà èçâíå. Èìåííî òàêèå ñèñòåìû íàçâàíû Ïðèãîæèíûì äèññèïàòèâíûìè. Âåñü äîñòóïíûé íàøåìó ïîçíàíèþ ìèð ñîñòîèò èìåííî èç òàêèõ ñèñòåì, è â ýòîì ìèðå ïîâñþäó îáíàðóæèâàåòñÿ ýâîëþöèÿ, ðàçíîîáðàçèå ôîðì è íåóñòîé÷èâîñòü.
 õîäå ýâîëþöèîííîãî ýòàïà ðàçâèòèÿ äèññèïàòèâíàÿ ñèñòåìà äîñòèãàåò â ñèëó ñàìîãî õàðàêòåðà ðàçâèòèÿ ñîñòîÿíèÿ ñèëüíîé íåðàâíîâåñíîñòè è òåðÿåò óñòîé÷èâîñòü. Ýòî ïðîèñõîäèò ïðè êðèòè÷åñêèõ çíà÷åíèÿõ óïðàâëÿþùèõ ïàðàìåòðîâ, è äàëüíåéøàÿ çàâèñèìîñòü ïðîèñõîäÿùèõ ïðîöåññîâ îò äåéñòâóþùèõ ñèë ïðèîáðåòàåò êðàéíå íåëèíåéíûé õàðàêòåð.
Ðàçðåøåíèåì âîçíèêøåé êðèçèñíîé ñèòóàöèè ñëóæèò áûñòðûé ïåðåõîä äèññèïàòèâíîé ñèñòåìû â îäíî èç âîçìîæíûõ óñòîé÷èâûõ ñîñòîÿíèé, êà÷åñòâåííî îòëè÷àþùèõñÿ îò èñõîäíîãî. Ïðèãîæèí òðàêòóåò òàêîé ïåðåõîä êàê ïðèñïîñîáëåíèå äèññèïàòèâíîé ñèñòåìû ê âíåøíèì óñëîâèÿì, ÷åì îáåñïå÷èâàåòñÿ åå âûæèâàíèå. Ýòî è åñòü àêò ñàìîîðãàíèçàöèè ñèñòåìû.
Ñàìîîðãàíèçàöèÿ ïðîÿâëÿåòñÿ â ôîðìå ãèãàíòñêîé êîëëåêòèâíîé ôëóêòóàöèè, êîòîðàÿ íå èìååò íè÷åãî îáùåãî ñî ñòàòèñòè÷åñêèìè çàêîíàìè ôèçèêè.  ñîñòîÿíèè ïåðåõîäà ýëåìåíòû ñèñòåìû âåäóò ñåáÿ êîððåëèðîâàííî, õîòÿ äî ýòîãî îíè ïðåáûâàëè â õàîòè÷åñêîì äâèæåíèè.
 êà÷åñòâå ïðèìåðà ìîæíî âçÿòü ýòàï ïåðåõîäà îò îäíîðîäíîé Âñåëåííîé ê ñòðóêòóðíîé.  íà÷àëå ýòîãî ïåðåõîäà Âñåëåííàÿ ïðåäñòàâëÿëà ñîáîé ñìåñü òðåõ ïî÷òè íå âçàèìîäåéñòâîâàâøèõ ìåæäó ñîáîé ñóáñòàíöèé: ëåïòîíîâ, ôîòîíîâ è áàðèîííîãî âåùåñòâà. Òåìïåðàòóðà (3000 Ê) è ïëîòíîñòü âåùåñòâà ê ýòîìó âðåìåíè óæå áûëè äîñòàòî÷íî íèçêèìè, è â ýòèõ óñëîâèÿõ íè îäíî èç ÷åòûðåõ ôóíäàìåíòàëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé íå ìîãëî îáåñïå÷èòü ïðîöåññû íàðàñòàíèÿ ñëîæíîñòè è óïîðÿäî÷åííîñòè âåùåñòâà. Ïåðñïåêòèâîé áûëî îáðàçîâàíèå «ëåïòîííîé ïóñòûíè», àíàëîãà «òåïëîâîé ñìåðòè». Íî ýòîãî íå ñëó÷èëîñü, ïðîèçîøåë ñêà÷îê ñèñòåìû â êà÷åñòâåííî íîâîå ñîñòîÿíèå: âî Âñåëåííîé âîçíèêëè ðàçíîìàñøòàáíûå ñòðóêòóðû, íàõîäÿùèåñÿ â ñóãóáî íåðàâíîâåñíûõ ñîñòîÿíèÿõ. Äëÿ îáúÿñíåíèÿ ýòîãî ïðîöåññà è ïðèâëåêàþòñÿ èäåè ñàìîîðãàíèçàöèè ìàòåðèè. Ñ ôîðìàëüíîé òî÷êè çðåíèÿ Âñåëåííóþ ìîæíî ñ÷èòàòü äèññèïàòèâíîé ñèñòåìîé, òàê êàê îíà îòêðûòà (åñëè ñ÷èòàòü îêðóæàþùåé ñðåäîé Âñåëåííîé âàêóóì); íåðàâíîâåñíà (â íåé íàðóøåí ðàâíîâåñíûé ñîñòàâ âåùåñòâà è àíòèâåùåñòâà, îíà ñîñòîèò èç òðåõ ïî÷òè íå âçàèìîäåéñòâóþùèõ ìåæäó ñîáîé ÷àñòåé, êàæäàÿ èç êîòîðûõ èìååò ñâîþ òåìïåðàòóðó); òåìïåðàòóðà è ïëîòíîñòü âåùåñòâà íà äàííîì ýòàïå ÿâëÿþòñÿ êðèòè÷åñêèìè, òàê êàê íè îäíî èç ôèçè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé íå îáåñïå÷èâàåò äàëüíåéøåãî ðàçâèòèÿ Âñåëåííîé. Âñå ýòî è ïðèâåëî ê ñêà÷êó, îáðàçîâàíèþ ñòðóêòóðíîé Âñåëåííîé.
Ïåðåõîä äèññèïàòèâíîé ñèñòåìû èç êðèòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ â óñòîé÷èâîå íåîäíîçíà÷åí. Ñëîæíûå íåðàâíîâåñíûå ñèñòåìû èìåþò âîçìîæíîñòü ïåðåéòè èç íåóñòîé÷èâîãî â îäíî èç íåñêîëüêèõ äèñêðåòíûõ óñòîé÷èâûõ ñîñòîÿíèé.  êàêîå èìåííî èç íèõ ñîâåðøèòñÿ ïåðåõîä - äåëî ñëó÷àÿ.  ñèñòåìå, ïðåáûâàþùåé â êðèòè÷åñêîì ñîñòîÿíèè, ðàçâèâàþòñÿ ñèëüíûå ôëóêòóàöèè, ïîä äåéñòâèåì îäíîé èç íèõ ïðîèñõîäèò ñêà÷îê â êîíêðåòíîå óñòîé÷èâîå ñîñòîÿíèå. Ïîñêîëüêó ôëóêòóàöèè ñëó÷àéíû, òî è «âûáîð» êîíå÷íîãî ñîñòîÿíèÿ îêàçûâàåòñÿ ñëó÷àéíûì. Íî ïîñëå ñîâåðøåíèÿ ïåðåõîäà íàçàä âîçâðàòà íåò. Ñêà÷îê íîñèò îäíîðàçîâûé è íåîáðàòèìûé õàðàêòåð. Êðèòè÷åñêîå çíà÷åíèå ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû, ïðè êîòîðûõ âîçìîæåí íåîäíîçíà÷íûé ïåðåõîä â íîâîå ñîñòîÿíèå, íàçûâàþò òî÷êîé áèôóðêàöèè.
Îáíàðóæåíèå ôåíîìåíà áèôóðêàöèè, êàê ñ÷èòàåò Ïðèãîæèí, ââåëî â ôèçèêó ýëåìåíò èñòîðè÷åñêîãî ïîäõîäà. Ëþáîå îïèñàíèå ñèñòåìû, ïðåòåðïåâøåé áèôóðêàöèþ, òðåáóåò âêëþ÷åíèÿ êàê âåðîÿòíîñòíûõ ïðåäñòàâëåíèé, òàê è êëàññè÷åñêîãî äåòåðìèíèçìà. Íàõîäÿñü ìåæäó äâóìÿ òî÷êàìè áèôóðêàöèè, ñèñòåìà ðàçâèâàåòñÿ çàêîíîìåðíî, òîãäà êàê âáëèçè òî÷åê áèôóðêàöèè ñóùåñòâåííóþ ðîëü èãðàþò ôëóêòóàöèè, êîòîðûå è îïðåäåëÿþò, êàêîé èç ïóòåé äàëüíåéøåãî ðàçâèòèÿ áóäåò èçáðàí.
Òàêèì îáðàçîì, ñàìîîðãàíèçàöèÿ çàñòàâëÿåò ïî-íîâîìó âçãëÿíóòü íà ñîîòíîøåíèå ñëó÷àéíîãî è çàêîíîìåðíîãî â ðàçâèòèè ñèñòåì, â ïðèðîäå â öåëîì.  ðàçâèòèè âûäåëÿþòñÿ äâå ôàçû: ïëàâíàÿ ýâîëþöèÿ, õîä êîòîðîé äîñòàòî÷íî çàêîíîìåðåí è æåñòêî äåòåðìèíèðîâàí, è ñêà÷êè â òî÷êàõ áèôóðêàöèè, ïðîòåêàþùèå ñëó÷àéíûì îáðàçîì è ïîýòîìó ñëó÷àéíî îïðåäåëÿþùèå ïîñëåäóþùèé çàêîíîìåðíûé ýâîëþöèîííûé ýòàï âïëîòü äî ñëåäóþùåãî ñêà÷êà â íîâîé êðèòè÷åñêîé òî÷êå.
 òîì, ÷òî òî÷êè áèôóðêàöèè - ýòî íå àáñòðàêöèÿ, èìååò âîçìîæíîñòü óáåäèòüñÿ êàæäûé ÷åëîâåê. Ó ëþáîãî ÷åëîâåêà âîçíèêàëè ñèòóàöèè, êîãäà îí ñòîÿë ïåðåä âûáîðîì ñâîåãî äàëüíåéøåãî æèçíåííîãî ïóòè è ñëó÷àéíîå ñòå÷åíèå îáñòîÿòåëüñòâ îïðåäåëÿëî ýòîò ïóòü. Íàïðèìåð, ÷åëîâåê ñîáèðàëñÿ óåõàòü ó÷èòüñÿ â äðóãîé ãîðîä, íî ñëîìàë ñåáå íîãó è äîëæåí áûë îñòàòüñÿ äîìà. Òàê ñëó÷àé îïðåäåëèë ïîñëåäóþùèé æèçíåííûé ýòàï. Ïîäîáíûå ïðèìåðû ìîæíî ïðîäîëæèòü, êàæäûé ìîæåò ïðèâåñòè èõ èç ñâîåé æèçíè.
Âàæíûì ìîìåíòîì â ðàçðàáîòêå ïðîáëåì íåðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêè ÿâëÿåòñÿ åå îòíîøåíèå ê ïðîáëåìå íåîáðàòèìîñòè âðåìåíè. Ñàìîîðãàíèçàöèÿ íå ïîä÷èíÿåòñÿ ñòàòèñòè÷åñêèì çàêîíàì, íî ïðè åå ïðîòåêàíèè â ÿâíîì âèäå îáíàðóæèâàåòñÿ «ñòðåëà âðåìåíè» - ïðîöåññ ñêà÷êà íåâîçìîæíî ïîâåðíóòü âñïÿòü. Êëàññè÷åñêàÿ ìåõàíèêà, îñíîâàííàÿ íà äèíàìè÷åñêèõ çàêîíàõ, íå èñêëþ÷àåò âîçìîæíîñòè îáðàùåíèÿ âðåìåíè. Òàê, ïîìåíÿâ â óðàâíåíèÿõ, îïèñûâàþùèõ äâèæåíèå òåëà, çíàê ïëþñ íà ìèíóñ ïåðåä âðåìåíåì è ñêîðîñòüþ, ìû ïîëó÷èì îïèñàíèå äâèæåíèÿ ýòîãî òåëà ïî ïðîéäåííîìó ïóòè â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè. È õîòÿ âåñü íàø îïûò óáåæäàåò â íåâîçìîæíîñòè ïîâåðíóòü âðåìÿ âñïÿòü, òàêàÿ âîçìîæíîñòü òåîðåòè÷åñêè íå èñêëþ÷àëàñü. Äðóãîå äåëî - ñòàòèñòè÷åñêèå çàêîíû, â òîì ÷èñëå çàêîíû òåðìîäèíàìèêè. Äëÿ ñèñòåì, ñîñòîÿùèõ èç î÷åíü áîëüøîãî ÷èñëà ÷àñòèö, íåèçáåæíî âûòåêàåò îäíîíàïðàâëåííîñòü ïðîöåññîâ ïðèðîäû.
Ïðîáëåìàìè ñàìîîðãàíèçàöèè òàêæå çàíèìàåòñÿ òåîðèÿ êàòàñòðîô. Êàòàñòðîôàìè íàçûâàþò ñêà÷êîîáðàçíûå èçìåíåíèÿ, âîçíèêàþùèå â âèäå âíåçàïíîãî îòâåòà ñèñòåìû íà ïëàâíîå èçìåíåíèå âíåøíèõ óñëîâèé. Ýòà òåîðèÿ äàåò óíèâåðñàëüíûé ìåòîä èññëåäîâàíèÿ âñåõ ñêà÷êîîáðàçíûõ ïåðåõîäîâ, ðàçðûâîâ, âíåçàïíûõ êà÷åñòâåííûõ èçìåíåíèé.
Ñåãîäíÿ êàðòèíà ìèðà âûãëÿäèò òàê. Ìèð, â êîòîðîì ìû æèâåì, ñîñòîèò èç ðàçíîìàñøòàáíûõ îòêðûòûõ ñèñòåì, ðàçâèòèå êîòîðûõ ïðîòåêàåò ïî åäèíîìó àëãîðèòìó.  îñíîâå ýòîãî àëãîðèòìà çàëîæåíà ïðèñóùàÿ ìàòåðèè ñïîñîáíîñòü ê ñàìîîðãàíèçàöèè, ïðîÿâëÿþùàÿñÿ â êðèòè÷åñêèõ òî÷êàõ ñèñòåìû. Ñàìàÿ êðóïíàÿ èç èçâåñòíûõ ÷åëîâåêó ñèñòåì - ýòî ðàçâèâàþùàÿñÿ Âñåëåííàÿ.

Ïëàí ñåìèíàðñêîãî çàíÿòèÿ (2 ÷àñà)

1. Êëàññè÷åñêàÿ è ñîâðåìåííàÿ êîíöåïöèè ðàçâèòèÿ â åñòåñòâîçíàíèè.
2. Ñóùíîñòü èäåè ñàìîîðãàíèçàöèè ìàòåðèè.
3. Îñíîâû ñèíåðãåòèêè è íåðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêè.

Òåìû äîêëàäîâ è ðåôåðàòîâ

1. Çíà÷åíèå êíèãè È. Ïðèãîæèíà è È. Ñòåíãåðñ «Ïîðÿäîê èç õàîñà» äëÿ ñîâðåìåííîé íàóêè.
2. Îñíîâû òåîðèè êàòàñòðîô.

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ

1. Àðíîëüä À. È. Òåîðèÿ êàòàñòðîô. Ì., 1990.
2. Ïðèãîæèé È., Ñòåíãåðñ È. Ïîðÿäîê èç õàîñà. Ì., 1986.
3. Ðîâèíñêèé Ð.Å. Ðàçâèâàþùàÿñÿ Âñåëåííàÿ. Ì., 1996.
4. Õàêåí Ã. Ñèíåðãåòèêà. Ì., 1985.
.

Âàø êîììåíòàðèé î êíèãå
Îáðàòíî â ðàçäåë Íàóêà

Ñïèñîê òåãîâ:
ôåíîìåí æèçíè 











 





Íàâåðõ

sitemap:
Âñå ïðàâà íà êíèãè ïðèíàäëåæàò èõ àâòîðàì. Åñëè Âû àâòîð òîé èëè èíîé êíèãè è íå æåëàåòå, ÷òîáû êíèãà áûëà îïóáëèêîâàíà íà ýòîì ñàéòå, ñîîáùèòå íàì.