Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЭНТРОПИЯ (от греч . entropia - поворот, превращение) (обычно обозначается S), функция состояния термодинамической системы, изменение которой dS в равновесном процессе равно отношению количества теплоты dQ, сообщенного системе или отведенного от нее, к термодинамической температуре Т системы. Неравновесные процессы в изолированной системе сопровождаются ростом энтропии, они приближают систему к состоянию равновесия, в котором S максимальна. Понятие "энтропия" введено в 1865 Р. Клаузиусом. Свое понимание феномена самоорганизации И. Пригожин связы вает с понятием диссипативной структуры — структуры спонтанно возникающей в открытых неравновесных системах. В книге И. Пригожина и И. Стенгерс «Порядок из хаоса» процесс возникновения диссипативных структур объясняется следующим образом. Пока система находится в состоянии термодинамического рав новесия, ее элементы (например, молекулы газа) ведут себя независимо друг от друга, как бы в состоянии гипнотического сна, и авторы работы условно называют их генами. В силу такой независимости к образованию упорядоченных структур такие элементы неспособны. Но если эта система под воздействием энергетических взаимодействий с окружаю щей средой переходит в неравновесное «возбужденное» состояние, ситуация меняется. Элементы такой системы «просыпаются от сна» и начинают действовать согласованно. Между ними возникают корреля ции, когерентное взаимодействие. В результате и возникает то, что Пригожин называет диссипативной структурой. Метафорически обозна чая процессуальность исследуемой предметности как "порядок из хаоса", синергетика вводит понятие хаоса в число фунда ментальных для своего категориально го аппарата. — Исходная не упорядоченность анализируемых сред определяется Г. Николисом и Пригожиным как "хаотическая динами ка", причем в данном случае речь идет не о хаотическом поведении элементов, но — всей системы, поня той в качестве целого. Если, согласно второму началу термодинамики, увеличение энтропии ассоциируется с увеличе нием неупорядоченности, а энтропия является своего рода "мерой степени беспорядка", то понятия "энтропии" и "хаоса" сопрягаются между собой: поскольку (как было показано в свое время Больцманом) "абстрактное макроскопическое понятие "энтро пии" может являться мерой молеку лярной упорядоченности", постольку "слово "энтропия" сегодня употребля ется... как синоним "хаоса" (А. Баб лоянц). Исходя из этого, исследуе мый объект рассматривается синергетикой как "сверхсложная, бесконечномерная, хаотизированная на уровне элемен тов... среда.
В рамках синергетического видения реальности хаос выступает в качест ве физического обеспечения нерав новесности, т. е. — соответствен но — как фактор самоорганизации. Синергетикой показано, что в соответствующих условиях (вдали от равновесия) мо жет происходить автономная само организация материи, т. е. достиже ние более упорядоченного состояния с резким понижением энтропии, — переход к "порядку" от (а главное — из) хаоса. По формулировке Г. Хакена, "во многих случаях самоорганиза ция возникает из хаотических состо яний", т. е. именно "из хаотических состояний возникают высокоупорядоченные пространственные, вре менные и пространственно-времен ные структуры". Поскольку синергетикой исследуются механизмы перехо да неравновесной системы от хаоса к "порядку", т. е. к образованию ма кроскопических структур (морфогенез) или к движению с малым чис лом степеней свободы (упорядочен ное движение), то современная синергетика, как было отмечено на I Международ ной конференции Немецкого Обще ства Сложных Систем, рассматрива ет себя как "теория хаоса". Фундаментальным механизмом, обес печивающим реализацию нелиней ности развития, выступает в синергетике би фуркационный механизм — если в равновесном состоянии применительно к ис следуемой системе может быть зафик сировано лишь одно стационарное состояние, то при удалении от равно весия при определенном значе нии изменяемого параметра система достигает так называемого порога устойчивости, за которым для системы открывается несколько возможных ветвей развития. Математически это означает, что за висимость решения соответствую щего уравнения от избранного па раметра становится неоднозначной. Именно указанное критическое зна чение градиента и называется точкой бифуркации. Это оз начает, что система бистабильна, т.е. может иметь два устойчивых стаци онарных состояния. Бифуркационный переход — это объ ективация (выбор системой) одного из возможных вариантов развития, каждый из которых предполагает переход системы в состояния, ради кально отличные от исходного. Возможны и более сложные ситуации, предполагающие взаимодействие между ответвившимися решениями (версиями развития), что порождает явление вторичной, третичной и т. д. бифуркации, задавая так называемые "каскады бифуркаций", раскрываю щие целый веер возможных путей эволюции системы. Общей законо мерностью является прямая зависи мость количества бифуркационных разветвлений процесса от уровня слож ности реализующей этот процесс си стемы: чем она сложнее, тем больше бифуркационных развилок будет на ее пути.
Школой С. П. Курдюмова показано, что в процедурах самоорганизации оказывается "существенной" (т. е. об ладающей креативным потенциалом в отношении структурной организа ции) не любая случайность, но лишь имеющая место "в условиях режима развития с обострением при наличии нелинейной положительной обрат ной связи". Как правило, в этой си туации имеет место механизм авто катализа, когда "продукт реакции действует на процесс по принципу обратной связи и оказывает нарас тающий, наподобие снежного кома, каталитический эффект" (А. Баблоянц). Результатом описанных процес сов выступают диссипативные (име ется в виду диссипация, т. е. рассеяние энергии) структуры как форма само организации системы: "диссипация обусловлена единичным событием, случайным образом отдавшим пред почтение одному из двух возможных исходов. После того, как выбор про изведен, в дело вступает автоката литический процесс" (Пригожин, И. Стенгерс). Согласно синергетической концепции (Дж. С. Николис, X. Пейтген, П. Рихтер и др.), диссипативные структуры представляют собой объ ективацию своего рода адаптационного потенциала самоорганизующейся системы. — По оценке А. Баблоянц, "диссипативные структуры появля ются всякий раз, когда система, спо собная к самоорганизации за счет своих кооперативных свойств, изме ряет время и организует пространст во для того, чтобы "выжить" при различных воздействиях, оказанных на нее, или для того, чтобы лучше использовать окружающую среду".