Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Понятие синергетики

Материалы по биологии и химии / Самоорганизация в синергетике / Понятие синергетики

Страница 1

В греческом языке «син» означает совместный, «эргос» - действие. т.е. «Синергетика», по определению учёного впервые предложившего этот термин.в 1970г. - Германа Хакена, - это «совместное действие», возникновение новых свойств у целого, состоящего из взаимодействующих объектов и, прежде всего, свойства самоорганизации, а также «единство наук».

Теория самоорганизации на сегодня является одним из наиболее продуктивных и перспективных междисциплинарных подходов к изучению закономерностей пространственно-временной организации, механизмов возникновения, развития и распада самых различных систем - от элементарных частиц, атомов, молекул, до звездных систем и Вселенной, от клетки и простейших организмов до экосистем, социума и биосферы.

Неустоявшимися синонимами «синергетики» являются «нелинейная динамика», «нелинейная термодинамика», но термин «синергетика» представляется наиболее удачным, т.к. наименее понятен.

Триада развития (эволюции), сформулированная Гегелем как «Тезис→Антитезис→Синтез», в синергетике трансформируется как чередование динамических и хаотических стадий (точнее стадий «перемешивающего слоя»):

Динамическая стадия-1 (содержит меньшее количество информации) → Хаос → Динамическая стадия-2 (содержит большее количество информации) Хаос → …

В синергетике эволюция системы (любого живого или неживого объекта) рассматривается как совокупность математических моделей явлений самоорганизации. В таком контексте под синергетикой понимается наука о том, как создавать функционирующие модели, а не только о том, как их исследовать и решать.

Забегая вперёд, науку «Синергетику» можно определить как науку о механизмах самоорганизации в термодинамически открытых, сильно неравновесных, сложных системах, процессы взаимодействия которых с факторами внешней среды, как и внутрисистемные взаимодействия их собственных элементов между собой носят нелинейный характер.

Междисциплинарное направление исследований, называемое синергетикой, или теорией самоорганизации, сложилось при слиянии концепций нескольких изначально независимых направлений: кибернетики, термодинамики необратимых процессов, кинетической теории химических реакций, экологии, физической теории фазовых переходов, фрактальной геометрии и др.

Основа синергетики - общность нелинейно протекающих процессов в системах самой разнообразной природы (изучаемых как естественными, так и гуманитарными науками), что позволяет описывать явления из самых разных областей с помощью похожих (сходных) математических моделей. Явления самоорганизации имеют место в физических, химических биологических, геологических и социальных системах, что фиксируется в виде эмпирических фактов.

Эти эмпирические факты теоретически объясняются в рамках теории самоорганизации с помощью соответствующей математической формализации на уровне качественного анализа нелинейных дифференциальных уравнений. Эта теория имеет осмысленное истолкование в рамках схемы, включающей в себя специфические представления о системе и ее связях с внешней средой с учетом всех причинно-следственных и пространственно-временных отношений. Иными словами, в основе концепции самоорганизации лежат философские принципы и представления, отличающиеся от оснований классического естествознания.

Качественно новыми свойствами таких систем и процессов, в них протекающих, являются:

Необратимость изменений таких систем на определенных участках траектории.

Появление в них фактора времени.

Недетерминированность (принципиальная непредсказуемость траектории) развития на определенных этапах их нелинейной эволюции.

Появление на траектории их развития точек бифуркации - пространственно-временных состояний, после которых система может развиваться в нескольких направлениях с определенными вероятностями. Причем вероятности тех или иных траекторий развития могут зависеть от воздействий факторов среды, а вблизи точек бифуркации - от средовых факторов малой и сверхмалой интенсивности. Т.е. в таких системах (не только живых) имеется особое качество - способность «запоминать самой траекторией своего развития» предыдущие воздействия среды, что отражает историю эволюции (жизни, историю болезни) и способность системы к «адаптации». Такая парадигма наиболее адекватна современному уровню развития науки, она описывает и вскрывает самые общие механизмы развития разнообразных систем: от вселенной до элементарных частиц, включая атомно-молекулярные и надмолекулярные системы, живую материю и её социальный уровень организации. Причем, обязательным условием адаптации является большая удаленность от термодинамического равновесия, нелинейность, неоднозначность вероятности развития в точках бифуркации) состояний системы. И одним из условий динамической устойчивости таких систем является качественное разнообразие действующих на нее факторов среды и функциональных структур в самой системе. Например, внутривидовое генетическое разнообразие как фактор сохранения вида, особенно при эволюции в неадекватных условиях среды. Или межвидовое биоразнообразие как основа существования и развития экосистемы, опять же особенно в условиях неадекватных по адаптивной способности системы воздействиях окружающей среды.