Принцип неопределенности в. Гейзенберга.

Любая квантовая система обладает двойственной природой, и как следствие, невозможно определение одновременно хотя бы двух ее параметров. Например: координаты и направления движения; координаты и импульсы.

Как следствие этого принципа формулируется принцип индетерминизма – в квантовой системе отсутствуют жесткие причинно-следственные связи.

Эти нарушения не подчиняются законам, что говорит о необходимости введения в систему представления понятия случайности. Она может проявляться в направлении движения, проявлении природы, скорости протекания процесса.

Принцип дополнительности Нильса Бора. Сформулирован изначально для квантовых систем, сегодня фундаментальный принцип всего естествознания).

Полное изучение объекта требует рассмотрения его как с корпускулярной так и с волновой стороны.

Принцип соответствия Нильса Бора. Квантовая система обладает особенной (двойственной) природой, поэтому ее адекватное описание возможно только с помощью классических представлений.

09/11/12

Синергетическая картина мира.

Во второй половине 20 века благодаря научной революции, связанной с именами нем. мат. Германа Хаккена и бельгийского ученого Илья Пригожина произошел переход к новой синергетической картине мира. В которой позиции описывают большинство глобальный проблем и развития всех природных систем. Основное положение картины мира изложены в работе «Порядок из хаоса: новый диалог человека с природой», 1977г.

Актуальность синергетического направления обусловлено тем, что закономерности, что скрывает синергетика, проявляется во всех природных системах. Для природных систем эти выводы доказаны (вероятно, и для социальных систем), что делает эту науку междисциплинарной. В рамках синергетики идет попытка устранить «пропасть» между естественнонаучным знанием и гуманитарным, между природой и человеком. Синергетика начала складываться в результате обобщения естественнонаучных представлений «строение и развитие атома, биосферы, звездных систем, галактик и т.д. первый кто начал работать в этом направлении немецкий математик Герман Хакен. Всего вышло около 50 трудов в рамках деятельности штудгордской школы математики. Бельгийский физик Илья Пригожин и его брюссельская школа физиков, изучающая неравновесную термодинамику. В России над этой проблемой работает институт прикладной математики имени Келдыша и институт математического моделирования РАН.

Термин Синергетика ( син-вместе, енерджи- действие) имеет греческое происхождение. Под теологической синергией понимается взаимодействие Бога с человеком. В науку он введен английским физиологом Чарльзом Шелингтоном применительно к биологии, потом Герман Хакен. Акцент делается на преобразование структуры частей, так называемый син.эффект основан на внутреннем источнике. Очевидно, что преемственно научное знание, так как синергетику называют неравновесной термодинамикой.

- равновесная термодинамика Рудольфа Клаузеса. 18..г

-неравновесная термодинамика, 1977 год. Илья Пригожин.

Переход к новой картине мира всегда сопровождается научной революции. Это переход от одной парадигмы к другой.

Синергетическая парадигма обосновывает целостность мира, общность законов развития всех уровней организации, нелинейность этого развития и глубинная взаимосвязь хаоса и порядка, случайности и необходимости. Она касается всех природных систем и имеет акцент на точное знание. Таким образом, формируется картина мира, большим значением которой имеет философия.

Синергетику еще называют теорией самоорганизацией. По Хайкину Самоорганизация это – структурное, функциональное или иное упорядочение, которое проявляется в развитии системы. В отличии от просто организации, самоорганизация это восхождение на более высокий уровень сложности, и системной упорядоченности без «видимой причины». Синергетика подтверждает о том что энергия творит более высокие уровни организации. Например от большого взрыва до формирования сознания на Земле и т.д.

Впервые самоорганизацию описал французский физик Поль Бенат (1901 год) в книге «Гидродинамическая неустойчивость жидкости»; опыты с маслом при температуре примерно 64 градуса, образуется гексагональная структура, Встречается в снежинке, в крупномасштабной структуре насекомых и т.д. За счет самоорганизации в системе устанавливается эмерджентность – это приобретение системой признаков и свойств отсутствующих у отдельных элементов. При самоорганизации наблюдается когерентное(согласованное) поведение.

Самоорганизация характерна только для открытых систем.

Открытость рассматривают с двух сторон.

1. Обмен веществом и энергией с внешней средой.

2. Наличие внутреннего источника энергии и информации, в качестве которого рассматривается физический вакуум.

Любая самоорганизующаяся система - не линейна. В рамках классической науки перед нами предстает мир, жестко связанный причинно-следственными связями.

16/11/12

Классическая наука описывает мир, связанный жесткими причинно-следственными связями. Синергетика открывает нелинейность любой природной системы, т.е. многовариантность, альтернативность путей развития. Для математического описания таких систем используются нелинейные уравнения. В 1972 году Римский клуб опубликовал труд «Пределы роста», в котором описываются развитие биосферы до 2000 года.

Синергетика предлагает абсолютно новый взгляд на понятие хаос. Со времен термодинамики Клаузеса, хаос описывается как энтропия, деструктивное состояние системы которое ведет к ее гибели. Хаос в синергетике динамичен, он выступает в качестве созидающего начала, именно из хаоса собственными силами развивается новая организация, через хаос осуществляется связь разных уровней организации, возникает он в системе под влиянием поступающих в него ресурсов, внешних условий, внутренних состояний, в результате чего, рвутся старые связи и ситуация обостряется. Выход на новый уровень бывает и постепенный, но чаще всего (по образному выражению Пригожина) это «чудо создания порядка из хаоса», причем любая «случайность» может сбить с выбранного пути.

Таким образом, теперь случайность встроена в механизм эволюции, она имеет особое значение для развития системы, прежде всего в точке бифуркации – это (от лат. – «вилка, развилка»), момент выбора системы, дальнейшего пути развития. Особое значение имеет изучение климата. Исследование погодно-киматических условий Лоренса. Закономерная бифуркация – это бифуркация, которую обойти не удастся (например подростковый возраст).

Кроме бифуркации система испытывает состояние фуктуации(например, вспышки на солнце, магнитная буря, болезнь не сильная) – это кратковременное изменение состояния системы под влиянием внешних воздействий. При выборе дальнейшего пути очень важно для системы наличие аттрактора, который как магнит притягивает систему выйти на это путь. Открытие этого феномена в синергетике позволяет утверждать, что настоящее не только результат прошлых событий, но и формируется в будущем, то есть цель предопределяет развитие системы на всех ее уровнях. Если система попадает в поле притяжения аттрактора, то она неизбежно идет к нему и будущее организует и изменяет состояние системы в настоящем.

Таким образом, синергетическая парадигма базируется на следующих положениях:

1. Синергетическая картина мира является картиной синтетической эволюции.

2. Процессы эволюции и деградации, разрушения и созидания равноправны в природе. Хаос не только разрушителен, но и созидателен. Развитие осуществляется через предельную неустойчивость, то есть хаос связывает разные уровни организации.

3. Процессы созидания имеют единый алгоритм, независимо от природы, специфики и характера системы.

4. Эволюция систем носит нелинейный характер. Для системы всегда существует несколько вариантов развития.

5. Случайность в стройном механизме эволюции. Именно от нее зависит поведение в точке бифуркации.