Характеристики самоорганизующихся систем ( открытость, нелинейность, диссипативность).

Система может быть в целом неравновесной, но уже некото­рым образом организованной, упорядоченной. Такие структуры И. Пригожий назвал диссипативными. Дис­сипативные структуры — это такие открытые системы, в кото­рых при больших отклонениях от равновесия возникают упоря­доченные состояния. Диссипа­ция как процесс затухания движения, рассеяние энергии, ин­формации играет конструктивную роль в образовании структур в открытых системах. В большинстве случаев диссипация реализу­ется как переход избыточной энергии в тепло.

Открытая система.В техносфере и в природе имеется огромное множество от­крытых систем, которые обладают более высокой степенью упо­рядоченности. Например, различные машины, живые организмы значительно более упорядочены, чем вещества и субстанции, из которых они построены. Они представляют собой более органи­зованную форму существования материи, чем окружающая их среда. Если эти реальные состояния рассматривать с позиций классической термодинамики, то намечается очередной парадокс: организованная система должна обладать меньшей энтро­пией по сравнению с окружающей средой (Больцман утверждал, что энтропия в целом в мире возрастает). В чем тут дело? Необходимо еще раз отметить качественное отличие замкну­той системы от открытой. В первой может сохраняться и нерав­новесная ситуация, но до тех пор, пока система за счет внутрен­них процессов не придет в равновесие и энтропия достигнет максимума. Для открытых же систем за счет подпитки энергии _от внешней среды могут возникать диссипативные структуры с меньшей энтропией, т.е. система, самоорганизуясь в новом ста­ционарном состоянии, уменьшает свою энтропию, «сбрасывает» избыток ее, возрастающий за счет внутренних процессов, в ок­ружающую среду. Открытая система как бы «питается» отрица­тельной энтропией (негэнтропией, как иногда ее называют). Возникают новые устойчивые неравновесные состояния, но близкие к равновесию, когда диссипация энергии имеет мини­мум и рост энтропии оказывается меньше, чем в других близких состояниях. При определенных условиях суммарное уменьшение энтропии за счет обмена потоками с внешней средой может пре­высить ее внутреннее производство.

Нелинейные системы. Уравнения второго и третьего порядка, нелинейные уравнения.

В нелинейной откры-той системе диссипация является причиной возникновения упорядочной струк-туры.

Макромир и механика И. Ньютона. Детерминизм – это закономерность и причинная обусловленность всех процессов и явлений, когда за причиной всегда следует следствие. В классическом периоде естествознания наука связана, прежде всего, с механикой Ньютона. Но следует отметить, что законы классической механики формулируются не для реальных, а для идеальных объектов и ситуаций. материальная точка - объект, не имеющий геометрических размеров, но, тем не менее, обладающий инертностью (массой). Положение в пространстве таких (и только таких!) объектов можно описать радиус-вектором r, конец которого описывает непрерывную линию, называемую траекторией. Всякое тело продолжает удерживаться в своём состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние(1 закон).Фундаментом классической механики является утверждение о том, что ускорение а материальной точки массой m определяется силой F, характеризующей её взаимодействие с другими материальными объектами F=ma. С помощью этого уравнения решаются основные динамические задачи.

Очевидно, начальный момент времени может быть выбран произвольно. Поэтому мгновенное положение и мгновенная скорость полностью и однозначно определяет траекторию движения материальной точки. В связи с этим говорят, что состояние материальной точки полностью определяется ее положением и скоростью. положение + скорость = состояние

ограниченность ньютоновской механики, которая проявляется, например, в невозможности описания необратимых процессов. описанию очень быстрых движений, описания движения в масштабах микромира (молекулы, атомы, элементарные частицы)

Макромир, для которого верны законы механики Ньютона. Мир, в котором мы живем от молекулы до Вселенной.