7.12. Динамические неустойчивости

Динамические неустойчивости играют конструктивную роль в физике открытых

систем. Множество систем нашего «упорядоченного» живого организма работает в

хаотическом режиме, и, таким образом, хаос выступает как признак здоровья, а излишняя

упорядоченность — как симптом болезни [62]. Как отмечал Э. Сороко [132], с

увеличением упорядоченности снижается возможность развития системы, и хаос с его

динамическими неустойчивостями является движущей силой самоорганизации системы в

процессе ее эволюции.

Хороший пример положительной роли динамической неустойчивости в социологии

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21

век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Янко Слава (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru

126

приводит Ю. Климонтович. Рассмотрим поведение участников научной конференции

(заседания нашей Думы, собрания Академии, съезда учителей и т.д.) после завершения

мероприятия. Возможны два варианта: первый — участники продолжают обсуждать

проблемы, не удаляясь далеко друг от друга. В терминах синергетики — это динамически

устойчивая система. Такая ситуация полезна, но является по суще-

205 ству продолжением конференции. Второй вариант — участники разъезжаются по

своим местам пребывания («разбегаются» — система становится динамически

неустойчивой). В этом случае идет «перемешивание» траекторий участников, донесение,

так сказать, полученных новых идей до своих научных коллективов, что значительно

полезней для науки и практических дел. Этот пример и позволяет считать, что такие

динамические неустойчивости перемещения участников не ведут к хаотическому

развитию, в том числе и науки, а играют положительную роль.

7.13. Изменение энергии при эволюции системы

Рассмотрим, что происходит с энергетикой при функционировании диссипативных

структур. Из термодинамики известно, что отличие замкнутой системы (классическая

термодинамика), находящейся в состоянии внутреннего равновесия, от системы открытой

(для потоков вещества и энергии) — это ее поведение во времени. В равновесном

состоянии любой поток, направленный в одну сторону, компенсируется таким же по

величине потоком в обратном направлении — в результате система остается в состоянии,

инвариантном относительно обращения времени. Это приводит к росту энтропии при

стремлении замкнутой системы к максимуму возможных состояний, т.е. к ее

хаотическому.

состоянию.

Однако такая симметрия нарушается, если под действием внешних потоков (открытые

системы) система смещается в новое состояние, далекое от равновесия, которое, как

показано, может быть для диссипативных структур более упорядоченным, чем

равновесное. В любом случае образование определенных типов упорядоченных структур

может быть определено термодинамическими методами, в частности изменением

энтропии. Не только энтропии S, но и внутренней энергии U( S, V), свободной энергии

F( T, V), энтальпии H( S, p) и термодинамического потенциала Гиббса G( T, p), в

зависимости от вида термодинамического процесса — изобарного, изохорного,

изотермического или адиабатического и макропараметров системы — объема V, давления

p и температуры Т. В равновесном состоянии эти термодинамические функции

(потенциалы) обладают свойствами минимальности при небольших отклонениях от

равновесия

при

фиксированных

значениях

независимых

термодинамических

переменных.

206