18. Хаос и порядок - способ самоорганизации систем

Порядок – элементы любой природы, между которыми существуют устойчивые отношения, повторяющиеся в пространстве и времени.

Хаос – множество элементов, которые повторяющихся отношений не имеют.

Хаос разрушителен и созидателен одновременно. Порядок проявляется в хаосе, хаос проявляется в порядке.

Хаос не только фактор разрушения, но и сила, выводящая на аттрактор, на тенденцию самоструктурирования нелинейной среды.

Хаос конструктивен через разрушительность (структура строится благодаря хаосу) и разрушителен через конструктивность. При этом возникающие сложные структуры метастабильны, а вблизи момента обострения становятся неустойчивыми. Хаос уничтожает ненужное слабое, то, что само вскоре отпадет. Он ускоряет кончину ради создания нового.

С одной стороны, конструктивность и созидательность хаоса проявляется в выходе на аттрактор, на тенденцию самоструктурирования нелинейной среды. Проявляется в разрушении "ненужного", чтобы на этом фоне четко проступила относительно устойчивая структура. Это тенденция к порядку.

С другой стороны, возникшая сложная структура лишь относительно устойчива. Длительное время, вдали от момента обострения, она существует метастабильно, но вблизи момента обострения она имеет тенденцию спонтанно распадаться, тк. становится чувствительной к малым возмущениям, флуктуациям.

ФУНКЦИИ ХАОСА.

- хаос определяет путь эволюции.

- хаос - гармонизирует темпы развития различных фрагментов сложной структуры.

- хаос переводит от одной относительно устойчивой структуры к другой.

- хаос предотвращает распад сложной структуры из-за ее неустойчивости вблизи момента обострения. В этом проявление хаоса как средства борьбы со смертью систем.

Хаос и порядок - это две стороны единого диалектического начала природы. Хаос на микроуровне прорывается на макроуровень в виде возникновения метастабильных упрорядоченных структур в системах. Также как сам порядок на макроуровне разрушается со стороны микроуровня, хаос разрушает то, что он сам построил.

Такова двойная природа хаоса: он порождает порядок и удерживает открытую нелинейную систему, организацию в состоянии метастабильного равновесия и одновременно является механизмом разрушения системы.

19. Концепция универсального эволюционизма

- Общая схема эволюционных процессов, справедливая для всех трех уровней организации материального мира - неживой материи, живого вещества и общества. Эти процессы в силу естественных законов развития направлены в сторону усложнения организации природы и роста разнообразия форм (морфогенеза). Для описания процесса самоорганизации удобно использовать язык дарвиновской триады: изменчивость, наследственность, отбор.

Новые качественные особенности системы появляются благодаря изменчивости. Последняя вызывается стохастичностью, случайными изменениями в системе, возникновением флуктуаций.

В развивающейся системе всегда существует зависимость от прошлого, т.е. от него зависят как настоящее, так и будущее. Эту зависимость можно условно назвать наследственностью системы, а последняя связана с памятью. Память, как правило, ограничена, но можно привести примеры крайних состояний, т.е. бесконечную и нулевую память. В детерминированных системах память бесконечна: здесь настоящее определяет будущее, а прошлое - настоящее. Могут существовать системы без памяти, например, развитая турбулентность: по заданному распределению вихрей в турбулентном потоке нельзя нарисовать картину предшествующего состояния.

Далее в мире царствуют принципы отбора, позволяющие выбрать из возможных виртуальных состояний некоторое множество допустимых. К числу правил отбора относятся законы сохранения, закон роста энтропии в изолированной системе. Иными словами, законы отбора - законы физики, химии, биологии, законы общественного развития, которые из виртуальных движений отбирают те, которые мы наблюдаем. Принципы отбора допускают бифуркационные состояния в системе, из которых возможен переход во множество новых состояний. Здесь дальнейшая эволюция становится непредсказуемой.

Во всех процессах, происходящих во Вселенной, присутствуют случайные факторы (стохастические). Они влияют на развитие процессов и придают им некоторую неопределенность. Нельзя игнорировать вероятностный характер многих процессов, протекающих в окружающем мире, и присутствие в них многих неопределенных факторов.

Анализ диссипативных (рассеивающихся) систем показал, как возникают в хаотической системе самоорганизующиеся структуры, и выявил роль флуктуации. При неустойчивом состоянии системы малая флуктуация может вырасти до макромасштабов. Возникновение новой структуры может проходить по разным траекториям развития: в такой среде потенциально есть спектр структур (форм организации). Их проявление определяется внутренними свойствами среды.

Рис 1. Схематическое изображение зволюционного процесса.

На начальном этапе развития (отрезок АВ) происходит медленное изменение свойств системы; он предсказуем с точностью до случайных флуктуаций, не меняющих характера развития. В какой-то момент В или внешние воздействия достигают критического значения, или происходит кумуляция внутренних воздействий, при которых параметры системы начинают быстро изменяться; ранее стабильное состояние теряет устойчивость и возникает возможность разных путей развития (точка В). Дальнейшее развитие системы становится непредсказуемым. Точка В носит название точки бифуркации. Это понятие - одно из основных в универсальном эволюционизме (бифуркация - поле ветвящихся виртуальных путей эволюции). Этот термин ввел французский физик и математик Пуанкаре.

Следствие из концепции универсального эволюционизма:

1)бифуркационный механизм является источником развития и разнообразия различных форм материи

2) из-за вероятностного характера бифуркационных процессов эволюция не может иметь обратимого хода, - необратимость не только эволюции, но и времени.