Sisteme de organizare auto-

În ultimele decenii, este în curs de dezvoltare o idee care contează este tendința imanentă nu numai la distrugerea ordinii și o revenire la haosul inițial, dar, de asemenea, la formarea unor sisteme mai complexe și ordonată de diferite niveluri. Noțiunea de tendințele distructive ale materiei formate ca urmare a celor două ramuri ale fizicii clasice - mecanica si termodinamica statistică - care descriu comportamentul sistemelor izolate (închise), adică sistemele nu schimbă nici energie, nici materie cu mediul ... În acest rol special aparține a doua lege a termodinamicii, determinarea ireversibilitatea proceselor de conversie a energiei într-un sistem închis. Astfel de procese vor duce mai devreme sau mai târziu, sistemul la starea cea mai simpla sa - termodinamică de echilibru, ceea ce este echivalent cu haos, atunci când nu există nici o ordine și toate formele de energie este transformată în căldură, media uniform distribuită între toate elementele sistemului. În trecut, posibilitatea aplicării celei de a doua lege a termodinamicii universului, care se baza sistem închis. Din aceasta a urmat concluzia degradarea universului - moartea ei căldură.

Știm că toate sistemele reale, de la cel mai mic la cel mai mare, sunt deschise, adică. E. Acestea fac schimb de energie și materie cu mediul înconjurător și nu într-o stare de echilibru termodinamic. În astfel de sisteme, formarea ordinului în creștere. Pe această bază, a existat o idee de auto-organizare a sistemelor reale. Autoorganizarea se numește procese discontinue naturale care transforma sistemul de neechilibru deschis, care ajunge la o stare critică în dezvoltarea lui într-o nouă stare stabilă, cu un nivel ridicat de complexitate și de ordine în comparație cu originalul. Condiția critică este caracterizată de instabilitate extremă, care se termină cu o dezvoltare evolutiva buna funcționare a sistemelor de neechilibru deschise.

În ultimele decenii, studiul de auto-organizare procesele ce se desfășoară în trei direcții: sinergie, termodinamica proceselor de neechilibru și teoria matematică a catastrofelor.

Sinergia studiază legăturile dintre elementele (subsistemele), structuri care sunt formate în sistemele deschise (biologice, fizice și chimice și altele.) Datorită schimbului intensiv de materie și energie din mediu în condiții de neechilibru. În astfel de sisteme, există un subsisteme un comportament consecvent, crescând astfel gradul de ordine, de ex., E. entropia scade. Baza sinergetice - termodinamica proceselor ireversibile, teoria proceselor stocastice, iar teoria undelor de oscilație neliniare. Obiectul de studiu al sinergiei, indiferent de natura sa, trebuie să îndeplinească trei condiții: transparență, un dezechilibru substanțial și de ieșire bruscă din starea critică.

Aceasta înseamnă un sistem închis nu Deschidere pentru care pot face schimb de energie și materie cu mediul. substanțiale duce la un dezechilibru o stare critică, însoțită de pierderea stabilității. Ca urmare a salt de stat de ieșire izkriticheskogo format calitativ nou de stat, cu un nivel mai ridicat de ordine. Un exemplu al unui sistem de auto-organizare poate servi ca un generator cuantic optic - cu laser. Cu lucrarea sa îndeplinite cele trei condiții enumerate: gradul de deschidere a sistemului, pentru a furniza energie din exterior, el a mărit dezechilibru, atingerea unui nivel de pompare critic la care o, radiație monocromatică ordonată.

„Peste tot, oriunde te uiți, dezvăluie evoluția, diversitatea formelor și instabilitate. Este interesant de observat că acest model este observat la toate nivelurile - în domeniul particulelor elementare în biologie, astrofizică, „- așa spune unul dintre fondatorii termodinamica proceselor de neechilibru, câștigător al Premiului Nobel din 1977 în fizicianul belgian și chimist fizic IL Prigozhy (p. 1917).

Sistemul de neechilibru complex poate trece de instabilă într-una din mai multe stări stabile discrete. În care dintre ele face tranziția - o chestiune de șansă. Sistemul care dăinuie într-o stare critică, să dezvolte fluctuații puternice, atunci când unul dintre ei este inițiat de un salt la o stare stabilă specifică. sari proces monoton ireversibil. Valoarea critică a parametrilor de sistem la care o tranziție către un nou stat, numit un punct de bifurcare.

Autoorganizarea include aleatorii și regulate în dezvoltarea unor sisteme în care două faze pot fi distinse: o evoluție lină, care se mișcă destul de logică și determinată, iar saltul la punctul de bifurcare care curge în mod accidental și, astfel, determinarea aleatoriu pas evolutiv ulterioare naturale până la următorul salt la punctul de bifurcare . Direct legate de conceptul de sine este o teorie matematică catastrofă, care descrie diferitele tranziții bruște, schimbări de calitate spontane, etc. Teoria catastrofelor aplicate destul de aparate matematice complexe - .. Teoria topologică a sistemelor dinamice.