Синергетика як нове світобачення - студопедія

Синергетика - новий науковий напрям, що вивчає загальні принципи і форми самоорганізації матерії. Засновниками синергетики вважаються німецький фізик - теоретик Герман Хакен та бельгійський вчений, українець за походженням, Ілля Пригожин. Синергетика займається вивченням систем, що складаються з багатьох підсистем самої різної природи, таких, як електрони, атоми, молекули, клітини, органи, тварини, люди. У всіх системах процес самоорганізації йде обов'язково з огляду на велику кількість об'єктів і, отже, визначається сукупним, кооперативним дією. Щоб підкреслити цю обставину, Г. Хакен та ввів термін «синергетика», що в перекладі з грецької і означає спільне, кооперативне дію.

На думку ряду вчених, виникнення синергетики знаменує початок нової наукової революції, оскільки вона не просто вводить нову систему понять, але змінює стратегію наукового пізнання, сприяє виробленню принципово нової наукової картини світу. Традиційна наука у вивченні світу робила акцент на замкнутих системах, звертаючи особливу увагу на стійкість, порядок, однорідність. Синергетичний підхід акцентує увагу на відкритих системах, невпорядкованості, нестійкості, нерівноваги, нелінійних відносинах. Це не просто додатковий в «Боровський» сенсі погляд на світ, а домінантний погляд, який повинен характеризувати науку майбутнього. Під самоорганізацією при цьому розуміється спонтанний перехід відкритої нерівноважної системи від менш складних і упорядкованих форм організації до більш складних і впорядкованим. У циклі розвитку будь-якої синергетичної системи спостерігається дві фази:

1) період плавного еволюційного розвитку, що приводить систему до нестійкого критичного стану;

2) вихід з критичного стану одномоментного, стрибком і перехід в новий стійкий стан з більшим ступенем складності і впорядкованості.

Важлива особливість другої фази полягає в тому, що перехід системи в новий стійкий стан неоднозначний. Досягаючи критичних параметрів (точки біфуркації) система зі стану сильної нестійкості як би «звалюється» в одне з багатьох можливих, нових для неї стійких станів. У цій точці еволюційний шлях системи, можна сказати, розгалужується, і яка саме гілка розвитку буде обрана - вирішує випадок. Але після того як «вибір зроблений» і система перейшла в якісно новий стійкий стан - назад вороття немає. Цей процес є незворотнім.

Найпопулярніший і наочний приклад освіти структур наростаючої складності - добре вивчене в гідродинаміці явище, назване осередками Бенара. При підігріві рідини, що знаходиться в посудині круглої або прямокутної форми, між нижнім і верхнім її шарами виникає деяка різниця (градієнт) температур. Якщо градієнт малий, то перенесення тепла відбувається на мікроскопічному рівні. Однак при досягненні градієнтом деякого критичного значення в рідини раптово (стрибком) виникає макроскопічне рух, який утворює чітко виражені структури у вигляді циліндричних осередків. Зверху така макроупорядоченность виглядає як стійка чарункова структура, схожа на бджолині стільники. Це явище з позицій статистичної механіки неймовірно. Адже воно свідчить, що в момент утворення осередків Бенара мільярди молекул рідини, як по команді, починають вести себе скоординовано, погоджено, хоча до цього перебували в хаотичному русі. Створюється враження, ніби кожна молекула «знає», що роблять всі інші, і бажає рухатися, в загальному строю.

Процеси самоорганізації відбуваються при зростанні кристалів, при формуванні живого організму, при розвитку ринкової економіки, в якій хаотичний рух мільйонів вільних індивідів призводять до утворення стійких і складних макроструктур. Таким чином, синергетика прагнути виявити загальні закономірності процесів самоорганізації в системах самої різної природи.

Синергетика руйнує багато звичні стереотипи. Аж до недавнього часу багатьох лякав хаос. Він представлявся суто деструктивним початком світу. Синергетика звільняє поняття хаосу, нестабільності від негативного відтінку. Вона показує, що хаос не тільки руйнівний, але і творцем, конструктивний. Саме нестійкість виступає умовою стабільного і динамічного розвитку.

Картина світу, мальованої класичним розумом, - це світ, жорстко пов'язаний причинно - наслідковими зв'язками. Причому причинні ланцюги мають лінійний характер, розвиток розуміється як поступальний, без альтернатив. Синергетика показує, що лінійний характер еволюції складних систем, до яких звикла класична наука, не правило, а скоріше, виняток; розвиток більшості таких систем носить нелінійний характер. А це означає, що для складних систем завжди існує кілька можливих шляхів еволюції.

Класичний, традиційний підхід до управління складними системами грунтувався на уявленні, згідно з яким результат зовнішнього керуючого впливу є однозначне і лінійне, передбачуване наслідок докладених зусиль: чим більше вкладаєш енергії, тим більше ніби й віддача. Синергетика дає знання про те, як належним чином оперувати складними системами і як ефективно управляти ними. По-перше, складноорганізованим системам не можна нав'язувати шляхи їх розвитку. Швидше необхідно зрозуміти, як сприяти їх власним тенденціям розвитку. По-друге, в управлінні складними системами головне - не сила, а правильна конфігурація, архітектура впливу на складну систему. Малі, але правильно організовані (резонансні) впливу на складні системи надзвичайно ефективні.

Відкриття явищ самоорганізації в неживій природі дозволяє по-новому поглянути на багато процесів, що відбуваються в неорганічний мир, збагачують наші знання про механізми переходу від неживого до живого. Синергетика науково довела здатність неживої природи до якісних змін і розвитку, вона, по суті справи, являє собою природне вираз саморух матерії, що відбувається в силу притаманних матерії внутрішніх причин.