Реферат на тему Синергетика - наука о процессах самоорганизации сложных систем

Содержание


Введение 3
§ 1. Формирование идеи самоорганизации 4
§ 2. Понятие самоорганизации 5
§ 3. Самоорганизация как направление развития. От термодинамики к синергетике 8
§ 4. Основы синергетики 16
Заключение 18
Список используемой литературы 20


Введение

В данной работе рассматривается тема "Синергетика - наука о процессах самоорганизации сложных систем".
Область научного знания, называемая синергетикой, возникла примерно в начале 70-х годов нашего века как новое междисциплинарное направление исследований открытых, нелинейных, далеких от равновесия систем и генетически являлась продолжением попытки создания общей теории необратимых процессов в рамках термодинамики. Однако, в силу глобальности вставших по мере развития теории вопросов и их осмысления, она очень скоро вышла за рамки термодинамики, изменив коренным образом взгляд на другие области физики. Сейчас она вносит, пожалуй, решающий вклад в формирующуюся единую естественнонаучную концепцию времени. И эта концепция времени есть концепция эволюционная. В отличие от традиционных областей науки, синергетику интересуют общие закономерности эволюции, в том числе "восходящей эволюции" (самоорганизации), систем любой природы. Единственное, весьма общее, требование к этим системам - их сложность, многокомпонентность, позволяющая проявляться в них процессам самоорганизации, совместным, взаимосогласованным действиям частей (слово "синергетика" и означает "совместное действие"). Отрешаясь, насколько возможно, от специфической природы рассматриваемых систем, мы получаем возможность описания законов и принципов эволюции как таковой, причем на "интернаучном", доступном для различных наук языке.
С точки зрения синергетики и релятивистской космологии, Вселенная, или Метагалактика является открытой, самоорганизующейся системой и под влиянием различных факторов находится в неустойчивом, неравновесном состоянии, поэтому, несмотря на действие закона возрастания энтропии, никогда не может достичь полного равновесия, "тепловой смерти". Более того, поскольку принцип увеличения энтропии отражает необратимость всех реальных процессов, т.е. переход их в качественно новые формы, то, по мнению ряда современных философов, его можно считать естественнонаучным выражением философского принципа развития.
Синергетикой был сделан новый шаг в понимании материи и ее развития. Если классическая физика рассматривает законы изменения для изолированных систем, то современная физика для открытых - они находятся в непрерывном изменении направленном: от хаоса к порядку. Она сделала вывод, что закон изменения, тенденция изменения в мире, состоит не в том, что конечное состояние, к которому стремятся все существующие системы, - это хаос, что утверждалось в законе возрастания энтропии, а напротив, порядок.
Рассмотрим подробнее основы новой науки - Синергетики, как науки о процессах самоорганизации сложных систем.

§ 1. Формирование идеи самоорганизации

Научному мировоззрению по крайней мере с XIX века была присуща идея развития. Но после открытия Кельвином и Клаузиусом второго начала термодинамики господствовало достаточно пессимистическое представление, что базовым состоянием материи является состояние термодинамического равновесия (хаоса) - самого простого из всех возможных состояний системы, не обменивающейся энергией и веществом с окружающей средой. Господствующей тенденцией материи считалось стремление к разрушению спонтанно возникшей упорядоченности (в результате случайной маловероятной флуктуации) и возвращению к исходному хаосу. Следовательно, упорядоченное состояние вещества, которое наблюдается в доступной части Вселенной, возникло случайно, жизнь, как самая высокая из всех известных науке форм упорядоченности, тем более случайна и противоестественна. Так возникла модель стационарной Вселенной.
Что же заставило изменить этот, казалось бы, незыблемый взгляд на развитие, прийти к идее самоорганизации материи, которая внедрилась в научное мировоззрение во второй половине нашего века и коренным образом изменила старые взгляды на процессы развития? Эта идея появилась в связи с заменой модели стационарной Вселенной моделью развивающейся Вселенной и связанной с ней новой естественнонаучной концепцией развития мира.
Прежние представления о развитии сформировались в XIX веке под влиянием двух классических физических дисциплин - статистической механики и равновесной термодинамики. Обе научные дисциплины описывают поведение изолированных макросистем, не обменивающихся ни энергией, ни веществом с окружающей средой. Вселенная, как самая крупная из всех известных систем, также считалась замкнутой. Но сегодня наука считает все известные системы от самых малых до самых больших открытыми, обменивающимися энергией и (или) веществом с окружающей средой и находящимися, как правило, в состоянии, далеком от термодинамического равновесия. А развитие таких систем, как стало известно, протекает путем образования нарастающей упорядоченности. На такой основе возникло представление о самоорганизации вещественных систем.