О синергетике как точной науке и философии. Вводные суждения о синергетике

92. Новая наука и проблема ее границ

Безусловно, в книге, посвященной эволюционной парадигме, невозможно оставить без внимания такую новую междисциплинарную науку, как синергетика, в качестве предмета которой довольно часто называют общие законы эволюции. Синергетика как точная наука имеет выдающиеся достижения, однако ажиотажное поклонение новой концепции во многом выхолащивает ее рациональное содержание. Ничто так не губительно для теории, как ее философско-расширительное толкование, механический перенос ее законов и методологических принципов за пределы области ее предмета. Это касается как формальной стороны — теория утрачивает свою достоверность за границами ее возможного применения, так и научно-организационной, психологической — в результате вольно-обиходного использования специальных терминов, подгонки под новые формальные схемы феноменов из всевозможных областей знаний теряется безусловно ценное научное содержание.

93. Предмет синергетики

Предметом изучения синергетики (или по другой версии названия этой науки — неравновесной термодинамики) являются нелинейные процессы в различных средах (физических, химических, биологических, социумных), находящихся в состоянии, далеком от равновесия. Вот, для примера, список областей, при изучении которых применим формализм синергетики: тепловая конвекция, волны в плазме, течение химических и биохимических реакций, колебания численности биологических популяций, движение некоторых небесных тел, погодные и климатические изменения, демографические процессы и т. д. Причем следует особо подчеркнуть (хотя это и так понятно), что перечисленные объекты научного изучения не являются в целом предметом синергетики. Синергетика изучает и стремится описать, в том числе и математически, лишь некоторый, достаточно специфический класс явлений в перечисленных и других средах, в моменты, когда те находятся в неустойчивых, далеких от равновесия (неравновесных) состояниях. Пока некий процесс в физической, химической или другой среде протекает согласно специфическим для этой среды закономерностям (обычно линейным), все происходящие в нем явления вполне адекватно описываются в рамках соответствующих специальных дисциплин (физики, химии, астрономии, биологии и т.д.). Но при потере процессом равновесия — скажем, при значительном внешнем притоке энергии — в нем могут возникать эффекты, никак не связанные с его природой (физической, химической и т.д.).

94. Основные достижения синергетики

К наиболее ярким синергетическим эффектам — и по внешнему проявлению и по значимости для становления этого нового научного направления (да и всей науки в целом) — можно отнести явление спонтанного формирования так называемых диссипативных структур — макроскопической организованности в среде хаотично распределенных элементов, находящейся в сильно неравновесном состоянии. К примеру, при нагревании тонкого слоя жидкости в нем может внезапно образоваться сеть регулярных ячеек, так называемых вихрей Бенара. Феномен появления порядка из хаоса — формирование структур, вихрей, волн, периодических колебаний в химических процессах — в синергетике принято называть самоорганизацией ^[15]. Именно изучение и рациональное описание явлений самоорганизации выделило синергетику из других дисциплин как эволюционную науку.

Отличительной чертой специфических процессов, происходящих в открытых неравновесных средах, то есть в условиях притока и оттока энергии, является то, что они описываются нелинейными уравнениями. Нелинейность изучаемых синергетикой процессов приводит ко многим замечательным эффектам. Процессы в неравновесной среде при одних и тех же условиях могут протекать по нескольким возможным траекториям, что соответствует множественности решений нелинейных уравнений, и при этом может наблюдаться эффект спонтанного перескока с одной траектории на другую. Точка, в которой процесс «осуществляет выбор» между возможными траекториями, называется точкой бифуркации. Выбор неравновесной средой или потоком той или иной траектории в точке бифуркации зависит от незначительных флуктуаций среды, что позволяет говорить о существенной роли хаоса в нелинейных процессах.

Понятно, что в нескольких абзацах не изложить предмет, методологию и достижения синергетики. Но, надеюсь, сказанного будет достаточно, чтобы даже человек, впервые прочитавший слово «синергетика», понял обсуждаемые далее проблемы.

2 Апрель 2007 |
Подписаться на сообщения RSS 2.0

Опубликовано в разделах: Новации (книга), синергетика