Контрольная работа по "Естествознанию"

Синергетика претендует на то, что в её руках есть набор методов, универсально полезных при изучении самых разнообразных явлений самоорганизации. Более того, синергетики уверены в том, что они нацелены на изучение самоорганизации и только её, тогда как все остальные дисциплины рассматривают этот феномен лишь в ряду других явлений, относящихся к их предмету. Но если основной предмет синергизма - самоорганизация, то может быть и следует называть новую науку наукой о самоорганизации? Впрочем, возможно, что когда разовьется теория самоорганизации, то её и будут называть синергетикой. Просто ради краткости.

Не менее сильную оппозицию синергетика встретила в среде физиков, химиков, биологов, занимающихся автоволновыми процессами. Учёные, работающие в этих областях, утверждают, что многие явления, которые синергетика стремится описать, давно известны, и описаны, в частности в теории автоволновых процессов. И что само введение новой терминологии лишь затемняет дело. Сторонников синергетики обвиняют в словесной эквилибристике, в попытках эксплуатировать модные тенденции к синтезу любой ценой.

Тем не менее, идеи Хакена были подхвачены с поразительной быстротой. Связано это с тем, что у многих учёных возник страх перед углубляющейся специализацией. Раздались призывы унифицировать язык науки. Поэтому лозунг синтеза знаний о природе, и призывы к кардинальному синтезу науки культуры, мгновенно подхватывались. Но после первых восторгов встал вопрос: а есть ли фундамент для нового объединения? И если есть, то насколько он основательный?

Синергетика, как наука, основывается на том, что синергетический подход хорошо работает при описании процессов, имеющих кооперативный, самосогласованный, "синергетический" характер. Важным успехом этой науки явился синтез в рамках синергетического подхода теории диссипативных структур (создана вне синергизма), с теорией фазовых переходов и квантовой генерации. В синергетическом подходе реализована дополнительность одних методов и теорий по отношению к другим. Например, в рамках исследования диссипативных структур оказалось, что макродинамические методы анализа системы и термодинамические способы ограничивают область применения друг друга.

При рассмотрении перспектив развития синергетики можно ожидать, что эта наука окажется полезной при дальнейшем развитии концепции устойчивого развития; решения проблемы гонки вооружений; разработке и внедрения новых технологий, например, глобальной системы телекоммуникаций, микромашин, нанотехнологий (создание микросхем, новых катализаторов и выращивание отдельных органов человека; освоение процессов самоорганизации и самоформирования различных структур на этих масштабах): в создании новых поколений вычислительных комплексов, в том числе - квантовых компьютеров: в развитии социальных организмов в постиндустриальную эпоху; в понимании возможности человека воспринимать информацию с помощью своих органов чувств и воздействовать на окружающее; в описании особенностей экономических кризисов, способов их предотвращения и путей выхода из них; в построении на основе методов и представлений нелинейной динамики модели исторических процессов; в анализе системных механизмов демографических процессов; в математической психологии.

Ожидается, что синергетика окажется полезной в сфере изучение структур, связанных с возникновением упорядоченности в пространстве скоростей. Они активно исследуются в связи с задачами физики плазмы, с проектами управляемого термоядерного синтеза, астрофизическими проблемами, различными плазменными технологиями. Анализ этих задач требует кинетического описания вещества, совершенных алгоритмов, суперкомпьютеров. Лазеры, в которых выходящее излучение каким-то образом подаётся на вход, служат объектом моделирования и экспериментального исследования. Это моделирование требует привлечения одного из самых сложных объектов современной прикладной математики – дифференциальных уравнений с запаздыванием. Классические уравнения с запаздыванием, например уравнение Хатчинсона, при большом запаздывании трудно исследовать численно. Поэтому на передний план выходят асимптотические подходы, на которые можно опираться, исследуя модели. Возникла положительная обратная связь – оптоэлектроника; новые технологии требуют нового математического аппарата, а последний позволяет обнаруживать новые режимы генерации, которые находят практическое применение.

Одной из основных технологий постиндустриальной эпохи становятся методики прогноза. Прорыв в этой области связан с теорией самоорганизованной критичности, позволившей с единой точки зрения взглянуть на сложные системы, в которых возможны редкие катастрофические события. Это касается землетрясений и биржевых крахов, наводнений и инцидентов с хранением ядерного оружия, многих типов техногенных аварий и утечки конфиденциальной информации.

Перспективы синергетики связывают с возможностью обеспечения целеполагания, планирования, т.е. проектирования будущего.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

Необратимость времени тесно связана с неустойчивостями в открытых системах . И.Р. Пригожин определяет два времени . Одно - динамическое , позволяющее задать описание движения точки в классической механике или изменение волновой функции в квантовой механике . Другое время - новое внутренние время , которое существует только для неустойчивых динамических систем . Оно характеризует состояние системы , связанное с энтропией .  

 Процессы биологического или  общественного развития не имеют  конечного состояния . Эти процессы  неограниченны . Здесь , с одной стороны , как мы видели , нет какого-либо  противоречия со вторым началом  термодинамики , а с другой стороны - четко виден поступательный  характер развития (прогресса) в  открытой системе. Развитие связано , вообще говоря , с углублением  неравновесности , а значит , в принципе  с усовершенствованием структуры . Однако с усложнением структуры  возрастает число и глубина  неустойчивостей , вероятность бифуркации .

 Успехи решения многих задач  позволили выделить в них общие  закономерности , ввести новые понятия  и на этой основе сформулировать  новую систему взглядов - синергетику . Она изучает вопросы самоорганизации  и поэтому должна давать картину развития и принципы самоорганизации сложных систем , чтобы применять их в управлении . Эта задача имеет огромное значение , и , по нашему мнению , успехи в ее исследовании будут означать продвижение в решении глобальных задач : проблемы управляемого термоядерного синтеза , экологических проблем , задач управления и других .

 Мы понимаем , что все приведенные  в работе примеры относятся  к модельным задачам , и многим профессионалам , работающим в соответствующих областях науки , они могут показаться слишком простыми . В одном они правы : использование идей и представлений синергетики не должно подменять глубокого анализа конкретной ситуации . Выяснить , каким может быть путь от модельных задач и общих принципов к реальной проблеме - дело специалистов. Кратко можно сказать так : если в изучаемой системе можно выделить один самый важный процесс (или небольшое их число) , то проанализировать его поможет синергетика . Она указывает направление , в котором нужно двигаться . И , по-видимому , это уже много.

 Изученные в последние годы  простейшие нелинейные среды  обладают сложными и интересными  свойствами . Структуры в таких  средах могут развиваться независимо  и быть локализованы, могут размножаться  и взаимодействовать . Эти модели  могут оказаться полезными при  изучении широкого круга явлений .

 Известно , что имеется некоторая  разобщенность естественно научной  и гуманитарной культур . Сближение , а в дальнейшем , возможно , гармоническое  взаимообогащение этих культур  может быть осуществлено на  фундаменте нового диалога с  природой на языке термодинамики  открытых систем и синергетики .

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА :

 

1. Базаров И.П.  Термодинамика. - М.: Высшая школа, 1991 г.

2. Гленсдорф П. , Пригожин И.  Термодинамическая теория структуры , устойчивости и флуктуаций. - М.: Мир, 1973 г.

3. Карери Д.  Порядок и беспорядок в структуре материи. - М.: Мир,                  1995г.

4. Курдюшов С.П. , Малинецкий Г.Г.  Синергетика - теория самоорганизации. Идеи , методы перспективы. - М.: Знание, 1983 г.

5. Николис Г. , Пригожин И.  Самоорганизация в неравновесных системах. - М.: Мир, 1979 г.

6. Николис Г. , Пригожин И.  Познание сложного. - М.: Мир, 1990 г.

7. Перовский И.Г.  Лекции по теории дифференциальных уравнений. - М.: МГУ, 1980 г.

8. Попов Д.Е.  Междисциплинарные связи и синергетика. - КГПУ, 1996 г.

9. Пригожин И.  Введение в термодинамику необратимых процессов. - М.: Иностранная литература , 1960 г.

10. Пригожин И.  От существующего к возникающему. - М.: Наука, 1985 г.

11. Синергетика , сборник статей. - М.: Мир, 1984 г.

12. Хакен Г.  Синергетика . - М.: Мир , 1980 г.

13. Хакен Г.  Синергетика . Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах . - М.: Мир , 1985 г.

14. Шелепин Л.А.  В дали от равновесия. - М.: Знание, 1987 г.

15. Эйген М. , Шустер П.  Гиперцикл . Принципы самоорганизации макромолекул . - М.: Мир , 1982 г.

16. Эткинс П.  Порядок и беспорядок в природе. - М.: Мир , 1987 г