Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Сложность и случайность в работах И.Пригожина



 Другие рефераты
Славянофилы Слова Ванталы (Китайская философия) Смерть как тайна человеческого бытия Смерть субъекта

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК.
                           КАФЕДРА ФИЛОСОФИИ РАН.



                            РЕФЕРАТ ПО ФИЛОСОФИИ


                Сложность и случайность в работах И.Пригожина



                                                              Крутских А. О.
                                                                  ГНЦ РФ ФЭИ
                                                       руководитель семинара
                                                          проф.  Канке В. А.



                               Обнинск - 2000.


Содержание


Введение    3


Неравновесные состояния      3


Пороговые явления      7

  Самоорганизация в физике на примере тепловой конвекции 7
  Самоорганизация в химии на примере реакции Белоусова-Жаботинского 9
  Самоорганизация в геологии 10
  Пороговые явления в клеточной динамике на примере роста опухолей. 11
  Самоорганизация в человеческих сообществах  11

Философское значение синергетики. 15


Заключение  16


Приложение A     19



                           В    фосфоресцирующем    тумане    маячили    два
                           макродемона максвелла.  Демоны  играли  в   самую
                           стохастическую  из  игр   -   в   орлянку.   Один
                           выигрывал,  а другой, соответственно, проигрывал,
                           и  это  их  беспокоило,  потому  что   нарушалось
                           статистическое равновесие.
                                Аркадий и Борис Стругацкие.
                                Понедельник начинается в субботу.


Введение

Сложившиеся равновесие в науке нарушил своми  работами  лауреат  Нобелевской
премии 1977 г. по химии  Илья Романович Пригожин. В его  исследованиях  было
введено понятие синергетики –  теории  диссипативных  структур  в  контексте
учения о времени [1]. В рамках  синергетики  изучаются  явления  образования
упорядоченных  пространственно-временных  структур,   или   пространственно-
временной  самоорганизации,  протекающие  в  системах   различной   природы:
физических, химических,  биологических,   экологических,  социальных  [2-8],
системных [9], и даже механизмов технического развития [10].

Неравновесные состояния

      Пригожин  подробно  рассматривает  состояние  нестабильности  системы.
Чтобы проиллюстрировать это на материале физики, можно  рассмотреть  обычный
маятник, оба конца которого связаны  жестким  стержнем,  причем  один  конец
неподвижно закреплен, а другой  может  совершать  колебания  с  произвольной
амплитудой. Если вывести такой маятник из состояния покоя,  несильно  качнув
его груз, то в конце концов  маятник  остановится  в  первоначальном  (самом
нижнем) положении. Это  —  хорошо  изученное  устойчивое  явление.  Если  же
расположить маятник  так,  чтобы  груз  оказался  в  точке,  противоположной
самому нижнему положению, то рано или поздно он  упадет  либо  вправо,  либо
влево, причем достаточно будет очень малой  вибрации,  чтобы  направить  его
падение в ту, а  не  в  другую  сторону.  Так  вот,  верхнее  (неустойчивое)
положение маятника практически  никогда  не  находилось  в  фокусе  внимания
исследователей, и это несмотря  на  то,  что  со  времени  первых  работ  по
механике движение маятника изучалось с особой тщательностью. Можно  сказать,
что понятие нестабильности было, в некоем смысле,  идеологически  запрещено.
А дело заключается в том, что феномен  нестабильности  естественным  образом
приводит к весьма нетривиальным, серьезным проблемам, первая  из  которых  —
проблема предсказания.
      Если взять устойчивый маятник  и  раскачать  его,  то  дальнейший  ход
событий можно предсказать однозначно: груз вернется к состоянию с  минимумом
колебаний, т.е. к состоянию покоя. Если же груз находится в  верхней  точке,
то  в  принципе  невозможно  предсказать,  упадет  он  вправо   или   влево.
Направление падения здесь существенным образом зависит  от  флюктуации.  Так
что в одном случае ситуация в принципе предсказуема, а в  другом  —  нет,  и
именно в этом пункте в полный рост встает проблема детерминизма.  При  малых
колебаниях маятник — детерминистический объект, и мы в точности  знаем,  что
должно произойти. Напротив, проблемы, связанные с маятником, если можно  так
выразиться,  перевернутым  с  ног  на  голову,  содержат   представления   о
недетерминистическом объекте.
      Возникает необходимость  пересмотра  самого  понятия  закона  природы.
нельзя более соглашаться с  законами,  утверждающими  эквивалентность  между
прошлым и будущим. Каким  образом  можно  выйти  за  границы,  установленные
великолепными образцами человеческой мысли, запечатленными  в  классической,
квантовой  и  релятивистской  физике?  Именно  в  таком  выходе   за   рамки
привычного и состояло главное событие –  обновление  классической  динамики,
последовавшее в  XX  веке.  Динамические  системы  не  могут  ограничиваться
периодическими или ограниченными  режимами,  которые  мы  встречаем,  изучая
колебания маятника или движения планет.
      Наоборот,  большинство  динамических  систем  неустойчиво.  Траектории
расходятся экспоненциально и по истечении  определенного  времени  неизбежно
теряются. Пригожин  попытался  пойти  еще  дальше  и  сформулировать  законы
природы, учитывающие возникающий в неустойчивых динамических системах  хаос.
Но такие законы применимы только к ансамблям  траекторий,  к  статистическим
ситуациям,  а  не  к  отдельным  траекториям  (или  индивидуальным  волновым
функциям).
      При  таком  понимании  законов  природы  они  не  говорят   нам,   что
произойдет, а лишь уведомляют нас о том, что может произойти.  Вселенная,  в
момент ее зарождения, ни что иное,  как  малое  дитя,  которое  может  стать
музыкантом, адвокатом или сапожником, но чем-то одним,  а  не  всеми  сразу?
Таким образом, необратимость в основе своей зиждется на неустойчивости.
      Пригожин утверждает, что увеличение  энтропии  отнюдь  не  сводится  к
увеличению беспорядка, ибо  порядок  и  беспорядок  возникают  и  существуют
одновременно. Например, если в две соединенные емкости поместить  два  газа,
допустим, водород и азот, а затем подогреть одну емкость и охладить  другую,
то в результате, из-за разницы температур,  в  одной  емкости  будет  больше
водорода, а в другой азота. В данном случае мы имеем  дело  с  диссипативным
процессом, который, с одной стороны, творит  беспорядок  и  одновременно,  с
другой, потоком тепла создает порядок: водород в одной  емкости,  азот  —  в
другой. Порядок и беспорядок, таким образом, оказываются тесно связанными  —
один включает в себя другой. И эту констатацию  можно  оценить  как  главное
изменение, которое происходит в нашем  восприятии  мира  сегодня.  Последние
исследования  показывают,  что  на   каждый   миллиард   тепловых   фотонов,
пребывающих в беспорядке,  приходится  по  крайней  мере  одна  элементарная
частица, способная  стимулировать  в  данном  множестве  фотонов  переход  к
упорядоченной структуре. Так, порядок  и  беспорядок  сосуществуют  как  два
аспекта одного  целого.  Восприятие  природы  становится  дуалистическим,  и
стержневым  моментом  в  таком   восприятии   становится   представление   о
неравновесности. Причем неравновесности,  ведущей  не  только  к  порядку  и
беспорядку, но открывающей также возможность  для  возникновения  уникальных
событий, ибо спектр возможных способов существования объектов в этом  случае
значительно  расширяется  (в  сравнении  с  образом  равновесного  мира).  В
ситуации далекой от равновесия дифференциальные уравнения, моделирующие  тот
или иной природный процесс, становятся нелинейными, а  нелинейное  уравнение
обычно имеет более, чем один тип решений. Поэтому  в  любой  момент  времени
может возникнуть новый тип решения, не сводимый к предыдущему,  а  в  точках
смены типов  решений  —  в  точках  бифуркации  —  может  происходить  смена
пространственно-временной организации объекта.
      Набор полученных решений называется аттрактором.  В  случае  множества
типов решений (странный аттрактор) система движется от одной точки к  другой
детерминированным образом, но траектория движения в конце  концов  настолько
запутывается, что предсказать движение системы  в  целом  невозможно  —  это
смесь  стабильности  и  нестабильности.   И,   что   особенно   удивительно,
окружающая нас  среда,  климат,  экология  и,  между  прочим,  наша  нервная
система  могут  быть  поняты  только  в   свете   описанных   представлений,
учитывающих как  стабильность,  так  и  нестабильность.  Это  обстоятельство
вызывает  повышенный  интерес   многих   физиков,   химиков,   метеорологов,
специалистов  в  области   экологии.   Указанные   объекты   детерминированы
странными аттракторами и, следовательно, своеобразной смесью стабильности  и
нестабильности, что крайне затрудняет предсказание их будущего поведения.

Пороговые явления


Самоорганизация в физике на примере тепловой конвекции

      Представим  себе  слой   жидкости   (например,   воды)   между   двумя
горизонтальными  параллельными  плоскостями,  латеральные  размеры   которых
значительно превосходят толщину слоя. Предоставленная самой  себе,  жидкость
быстро устремится к  однородному  состоянию,  в  котором,  выражаясь  языком
статистики, все ее части будут  тождественны  между  собой.  Соответственно,
чтобы знать состояние всех таких частей, достаточно  знать  состояние  одной
из них независимо от их  формы  и  размера.  Чтобы  изменить  характеристики
системы начнем нагревать жидкого слоя снизу. Все дальше отклоняя систему  от
равновесия путем  увеличения  температуры,  мы  увидим,  что  внезапно,  при
некотором значении температуры, объем вещества приходит  в  движение.  Более
того, это движение далеко не  случайное:  жидкость  структурируется  в  виде
небольш
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Ыбырай Алтынсарин (1841-1889)
История Хорватии
Синдром эмоционального выгорания
Внутренняя политика и экономика послевоенной Японии


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ