Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Биология->Закон
В истории науки научные картины мира не оставались неизменными, а сменяли друг друга, таким образом, можно говорить об эволюции научных картин мира. Н...полностью>>
Биология->Контрольная работа
Микробиология — наука о живых организмах, невидимых невооруженным глазом (микроорганизмах): бактерии, архебактерии, микроскопические грибы и водоросли...полностью>>
Биология->Реферат
На поверхности плодов и овощей (кожице) постоянно при­сутствуют различные микроорганизмы, большая часть которых не участвует в процессах заболеваний и...полностью>>
Биология->Реферат
Астрономия и астрология являются одними из древнейших наук, они возникли на основе практических потребностей человека и развивались вместе с ними. Эле...полностью>>

Главная > Реферат >Биология

Сохрани ссылку в одной из сетей:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРО_ИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.П.ГОРЯЧКИНА»

РЕФЕРАТ

на тему:

«СИНЕРГЕТИКА КАК УНИВЕРСАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ ПАРАДИГМА»

Выполнил:

Студентка I курса ИЭФ

Луканина В. А.

Проверил:

Маслов Глеб Николаевич

1.ВВЕДЕНИЕ

В первой трети ХХ столетия механическое мировоззрение, исходящее из представлений о линейности, определенности и однозначности причинно-следственных связей, редукции любого сложного объекта к сумме более простых исходных элементов и выведения из них различных комбинаций всех свойств объекта, потерпело окончательное поражение. Это обнаружилось не только в описании биологических и социальных явлений, но и в фундаменте естествознания – физике. «В классической науке ХIХ века господствовало убеждение, что материи изначально присуща тенденция к разрушению всякой упорядоченности, стремление к исходному равновесию (в энергетическом смысле это и означало неупорядоченность или хаос)»1. Основанная на античных традициях поиска первокирпичиков Мироздания, физика изучала, главным образом, структуру и свойства объекта, наиболее существенные взаимосвязи между его отдельными элементами. Однако объекты природы нельзя представить в виде простой суммы отдельных элементов, они гораздо сложнее. «К описанию объекта природы не всегда применимы классические модели и представления, ибо мир является неделимым целым, сетью отношений, сетью взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов, которые затрудняются познать и адекватно описать не только классическая, но и неклассическая науки»2. Классическая наука может объяснить лишь, как из порядка возникает хаос, чем обусловлены взрывы звезд, разрушение планет, старение и смерть организмов, распад цивилизаций.

1 Дубнищева Ф.М.: Концепция современного естествознания.- М.: Юнити, 1998, стр.231

2 Е.Н.Князева: Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. -Наука, 1994,стр65

3 В.П.Ратников: Концепция современного естествознания: учебник -ЮНИТИ, 1997, стр.125

Эта направленность процессов связывается с ростом энтропии в изолированных системах и стремлением ее к некоторому максимуму, при котором система переходит в состояние хаоса. «Из хаоса, утверждали древние греки, Вселенная родилась, в хаос же, по предположению классической термодинамики, и возвратится»3.

При подготовке этого реферата у меня возник любопытный вопрос: если Вселенная эволюционирует только к хаосу, то как она могла возникнуть и сорганизоваться до нынешнего упорядоченного состояния? Но этим вопросом классическая термодинамика (как раздел физики) не задавалась, ибо сформировалась в эпоху, когда не стационарный характер Вселенной не обсуждался. «В это время единственным немым укором термодинамике служила дарвиновская теория эволюции»1. Ведь предполагаемый ею процесс развития растительного и животного мира характеризовался его непрерывным усложнением, нарастанием высоты организации и порядка. Зарождаются, растут и усложняются организмы, появляются их новые виды, более приспособленные к среде обитания, возникают новые звездные системы и новые цивилизации; беспорядочная группа рыб почти мгновенно превращается в косяк, птицы собираются в стаю, при этом и птицы в стае, и рыбы в косяке действуют столь синхронно, как будто это единый целостный организм. Живая природа почему-то стремится прочь от хаоса. Налицо явная несостыковка законов развития живой и неживой природы.

«Как получается, что система самопроизвольно переходит из состояния хаоса, наиболее вероятного и выгодного с энергетической точки зрения, в состояние порядка, менее вероятного и менее выгодного (с более высокой энергией)? Как и за счет чего происходит ее самоорганизация (самоупорядочение)?»2. Этими вопросами задавались ученые из разных областей естествознания, разработанные классической и неклассической наукой познавательные модели не могли ответить на эти вопросы. В очередной раз естественные науки оказались в тупике и были поставлены перед необходимостью перехода к новым качественным представлениям об окружающем мире, что в немалой степени способствовало возрастанию роли комплексных исследовательских программ в организации научных исследований. Другая важнейшая причина поиска нового подхода к его изучению лежит в области современной техники – проблем разработки средств получения, хранения и передачи информации, создания различных систем управления, регулирования и т.д.

«Отказ от механистической методологии и практические нужды общества потребовали поиска новых концепций и идей, учитывающих принципиальную сложность исследуемых объектов и ориентированных на познание их целостности и системных качеств»1. В числе первых научных дисциплин, поставивших эту проблему стали экономика, биология, психология и лингвистика. Но подходы к ее решению были найдены при исследовании поведения физических и химических систем. В процессе разрешения этой проблемы и сформировалась постнеклассическая наука. «Она акцентирует внимание на исследовании всей совокупности иерархий систем Мироздания как взаимосвязанной целостности или сети взаимодействующих элементов. Объект ее исследования – процесс развития, общие принципы самоорганизации и эволюции сложных систем разного уровня и разной природы, особенности смены качественных состояний, механизмы, динамика и пространственно-временная развертка этого процесса»2.

Однако речь идет не только об утверждении какой-то новой концепции, претендующей на общенаучное значение, а о создании новой познавательной модели, о новом направлении исследовательской деятельности, о выработке новой системы принципов научного мышления и нового категориального аппарата, о необходимости разработки и использования нового комплексного подхода к исследованию объектов и явлений. Все это было объединено и получило термин, введенный Г. Хакеном, «синергетика». «Синергетика – это некоторый междисциплинарный подход. В отличие от кибернетики, где акцент делается на процессах управления и обмена информацией, синергетика ориентирована на исследование принципов построения организации, ее возникновения, развития и самоусложнения»3.

1 В.Н.Михайлевский: Диалектика формировния совр. науч. Картины мира.-Л.:ЛГУ, 1989,с.45

2 Ф.М.Дягилев: Концепция современного естествознания.-М.:Юнити,1998,стр.92

2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристики самоорганизующихся систем

Итак, предметом синергетики являются сложные самоорганизующиеся системы. Один из основоположников синергетики Г. Хакен определяет понятие самоорганизующейся системы следующим образом: «Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную и функциональную структуру. Под специфическим внешним воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру и функционирование. В случае же самоорганизующихся систем испытывается извне неспецифическое воздействие. Например, жидкость, подогреваемая снизу, совершенно равномерно обретает в результате самоорганизации макроструктуру, образуя шестиугольные ячейки»1. Таким образом, современное естествознание ищет пути теоретического моделирования самых сложных систем, которые присуще природе,- систем, способных к самоорганизации, саморазвитию.

Основные свойства самоорганизующихся систем, по мнению Г. Хакена являются:

«1) исследуемые системы состоят из нескольких или многих одинаковых или разнообразных частей, которые находятся во взаимодействии друг с другом;

2) системы являются нелинейными;

3) речь идет об открытых системах, далеких от теплового равновесия;

4)системы нестабильны;

5)в них происходят качественные изменения;

1 Ю.Л.Климонтович: Без формул о синергетике.- Минск, 1986,стр.48

2 Концепция самоорганизации: становление нового образа мышления.- М.,1994, стр.36

3 Г.Николис, И.Пригожин: Познание сложного.- М., 1990, стр.84

6)в этих системах обнаруживаются эмерджентные (т.е. вновь возникшие) новые качества;

7)системы подвержены внешним и внутренним колебаниям;

8)возникают пространственные, временные, пространственно-временные или функциональные структуры;

9)структуры могут быть упорядоченными или хаотичными;

10)во многих случаях возможна математизация»2

Рассмотрим основные из этих свойств: открытость, линейность и диссипативность.

2.1.1 Открытость

Объект изучения классической термодинамики – закрытые системы, т.е. системы, которые не обмениваются со средой веществом, энергией и информацией. Напомним, что центральным понятием термодинамики является понятие энтропии. Оно относится к закрытым системам, находящимся в тепловом равновесии, которое можно охарактеризовать температурой. Именно по отношению к закрытым системам были сформулированы два начала термодинамики. В соответствии с первым началом, в закрытой системе энергия сохраняется, хотя и может приобретать различные формы. 1

Второе начало термодинамики гласит, что в замкнутой системе энтропия не может убывать, а лишь возрастает до тех пор, пока не достигнет максимума. Согласно второму началу термодинамики, запас энергии во Вселенной иссякает, а вся Вселенная приближается к «тепловой смерти».

И.Пригожин, И.Стенгерс: Порядок из хаоса.- М.,1986, стр.87

2 П.У.Эткинс:Порядок и беспорядок в природе.-М., 1986, стр.39

«Ход событий во Вселенной невозможно повернуть вспять, дабы воспрепятствовать возрастанию энтропии»1. Со временем способность Вселенной поддерживать организованные структуры ослабевает, и такие структуры распадаются на менее организованные, которые в большей мере наделены случайными элементами. «По мере того как иссякает запас энергии возрастает энтропия, в системе нивелируются различия. Это значит, что Вселенную ждет все более однородное будущее»2.

Вместе с тем, уже во второй половине XIX в. и особенно в XX в. биология, прежде всего теория эволюции Дарвина, убедительно показала, что эволюция Вселенной не приводит к понижению уровня организации и обеднению разнообразия форм материи. Скорее, наоборот. «История и эволюция Вселенной развивают ее в противоположном направлении – от простого к сложному, от низших форм организации к высшим, от менее организованного к более организованному»3. Иначе говоря, старея, Вселенная обретает все более сложную организацию. Попытки согласовать второе начало термодинамики с выводами биологических и социальных наук долгое время были безуспешными. Классическая термодинамика не могла описывать закономерности открытых систем. И только с переходом естествознания к изучению открытых систем появилась такая возможность.

Открытые системы – это такие системы, которые поддерживаются в определенном состоянии за счет непрерывного потока извне вещества, энергии и информации. Постоянный приток вещества, энергии или информации является необходимым условием существования неравновесных состояний в противоположность замкнутым системам, неизбежно стремящимся (в соответствии со вторым началом термодинамики) к однородному неравновесному состоянию.

1 Ю.Л.Климонтович:Статистическая теория открытых систем.-М., Наука, 1994, стр.82

2 Г.Хакен:Информация и самоорганизация.-М., 1993, стр.187

3 Л.В.Тарасов: Мир, построенный на вероятности.-М., 1984, стр.113

«Открытые системы – это системы необратимые; в них важным оказывается фактор времени»1.

Рисунок №1 Открытая система

В открытых системах ключевую роль – наряду с закономерным и необходимым _ могут играть случайные факторы, флуктуационные процессы. «Иногда флуктуация может стать настолько сильной, что существовавшая организация разрушается»2.

1 С.Курдюмов:Синергетика:начала нелинейного мышления.-2,1993, стр.145

2 Н.Н.Моисеев:Современный рационализми мировоззренческие парадигмы.-3,1994, стр.152

3 Н.Н.Моисеев:Алгоритмы развития.-М., 1987, стр.126

4 Г.Николис, И.Пригожин:Познание сложного.- М., 1990, стр.184



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Синергетика как парадигма социального мышления

    Реферат >> Социология
    ... значимость синергетики как новой парадигмы социального мышления Становление синергетики как науки и научная ... и самовоспроизводиться. Синергетика - молодое научное направление, представляющее междисциплинарную универсальную теорию самоорганизации ...
  2. Синергетика: различные взгляды

    Книга >> Философия
    ... Например, возникает возможность универсальным образом описывать явления ... кооперативность элементов мира. Синергетика как новая парадигма, таким образом, вызывает ... Процесс становления новой научной парадигмы связан со своеобразными когерентными ...
  3. Научная картина мира и её эволюция

    Реферат >> Философия
    ... систем находится в центре внимания синергетики - теории самоорганизации, сделавшей ... общая ПАРАДИГМА. Парадигма - это признанное научным сообществом достижение (теория, научный метод, ... научного знания" имеют место как более или менее универсальные элементы ...
  4. Научная революция (2)

    Реферат >> Биология
    ... Он доказал существование тяготения, как универсальной силы - силы, которая ... и развитие научной картины мира, научную парадигму этого периода или научную революцию XVI ... и фундаментальных исследований, разработка идей синергетики. Основные характеристики: НКМ — ...
  5. Научное и вненаучное мышление: скользящая граница

    Статья >> Философия
    ... естествознания, как Галилей). Научная теория, как она ... в это время как парадигма научности вообще) формулируются ... в частности, идея универсальных законов, существование которых ... ix] В.И.Аршинов, В.Г.Буданов. Синергетика - эволюционный аспект. “Самоорганизация и ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0030410289764404