Самоорганизация в природе

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«Южно-Уральский государственный  университет»

Факультет права и финансов

Кафедра экономики и управления проектами

 

 

Самоорганизация в природе.

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Концепция современного естествознания»

 

Проверил,

В. А. Смолко

______________________2010г.

 

Автор работы

студент группы ПФ-259/з

Н.Б. Примак

20 декабря 2010г.

 

Работа защищена с оценкой

________________________

_________________20__г.

 

Челябинск 2010

 

Примак  Н.Б. Самоорганизация в природе. – Челябинск: ЮУрГУ, ПФ-259/з, 27 с., библиогр. список – 24 наим

 

 

 

Цель  реферата – отразить проблематику самоорганизации в природе.

Задачи  реферата – изучить, обобщить, проанализировать различные источники об самоорганизации в природе.

Рассмотрены различные подходы к описанию процессов самоорганизации в природе, в том числе представлено нетрадиционное представление таких процессов.

 

ВВЕДЕНИЕ 4

1 Обозначения и сокращения 6

2 ПРИНЦИП ЦЕЛОСТНОСТИ И САМОДОСТАТОЧНОСТИ 8

3 ПРИНЦИП САМОРЕГУЛЯЦИИ (САМОСОХРАНЕНИЯ) 11

4 ПРИНЦИП САМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ 13

5 ПРИНЦИП САМОРАЗВИТИЯ 14

6 ПРИНЦИП САМОНОРМИРОВКИ (ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ) 15

7 ПРИНЦИП САМОВОЗРОЖДЕНИЯ 17

8 ЕДИНОЕ САМОСОГЛАСОВАННОЕ ПОЛЕ И ПРИНЦИПЫ САМООРГАНИЗАЦИИ 17

9 ЕДИНЫЙ ЗАКОН. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА САМООРГАНИЗАЦИИ 20

9.1 ДА БУДЕТ СВЕТ 21

9.2 НЕ ДЕЛАТЬ ТОГО, ЧТО ПРОТИВОРЕЧИТ ЕДИНОМУ ЗАКОНУ (И ПРИНЦИПАМ САМООРГАНИЗАЦИИ) 21

9.3 АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ ИДЕЙ, ГИПОТЕЗ, КОНЦЕПЦИЙ 21

9.4 ФОРМИРОВАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ КОНЦЕПЦИЙ (ТЕОРИЙ, ПРОЕКТОВ) 21

9.5 ФОРМИРОВАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ (ПРОЕКТА) 21

9.6 РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТА НА ПРАКТИКЕ 22

9.7 ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 22

9.8 ИТОГИ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 22

9.9 ЕДИНСТВО "ТЕОРИЯ+ ПРАКТИКА". 22

10 Примеры самоорганизации. 22

10.1 Наноструктуры. Самоорганизация в природе 22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

Библиографический список 27

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время синонимами термина самоорганизации являются, помимо общей теории эволюции в биологии, – тектология А.А. Богданова, общая  теория систем У.Р. Эшби, синергетика  Г.Хакена, диссипативные структуры  И. Пригожина, универсальный эволюционизм Н.Н.Моисеева [5], автопоэзис У.Матураны и Ф. Варелы, гиперцикл М. Эйгена, эволюционная концепция развития вселенной Э.Янча, единая трансдисциплинарная теория Э.Ласло [12], теория самоорганизации А.А. Самарского и С.П. Курдюмова, основанная на базе режимов с обострениями решений дифференциальных уравнений [4], теория самоорганизованной критичности П.Бэка [16], сетевая, бутстрапная теория Ф. Капры [17]. Комбинации различных идей и подходов концепции самоорганизации формируют ядро так называемых наук о жизни ( life sciences – англ.), которое известно также как теория сложности ( science of complexity – англ.). Вплотную к этим наукам примыкают теория детерминированного хаоса (chaos theory – англ.) и фрактальная геометрия природы Б. Мандельброта (fractal geometry of Nature- англ.) [2-10,18].

Идея самоорганизации  материи - категорически междисциплинарное  направление в современной науке, ищущее единство материальных, лингвинистических, социальных, экономических, психических, биологических явлений и процессов[2,4-6,9-12,22]. Термин «концепция самоорганизации» шире часто употребляемого синонима «синергетика», введенного Г. Хакеном ( от греческого sun - совместно и to ergon - работа, действие). В связи с этим достаточно обратить внимание на существование в естественном языке сходных терминов из различных сфер человеческой деятельности: синтез, синкретика, синдром, синхрония и других, которые являются отражениями феномена междисциплинарности самоорганизации материи. Несмотря на то, что синергетика в широком смысле тождественна самоорганизации, в устоявшемся на сегодняшний день материале под синергетикой понимается конкретная, прежде всего физико – математическая дисциплина, в которой проводится исследование обширной, но достаточно феноменологически ограниченной группы нелинейных уравнений определенными аналитическими методами [3,7,8,14,15].

Если физико – математическую часть теории самоорганизации можно  считать относительно хорошо развитой [3], то формирование остальной ее части  сопровождается многочисленными попытками сформулировать основу единства самого движения самоорганизации, поисками «прасреды» [4], первичной материи, могущей стать основой построения специфических аналитических методов, которые могли бы связать понятия на уровне, приближенном к дедуктивным системам математики. Но при всей насущности этих попыток теория самоорганизации на сегодняшний день, наука в значительной степени авторская. В едином ряду здесь появляются методы нелинейных уравнений, термодинамика открытых систем, переосмысление представлений о причинности – нелокальные явления и феномены, первичность фрактального подхода к описанию внешнего мира, описание действительности вне декартовых систем координат - клеточные автоматы, активные среды и нейросетевые модели [2,3]. Основной методологической трудностью на пути постижения единства, по мнению многих авторов, является сомнительная ценность и даже практическая невозможность перенесения традиционных математических методов в область наук о жизни, остальной части концепции самоорганизации- «существует ли в природе тонкая настройка параметров, соответствующая идеологии дифференциальных уравнений?»[16].

Теоретическое осмысление самодвижения и самоорганизации материи ставит серьезные методологические вопросы. В первую очередь это вопрос о  том, чем заменить такие антропоморфные понятия как сила ,скорость и им подобные динамические категории, которыми всегда описывалось движение. Далее, по мнению многих исследователей, относительный неуспех математических методов в естественных науках связан с принципиально иной природой представлений о времени в этих областях. Линейное параметрическое время математики и физики не позволяет достичь адекватного уровня понимания, например, процессов развития и эволюции, которые характерны для естественных процессов. В частности в психологии, парадигмально междисциплинарной науке, неясно как описать бесконечный внутренний мир человека - без такого описания человек вновь будет отторгнут от Мира. Весьма актуален вопрос о собственном времени систем – это вопрос, в конечном счете, об описании эволюционных процессов. Решение отмеченных вопросов, согласование времен различных сфер знания, позволит полнее взглянуть на проблему необратимости и стрелы времени, которая остается на сегодняшний день в значительной степени дискуссионной. Как представляется недавние усилия по расширению представлений о времеии на метаболическое и субституциональное времена естественных систем уже на понятийном уровне позволяют увидеть существенный прогресс в решении отмеченных вопросов в рамках новой парадигмы [19,20].

Из закономерностей иерархических  систем вытекают общие принципы самоорганизации этих систем. Эти принципы являются определяющими для функционирования живых и не живых организмов, строгой эволюционности их развития.

Термины самоорганизация, самоуправление, самоадаптация и т. д. не являются чем-то новым. Никто не пытался понять, что за самыми обыденными, житейскими понятиями и символами, такими как самодостаточность, двойственность, монада, святой крест и множество других, которые мы, не задумываясь, употребляем на каждом шагу, может скрываться самая великая тайна.

Однако в последние  годы эти обыденные понятия все  чаще и настойчивее появляются в самых разных научных приложениях. Но люди, используя эти понятия как символы знаний,

не пытаются понять их истинный смысл, не систематизируют эти понятия, не пытаются показать их всеобщность и связь с самыми фундаментальными законами природы.

К таким обыденным, но фундаментальным понятиям новой науки, относятся и принципы самоорганизации материи, несущие в себе тайны проявления Единого Закона.

Эти понятия несут в  себе иной, неизвестный доселе людям, смысл. В науке уже существует специальная дисциплина -"синергетика", которая ставит себе целью совместно с другими науками найти принципы самоорганизации, в соответствии с которыми в мироздании реализуются процессы формирования из ХАОСА ПОРЯДКА. И на данном этапе синергетика добилась больших успехов. Однако сами принципы самоорганизации остаются для науки за семью печатями. Милогия содержит эти принципы в явном виде и они впервые были опубликованы еще в 1999 году. Но кто знает об этом? А кто будет отвечать за то, что эти принципы, которые могут стать предметом гордости российской науки, так и остаются невостребованными? Сегодня даже этические нормы, существующие в науке и в соответствии с которыми должны осуществлять свою деятельность ученые не предусматривает ответственности за неучастие или умышленное неучастие в анализе качественно новых теоретических концепций?

Сегодня, когда новые науки  плодятся чуть ли не каждый день, и каждая вторая из них претендует на роль новой  теории мироздания, то рождение еще  одной новой науки, и особенно у нас в России, может взволновать только лишь ее автора, а все остальные воспринимают подобные теории все лишь как забавные измышления и в лучшем случае положить ее на книжную полку, где они коллекционируют подобные теории.

Поэтому, может быть, целесообразнее, вместо Комитета по борьбе со лженаукой, в РАНе создать иной комитет, который бы вместо мифических лженаук, занимался бы выявлением качественно новых теорий, несущих в науку качественно новые знания и привлечения к ответственности научных чиновников, независимо от их заслуг, за умышленное, или неумышленное нанесение вреда науке за несвоевременное выявление качественно новых знаний и научной поддержки и сопровождения новых теорий?

А что касается лженаук, то используя приведенные ниже принципы самоорганизации и методологические принципы их использования, то они будут ежечасно и ежеминутно отфильтровываться самым естественным образом.

1. Обозначения и сокращения

• Синерге́тика (от др.-греч. συν- — приставка со значением совместности и ἔργον — «деятельность») — междисциплинарное направление научных исследований, задачей которого является изучение природных явлений и процессов на основе принципов самоорганизации систем (состоящих из подсистем). «…Наука, занимающаяся изучением процессов самоорганизации и возникновения, поддержания, устойчивости и распада структур самой различной природы…»^[1].

С мировоззренческой точки зрения синергетику иногда позиционируют  как «глобальный эволюционизм» или «универсальную теорию эволюции», дающую единую основу для описания механизмов возникновения любых новаций подобно тому, как некогда кибернетика определялась, как «универсальная теория управления», одинаково пригодная для описания любых операций регулирования и оптимизации: в природе, в технике, в обществе и т. п. и т. д.

Однако время показало, что всеобщий кибернетический подход оправдал далеко не все возлагавшиеся на него надежды. Аналогично — и расширительное толкование применимости методов синергетики также подвергается критике^[2].

• Самоорганизация - в самом общем понимании означает самодвижение, самоструктурирование, самодетерминацию природных, естественных систем и процессов. Содержание термина означает возврат к античному Fusiz (физис- греч.), означающему «творчество природы», в противовес Tecnh (технэ – греч.) – умение, ремесло, искусство. Концепция самоорганизации – последняя в ряду интегративных, холистических теорий человечества, начиная с античной натурфилософии до средневековой философии алхимии, прерванной механистической картиной мира три века назад , и вновь начавшей свое возрождение в 20 веке [1,2,4].

 

2. ПРИНЦИП ЦЕЛОСТНОСТИ  И САМОДОСТАТОЧНОСТИ

В [24] было подробно рассмотрено понятие целостности системы, связанное, в первую очередь, с изначальной двойственностью иерархических систем.

В любой системе существует главное звено, которое является "путеводной нитью", потянув за которую можно распутать весь "системный клубок". Это звено несет в себе смысл монады системы. Оно отражает в себе четкий и ясный смысл целостности системы. Полюса системной монады характеризуются взаимодополнительностью. Поэтому первый вопрос, который встает при анализе целостности системы, является вопросом существования целостной системной монады.

Подобный подход к понятию  целостности, как к системе, обладающей внешней или внутренней двойственностью, выводит само понятие целостности из категории чисто философской, в категорию естественно-научную.

Пока в системе существует целостная  монада, существует и сама система  как целое, в рамках заданной двойственности. Нет целостности - нет системы.

Системная монада несет в  себе гармонию природных рыночных отношений, а не их извращений, которые проявляются сегодня в мировой экономике и во взаимоотношениях народов и государств.

Если с целостной системной  монадой отождествить монаду "ян-инь" (Книга перемен), то мы придем к следующим тождествам

 

Первое тождество отражает в себе зеркальную взаимодополнительность монады "ян-инь" и, следовательно, первое тождество отражает в себе янский аспект системы, второе тождество -иньский аспект.

Поскольку целостная монада несет в себе гармонию янского  и иньского аспектов, то системная монада неизбежно должна отражаться в свойствах следующего тождества

Свойства этого тожества подробно рассмотрены на странице "Весы монады" и др.

рис. 1

На данном рисунке отражены весы системной монады. Пока взаимоотношения между полюсами характеризуются сбалансированностью, система функционирует в "штатном" режиме. При возникновении расбалансировки возникают силы, расталкивающие или сталкивающие полюса монады, с учетом их "весов" и длины "плеча рычага" весов монады, т.е. мы имеем

С точки зрения физики левая  часть отражает плотность распределения  массы. Тогда условие равновесных  отношений между двумя этими  двумя полюсами монады можно переписать в следующем виде

Последнее выражение означает, что мы получили отношение, отражающее сущность всемирного закона тяготения  Ньютона, при условии, что r₁ = r₂. Более того, мы пришли к осознанию, что такое ЕДИНИЧНАЯ СИЛА. Оказывается, что это СИЛА, отражающая взаимодействие полюсов монады в условиях равновесности их взаимоотношений. Эта СИЛА определяет ЗАКОН инерции системной монады.

Пока на тело не действует  внешняя Сила, тело движется без  трения, по инерции. Это и означает, что оно движется под действием Единичной Силы.

При нарушении баланса  это отношение уже не будет  Единичным. И возникает СИЛА гравитации или СИЛА антигравитации, пока система  не перейдет в новое устойчивое состояние, с новой Единичной Силой.

При разрушении система распадается  на отдельные подсистемы, которые, обретая «независимость», могут снова стать целостными системами. Но могут и не стать. В этом случае они будут зависимыми ("марионетками") от других систем или подсистем, являясь их частью.