Синергетика и её роль в познании

Если значение симметрии  определено, то это позволяет установить состояние эквивалентности между  изучаемыми объектами.

Симметрию необходимо отыскивать не только в физическом пространстве, но и в каких-либо иных пространствах, которые содержат образ системы.

Аксиоматический подход. Сложность  поведения даже простых моделей  способствовала возникновению и  применению аксиоматического подхода. Применяют данный подход для того, чтоб отделить существенные особенности  системы от несущественных, случайных  и тем самым облегчить процесс  построения моделей, которые отражают подобный режим поведения.

Хаос. Увеличение энтропии, согласно второму началу термодинамики, является показателем увеличения неупорядоченности, т. е. энтропию можно назвать мерой  беспорядка.

Т.е. энтропия и хаос перекрывают  друг друга, и, исходя из этот, любая  система рассматривается синергетикой как сверхсложная неупорядоченная, хаотичная на уровне элементов среда. И при определенных условия энтропия, которая тождественна хаосу, может  служить предпослыкой к порядку. Например, хаос на микроуровне очень часто приводит к упорядоченным структурам на макроуровне.

Так, увеличение энтропии не сводиться к увеличению беспорядка, потому что порядок и хаос возникают  и сущетсвуют одновременно.

В рамках синергетичного видения  релаьности хаос является физическим обеспечением неравновесности, т. е.  выступает как фактор самоорганизации.

Из результатов исследований вытекает следующее утверждение: при  определенных условиях вдали от равновесия может происходит самоорганизация  материи, т. е. достижение более упорядоченного состояния с резким снижением  энтропии – переход от хаоса к  упорядоченности.

Следовало бы также добавить, что современная синергетика, как  было определено на Первой Межународной конференции Немецкого сообщества сложных систем, рассматривает себя как теория хаоса.

Бифуркационный механизм. Фундаментальным механизмом, который  обеспечивает реализацию нелинейности развития. Выступает в синергетике  бифуркационный механизм. Который заключается  в следующем: если в равновесном  состянии относительно исследуемой  системы может быть зафиксировано  только одно стационарное состояние, то при удалении от состояния равновесия при определенном значении изменяемого  параметра сичстема достигает т. н. порона стойкости, при пересечении  которого система получает несколько  возможных направлений, путей развития.

Математически это означает, что зависимость решения соответсвенного  равнения от выбранного параметра становится неоднозначной, т.е. имеется ряд решений.

Критическое значение состояния  нестабильности системы, при котором  становится возможным достижение нескольких (данном случе двух) стационарных состояний, называется точкой бифуркации (от англ. Fork - вилка). Такая система называется бистабильной.

Бифуркационный переход  – это выбор системой одного из возможных вариантов развития, каждый из которых предполагает переход  системы в состояния, радикально отличные от исходного.

Возможны и более сложные  ситуации, которые предполагают взаимодействие между решениями, которые отделяются, что обуславливает явление вторичной, третичной бифуркации, задавая т.н. «каскады бифуркаций», которые раскрывают множество вариантов эволюции системы.

Феномен бифуркации является центральным явлением изучения в  синергетике, потому что бифуркация – источник инновации, поскольку  именно ей в системе появляются новые  пути развития. Стохастичность мира вместе с существованием бифуркационных механизмов определяет непредвиденность эволюции и её необратимость, а, следовательно, и необратимость времени.

Точка бифуркации выступает  одновременно в роли максимальной чувствительности системы как по отношению ко внешним, так и ко внутренним импульсам. Так, например, в бифуркационной точке  усиливается роль внешних полей, которые влияют на систему. В частности, система начинает реагировать на гравитационные или же магнитные  поля, которые не влияли на её состояние, когда та пребывала в равновесном  состоянии.

Следует рассмотреть такое  понятие, как возбуждение. Возбуждением (или флуктуацией) называют событие, которое происходит в системе  случайно и локально изменяет некоторые  её характеристики и свойства.

При приближении системы  к состоянию бифуркации флуктуации становятся аномально сильными, что  выводит элементы системы из равновесия. Поэтому флуктуации имеют огромное значение для начала процесса самоорганизации  однородного, но не устойчивого состояния  системы.

Таким образом, небольшое  возбуждение в системе, которая  находится в состоянии, близком  к бифуркационной точке, может привести к возникновению нового организационного порядка системы. Подобный феномен зафиксирован в синергетике с помощью понятия «порядка через флуктуацию».

Таким образом, усиление микроскопической флуктуации, которое произошло в  нужный момент, приводит к выбору одного из путей дальнейшего развития из ряда априори одинаково возможных.

Классическая и совеременная термодинамика. Так, для классической термодинамики типовой была теоретическая  структура равновесной системы,  а в современной термодинамике, наоброт, базовой выступает диссипативная  структура.

Так, в классической термодинамике  тепловой поток считался источником разрушения, а в синергетике тепловой поток становится источником порядка.

Аттрактор. Одним из основных понятий синергетики, которое фиксирует специфику диссипативных систем, является понятие аттрактора (лат. Attractio - влечение). Аттрактор определяется Г. Николисом и И. Пригожиным как состояние, к которому тяготеет система. Выступая как состояние, к которому с течением времени эволюционирует система, аттрактор опрееляется в системе как устойчивый фокус, к которому сходятся все траектории динамики системы.

Это означает что состояние-аттраткор  выступает как искомая финальная  и конечная система  фаз эволюции, которая будет достигнута.

При изучении процессов самоорганизации  синергетикой было зафиксировано следующее  обстоятельство: среди возможных  путей эволюции системы далеко не всеявялются вероятными, т. е. в природе  есть тяготение к определенным состояниям,которые  называют аттракторами. Следовательно, аттрактор выступает как некое  состояние порядка.