Szinergetika

A szinergetika ( más görög szóból συν-  - kompatibilitást és ἔργον "aktivitás" jelentésű előtag) a tudomány egy interdiszciplináris ága , amely a termodinamikai egyensúlytól távol álló nyílt rendszerekben a modellek és struktúrák kialakulását és önszerveződését magyarázza . ] .

A szinergetika alapfogalma a struktúra definíciója, mint olyan állapot meghatározása, amely az ilyen többelemes struktúrák vagy többtényezős környezet többváltozós és kétértelmű viselkedése eredményeként jön létre, és amely nem romlik le a zárt rendszerek termodinamikai típusú átlagolási szabványára . hanem a nyitottság, a kívülről beáramló energia, a belső folyamatok nemlinearitása, a speciális felfújó rezsimek megjelenése és egynél több állandósult állapot miatt alakulnak ki. A jelzett rendszerekben sem a termodinamika második főtétele , sem az entrópiatermelés minimális sebességére vonatkozó Prigogine-tétel nem alkalmazható, ami új struktúrák és rendszerek kialakulásához vezethet, beleértve az eredetinél összetettebbeket is. Egyes esetekben az új struktúrák kialakulása szabályos hullámjellegű, majd ezeket autohullám-folyamatoknak nevezzük (az önoszcilláció analógiájára ).

Létezik a „szinergetika” fogalmának kiterjesztett értelmezése is, amelyben megpróbálják kiterjeszteni hatályát bármilyen rendszerre, beleértve a biológiai, környezeti, társadalmi stb. [2] Ezzel a megközelítéssel a szinergetikát „globális evolucionizmusként” vagy „univerzális evolúcióelméletként” pozícionálják , amely egységes alapot biztosít az újítások megjelenési mechanizmusainak leírásához. A szinergetikus módszerek alkalmazhatóságának kiterjesztett értelmezését is kifogásolják [3] (lásd még )

Történelem

A szinergetika kifejezés szerzője Hermann Haken német elméleti fizikus. Bár jóval előtte Ch. Sherrington szinergikusnak vagy integratívnak nevezte az idegrendszer (gerincvelő) összehangolt hatását az izommozgások szabályozásában.

A komplex rendszerek kutatásának gyakorlatában meggyőződve arról, hogy a nemlineáris problémák megoldásának analitikus és numerikus megközelítése is korlátozott, I. Zabuskiy 1967 - ben arra a következtetésre jutott, hogy egyetlen „szinergetikus” megközelítésre van szükség, ami azt jelenti, hogy „... hagyományos elemzés és numerikus gépi matematika alkalmazása az egyenletrendszer matematikai és fizikai tartalmára vonatkozó ésszerűen feltett kérdések megoldására” [4] . A "szinergia" kifejezés modern felfogáshoz közel álló meghatározását Hermann Haken vezette be 1977 -ben a "Synergy" című könyvében [5] .

A szinergetika tárgya, módszerei és iskolái

A szinergetika kutatási területe nem egyértelműen meghatározott, és aligha korlátozható, hiszen érdeklődési köre a természettudomány minden ágára kiterjed. Közös jellemző az esetleges visszafordíthatatlan folyamatok dinamikájának figyelembe vétele és az alapvető újítások megjelenése. A szinergetika matematikai apparátusa az elméleti fizika különböző ágaiból ötvöződik : nemlineáris nem- egyensúlyi termodinamika , katasztrófaelmélet , csoportelmélet , tenzoranalízis , differenciáltopológia , nem egyensúlyi statisztikai fizika . Számos iskola van, amelyeken belül szinergikus megközelítést alakítanak ki:

  1. Hermann Haken Nemlineáris Optikai , Kvantummechanikai és Statisztikai Fizikai Iskola , 1960-tól a Stuttgarti Elméleti Fizikai Intézet professzora 1973-ban tudósok nagy csoportját egyesítette a Springer szinergetikáról szóló könyvsorozat köré, amelyen belül eddig 69 kötet jelent meg a szinergetika módszertanára épülő elméleti, alkalmazott és népszerű tudományos munkák széles skálájával : szilárdtestből. a fizika és a lézertechnológia, valamint a biofizika és a mesterséges intelligencia problémái.
  2. Ilya Prigozhin fizikai-kémiai és matematikai-fizikai brüsszeli iskolája , amellyel összhangban megfogalmazták az első tételeket (1947), kidolgozták a disszipatív struktúrák viselkedésének matematikai elméletét (Prigozhin kifejezése), feltárták a történelmi előfeltételeket és az ideológiai alapokat. Az önszerveződés elméletét az egyetemes evolucionizmus paradigmájaként hirdették meg. Ez az iskola, amelynek fő képviselői jelenleg az USA-ban dolgoznak, nem használja a "szinergika" kifejezést, hanem inkább "disszipatív struktúrák elméletének" vagy egyszerűen " nem egyensúlyi termodinamikának " nevezi az általuk kidolgozott módszertant, hangsúlyozva iskolájuk folytonosságát. Lars Onsager úttörő munkájával az irreverzibilis kémiai reakciók területén (1931).

A szinergetika hívei szerint a fejlődés forrása a véletlenszerűség, a visszafordíthatatlanság és az instabilitás. Az önszerveződés alapelve egy új rend kialakulása és a rendszerek bonyolítása elemeik és alrendszereik állapotának fluktuációi (véletlen eltérései) révén. Az ilyen fluktuációkat általában minden egyensúlyi rendszerben semlegesítik a negatív visszacsatolások, amelyek biztosítják a rendszer szerkezetének és egyensúlyhoz közeli állapotának megőrzését. A bonyolultabb nyitott rendszerekben azonban a kívülről beáramló energia és az egyensúlyhiány erősödése miatt az eltérések idővel növekednek, felhalmozódnak, az elemek és alrendszerek kollektív viselkedésének hatását okozzák, és végül a korábbi rend „lazulása”, és a rendszer viszonylag rövid távú kaotikus állapota révén vagy a régi struktúra lerombolásához, vagy új rend kialakulásához vezet. Mivel az ingadozások természetüknél fogva véletlenszerűek, a világ bármely innovációjának megjelenése véletlenszerű tényezők összegének a hatására következik be. Az ókori filozófusok , Epikurosz (Kr. e. 341-270) és Lucretius Carus (Kr. e. 99-45) beszéltek erről.

A fejlődés másik oka a „vonzás”. Az önszerveződési folyamatok tanulmányozása során rögzítésre került az a tény, hogy a rendszerfejlődés lehetséges ágai közül korántsem minden valószínű, „hogy a természet nem közömbös, bizonyos állapotokhoz képest vannak „hajlamai”, ” ebben a vonatkozásban a szinergetika a végső állapotokat „vonzóknak” nevezi ezeket a rendszereket (lat. attractio - vonzás). Az attraktor egy olyan állapot, amely felé a rendszer gravitál. [6]

„A szinergetika eredményei mintegy visszavezetnek bennünket a régiek elképzeléseihez a potenciálról és a megnyilvánulatlanról. Különösen közel állnak hozzájuk Platón elképzelései az eszmevilág bizonyos prototípusairól és tökéletes formáiról, amelyekhez a látható, mindig tökéletlen világ dolgai igyekeznek hasonlóvá válni. Vagy Arisztotelész elképzeléseihez az entelechiáról, valamiféle belső energiáról, amely az anyagban rejlik, és arra kényszeríti, hogy bizonyos formát nyerjen. [7]

Oroszországban

A szinergetika fejlesztéséhez konceptuálisan hozzájárult N. N. Moiseev akadémikus  - az egyetemes evolucionizmus, valamint az ember és a természet koevolúciójának eszméi.

A katasztrófaelmélet matematikai apparátusát , amely számos önszerveződési folyamat leírására alkalmas, VI Arnold orosz matematikus és Rene Thom francia matematikus fejlesztette ki .

A. A. Szamarszkij akadémikus és az Orosz Tudományos Akadémia levelező tagja , S. P. Kurdyumov iskolája keretében matematikai modellek és számítási kísérlet (beleértve a robbanásszerű fejlődés elméletét is) alapján kidolgozták az önszerveződés elméletét. mód ).

A biofizika szinergikus megközelítését az Orosz Tudományos Akadémia levelező tagjai, M. V. Volkenstein és D. S. Csernavszkij dolgozták ki .

Az elmélettörténet ( történelmi matematika ) szinergikus megközelítését a kliodinamika és a kliometria alfejezeteivel D. S. Csernavszkij, G. G. Malineckij , L. I. Borodkin , S. P. Kapitsa , A. V. Korotaev , S. Yu. Malkova, P. A. V. Turzar és mások munkái dolgozták ki. [8]

A szinergetikumok alkalmazásai különböző területeken oszlanak meg :

Szinergetikus megközelítés a természettudományban

Alapelvek

[15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23]

A Synergetics a következőképpen magyarázza a komplex rendszerek önszerveződésének folyamatát:

  1. A rendszernek nyitottnak kell lennie. A termodinamika törvényeinek megfelelően egy zárt rendszernek végül olyan állapotba kell jutnia, ahol maximális entrópia van , és meg kell állítania az evolúciót.
  2. Egy nyitott rendszernek elég távol kell lennie a termodinamikai egyensúlyi ponttól . Az egyensúlyi ponton egy tetszőlegesen összetett rendszer maximális entrópiával rendelkezik, és nem képes semmilyen önszerveződésre. Egyensúlyhoz közeli helyzetben és elegendő külső energia beáramlás nélkül minden rendszer előbb-utóbb közelebb kerül az egyensúlyhoz, és abbahagyja állapotának megváltoztatását.
  3. Az önszerveződés alapelve egy új rend kialakulása és a rendszerek bonyolítása elemeik és alrendszereik állapotának fluktuációi (véletlen eltérései) révén. Az ilyen fluktuációkat általában minden dinamikusan stabil és adaptív rendszerben elnyomják a negatív visszacsatolások , amelyek biztosítják a rendszer szerkezetének és egyensúlyhoz közeli állapotának megőrzését. A bonyolultabb nyitott rendszerekben azonban a kívülről beáramló energia és az egyensúlyhiány erősödése miatt az eltérések idővel növekednek, felhalmozódnak, az elemek és alrendszerek kollektív viselkedésének hatását okozzák, és végül a korábbi rend „lazulása”, és a rendszer viszonylag rövid távú kaotikus állapota révén vagy a régi struktúra lerombolásához, vagy új rend kialakulásához vezet. Mivel a fluktuációk véletlenszerűek, a rendszer bifurkáció utáni állapotát a véletlenszerű tényezők összegének hatása határozza meg.
  4. Az önszerveződés, amely a káosz szakaszán keresztül új rend vagy új struktúrák kialakulását eredményezi, csak megfelelő komplexitású, bizonyos számú egymással kölcsönhatásba lépő, néhány kritikus kapcsolódási paraméterrel rendelkező rendszerben jöhet létre. és ezek ingadozási valószínűségének viszonylag magas értékei. Ellenkező esetben a szinergikus interakció hatásai nem lesznek elegendőek a rendszer elemeinek kollektív viselkedésének és ezáltal az önszerveződés kialakulásához. A nem kellően összetett rendszerek sem spontán alkalmazkodásra , sem még inkább fejlődésre nem képesek, túlzott mennyiségű energiát kívülről kapva elvesztik szerkezetüket és visszafordíthatatlanul összeomlanak.
  5. Az önszerveződés szakasza csak abban az esetben következik be, ha a nyílt rendszerben ható pozitív visszacsatolás dominál a negatív visszacsatolással szemben. A dinamikusan stabil, nem fejlődő, de alkalmazkodó rendszerek működése - és ez az élő szervezetekben és az automatákban a homeosztázis - azon alapul, hogy a receptoroktól vagy érzékelőktől visszajelzést kapnak a rendszer helyzetéről, majd ennek a pozíciónak a kezdeti állapothoz való igazítását. aktuátorok által. Egy önszerveződő, fejlődő rendszerben a kialakult változások nem megszűnnek, hanem a rendszer összességében pozitív reaktivitása miatt felhalmozódnak és felerősödnek, ami egy új rend kialakulásához, a rendszer elemeiből új struktúrák kialakulásához vezethet. korábbi, lerombolt rendszer. Ilyenek például az anyag fázisátalakulásának mechanizmusai vagy új társadalmi formációk kialakulása.
  6. Önszerveződés komplex rendszerekben, átmenetek egyik struktúrából a másikba, az anyagszerveződési új szintek megjelenése szimmetriatöréssel jár együtt. Az evolúciós folyamatok leírásánál fel kell hagyni az idő szimmetriájával, amely a klasszikus mechanika teljesen determinisztikus és reverzibilis folyamataira jellemző. Az önszerveződés komplex és nyílt disszipatív rendszerekben , amelyek magukban foglalják az életet és az elmét is, a régi visszafordíthatatlan elpusztulásához és új struktúrák és rendszerek kialakulásához vezet, ami a zárt rendszerekben a nem csökkenő entrópia jelenségével együtt, okozza az " idő nyila " jelenlétét a természetben.

Pszeudo-szinergetika

Vannak esetek, amikor a szinergetika terminológiáját használják az áltudományos kutatások súlyozására [24] . Meg kell jegyezni, hogy egyes tudósok a nagyközönség a szinergetikát olyan „csodaszerként” kezdték elképzelni, amely minden tudományban, így a bölcsészettudományban is megoldja az alapvető kérdéseket, gyakran a klasszikus és bevált megközelítések és elméletek kritikátlan elutasítása mellett:

A „szinergetika” tudományokba való ilyen intenzív bevezetésének veszélye, különösen az állami tudományokban, abban rejlett, hogy teljesen félreértették, mi a szinergetika, és a szinergetikus megközelítés elkerülhetetlenül a „szinergetika” szót különféle megalapozatlanokkal kíséri. tudományosnak álcázott kijelentések, és ebből következően a normális, bevett módszerek elutasítása.specifikus tudományok. És ennek a formális és felületes „szinergetikához való felhívásnak”, amely nyilvánvaló okokból tömegessé vált, egy teljes, teljesen független, sőt elszigetelt, kölcsönösen elégedett, egymást támogató, a skolasztikus áltudományban résztvevők által nem kritizált közösséget kellett volna teremtenie. .

[…] az itt javasolt új, valamiféle szinergikus megközelítési javaslatok tulajdonképpen mindenekelőtt a korábbi, már bevált megközelítések és elméletek elutasításába, a tudás és a tudományok természetes fejlődésének megszakításába és a javaslat helyett a egykori, most jó esetben üres kagylók – csak homályos előszavak és ígéretek, rosszabb esetben pedig – elterelve a figyelmet a normál tudományról és lejáratják azt.

- Az Orosz Tudományos Akadémia az áltudományok és a tudományos kutatások meghamisítása elleni küzdelemmel foglalkozó bizottsága " A tudomány védelmében " almanach 1. sz. közleménye .- M: Nauka, 2006.

Amint D. S. Csernavszkij megjegyzi , „a szinergetikában a matematikai apparátus ( dinamikus rendszerelmélet , matematikai modellezés ) elsajátítását szükséges feltételnek tekintik”. [25]

Tágabb értelemben pszeudoszinergika minden olyan okoskodás, amely ezt a fogalmat használja, és nem veszi figyelembe előfordulásának történetét, és ilyenek a szép szavak és a felületes nézetek hétköznapi szerelmesei és az akadémikus tudomány képviselői, akik megértik. szinergetika, ahogyan azt G. Haken az azonos nevű könyv definíciójában adta 1977-ben , alapvetően a „poszt-nem-klasszikus” önszerveződő rendszereinek fizikájához (az Orosz Tudományos Akadémia akadémikusa, V. S. Stepin kifejezése) ) fejlődésének időszaka.

A kutatók megjegyzik, hogy a termodinamikából bevezetett szinergetika nem alkalmas a természeti rendszerek, és még inkább a társadalmi objektumok önszerveződésének problémáinak megoldására [26] .

Kezdetben a „szinergia” szót 1927-ben az amerikai feltaláló és filozófus, R. B. Fuller javasolta és magyarázta el etimológiájában a klasszikus mechanika és a kapcsolódó geometriai struktúrák egyes aspektusainak felülvizsgálata részeként, amelyet a természeti jelenségek széles körére kiterjesztettek. pánvitalista szellem. Ennek a koncepciónak a legteljesebb feltárását azonban kétkötetes értekezése adja, amelyet először 1975-ben adtak ki: SYNERGETICS Explorations in the Geometry of Thinking, R. Buckminster Fuller, EJ Applewhite közreműködésével, First Published by Macmillan Publishing Co. Inc. 1975, 1979 . A T. Kuhn -i értelemben vett „normál tudomány” szemszögéből R. B. Fuller szinergetikája valóban új paradigmát kínál , nevezetesen számos mechanikai és matematikai fogalom új olvasatát, amelyek Eukleidész, R. Descartes óta ismertek. , L. Euler és más tudósok. A természeti geometriáról és a természeti erők következetes önszerveződéséről alkotott nézetei (tézisei „az energiának formája van” és mások), valamint a világról alkotott elképzelések univerzalizmusa fiatal kutatók egész generációját inspirálták az 1960-as és 1970-es években, és megállapították, hogy válasz a fizikában, a biofizikában, a kibernetikában és számos más ágban, amelyekben elképzelései olyan szilárdan megszilárdultak, hogy idővel e tudományok hiteles nyelvezetének részeként kezdték felfogni őket. Fuller ma már nemzetközileg elismert szaktekintély az egzakt tudományok, a mérnöki és tervezési területen, találmányait széles körben alkalmazzák a polgári és katonai technológiákban.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ H. Haken. Synergetik. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1982, ISBN 3-8017-1686-4
  2. ↑ Knyazeva E. N. Ismeretelméleti és Tudományfilozófiai Enciklopédia. - M . : "Canon +", ROOY "Rehabilitáció", I. T. Kasavin, 2009.
  3. ↑ Boldachev A.V. innovációk. Ítéletek az evolúciós paradigmával összhangban St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg. un-ta, 2007. - 256 p. ISBN 978-5-288-04227-0
  4. ↑ Zabusky I. Nemlineáris parciális differenciálegyenletek - NY: Acad. sajtó, 1967, p. 223
  5. ↑ Haken G. Szinergetika. M.: Mir, 1980
  6. ↑ Mozheiko M. A. Synergetics // A legújabb filozófiai szótár. - Mn. : Könyvesház, 2003.
  7. ↑ Knyazeva E. N., Kurdyumov S. P. Az univerzum evolúciója a szinergetika szemszögéből .
  8. ↑ Lásd például: Történelem és szinergetika. A kutatási módszertan archiválva 2020. április 10-én a Wayback Machine -nél . M.: LKI/URSS Kiadó, 2009, 2. kiadás.
  9. ↑ Piotrovsky R. G. A szöveg szinergetikája. Minszk: MSLU, 2005.
  10. ↑ Piotrovsky R. G. Nyelvi szinergetika: kezdeti rendelkezések, első eredmények, kilátások. Szentpétervár: Szentpétervári Állami Egyetem Filológiai Kara, 2006.
  11. ↑ Belyaeva L. N. Szövegszinergetika és fordítási problémák // Az elméleti és alkalmazott nyelvészet aktuális problémái és az idegen nyelvek tanításának optimalizálása. II. Nemzetközi Tudományos Konferencia anyagai. - Toljatti: TSU, 2010, p. 20-26.
  12. ↑ Belyaeva L. N., Borodina O. A. A szöveg szinergetikája és a terminológia fordításának megfelelősége. Nyelvi szinergetika. - Perm: PGTU, 2010.
  13. ↑ Kamshilova O. N. Global English: to the form of a synergistic hypothesis // V Nemzetközi Tudományos Konferencia "Alkalmazott nyelvészet a tudományban és oktatásban" St. Petersburg, Lema, 2010, pp.152-157 (0,25 p.l.) - Oktatási technológiák Tanszék filológia RSPU őket. A. I. Herzen. Kiadványaink - 2010. https://sites.google.com/site/kotphil52/nasi-publikacii/-2010 Archivált 2015. október 1-én a Wayback Machine -nél .
  14. ↑ Szinergetikus nyelvészet vs nyelvi szinergetika: a nemzetközi tudományos és gyakorlati konferencia anyagai (Perm, 2010. április 8-10.) https://books.google.ru/books/about/Synergistic_ling.html Archivált példány 2021. december 6. a Wayback Machine
  15. ↑ Nicolis G., Prigogine I. Önszerveződés nem egyensúlyi rendszerekben: A disszipatív struktúráktól a rendezettségig a fluktuációkon keresztül. M.: Mir, 1979. - 512 p.
  16. ↑ Haken G. Szinergetika. Instabilitási hierarchiák önszerveződő rendszerekben és eszközökben. M.: Mir, 1985
  17. ↑ Prigogine I., Stengers I. Rend a káoszból: Új párbeszéd ember és természet között. Moszkva: Haladás, 1986.
  18. ↑ Prigogine I. A létezőtől a kialakulóig: Idő és összetettség a fizikai tudományokban. Moszkva: Nauka, 1985.
  19. ↑ Nicolis G., Prigozhin I. A komplexum ismerete. — M.: Mir, 1990
  20. ↑ Haken G. Információ és önszerveződés: A komplex rendszerek makroszkopikus megközelítése. M.: Mir, 1991
  21. ↑ I. Prigogine, I. Stengers Idő, káosz, kvantum: Az idő paradoxonának megoldása felé. Moszkva: Haladás, 1994
  22. ↑ Haken G. Az agy alapelvei: Az agyi tevékenység, viselkedés és megismerés szinergikus megközelítése. M.: Kiadó Per Se, 2001. - 353 p.
  23. ↑ Haken G. A természet titkai. Szinergetika: az interakció tana. - Moszkva-Izhevsk: Számítógépes Kutatóintézet, 2003, 320 p.
  24. ↑ Gubin V. B. Az áltudomány módszertanáról 2013. december 9-i archív példány a Wayback Machine -nél . — M.: PAIMS, 2004. — 172 p.
  25. ↑ Csernavszkij, 2004 , p. 82.
  26. ↑ Szolovjov V.S. Modern filozófia. Litres kiadó, 2021. ISBN 5041229937 , ISBN 9785041229931

Irodalom

Linkek

A szinergetikumokkal való visszaélés kritikája "Szinergia" a szótárakban
  Ugrás a Wikidata elemre  Bibliográfiai katalógusokban