Самоорганизация в живой природе и обществе

Самоорганизация в неживой природе

Концепция синергетики в современной науке широко применяется для исследования самых разнообразных явлений:

• биологических,
• химических,
• социальных,
• физических и т.д.

Кроме этого, синергетика позволяет построить общую картину эволюции на единой основе, а также выявить основные закономерности развития Вселенной.

Если посмотреть на историю Вселенной, можно заметить постоянный рост сложности всех подсистем. Изначально появились элементарные частицы, потом самые простые атомы гелия и водорода, далее более сложные атомы, из которых состоят первые живые клетки и т.д. Последней ступенью в эволюции живого является человек.

Самоорганизация физических систем началась задолго до того, как началась разработка теории самоорганизации. Такое явление экспериментальным путем было зафиксировано Х. Бернаром в процессе опыта с образованием призматических ячеек в вязкой жидкости. Для этого Берна налива ртуть в плоский сосуд, который подогревался снизу. По достижении критического значения разницы температур нижнего и верхнего слоя ртути верхний слов распадался на большое количество шестигранных призм, сторона и высота которых имела определенное соотношение. Такие структуры стали называться ячейками Бернара и являются классическим примером самоорганизации.

Образование облаков, снежинок, галактик и Вселенной являются другими примерами самоорганизации в неорганической природе.

Самоорганизация в живой природе и в социальной жизни

Процесс самоорганизации в живой природе является типичным процессом, так как сама жизнь возникла в результате самоорганизации неорганической материи. Живые организмы являются сильно неравновесными системами и потребляют энергию и вещество из окружающей среды. Образование популяций и биогеоценозов также является примером процесса самоорганизации. Мозг человека с процессами творчества и мышления тоже рассматривается в качестве самоорганизующейся системы.

В общественной жизни в качестве диссипативной системы рассматривается экономика, где аналогичную диссипации функцию выполняет конкуренция. На сегодняшний день понятия и образы синергетики активно применяются в процессе исследования идеальных образований, таких как язык, искусство, знание и т.д.

Благодаря синергетике можно рассмотреть универсальную схему процесса эволюции, которая выглядит следующим образом.

На начальной стадии эволюции происходит медленное развитие свойств системы. Данный процесс является достаточно предсказуемым. В определенный момент происходит кумуляция внутренних сил либо внешнее воздействия доходит до критического значения, либо оба этих процесса вместе. При этом происходит быстрое изменение параметров системы, а состояние системы, ранее стабильное, резко снижает степень стабильности. В такой ситуации даже малейшее воздействие способно перевести этап эволюции на новый путь, а развитие потом пойдет по другой линии. Снова наступит спокойный участок, который затем в определенный момент вновь сменится новым бифуркационным процессом.

Бифуркация в общей эволюционной схеме

Механизм бифуркации имеет большое значение в общей эволюционной схеме. Именно такой механизм является источником роста многообразия разного вида форм организации материи, и, соответственно, непрерывно увеличивающейся сложности ее организации. Помимо этого, ввиду вероятностного характера процесса бифуркации, вероятность обратного эволюционного хода стремится к нулю. А это связано с еще одним фундаментальным фактом –невозможна обратимость не только эволюционного процесса, но и времени. общая направленность эволюционного процесса заключается именно в этом.

Так выглядит общая схема самоорганизационных процессов, которые в общих чертах справедливы и для живой материи, и для общества, и для неживой материи. Несмотря на общность, эта схема отражает такую особенность процессов эволюции, как направленность. Все эти процессы направлены в сторону усложнения организации Вселенной и роста разнообразия организационных форм. В эволюционной теории Дарвина отмечалось, то это положение справедливо для живого мира. Однако, это является справедливым для всех процессов самоорганизации, включая и Вселенную.

Таким образом, в ходе самоорганизации непрерывно разрушаются старые и появляются новые структуры, новые формы организации материи, которые обладают новыми свойствами. Следует отметить, что качественно это те же самые образования, которые отличаются только геометрическими формами, размерами или другими физическими особенностями. Во Вселенной происходит возникновение уникальных образований, возникновение новых бифуркаций, в результате чего формируются новые структуры, аналогов которым еще не было.

Процессы объединения элементов происходят непрерывно и на всех уровнях организации материального мира. данный процесс является универсальным. Все уровни мироздания пронизывает тенденция к кооперативности. Поэтому гипотеза, согласно которой процесс формирования новых форм организации материи подчиняется тем же фундаментальным законам, имеет право на существование. Механизмы, определяемые этими фундаментальными законами, называются механизмами сборки. Под действием этих механизмов появляются новые образования, которые обладают новыми свойствами. В ряде случаев эти свойства можно предсказать исходя из свойств элементов данных систем. Однако, это возможно далеко не во всех случаях.

Наиболее ярким примером является вода, которая обладает зависимостью плотности от температуры. Данное свойство невозможно вывести из свойств атомов кислорода и водорода. Таких примеров бесчисленное множество в сфере живого вещества и социальных отношений.