Вход

Самоорганизация и саморазвитие

Реферат по психологии
Дата добавления: 23 января 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 105 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Самоо рганизация и саморазвитие Введение Появление тео рии самоорганизации в современном естествознании инициировано , видимо , подготовкой глобального эволюционного синтеза всех естественнонаучных дисциплин . Эту тенденцию в немалой степени сдерживало такое обсто ятельство , как разительная асимметрия процессов д е градации и развития в живой и неживой природе . В классической науке XIX в . господствовало убеждение , что материи изначально присуща тенденция к разрушению вс якой упорядоченности , стремление к исходному равновесию (в энергетическом смысле это и означало не у порядоченность или хаос ). Такой взгляд на вещи сформировался под воздействием равновесной термодинамики. Эта наука занимается изучением процессов взаимопревращения различных видов энергии . Е ю установлено , что взаимное превращение тепла и работы неравнознач но . Работа может полностью превратиться в тепло трением и ли другими способами , а вот тепло полность ю превратить в работу принципиально невозможн о . Это означает , что во взаимопереходах од них видов энергии в другие существует выд еленная самой природой напра в ленность . Знаменитое второе начало (закон ) термодинамик и в формулировке немецкого физика Р . Клауз иуса звучит так : "Теплота не переходит сам опроизвольно от холодного тела к более го рячему ". Закон сохранения и превращения энергии (первое начало термодинамики ), в принципе , не запрещает такого перехода , лишь бы количество энергии сохранялось в прежнем о бъеме . Но в реальности это никогда не происходит . Данную односторонность , однонаправленность перераспределения энергии в замкнутых систем ах и подчеркивает второ е начало термодинамики. Для отражения этого процесса в термод инамику было введено новое понятие - "энтропия ". Под энтропией стали понижать меру беспо рядка системы . Более точная формулировка втор ого начала термодинамики приняла такой вид : при самопроизвольны х процессах в систе мах , имеющих постоянную энергию , энтропия всег да возрастает. Физический смысл возрастания энтропии сво дится к тому , что состоящая из некоторого множества частиц изолированная (с постоянной энергией ) система стремится перейти в сос тояние с наименьшей упорядоченностью движен ия частиц . Это и есть наиболее простое состояние системы , или термодинамическое равнов есие , при котором движение частиц хаотично . Максимальная энтропия означает полное термодин амическое равновесие , что эквивалентно хаос у. Общий вывод достаточно печален : необратим ая направленность процессов преобразования энерг ии в изолированных системах рано или позд но приведет к превращению всех ее видов в тепловую энергию , которая рассеется , т.е . в среднем равномерно распределится между всеми элементами системы , что и буд ет означать термодинамическое равновесие или хаос . Если Вселенная замкнута , то ее ждет именно такая незавидная участь . Из хаоса , как утверждали древние греки , она родила сь , в хаос же , по предположению классическ ой термо д инамики , и возвратится. Возникает , правда , любопытный вопрос : если Вселенная эволюционирует только к хаосу , то как она могла возникнуть и сорганизова ться до нынешнего упорядоченного состояния . Н о этим вопросом классическая термодинамика не задавалась , ибо формировалась в эпоху , когда нестационарный характер Вселенной не обсуждался . В это время единственным немым укором термодинамике служила дарвиновская те ория эволюции . Ведь предполагаемый ею процесс развития растительного и животного мира характеризовался его непрерывным усложнен ием , нарастанием высоты организации и порядка . Живая природа почему-то стремилась прочь от термодинамического равновесия и хаоса . Нал ицо была явная нестыковка законов развития неживой и живой природы. После замены модели стационарно й Вселенной на развивающуюся в которой ясно просматривалось нарастающее усложнение организации материальных объектов - от элементарных и субэлементарных частиц в первые мгновения по сле Большого взрыва до звездных и галакти ческих систем , - несоответствие з а конов стало еще более явным . Ведь если прин цип возрастания энтропии столь универсален , к ак же могли возникнуть такие сложные стру ктуры ? Случайным "возмущением " в целом равновес ной Вселенной их не объяснить . Стало ясно , что для сохранения непротиворечивост и общей картины мира необходимо постулир овать наличие у материи в целом не то лько разрушительной , но и созидательной тенде нции . Материя способна осуществлять работу и против термодинамического равновесия , самооргани зовываться и самоусложняться. Самоорганизация и саморазвитие Постулат о способности материи к само развитию в философию был введен достаточно давно . А вот его необходимость в фундам ентальных естественных науках (физике , химии ) н ачали осознавать только сейчас . На этой во лне и возникла теория самоорганизации . Е е разработка началась несколько десятилетий н азад . В настоящее время она развивается по нескольким направлениям : синергетика (Г . Хакен ), неравновесная термодинамика (И.Р . Пригожий ) и др . Общий смысл комплекса синергети ч еских (термин Г . Хакена ) идей , которые развивают эти направления , заключается в сл едующем : процессы разрушения и созидания , дегр адации и эволюции во Вселенной равноправны ; процессы созидания (нарастания сложности и упорядоченности ) имеют единый алгоритм , н езависимо от природы систем , в которых они осуществляются . Таким образом , синергетик а претендует на открытие некоего универсально го механизма , при помощи которого осуществляе тся самоорганизация как в живой , так и неживой природе . Под самоорганизацией при э том понимается спонтанный переход открытой неравновесной системы от менее сл ожных и упорядоченных форм организации к более сложным и упорядоченным . Отсюда следует , что объектом синергетики могут быть отню дь не любые системы , а только те , котор ые отвечают к ак минимум двум ус ловиям . Прежде всего , они должны быть : открытыми , т.е . обмениваться веществом или энергией с внешней средой ; и существенно неравновесными , или находиться в состоянии , далеком от термодинамического равновесия. Но именно такими являются бол ьшин ство известных нам систем . Изолированные сист емы классической термодинамики - это определенная идеализация , в реальности они - исключение , а не правило . Сложнее обстоит дело со Вселенной в целом . Если считать Вселенную открытой системой , то что может с лужить ее внешней средой ? Современная физика полагает , что для вещественной Вселенн ой такой средой является вакуум. Итак , синергетика утверждает , что развитие открытых и сильно неравновесных систем п ротекает путем нарастающей сложности и упоряд оченности . В цикле развития такой систем ы наблюдаются две фазы : 1) период плавного эволюционного развития , с хорошо предсказуемыми линейными изменениями , подводящими в итоге систему к некоторому неустойчивому критическому состоянию ; 2) выход из критического состояния одномоментно , скачком и переход в новое ус тойчивое состояние с большей степенью сложнос ти и упорядоченности. Важная особенность второй фазы заключаетс я в том , что переход системы в новое устойчивое состояние неоднозначен . Достигшая кр итических параметров ( точка бифуркации ) сист ема из состояния сильной неустойчивости как бы "сваливается " в одно из многих возм ожных , новых для нее устойчивых состояний . В этой точке эволюционный путь системы , м ожно сказать , разветвляется , и какая именно ветвь развития будет вы б рана - р ешает случай ! Но после того как "выбор сделан " и система перешла в качественно но вое устойчивое состояние - назад возврата нет . Этот процесс необратим . А отсюда следует , что “развитие таких систем имеет принцип иально непредсказуемый характер . Можн о просчитать варианты возможных путей эв олюции системы , но какой именно будет выбр ан - однозначно спрогнозировать нельзя. Самый популярный и наглядный пример о бразования структур нарастающей сложности - хорошо изученное в гидродинамике явление , названное яч ейками Бенара . При подогреве жидкос ти , находящейся в сосуде круглой или прямо угольной формы , между нижним и верхним ее слоями возникает некоторая разность (градиен т ) температур . Если градиент мал , то перено с тепла происходит на микроскопическом уровне и н и какого макроскопического дви жения не происходит . Однако при достижении градиентом некоторого критического значения в жидкости внезапно (скачком ) возникает макроск опическое движение , образующее четко выраженные структуры в виде цилиндрических ячеек . Свер ху такая макроупорядоченность выглядит как устойчивая ячеистая , структура , похожая на пчелиные соты. Это хорошо знакомое всем явление с позиций статистической механики невероятно . Вед ь оно свидетельствует , что в момент образо вания ячеек Бенара миллиарды молек ул жидкости , как по команде , начинают вести с ебя скоординированно , согласованно , хотя до эт ого пребывали в хаотическом движении . Создает ся впечатление , будто каждая молекула "знает ", что делают все остальные , и желает двиг аться , в общем строю . (Слово "син е ргетика ", кстати , как раз и означает "совместное действие "). Классические статистические законы здесь явно не работают , это яв ление иного порядка . Ведь если бы , даже случайно , такая "правильная " и устойчиво "коо перативная " структура образовалась , что почт и невероятно , она тут же бы и распалась . Но она не распадается . При соответствующих условиях (приток энергии извне ), а , наоборот , устойчиво сохраняется . Значит , возникновение структур нарастающей сложности - не случайность , а закономерность. Поиск аналогичн ых процессов самоорган изации в других классах открытых неравновёсны х систем вроде бы обещает быть успешным : механизм действия лазера ; рост кристаллов ; химические часы (реакция Белоусова-Жаботинского ); ф ормирование живого организма ; динамика популяций ; рын о чная экономика , наконец , в которой хаотичные действия миллионов свободных индивидов приводят к образованию устойчивых и сложных макроструктур . Все это примеры самоорганизации систем самой разной природы. Синергетическая интерпретация такого рода явлений от крывает новые возможности и направления их изучения . В обобщенном вид е новизну синергетического подхода можно выра зить следующими позициями. Хаос не только разрушителен , н о и созидателен , конструктивен ; развитие осуще ствляется через неустойчивость (хаотичн ость ). Линейный характер эволюции сложных систем , к которому привыкла классич еская наука , не правило , а , скорее , исключен ие ; развитие большинства таких систем носит нелинейный характер . А это значит , что д ля сложных систем всегда существует несколько возмо жных путей эволюции. Развитие осуществляется через случайный в ыбор одной из нескольких разрешенный возможно стей дальнейшей эволюции в точке бифуркации . Следовательно , случайность - не досадное недор азумение ; она встроена в механизм эволюции . А нынешний пут ь эволюции системы , в озможно , не лучше , чем те , которые были отвергнуты случайным выбором.
© Рефератбанк, 2002 - 2017