Концепции современных естествознаний Вариант №9

1. Диссипативные структуры в природе, экономике, социальной жизни. Самоорганизация и интенсивность обмена, использование ресурсов активными системами

Система может быть в целом неравновесной, но уже некоторым образом организованной, упорядоченной. Такие структуры И. Пригожин назвал диссипативными структурами (от латинского dissipatio разгонять; рссеивать свободную энергию). Диссипативные структуры это такие открытые системы, в которых при больших отклонениях от равновесия возникают упорядоченные состояния. При этом энтропия должна возрастать; изменяются и другие термодинамические функции системы, что свидетельствует в целом о сохранении ее хаотичности. Диссипация как процесс затухания движения, рассеяние энергии, информации играет конструктивную роль в образовании структур в открытых системах. В большинстве случаев диссипация реализуется как переход избыточной энергии в тепло. Таким образом, для нелинейной системы с диссипацией практически невозможно предсказать конкретный путь развития такой системы, так как реальные начальные условия никогда не могут быть заданы точно, а бифуркации тем и характерны, что даже малые возмущения могут сильно изменить ход событий.

Происходящие в системе процессы, ее эволюция как рост разнообразия или увеличение числа функциональных единиц изображаются на бифуркационной диаграмме ветвями. Изменяя управляющий параметр на такой диаграмме, мы меняем состояние системы, причем параметр может быть отличным для разных систем (физических, химических, биологических или социальных) и структур это и время, размер, скорость реакции, рост ткани, стимул поведения и т. д. Когда значение управляющего параметра достигает критического значения, система попадает в точку бифуркации, наступает «катастрофический» срыв и система переходит в другое, раздвоенное состояние. Точки бифуркации это точки ветвления линий поведения системы. Причем ветвлений может быть много в зависимости от сочетания состояния системы и управляющих параметров. Такое поведение широко распространено в явлениях природы и техники: от полярных сияний и радуги в небе до опрокидывания буровых или нефтяных платформ на морском шельфе, от огромных нашествий саранчи до потери управления летательными аппаратами, в том числе и ракетами и др.