Основные концепции современного естествознания

Современная наука процесс  самоорганизации систем определяет следующим образом. Система должна быть открытой, потому что закрытая изолированная система в соответствии со вторым законом термодинамики в конечном итоге должна придти в состояние, характеризуемое максимальным беспорядком или дезорганизацией.

Открытая система должна находиться достаточно далеко от точки  термодинамического равновесия. Если система находится в точке  равновесия, то она обладает максимальной энтропией и потому не способна к  какой-либо организации: в этом положении  достигается максимум её самодезорганизации. Если же система расположена вблизи или недалеко от точки равновесия, то со временем она приблизится к ней и, в конце концов, придёт в состояние полной дезорганизации.

Если упорядочивающим  принципом для изолированных  систем является эволюция в сторону  увеличения их энтропии или усиления их беспорядка (принцип Больцмана), то фундаментальным принципом самоорганизации  служит, напротив, возникновение и  усиление порядка через флуктуации. Такие флуктуации, или случайные  отклонения системы от некоторого среднего положения, в самом начале подавляются  и ликвидируются системой. Однако в открытых системах благодаря усилению неравновесия эти отклонения со временем возрастают и в конце концов приводят к «расшатыванию» прежнего порядка и возникновению нового. Этот процесс обычно характеризуют как принцип организования порядка через флуктуации. Поскольку флуктуации носят случайный характер (а именно с них начинается возникновение нового порядка и структуры) то становится ясным, что появление нового в мире всегда связано с действием случайных факторов.

В отличие от принципа отрицательной  обратной связи, на котором основывается управление и сохранение динамического  равновесия систем, возникновение самоорганизации  опирается на диаметрально противоположный  принцип - положительную обратную связь, согласно которому изменения, появляющиеся в системе, не устраняются, а напротив накапливаются и усиливаются, что  и приводит в конце концов к возникновению нового порядка и структуры.

Процессы самоорганизации, как и переходы от одних структур к другим, сопровождаются нарушением симметрии. Мы уже видели, что при  описании необратимых процессов  пришлось отказаться от симметрии времени, характерной для обратимых процессов  в механике. Процессы самоорганизации, связанные с необратимыми изменениями, приводят к разрушению старых и возникновению  новых структур.

Самоорганизация может начаться лишь в системах обладающих достаточным  количеством взаимодействующих  между собой элементов и, следовательно, имеющих некоторые критические  размеры. В противном случае эффекты  от синергетического взаимодействия будут  недостаточны для появления кооперативного (коллективного) поведения элементов  системы и тем самым возникновения  самоорганизации.

Перечисленные выше условия безусловно являются необходимыми для возникновения самоорганизации в различных природных системах. Но, конечно же, недостаточными. Так, в химических и биологических самоорганизующихся системах важная роль отводится факторам ускорения химических реакций (процессы катализа).

Синергетика - современная  теория самоорганизующихся систем, основанная на принципах целостности мира, общности закономерностей развития всех уровней  материальной и духовной организации; нелинейности (многовариантности, альтернативности) и необратимости, глубинной взаимосвязи хаоса и порядка, случайности и необходимости.

Главная идея синергетики (предметом  коей являются самоорганизующиеся системы) - это идея о принципиальной возможности  спонтанного возникновения порядка  и организации из беспорядка и  хаоса в результате процесса самоорганизации. Решающим фактором самоорганизации  является образование петли положительной  обратной связи системы и среды. При этом система начинает самоорганизовываться и противостоит тенденции её разрушения средой. Например, в химии такое явление называют автокатализом. В неорганической химии автокаталитические реакции довольно редки, но, как показали исследования последних десятилетий в области молекулярной биологии, петли положительной обратной связи (вместе с другими связями - взаимный катализ, отрицательная обратная связь и др.) составляют саму основу жизни.

Становление самоорганизации  во многом определяется характером взаимодействия случайных и необходимых факторов системы и её среды. Система самоорганизуется не гладко и просто, не неизбежно. Самоорганизация переживает и переломные моменты - точки бифуркации. Вблизи точек бифуркации в системах наблюдаются значительные флуктуации, роль случайных факторов резко возрастает.

В переломный момент самоорганизации  принципиально неизвестно, в каком  направлении будет происходить  дальнейшее развитие: станет ли состояние  системы хаотическим или она  перейдёт на новый, более высокий  уровень упорядоченности и организации (фазовые переходы и диссипативные  структуры - лазерные пучки, неустойчивости плазмы, флаттер, химические волны, структуры  в жидкостях и др.). В точке  бифуркации система как бы «колеблется» перед выбором того или иного  пути организации, пути развития. В  таком состоянии небольшая флуктуация (момент случайности) может послужить  началом эволюции (организации) системы  в некотором определённом (и часто  неожиданном или просто маловероятном) направлении, одновременно отсекая  при этом возможности развития в  других направлениях.

Как выясняется, переход  от Хаоса к Порядку вполне поддаётся  математическому моделированию. И  более того, в природе существует не так уж много универсальных  моделей такого перехода. Качественные переходы в самых различных сферах действительности (в природе и  обществе - его истории, экономике, демографических  процессах, духовной культуре и др.) подчиняются подчас одному и тому же математическому сценарию.

Синергетика убедительно  показывает, что даже в неорганической природе существуют классы систем, способных к самоорганизации. История  развития природы - это история образования  всё более и сложных нелинейных систем. Такие системы и обеспечивают всеобщую эволюцию природы на всех уровнях её организации - от низших и простейших к высшим и сложнейшим (человек, общество, культура).

Заключение.

Все радикальные сдвиги в  представлениях о мире и процедурах его исследования сопровождались формированием  новых философских оснований  науки. Идея исторической изменчивости научного знания, относительной истинности вырабатываемых в науке онтологических принципов соединялась с новыми представлениями об активности субъекта познания. Он рассматривался уже не как дистанцированный от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, детерминированный им. Возникает понимание того обстоятельства, что ответы природы на наши вопросы определяются не только устройством самой природы, но и способом нашей постановки вопросов, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, объективности, факта, теории, объяснения и т.п. Радикально видоизменялась и "онтологическая подсистема" философских оснований науки.

Когда современная наука  на переднем крае своего поиска поставила  в центр исследований уникальные, исторически развивающиеся системы, в которые в качестве особого  компонента включен сам человек, то требование экспликации ценностей  в этой ситуации не только не противоречит традиционной установке на получение  объективно-истинных знаний о мире, но и выступает предпосылкой реализации этой установки. Есть все основания полагать, что по мере развития современной науки эти процессы будут усиливаться.

    Техногенная цивилизация  ныне вступает в полосу особого  типа прогресса, когда гуманистические  ориентиры становятся исходными  в определении стратегий научного  поиска.

Список использованной литературы.

1. Ахлибенский Б.В., Храленко Н.И. Основные концепции современного естествознания. Учебное пособие.- М., 2000.

2. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания. Учебное пособие для вузов.- М., 1998

3. Канке В.А. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Логос, 2001.

4. Аруцев А. А., Ермолаев Б. В., Кутателадзе И. О., Слуцкий М. С. Учебное пособие. Концепция современного естествознания. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://nrc.edu.ru/est/pos/index.html