Основные концепции Пригожина Илья Романович (25января 1917-28мая 2003г. (86лет) - Основные концепции самоорганизации

Синергетика хакен неустойчивость диссипативный

Бельгийский физик и физикохимик российского происхождения. Лауреат Нобелевской премии по химии 1977 года, виконт Бельгии.

Один из двух лауреатов Нобелевской премии по химии российского происхождения (первый -- Николай Николаевич Семенов).

Брюссельская школа лауреата Нобелевской премии И. Р. Пригожина развивает термодинамический подход к самоорганизации с точки зрения диссипативных структур, раскрывающую исторические предпосылки и мировоззренческие основания теории самоорганизации.

В отрытых системах поток энергии может вывести ее из устойчивого состояния - начинается развитие неустойчивостей, а их последующая самоорганизация может привести систему в устойчивое неоднородное состояние. Такие состояния И. Пригожин назвал "диссипативными структурами".

Осознание того факта, что хаотическая динамика присуща практически всем нелинейным физическим системам, стало революцией в современном естествознании. Огромную роль в этом сыграли работы И. Пригожина. Мотивацией его работы, выполненной совместно с И. Стенгерс, был парадокс времени, который, однако, не существует сам по себе. С ним тесно связаны два других парадокса, которые, как пишет И. Пригожин, имеют самое непосредственное отношение к отрицанию парадокса времени: "квантовый парадокс" и "космологический парадокс". Такая проблема, как парадокс времени, для людей, далеких от физики, может показаться странной: "Как физика, предъявляющая все более строгие требования к эксперименту, что означает все более тесную связь между теорией и опытом, дерзает отрицать различие между прошлым и будущим?". "Будущее при нашем подходе, - пишут И. Пригожин и И. Стенгерс, - перестает быть данным; оно не заложено более в настоящем. Это означает конец классического идеала всеведения".

В последние десятилетия родилась новая наука - физика неравновесных процессов, связанная с такими понятиями, как самоорганизация, диссипативные структуры, необратимость. "Искусственное может быть детерминированным и обратимым, - пишут И. Пригожин и И. Стенгерс, - естественное же непременно содержит элементы случайности и необратимости".

Последнее играет существенную конструктивную роль: необратимость приводит к множеству новых явлений, таких как образование вихрей и т. п. Невозможно себе представить жизнь в мире, лишенном взаимосвязей, создаваемых необратимыми процессами. Время и реальность нерасторжимо связаны между собой. Отрицание времени может быть актом отчаяния или казаться триумфом человеческой мысли, но это всегда отрицание реальности. Однако и то, что полностью случайно, также лишено реальности. И. Пригожин считает самым разумным отыскать узкую тропинку между двумя концепциями, каждая из которых приводит к отчуждению: концепцией мира, управляемого законами, не оставляющими места для новации и созидания, и концепцией, символизируемой Богом, играющим в кости, концепцией абсурдного, акаузального мира, в котором ничего нельзя понять. "Поиск тропинки" - это и есть основная тема книги И. Пригожина и разделяющей его взгляды И. Стенгерс.

Традиционный подход привел к отчуждению фундаментальной физики от всех остальных наук, исходивших в своих описаниях из допущения о существовании стрелы времени.

Основательный пересмотр формулировки законов природы стал возможен благодаря замечательным успехам, связанным с идеями неустойчивости и хаоса. С их помощью разрешимы сопутствующие парадоксу времени квантовый и космологический парадоксы. Теперь возможна реалистическая интерпретация квантовой теории. Что касается космологии, то рождение Вселенной в результате Большого Взрыва около 15 миллиардов лет назад не может не рассматриваться как событие. Однако в традиционную формулировку законов природы события не входят, и гипотеза Большого Взрыва поставила физику "перед ее величайшим кризисом". Кризис разрешим, если принять точку зрения И. Пригожина, что события являются следствием неустойчивости хаоса. В рамках детерминистического подхода все, в том числе и написание книги И. Пригожина, предопределено с момента Большого Взрыва. В новой формулировке законов природы последние относятся к вероятностям. Ученый сравнивает природу с образом ребенка: отваживаясь делать свои первые шаги, ребенок может в дальнейшем стать музыкантом, юристом или стоматологом, но выбрав что-то одно, а не все сразу. К счастью для нас эволюция Вселенной привела к зарождению жизни на Земле и, в конечном счете, к появлению человека.

И. Пригожин убежден, что его подход приводит к более согласованному и единообразному описанию природы. Между фундаментальными законами физики и всеми остальными уровнями описания, включающего в себя химию, биологию и гуманитарные науки, существовал разрыв. Новая перспектива, которая открывается благодаря объединяющей роли хаоса, глубоко трансформирует связь между науками. Однако ученый предостерегает от искушения создать "теорию всего на свете": унифицирующий элемент, вводимый хаосом, соответствует концепции открытого эволюционизирующего мира, в котором, по словам Поля Валери, "время есть конструкция". Суть "диалога с природой", который связывается с научным пониманием, заключается в том, чтобы превратить хаос в новое орудие исследования ситуаций, до сих пор остававшихся вне досягаемости физики.

Понятие аттрактора (от лат. attraho притягивающий к себе), фигурирующее в исследовании И. Пригожина, используется им для описания эволюции диссипативных систем; к таким, например, относится движение реального маятника, включающее трение. В отличие от идеального маятника (без трения), движение которого бесконечно, реальный постепенно останавливается в положении равновесия: это положение и является аттрактором. Не все диссипативные системы приходят к одной единственной конечной точке. Например, сильно неравновесная диссипативная структура, известная под названием "химические часы", эволюционизирует не к какому-нибудь состоянию, а к устойчивому периодическому режиму. Такая ситуация приводит к необходимости обобщения идеи аттрактора: он более не точка, а линия. В других случаях, пытаясь построить геометрическое изображение аттрактора, можно получит поверхность или объем. Полной неожиданностью стало открытие так называемых странных аттракторов. В отличие от линии или поверхности, странные аттракторы характеризуются не целыми, а дробными размерностями. Они являются фрактальными объектами. Открытие фрактальных объектов позволило по-новому взглянуть на удивительный мир форм, существующих в природе. Большинство из них не являются правильными геометрическими объектами, но могут быть охарактеризованы дробными размерностями.

Таким образом, в глобальном смысле основные элементы теории хаоса открывают возможности поиска если не универсального, то, по крайней мере, объединяющего принципа устройства мироздания на всех уровнях.

Не только результаты, а и условия, причины и движущие силы самоорганизации имеют альтернативы. Так, в рассмотрении И. Р. Пригожина применительно к диссипативным структурам речь идет о когерентной самоорганизации, альтернативой для которой является континуальная самоорганизация индивидуальных микросистем, разработанная и предложенная А. П. Руденко.

Термодинамика неравновесных процессов вместе с теорией диссипативных структур, развиваемые биофизиком И. Пригожиным, Ю. Климонтовичем и другими применяется теперь не только в физике, но и экологии. Есть даже успешные попытки их использования в социологии, языкознании, психологии, педагогике.

Похожие статьи




Основные концепции Пригожина Илья Романович (25января 1917-28мая 2003г. (86лет) - Основные концепции самоорганизации

Предыдущая | Следующая