Синергетика как источник эволюционных идей в физике
Одним из удивительных свойств эволюционирующих систем является постоянный рост темпов эволюции. Эволюция мира приводит не только к созданию все усложняющихся структур, но и к изменению темпов эволюции. По ступеням сложности восходя от неживого к живому и от живого к человеку, процессы все более плотно упаковываются, свертываются, и ускоряется их ход. Интервалы между бифуркациями сокращаются, и это хорошо видно на примере развития человеческого общества.
В эволюции человечества начало каждого события - это создание новой информации, а значит, шаг в развитии; далее следует адаптация - этап повышения ценности информации, сопровождающийся потерей ее актуальности и увеличением сложности, уходом от равновесия к бифуркации, что приводит к увеличению зависимости систем к внутренним и внешним флуктуациям, оказывающих отрицательное влияние на организацию системы, преобразовывающем ее в хаотическое состояние. Затем выход из хаоса из-за нового события или получения информации, запоминаемого системой.
Воспроизведение ценной информации возможна, когда в динамической системе есть перемешивающий слой. Его особенность по сравнению со странным аттрактором состоит в том, что фазовые траектории как входят, так и выходят из него. Присутствие динамического слоя есть необходимость в информационной системе, так как он обуславливает возникновение новой информации, которая появляется случайно, независимо от начальных условий системы.
Согласно синергетической моделе, перемешивающий слой возникает в информационной системе в процессе эволюции последней, в состоянии которой элементы системы могут перемещаться, т.е. диффундировать. Так как исходное состояние системы хаотическое, то на первом этапе появления динамического слоя в системе возникают сначала отдельные фрагменты перемешивающего слоя, затем они увеличиваются, появляются границы между ними и заполняя всю систему, число областей начинает уменьшаться за счет укрупнения, но при этом криволинейные границы между областями постепенно в процессе поглощения малых областей большими выпрямляются, образуя перемешивающий слой.
Данная эволюция системы рост ценности информации порождает до самых высоких значений из возможных. Причина роста ценности информации антагонистические отношения между первоначальными областями оказываются. Эволюционирующая система многократно проходит бифуркации. Ценная информация остается, в отличие от менее ценной, которая уничтожается. Появляющиеся диссипативные структуры роль фильтра выполняют, которые постепенно усложняется . Эта общая схема для эволюции Вселенной подходит хорошо, биологической эволюции, Солнечной системы, и наконец, для эволюции языка и культуры в целом. В каждой системе способной к эволюции появление новой информации характер фазового перехода приобретает. Информационные системы имеют изменчивость без направленности, но эволюционный результат системы все равно к росту ценности информации приходит, так как области системы, которые растут, в области аттрактора находятся, а за пределами него исчезающие.
Прогнозирование развития событий одна из целей науки. Эта цель заявлена и утверждена наукой прошлых эпох в большей части. Прогностические перспективы синергетики как науки. Г.Николис и И.Пригожин задают этот вопрос и отвечают на него так: «Способна ли к глобальному оптимуму эволюция привести систему или же каждая гуманитарная система уникальную реализацию некоторого сложного стохастического процесса представляет собой, для которого никак нельзя установить правила заранее? Положительный ответ нужно дать на второй вопрос, а не на первый. Опыт прошлого для предсказания будущего не подходит и бесполезен, но он может подсказать, чего во избежание повторения ошибок лучше не допускать [7, с.69].
Нелинейные эволюционирующие системы в самых разных направлениях изучаются. В Институте прикладной математики РАН группа исследователей с учеными Московского университета вместе решают задачи, в которых происходит изменение только характера начального воздействия на одну и ту же систему, причем имеется в виду не изменение интенсивности, а конфигурация пространственная, топология этого воздействия. В системе возникают разные структуры в результате этого. еще одним примером влияния среды на систему это является.
Там же изучение «режимов с обострением» получают, режимы сверхбыстрого нарастания влияния источника на нелинейную систему,в тот момент когда неограниченно растет воздействие за конечное время. В данном случае под неустойчивостью режим сверхбыстрого нарастания процессов с нелинейной положительной обратной связью подразумевается основным, сложно организованных структур вблизи момента обострения носящей вероятностный характер распада.
Энергия и масса, информация проходят потоком через открытую систему, а поэтому в каждой системе есть источники и стоки энергии, но роль их неравноценна. За счет стоков стационарных неравновесных структур происходит получение, которые исследовались первыми исторически. Нелинейные источники возникновение нестационарных подталкивают, но при этом эволюционирующих неравновесных структур.
Важно возможную иерархию сред не забывать. При создании усложняющихся структур нужны среды с возрастающей нелинейностью разных типов. К разным нелинейностям имеется соответствие разных типов структур. Каждая новая среда это новые свойства, со своими нелинейностями свои имеют спектр форм.