Идущие по пустыне: время - [10]

Шрифт
Интервал

Возникновение диссипативных структур носит пороговый характер. Неравновесная термодинамика связала пороговый характер с неустойчивостью, показав, что новая структура всегда является результатом раскрытия неустойчивости в результате флуктуаций – движения элементов микроуровня.

Флуктуации и точка бифуркации

Анализ диссипативных систем показал, как в хаотической системе возникают самоорганизующиеся структуры, и помог понять роль флуктуаций.

Флуктуации бывают внутренние (внутрисистемные) и внешние (микровозмущения среды). В зависимости от своей силы флуктуации, воздействующие на систему, могут иметь совершенно разные для нее последствия. Если флуктуации открытой системы недостаточно сильны, система попытается вернуться к старому состоянию, структуре или поведению. Если флуктуации очень сильны, система может разрушиться. И, наконец, третья возможность заключается в формировании новой диссипативной структуры и изменении состояния, поведения и/или состава системы.

То есть в синергетике флуктуации при определенных условиях вырастают до масштабов системы и могут послужить началом образования новой структуры[11].

Отдельная флуктуация или комбинация флуктуаций может стать настолько сильной, что вся система в целом не выдерживает и разрушается. В этот переломный момент, который называют «точкой бифуркации»[12] (или точка катастрофы), возможен переход системы в новое состояние.

Суть бифуркации лучше всего иллюстрирует «витязь на распутье», который стоит перед камнем с надписью: «Направо пойдешь – женатому быть, налево пойдешь – коня потеряешь, прямо пойдешь – буйну голову сложишь».

У системы, находящейся в точке бифуркации, ситуация несколько другая, поскольку неизвестно, чего можно ожидать дальше при любом варианте выбора.

Будущее системы не определено и принципиально непредсказуемо в силу фундаментальной роли случайного. Именно случайность выступает творцом будущего. Случайное слабое внешнее воздействие или слабые флуктуации внутренних параметров, возникшие в «нужный момент и в нужном месте» системы, могут привести ее к большим внутренним изменениям.

Флуктуации возникают хаотично, их огромное количество, но большинство из них затухают; остаются только те, которые образуют новые устойчивые структуры – аттракторы[13].

Аттрактор как бы притягивает к себе множество траекторий развития системы, определяемых разными значениями начальных параметров, создавая своеобразный конус. Если неустойчивая микроструктура попадает в конус аттрактора, то она неизбежно эволюционирует к устойчивому состоянию.

И. Пригожин пишет: «Во всех случаях, каково бы ни было первоначальное приготовление системы, ее эволюция – при данных граничных условиях – может быть описана траекторией, ведущей из точки, которая представляет начальное состояние, к аттрактору. Таким образом, конечная точка-аттрактор представляет собой финальное состояние любой траектории в пространстве» [14].

Надо сказать, что такой взгляд на кризис системы, который сводится к точке бифуркации, достаточно грубый, т. к. все механизмы хаоса остаются за кадром. Здесь не рассматривается точка нестабильности. Это взгляд извне, когда система структурно устойчива и воздействием наблюдателя на систему можно пренебречь.

Но даже при таком подходе можно уловить предкризисные явления, так называемые флаги катастроф: критическое замедление характерных ритмов системы, увеличение амплитуды флуктуаций некоего параметра порядка в окрестностях точки катастрофы. Например, перед экономическим кризисом наступает хорошо известное нам состояние стагнации, когда характерные периоды оборота капитала заметно увеличиваются. Эти же эффекты можно наблюдать в явлениях природы – затишье перед бурей, и даже в процессе творчества.

Примеры самоорганизации системы из хаоса

Чтобы лучше понять процесс самоорганизации, рассмотрим в качестве примера работу лазера и ячейки Бенара [15].

Работа лазера

Рабочей средой твердотельного лазера является рубиновый стержень, на концах которого устанавливаются два качественных зеркала, образующих резонатор. С помощью мощной «лампы накачки» атомы рубина приходят в возбужденное состояние и начинают излучать. Вначале их излучения являются хаотическими, независимыми друг от друга, и лазер работает как обычная лампа. Но при определенном (критическом) значении мощности накачки происходит скачкообразный переход работы лазера от хаотического излучения к самосогласованному. Коллективное излучение атомов становится когерентным, то есть упорядоченным, и возникает всем нам хорошо знакомый лазерный луч.

Ячейки Бенара

Если в сковороду с гладким дном налить минеральное масло, подмешать для наглядности мелкие алюминиевые опилки и начать нагревать, можно получить довольно наглядную модель самоорганизующейся открытой системы.

При небольшом перепаде температур передача тепла от нижнего слоя масла к верхнему идет только за счет теплопроводности, и масло является типичной открытой хаотической системой. Но при некотором критическом перепаде температур между нижним и верхним слоями масла возникают упорядоченные структуры в виде шестигранных призм (конвективных ячеек). В центре ячейки масло поднимается вверх, а по краям опускается вниз. В верхнем слое шестигранной призмы оно движется от центра призмы к ее краям, в нижнем – от краев к центру. Важно отметить, что для устойчивости потоков жидкости необходима регулировка подогрева, и она происходит самосогласованно.


Еще от автора Виталий Юрьевич Тихоплав
Физика веры

Авторы книги - ученые - просто и убедительно доказывают, что из анализа данных новейших выдающихся открытий из области физики однозначно следуют сногсшибательные факты: мир имеет Божественную природу! Рациональное объяснение, оказывается, может быть дано таким невероятным вещам, как душа, ангелы, бессмертие!В книге приведены многие сенсационные свидетельства существования Сверхразума, которым дана серьезная научная оценка. Для широкого круга читателей.


Новая физика веры

Спустя семь лет после выхода в свет знаменитой книги «Физика Веры» ее авторы – доктор технических наук В.Ю.Тихоплав и кандидат технических наук Т.С.Тихоплав – приводят новые убедительные доводы в пользу божественной природы Мироздания. Основанные на строгих научных теоретических и экспериментальных исследованиях, выводы ученых поражают: Сознание – это особая субстанция, способная активно взаимодействовать с живой и косной материей в окружающем нас мире.Но остаются еще «вечные» вопросы: в чем смыслжизни в физическом мире? что ждет бессмертную душу в Тонком мире? возможна ли такая трансформация физического тела, которая позволит человеку жить на Земле вечно, пусть даже в некоей другой, но физической ипостаси?Авторы предлагают заинтригованному читателю вместе продолжить поиск ответов на эти волнующие каждого вопросы.


Великий переход

Авторы этой книги — ученые, создатели известных широкому кругу читателей книг «Физика веры», «Жизнь напрокат» и «Кардинальный поворот».Здесь вы найдете ответ на самый важный вопрос, волнующий каждого человека, — что ждет человека после смерти.Вы узнаете об уникальных сведениях, добытых наукой о Тонком Мире, о Душе и об ее бессмертии, о цели и смысле нашей земной жизни — в книге с научных позиций рассматриваются вопросы перехода Души человека в Тонкий Мир. Вы увидите, в чем преимущества не только религиозного, но и научного познания Мироздания.Представлен новый взгляд на теорию вакуума и концепцию торсионных полей.


Рекомендуем почитать
Человек и его Вселенная

В книге с позиций философии Йоги излагаются:– сущность и генезис материи и духа,– происхождение Земли, жизни на ней и людей,– секреты здоровья, счастья и бессмертия.


Немыслимый экстаз. Быть больше, чем вы есть

«Немыслимый экстаз» – это послание тем, кто готов рискнуть и отказаться от традиций, знаний, философий, желаний, страхов, сомнений, ограничений, разделений на «хорошо» и «плохо», на ум и тело, на любовь и нелюбовь, на себя и бога. Это книга для тех, кто задается важными вопросами: как любить, чтобы любовь стала цветением? как медитировать, чтобы медитация стала ростом? как научиться слышать голос своего сердца? и как жить, чтобы не жалеть о прожитом дне?Начать немыслимый экстаз – значит непосредственно и непредвзято исследовать и проживать мир от момента к моменту, открывая сердце существованию, обнаруживая бога в самом себе.


Мистическая работа со снами. Практики самопознания

Мир сновидений настолько разнообразен и невероятен, что это позволяет строить массу теорий насчёт того, откуда берутся сны и что является их источником. Познание себя, своей природы и своего предназначения в мире недостижимо без самоисследования. Духовная трансформация не случается с теми, кто её не ищет. Эта книга расскажет о практиках, очищающих, развивающих и приводящих к Богу. К Его Истине, к Его Свету, к тому, чтобы потерять себя и обрести переживание Вечного, Любящего и Милосердного.


Большая книга Луны. Благоприятный прогноз на каждый день

Мир, в котором мы живем, древние не зря называли подлунным. Луне, верному спутнику нашей планеты, подчиняются не только все природные процессы, происходящие на Земле. Ей подчинена и вся наша жизнь, каждое событие, наши отношения с миром, наши страхи, любые наши шаги и успех. Ощущение этой связи мы отчасти утратили, что незамедлительно сказалось на нас самих – мы слишком часто чувствуем себя несчастливыми, уставшими, больными и разочарованными.В этой книге содержатся простые и действенные «лунные» рекомендации, которые позволяют прийти к гармоничному сосуществованию с самим собой и окружающим миром.


Атлантида

Неожиданная встреча с представителями древней цивилизации атлантийцев, произошедшая прямо в моей квартире, создала, в итоге, цепь событий, плавно подводящих меня к осознанию сути человека, его внутреннего мира, его взаимодействия с внешним миром — миром материи.


Я
Я

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.