С. Капица - Синергетика и прогнозы будущего

• Название: Синергетика и прогнозы будущего
• Автор: С. Капица
• Жанр: Прочая научная литература

С позиций синергетики и нелинейной динамики рассматриваются проблемы, еще недавно целиком относившиеся к сфере гуманитарного знания. Среди них математическое моделирование исторических процессов, глобальные демографические прогнозы, стратегическое планирование будущего человечества, изменение императивов развития цивилизации, прогноз развития системы образования. Актуальность и острота обсуждаемых проблем побудила авторов прибегнуть к необычной форме изложения. Анализ научных результатов в различных частях книги предваряет предельно простое и ясное изложение развиваемых авторами концепций и получаемых выводов. Это делает книгу доступной не только для студентов, аспирантов, исследователей, но и для широкого круга читателей, интересующихся завтрашним днем человечества.

---

БИФУРКАЦИЯ — этим понятием обозначается состояние системы, находящейся перед выбором возможных вариантов функционирования или путей эволюции. В математике это означает ветвление решений нелинейного дифференциального уравнения. В точке бифуркации система находится в неравновесном состоянии, где малейшие флуктуации или случайные обстоятельства могут кардинально изменить направление дальнейшего развития, закрывая тем самым возможности движения альтернативным путем. Характеризуя такие состояния, И.Р. Пригожин подчеркивает "уникальность точек бифуркации, в которых состояние системы теряет стабильность и может развиваться в сторону многих различных режимов функционирования" (Пригожин И.Р. Переоткрытие времени // Вопросы философии. — 1989. — №3. — С. 11). Поскольку проблема выбора режимов функционирования возникает перед любой самоорганизующейся системой, в синергетике приступили к построению и исследованию бифуркационных моделей с тем, чтобы попытаться обнаружить закономерность в самой случайности.

ВСЕЛЕННАЯ — вся совокупность качественно различных форм материи, доступных наблюдению или теоретическому осмыслению (вся иерархия структурных уровней самоорганизации материи). В более узком смысле — объект космологических исследований, т.е. совокупность звездных систем, галактик и метагалактик, которые уже известны науке или потенциально могут быть открыты.

ГРАЖДАНСКОЕ ОБЩЕСТВО — общество открытого типа, где права и свободы граждан конституционно оформлены и защищены от любого политического господства и властного вмешательства. Гарантией этого служит разделение властей, наличие легальной оппозиции, верховенство закона над всеми видами произвола, юридически оформленные свобода слова, печати, плюрализм мнений в средствах массовой информации.

ДИССИПАТИВНЫЙ — диссипативные (в переводе с английского — рассеивающие). Этим термином обозначаются открытые нелинейные системы, где преобладают процессы размывания, рассеивания неоднородностей. Происходит перевод (спуск) избытков поступлений вещества и энергии на нижележащие уровни (в более простые формы) или вывод их за пределы системы. Таким образом, диссипация означает переструктурирование "чужого" в "свое" и рассеяние "лишнего" (инородного). "Диссипативные процессы, - указывает И.Р. Пригожин, — ведут не к равновесию, но к формированию диссипативных структур, тождественных процессам, которые из-за взаимной компенсации приводят к равновесию" (Пригожин И.Р. Переоткрытие времени // Вопросы философии. — 1989. — №3. — С. 11). Функционирование такой непрерывно взаимодействующей с окружающей средой системы как бы противоречит второму закону термодинамики и для его адекватного описания и объяснения необходимы нетрадиционные подходы, связанные с нелинейным мышлением. Большинство объектов природы (наше солнце, другие звезды, галактики и т.д.) являются диссипативными системами. Ими являются и все живые существа, которые могут существовать только на основе такого рода включенности в окружающую среду. Крупные социальные объекты (например, города, государства) также можно отнести к диссипативным структурам.

ИНВАРИАНТНОСТЬ (от латинского — неизменный) — свойство величин, уравнений, законов оставаться неизменными, сохранять свое качество при определенных преобразованиях пространственных и временных координат.

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО — характеризуется наиболее высоким уровнем свободы распространения и доступностью информации для всех слоев населения независимо от государственных границ. Предполагает соответствующее развитие средств массовой информации и коммуникации, повсеместное распространение информационных сетей типа Интернет и создание технических возможностей беспрепятственно ими пользоваться в любом населенном пункте.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ — особый вид компьютерных технологий, используемых для сбора, хранения, обработки, передачи информации и доведения ее до пользователя.

КОГЕРЕНТНОСТЬ (от латинского — внутренняя связь, сцепление) — согласованное протекание во времени колебательных или волновых процессов, разность фаз которых постоянна (например, световые волны). Когерентные волны при сложении либо усиливают друг друга, либо ослабляют (наблюдается интерференция волн).

МЕЖУРОВНЕВЫЙ ИНТЕРВАЛ — показатель прерывности, указывающий на величину разрыва между пространственными, временными и другими (например, масса) линейными характеристиками частиц, выполняющих схожие функциональные роли в соседствующих структурных уровнях самоорганизации материи (СУСМ). Например, если сравнить СУСМ-2 и СУСМ-3, то это может быть разница в размерах электрона и планеты, протона и звезды, равная 15-и порядкам.

НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВО —

своеобразное открытое поле функционирования и взаимодействия источников научной информации и духовной культуры, накопленных человеческой цивилизацией знаний, умений, навыков, производственных и социальных технологий, которые призваны обслуживать непрерывность поступательного развития в процессе преемственности поколений.

НЕЛИНЕЙНОСТЬ — является фундаментальной характеристикой открытой системы и предполагает непрерывность выбора альтернатив ее развития. Нелинейная система обязательно многомерна, многовариантна и не поддается классическим методам описания, что порождает потребность в выработке таких методов, которые отвечали бы условиям задачи. В математике нелинейными называют такие уравнения, которые имеют несколько качественно различных решений. Множеству способов решения задач, связанных с нелинейными уравнениями, соответствует множество путей эволюции, описываемой этими уравнениями. Необходимость анализа подобных ситуаций в познавательной деятельности привела многих ученых к разработке методологии решения эвристических проблем в нелинейных средах. Эта методология получила название нелинейного мышления.

НЕПРЕРЫВНОСТЬ ПРЕРЫВНОСТИ — свойство, состояние и закономерность бытия материи (определенное соотношение конечного и бесконечного), когда каждый конкретный ее объект (частица) конечен в пространстве и времени, а материальный мир в целом бесконечен по всем своим измерениям.

ОНТОЛОГИЯ — учение о бытии. Система всеобщих понятий бытия, постигаемых, помимо обычных методов познания, с помощью сверхчувственной и сверхрациональной интуиции.

ОТКРЫТОСТЬ СИСТЕМЫ — означает прежде всего такое ее свойство, при котором она имеет возможность непрерывного обмена веществом, энергией и информацией с окружающей средой. Причем возможности такого обмена существуют в каждой точке системы, а не только через фиксированные каналы. Еще одним свойством открытых систем является возможность управления всеми ресурсами системы из любой ее точки. Так должна выглядеть открытая система в идеале. На практике же мы встречаемся с целой гаммой переходных состояний: от полной открытости до полной изоляции.

РАЗВИТИЕ — можно представить как результат антиэнтропийной эволюции в самоорганизации материальных систем. Оно связано с необратимостью некоторых процессов во Вселенной, т.е. накоплением таких качественных и количественных изменений, которые временно как бы изымают часть вещества из кругооборота материи за счет включения его во все более сложные формы движения. Это происходит путем вплетения физических форм движения материи в другие формы или же в физические формы движения на следующем структурном уровне самоорганизации материи (СУСМ).

РЕДУКЦИОНИЗМ — концепция (в философии), утверждающая возможность полного сведения высших явлений к низшим, основополагающим. В неопозитивизме редукционизм проявился в стремлении "избавить философию от метафизики", свести научные знания к высказываниям об ощущениях или физических экспериментах и измерениях. Сам же термин "редукция" (от латинского — отодвигание назад, возвращение) означает восстановление прежнего состояния развившегося объекта или знания о нем, приведение сложного к более простому, удобному для анализа.

САМООРГАНИЗАЦИЯ — понятие, выражающее способность сложных систем к упорядочению своей внутренней структуры. Самоорганизация в сложных и динамичных открытых системах возможна лишь при наличии достаточно большого числа взаимодействующих элементов. Причем поведение взаимодействующих элементов должно быть кооперативным и когерентным. Это относится к природе и к обществу. Самоорганизация в открытых нелинейных системах не исключает развития системы, перехода ее в новое качество.

СВЕРХМИКРОЦИВИЛИЗАЦИИ — высшие формы жизнедеятельности и технологического воплощения Разума Микрокосмоса, системы, образованные им в рамках пространственно-временных масштабов СУСМ-2, но проявляющие себя в последующем межуровневом интервале (между СУСМ-2 и СУСМ-3).