Синергетика (от др.-греч. συν- — приставка со значением совместности и eργον «деятельность»), или теория сложных систем — междисциплинарное направление науки, изучающее общие закономерности явлений и процессов в сложных неравновесных системах (физических, химических, биологических, экологических, социальных и других) на основе присущих им принципов самоорганизации. Синергетика является междисциплинарным подходом, поскольку принципы, управляющие процессами самоорганизации, представляются одними и теми же безотносительно природы систем, и для их описания должен быть пригоден общий математический аппарат.Основное понятие синергетики — определение структуры как состояния, возникающего в результате многовариантного и неоднозначного поведения таких многоэлементных структур или многофакторных сред, которые не деградируют к стандартному для замкнутых систем усреднению термодинамического типа, а развиваются вследствие открытости, притока энергии извне, нелинейности внутренних процессов, появления особых режимов с обострением и наличия более одного устойчивого состояния. В обозначенных системах неприменимы ни второе начало термодинамики, ни теорема Пригожина о минимуме скорости производства энтропии, что может привести к образованию новых структур и систем, в том числе и более сложных, чем исходные. В отдельных случаях образование новых структур имеет регулярный, волновой характер, и тогда они называются автоволновыми процессами (по аналогии с автоколебаниями).Феномен появления структур часто трактуется синергетикой как всеобщий механизм повсеместно наблюдаемого в природе направления эволюции: от элементарного и примитивного — к сложносоставному и более совершенному. С мировоззренческой точки зрения синергетику иногда позиционируют как «глобальный эволюционизм» или «универсальную теорию эволюции», дающую единую основу для описания механизмов возникновения любых новаций, подобно тому, как некогда кибернетика определялась, как «универсальная теория управления», одинаково пригодная для описания любых операций регулирования и оптимизации: в природе, в технике, в обществе и т. д. Однако время показало, что всеобщий кибернетический подход оправдал далеко не все возлагавшиеся на него надежды. Аналогичным образом, и расширительное толкование применимости методов синергетики также подвергается критике.ИсторияАвтором термина синергетика является Ричард Бакминстер Фуллер — известный дизайнер, архитектор и изобретатель из США. Ч. Шеррингтон называл синергетическим, или интегративным, согласованное воздействие нервной системы (спинного мозга) при управлении мышечными движениями.Убедившись на практике исследований сложных систем в ограниченности по отдельности как аналитического, так и численного подхода к решению нелинейных задач, И. Забуский в 1967 году пришёл к выводу о необходимости единого «синергетического» подхода, понимая под этим «…совместное использование обычного анализа и численной машинной математики для получения решений разумно поставленных вопросов математического и физического содержания системы уравнений». Определение термина «синергетика», близкое к современному пониманию, ввёл Герман Хакен в 1977 году в своей книге «Синергетика».
Предмет, методы и школы синергетикиОбласть исследований синергетики чётко не определена и вряд ли может быть ограничена, так как её интересы распространяются на все отрасли естествознания. Общим признаком является рассмотрение динамики любых необратимых процессов и возникновения принципиальных новаций. Математический аппарат синергетики скомбинирован из разных отраслей теоретической физики: нелинейной неравновесной термодинамики, теории катастроф, теории групп, тензорного анализа, дифференциальной топологии, неравновесной статистической физики. Существуют несколько школ, в рамках которых развивается синергетический подход:
В РоссииКонцептуальный вклад в развитие синергетики внёс академик Н. Н. Моисеев — идеи универсального эволюционизма и коэволюции человека и природы.Математический аппарат теории катастроф, пригодный для описания многих процессов самоорганизации, разработан российским математиком В. И. Арнольдом и французским математиком Рене Томом.В рамках школы академика А. А. Самарского и члена-корреспондента РАН С. П. Курдюмова разработана теория самоорганизации на базе математических моделей и вычислительного эксперимента (включая теорию развития в режиме с обострением).Синергетический подход в биофизике развивается в трудах членов-корреспондентов РАН М. В. Волькенштейна и Д. С. Чернавского.Синергетический подход в теоретической истории (историческая математика) с подразделами клиодинамика и клиометрика, развивается в работах Д. С. Чернавского, Г. Г. Малинецкого, Л. И. Бородкина, С. П. Капицы, А. В. Коротаева, С. Ю. Малкова, П. В. Турчина, А. П. Назаретяна и др.Приложения синергетики распределились между различными направлениями:
Синергетический подход в естествознанииОсновные принципы:
Синергетика объясняет процесс самоорганизации в сложных системах следующим образом:
ПсевдосинергетикаНаблюдаются случаи использования терминологии синергетики для придания веса псевдонаучным изысканиям. Отмечается, что некоторые учёные стали представлять себе и широкой общественности синергетику как «панацею», решающую коренные вопросы во всех науках, в том числе — в гуманитарных, при этом зачастую на фоне некритического отвержения классических и апробированных подходов и теорий:«Опасность такого интенсивного внедрения «синергетики» в науки, особенно в общественные, заключалась в полном непонимании того, что такое синергетика, в неизбежном назывании применением синергетического подхода простого сопровождения словом «синергетика» различных необоснованных утверждений, выдаваемых за научные, и результирующем отбрасывании нормальных наработанных методов конкретных наук. И это формальное и поверхностное «обращение к синергетике», становясь по понятным причинам массовым, должно было порождать и породило целое, вполне самостоятельное и даже обособленное, сообщество взаимно довольных, друг друга поддерживающих и никем не критикуемых деятелей, занимающихся схоластической псевдонаукой. […] заявляемые предложения новых, каких-то синергетических подходов здесь в действительности оборачиваются, в первую очередь, отбрасыванием прежних, уже апробированных подходов и теорий, прерыванием естественного развития познания и наук и предложением взамен прежнего теперь в лучшем случае пустышек — просто неконкретной предисловий и обещаний, а в худшем — отвлечением внимания от нормальной науки и её дискредитацией.» — Бюллетень №1 альманаха «В защиту науки» Комиссии РАН по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований.— М: Наука, 2006.Как отмечает Чернавский, «в синергетике владение математическим аппаратом (теорией динамических систем, математическим моделированием) считается необходимым условием.»
Что такое сирень | Вопрос и Ответ
Известно 280 сортов и более 20 видов дикорастущих сиреней, относящихся к семейству Маслинные. В последнее время стало модным устраивать сады-сирингарии, в которых высаживают сортовую сирень, но в
Что такое стержень волоса | Вопрос и Ответ
Волос, как дерево, состоит из ствола (стержня) и корня. Стержень волоса — это его видимая часть, выступающая над поверхностью кожи. Корень волоса находится
Что такое коттедж | Вопрос и Ответ
Коттедж (от англ. cottage, первоначально — крестьянский дом) — индивидуальный, одно-, двухэтажный (второй этаж предусмотрен только в виде мансарды со скатными потолками) жилой дом
Что такое операция раскрытия скобок | Вопрос и Ответ
1. Членом алгебраического выражения называют группу величин (в т.ч. подвыражений), которые связаны с между собой только мультипликативными операциями (сложение, умножение, возведение в степень), а
Что такое медный купорос | Вопрос и Ответ
Сульфат меди делится на: Сульфат меди(I) Сульфат меди(II) Сульфат меди(II) (CuSO4) — сернокислая медь — белые кристаллы, хорошо растворимые в воде.
Что такое синовиальные сумки | Вопрос и Ответ
Синовиальные сумки (bursae synoviales) - щелевидные полости, образованные синовиальной оболочкой, содержащие синовиальную жидкость. Синовиальные сумки относятся к вспомогательному
Что такое бета-частицы | Вопрос и Ответ
Эти дозиметры нового поколения уже стали сенсацией этого года!Радиоактивностью называют неустойчивость ядер некоторых атомов, которая проявляется в их способности к самопроизвольному
Что такое тематический конспект | Вопрос и Ответ
Конспект (от лат. conspectus — обзор) — письменный текст, в котором кратко и последовательно изложено содержание основного источника информации. Конспектировать — значит
Что такое мобильный банк (сервис) | Вопрос и Ответ
«Мобильный банк» — это способ оперативно контролировать все операции, совершаемые с использованием Вашей карты, не прилагая для этого дополнительных усилий. На указанный клиентом
Что такое сульфат меди | Вопрос и Ответ
Сульфат меди делится на: Сульфат меди(I) Сульфат меди(II) Сульфат меди(II) (CuSO4) — сернокислая медь — белые кристаллы, хорошо растворимые в воде.