Синергетика

Термодинамика не запрещает эволюционных явлений при условии, что система, в которой они происходят, открыта окружающему миру. Но термодинамика ничего не говорит о том, насколько неизбежна са­моорганизация в открытых системах и каким закономерностям дол­жен подчиняться процесс самоорганизации.

Под самоорганизацией понимается самопроизвольное возникно­вение сложных упорядоченных структур в силу объективных зако­нов природы и общества.

Необходимость и законы самоорганизации изучает синергетика.

Синергетика — это междисциплинарное направление научных ис­следований, предмет которого — обшие закономерности самоор­ганизации в природных и социальных системах.

Термин «синергетика» предложил в начале 70-х гг. XX в. немец­кий физик Г. Хакен. Он происходит от греческого слова synergeti-kos — совместно, согласованно действующий. Хакен считал, что глав­ной особенностью процесса самоорганизации в любой системе яв­ляется возникновение согласованного, кооперативного поведения большого числа ее элементарных подсистем.

Синергетика рассматривает системы самой разнообразной приро­ды — физические, химические, биологические, социальные, — про­цессы самоорганизации в которых, как выяснилось, описываются од­ними и теми же математическими моделями и, следовательно, под­чиняются универсальным закономерностям.

4.8.1. Примеры самоорганизации в простейших системах

4.8.1.1. Ячейки Бенара

В 1900 г. появилась статья французского физика Бенара, изучавшего теплоперенос в жидкости. Бенар наливал спермацетовое масло в со­суд, подогреваемый снизу. Характер переноса тепла между верхним и нижним слоями жидкости зависит от интенсивности нагрева, ко­торый определяет разность температур между ними, AT.

При слабом нагреве сама жидкость неподвижна, переносится лишь тепловая энергия за счет теплопроводности. По мере повышения интенсивности нагрева (увеличения А Г) все большую роль начинает играть конвекция: нагретая жидкость расширяется, становится более