Самоорганизация материи

В конце 20 века произошло радикальное изменение в научной картине мира – был открыт феномен самоорганизации – процесса упорядочивания в системе за счет внутренних факторов.

Все процессы, протекающие в материальных системах, могут быть подразделены на два типа:

-процессы, протекающие в замкнутых системах, ведущие к установлению равновесного состояния, которое при определенных условиях стремится к максимальной степени неупорядоченности или хаоса;

- процессы, протекающие в открытых системах, в которых при определенных условиях из хаоса могут самопроизвольно возникать упорядоченные структуры, что и характеризует стремление к самоорганизации.

Для процессов первого типа характерны равновесность и линейность. Главными характеристиками второго типа процессов, является неравновесность и нелинейность. Все природные процессы неравновесны и нелинейны. Именно их синергетика рассматривает в качестве предмета своего изучения. Постулирование универсальности неравновесных и нелинейных процессов позволяет ей претендовать на статус общеметодологической дисциплины, сопоставимой с теорией систем и кибернетикой[19].

Примерами самоорганизации могут служить образование сотовой структуры в подогреваемой снизу жидкости (т.н. ячейки Бенара), кристаллизация некоторых веществ. И. Пригожин и И.Стенгерс объясняют этот процесс следующим образом. Пока система находится в состоянии термодинамического равновесия, ее элементы ведут себя независимо друг от друга и не способны создать упорядоченную структуру. Но если эта система под воздействием энергетических взаимодействий с окружающей средой переходит в неравновесное «возбужденное» состояние, ситуация меняется. Элементы такой системы начинают действовать согласованно. Возникает некоторая структура, обладающая чувствительностью к внешним воздействиям[20]. Именно «совместное действие» элементов структур и является тем феноменом, который характеризует процессы самоорганизации.

Проблемой самоорганизации любых материальных систем занимается научная дисциплина – синергетика.

Ее основателями являются Г. Хакен и И. Пригожин[21]. Как пишет Г. Хакен, ее принципы распространяются «от морфогенеза в биологии, некоторых аспектов функционирования мозга до флаттера крыла самолета, от молекулярной физики до космических масштабов эволюции звезд, от мышечного сокращения до вспучивания конструкций»[22].

Несложно себе представить, какое огромное влияние оказывает синергетика на другие науки. Так она позволяет подойти к решению вопроса: почему вопреки действию закона возрастания энтропии, который характеризует естественное стремление материальных систем к состоянию теплового равновесия и беспорядку, окружающий нас мир демонстрирует высокую степень организации и порядка. М. Эйген, опираясь на исследования И. Пригожина, развил принципиально новую теорию биогенеза[23].