Синергетика и ее роль в складывании постнеоклассической модели науки

Самарский государственный  университет

Кафедра теории и истории культуры

 

 

 

 

Синергетика и  ее роль в складывании постнеоклассической  модели науки

 

 

 

Письменная  работа по курсу

«История науки»

студентки 3 курса, группы 15301.10,

специальности «Культурология»

Эльтерман Софьи  Михайловны

 

 

 

Самара 2011

Структура

1. Введение
2. Глава 1. Что такое синергетика?

2.1.Понятие синергетики

2.2. Предмет синергетики, ее задачи и цели

2.3. Причины возникновения синергетики

3. Глава 2. Роль синергетики в складывании постнеоклассической модели науки.
4. Заключение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В последние  время можно наблюдать стремительное  повышение интереса к такому междисциплинарному направлению, как "синергетика". По данной тематике написаны сотни статей, издаются учебники и солидные монографии, проводятся многочисленные международные конференции. 

Характеризуя  синергетику как междисциплинарное  направление исследований, среди  прочих ее отличительных черт, обычно отмечают, что это новое, молодое, недавно возникшее, “становящееся” направление научного поиска. И действительно, если связывать дату рождения синергетики с началом 70-х годов нашего века, когда появились работы Германа Хакена, который ввел термин “синергетика” в научную литературу, то срок ее существования выглядит сравнительно небольшим. Однако уже с этой точки зрения философско-методологическое, мировоззренческое осмысление синергетики – задача актуальная, коль скоро нас интересуют особенности современной постнеклассической науки, ее “человекоразмерность” (В.С.Степин), те новые и новейшие тенденции ее развития, которые именно в синергетике находят свое наиболее отчетливое выражение. 

Для нашего черезвычайно уплотненного, насыщенного событиями, исторического времени, времени  быстрых качественных перемен, широкомасштабных технологических инноваций, социальных, национальных кризисов и конфликтов, глобальных сдвигов и потрясений, сопутствовавших раcпаду биполярного мира времен холодной войны, последние тридцать лет – это целая новая эпоха, “ эпоха бифуркации ” (Э.Ласло), если пользоваться языком самой синергетики. За это время синергетика уже не раз оказывалась “на развилке дорог” междисциплинарной и кросскультурной эволюции, пленяя своей новизной и переоткрытием традиции в науке и культуре не только физиков, биологов и математиков, но и историков, социологов, психологов, лингвистов, экологов и экономистов, теологов и искусствоведов.

В этом динамически  открытом, коммуникативном и трансдисциплинарном  контексте синергетика переоткрывается  в более широкой и многомерной  исторической перспективе. Возрождая очарование природы и мира, над “расколдовыванием” которых долго и упорно трудился разум классической науки, пытавшийся познать “естественную” природу мира вещей “как они есть на самом деле”, постнеклассическая синергетика обретает новую историчекую глубину. В новой парадигме коммуникативной “нейросинергетики ” в согласии с принципами соответствия, наблюдаемости и дополнительности находят свое место и “синергетика лазера” Г.Хакена, и теория диссипативных стуктур И.Пригожина, понимаемые обобщенно в качестве составных частей “нелинейной науки”, у истоков которой стояли А.Пуанкаре, Л.И.Мандельштам, А.А.Андронов.

Область применения синергетики, которую в большинстве  случаев трактуют весьма произвольно  и обобщенно, охватила различные  области науки. Такая широкая популярность синергетики привела к использованию ставший уже модным термин в самых различных контекстах: синергетический подход к проблемам национальной безопасности, синергетические начала образования и т.д.

В формировании нового мышления в XXI веке синергетика играет большую роль.  При создании картины мира возникает необходимость опираться на научные дисциплины интегрального характера. Последние должны охватывать объекты и субъекты косного

В данном реферате мы попытаемся представить основные идеи синергетики, а также отразить как синегргетика повлияла на современную модель постнеоклассической науки.

Глава 1.Что такое синергетика?

Понятие синергетики.

Синергетика (от греч. synergeia — сотрудничество, содействие, соучастие) — междисциплинарное направление научных исследований, в рамках которого изучаются общие закономерности процессов перехода от хаоса к порядку и обратно (процессов самоорганизации и самопроизвольной дезорганизации) в открытых нелинейных системах физической, химической, биологической, экологической, социальной и др. природы. Термин "синергетика" был введен в 1969 Г. Хакеном. Синергетика как научное направление близка к ряду др. направлений, таких, как нелинейная динамика, теория сложных адаптивных систем, теория диссипативных структур (И. Пригожин). Термин синергетика иногда используется как обобщенное название научных направлений, в рамках которых исследуются процессы самоорганизации и эволюции, упорядоченного поведения сложных нелинейных систем. С. можно рассматривать как современный этап развития идей кибернетики (Н. Винер, У.Р. Эшби) и системного анализа, в т.ч. построения общей теории систем.

 В отличие от системного подхода, где основное внимание акцентируется на связях частей в целом, синергетика исследует причины свойств системы. В системном подходе анализ ведется, как правило, на качественном уровне. Синергетика изучает количественные отношения и параметры.

 

Синергетика занимается исследованием систем, состоящих  из большого (очень большого, огромного) числа частей, компонент или подсистем, другими словами, деталей, сложным образом взаимодействующих между собой.

 

Синергетика —  далеко не единственное научное направление, которое занимается изучением сложных  систем. Вместе с тем, используемые в синергетике понятия делают синергетический подход уникальным, причем не только в концептуальном, но и в операциональном плане. В отличие от других научных направлений, обычно возникавших на стыке двух наук, когда одна наука давала новому направлению предмет, а другая — метод исследования, синергетика опирается на сходство математических моделей, игнорируя различную природу описываемых ими систем.

Одним из разделов синергетики является физика автоматизированных сред и протекающих в них автоволновых процессов. Эти процессы происходят в любых открытых системах (биологических, физических, социальных и т.п.), то есть системах, далеких от термодинамического равновесия, в которых приток энергии осуществляется извне.

Предмет синергетики, ее задачи и цели

Анализ, вскрывающий  причину неожиданного явления, и составляет предмет синергетики.

Метод (или математический аппарат), который используется в  синергетике,— это теория динамических систем.

Сравним системы, существующие в природе, с теми, которые  созданы человеком.

Для существующих в природе систем характерна устойчивость относительно внешних воздействий, самообновляемость, возможность к самоусложнению, росту, развитию, согласованность всех составных частей. Для созданных человеком систем характерны — резкие ухудшения функционирования даже при сравнительно небольшом изменении внешних воздействий или ошибках в управлении.

 

Вывод: нужно  позаимствовать опыт построения организации, накопленный природой, и использовать его в нашей деятельности.

Отсюда вытекает одна из задач синергетики — выяснение  законов построения организации, возникновения упорядоченности. Здесь акцент делается на принципах построения организации, ее возникновении, развитии и самоусложнении.

При решении  самых разных задач от физики и  химии до экономики и экологии создание и сохранение организации, формирование упорядоченности является либо целью деятельности, либо ее важным этапом.

Вопрос об оптимальной  упорядоченности и организации  особенно остро стоит при исследованиях  глобальных проблем — энергетических, экологических, многих других, требующих привлечения огромных ресурсов. Здесь нет возможности искать ответ методом проб и ошибок, а "навязать" системе необходимое поведение очень трудно. Гораздо разумнее действовать, опираясь на знание внутренних свойств системы, законов ее развития. В такой ситуации значение законов самоорганизации, формирования упорядоченности в физических, биологических и других системах трудно переоценить.

 Другая причина, обусловившая создание синергетики, — необходимость при решении ряда задач науки и техники анализировать сложные процессы различной природы, используя при этом новые математические методы.

    Классическая математическая физика (т. е. наука об исследовании математических моделей физики) имела с линейными уравнениями. Формально это уравнения, в которые неизвестные входят только в первой степени. Реально они описывают процессы, идущие одинаково при разных внешних воздействиях. С увеличением интенсивности воздействий изменения остаются количественными, новых качеств не возникает. Область применения линейных уравнений необычайно широка. Она охватывает классическую и квантовую механику, электродинамику и теорию волн. Методы их решения, разрабатывавшиеся в течение столетий, обладают большой общностью и эффективностью.

    Однако ученым все чаще приходится иметь дело явлениями, где более интенсивные внешние воздействия приводят к качественно новому поведению системы. Здесь нужны нелинейные математические модели. Их анализ — дело гораздо более сложное, но при решении многих задач он необходим. Это приводит к формированию широкого фронта исследований нелинейных явлений, к попыткам создать общие подходы, применимые ко многим системам (к таким подходам относится и синергетика). Современная наука все чаще формулирует свои закономерности, обращаясь к более богатому и сложному миру нелинейных математических моделей.

Причины возникновения синергетики

Возникновение синергетики было неоднозначно воспринято научным сообществом. Одни говорили о новой парадигме в естествознании, социальных и гуманитарных науках на базе кооперации фундаментальных наук и их методов; другие не видели в синергетике ничего нового по сравнению с современной теорией нелинейных колебаний и волн; третьи склонялись к мнению, что синергетика  всего лишь объединяющий лозунг и ничего более, и высказывали недоумение по поводу нездорового, по их мнению, ажиотажа, вызванного новым направлением.

 

Столь широкий  разброс мнений связан с некоторыми необычными особенностями синергетики  и ее взаимосвязями с другими  науками.

 

В отличие от наук, возникавших на стыке двух дисциплин, например, физической химии или химической физики, одна из которых предоставляет новой науке предмет, а другая —  метод исследования, синергетика опирается на методы, одинаково приложимые к различным предметным областям, и изучает сложные («многокомпонентные») системы безотносительно к их природе. Ясно, что ученый, который знакомится с синергетикой с позиции той науки, которой он занимается, прежде всего обращает внимание на те ее аспекты, которые наиболее близки основным идеям знакомой ему области знания. Что же касается отличий синергетики от наук «со стажем», то они остаются в тени. Между тем такие отличия существуют. Синергетика обращает внимание на то, что при традиционном подходе остается за рамками рассмотрения. Например, термодинамика и теория информации изучают статику, тогда как для синергетики основной интерес представляет динамика. Неравновесные фазовые переходы синергетических систем, включающие в себя колебания, пространственно-временные структуры и хаос, отличаются несравненно бoльшим разнообразием, чем фазовые переходы систем, находящихся в состоянии теплового равновесия. В отличие от кибернетики, занимающейся разработкой алгоритмов и методов, позволяющих управлять системой так, чтобы та функционировала заданным образом, синергетика изучает самоорганизацию системы при произвольном изменении управляющих параметров. В отличие от теории динамических систем, которая игнорирует флуктуации в точках бифуркации, синергетика занимается изучением стохастической динамики во всей ее полноте в подпространстве зависящих от времени управляющих параметров.

Глава 2. Роль синергетики в складывании  постнеоклассической модели науки.

Вопросом о  влиянии синергетики на структуру  постнеоклассческого мышления занимаются многие современные ученые. Однако мне бы хотелось остановиться на работах В.С. Степина и В. И. Аршинова.

Проанализировав статьи этих авторов, можно выделить несколько основных идей.

Системы, составляющие предмет изучения синергетики, могут  быть самой различной природы  и содержательно и специально изучаться различными науками, например, физикой, химией, биологией, математикой, нейрофизиологией, экономикой, социологией, лингвистикой (перечень наук легко можно было бы продолжить). Каждая из наук изучает "свои" системы своими, только ей присущими, методами и формулирует результаты на "своем" языке. При существующей далеко зашедшей дифференциации науки это приводит к тому, что достижения одной науки зачастую становятся недоступными вниманию и тем более пониманию представителей других наук.

В отличие от традиционных областей науки синергетику  интересуют общие закономерности эволюции (развития во времени) систем любой  природы. Отрешаясь от специфической  природы систем, синергетика обретает способность описывать их эволюцию на интернациональном языке, устанавливая своего рода изоморфизм двух явлений, изучаемых специфическими средствами двух различных наук, но имеющих общую модель, или, точнее, приводимых к общей модели. Обнаружение единства модели позволяет синергетике делать достояние одной области науки доступным пониманию представителей совсем другой, быть может, весьма далекой от нее области науки и переносить результаты одной науки на, казалось бы, чужеродную почву.

Следует особо  подчеркнуть, что синергетика отнюдь не является одной из пограничных наук типа физической химии или математической биологии, возникающих на стыке двух наук (наука, в чью предметную область происходит вторжение, в названии пограничной науки представлена существительным; наука, чьими средствами производится "вторжение", представлена прилагательным; например, математическая биология занимается изучением традиционных объектов биологии математическими методами). По замыслу своего создателя профессора Хакена, синергетика призвана играть роль своего рода метанауки, подмечающей и изучаюшей общий характер тех закономерностей и зависимостей, которые частные науки считали "своими". Поэтому синергетика возникает не на стыке наук в более или менее широкой или узкой пограничной области, а извлекает представляющие для нее интерес системы из самой сердцевины предметной области частных наук и исследует эти системы, не апеллируя к их природе, своими специфическими средствами, носящими общий ("интернациональный") характер по отношению к частным наукам. Физик, биолог, химик и математик видят свой материал, и каждый из них, применяя методы своей науки, обогащает общий запас идей и методов синергетики.