Бул монгорафияда өзүн өзү уюштурган системалар жана процесстер жөнүндө, буларды изилдеген илим – синергетика жөнүндө, илимий – популярдуу түрдө кеңири маалымат берилет. Синергетика менен өзүн өзү уюштурган системалардагы баш аламандык же хаос кубулуштарын изилдөө тыкыз байланышта жана бул аркылуу турбулентиктин сырларын тапса болот деген илимий багыт азыркы учурда кеңири изилденип жатат.
Синергетикалык системалардын бирден бир маанилүү касиеттеринин бири булардын сезбестик касиети, анткени бул системалардагы туруктуулугу жана өзгөрүштүүлүгү ушул касиет менен байланыштуу. Сезбестиги төмөн болгондо мындай системаларда бифуркация кубулушу болуп система өзүнүн турпатын жоготот жана бардык негизги ага таандык касиеттерин жоготуп башка турпаттуу системага айланат.
Синергетикалык системалардын сезбестигин жана бифуркацияларын изилдеш үчүн топологиялык сезбестик теориясын жана методун бул китептин автору негиздеген жана китепте берилген.
Учебное пособие создано в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по гуманитарным направлениям подготовки (квалификация бакалавр). В учебном пособии рассмотрены вопросы истории науки и культуры через научные картины мира. Используется системный подход, идеи синергетики и эволюционизма, что способствует формированию целостного физического мировоззрения. Основные понятия, концепции и законы даны в развитии, показано развитие процесса познания на основе научного опыта человечества.
Систематически изложена теория самоорганизации при кооперативном поведении сильно неравновесных физических, химических и биологических систем. Подробно рассмотрены свойства автоволн и диссипативных структур в активных средах, а также динамические модели хаоса, которые описывают процесс турбулизации таких структур. Особое внимание уделено новым методам аналоговой обработки информации с помощью распределенных активных сред и нейроноподобных сетей.
Для студентов, аспирантов и специалистов в области физики сильно неравновесных систем, биологической и химической физики, физической информатики.
Лекции по синергетике для студентов-биологов. Излагаются принципы самоорганизации материи в неживых и биологических системах. Раскрывается содержание бифуркаций и катастроф, детерминированного хаоса, фрактальной структуры биосистем.
Учебное пособие составлено на основе курса лекций для студентов кафедры клеточной биологии Дальневосточного государственного университета, читаемого автором в течение нескольких лет, и представляет собой адаптированное для биологов, упрощенное и иллюстрированное изложение основных идей нелинейной науки (нередко называемой синергетикой), включающее теории бифуркаций и катастроф, детерминированного (динамического) хаоса, фрактальную
геометрию и теорию самоорганизации. Предназначено для биологов – как студентов, так и всех интересующихся общими закономерностями процессов самоорганизации в неживых и живых системах и применением подходов междисциплинарной нелинейной науки в биологии.
Проведен литературный обзор и некоторые эксперименты, иллюстрирующие изменения состава, структуры и свойств марганцовистых сплавов, обусловленные иерархически согласованными превращениями в системе возбужденных атомов в условиях экстремальных воздействий. Предлагается рассмотрение изменений в системе возбужденных атомов на различных масштабных уровнях, включая ядерные превращения.
Какую науку «популяризирует» Филип Болл? Самую что ни есть актуальную — науку о нас самих, людях, о нашем поведении, о нашем взаимодействии, о том, как из этого взаимодействия возникают различные социальные структуры и само человеческое общество. Но это не привычный нам блок социальных наук, которые многие читатели если и признают науками, то лишь на словах. Недаром на первое место в названии книги вынесены слова «критическая масса», которые сразу задают естественно-научный тон. Итак, книга Филипа Болла — о так называемой социальной физике, о применении моделей естественных наук, математики, физики, химии, биологии, к описанию социальных явлений. И не только о применении, но и о применимости и границах этой применимости. Это приятно отличает книгу Ф. Болла от творений многих восторженных апологетов той или иной новомодной концепции, преподносящих ее как истину в последней инстанции и универсальный закон мироздания. Как тут не вспомнить высказывание Вольфганга Паули: «Если теоретик говорит об «универсальном», это означает чистую бессмыслицу». Ф. Болл и не говорит, он просто описывает различные модели, их исходные положения и следствия, подчас неожиданные, и предлагает читателю поразмышлять вместе с ним о том, насколько нарисованная моделью картина соответствует окружающему нас миру и нашему представлению о нем, что, согласитесь, не всегда одно и то же.
Такой взвешенный подход обусловлен жизненной историей и профессиональным опытом Ф. Болла, поэтому скажем несколько слов о самом авторе (более подробное описание, включая интервью с Ф. Боллом, см.2). Филип Болл был удостоен степени бакалавра по биологии в Оксфорде и защитил кандидатскую диссертацию по физике в Бристольском университете. В течение десяти лет он работал редактором отдела физики журнала «Nature», а также публиковал научно-популярные статьи в разных изданиях. Диапазон его тем чрезвычайно широк — от биохимии до квантовой физики и материаловедения, от космологии до молекулярной биологии. Сейчас 45-летний писатель и научный журналист работает в «Nature»
В статье исследуется глобальная эволюция мирового сообщества как единой самоорганизующейся и саморазвивающейся системы (Мир-Системы) и выявляются основные характеристики и закономерности этой эволюции. При этом внимание фокусируется на рассмотрении цикличности эволюции, периодизации глобальной истории человечества, росте сложности и рождении технологических, социальных и культурных инноваций в результате прохождения кризисов. Исследование строится как междисциплинарное и опирается на результаты математического моделирования. Подробно анализируются модели И.М. Дьюконова, С.П. Капицы, М. Кремера и С.П. Курдюмова, а также модель макроэволюции Мир-Системы Л.Е. Гринина, А.В. Коротаева, С.Ю. Малкова. Эволюция мирового сообщества рассматривается как этап универсального (глобального) эволюционного процесса, начавшегося с Большого взрыва и приведшего к возникновению жизни и появлению человека. Развитие Мир-Системы в режиме с обострением приводит к сильнейшему расслоению общества, к усилению неустойчивости и неравномерности развития стран и территорий, к распаду сложных геополитических структур, к угрозе коллапса цивилизации. В качестве позитивной альтернативы в статье обрисовываются возможности управления будущим и выбора благоприятного пути развития человечества, основанного на понимании принципов коэволюции природы и человечества и коэволюции сложных геополитических структур мира.
В статье рассмотрены динамические системы и их свойства. В качестве общего основания предложено представление о динамической системе как циклическом движении характеризующееся постоянным возвращением к некому начальному этапу. Рассмотрены этапы жизненных циклов таких систем.
В статье исследуются наиболее острые глобальные процессы, представляющие вполне реальную угрозу выживанию современной цивилизации. Отмечается, что все фактологические источники информации – СМИ (средства массовой информации), научно-популярные журналы и книги и, тем более, научные работы и книги, различаясь по степени достоверности и глубины, едины в главном: фактов ухудшения ситуации все больше, надежды на быстрое решение проблем все меньше. Естественнонаучный подход опирается на свой основной и наиболее объективный критерий истины – эксперимент. В статье отмечается, что корень появления и развития глобальных проблем связан с неспособностью человеческого мозга прогнозировать поведение сложных нелинейных систем. К счастью, математические модели и физические законы позволяют человеку разобраться в сути современных проблем и достаточно обоснованно предсказать наше ближайшее будущее при сохранении имеющихся тенденций развития. Делаются и базовые рекомендации по выходу из кризиса.