Сложные системы

В последние годы возникло новое перспективное общенаучное направление по исследованию процессов самоорганизации в сложных открытых системах Природы и Общества. Под открытыми системами принято понимать системы, способные обмениваться с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Открытость в сочетании с аккумулятивностью и внутренней резонансностью системы приводит к активизации внутренних процессов самоорганизации и усложнению структуры, что и составляет суть ее эволюции.

Предложена общая характеристика планетарных систем. Рассмотрены общеизвестные теплые источники эволюции. Предложен новый тип источника тепла - вариации кинематических параметров в динамической системе. Обоснована несостоятельность перовскит-постперовскитовой модели тепла. Приведены расчеты моментов инерции относительно границы D на Земле (выше и ниже). Различие их в 9 раз позволяет утверждать, что именно за счет проскальзывания верхних слоев при вариациях скорости вращения Земли происходит выделение тепла через вязкое трение. Это тепло является основой конвекции мантии и тетоники литосферных плит.

Работа посвящена анализу путей развития теории самоорганизации для мира сложных систем. Это связано с тем, что современное миропонимание базируется на понятиях сложного мира и соответственно на взаимодействиях сложных систем, таких как нелинейность, неравновесность и хаотическое состояния в процессе эволюции. В работе кратко изложены не только все типы самоорганизации известные на данное время, но и отражена степень участия авторов в этой теме. Кроме этого отдельно рассмотрен новый тип кумулятивной самоорганизации.

Кратко изложены основные понятия нелинейной динамики, такие как эволюция, бифуркации, автоволны, неустойчивость, фракталы, хаос, динамический хаос.

В статье представлена краткая история формирования представлений по категории «сложность». Показаны современные толкования термина в различных науках. Наиболее полно изложен системный подход к пониманию сложности.

Обсуждена неактуальность идей, выдвигаемых ранее об источниках эндогенного тепла Земли. Показана некорректность новой модели перовскит-постперовскитового фазового перехода для границы D. В свете новых представлений нелинейной динамики, предложены новые подходы, имеющие более широкое применение для любых планетарных систем. Рассмотрена роль вязко - пластичного трения на эндогенное выделение тепла на границе D при различии моментов инерции для двухслойной модели Земли в условиях вариаций скорости вращения. Проведен анализ опубликованных данных по спутникам Юпитера о следах эндогенной активности на их поверхностях. Выдвинута идея о роли вариаций кинематических параметров (нутации и прецессии вращения, эксцентриситета обращения) на эндогенные проявления на их поверхностях как обязательном свойстве нелинейных планетных систем. Это позволяет в дальнейшем подойти к объяснению новейших исследований ученых NASA по спутниковым данным об избытке инфракрасного излучения планет-гигантов в Солнечной системе.

Проведен анализ роли бифуркационных или структурно-фазовых переходов в эволюции сложных систем с помощью феноменологического алгоритма и формализованных понятий адаптивности и устойчивости. Показано, что алгоритм позволяет оценить степень гармоничности перехода и устойчивости нового состояния. Знание особенностей наиболее кризисных зон структурно-фазовых переходов дают возможность малыми энергетическими воздействиями изменить траекторию, темп и конечную цель эволюции различных опасных природных процессов, не допуская их развития до экстремальных состояний. Знание функциональной значимости таких «акупунктурных» точек эволюционных процессов, позволяет управлять ими с минимальными энергетическими затратами в целях превентивной защиты.

Анализируется полифункциональность сложных эволюционирующих систем. Показано, что не только живые объекты, но и различные косные, биокосные системы обладают многочисленными
функциями в общем природном организме. Особенно многочисленными оказались функции систем двойственной сущности – биокосной почвы и биосоциального человека, которые оказываются базовыми объектами изучения полифункциональности систем существующего мира.

В последние годы мировая научная общественность пытается объединить свои
усилия по координации научных исследований в направлении исследования сложных
систем. Так уже в 80-е годы сложилась специальная научная дисциплина, названная
теорией сложности. Наука о сложных нелинейных процессах (Nonlinear Science, Science
of complexity, Science of Chaos) находится сейчас лишь в начальной стадии
стремительного роста, о чем свидетельствует бурное развитие этой отрасли в США.
Проблемы сложных нелинейных систем изучаются во всех крупных университетах
Европы и Америки. Данная работа посвящена анализу различных подходов к
исследованию проблемы сложных систем с современных позиций. Кратко освещены
вопросы становления системного мира. Изложены основы современного понимания
глобального Эволюционизма.

Из уравнений эфира, выведенных на основе законов классической
механики, получены значения энергетических уровней основного и возбужденного состояний
атома водорода, совпадающие с хорошо известными экспериментальными значениями. Показано, почему и каким образом атом водорода в возбужденном состоянии способен поглощать и излучать фотоны, а в основном – только поглощать. Доказано, что кроме основного и возбужденных состояний атом водорода может находиться в гидринном неизлучающем состоянии, что не описывается уравнением Шредингера. Доказано, что переход атома водорода в гидринное состояние должен сопровождаться высвобождением значительного количества энергии. Теоретически подтверждена гипотеза о гидринном происхождении темной материи во Вселенной.

Для сложных закрытых систем химических превращений с идеальным перемешиванием предлагается новый класс квазиградиентных динамических моделей. Эти модели получены на основе потенциально-потокового метода моделирования неравновесных процессов. Сложная химически реагирующая система декомпонуется на простые несопряженные между собой простые подсистемы. На основе функций свободной энергии определяются термодинамические силы, движущие химические превращения в системе и простых подсистемах – химические сродства. Далее, из экспериментальных данных относительно величин восприимчивостей к таким сродствам простых подсистем определяется восприимчивость к сродствам всей системы. Наконец, зная химические сродства и восприимчивость к ним всей системы, можно построить модель системы сложной.

В статье представлены сведения о факторах развития фиброза, источниках и механизме фиброзного перерождения печени (активации клеток Ито, способствующей ремоделированию внеклеточного матрикса печени и избыточному отложению коллагена), возможном участии в фиброгенезе эпителиальных клеток печени, возникающих вследствие эпителио-мезенхимальной трансформации, многоступенчатом процессе сложных клеточных коммуникаций, участвующих в фиброгенезе, и возможности обращения данного процесса. Также в работе представлены различные критерии оценки степени развития фибротического повреждения печени.