Сложные системы

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.

Предложен и исследован 4D инерционно-поляризационно-квантовый кумулятивно-диссипативный когерентный механизм самозащиты Земли от метеороидов и малых комет. За быстро летящим (10-40 км/с) объектом, в атмосфере Земли, происходит нагрев и интенсивная ионизация воздуха. Более подвижные электроны уходят из области ионизации, тем осуществляют поляризацию плазмы и создание в следе метеороида самокумулирующегося плазмоида. Огромный накопитель - конденсатор электрической и кинетической энергий электронов растёт линейно и пробивается кумулятивной струей (КС) «убегающих» электронов. КС высокоэнергетичных электронов, ведущих себя когерентно, как электромагнитное излучение в лазере, инерционными силами внедряет (фокусирует) энергию, запасённую в плазмоиде, в метеороид и периодически взрывает его кулоновскими силами, разрушая его и ускоряя его части, в том числе и в направлении его движения. Впервые представлен анализ всех ранее неисследованных когерентных и сопровождающих их явлений, обусловленных отражением заряженных частиц кулоновскими «зеркалами» - потенциалами, инерционными силами и нарушением нейтральности плазмы в электроотрицательной атмосфере Земли.

На основе синергетического подхода рассмотрены механизмы зарождения усталостных трещин в титановых сплавах на трёх масштабных уровнях. Показано, что для двух фазовых титановых сплавов процессы самоорганизации накопления повреждений локализуются в α - фазе и на границах структурных элементов на мезо- и макроскопическом масштабном уровне. Возникновение трещин под поверхностью на микроскопическом масштабном уровне связано с переходом материала в сверхпластичное состояние в локальной области материала, в которую диффундируют остаточные газы, что обеспечивает нарушение межатомного взаимодействия при формировании очага разрушения. Обсуждён вопрос о поведении материала в области бифуркации между соседними масштабными уровнями. Рассмотрены причины бимодального распределения усталостной долговечности в области бифуркации и на мезоскопическом масштабном уровне применительно к титановому сплаву ВТ9. На основе бифуркационной усталостной кривой показан путь повышения усталостной долговечности титановых сплавов на макроскопическом масштабном уровне, отвечающей области малоцикловой усталости.

В статье рассмотрены философские и методологические аспекты эволюции учения о геосистемах – географических системах. Обращено внимание на нежелательные тенденции в этой эволюции, проявляющиеся в придании отдельным аспектам учения вида основополагающих принципов. Показана общенаучная диалектическая основа классического варианта учения о геосистемах, в том виде, как оно было разработано его основоположником – академиком В.Б. Сочавой. Подчеркивается несостоятельность разработанных позже и разрабатываемых в настоящий момент частных принципов учения о геосистемах как метанаучной парадигмы, относительная фундаментальность и жизнеспособность классических широко трактуемых, «несовершенных» понятий, позволяющих оперировать ими в широком круге аспектов географического (и не только) познания, в частности, на примере учения о геосистемах.