Реферат: Хаос и порядок 2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ЧИТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ЧитГУ)

Институт переподготовки и повышения квалификации

Кафедра международного права и международных отношений

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»

ВАРИАНТ № 2

Тема: «Хаос и порядок»

Выполнил: студент

Дондокова Е.В., гр. ЮВ-09-1,

№ Проверил:___________

ЧИТА - 2010

ПЛАН:

Введение ………………………………………………………………3

1. Хаос как основа порядка…………………………………………….5-4

2. Естественные процессы………………………………………………5-7

3. Хаос и порядок……………………………………………………….8

4. От порядка к хаосу…………………………………………………..9

5. Характеристика хаоса и порядка…………………………………..10-12

6. Порядок и хаос: механизм самоорганизации……………………..12-14

Заключение…………………………………………………………...15-16

список литературы…………………………………………………...17

Введение.

Наш мир, всё, что доступно в нём наблюдению претерпевают непрерывные изменения – мы наблюдаем его непрекращающуюся эволюцию. Все подобные изменения происходят за счёт сил внутреннего взаимодействия, во всяком случае, никаких внешних по отношению к нему сил мы не наблюдаем. Согласно принципу Бора, существующим мы имеем право считать лишь то, что наблюдаемо или может быть сделано таковым. Следовательно, подобных сил не существует. Таким образом, всё, что происходит вокруг нас, мы можем считать процессом самоорганизации, то есть процессом, идущим за счёт внутренних стимулов, не требующих вмешательства внешних факторов, не принадлежащих системе. К числу таких процессов относится также и становление и действие Разума, ибо он родился в системе в результате её эволюции.

Природа – сложная система, для которой характерны неравновесные состояния. Человек должен всячески стремиться обеспечить совместную эволюцию природы и общества.

Итак, весь процесс эволюции системы – процесс самоорганизации. Мир всё время меняется. Мы не можем утверждать, что процесс самоорганизации направлен на достижение состояния равновесия (под которым понимается абсолютный хаос), у нас нет для этого опытных оснований, гораздо больше данных для утверждения обратного - мир непрерывно развивается, и в этом изменении просматривается определённая направленность, отличная от стремления к равновесию.

В процессе самоорганизации происходит непрерывное разрушение старых и возникновение новых структур, новых форм организации материи, обладающих новыми свойствами.

1. Хаос как основа порядка

Хаос, понятие окончательно оформившееся в древнегреческой философии - это трагический образ космического первоединства, начало и конец всего, вечная смерть всего живого и одновременно принцип и источник всякого развития, он неупорядочен, всемогущ и безлик.

Рассмотрим кинетическую энергию совокупности частиц. Если вдруг окажется, что все частицы движутся в одном и том же направлении с одинаковыми скоростями, то вся система, подобно теннисному мячу, будет находится в состоянии полета. Система ведет себя в этом случае аналогично одной массивной частице, и к ней применимы обычные законы динамики, такое движение называется движением центра масс.

Существует, однако, и другой вид движения. Можно представить себе, что частицы системы движутся не упорядоченно, а хаотически: полная энергия системы может быть той же самой, что и в первом случае, но теперь отсутствует результирующее движение, поскольку направления и скорости движения атомов беспорядочны. Если бы мы могли проследить за какой-либо отдельной частицей, то увидели бы, что она проходит небольшое расстояние вправо, затем, соударяясь с соседней частицей, смещается немного влево, снова соударяется и т. д. Основная черта этого вида движения состоит в отсутствии корреляциимежду движениями различных частиц; иными словами, их движения некогерентны (неупорядочены).

Описанное случайное, хаотическое, некоррелированное, некогерентное, неупорядоченное движение называется тепловым движением. Очевидно, понятие теплового движения неприменимо к отдельной частице, поскольку бессмысленно говорить о некоррелированном движении одной частицы. Иными словами, когда мы переходим от рассмотрения движения отдельной частицы к системам многих частиц и при этом возникает вопрос о наличии корреляций в их движениях, мы по существу переходим от обычной динамики в новую область физики, которая называется термодинамикой.

Итак, существует два вида движения частиц в сложных системах: движение может быть когерентным (упорядоченным), когда все частицы движутся согласованно (“в ногу”), или, напротив, неупорядоченным, когда все частицы движутся хаотически.

2. Естественные процессы

Естественное стремление энергии к рассеянию определяет и направление, в котором происходят физические процессы в природе. Под этим понимается рассеяние энергии в пространстве, рассеяние частиц, обладающих энергией, и потеря упорядоченности, свойственное движению этих частиц. Первое начало термодинамики в принципе не отрицает возможности событий, казалось бы противоречащих здравому смыслу и повседневному опыту: например, мяч мог бы начать подскакивать за счет своего охлаждения, пружина могла бы самопроизвольно сжаться, а кусок железа мог бы самопроизвольно стать более горячим, чем окружающее пространство. Все эти явления не нарушили бы закона сохранения энергии. Однако в действительности ни одно из них не происходит, поскольку нужная для этого энергия, хотя и имеется в наличии, но недоступна . Если не принимать всерьез существующий в принципе, но чрезвычайно небольшой шанс, можно смело утверждать, что энергия никогда не может сама по себе локализоваться, собравшись в избытке в какой-либо небольшой части Вселенной . Однако, если бы даже произошло, еще менее вероятно, что подобная локализация была бы упорядоченной.

Естественные процессы - это всегда процессы, сопровождающие рассеяние, диссипацию энергии. Отсюда становится ясным, почему горячий объект охлаждается до температуры окружающей среды, почему упорядоченное движение уступает место неупорядоченному и, в частности, почему механическое движение вследствие трения полностью переходит в тепловое. Столь же просто осознать, что любые проявления асимметрии, так или иначе сводятся к рассеянию энергии. Проявление любых диспропорций в организационной структуре объекта приводит к образованию асимметрии как по отношению к окружающей среде, так и для самой структуры в частности, это может привести к увеличению потенциальной энергии или, при большом скоплении этой энергии, к распаду системы, как противоречащей законам природы (общества).

Организация создается из хаоса (общества) одним или несколькими возбужденными атомами (предпринимателями) и в хаос проваливается при ликвидации. Естественные, самопроизвольно происходящие процессы - это переход от порядка к хаосу.

Газ — это облако случайно движущихся частиц (само название “газ” происходит от того же корня, что и “хаос”). Частицы мчатся во всех направлениях, сталкиваясь и отталкиваясь друг от друга после каждого столкновения. Движения и столкновения приводят к быстрому рассеиванию облака, так что вскоре оно равномерно распределяется по всему доступному пространству. Теперь существует лишь ничтожно малый шанс, что все частицы газа когда-нибудь спонтанно и одновременно вновь соберутся в угол сосуда, создав первоначальную конфигурацию. Разумеется, их можно собрать в угол с помощью поршня, но это означает совершение работы, следовательно, процесс возврата частиц в исходное состояние не будет самопроизвольным.

Ясно, что наблюдаемые изменения объясняются склонностью энергии к рассеянию. Действительно, теперь состояние возбуждения атомов оказалось физически рассеянным в пространстве вследствие спонтанного рассеяния атомов по объему сосуда. Каждый атом обладает кинетической энергией, и потому распространение атомов по сосуду приводит и к распространению энергии.

3.Хаос и порядок

Хаос и порядок - понятия, которые играют существенную роль в Физике открытых систем. Понятие - хаос - играло существенную роль уже в мировоззрении философов Древности, в частности, представителей школы Платона.
Не вдаваясь в детали, отметим лишь два сформулированных ими положения, которые сохраняют свое значение и по сей день.
По представлениям философов Древности - хаос - состояние материи, которое остается по мере устранения возможностей проявления ее свойств.
С другой стороны, из хаоса возникает все, что составляет содержание мироздания, т.е. из хаоса может рождаться порядок.
В физике понятие - хаос - и - хаотическое движение - является фундаментальными, но все же, недостаточно четко определенными. Действительно, согласно Больцману, наиболее хаотическим является движение в состоянии равновесия. Хаотическим, однако, называется и движение, далекие от равновесия. Это, например, - движения - в генераторах шума, предназначенных для подавления сигналов.
Непреднамеренная и бесцельная деятельность хаоса переводит мир в состояния, характеризующиеся все большей вероятностью. На этой основе можно объяснить не только простые физические изменения (скажем, охлаждение куска металла), но и сложные изменения, происходящие при превращениях вещества. Но вместе с тем мы обнаружили, что хаос может приводить к порядку. Если дело касается физических изменений, то под этим понимается совершение работы, в результате которой в свою очередь могут возникать сложные структуры, иногда огромного масштаба. При химических изменениях порядок также рождается из хаоса; в этом случае, однако, под порядком понимается такое расположение атомов, которое осуществляется на микроскопическом уровне. Но при любом масштабе порядок может возникать за счет хаоса; точнее говоря, он создается локально за счет возникновения неупорядоченности где-то в ином месте. Таковы причины и движущие силы происходящих в природе изменений.

4.От порядка к хаосу

В физической картине мира до 70-х годов XX века царствовали два закона классической термодинамики. Первый закон термодинамики (закон сохранения и превращения энергии) фиксировал всеобщее постоянство и превращаемость энергии. Закон констатировал, что в замкнутой системе тел нельзя ни увеличить, ни уменьшить общее количество энергии. Этот закон утверждал независимость такого изменения энергии от уровня организации животного, человека, общества и техники. Второй закон термодинамики выражает направленность перехода энергии, именно переход теплоты от более нагретых тел к менее нагретым. Иногда этот закон формулируют так: тепло не может перетечь самопроизвольно от холодного тела к горячему. Этому могут способствовать только затраты дополнительной работы.

В соответствии с классическими физическими представлениями в замкнутой системе происходит выравнивание температур, система стремится к своему термодинамическому равновесию, порядку, соответствующему максимуму энтропии. В физической картине мира принцип возрастания энтропии соответствует одностороннему течению явлений, т. е. в направлении хаоса, беспорядка и дезорганизации. В мире постоянно идет процесс возникновения нового, эволюции и развития разного рода систем. Согласно эволюционной теории Дарвина, живая природа развивается в направлении усовершенствования и усложнения всё новых видов растений и животных. В обществе наблюдается процесс социального творчества, т. е. созидания нового. Спрашивается, как из всеобщей тенденции к энтропии, дезорганизации может появиться « порядок» в живой природе и социуме. Возникновение нового казалось невероятным чудом.

Ответить на вопрос, как происходит эволюция и возникновение в природе, как происходит организация порядка из хаоса, «решила» новая наука синергетика (совместно с новой неравновесной термодинамикой, теорией открытых систем).

Синергетика (греч. «синергетикос» — совместный, согласованно действующий) — наука, целью которой является выявление, исследование общих закономерностей в процессах образования, устойчивости и разрушения упорядоченных временных и пространственных структур в сложных неравноценных системах различной природы (физических, химических, биологических, экологических и др.).

Классическая термодинамика в своем анализе систем отвлекалась от их сложности и проблем взаимосвязи с внешней средой. По существу, она рассматривала изолированные, закрытые системы. Но в мире есть и открытые системы, которые обмениваются веществом, энергией информацией со средой. В открытых системах тоже возникает энтропия, происходят необратимые процессы, но за счет получения материальных ресурсов, энергии и информации система сохраняется, а энтропию выводит в окружающую среду. Открытые системы характеризуются неравновесной структурой. Неравновесность связана с адаптацией к внешней среде (система вынуждена изменять свою структуру), система может претерпевать много различных состояний неопределенность и т. д. Переход от термодинамики равновесных процессов, к анализу открытых систем ознаменовал крупный поворот в науке, многих отраслях научных знаний. В открытых системах обнаружен эффект самоорганизации, эффект движения от хаоса к порядку.

Конечно, феномен перехода от хаоса к порядку, упорядочения ученые знали и до этого. В качестве примеров организации порядка из хаоса в неживой природе можно привести авторегуляцию, принцип наименьшего действия и принцип Ле-Шателье. Было открыто самопроизвольное образование на Земле минералов с более сложной кристаллической решеткой. В химии известны процессы, приводящие к образованию устойчивых структур во времени. Примером является реакция Белоусова-Жаботинского, где раствор периодически меняет свой цвет от красного к синему в зависимости от концентрации соответствующих ионов.

В физике явления самоорганизации встречаются от атомных объектов и кончая галактическими системами. Появление лазера – организация порядка из хаоса. Атомы, внедренные в лазер, могут возбуждаться действием энергии извне, например, путем освещения. Если внешняя энергия недостаточна, лазер работает как радиолампа. Когда же она достигает мощности лазерной генерации, атомы, ранее испускавшие волны хаотично и независимо, начинает излучать один громадный цуг волн длиной около 300 000 км. Выделяя при этом очень большую энергию, передаваемую на большие расстояния. Атомная антенна начинает резонировать, все атомы начинают излучать согласованно, и волны совершают как бы одно коллективное движение.

Биологические и социальные системы поддерживают упорядоченные состояния, несмотря на возмущающие влияния окружающей

5.Характеристика хаоса и порядка

Говоря о методологической и исторической судьбе понятий "хаос" и "порядок", мы можем отметить следующий парадокс: являясь наиболее древними обобщающими первообразами, матрицами мироописания, известными еще со времен мифов и космогонии, и находя впоследствии применение в самых разных науках, эти понятия, тем не менее, так и не обрели до сих пор своей терминологической четкости. Специфика и объемы этих понятий не были строго определены ни в одной из использующих их наук (к примеру, в современной физике используются более десяти характеристик хаоса: молекулярный хаос. термодинамический хаос, диффузный хаос, диссипативный хаос, детерминированный хаос, турбулентный хаос и др). До сих пор не ясны границы применимости этих понятий и специфика их "преломления" при переходе из одних познавательных сфер в другие. В настоящие время это, скорее, даже не понятие, а некие понятийные пространства, где сопрягаются и пересекаются интуитивные представления, культурно-смысловые контексты, конкретно-научные интерпретации и их философское осмысление.

Можно сказать, что в истории науки речь шла не об изучении феноменов хаоса и порядка как таковых, а об исследовании отдельных атрибутивных характеристик этих феноменов. Так, в естественнонаучном плане (в первую очередь, в термодинамике) соотношение хаоса и порядка определялось и измерялось ростом энтропии как показателем раз упорядоченности. Другими научными направлениями, проявляющими особый интерес к проблемам хаоса и порядка, были социология и общенаучные концепции (кибернетика, общая теория систем), в которых хаос и порядок сопрягались с развитием социальных систем разного уровня. Именно благодаря последним двум направлениям (аккумулирующим в своем методологическом становлении наработки современного им уровня естествознания) сложилась целая система понятийных антиномий, в рамках которых определялись основные параметры (атрибуты) порядка как организации: равновесность - неравновесность, открытие -закрытие системы, устойчивость - неустойчивость, динамика - гомеостаз, единообразие -разнообразие, симметрия - асимметрия, линейность - нелинейность, актуализация потенциальность, предсказуемость - непредсказуемость.

Исследуя эволюцию этих научных направлений, мы выявили в ней определенную тенденцию - тенденцию смены теоретических моделей образов порядка. Первая модель равновесного классического порядка (где доминирующими атрибутами упорядочения выступают устойчивость, стационарные состояния, гомеостаз, предсказуемость) представлена в классической социологии, классической кибернетике и системном подходе. Вторая модель неравновесного (неклассического) порядка, где доминирующими атрибутами упорядочения являются неустойчивость, изменчивость, непредсказуемость, связана с появлением более поздних концепций энтропийно-информационного подхода, кибернетики второго порядка, теории социальной энтропии, новейшиих системных теорий.

Однако в результате перечисленных теоретических разработок сложились крайне противоречивые, порой взаимоисключающие представления о характере порядка в сложных системах и о роли хаоса в процессе порядкообразования.

6.Порядок и хаос: механизм перехода (самоорганизац ия)

Первый вопрос, который возникает при изучении закономерностей самоорганизации, состоит в том, как она совершается. Богатейший опыт социального развития на протяжении нескольких тысячелетий однозначно свидетельствует в пользу того, что социальная самоорганизация выступает как чередование двух исключающих друг друга процессов - иерархизации и деиерархизации . Иерархизация представляет собой последовательное объединение элементарных диссипативных структур в диссипативные структуры более высокого порядка; деиерархизация — последовательный распад сложных диссипативных структур на более простые. Практически это про­является, в частности, в периодическом образовании грандиозных империй и их после­дующем катастрофическом распаде. Однако подобная картина наблюдается не только в сфере политических, но и любых других социальных институтов. В сфере поли­тической жизни этот процесс выглядит более драматически и поэтому привлекает к себе особое внимание.

Более углубленный анализ этих процессов показывает, что они могут протекать в разных направлениях: диссипативные структуры могут объединяться в разной после­довательности и по разным правилам, в результате чего могут возникать иерархи­ческие системы разного типа. Аналогичная картина наблюдается и в случае деиерар хизации: сложная диссипативная структура может распадаться на более простые разными способами, в результате чего в роли элементарных структур также могут выступать диссипативные структуры разного типа.

Тем не менее, спектр направлений, в которых может протекать иерархизация или деиерархизация, отнюдь не произволен: он задается природой той системы, которая претерпевает указанную эволюцию, и характером внешней среды. Другими словами, он определяется бифуркацией - разветвлением старого качества на конечное мно­жество вполне определенных потенциально новых качеств. Это так называемая нелинейность первого рода, которая придает процессу самоорганизации с самого начала неоднозначный ("стохастический") характер. Переход социальной системы от одного состояния к другому требует выбора из множества возможных новых структур какой-то одной. Поэтому на место традиционного динамического детерминизма (в духе П. Д ал ласа) приходит существенно новый "стохастический" или вероятностный детер­минизм (цепочка бифуркаций и последовательность актов выбора).

Картина самоорганизации этим не ограничивается. Цепочка бифуркаций может не только увести самоорганизующуюся систему от исходного состояния, но и вернуть ее в это состояние. Для конкретной системы, взаимодействующей с конкретной средой, существует свой аттрактор - предельное состояние, достигнув которого, система уже не может вернуться ни в одно из прежних состояний. В существовании ат­тракторов легко убедиться, наблюдая как иерархизацию, так и деиерархизацию. Процесс иерархизации в условиях взаимодействия с внешней средой не может продолжаться бесконечно: достигнув некоторого предельного состояния ("простой аттрактор"), он останавливается. То же самое происходит и с процессом деиерар­хизации: распад системы заканчивается, достигнув некоторого предельного состояния ("странный аттрактор").

С этой точки зрения диссипативная структура претерпевает множество бифур­каций, как бы балансируя между простыми и странными аттракторами. Если за исходную систему отсчета принять состояние, в котором реальность подвергается не иерархизации, а деиерархизации, то процесс самоорганизации примет форму чере­дования дифференциации и интеграции социальной реальности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Порядок предстает как живой, развивающийся процесс - становящийся, но не ставший. Поэтому следует говорить о разных закономерностях и характеристиках (атрибутах) порядка и хаоса на разных этапах порядкообразования - в период зарождения порядка и в период сохранения этого порядка.

Синергетическая интерпретация порядка как процесса позволяет примирить обозначенные нами противоречия в понимании порядка и хаоса, сложившиеся в науке к середине нашего столетия. Становится ясно, что перед нами не столько различные образы (модели) порядка, сколько взаимодополняющие характеристики различных фаз единого процесса порядкообразования.

В мифологическом сознании миропорядок также предстает как процесс становления -космогенеза, рождения Космоса из Хаоса. Древний образ Небытия (первородного Хаоса) как бесформенного первоначала всех мировых структур порядка можно рассматривать как метафорический аналог современного понимания нелинейной среды, в которой в потенции в непроявленном виде содержится весь спектр возможных форм (структур-аттракторов эволюции).

Синергетическая модель порядкообразования, как интегративная и универсальная в современном мироописании, позволяет придать новую трактовку многим социальным процессам и феноменам, в частности, разрешить многовековую дилемму о характере социального порядка.

Те социальные процессы, которые в обыденном сознании отождествляются с беспорядком, деструкцией (усиление социальной неоднородности, экономической и политической дифференциации, борьба противоположных общественных сил, стремительная социальная динамика и т.п.), есть не исчезновение порядка, но, напротив, показатель тенденции зарождения нового порядка. Те же социальные процессы, которые обычно связывают с проявлениями социального порядка (рост социальной однородности, устойчивая социальная иерархия, централизм и авторитаризм, отсутствие кардинальных перемен и т.п.), есть не столько "вечный образ порядка", сколько временный этап сохранения порядка в социальной системе, который неизбежно уступит место следующему этапу исторического процесса социального порядкообразования.

Список использованной литературы.

1. Климонтович Ю.Л. Статистическая теория открытых систем. М.: Янус, 1995

2. Основы философии В.А. Канке, М.-2000г.

3. Основы философии В.Г. Горбачев, М.-1998

4. Основы философии П.С. Гуревич, М.-2000 г.

5. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант – М.: Прогресс, 1994

6. Теоретическая физика. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Т.5, Статистическая физика. Часть 1 – М.: Наука, 1988

7. Теоретическая физика. Т.3, Квантовая механика. Нерелятивистская теория Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. , М.: Наука, 1990

8. Философия А.Г.Спиркин, М.-2001г.

9. Философия под ред Т.Г. Кириленко, М.-2002г.

10. Философия под ред. В.Г. Кузнецова, М.-1999г.