Синергетичні закономірності.

Як же відбувається процес еволюції від хаосу до порядку, процес виникнення нової структури в системі, процес її самоорганізації? Які умови є необхідними для виникнення дисипативних структур в системі?

По-перше, для цього система повинна бути відкритою, і знаходитися в стані, віддаленому достатньо від точки термодинамічної рівноваги. В таких системах є можливим приток ресурсів ззовні, що компенсує дисипацію в середині системи і забезпечує існування впорядкованого стану. Потреба в нерівноважному стані для початку процесів самоорганізації в системі свідчить про те, що в навколишньому світі основну роль в процесах виникнення порядку відіграє не стійкість, стабільність і рівновага, а нестійкість і нерівновага.

На думку Ізабель Стенгерс переважна більшість оточуючих нас систем - відкриті: вони обмінюються енергією, речовиною, інформацією з навколишнім середовищем.

По-друге, фундаментальною умовою самоорганізації є виникнення точок критичного стану (точок біфуркацій), й посилення в цих точках впливу флуктуацій через значний ріст кореляційної довжини.

• В точці біфуркації кореляційна довжина флуктуацій досягає нескінченності, що означає їхню когерентність і початок нового фазового стану, тобто нової структурної організації системи. І принципово неможливо прогнозувати подальший стан розвитку системи: чи стане він хаотичним, або система перейде на новий, більш високий рівень упорядкованості. В точці біфуркації у системи з'являється «вибір» траєкторії еволюції, в якому присутній елемент випадковості, що приводить до неможливості передбачити подальший розвиток системи. У точці біфуркації система може почати розвиток у новому напрямку, змінити свою поведінку. Прикладом точок біфуркацій у соціумі можуть служити, наприклад, періоди соціальних революцій, моменти економічно-фінансових криз, тощо. Алегоричний образ біфуркації дає картина В.М.Васнєцова «Лицар на розпутті».

По-третє, оскільки дисипативні структури виникають і існують у відкритих системах, де дисипують (розсіюються) потоки ресурсів, що поступають в систему ззовні (енергія, речовина, інформація), то в системі поряд з виробництвом ентропії існує потік від’ємної ентропії ззовні, чи як ще прийнято називати потік «негентропії». Внаслідок дисипації енергії в системі виникає порядок (самоорганізація), а потік негентропії з-за меж системи веде до зменшення ентропії в системі (S-теорема, Ю.Л. Климонтович, 1983), що і є ознакою підвищення ступеня організації системи в цілому.

По-четверте, дисипативні структури виникають тільки в макроскопічних системах, тобто в системах, що складаються з великого числа елементів чи підсистем (атомів, молекул, клітин, людей, тощо). Процеси самоорганізації в таких системах завжди носять кооперативний характер, тобто, до них залучається велика кількість елементів (підсистем) системи.

По-п’яте, опис дисипативних структур на формальному рівні можливий лише за допомогою нелінійних рівнянь для макроскопічних функцій, що описують властивості системи. Для виникнення дисипативних структур нелінійні рівняння повинні допускати при певних значеннях параметрів появу рішень, що мають іншу симетрію, яка притаманна іншим системним процесам (наприклад, в ефекті Релея-Бенара – це перехід від рішень, що описують перенос тепла в рідині за рахунок лише теплопровідності, до рішень, що описують процеси переносу тепла вже за рахунок конвекції).