Хаос и порядок - способ самоорганизации

Хаос разрушителен и созидателен одновременно. Порядок проявляется в хаосе, хаос проявляется в порядке.

Хаос не только фактор разрушения, но и сила, выводящая на аттрактор, на тенденцию самоструктурирования нелинейной среды.

Рисунок слева изображает упорядочивание хаотических вихрей - эффект "цепочек Кармана" (Karman Vortex Street) - двойной ряд вихрей, образующихся позади тела в потоке жидкости.

Видеофайл демонстрирует как хаотические процессы в атмосфере Юпитера приняли упорядоченные формы движения (размер 6,89 Мб).

На снимке справа выделено знаменитое красное пятно - гигантский вихрь, который "живет" в атмосфере Юпитера уже много столетий, а по размеру больше планеты Земля. На следующем снимке красное пятно показано крупным планом.

Хаос конструктивен через разрушительность (структура строится благодаря хаосу) и разрушителен через конструктивность. При этом возникающие сложные структуры метастабильны, а вблизи момента обострения становятся неустойчивыми. Хаос уничтожает ненужное слабое, то, что само вскоре отпадет. Он ускоряет кончину ради создания нового.

С одной стороны, конструктивность и созидательность хаоса проявляется в выходе на аттрактор, на тенденцию самоструктурирования нелинейной среды, проявляясь в разрушении "ненужного", чтобы на этом фоне четко проступила относительно устойчивая структура. Это тенденция к порядку.

С другой стороны, возникшая сложная структура лишь относительно устойчива. Длительное время, вдали от момента обострения, она существует метастабильно, но вблизи момента обострения она имеет тенденцию спонтанно распадаться, ибо становится чувствительной к малым возмущениям, флуктуациям.

У хаоса в нелинейных открытых системах имеется ряд функций. Переводя состояние системы на один из аттракторов, - хаос определяет путь эволюции. Синхронизируя темпомиры, хаос - гармонизирует темпы развития различных фрагментов сложной структуры. Переключая различные режимы развития системы, - хаос переводит от одной относительно устойчивой структуры к другой. Замыкая циклы взаимного переключения режимов размывания (HS-режим) и локализации (LS-режим), - хаос предотвращает распад сложной структуры из-за ее неустойчивости вблизи момента обострения. В этом проявление хаоса как средства борьбы со смертью систем.

Хаос и порядок - это две стороны единого диалектического начала природы. Хаос на микроуровне прорывается на макроуровень в виде возникновения метастабильных упрорядоченных структур в системах. Также как сам порядок на макроуровне разрушается со стороны микроуровня, хаос разрушает то, что он сам построил. Такова двойная природа хаоса: он порождает порядок и удерживает открытую нелинейную систему, организацию в состоянии метастабильного равновесия и одновременно является механизмом разрушения системы.

Темпомиры В природе все изменения происходят с различными скоростями.

Система мира - это иерархия различных темпомиров, зависимых, проникающих друг в друга или же независимых, параллельных.

Темпомиры, по своей сути, - это касание неограниченно отдаленных прошлого и будущего.

Социум - это темпомир, каждое живое существо это тоже темпомир.

Концепция темпомиров еще окончательно не сформировалась по причине сложности проблемы и комплексной зависимости ее от понимания многих других концепций: времени, пространства, энергии, материи и информации, которые в данный момент также активно разрабатываются. С другой стороны, понятие темпомира базируется на концепции системы и понятия иерархии.

Формирование и существование темпомиров связано с локальными и иерархическими неоднородностями мира. Темпомир – это автономный фрагмент мира со своим внутренним временем, идущим независимо от остальных частей мира - других темпомиров, по причине ограничений или отсутствия с ними взаимодействия. В разных темпомирах темпы времени могут радикально отличаться.

С другой стороны, темпомир – это локальный фрагмент мира событий, образующий некоторое локальное макро-пространство связанных и взаимодействующих объектов. Система объектов темпомира может эволюционировать как единое целое.

Можно условно (исторически) выделить два подхода к обоснованию концепции темпомиров:

1) умвельт - уникальный мир живых существ и

2) математическая модель самоорганизующихся систем в течении достаточно длительного времени.

Умвельт - уникальный мир живых существ

Впервые идею о темпоральных уровнях предложили Я.Д.Иикскюль и Д.Т.Фрейзер. Я.Д.Иикскюль - каждое животное живет в уникальном, своем собственном окружающем мире – Umwelt. Умвельт определяется типом организации данной живой особи и в первую очередь особенностями или спецификой рецепторов и аффекторов. Именно указанные органы определяют, что может стать стимулами для данного животного. Совокупность возможных стимулов для каждого животного есть его “знаковый мир”. Сумма возможных ответов или ответных реакций составляет его "активный мир" Вместе эти два мира (знаковый и активный) составляют его умвельт или окружающий мир. Согласование стимулов, поступающих из внешнего мира, с внутренним миром живой особи осуществляется посредством адаптации. Такая ориентация включает в себя саморегуляцию поведения, благодаря которой животное выбирает стимулы из внешнего мира и отвечает на них соответствующим образом. Ответные реакции животного направлены на поддержание стабильного состояния, согласованного взаимодействия с окружающей средой.

Согласно концепции Иикскюля, человек подобно другим живым существам имеет свой умвельт. Человеческая чувствительность определяется характером мира, который познает человек. Для человека вся реальность определяется парой: субъективный знаковый мир и объективный активный мир, что не исключает обстоятельства, что человек мысленно, исходя из наблюдений за поведением других живых особей, может делать заключение о наличии структурно других "сконструированных" умвельтов у организмов, отличных от него самого.

Д.Т.Фрейзер развил эти идеи - каждый интегративный структурный уровень организации материи обнаруживает свою собственную темпоральность, и иерархии уровней организации материи соответствует иерархия связанных с ними темпоральностей. Время и структурно-функциональная организация мира связаны между собой. Поскольку общепринятой является гипотеза, согласно которой динамика мира заключается в неорганической и органической эволюции, то из этого следует, что время само по себе развертывается в соответствии с иерархией естественных систем.

Мир как целое можно истолковать как иерархию темпомиров: внутренний распорядок которых определяется причинно-следственными пространственными взаимодействиями на уровне горизонтальных связей; внешний распорядок определяются иерархией масштабов "микро-, макро-, мега" на уровне вертикальных связей.

Таким образом, понятие темпомира связано с иерархической организацией систем. Объекты одного системного уровня соизмеримы по масштабу и взаимосвязаны в единый комплекс причинно-следственных отношений на макроуровне. Поэтому они подчинены соизмеримому темпу изменений и образуют единый темпомир.

Одним из важнейших системных принципов является расслоение сложных систем на иерархические уровни. На структурном уровне темпомир - это один из системных уровней мира. Сложная иерархия темпомиров, организованная по закону фрактальных структур, открывает простоту сложного как самоподобие структур и процессов на различных иерархических уровнях.

Математическая модель самоорганизующихся систем в течении достаточно длительного времени

Моделирование темпомиров сложных самоорганизующихся систем показывает специфическую связь категорий пространства и времени в условиях, когда пройдет достаточно много времени. В такой ситуации, процессы "сейчас" в структуре идут: в центре - как шли бы во всей структуре в прошлом, а на периферии - как пойдут по всей структуре в будущем.

При этом подчеркивается, что речь идет об определенном виде процессов и их математическом описании. Не исключено также наличие таких кажущихся невероятными явлений, как попятное движение во времени некоторых открытых диссипативных систем. В общем виде речь идет об исследовании не только актуальной действительности того, что уже нашло свое проявление, но и об изучении потенциальных возможностей того, что еще себя не проявило.

Понятие темпомира напрямую связано с концепцией времени. Фазовое пространство позволяет взглянуть на темпомир по-новому и "увидеть" вне времени все поле путей развития - застывший вневременной, внебытийный вариант бытия. Из наличия режимов обострения в открытых нелинейных системах следует возможность изменения скорости течения времени и темпа развития событий. Из цикличности космического времени в мире вытекает повторение прошлого в определенных пределах. Элемент повторения времени - периодическое восстановление старых следов, при замыкании циклов LS-режима и HS-режима.

Синергетика открывает принципы сборки эволюционного целого из частей, формирования сложных структур из относительно простых, устойчивого совместного развития и коэволюции систем. Это одно из наиболее существенных достижений научной школы Самарского - Курдюмова.

Независимые, еще не объединенные структуры существуют, "не чувствуя друг друга". Они живут в разных темпомирах, они изолированы и развивается в своем темпе. Сложная структура представляет собой объединение структур "разных возрастов" - структур, находящихся на разных стадиях развития. Например, научная школа объединяет разные поколения ученых: учителей учителей, самих учителей, активно работающих учеников и включающихся в работу новичков.

Принцип интеграции структур "разного возраста" в единое эволюционирующее целое, устанавливаемый синергетикой, таков. Интеграция относительно простых структур в одну более сложную происходит посредством установления общего темпа развития во всех объединяемых частях, простых структурах, становящихся фрагментами целого. Структуры "разного возраста" попадая в один темпомир, начинают развиваться с одной скоростью. Именно общий темп развития является индикатором того, что мы имеем дело не с конгломератом разрозненных структур, а с фрагментами одной и той же целостной структуры.