Что такое синергетика?

"Отовсюду обо всем или мировой экран", - как говорил Бендер о своих снах.
Атри
Опытный практик
Сообщения: 4884
Зарегистрирован: 17 дек 2002, 18:59
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 39 раз

Сообщение Атри »

За биофизику и синергетику, которые весьма дружат как оказывается.
Дело прежде всего в том, что о чем бы речь ни шла до сих пор — о фазовых переходах или о лазерной генерации, о конвекционных ячейках Бенара или о периодически действующих реакциях, — синергетика имела в своем распоряжении описание каждого из этих явлений порознь, в рамках соответствующей теории. Например, теории фазовых переходов, гидродинамических неустойчивостей или теории автоволн, наконец. Задача была не в том, чтобы «разгадать» каждое из этих явлений, а в том, чтобы разглядеть достаточно глубоко спрятанные аналогии между ними, синтезировать знания об этих процессах, привести их к одному, «синергетическому» языку. Иначе говоря, нужно было заменить все тропинки и наезженные колеи в области явлений самоорганизации физической и химической природы одной магистральной трассой. Что и делалось.

Но в области самоорганизации биологических систем приходится проводить лишь первую разведку. Есть, разумеется, весьма простые аналогии между физическими и биологическими явлениями. Скажем, под действием электрического поля в образце перестраиваются электронные спины. Похоже это на то, как вдруг, все разом поворачивают мальки, сбившиеся в стаю, едва поперек воды ложится пугающая их тень? Внешне — да. Но по сути дела все явления самоорганизации в биологических системах связаны с процессами самоусложнения этих систем. В физических и химических системах при самоорганизации нам никогда не приходится сталкиваться с появлением качественно новых элементов. Как правило, уже имеющиеся перекомбинируются или изменяются в количестве. В живых системах сплошь и рядом самоорганизация связана с возникновением элементов принципиально новых — развитие любого организма представляет собой такого рода процесс.

Словом, можно указать прежде всего на две проблемы, с которыми сталкивается наука о самоорганизации в живых системах. Первая — отсутствие, как правило, достаточно теоретически разработанных узкоспециальных теории, это связано с необычайной сложностью даже относительно «простых» биологических объектов, с трудностью добывания мало-мальски надежного эмпирического материала. Вторая — иной тип самоорганизации, при которой происходит самоусложнение живых систем и отдельных их элементов.

Так что же, можно ли вообще при таком положении дел всерьез думать о построении теории биологической самоорганизации? Впрочем, это сказано чересчур громко, ведь биологическая самоорганизация — это, в сущности, и есть форма существования живых систем, их образования, развития, размножения. Скажем иначе, стоит ли надеяться на то, чтобы в ближайшее время описать, подобно тому, как удалось это в физике и химии, хотя бы один относительно простой класс биологических явлений, описать строго математически, разумеется? Не будет ли такая теория — даже если удастся ее построить пока в виде гипотезы — стоять на зыбком песке? И вообще не преждевременны ли подобные устремления? Не есть ли все это лишь прекраснодушные мечтания?

Сама возможность задавать подобные вопросы — а они вполне оправданы, если все время помнить, как мало, по сути дела, известно даже просто о живой клетке, — обнажает своего рода парадокс современной математизированной биологии вообще, и прежде всего биофизики. Пока биология была классической, собирала гербарии и коллекции морских гребешков, аккуратно записывала в полевые блокноты все увиденное ее представителями, никаких вопросов не возникало. Но сейчас, когда «классики» вынуждены потесниться и дать место математикам, подчас не видавшим живой рыбки даже в аквариуме, ситуация резко изменилась. В последние двадцать лет
биофизика завоевывает авторитет так быстро, наступает такими темпами, как ни одна отрасль биологии в прошлом. И вместе с тем — нет другой естественной дисциплины, где все достигнутое было бы столь частным, раздробленным, не приведенным в единую, теоретически осмысленную систему. Похоже на то, что методы — скажем, методы математической биофизики — далеко обогнали те области, которые, собственно, они должны обслуживать. Проще говоря, идей значительно больше, чем экспериментальных к тому оснований. В такой ситуации понятно, что синергетику, — по сути дела, тоже представляющую собой сумму идей, концепцию, а не открытие чего-либо принципиально нового, — ждал в биофизике радушнейший прием.
На первой синергетической конференции у нас в стране в прошлом году не было ни «чистых» биологов, ни экологов, но биофизическая «фракция» была весьма представительной. Удивляться нечему: если для физики и химии изучение явлений самоструктуирования — область сравнительно новая, то в биологии о самоорганизации говорили, во всяком случае, начиная с прошлого века. Здесь теория самоорганизации в своей физической ипостаси встретила как бы двойника, правда, под другим именем, и не подозревавшего, конечно, о родстве своих объектов исследования с синергетическими физическими объектами — фазовыми переходами, скажем, или ячейками при конвекции в жидкости.

На конференции по синергетике были представители преимущественно молекулярной биофизики. И это тоже понятно: именно в этой области достигнут какой-никакой, но прогресс в решении фундаментальных вопросов. Вернее, одного вопроса, касающегося эволюции, — как могла бы происходить самоорганизация макромолекул в конце химической или в начале биологической, как угодно, эволюции на Земле.

Нам придется вспомнить давнюю работу лидеров «брюссельской школы» П. Гленсдорфа и И. Пригожина. В ней они высказывали надежду, что в будущем биологические структуры можно описывать с помощью развитого ими метода неравновесной термодинамики, подобно тому, как описывается возникновение порядка в открытых химических системах. Им удалось установить и строго математически описать, что в открытых системах при удалении их от термодинамического равновесия может из беспорядка вновь возникнуть порядок, «второй» порядок, если «первым» считать тот, что достигается в состоянии равновесия. Им удалось объяснить, скажем, периодически протекающие химические реакции Белоусова — Жаботинского, до их теоретических работ представлявшиеся довольно загадочными. Так вот, все эти закономерности, выражали надежду авторы, можно будет проследить и на системах биологических. Оптимизм ученых не оправдался. Впрочем, они оговаривались, что нужны еще многие исследования и дополнительные данные. Исследований было много за эти десять лет. Данных — чуть меньше. Во всяком случае, данных, касающихся фундаментальных проблем. Но даже на сугубо теоретическом, концептуальном, гипотетическом уровне сладить с живыми системами не удавалось. Исключением, возможно, стала первая ступень биологической эволюции — этап возникновения на Земле первых макромолекул органических полимеров из химических мономерных молекул.

Гипотезу, о которой пойдет речь, выдвинул известный немецкий химик, лауреат Нобелевской премии Манфред Эйген, причем вскоре после опубликования монографии Гленсдорфа — Пригожина.

«До Эйгена» ситуация представлялась такой. В результате химической эволюции на Земле появились разнообразные неорганические вещества, состоящие из мономерных молекул. Затем самым загадочным образом из них возникли полимерные молекулы. Почему загадочным? Потому, что если бы эволюция «действовала» по принципу слепого перебора, то никаких полимеров не было бы и сегодня — это оценка теории вероятностей для времени такого перебора: оно превышает время существования Вселенной. Ведь мономерные молекулы складываются в полимерные не «как бог на душу положит», а по строгим правилам, подобно тому, как строятся слова из букв алфавита. Нет, скажем, в языке слова с пятью согласными подряд, здесь действует некий запрет. А каков запрет в случае строительства полимерных молекул? По какому закону из простых молекул выстраивались первые сложные цепи белков и нуклеиновых кислот? Каков механизм этого процесса самоорганизации? Ведь механизм должен быть — молекулы-то существуют. Причем механизм весьма отлаженный, поскольку в масштабах эволюции возникновение макромолекул произошло довольно быстро.
Понятно почему такие темы бесят христиан , но не очень понятно зачем это недовольство вытаскивать на форум по йоге , при этом умудрившись в прямом смысле отморозиться от высказывания своих собственных мыслей на этот счёт. Дескать, согласен я с ними и точка.
Есть тезисы. Вы пытались оспорить один из них, и то частично. Есть возражения по существу? Можно и из научно-популярных статей.
Я не пытался , я оспорил. По существу в вопросе о научности или ненаучности межотраслевой дисциплины должны спорить учёные. Я не учёный, да и вы по всей видимости тоже.
Возражать же можно на обоснованные тезисы. А когда они имеют отношение больше к психологическим особенностям Яны Б., то спорить с этим как-то затруднительно. Я не понимаю сути претензии "претендует но не является" Где претендует конкретно, а также почему не является? И что является scientia universalis по её мнению? Неужели физика или богословие?
"Не имеет самостоятельных научных методов". Что имеется в виду под методом? Каковы критерии научности метода в данном тезисе. И какие такие самостоятельные методы есть например у квантовой механики? Всё заимствовано из физики и математики.

Ее классические объекты суть заимствования из других наук и успех их исследования достигнут именно этими другими науками, а не самой синергетикой. Трудно возразить, если только не забывать, что синергетика исследует эти объекты и их взаимосвязи с совершенно другим подходом. И пытается найти общие закономерности в объектах и явлениях принадлежащих разнородным явлениям и являющимися предметом изучения разных научных дисципилин. Так можно и биомеханику в кощунственном заимоствовании из биологии , механики и анатомии обвинить. А биологию в свою очередь обвинить в эмпирике и нестрого сформулированных постулатах. Достаточно воззражений?

Во-первых, как можно заметить, этот тезис находится вне дискуссии о научности синергетики. Во-вторых он лежит вне православного богословия. Но, зная как Вы любите подменять тему, скажу сразу, в этой ветке считаю не уместным обсуждать применение синергетики в обосновании догматов православия, сами догматы православия, личные качества Яны Б, теорию аргументации. Только доводы/контрдоводы в пользу научности синергетики
То бишь Яна Б. в одной и той же дискуссии выступает в разных ипостасях. Причём эти ипостаси между собой не очень дружат. Мне не хочется читать её, как учёного после того, как я прочитал "де факто всемогущего". Если же вам хочется продолжить дискуссию о научности синергетики , то потрудитесь расшифровать чужие тезисы и изложить собственную аргументацию или по крайней мере внятно изложить чужую. Из вашей ссылки я чёткой линии аргументации вытащить не смог а читать всю ветку, перемежаемую лирическими отступлениями на православную и околоправославную тематику не хочется. Вот тогда будем про тезисы и контртезисы рассуждать.
AlBlC
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 12 авг 2004, 09:37
Откуда: Москва

Сообщение AlBlC »

atry писал(а):За биофизику и синергетику, которые весьма дружат как оказывается.
И что говорит Ваша обширная цитата? То, что синергетика, претендуя на "единую, теоретически осмысленную систему" "раздробленных" достижений биофизики, ничего не может сказать о "самоорганизации в живых системах" из-за "отсутствия [...] достаточно теоретически разработанных узкоспециальных теорий". :) То есть, получите эмпирический материал, разработайте теорию, а потом синергетики методом поверхностного анализа и глубоких аналогий распространят её на доступные, опять же, хорошо описанные явления. А чем хуже описано это явление, тем шире простор для фантазии.
"В биологии о самоорганизации говорили, во всяком случае, начиная с прошлого века. Здесь теория самоорганизации в своей физической ипостаси встретила как бы двойника, правда, под другим именем, и не подозревавшего, конечно, о родстве своих объектов исследования с синергетическими физическими объектами". :) Вот ведь как. О самоорганизации говорили то давно и без синергетики обходились, да вот о синергетике заговорили совсем недавно (книга Хакена 1977). И что это за "синергетические физические объекты"?
"Синергетика, — по сути дела, тоже представляющая собой сумму идей, концепцию, а не открытие чего-либо принципиально нового". :) Отлично. Назовите еще науку, готорая не "ориентирована на открытие чего-либо принципиально нового". Этому определению хорошо подходит метафизика, философия то бишь, но ни как не наука.
atry писал(а):Я не пытался , я оспорил. По существу [...] должны спорить учёные. Я не учёный ...
:) Ну если Вы все таки спорите, то наверное чувствуете себя немного ученым. Так приведите строго сформулированные постулаты синергетики.
atry писал(а):Я не понимаю сути претензии "претендует но не является" Где претендует конкретно, а также почему не является? И что является scientia universalis по её мнению?
Читаем Вашу же цитату: "нужно было заменить все тропинки и наезженные колеи в области явлений самоорганизации физической и химической природы одной магистральной трассой. Что и делалось." А что, собственно, сделано?
atry писал(а):"Не имеет самостоятельных научных методов". Что имеется в виду под методом? Каковы критерии научности метода в данном тезисе. И какие такие самостоятельные методы есть например у квантовой механики? Всё заимствовано из физики и математики.
Если "квантовая механика заимствовала из математики", то Пушкин заимствовал свои произведения из русского языка :) . Математика - это язык описания. У физики она заимствовать тоже не может, так как сама является частью физики, Вы же у себя взаймы не берете :) . Квантовая механика имеет вполне определенную предметную область - микромир и свою теоретическую базу: атомная модель Бора, соотношение неопределенностей Гейзенберга, волновое уравнение Шредингера, квант действия Планка и т.д.
Атри
Опытный практик
Сообщения: 4884
Зарегистрирован: 17 дек 2002, 18:59
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 39 раз

Сообщение Атри »

механика имеет вполне определенную предметную область - микромир и свою теоретическую базу: атомная модель Бора, соотношение неопределенностей Гейзенберга, волновое уравнение Шредингера, квант действия Планка и т.д.
А методы она свои собственные имеет? Насчёт математики вы слегка погорячились. Математические методы применяются в физике не только как описание, но именно как метод. Если вы этого не знали , спросите у физиков. Я ещё частично помню курс физики из университета. Прежде чем что-то формулировать со своей стороны, я всё-таки надеюсь дождаться от вас 1) озвучивания степени собственной научной квалификации. 2) ответ на вопрос о линии аргументации , а именно аргументирования тезисов своими либо же Яны Б. мыслями. Когда дождусь ( в чём я сильно сомневаюсь) тогда поговорим дальше.
AlBlC
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 12 авг 2004, 09:37
Откуда: Москва

Сообщение AlBlC »

О чем нам говорить, atry? В предмете спора Вы, по Вашим же словам, не разбираетесь. Вряд ли Вам добавит предметных знаний моя научная квалификация :) Аргумент к личности, которым Вы постоянно стремитесь воспользоваться (бедная Яна :) ), за неимением других, является не корректным способом ведения спора. Ссылку я дал для того, чтобы прежде чем ввязываться в спор, можно было ознакомиться "с линией аргументации" как защиты так и оппонентов. Благо, кто хочет и может это сделать, сделает это без проблем. Вы же хотите, чтобы Вам все "разжевали и в рот положили". Неинтересно. А в заключении подумайте, чем все таки отличается метод дифференцирования в математике от уравнения Шредингера в физике :) .
Атри
Опытный практик
Сообщения: 4884
Зарегистрирован: 17 дек 2002, 18:59
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 39 раз

Сообщение Атри »

А вы поразмыслите чем математическая физика отличается от экспериментальной. И рахницу между методом и теорией попробуйте уяснить. Глядишь и перестанете мерять уравнения с методами их анализа и решения.
можно было ознакомиться "с линией аргументации" как защиты так и оппонентов
Как говаривали в старину - предварительно наевшись гороху. Тратить время на вычленение линии среди постоянных отклонений от темы, обрывочных цитат и уклонений в узкоспециализированные вопросы и вопросы вобще не относящиеся к теме, может только человек знакомый с темой на очень хорошем уровне и желающий этого. Вы вроде бы претендовали на такого , но почему-то не смогли сформулировать эту линию хотя бы вкратце. Странно, и как так получилось? :?
Последний раз редактировалось Атри 8 сен 2005, 12:31, всего редактировалось 1 раз.
Olvin
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 8 дек 2004, 11:32
Откуда: Москва

Сообщение Olvin »

Уважаемый AlBlC! Объясните, пожалуйста, какие цели Вы преследовали при такой постановке вопроса? Вы что-то хотите уяснить? Пообщайтесь с профессиональными физиками, почитайте специальную литературу. Хотите посоветоваться? Высказывайте свои мысли. А то смешно получается: предлагаете ознакомиться с веткой другого (!) форума, говорите, что "мысли этого человека есмь истина" и пытаетесь остальным доказать его правоту его же словами. Это нечто похожее на "ибо сказано в Библии", честное слово.
Атри
Опытный практик
Сообщения: 4884
Зарегистрирован: 17 дек 2002, 18:59
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 39 раз

Сообщение Атри »

Даже чужими словами доказать не получается. Я предлагал хотя бы процитировать вкратце линию аргументации. В ответ - "о чём с вами разговаривать"
vovka
Сообщения: 1898
Зарегистрирован: 30 май 2006, 16:40
Откуда: Москва
Благодарил (а): 150 раз
Поблагодарили: 192 раза

Re: Что такое синергетика?

Сообщение vovka »

Недавно получил вот эту замечательную книгу под авторством Солодовой. К сожалению в электронном виде ее пока нет, поэтому оценить можно только "вживую". Выкладываю небольшой отрывок, для иллюстрации так сказать:

[spoiler="Скрытый текст"]Какой же литературный персонаж становится сегодня современным, отвечающим новым реалиям нашего, столь нестабильного, переменчивого бытия? По определению А.Гениса это “текучая” личность. “Век перемен сместил нашу линейную метафизическую ориентацию - мы попали в броуновское движение внеисторического существования. В густом, непрозрачном “супе”, где слились причины и следствия, старая концепция личности перестает работать. Тут нужна не сильная индивидуальность, умеющая приспосабливать под себя окружающий мир, а мягкая, протеичная личность, умеющая к нему приспосабливаться.
Твердое слишком хрупко – оно легко ломается, если его сгибать слишком часто. Не камень, а вода. Не мол, а пробка. Волны ведь можно резать, а можно на них качаться.
…Твердая, неподвижная, принципиальная личность не попадает в ногу со временем, но, научившись меняться в одном ритме с его колебаниями, мы вовсе перестаем замечать движение”. (Генис А. Вавилонская башня). Поразительный резонанс с восточной мудростью – даосский афоризм из книги “Гуань иньцзы” гласит: “Мудрый доверяет переменам, чтобы пребывать в неизменном”. (Афоризмы старого Китая)
Усложнение окружающей жизни усложняет нашу концепцию личности. Поэтому герои сегодня очень не похожи на прежних персонажей соцреализма, ударников труда, решающих все жизненные проблемы путем голосования на партсобраниях. “Только в линейных системах существуют простые зависимости типа причина - эффект. Наука должна научить человека выживать в сложных ситуациях без упрощенных объяснений”. (Бутов М. Ковчег жизни) Ну, уж если наука должна заботиться о выживании человека без упрощенных объяснений, то для литературы это - первейшая задача. Но это вовсе не значит, что литература должна выдавать рецепты жизни, как того требовал Бенедикт, герой “Кыси”: “Книгу-то эту, что вы говорили! Где спрятана? Чего уж теперь, признавайтесь! Где сказано, как жить!”. Литература открывает читателю, выражаясь языком синергетики, поле решений сложной нелинейной системы, называемой Жизнь, поле смыслов, возможностей, выборов. Причем одна и та еж причина (одни и те же начальные условия системы) может привести к абсолютно разным следствиям - система-то нелинейная! Поэтому научить никого ничему нельзя, можно показать возможности, а уж выбирать, решать и жить придется каждому самостоятельно.
Еще одна блестящая иллюстрация понятия нелинейности. “Дорога: полоска земли, по которой ходят пешком. Шоссе отличается от дороги не только тем, что по нему ездят в машинах, но и тем, что оно всего лишь линия, связывающая одну точку с другой. У шоссе нет смысла в самом себе, смысл есть в двух соединенных точках. Дорога - это гимн пространству. Каждый кусочек дороги осмыслен сам по себе и приглашает нас остановиться.
Прежде чем исчезнуть из ландшафта, дороги исчезли из души человека: он перестал мечтать о ходьбе, о пеших прогулках и получать от этого радость. Он уже и жизнь свою видел не как дорогу, а как шоссе: как линию, которая ведет от точки к точке, от чина капитана к чину генерала, от роли супруги к роли вдовы…
Дорога и шоссе - это два разных понятия красоты… В мире шоссе прекрасный пейзаж означает: остров красоты, соединенный длинной линией с другими островами красоты. В свете дорог красота непрерывна и вечно изменчива...” (Кундера М. Прощальный вальс. Бессмертие: Романы).

Солодова Е. Новые модели в системе образования. Синергетический подход. Учебное пособие[/spoiler]
Ответить