Синергетика (Хакен)
Синергетика — междисциплинарная наука, объясняющая образование и самоорганизацию закономерностей далеких и структур в открытых системах, от термодинамического равновесия . Ее основал Герман Хакен , вдохновленный теорией лазера . Интерпретация Хакеном принципов лазера как самоорганизации неравновесных систем открыла в конце 1960-х годов путь к развитию синергетики. Одна из его успешных популярных книг — Erfolgsgeheimnisse der Natur , переведенная на английский язык как « Наука о структуре: синергетика» . [1]
Для самоорганизации необходима « макроскопическая » система , состоящая из множества нелинейно взаимодействующих подсистем. В зависимости от внешних параметров управления (окружающая среда, потоки энергии ) происходит самоорганизация.
параметра порядка Концепция
Существенным в синергетике является понятие параметра порядка, которое первоначально было введено в теорию Гинзбурга-Ландау для описания фазовых переходов в термодинамике . Понятие параметра порядка Хакен обобщает до «принципа порабощения», утверждая, что динамика быстро релаксирующих (стабильных) режимов полностью определяется «медленной» динамикой, как правило, лишь нескольких «параметров порядка». (неустойчивые режимы). Параметры порядка можно интерпретировать как амплитуды неустойчивых мод, определяющих макроскопическую картину.
Как следствие, самоорганизация означает огромное уменьшение степеней свободы (энтропии) системы, что макроскопически обнаруживает увеличение « порядка » (формирование паттернов). Этот далеко идущий макроскопический порядок не зависит от деталей микроскопических взаимодействий подсистем. Это предположительно объясняет самоорганизацию закономерностей во многих различных системах физики , химии и биологии.
[...] статистические свойства лазерного света качественно изменяются на лазерном пороге. Ниже порога лазера шум увеличивается все больше и больше, а выше порога он снова уменьшается. [...] Ниже лазерного порога свет состоит из отдельных волновых дорожек, которые излучаются отдельными атомами независимо друг от друга. Выше порога лазера образуется практически бесконечно длинный волновой трек. Чтобы соприкоснуться с другими процессами самоорганизации, интерпретируем процессы в лампе или лазере с помощью модели атома Бора . Лампа излучает свет таким образом, что возбужденные электроны атомов совершают переходы с внешней орбиты на внутреннюю совершенно независимо друг от друга. С другой стороны, свойства лазерного света можно понять, только если предположить, что переходы отдельных электронов происходят коррелированным образом . [...] Выше порога лазера когерентное поле растет все больше и больше и может подчинить себе степени свободы дипольные моменты и инверсия. В рамках синергетики оказалось, что это вполне типичное уравнение, описывающее эффекты самоорганизации. [...] Это уравнение говорит нам, что амплитуда диполей, которая пропорциональна A, мгновенно определяется амплитудой поля B (t) (и флуктуирующей силой). Вероятно, это простейший пример принципа, оказавшегося фундаментальным в синергетике и получившего название принципа подчинения.
- Свет: вып. 2; Динамика лазерного света , глава 13. [2]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Хакен, Х. (1984). Наука о структуре: синергетика . Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд. ISBN 0442237030 . OCLC 9644102 .
- ^ Х. Хакен (1981). Свет: динамика лазерного света . Северная Голландия, Амстердам. ISBN 0444860207 . OCLC 6735808 .
- Хакен, Х (1978). Синергетика: введение: неравновесные фазовые переходы и самоорганизация в физике, химии и биологии . Берлин Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 0-387-08866-0 . ОСЛК 3966021 .
- Хакен, Х (1983). Продвинутая синергетика: иерархии нестабильности самоорганизующихся систем и устройств . Берлин Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-12162-6 . OCLC 9195660 .
- Хакен, Герман (2006). Синергетика в психологии понимания и проектирования самоорганизации (на немецком языке). Геттинген, Берн, Вена, Торонто, Сиэтл, Оксфорд, Прага: Хогрефе. ISBN 3-8017-1686-4 . OCLC 181495870 .
- Грэм, Р.; Вундерлин А., ред. (1987). Лазеры и синергетика: коллоквиум по связности и самоорганизации в природе . Берлин Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 3-540-17940-2 . OCLC 15793385 .
- А.С. Михайлов: Основы синергетики I. Распределенные активные системы (2-е изд. 1994 г.). Шпрингер Верлаг, Берлин, 1990 г., ISBN 3-540-52775-3 .
- А.С. Михайлов, А.Ю. Лоскутов: Основы синергетики II. Хаос и шум , 2-е исправленное и дополненное издание, серия Springer по синергетике. Шпрингер, Берлин — Гейдельберг, 1996 г. (бывший Auflage 1991 г.), ISBN 0-387-53448-2 .
- Норберт Нимейер «Организационные изменения с точки зрения синергетики»; Издательство Немецкого университета, Висбаден, 2000 г., ISBN 3-8244-0524-5
- D.S. Chernavskii: "Синергетика и информация: Динамическая теория информации", 2-е изд. М.: УРСС. ISBN 5-354-00241-9
