Читателю хорошо известны авторы новой книги своими трудами по теории систем, находящихся вдали от равновесия. Это в значительной мере снимает необходимость составления подробного предисловия. Чем же отличается данная книга от предыдущих, написанных на тему о сложных явлениях? Авторы скромно отмечают, что их цель – всего лишь дать определение понятия сложного. Однако если это понятие считать интуитивно ясным, то по существу их цель – показать, каковы те принципы, которые позволяют свести сложное к простому, т.е. решить основную задачу науки. В качестве примеров сложных явлений в книге рассматриваются различные процессы самоорганизации в физико-химических и биологических системах. Анализ этих примеров позволяет установить то общее, что характерно для сложных явлений, и сформулировать какие-то принципы, достаточно абстрагированные от конкретной природы системы. Особое внимание уделено теории динамических систем, в которой прогресс в понимании природы сложного поведения наиболее заметен. В результате становится значительно более понятным принципиальное различие между консервативными и диссипативными системами, между обратимыми и необратимыми процессами. Что же ожидает читателя, рискнувшего углубиться в изучение текста? Во всяком случае, среди его впечатлений вряд ли встретится разочарование. В самом деле, разве не приятно познакомиться с такой проблемой, как научное прогнозирование погодных и климатических изменений, из рук наиболее авторитетных ученых? И наступит ли на Земле новый ледниковый период? Каковы современные взгляды на происхождение Вселенной, вещества и пространства-времени? Можно ли методами естественных наук изучать процессы организации в биологических и гуманитарных сообществах? В связи с обобщающим, натурфилософским характером содержания стиль изложения материала приобретает особый оттенок, напоминающий путешествие по горным хребтам, – крупный план, перспектива и даже непосредственно эмоциональное восприятие – вот особенности этого стиля. Написана она с большим темпераментом, что придает ей своеобразную эмоциональную окраску и страхует читателя от скуки даже в таких местах, которые представляют собой, казалось бы, традиционно-математические ареалы. Таковы, например, разделы, в которых рассматриваются преобразования типа подковы или пекаря. На кого же все-таки рассчитана эта книга? На мой взгляд, минимум формально-математического материала, сохраненный в книге, делает ее чрезвычайно широко доступной, по крайней мере для представителей естественнонаучных специальностей, получивших необходимые знания по физике и математике. С другой стороны, некоторые новые ответвления современной математики изложены столь четко, что могут быть рекомендованы даже для первоначального ознакомления с основными идеями и представлениями, как, например, в случае теории фракталов. В целом же, учитывая как доступность, с которой подается материал, так и то обстоятельство, что этот материал представляет собой результат бурного развития ряда направлений в современной физике, химии и математике в последние годы и десятилетия, предлагаемую книгу можно рассматривать как практически необходимый (для естественнонаучных специальностей) и, во всяком случае, весьма желательный элемент культуры современной личности.
Символом нашего физического мира не может быть устойчивое и периодическое движение планет, что лежит в основе классической механики. Это мир неустойчивостей и флуктуации, в конечном счете ответственных за поразительное разнообразие и богатство форм и структур, которые мы видим в окружающей нас природе. Очевидно, для описания такой ситуации, когда эволюция и плюрализм становятся ключевыми словами, необходимы новые понятия и новые средства. Данная монография представляет собой краткое введение в методы, разработанные в течение последних десятилетий для исследования сложных систем независимо от того, идет ли речь о молекулах, биологических или социальных системах. Особо подчеркивается роль двух дисциплин, в корне изменивших наши взгляды на представления о, сложном. Первая из них – физика неравновесных состояний. Здесь одним из наиболее неожиданных выводов является открытие новых фундаментальных свойств вещества в условиях сильного отклонения от равновесия. Вторая дисциплина – это современная теория динамических систем, в которой центральное место занимает открытие превалирования неустойчивостей. Короче, это означает, что изначально малые изменения с течением времени могут существенно усиливаться. Развиваемые в этой связи новые методы позволяют лучше понять нашу среду обитания, в которой мы обнаруживаем как неожиданные закономерности, так и неожиданные крупномасштабные флуктуации. Существование материи связано с подавляющим доминированием частиц над античастицами, существование жизни – с доминированием хиральных, асимметричных биомолекул над их антиподами. Каким мог быть селекционный механизм, приведший к столь крупномасштабным закономерностям? Опять же, можно было бы ожидать, что наши климатические условия будут однородными и стабильными. Однако, вопреки таким ожиданиям, климат на Земле сильно флуктуировал на протяжении периодов, малых по сравнению с характерным временем эволюции Солнца. Как такое возможно? Сейчас мы начинаем получать методы, позволяющие непосредственно приблизиться к решению этих вопросов. В гл.1 данной монографии представлены избранные примеры сложных явлений, возникающих в физико-химических и биологических системах, равно как и в окружающей среде в целом. Такое описание приводит к ряду встречающихся и в других явлениях понятий, таких, как неравновесность, устойчивость, бифуркация, нарушение симметрии и дальний порядок. В гл.2 мы возвращаемся к этим понятиям и анализируем их более детально. Они становятся основными элементами того, что мы можем назвать новым научным словарем – словарем сложного. Вслед за этими двумя чисто описательными главами в гл.3 мы обращаемся к проблеме сложного с точки зрения современной теории динамических систем. В ней обсуждаются некоторые механизмы, посредством которых нелинейная система, отклоненная от равновесия, может порождать неустойчивости, приводящие к бифуркациям и нарушению симметрии. Особое место в нашем анализе отводится внезапному появлению хаотической динамики – естественной тенденции широкого класса систем к переходу в состояния, в которых обнаруживаются как детерминистическое поведение, так и непредсказуемость. В гл.4 мы пытаемся дать более подробное описание сложных явлений, выходящее за рамки чисто феноменологического уровня предыдущих глав. Здесь излагаются основы вероятностного анализа нелинейных неравновесных систем и строится микроскопическая модель бифуркации и эволюции. Кроме того, обсуждаются некоторые возможности использования понятия информации при описании динамических систем. С классической точки зрения существовало резкое различие между возможностью и необходимостью, между стохастическим и детерминистическим поведением. Изучение гл.3 и 4 показывает, что в действительности наблюдается значительно более тонкая ситуация. Имеются различные формы случайности, причем некоторые из них связаны с хаотическим поведением решений простых детерминистических уравнений. В гл.5 мы обращаемся к вопросам возникновения случайности и необратимости. С ними тесно связана проблема понимания смысла энергии, а на самом деле – само понятие времени. Нам представляется, что мы начинаем приближаться к расшифровке содержания знаменитого второго закона термодинамики. Мы существуем в мире неустойчивых процессов, и это позволяет нам определить функцию энтропии. Более того, мы живем в мире, где симметрия между прошедшим и будущим нарушена, в мире, где необратимые процессы ведут к равновесию в нашем будущем. Это универсальное превалирование нарушения временной симметрии лежит в основе второго закона термодинамики. Выше мы выразили уверенность в том, что наука призвана играть все более важную роль в попытках понять нашу глобальную окружающую среду. По этой причине одна из главных целей изложения методов анализа сложных систем, осуществленного в данной монографии, является возможность преодоления междисциплинарных барьеров и попытка взглянуть по-новому на проблемы, из которых некоторые уже "с бородой". В заключительной гл.6 мы показываем, как может выглядеть такой перенос знаний из одной области в другую. Значительная ее часть посвящена вопросам, находящимся за пределами круга традиционных проблем физических наук, таким, как динамика изменения климата, поведение общественных насекомых и человеческие популяции. Разумеется, каждая из этих проблем имеет свою собственную специфику, поэтому не следует ожидать возможности широкого обобщения соответствующих результатов. Но все-таки и в этих примерах роль нелинейностей и флуктуации проявляется очень четко. Это наводит на мысль: при моделировании таких систем нужно использовать преимущество новых перспектив, открытых перед наукой исследованиями сложных явлений в нелинейных динамических системах. Наконец, приложения I–V посвящены количественному обзору некоторых методов, использованных в основных разделах этой монографии. При подготовке книги мы широко пользовались обсуждениями с многочисленными коллегами и сотрудниками. Более всего мы признательны Э.Ребану за критические замечания по оригиналу рукописи и множество предложений по улучшению текста. Нам приятно также выразить признательность за помощь и предложения, которые высказали К.Базенс, Ф.Барас, Дж. Л.Денойбург, И.Элскенс, Р.Файстел, X. Фриш, Р.Мазо, М.Малек-Мансур, К.Николис, Дж. С.Николис, Г.Рао и С.Рао. Исследования авторов в области термодинамики необратимых процессов и нелинейной динамики проводились при поддержке Международного сольвеевского института физики и химии, министерства образования и научных исследований Бельгии, комиссии ЕЭС, фонда Уэлча (Хьюстон, шт. Техас) и министерства энергетики США. Г.Николис,
И.Пригожин
Пригожин Илья Романович Выдающийся физик-теоретик и физикохимик, лауреат Нобелевской премии по химии. Родился 25 января 1917 г. в Москве. В 1921 г. семья Пригожиных эмигрировала из России. Изучал химию в Бельгии в Брюссельском свободном университете, где в 1943 г. стал бакалавром естественных наук. Через год защитил докторскую диссертацию, а в 1947 г. стал профессором физической химии Свободного университета. С 1962 г. — директор Международного института физики и химии Э. Сольвэ в Брюсселе. В 1967 г. И. Пригожин организовал и возглавил Научно-исследовательский центр статистической механики и термодинамики Техасского университета (США), который в 1977 г. был назван его именем. С 1969 г. — президент Бельгийской академии наук. И. Пригожин — почетный член академий многих стран мира, иностранный член Академии наук СССР (с 1982 г.). Удостоен почетных медалей — Аррениуса (1969) и Румфорда (1976).
Основные научные интересы И. Пригожина лежали в области термодинамики и статистической механики неравновесных процессов. Им сформулирована фундаментальная теорема учения о неравновесных процессах. Ему также принадлежит идея применимости этих результатов в биологии. В 1977 г. удостоен Нобелевской премии по химии за работы по термодинамике необратимых процессов, в первую очередь за теорию диссипативных структур. |
2023. 720 с. Твердый переплет. 21.9 EUR
Книга «Зияющие высоты» – первый, главный, социологический роман, созданный интеллектуальной легендой нашего времени – Александром Александровичем Зиновьевым (1922-2006), единственным российским лауреатом Премии Алексиса де Токвиля, членом многочисленных международных академий, автором десятков логических... (Подробнее) URSS. 2024. 704 с. Твердый переплет. 26.9 EUR
В новой книге профессора В.Н.Лексина подведены итоги многолетних исследований одной из фундаментальных проблем бытия — дихотомии естественной неминуемости и широчайшего присутствия смерти в пространстве жизни и инстинктивного неприятия всего связанного со смертью в обыденном сознании. Впервые... (Подробнее) URSS. 2024. 800 с. Мягкая обложка. 37.9 EUR
ВЕРСАЛЬ: ЖЕЛАННЫЙ МИР ИЛИ ПЛАН БУДУЩЕЙ ВОЙНЫ?. 224 стр. (ТВЁРДЫЙ ПЕРЕПЛЁТ) 11 ноября 1918 года в старом вагоне неподалеку от Компьеня было подписано перемирие, которое означало окончание Первой мировой войны. Через полгода, 28 июня 1919 года, был подписан Версальский договор — вердикт, возлагавший... (Подробнее) URSS. 2024. 344 с. Мягкая обложка. 18.9 EUR
Мы очень часто сталкиваемся с чудом самоорганизации. Оно воспринимается как само собой разумеющееся, не требующее внимания, радости и удивления. Из случайно брошенного замечания на семинаре странным образом возникает новая задача. Размышления над ней вовлекают коллег, появляются новые идеи, надежды,... (Подробнее) 2023. 696 с. Твердый переплет в суперобложке. 119.9 EUR
Опираясь на новейшие исследования, историк Кристофер Кларк предлагает свежий взгляд на Первую мировую войну, сосредотачивая внимание не на полях сражений и кровопролитии, а на сложных событиях и отношениях, которые привели группу благонамеренных лидеров к жестокому конфликту. Кларк прослеживает... (Подробнее) URSS. 2023. 272 с. Мягкая обложка. 15.9 EUR
Настоящая книга посвящена рассмотрению базовых понятий и техник психологического консультирования. В ней детально представлены структура процесса консультирования, описаны основные его этапы, содержание деятельности психолога и приемы, которые могут быть использованы на каждом из них. В книге... (Подробнее) URSS. 2024. 576 с. Мягкая обложка. 23.9 EUR
Эта книга — самоучитель по военной стратегии. Прочитав её, вы получите представление о принципах военной стратегии и сможете применять их на практике — в стратегических компьютерных играх и реальном мире. Книга состоит из пяти частей. Первая вводит читателя в мир игр: что в играх... (Подробнее) URSS. 2024. 248 с. Мягкая обложка. 14.9 EUR
В книге изложены вопросы новой области современной медицины — «Anti-Ageing Medicine» (Медицина антистарения, или Антивозрастная медицина), которая совмещает глубокие фундаментальные исследования в биомедицине и широкие профилактические возможности практической медицины, а также современные общеоздоровительные... (Подробнее) URSS. 2024. 240 с. Твердый переплет. 23.9 EUR
Предлагаемая вниманию читателей книга, написанная крупным биологом и государственным деятелем Н.Н.Воронцовым, посвящена жизни и творчеству выдающегося ученого-математика, обогатившего советскую науку в области теории множеств, кибернетики и программирования — Алексея Андреевича Ляпунова. Книга написана... (Подробнее) 2023. 416 с. Твердый переплет. 19.9 EUR
Вам кажется, что экономика — это очень скучно? Тогда мы идем к вам! Вам даже не понадобится «стоп-слово», чтобы разобраться в заумных формулах — их в книге нет! Все проще, чем кажется. Автор подаст вам экономику под таким дерзким соусом, что вы проглотите ее не жуя! Вы получите необходимые... (Подробнее) |