Самоорганізація

Самоорганіза́ція — термін, який вживається для визначення процесів виникнення складних структур при відсутності нав'язаного зовнішньою дією порядку. Процес, в ході якого створюється, відтворюється або вдосконалюється організація складної динамічної системи.

Утворення конвективних комірок Бенара при однорідному нагрівання шару рідини — приклад самоорганізації в фізиці

Самоорганізація виникає у відкритих нелінійних, нерівноважних, складних системах. Одним із проявів самоорганізації вважається виникнення та існування життя. До прикладів самоорганізації належать виникнення автоколивань і періодичних структур на зразок комірок Бенара, автохвилі, бі- та мультистабільність тощо.

Процеси самоорганізації вивчає сучасний міждисциплінарний розділ науки синергетика.

Концепція самоорганізації одержує поширення не тільки в природознавстві, але й у соціально-гуманітарному пізнанні. Оскільки більшість наук вивчають процеси еволюції систем, то вони змушені аналізувати й механізми їхньої самоорганізації. Наприклад, органи самоорганізації населення — представницькі органи, що створюються жителями, які проживають на законних підставах на певній території, населеному пункті, для вирішення окремих питань місцевого значення.

Самоорганізація та ентропія

Процеси самоорганізації виникають в системах, далеких від стану термодинамічної рівноваги. В рівноважному стані ентропія термодинамічної системи має максимальне значення (дивіться Другий закон термодинаміки), що відповідає максимально можливому безпорядку. Впорядкований стан може виникнути в тому випадку, коли система відкрита, тобто обмінюється енергією і масою з навколишнім середовищем. Такі системи називають дисипативними, оскільки вони розсіюють (дисипують) отриману від зовнішнього джерела енергію. Притік і дисипація енергії відповідають від'ємному потоку ентропії. Так, наприклад, при виникненні комірок Бенара, шар рідини підігрівають знизу. Від'ємний потік ентропії дорівнює

,

де  — зовнішній вклад у ентропію,  тепловий потік,  — температура дна посудини,  — температура верхнього шару рідини.

В умовах з від'ємним потоком ентропії через систему, її стан вже не обов'язково повинен бути максимально невпорядкованим. Таким чином виникає можливість створення складних впорядкованих структур.

Див. також

Джерела

    Література

    • (рос.) Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. М. : Эдиториал УРСС, 2001.
    • (рос.) Седов Е. А. Эволюция и информация. М., 1976.
    • (рос.) Седов Е. А. Взаимосвязь энергии, информации и энтропии в процессах управления и самоорганизации // Информация и управление. Философско-методологические аспекты. М. : Наука, 1985. — С. 169-193.

    Посилання

    Англійською

    Дисертації на тему самоорганізації

    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.