АнтиМалахов

Вторая — электромагнитная картина мира — возникла в начале XX века под влиянием работ Эйнштейна и вылилась в квантовую механику. Стало понятно, что каждая элементарная частица — это еще и волна, энергия обрела свою связь с массой, время и пространство стало относительным и отныне зависит от скорости наблюдаемого объекта.

Но оставалось еще много вопросов, на которые не было ответа: как из хаоса образуется порядок? как возникла жизнь? почему, вопреки второму закону термодинамики (он говорит о том, что закрытые системы со временем упрощаются и разрушаются), мы воочию видим усложнение биологического мира (эволюцию) — сначала возникли молекулы, из которых появились первые рыбы, потом земноводные и т.д.

Конец ХХ века ознаменовался прорывом в научных знаниях о самоорганизации материи. В 1977г Илья Пригожин получает Нобелевскую премию за исследование самоорганизации в неравновесных термодинамических системах, а после этого его теория находит применение в химии, в физике, в биологии, в управлении производством, в социальной жизни и т.п. Так началась смена научной картины мира.

Оказалось, что природе свойственна самоорганизация. Вот об этих основных законах самоорганизации мне бы и хотелось поговорить.

Есть всего два вида порядка — кристаллический и динамический.

Представьте кусок льда. Это кристаллический порядок. Молекулы воды в куске льда движутся в очень узком диапазоне, можно считать, что размеры самостоятельных колебаний молекул стремились к нулю, зато это единый монолит.

Если кусок льда начинают подогревать, то постепенно молекулы начинают двигать все больше и больше, кусок тает, образуется вода. В воде нет структуры, нет порядка. Вода — это состояние хаоса.

Можно ли в этом новом состоянии воды добиться порядка?

Оказалось, что можно — нужно подогревая дно емкости с водой, одновременно охлаждать верхнюю плоскость воды, и тогда при определенной разности температур молекулы воды ВДРУГ начинают двигаться не хаотично, а кругами, образуя на поверхности изображения пчелиных сот. Возникла новая структура — «ячейки Бенара» (рис.4, 5). Это уже порядок другого уровня — динамический порядок. Порядок в воде возникает только тогда, когда через молекулы воды проходит энергия (снизу подается, сверху забирается).

Рис.4. Ячейки Бенара на поверхности жидкости.

Рис.5. Ячейки Бенара: а — вид сверху, б — отдельная ячейка.

Точно так же этот эффект используют в лазерах. Активную среду лазера начинают накачивать энергией (светом, пучком электронов, электромагнитным излучением и т.п.). Нарушается равновесие в распределении микрочастиц среды по их энергетическим уровням, среда переходит новое состояние и начинает излучать свет. Причем, это не просто свет, это свет, излучаемый всеми микрочастицами сразу одновременно (поляризованный и на строго определенной длине волны). Из хаоса, в результате накачки энергией, образовался новый вид порядка — динамический.

На самом деле, это выглядит, как мистика — это похоже на то, как если бы миллион людей на огромном стадионе одновременно, синхронно подпрыгнули. Почему вдруг микрочастицы активной среды лазера захотели одновременно излучить свет? Кто им дал такую команду? Как они чувствуют, что настала пора излучать, и делают это не раньше и не позже, а именно одновременно со всеми остальными?

Ответы на все эти вопросы и дает термодинамика неравновесных систем, которое ввела в научную среду понятие самоорганизация и показала важность положительной обратной связи.

Оказалось, что самоорганизация свойственна любым системам (физическим, химическим, биологическим, социальным и т.п.): важно только понять, что является для этой системы энергией, затем научиться ее подавать и отводить. В результате в системе образуется положительная обратная связь, приводящая к образованию новой структуры.

Я хочу привести некоторые примеры самоорганизации систем разного вида.

Первый пример — из области менеджмента (управление предприятием).

Представьте, вас назначили начальником АТП и у вас в подчинении несколько десятков КАМАЗов. Вы имеете следующие проблемы: воровство деталей с КАМАЗов (в результате чего машины простаивают), воровство бензина, простои на ремонт машин у опытных водителей с высокой классностью (т.к. они получают высокую фиксированную плату, то им выгодно простаивать).

Т. е. на предприятии разброд и шатания, короче, хаос.

При этом заказов на работу для ваших КАМАЗов много и каждый день простоя даже одной машины приносит вам серьезные убытки.

Ваши действия могут придать этой структуре либо кристаллический порядок (начать бороться за дисциплину, «закрутить гайки», повыгонять сторожей, допускающих воровство, наложить крупные штрафы на шоферов и т.п.), либо динамический (дать полную свободу, но при этом сделать так, чтобы шоферу было самому выгодно работать, а не простаивать).