| |||||
МЕНЮ
| Принципы динамической организацииПринципы динамической организации
ВВЕДЕНИЕ Чрезвычайно важным обстоятельством является то , что почти во всех работах по общей теории систем рассматриваются именно вопросы описания поведения систем , при котором остаётся в тени источник движения и развития системы , то есть осуществляется , если можно так сказать , кинематический подход . В методологическом отношении более важной представляется именно эта сторона , игнорированная общей теорией систем . Если верно , что все коллизии бытия системы заключены в её внутреннем и внешнем взаимодействии , то естественно положить в основу общей теории систем некоторую совокупность феноменологических положений , отражающих причинно-следственные отношения систем , то есть представляющих основные моменты поведения систем в их внутреннем и внешнем взаимодействии . Иными словами , не следует ли создать общую теорию систем по образу динамики Ньютона , устанавливающей в своих исходных положениях совокупность причинно-следственных механических отношений тел , на основе которых прочно покоится «теория механических систем» . Но тогда общая теория систем в общую теорию динамики , на основе которой можно рассмотреть динамическую организацию вообще и её различные принципы . Путь в динамику систем проходит через понятие структуры . Говоря
полнее , исследование динамики системы непосредственно связано , а точнее -
предполагает знание одной из важнейшей её сторон - структуры . Вместе с тем Первым моментом . требующим определения , является понятие состояния системы или понятие состояния движения системы . Под термином состояние системы везде ниже будем понимать состояние движения (внутреннего и внешнего) системы . Некоторые учёные считают , что поиск определения понятия состояния в общем его выражении , пригодном для всех систем , есть задача трудная , а возможно даже невыполнимая . В этом суждении есть резон . Но без понятия состояния , как известно , не обходится ни одна из специальных наук . Дадим определение : состояние движения системы представляется
величинами некоторого набора характеристик , отражающих субстанциональную и
структурную сторону системы . Динамическое состояние (состояние движения)
материальной точки , например , при известной действующей силе задаётся
значениями трёх координат и трёх импульсов (или скоростей) в данный момент
времени . Состояние микросистемы (ядра , атома , молекулы) задаётся набором
собственных значений квантово-механических переменных , то есть известной
совокупности квантовых чисел . Состояние однородной уравновешенной
термодинамической системы описывается двумя независимыми параметрами В общем случае можно сказать , по-видимому , что состояние движения системы есть её бытиё в данный момент времени . Это определение , однако , не решает проблемы состояния , ибо в последующем должны быть изысканы средства для конкретного описания и количественного представления бытия системы в каждый момент времени , а именно этот аспект и несёт в себе главную трудность . Теперь можно сформулировать некоторые общие принципы динамической организации справедливые для широкого круга систем (начиная от атомных ядер) , и которые в качестве независимых постулатов следует положить в основу аксиоматики общей динамики . Принцип первый . Всякая система имеет состояние , характеризующееся тождественным внутренним обменом движущейся материи , к которому стремится в условиях равновесной окружающей среды . Возьмём микросистему - атом , молекулу . В условиях термодинамического равновесия окружающей среды микросистема осуществляет периодический (некоторому случайному закону) нетождественный внутренний и внешний обмен , поглощая и излучая фотоны . состояние системы испытывает изменения (возбуждения и переходы в основное состояние) , колеблющиеся возле некоторого среднего значения , определяемого конкретными условиями термодинамического равновесия . Система оказывается уравновешенной в среднем . Внутренний и внешний обмен стационарны и тождественны в среднем значении их характеристик . Можно поэтому сказать , что микросистема , находящаяся в составе термостата , стремится к своему в среднем равновесному состоянию . Теперь рассмотрим предельный случай внешнего равновесия , когда во
внешнем обмене микросистемы отсутствует положительная составляющая , то
есть когда система не получает движущейся материи извне . Иначе говоря ,
этот случай предельного внешнего равновесия системы характерен отсутствием
окружающих частиц и других форм материи , способных возбудить микросистему Макросистема в термодинамически равновесной среде также
уравновешивается сама с собой и с окружающей средой . Этот процесс
происходит под действием нетождественного в общем случае внешнего и
внутреннего обмена . Начальные условия определяют изменение энтропии
системы , которое может быть как положительным так и отрицательным Предельный случай равновесного окружения с отсутствующей
положительной составляющей внешнего обмена в макромире - замкнутая система Очевидно , что рассматриваемый принцип справедлив и по отношению к организму и более сложным системам , ибо ни организм , ни другая сложная система не способны к функционированию в условиях детального равновесия среды , поскольку сами уравновешиваются . В обычных условиях , обеспечивающих жизнедеятельность организма , окружающая среда не уравновешена . В среде , окружающей организм , имеется ряд веществ (белки , жиры , углеводы и пр.) , обладающих сложной структурой и пониженным содержанием энтропии , за счёт разрушения которых организм поддерживает в самом себе внутреннюю и внешнюю уравновешенность . Если уберите из окружающей среды неуравновешенные вещества , привести её в детальное равновесие , как сразу же в равновесное состояние придёт и организм , тогда его глубоко дифференцированная структура распадётся . Правомерность первого принципа динамической организации можно продемонстрировать и в динамике . Тело , движущееся с некоторой начальной скоростью в равновесной окружающей среде , преодолевает силы трения и осуществляет нетождественный обмен , передавая в окружающую среду материю , связанную с его импульсом и кинетической энергией . Этот процесс завершается , как известно , полной остановкой тела , уравновешиванием его с окружающей средой и обращением нетождественного обмена в стационарный тождественный . В заключении рассмотрения первого принципа динамической организации
можно дать ему вторую , совершенно очевидную формулировку . Равновесная
среда уравновешивает любую находящуюся в ней систему , то есть обращает
внутренний и внешний обмен системы в усреднённо стационарный тождественный И третья формулировка для частного предельного случая внешнего
равновесия : внутренний обмен системы , находящейся в равновесном окружении
и лишённой положительной составляющей внешнего обмена в его суммарном
значении (это условие означает , что система находится под действием только
внутренних неуравновешенных в общем случае сил , то есть внутреннего обмена Принцип второй . Система сохраняет состояние неизменным , пока её обмен движущейся материи (внутренний и внешний) тождествен . С точки зрения законов сохранения материи и движения этот принцип совершенно очевиден : система , осуществляющая тождественный обмен , абсолютно «прозрачна» для потока падающей на неё материи , вследствие чего проходящая через систему материя не оставляет в ней (системе) никакой следовой реакции . Иллюстрируем правомерность этого принцип в примерами из различных отраслей природы . В механике . Реальное инерциальное движение в той мере , в какой оно вообще имеет место (падение , например , шарика в вязкой жидкости под действием постоянной силы тяжести) , обязано не отсутствию сил , а их равновесию ,то есть выступает как результат тождественности некоего специфического обмена .[1] В этом обмене шарик получает движущуюся материю у ускоряющего поля и отдаёт её окружающей вещественной среде (вязкой жидкости) . В термодинамике . Термодинамическая система , уравновешенная в изотермических условиях (газ в цилиндре под поршнем , например , или чёрное излучение в закрытой полости) , сохраняет (если пренебречь исчезающими малыми флюктуациями) равновесное состояние не в силу отсутствия взаимодействия , а в результате тождественного обмена частицами , излучением и пр. В микромире . Микрочастицы (молекулы , атомы , ядра и элементарные
частицы) сохраняют основное стационарное состояние неизменным , если
отсутствует возмущающее воздействие извне в виде фотонов и других частиц . Рассмотрим предельный частный случай тождественного внешнего обмена В этом случае меняется формулировка второго принципа динамической организации : замкнутая система , осуществляющая тождественный внутренний обмен , сохраняет состояние неизменным (замкнутость системы означает отсутствие внешнего обмена) . В механике материальной точки , не имеющей внутреннего состояния В термодинамике этот случай характеризуется равновесием замкнутой системы , а формулировка второго принципа динамической организации воспроизводит постулат о сохранении равновесия . По отношению к микросистемам эта формулировка совпадает с известным в квантовой механике положением об устойчивости основного квантового состояния . Таким образом второй принцип является обобщением трёх положений из
различных областей (или сторон) природы : закона инерции - из механики ;
постулата о сохранении равновесия замкнутой макросистемы - из термодинамики Принцип третий . Динамическое состояние системы изменяется только в результате нетождественного (внутреннего и внешнего , внутреннего или внешнего) обмена движущейся материи . Простейший случай - механика , здесь динамическое состояние
свободного тела изменяется лишь при отличной от нуля производной импульса
оп времени (равной действующей силе) , то есть при появлении ускорения , но
при ускоренном движении наращиваются (или убывают) значения таких величин
как энергия , масса , импульс , которые являются неотъемлемыми
характеристиками субстанциональной стороны материи .[2] Поэтому при
ускоренном движении тел можно говорить о накоплении материи как субстанции В термодинамике макросистема изменяет состояние либо в результате
присоединения (отчуждения) движущейся материи в различных формах Если разделить всю совокупность возможных изменений состояний на два класса - приближение к равновесию (к стабильному тождественному внутреннему обмену) и удаление от него , то можно сказать следующее . К равновесному состоянию система стремится как в условиях равновесной среды , то есть при тождественном внешнем обмене , так и случае отсутствующего внешнего обмена (при тождественно нулевом внешнем обмене) в результате нетождественного внутреннего обмена . Но выйти из равновесного состояния , характеризующегося стационарным тождественным обменом (микросистема в основном состоянии , уравновешенная макросистема) , в состояние неравновесное система внутренне не способна в отсутствие нетождественного внешнего обмена . В микросистемах возбуждение возможно лишь в результате положительного внешнего обмена (превышение мощности обмена на входе над мощностью обмена на выходе) , то есть за счёт поглощения других частиц . В макросистемах переход из равновесного в неравновесное состояние возможен как при положительном , так и при отрицательном внешнем обмене . Таким образом , внутренний и внешний нетождественный материи , осуществляемый системой , является движущей силой , обусловливающей все изменения её состояния . В полном объёме системы ведущая роль может принадлежать как внешней
его стороне (внешнему обмену) , так и внутренней (внутреннему обмену) . В бытии объектов живой природы , при условии выполнения некоторых
необходимых предпосылок со стороны внешнего обмена , обеспечивающих
возможность реализации системы (организма) , ведущая роль принадлежит
внутреннему обмену , регулируемому системой . Только этим можно объяснить
этот общеизвестный факт , что из двух систем - камня и зерна (семени
растения) только вторая внутренне способна и реализует в своём развитии
микроструктурную неуравновешенность окружающей среды , выходя в этом
процессе за пределы термодинамической формы движения , изменяя своё
внутренне состояние в строну убыли энтропии , то есть с наращиванием
внутренней неуравновешенности , тогда как первая система (камень)
уравновешивается с окружающей средой в пределах термодинамических
соотношений . В условиях термодинамически уравновешенной окружающей среды В частном случае тождественно нулевого внешнего обмена при
тождественном внутреннем обмене системы третий принцип динамической
организации обращается во второй (в обобщённый закон инерции) подобно тому Принцип четвёртый . Нетождественный обмен движущейся материи , осуществляемый системой , с необходимостью изменяет её состояние . В микромире нетождественный обмен , как процесс присоединения или
отчуждения движущейся материи в конкретных формах (фотонов , электронов ,
позитронов и др.) , по данным квантовой механики , атомной и ядерной физики
и физики элементарных частиц , действительно имеет необходимое следствие в
изменении состояния микросистемы . Механика , термодинамика и
электродинамика показывают , что в макромире также имеет место необходимая
взаимосвязь между нетождественным обменом системы и изменением её состояния Суть четвёртого принципа в том , что каждый акт нетождественного
обмена выступает как процесс обоюдного изменения состояния обоих
участвующих в нём агентов : система в нетождественном обмене перерабатывает Труд можно рассматривать как процесс , совершающийся между
человеком и природой , процесс , в котором человек своей собственной
деятельностью опосредствует , регулирует и контролирует обмен веществ между
собой и природой . Веществу природы он сам противостоит как сила природы . В понятиях причины-следствия это важное положение можно изложить
следующим образом . Внутренний механизм причинения работает не
однонаправленно - только от причины к следствию . Новые звенья в цепях
причинения всегда формируются в ходе «борьбы» двух противоборствующих
тенденций : воздействие причины на следствие и воздействия следствия на
причину . Первая является основной и определяющей . Вторая при некоторых
обстоятельствах может оказаться неявной , скрытой . Но тем не мене она ,
как и первая , всегда существует : неизбежность переноса материи и
движения от причины к следствию ведёт к тому , что уже сам факт порождения
следствия определённым образом изменяет причину . Подобное действие
следствия на причину надо считать универсальным свойством причинности . Бурков В. Н. Кондратьев В. В. Механизмы функционирования организационных систем . М. 1961. систем . Минск 1969. развития . М. 1965. Л. 1959. методологическое значение .М. 1975. Л.1972.
|
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|