[213x105]Все явления, происходящие в природе, в той или иной степени взаимно связаны. Какова эта связь? Каким образом можно верно отразить зависимости между величинами, описывающими эти явления?
Все классическое естествознание прежде всего было основано на линейной основе - равным изменениям одной независимой величины должны обязательно отвечать равные изменения в зависимой величине. Мы можем найти множество примеров линейности нашего мира. Но это лишь малая часть ее закономерностей.
Наиболее существенные свойства природы совершенно не укладывается в рамки такой стройной, но чересчур идеальной линейной схемы. Нелинейный мир - это мир с иными, отличающимися от привычных для классической науки закономерностями. Класс систем, способных к самоорганизации, - это открытые и нелинейные системы
[263x240] Открытость системы означает наличие в ней источников и стоков обмена веществом, энергией (ресурса) с окружающей средой. Источники и стоки могут быть точечными и объемными. Процессы обмена происходят не только через границы открытой системы, но и через внутренние точки и области системы. [392x311] Нелинейность - понятие емкое, с множеством оттенков и градаций. Нелинейность эффекта или явления означает одно, нелинейность теории - другое. Нелинейный эффект - это эффект, описываемый некоторой нелинейной зависимостью. Математически такого рода зависимости выражаются нелинейными функциями одного или нескольких переменных.
При плавном изменении параметров нелинейной системы ее состояние и свойства могут кардинально меняться скачками и стохастически.
Нелинейность - фундаментальная концепция новой синергетической парадигмы. За нелинейностью стоит представление о возможности сверхбыстрого развития процессов в системе на определенных стадиях ее эволюции.
Понятие нелинейности пришло из математики. Рассматриваются математические уравнения, содержащие искомые величины в степенях больше 1 и коэффициенты, зависящие от свойств среды. Такие нелинейные уравнения имеют несколько качественно различных решений. Физический смысл нелинейности: множеству решений соответствует множество путей эволюции нелинейной системы, описываемой этими уравнениями.
[353x215] Когда и какой случайности удается прорваться и определить вид общего течения событий, становящейся структуры, природного или социального образца следует из состояния неустойчивости открытой и нелинейной системы. Это означает, по сути, чувствительность нелинейной среды к малым флуктуациям, усиливаемыми посредством механизма нелинейной положительной обратной связи. В состоянии неустойчивости фактически всегда заключено нечто, указывающее на связь микро- и макро масштабов.
Во всех областях естествознания нелинейность явлений глубоко «функциональна». Нелинейность в физике - это различного рода обратные связи и тонкие эффекты, ускользающие в более грубой линейной теории. В химии нелинейность проявляется в обратных связях тонких механизмах реакций. В биологии нелинейность эквивалентна способности к выживанию и эволюции. Только сильная нелинейность позволяет биологическим системам охватить громадный диапазон жизненно значимых воздействий среды в процессе адаптации и борьбы за существование.
[478x112]Нелинейность многолика и неисчерпаемо разнообразна. Нелинейность повсюду: в большом и в малом, в связи простого и сложного, в явлениях быстротечных и длящихся эпохи. Нелинейность это рождение и аннигиляция элементарных частиц, вспышка молнии во время грозы и погода, биение сердца и всепроникающий луч лазера, болезни и исцеление, теплый свет свечи и нескончаемая изменчивость волн, гигантское красное пятно на Юпитере и вспышка сверхновой.
В мировоззренческом плане идея нелинейности может быть истолкована посредством идей:
1) многовариантность, альтернативность путей эволюции; 2) выбор из данных альтернатив; 3) изменяющийся темп эволюции; 4) необратимость эволюции; 5) "разрастание малого" или "усиление флуктуаций"; 6) свойство порога чувствительности (ниже порога все уменьшается, забывается, выше - наоборот, все многократно возрастает); 7) дискретность путей эволюции (возможен не любой путь эволюции, а лишь определенный спектр этих путей); 8) неустойчивость - неожиданность изменений направления течения процессов (это делает невозможность прогноза-экстраполяции от наличного); 9) возможность вынужденных или спонтанных изменений самой открытой нелинейной среды (а это приводит к качественному изменению картины процессов ее эволюции).
