|
65 сверхбыстрого развития процессов — возникновения режима с обострением. В основе такого эффекта лежит нелинейная положительная обратная связь. Если отрицательная обратная связь, как известно, дает стабилизирующий эффект, возвращает систему к равновесию, то положительная обратная связь может иметь различные последствия. Она может, безусловно, привести к раскачке и разрушению системы. Но при определенных условиях она может привести к локализации, образованию нестационарных диссипативных структур1. Образование регулярной структуры в открытой нелинейной среде становится возможным благодаря фактору рассеяния (диссипации) и фактору нелинейности источника. Поведение любой системы может быть описано бесконечным рядом гармоник (мод) с временным коэффициентом перед каждой. Ситуация может разворачиваться таким образом, что один вид колебаний (одна гармоника) энергетически поддерживается в силу открытости системы — туда накачивается энергия. В силу нелинейности поступающая энергия перераспределяется не по всему спектру колебаний (мод), но избирательно, когда поддерживаются и подпитываются энергией лишь определенные виды колебаний (определенные гармоники). Подобная избирательность может быть вызвана также неравномерным по спектру затуханием процессов, хотя энергия будет распределяться равномерно. Но и в том и в другом случае сохраняется избирательность подпитки энергией по спектру ее восприятия. Рассеивающий (диссипативный) фактор действует повсюду, но неравномерно. Из-за нелинейности в системе диссинации уничтожаются, гасятся, «выжигаются» лишь некоторые виды колебаний (гармоник) — те, которые недостаточно подпитываются энергетически. Остальные же виды 1Каган М.С. Синергетическая парадигма диалектика общего и особенного в познании различных сфер бытия / Синергетическая парадигма. Нединейное мышление в науке и искусстве. М., 2002. С. 33. |
160 вающего, размывающего эти неоднородности начала (работа стоков). Если второе из этих начал пересиливает, то структуры могут не возникнуть. Поэтому важнейшим условием самоорганизации является возникновение эффекта локализации — создание нестационарных эволюционирующих структур за счет нелинейных источников энергии. (Собственно и сама структура понимается в данном контексте как локализованный в определенных участках среды процесс” [157. С. 18]). Эффект локализации, помимо всего прочего, позволяет конкретизировать описание “чуда синергетики” актуализации определенной структуры среди спектра потенциально возможных структур, которые содержит в себе всякая нелинейная среда. Именно благодаря нелинейности и неравномерности в такой среде на определенных стадиях и в определенных участках возникает возможность / сверхбыстрого развития процессов — возникновения режима с обострением. В основе такого эффекта лежит нелинейная положительная обратная связь. Если отрицательная обратная связь, как известно, дает стабилизирующий эффект, возвращает систему к равновесию, то положительная обратная связь может иметь различные последствия. Она может, безусловно, привести к раскачке и разрушению системы. Но при определенных условиях она может привести к локализации, образованию нестационарных диссипативных структур. Как же происходит подобный процесс? Образование регулярной структуры в открытой нелинейной среде становится возможным благодаря фактору рассеяния (диссипации) и фактору нелинейности источника. Поведение любой системы может быть описано бесконечным рядом гармоник (мод) с временным коэффициентом перед каждой. Ситуация может разворачиваться таким образом, что один вид колебаний (одна гармоника) энергетически поддерживается в силу открытости системы — туда накачивается энергия. В силу нелинейности поступающая энергия перераспределяется не по всему спектру колебаний (мод), но избирательно, когда поддерживаются и подпитываются энергией лишь определенные виды колебаний (определенные гармоники). Подобная избирательность может быть вызвана также неравномерным по спектру затуханием процессов, хотя энергия будет распреде 161 ляться равномерно. Но и в том и в другом случае сохраняется избирательность подпитки энергией по спектру ее восприятия. Рассеивающий (диссипативный) фактор действует повсюду, но неравномерно. Из-за нелинейности в системе диссипацией уничтожаются, гасятся, “выжигаются” лишь некоторые виды колебаний (гармоник) — те, которые недостаточно подпитываются энергетически. Остальные же виды колебаний (гармоник) выживают и усиливаются опять же благодаря нелинейности. Очень важно заметить, что и разрушаемые, и растущие (энергетически подпитываемые) гармоники могут достаточно долго сосуществовать, создавая переходный процесс к развитому асимптотическому состоянию, которое определяется всего несколькими гармониками (структурами-аттракторами, по терминологии Е. Князевой и С. Курдюмова). Таким образом, диссипация в нелинейной среде “работает подобно ножу А диссипативные процессы и рассеяние являются, по сути дела, макроскопическими проявлениями хаоса на микроуровне” [157. С. 81]. Хаос разрушающий (точнее — рассеивающий) становится созидательной силой, порождающей и обеспечивающей самоструктурирование нелинейной среды. Для того, чтобы охарактеризовать механизмы существования и самоподдержания структур, рожденных в открытых нелинейных средах, Е. Князева и С. Курдюмов вводят новые и, на наш взгляд, чрезвычайно эвристически плодотворные понятия — модели двух основных режимов (фаз) развертывания процессов в открытой нелинейной среде. Базовым понятием для авторов становится так называемый Б-режим режим горения, развития процесса с обострением, когда процесс локализуется и развивается внутри некоторой фундаментальной длины. (Название введено по первым буквам фамилий исследователей, описавших этот процесс.) На основании этого выделяются два режима— два типа развертывания процессов в открытой нелинейной среде. Первый из них ЬБ-режим— режим с обострением, когда происходит все более интенсивное развитие процесса во все более узкой области вблизи максимума, названное “сходящейся волной горения”. |