Unde pot găsi o descriere de înțeles a teoriei lui Ilya a structurilor disipative
1 răspuns
Din câte știu, nu există încă o relatare științifică populară a acestei teorii. S-ar putea să abordez subiectul imediat ce proiectul meu actual de carte este finalizat.
Există unele cărți care sunt foarte tehnice și introduc în principal matematica, dar din care este dificil să se tragă semnificația acestei teorii, de exemplu:
Ilya Prigogine, Legile haosului. Aceasta este doar o listă a instrumentelor de matematică
Ilya Prigogine, De la a fi la devenire: acesta este, de asemenea, foarte puternic orientat către teorie cu explicații intercalate
Cel mai probabil să intre în discuție:
Stengers, Prigogine, „Paradoxul timpului”. Aceasta este o explicație științifico-filosofică a TDS (Theory of Dissipative Structures), care reprezintă cel mai probabil conținutul, semnificația și efectele TDS din perspectiva anilor 1980. Pot recomanda cu siguranță această carte, dar este disponibilă numai în librăriile second-hand.
În caz contrar, ați putea să o faceți pe Google Există mai multe eseuri științifice/scripturi de prelegere în care caracteristicile principale ale TDS și dezvoltarea sa ulterioară pot fi urmărite până în prezent.
Un exemplu ar fi:
http: //www.google.de/url gggXDCAck7Oqd8jvnxrg
Vă mulțumim pentru clasificarea utilă a celor 3 cărți.
Ar putea structurile disipative să fie înțelese ca un fel de Echilibru dezechilibrat creați (în sensul că injectarea constantă de energie în sistem - lupta pe care o alimentează împotriva defalcării echilibrului din sistem - împiedică finalizarea acelei defecțiuni?
Sunt foarte încântat de asta. Ai cam dat lovitura, ca să zic așa. Acesta este exact punctul în care fizica clasică (dinamică liniară, deterministă, reducționistă, apropiată de echilibrul termodinamic, Newton, Einstein, Planck, strict cauzal) din noua fizică a lui Prigogine (neliniară, nedeterministă, ireductibilă, ireversibilă, stocastică, emergent).
În dinamica clasică, se aplică legea numărului mare a lui Boltzmann. Fluctuații mici la nivelul micro se pierd în media statistică la nivel macro. A doua lege a termodinamicii cere ca tulburarea să crească doar, entropia se străduiește întotdeauna la maxim.
În dinamica neliniară, termenul tulburare nu mai poate fi utilizat în legătură cu entropia. Prigogine a descoperit că există structuri în care haosul boltzmannian este anulat local și se poate stabili un echilibru constant al fluxului în această zonă restrânsă, care este departe de echilibrul termodinamic (entropie maximă) și este menținut acolo prin depreciere constantă a energiei (disiparea energiei = producția de entropie) poate fi obtinut. Prigogina se referă la structuri precum structuri disipative.
Aproape că am uitat o carte interesantă și chiar o am de două ori pe raft.
Prigogine/Stengers, dialog cu natura.
Deși cartea se bazează pe TDS, introduce doar conținutul fără a deveni prea fizic, chimic sau matematic. Cunoștințele de bază ar trebui să fie deja disponibile. Aici Prigonie descrie, ca să spunem așa, efectele filosofice ale operei vieții sale în lumina istoriei științei și creează o viziune ateistă asupra lumii, care este conciliantă cu natura. În unele cazuri, el argumentează împotriva credinței în știință și le neagă fizicienilor competența lor auto-declarată pentru întreaga explicație a lumii.
Cartea a fost scrisă în același timp (1980) cu Brief History of Hawking's Time (1988). Ambele sunt mai orientate spre știința populară. În timp ce Hawking a fost sărbătorit inițial, el se îndepărtează din ce în ce mai mult, nu în ultimul rând din cauza Prigogine, din unele afirmații și chiar capitole întregi.
Adevăratul sens al Prigoginei a fost recunoscut din ce în ce mai mult timp de 10 ani, iar revoluția științifică interdisciplinară pe care a anunțat-o are loc de fapt la scară largă.
De ce teoria structurilor disipative este presupusă atât de revoluționară ?
Buna intrebare. Dar trebuie să mă limitez la câteva cuvinte cheie fără prea multe explicații.
Cei mai importanți fizicieni sunt:
Newton: a fondat fizica pământului (Mesoksmos)
Einstein: a fondat fizica marelui (macrocosmosul)
Planck: a fondat fizica celor mici (microcosmos)
Prigogine: a fondat fizica celor vii (biocosmos)
Einstein și Planck au extins fizica fără a schimba însă viziunea asupra lumii și metodologia, iar influența lor în afara fizicii este, de asemenea, destul de mică.
Pe lângă fizică, Newton și Prigogine au schimbat viziunea asupra lumii și metodologia științifică. Amândoi au exercitat o influență extraordinară asupra altor domenii ale științei.
Înainte de Newton a existat o concepție religioasă, mitologică holistică asupra lumii. Bazat pe Descartes, Newton a dezvoltat în continuare viziunea mecanicistă asupra lumii și a introdus analiza în fizică. Viziunea asupra lumii rezultată a fost determinismul. Marea realizare a fost că multe fenomene nu mai puteau fi justificate de influența divină, ci de legile naturale. Cu metodologia sa, fizica newtoniană a creat schisma între științele naturii și științele umaniste, deoarece metodologia fizică era complet nepotrivită pentru alte domenii. Doar într-o zonă periferică a fizicii, termodinamica, a fost utilizată o metodologie diferită din timpuri imemoriale. În loc de abordarea analitică, abordarea sistemică se aplică acolo.
Prigogine a recunoscut viziunea mecanicistă asupra lumii și determinismul ca un caz limită în vecinătatea echilibrului termodinamic și a constatat că majoritatea lucrurilor din jurul nostru se îndepărtează de echilibrul termodinamic și că fizica clasică eșuează complet. Acest lucru se datorează faptului că fizica clasică cunoaște doar stări și procese, nu evenimente unice. Evenimentele unice care creează noi apariții au fost introduse de Prigogine.
Ca parte a teoriei structurilor disipative, Prigogine a introdus câteva lucruri noi în fizică:
- evenimente unice care duc la apariții. În fizica clasică existau doar stări și procese
- el a introdus săgeata timpului și a afirmat că timpul cosmologic ca parametru geometric este doar un caz limitativ în vecinătatea echilibrului termodinamic
- El transferă metodologia sistemică a termodinamicii către întreaga știință și speră să depășească schisma dintre științele naturale și umaniste
- arată că lumea ca întreg funcționează nedeterministic
- a extins bine-cunoscutele legi ale naturii pentru a include săgeata timpului, pentru care a trebuit să treacă de la o descriere strict cauzală la o probabilistică
Efectele devin din ce în ce mai evidente.
Cu noua sa dinamică neliniară, acum pot fi procesate probleme pe care fizica clasică le ignorase complet din motive întemeiate.
Câteva rezultate:
Prigogine rezolvă cele 3 mari paradoxuri ale fizicii clasice:
- Paradoxul cuantic (prăbușirea funcției de undă): Datorită expansiunii mecanicii cuantice (QM) de către săgeata timpului, nu se mai prăbușește funcția de undă. Aceasta a fost o problemă a viziunii deterministe.
- Paradox cosmologic: faptul că Big Bang-ul este o singularitate este, de asemenea, o problemă detrministă, deoarece trecerea de la energie la materie la începutul Big Bang-ului nu ar putea fi descrisă cu fizica clasică. Prigogine nu consideră acest proces ca un proces ci ca un eveniment disipativ. El a calculat acest eveniment cu fizica sa pentru a determina că această transformare a reprezentat cea mai mare structură disipativă pe care universul o văzuse vreodată. Exportul necesar de entropie cu o structură disipativă a avut loc sub forma radiației de fond. Prigogine a calculat temperatura pe care radiația de fond ar trebui să o aibă în acest sens și calculele sale au fost confirmate exact prin măsurători. Nu mai există o singularitate cu Prigogine.
- Paradoxul timpului: în fizica clasică, călătoria în timp în trecut a fost teoretic posibilă. Acest lucru a dus la așa-numitul paradox al bunicului, universuri paralele, bucle de timp și alte contradicții. Prigogine arată acum că pentru structurile complexe departe de echilibrul termodinamic, de ex. pentru oameni, timpul nu este doar un parametru geometric, ci există o lege naturală a săgeții timpului, așa-numitul timp termodinamic, care, în principiu, exclude o călătorie în trecut. Acest lucru se datorează în cele din urmă celei de-a doua legi din noua sa formulare.
TDS este adaptat pe scară largă în toate științele umane, bio, sociale sau economice, deoarece acum fizica neliniară extinsă cu abordarea sa sistemico-termodinamică face ca multe fenomene să fie explicabile fizic și, mai presus de toate, calculate. Deci acum, de ex. apariția minții și a conștiinței, apariția vieții, evoluția, funcția sistemelor economice și sociale și multe alte lucruri sunt explicate pur de legea naturală. fără să trebuiască să caute o entitate transcendentă (numită mai ales Dumnezeu).
La începutul lunii trecute, am avut plăcerea de a discuta în detaliu Prigogine într-o călătorie împreună cu unul dintre cercetătorii germani de top în cercetarea ecosistemelor. El a confirmat că zona sa de cercetare nu ar exista nici măcar fără Prigogine, deoarece doar noua dinamică neliniară face posibilă calcularea completă a fluxurilor de materiale și energie în sisteme complexe și prezicerea comportamentului ecosistemelor atunci când condițiile limită se schimbă, cel puțin pentru anumite perioade de timp.
Din păcate, nu îmi este clar ce anume înțelegeți prin noua formulare a celei de-a doua legi a termodinamicii.
În primul rând, se introduce o separare între entropia generată în sistem și entropia care depășește limitele sistemului.
Un anumit comportament al structurii disipative poate fi apoi derivat din raportul dSi la dSe.
Mai mult, Prigogine nu se concentrează pe cantitatea absolută sau specifică de entropie, ca în termodinamica clasică, ci pe rata de producție a entropiei, adică dS/dt
Acest lucru este deosebit de important în cazul a două faze în dezvoltarea unui sistem dinamic complex.
Există principiul producției de entropie maximă
dS/dt = max., care apare întotdeauna în timpul tranziției de la ordine la haos și la apariția unei structuri de ordin superior (bifurcație, apariție)
Principiul producției de entropie minimă dS/dt = min., Care apare întotdeauna atunci când noua structură a comenzii este stabilizată și optimizată sau apare, de asemenea, în timpul proceselor de rezistență.
Și cum recunoașteți că o nouă formulare a celei de-a doua legi bazată pe aceste noi priorități elimină paradoxul timpului?
Deloc. Argumentarea pentru ridicarea paradoxului timpului este diferită. Extensia menționată a celui de-al 2-lea serviciu în sine servește la calcularea structurilor disperative. Doar extinderea legilor lui Newton și Einstein pentru a include săgeata timpului împiedică acum călătoria în timp.
În dinamica clasică, dincolo de Isaac Newton și chiar cu Albert Einstein, timpul a fost întotdeauna înțeles ca reversibil. La fel, nu contează când are loc exact ceva în orice descriere fizică. Căderea liberă, transmisiile de impuls sau efectul Doppler, de exemplu, nu sunt legate de momente specifice în timp și fiecare dintre aceste procese descriptibile poate avea loc la fel de ușor în sens invers. Legile naturii ar trebui să se aplice universal, trecutul și viitorul sunt încă identice chiar și în teoria relativității și nu pot fi distinse. Ora lor locală ca timp a observatorului este subiectivă, dar reversibilă. Cu toate acestea, această noțiune de timp reversibil contrazice nu numai experiența noastră de zi cu zi, ci și cunoașterea proceselor ireversibile din alte științe ale naturii, cum ar fi evoluția în biologie.
Dinamica clasică a privit întotdeauna ireversibilitatea, care rezultă din legea a doua, doar ca o eroare de aproximare datorată grosierii universului. Boltzmann susținuse inițial că al doilea HS avea caracterul unei legi naturale, dar era destul de agresat de către fizicienii deterministi stabiliți. Pentru a nu fi exclus din comunitatea științifică, el a fost de acord cu formula de compromis conform căreia al doilea SA a fost doar o soluție aproximativă sau o propoziție empirică pură. Boltzmann a suferit de asta toată viața, pentru că știa mai bine, până când și-a luat propria viață din pură disperare. Cu toate acestea, Prigogine a dovedit că Boltzmann avea dreptate și că al doilea HS avea un caracter de lege naturală, din care nici dinamica clasică nu putea scăpa. Cu toate acestea, ireversibilitatea exclude călătoriile în timp către trecut, deoarece acest lucru ar trebui să scadă entropia generală, ceea ce nu este posibil. În consecință, Prigogine a extins RT și, în expansiune, timpul nu mai este doar un parametru geometric care poate rula înainte și înapoi, ci este legat de creșterea entropiei.
Ireversibilitatea, adică ireversibilitatea datorată producției de entropie, joacă un rol constructiv: apariția vieții ar fi de neconceput fără ea. Împotriva criticilor care descriu istoricitatea ca simplă apariție, Prigogine răspunde: „Suntem copiii săgeții timpului, ai evoluției și nu ai inițiatorilor săi”.
Deci, personal, am auzit doar puțin despre teoria structurilor disipative până acum, dar asta sună foarte interesant. În calitate de fizician, trebuie să accepți totul nou, chiar dacă supără vechea viziune asupra lumii (totuși este posibil ca totul să se dovedească inutilizabil).
Acest lucru este normal, pentru că suntem abia acum în faza în care noile cunoștințe părăsesc universitățile și se revarsă în populație. Sper să-mi fac partea mea.
În fizica teoretică, teoria structurilor disipative sau a dinamicii neliniare face acum parte din materialul standard al cursului cel târziu.
Există deja primele aplicații, în special în cercetarea creierului. A existat de ex. Dezvoltarea unui dispozitiv care determină producția de entropie a creierului și îl folosește pentru a calcula starea de conștiință, mai precis decât ar fi putut face cel mai bun anestezist înainte.
Adăugare: În principiu, Prigogine nu infirmă fizica clasică, ci mai degrabă o extinde. Fizica clasică funcționează numai în vecinătatea echilibrului termodinamic și reprezintă astfel cazul limită liniar în cadrul dinamicii neliniare.
De îndată ce se calculează în vecinătatea echilibrului termodinamic, legile naturale extinse de săgeata timpului capătă din nou forma lor veche. Acest lucru se datorează faptului că timpul termodinamic al lui Prigogin devine aproape de echilibrul termodinamic față de timpul cosmologic cunoscut al lui Einstein.