Заманбап илимий-популярдуу адабиятта көбүнчө "синергетика", "хаос теориясы" жана "бифуркация чекити" деген терминдер колдонулат. Татаал системалар теориясын популисттик колдонуунун бул жаңы тенденциясы көбүнчө аныктамалардын концептуалдык жана контексттик маанисин алмаштырат. Келгиле, бул түшүнүктөрдүн маанисин жана маңызын кызыккан окурманга түшүндүрүүгө абстракттуу эмес, бирок дагы эле илимий жактан жакын болууга аракет кылалы.
Илим жана өзүн-өзү уюштуруу системалары
Ар кандай табияттагы татаал системалардагы калыптарды изилдеген дисциплиналар аралык доктрина – синергетика. Бурулуш чекити же тандоо учуру катары бифуркация чекити татаал системалардын жүрүм-турумунун теориясында негизги түшүнүк болуп саналат. Татаал системалардын синергетикалык түшүнүгү алардын ачыктыгын (зат, энергия, айлана-чөйрө менен маалымат алмашуу), өнүгүүнүн сызыктуу эместигин (көптөгөн өнүгүү жолдорунун болушу), диссипативдүүлүктү (ашыкча энтропиянын разрядын) жанабифуркация абалынын мүмкүнчүлүгү (тандоо же кризистик чекит). Синергетикалык теория убакыттын өтүшү менен өнүккөн ырааттуулук жана спазмдык өзгөрүүлөр болгон бардык системаларга тиешелүү - биологиялык, социалдык, экономикалык, физикалык.
Буридандын эшеги
Татаал нерселерди жөнөкөй мисалдар менен түшүндүрүү кеңири таралган ыкма. Бифуркация чекитине жакындаган системанын абалын сүрөттөгөн классикалык иллюстрация 14-кылымдын атактуу логикасы Жан Буридандын эшек, кожоюну жана философу менен болгон мисалы. Булар башталгыч милдеттер. Тандоо предмети бар - эки кол чөп. Ачык система бар - эки чөптөн бирдей аралыкта жайгашкан эшек. Байкоочулар эшектин кожоюну жана философ. Эшек кайсы ууч чөптү тандайт деген суроо туулат? Буридандын накыл сөзүндө үч күн бою эл эшектин ээси үймөктөрдү бириктирмейинче тандоо жасай албаган эшекти карап турду. Эч ким ачкадан өлгөн жок.
Бифуркация түшүнүгү кырдаалды төмөнкүчө чечмелейт. Биз мисалдын соңун калтырып, тең салмактуулук объекттеринин ортосундагы тандоо кырдаалына көңүл бурабыз. Бул учурда кандайдыр бир өзгөрүү жагдайдын объектилердин бирине карай жылышына алып келиши мүмкүн (мисалы, эшек уктап калып, ойгонуп, үйүлгөн чөптөрдүн бирине жакындап калган). Синергетикада эшек татаал ачык система болуп саналат. Бифуркация чекити - эшектин тең салмактуулук тандоосуна чейинки абалы. Позициянын өзгөрүшү – бул системанын бузулушу (флуктуациясы). Ал эми эки чөп үйүлгөн аттракторлор, система бифуркация чекитинен өтүп, жаңы тең салмактуулук абалына жеткенден кийин келе турган абал.
Үч негизги экиге бөлүнүү чекити
Бифуркация чекитине жакындаган системанын абалы үч негизги компонент менен мүнөздөлөт: сынуу, тандоо жана иреттөө. Бифуркация чекитине чейин система аттрактордо болот (системанын туруктуулугун мүнөздөгөн касиет). Бифуркация чекитинде система жаңы аттракторду тандоо же жаңы туруктуу абалга өтүү менен системанын сапаттык жана сандык кескин өзгөрүшүн шарттаган флуктуациялар (бузуулар, көрсөткүчтөрдүн термелүүсү) менен мүнөздөлөт. Мүмкүн болгон аттракторлордун көптүгү жана кокустуктун эбегейсиз ролу системанын түзүлүшүнүн көп өзгөрмөлүүлүгүн ачып берет.
Математика бифуркация чекиттерин жана анын система тарабынан өтүү этаптарын бардык параметрлери жана флуктуациялары көп комплекстүү дифференциалдык теңдемелерде сүрөттөйт.
Болжолдонбогон экиге бөлүнүү чекити
Бул системанын тандоого чейинки, кесилиштердеги, көп тандоо жана өнүктүрүү варианттарынын айырмачылык чекитиндеги абалы. Бифуркациялардын ортосундагы аралыктарда системанын сызыктуу жүрүм-турумун алдын ала айтууга болот, ал кокустук жана регулярдуу факторлор менен аныкталат. Бирок бифуркация чекитинде кокустуктун ролу биринчи орунда турат, ал эми "киргизүүдө" анча чоң эмес флуктуация "чыгарууда" чоң болуп калат. Бифуркация чекиттеринде системанын жүрүм-турумун алдын ала айтуу мүмкүн эмес жана кандайдыр бир мүмкүнчүлүк аны жаңы аттракторго жылдырат. Бул шахмат оюнундагы кыймыл сыяктуу - андан кийин окуяларды өнүктүрүү үчүн көптөгөн варианттар бар.
Оңго барсаң аттан айрыласың…
Орус жомокторундагы жолдун кесилиши – бул системанын кийинки абалынын тандоосу жана белгисиздиги менен абдан жандуу образ. Бифуркация чекитине жакындаганда система термелүүчүдөй сезилет жана эң кичине флуктуация флуктуация аркылуу тартипке, таптакыр жаңы уюмга алып келиши мүмкүн. Ал эми бурулуш учурдун ушул маалында системаны тандоону алдын ала айтуу мүмкүн эмес. Мына ушинтип синергетикада кичинекей себептер чоң кесепеттерге алып келип, бардык системалардын өнүгүүсүнүн туруксуз дүйнөсүн ачат – Ааламдан Буридандын эшегин тандоого чейин.
Бабочка эффект
Системанын флуктуация аркылуу тартипке келиши, кичине эле кокус өзгөрүүлөргө көз каранды туруксуз дүйнөнүн калыптанышы көпөлөк эффектинин метафорасында чагылдырылган. Метеоролог, математик жана синергетик Эдвард Лоренц (1917-2008) бир системанын кичинекей өзгөрүүгө болгон сезимталдыгын сүрөттөгөн. Анын идеясы Айовадагы көпөлөктүн канатынын бир соккусу Индонезияда жаан-чачындуу мезгилде бүтө турган ар кандай процесстердин көчкүсүн козгой алат. Жандуу образ дароо эле жазуучулардын колуна тийип, окуялардын көптүгү темасында бир нече роман жазган. Бул жааттагы билимдин популярдуулугу негизинен Голливуд режиссёру Эрик Бресстин "Көпөлөк эффекти" тасмасы менен жасаган эмгеги.
Бифуркациялар жана катастрофалар
Бифуркация жумшак же катуу болушу мүмкүн. Жумшак бифуркациялардын өзгөчөлүгү - бифуркация чекитинен өткөндөн кийин системадагы кичине айырмачылыктар. Аттрактор болгондосистеманын бар болгон олуттуу айырмачылыктар, анда алар бул бифуркация чекити катастрофа деп айтышат. Бул түшүнүктү биринчи жолу француз окумуштуусу Рене Федерик Том (1923-2002) киргизген. Ал ошондой эле системалардын бифуркациялары катары катастрофалар теориясынын автору. Анын жети элементардык катастрофаларынын абдан кызыктуу аталыштары бар: бүктөм, бүктөм, карлыгачтын куйругу, көпөлөк, гиперболалык, эллиптикалык жана параболалык киндиктер.
Колдонмо Синергетика
Синергетика жана бифуркация теориясы сезилгендей күнүмдүк жашоодон алыс эмес. Күнүмдүк жашоодо адам сутка ичинде бифуркация чекитинен жүздөгөн жолу өтөт. Биздин тандаган маятник – аң-сезимдүү же аң-сезимдүү көрүнгөн – тынымсыз селкинчек. Жана балким, дүйнөнүн синергетикалык түзүлүшүнүн процесстерин түшүнүү бизге катастрофалардан оолак болуу менен, бирок майда-барат бөлүнүүлөр менен көнүп, туура тандоо жасоого жардам берет.
Бүгүн биздин фундаменталдык илимдер боюнча бардык билимдерибиз бифуркация чекитине жетти. Караңгы заттын ачылышы жана аны сактап калуу жөндөмү адамзатты кокус өзгөрүү же ачылыш бизди алдын ала айтуу кыйын абалга алып келе турган абалга алып келди. Заманбап изилдөө жана космос мейкиндигин изилдөө, коён тешик теориялары жана мейкиндик-убакыт түтүктөрү билимдин мүмкүнчүлүктөрүн ойго келбеген чектерге чейин кеңейтет. Кийинки бифуркация чекитине жакындап, кокустан өзгөрүү адамзатты жоктуктун туңгуюгуна түртпөйт деп ишенүү гана калды.
