Вопрос. Теория нелинейных систем.

minski 06.03.2011 13:42

"Одна из аксиом теории нелинейных систем состоит в том, что самоорганизация-эволюция может происходить только при наличии постоянного притока энергии в открытую систему извне"

Кто может вкратце прокомментировать высказывание или дать ссылки?

Palarm 06.03.2011 17:08

А. Азимов. "В начале".
Он раскрывал эту тему на примере связки солнце - земля. Солнце тухнет, энтропия растет. Но земля получает свой % энергии - выходит у нее постояный источник, что и дает возможность жизни жить и развиваться.
Аналогично и со звездами, галактиками - всегда можно выделить групы объектов, которые получают постоянную подпитку от других групп, то есть приход больше расхода. В итоге энергия хоть и устаканивается, энтропия растет - однако материя развивается за счет других.

sergish 06.03.2011 17:48

У меня поверхностное представление, но, тема интересная, и пока специалисты молчат, поделюсь как понимаю на основе прочитанного (в основном по "Вайнберг - Мечты об окончательной теории" - здесь выложена). Есть 2-й закон термодинамики - рост хаоса. Этот процесс необратим и он, кстати, увязывается некоторыми физиками с тем, что мы воспринимаем как "время". Из этого следует, что "исходное" состояние вселенной было высокоупорядочено. Упорядоченность связана с отсутствием пространства - степеней свободы (так необходимой для беспорядка / анархии :) ). Потом она "взорвалась" - возникло пространство (фаза инфляционного расширения) и пошло время.

Вот, но несмотря на всеобщность закона, локально в подходящих условиях энтропия может расти, пример - биологическая эволюция, и наше познание - продолжение эволюции. Но локальные процессы сокращения энтропии сопровождаются ускоренным ее ростом в соседних областях. И это проявляется как потребление этими локальностями энергии. Например, живой организм потребляет низкоорганизованную материю (пищу, воду, кислород) и преобразует ее в более высокоорганизованную - белки (кошки поедают мышек и перерабатывают их в кошек). Этот процесс направлен против 2-го закона ТД, но он компенсируется тем, что потребляется энергия, и вокруг кошки беспорядок растет ускоренными темпами (углекислый газ, поцарапанные занавески и хм... кал). Но это по слухам :)

Finarfin 23.04.2011 22:32

Кстати, для человечества в долгосрочной перспективе имеет смысл пропускать через себя, свои инженерные конструкции или техно-биосферу побольше энергии, несмотря на то, что локальное увеличение экстропии приводит к еще увеличению общей энтропии, т.к. иначе та же энергия просто уйдёт в космос и рассеиться где-то далеко от нас.

Один из фантастических проектов по локальному увеличению экстропии – сфера Дайсона

Вот только в википедии не сказано, что сама оболочка смысла никакого не имеет. Эволюционирующие живые системы должны быть либо в толще сферы по градиенту температуры, либо, если сфера – отражающая – в "дырах", где энергия выходит из сферы.

sergish 23.04.2011 23:00

Кстати, эволюция (= локальное сокращение энтропии) же вроде ускоряется... Не понятно, хорошо это или плохо :)a2

STR 24.04.2011 02:06

Есть 2-й закон термодинамики - рост хаоса. Этот процесс необратим и он, кстати, увязывается некоторыми физиками с тем, что мы воспринимаем как "время". Из этого следует, что "исходное" состояние вселенной было высокоупорядочено. Упорядоченность связана с отсутствием пространства - степеней свободы (так необходимой для беспорядка / анархии [картинка скрыта] ). Потом она "взорвалась" - возникло пространство (фаза инфляционного расширения) и пошло время.

Интересно, а что есть в этом смысле "порядок"? Пространства ещё нет, а порядок есть. Кроме того, нельзя сказать "еще нет" потому как времени то же нет. Нельзя сказать "потом она взорвалась" потому как в безвременье нету "до" и "после", причин и следствий.

Что же мы имеем? С одной стороны абсолютно стабильное упорядоченное НИЧТО, находящееся вне времени и пространства. Иначе говоря существующее везде и всегда! Нельзя предположить, что оно не существует нигде и никогда, потому что с другой стороны мы явно наблюдаем на опыте и время и пространство и ограниченность для нас того и другого. Энтропия всего этого непрерывно растет!

Но есть в пространстве такие локальные области, где энтропия уменьшается. И это мы называем эволюцией или жизнью.

Правомочно ли предположить, что пределом снижения энтропии является ВЕЛИКОЕ НИЧТО. Соответственно, оно же является пределом упорядоченности и соответственно венцом любой эволюции.

Аминь.

Palarm 24.04.2011 08:45

автор: STR сообщение 22947

Правомочно ли предположить, что пределом снижения энтропии является ВЕЛИКОЕ НИЧТО. Соответственно, оно же является пределом упорядоченности и соответственно венцом любой эволюции.

Наша логика основана на тех закономерностях, которые мы наблюдаем в своем макромире. В итоге, столкнувшись более тесно с микромиром произошел некоторый конфуз: там все не так, полно неопределенностей, которых нет в привычном нам окружении. Возникли сложности с попытками осмыслить явления.
Но это ведь просто результат того, что мы пытаемся свои привычные представления "о порядке" переносить туда, где они весьма условны. Стало быть, при попытках осмыслить что то очень не похожее на наше привычное, всегда нужно держать в уме: выводы, что получаются весьма и весьма условны и опираться на них нужно очень осторожно. Слишком отлична область исследовний от той, в которой мы постоянно находимся.

sergish 24.04.2011 08:47

Твои, STR, замечания наталкивают на мысль, что энтропия вселенной в целом (НИЧТО) неопределенна. А следовательно нельзя сказать, что изменяется. Опять же, раз вселенная вне времени. Наверно, энтропия имеет смысл для части вселенной. А выделение части всегда условно - оно производится субъектом. Ну или субъект определяет измерительный прибор, выделяющий регистрируемую им часть. Как то так?

А порядок без пространства - это мир объединенного взаимодействия, которое имеет место при соответствующей плотности энергии. Это значит, что там не наше привычное пространство..

STR 24.04.2011 12:32

Твои, STR, замечания наталкивают на мысль, что энтропия вселенной в целом (НИЧТО) неопределенна.

Как так, если раньше ты сказал, что исходное состояние вселенной - высокоупорядочено в связи с отсутствием пространства?

для Palarm

когда дело касается глобальных обобщений, всегда возникают такие несуразицы. :)

Еще труднее пытаться охватить мысленно то, что вне пространства и вне времени.

Насколько я понял в первые мгновенья вселенная расширялась быстрее скорости света. Кто нибудь объяснит ПОЧЕМУ?

sergish 24.04.2011 12:40

автор: STR сообщение 22961

Как так, если раньше ты сказал, что исходное состояние вселенной - высокоупорядочено в связи с отсутствием пространства?

я соврал :)s8 Ну то есть это я не выдумывал, а пересказывал прочитанное как понял. А твое замечание потребовало корректировки. Вот, предлагаю такую :)

sergish 24.04.2011 13:17

автор: STR сообщение 22961

Насколько я понял в первые мгновенья вселенная расширялась быстрее скорости света. Кто нибудь объяснит ПОЧЕМУ?

Мне тоже это бросилось в глаза. Вроде это объясняется опережающим ростом пространства в этой фазе...

sergish 24.04.2011 14:43

автор: minski сообщение 22326

Кто может вкратце прокомментировать высказывание или дать ссылки?

для Minski
нелинейные системы попались в Величковский Б.Г. "Когнитивная наука", Заключение:
...
"По-видимому, трудности связаны с переносом в психологию представления о механической причинности, с ее линейными цепочками причин и следствий. Когда с возникновением нейрокогнитивной парадигмы модели механизмов были заменены организмическими моделями, то логическим следствием этой замены должно было бы стать принятие представления о нелинейных динамических системах. Для таких систем, включающих множество развивающихся и взаимодействующих между собой компонентов, более адекватно представление о круговой причинности, которая отличается от однонаправленных каузальных связей не только галилеевской, но и эйнштейновской физики. Выражением круговых зависимостей является принцип рефлекторного кольца Николая Бернштейна и Виктора фон Вайцекера, а, по мнению некоторых современных авторов, также и... мировое колесо буддистской философии. В науковедении идею круговой взаимосвязи наук сформулировал Шеллинг. В середине 20-го века похожие представления защищал Пиаже, который рассматривал психологию в качестве центрального звена всего комплекса математических, естественных, общественных и технических дисциплин. Современным воплощением подобного междисциплинарного синтеза является когнитивная наука."
...