Принципы динамической организации

ВВЕДЕНИЕ

Чрезвычайно важным обстоятельством является то, что почти во всех работах по общей теории систем рассматриваются именно вопросы описания поведения систем, при котором остаётся в тени источник движения и развития системы, то есть осуществляется, если можно так сказать, кинематический подход. В методологическом отношении более важной представляется именно эта сторона, игнорированная общей теорией систем. Если верно, что все коллизии бытия системы заключены в её внутреннем и внешнем взаимодействии, то естественно положить в основу общей теории систем некоторую совокупность феноменологических положений, отражающих причинно-следственные отношения систем, то есть представляющих основные моменты поведения систем в их внутреннем и внешнем взаимодействии. Иными словами, не следует ли создать общую теорию систем по образу динамики Ньютона, устанавливающей в своих исходных положениях совокупность причинно-следственных механических отношений тел, на основе которых прочно покоится «теория механических систем». Но тогда общая теория систем в общую теорию динамики, на основе которой можно рассмотреть динамическую организацию вообще и её различные принципы.

Путь в динамику систем проходит через понятие структуры. Говоря полнее, исследование динамики системы непосредственно связано, а точнее — предполагает знание одной из важнейшей её сторон — структуры. Вместе с тем, проблема структуры и вне связи с общей динамикой систем имеет большое значение для всех наук в связи с развитием структурно-системного метода исследования. В последние годы проблема структуры привлекает к себе внимание широкого круга исследователей.

Первым моментом, требующим определения, является понятие состояния системы или понятие состояния движения системы. Под термином состояние системы везде ниже будем понимать состояние движения (внутреннего и внешнего) системы.

Некоторые учёные считают, что поиск определения понятия состояния в общем его выражении, пригодном для всех систем, есть задача трудная, а возможно даже невыполнимая. В этом суждении есть резон. Но без понятия состояния, как известно, не обходится ни одна из специальных наук.

Дадим определение: состояние движения системы представляется величинами некоторого набора характеристик, отражающих субстанциональную и структурную сторону системы. Динамическое состояние (состояние движения) материальной точки, например, при известной действующей силе задаётся значениями трёх координат и трёх импульсов (или скоростей) в данный момент времени. Состояние микросистемы (ядра, атома, молекулы) задаётся набором собственных значений квантово-механических переменных, то есть известной совокупности квантовых чисел. Состояние однородной уравновешенной термодинамической системы описывается двумя независимыми параметрами (давлением и температурой или объёмом и энтропией и т. д.). Сложнее вычленить независимые переменные в таких системах, как организм, общество и т. д., но основные элементы, играющие решающую роль в определении состояния, могут быть указаны и здесь. Известно, например, что состояние общественной системы определяется уровнем развития производительных сил и характером производственных отношений. Более глубокое расчленение, детализация и конкретное количественное и качественное описание этих элементов будут точнее представлять состояние общественной системы.

В общем случае можно сказать, по-видимому, что состояние движения системы есть её бытиё в данный момент времени. Это определение, однако, не решает проблемы состояния, ибо в последующем должны быть изысканы средства для конкретного описания и количественного представления бытия системы в каждый момент времени, а именно этот аспект и несёт в себе главную трудность.

Теперь можно сформулировать некоторые общие принципы динамической организации справедливые для широкого круга систем (начиная от атомных ядер), и которые в качестве независимых постулатов следует положить в основу аксиоматики общей динамики.

Принцип первый. Всякая система имеет состояние, характеризующееся тождественным внутренним обменом движущейся материи, к которому стремится в условиях равновесной окружающей среды.

Возьмём микросистему — атом, молекулу. В условиях термодинамического равновесия окружающей среды микросистема осуществляет периодический (некоторому случайному закону) нетождественный внутренний и внешний обмен, поглощая и излучая фотоны. состояние системы испытывает изменения (возбуждения и переходы в основное состояние), колеблющиеся возле некоторого среднего значения, определяемого конкретными условиями термодинамического равновесия. Система оказывается уравновешенной в среднем. Внутренний и внешний обмен стационарны и тождественны в среднем значении их характеристик. Можно поэтому сказать, что микросистема, находящаяся в составе термостата, стремится к своему в среднем равновесному состоянию.

Теперь рассмотрим предельный случай внешнего равновесия, когда во внешнем обмене микросистемы отсутствует положительная составляющая, то есть когда система не получает движущейся материи извне. Иначе говоря, этот случай предельного внешнего равновесия системы характерен отсутствием окружающих частиц и других форм материи, способных возбудить микросистему. Неуравновешенная микросистема (радиоактивное ядро, возбуждённый атом или молекула) в этих условиях стремится к основному стационарному состоянию с минимумом энергии. Этот процесс сопровождается отрицательной составляющей нетождественного обмена — излучением фотона (при высвечивании ядра атома или молекулы) или выбросом других частиц (в случае радиоактивного распада ядра). Конечное основное состояние характерно стационарным тождественным внутренним обменом. Внешний обмен в таких условиях обращается тождественно в нуль.