Решающую роль в предлагаемом материале играют методы современной физики, теория самоорганизации и новейшие исследования в рамках теории хаоса. <...> Коацерваты — капельки жира в бульоне земного протоокеана 164 7.4. <...> Дионисий Уже при зарождении научного мировоззрения, основы которого были заложены более двух тысяч лет назад древнегреческими мыслителями, существовало занятное умопостроение, касающееся природы нашего мира: Космос возник из первоначального хаоса в процессе самоорганизации. <...> Более двадцати лет назад, когда мы оба работали еще в нашей Alma Mater в Ростоке, нас увлекли труды таких авторов, как Пригожин, Эйген и Хакен, разрабатывавших современные естественнонаучные основы процессов самоорганизации. <...> При помощи различных моделей в этих работах было показано развитие из первоначального молекулярного хаоса пространственно-временных структур, а также определенных элементов биосистем. <...> Важную роль в предлагаемом материале играют методы современной физики, теория самоорганизации и новейшие исследования в рамках теории хаоса. <...> Система и состояние Попытки рассмотрения с точки зрения физики всего многообразия нашего мира и его возникновения из первоначального хаоса, безусловно, чрезвычайно многогранны, и многие из этих граней необыкновенно интересны. <...> Напротив, при ближайшем рассмотрении оказывается, что эволюционные системы обладают способностью, схожей со способностями барона Мюнхаузена, который сумел выбраться из болота, таща самого себя за волосы. <...> Теория самоорганизации и эволюции — это продукт нашего мышления, а наше мышление, в свою очередь, представляет собой продукт самоорганизации и эволюции. <...> Совокупность возможных состояний мы обозначаем как пространство состояний, или фазовое пространство. <...> Наблюдаемое состояние может быть представлено в виде точки в фазовом пространстве; движение такой точки во времени x(t) изображено в виде траектории на рис. <...> Траектория движения точки, представляющей <...>
Хаос_и_космос_синергетика_эволюции_(перевод_с_нем.).pdf
УДК 536
Интернет-магазин
http://shop.rcd.ru
• физика
• математика
• биология
• нефте г а з овые
технологии
Эбелинг В., Файстель Р.
Хаос и космос: синергетика эволюции. — Москва-Ижевск: Институт компьютерных
исследований; НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика»,
2005. — 336 с.
Данная книга является своего рода синопсисом, посвященным эволюции хаоса
в космос. Авторы, занимающиеся в течение многих лет изучением некоторых аспектов
данной проблемы, излагают наиболее важные идеи, начиная с представлений
древнегреческих мыслителей и заканчивая результатами последних исследований.
Решающую роль в предлагаемом материале играют методы современной физики,
теория самоорганизации и новейшие исследования в рамках теории хаоса.
Однако главными все же являются не математические или технические аспекты
рассматриваемой проблематики, а те самые «вопросы содержания», которые были
поставлены еще древнегреческими мыслителями, и которые сегодня изучаются в
русле междисциплинарной науки синергетики.
Для широкого круга читателей.
ISBN 3-86025-310-7 (нем.)
ISBN 5-93972-454-X (рус.)
Original title: Chaos und Kosmos: Prinzipien der Evolution
by Werner Ebeling und Rainer Feistel
Copyright c
Институт компьютерных исследований, 2005
c
c
НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», оригинал-макет, 2005
http://rcd.ru
http://ics.org.ru
Spektrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg.
Стр.4
Оглавление
Предисловие к немецкому изданию .. ... .. .. ... .. ... 7
ГЛАВА 1. О физической картине мира . ... .. .. ... .. ... 10
1.1. Система и состояние ... .... .... .... ... .... . 10
1.2. Принципы моделирования .... .... .... ... .... . 15
1.3. Физика и эволюция . ... .... .... .... ... .... . 23
ГЛАВА 2. Время, сложность и структурообразование .. .. ... 30
2.1. Простое и сложное . ... .... .... .... ... .... . 30
2.2. Обратимость и необратимость . . .... .... ... .... . 33
2.3. Созидательный хаос . ... .... .... .... ... .... . 37
2.4. Процессы структурообразования . .... .... ... .... . 40
ГЛАВА 3. Самоорганизация и эволюция ... .. .. ... .. ... 46
3.1. Необратимость и самоорганизация . . . .... ... .... . 46
3.2. Диссипативные структуры .... .... .... ... .... . 49
3.3. Принципы самоорганизации . . . .... .... ... .... . 52
3.4. Базовые модели процессов самоорганизации . . . . . .... . 57
3.5. Эволюция — цепь процессов самоорганизации . . . . .... . 65
ГЛАВА 4. Информация и ценность . . . ... .. .. ... .. ... 70
4.1. Информация, состояние и обмен . .... .... ... .... . 70
4.2. Информация и хаос . ... .... .... .... ... .... . 79
4.3. Ценность — параметр порядка нового качества . ... .... . 81
ГЛАВА 5. Эволюция космоса и Земли . ... .. .. ... .. ... 88
5.1. Большой Взрыв: модель «горячей» Вселенной . ... .... . 88
5.2. Восемь эпох эволюции протоплазмы . . .... ... .... . 93
5.3. Самоструктурирование вещественной материи . ... .... . 103
5.4. Земля и Солнечная система .... .... .... ... .... . 110
ГЛАВА 6. Эволюция климата . ... .. ... .. .. ... .. ... 118
6.1. Земля в роли паровой машины .. .... .... ... .... . 118
6.2. Океан — климатическая машина Земли . .... ... .... . 128
6.3. Устойчивость климата ... .... .... .... ... .... . 137
Стр.5
6ОГЛАВЛЕНИЕ
ГЛАВА 7. Эволюция жизни .. ... .. ... .. .. ... .. ... 145
7.1. Самоорганизация и жизнь .... .... .... ... .... . 145
7.2. Ад на Земле . .... ... .... .... .... ... .... . 155
7.3. Коацерваты — капельки жира в бульоне земного протоокеана 164
7.4. Протоклетки и создание молекулярного языка . ... .... . 179
7.5. Ритуализация генетического кода .... .... ... .... . 189
7.6. Клеточная организация .. .... .... .... ... .... . 203
ГЛАВА 8. Эволюция многоклеточных организмов . ... .. ... 210
8.1. Морфогенез . .... ... .... .... .... ... .... . 210
8.2. Возникновение нервных клеток . .... .... ... .... . 224
8.3. Эволюция нейронных сетей ... .... .... ... .... . 228
8.4. Индивидуальное научение .... .... .... ... .... . 233
ГЛАВА 9. Эволюция общества ... .. ... .. .. ... .. ... 238
9.1. О необходимости перемен .... .... .... ... .... . 238
9.2. Поведение и ритуализация .... .... .... ... .... . 243
9.3. Информация и язык . ... .... .... .... ... .... . 247
9.4. Обмен и стоимость . ... .... .... .... ... .... . 251
ГЛАВА 10. Энтропия, порядок и сложность . . . . . ... .. ... 258
10.1. Энтропия как мера случайности . .... .... ... .... . 258
10.2. Энтропия и информация . .... .... .... ... .... . 265
10.3. Энтропия и макроскопический хаос ... .... ... .... . 268
10.4. Энтропия и сложные последовательности ... ... .... . 270
ГЛАВА 11. Синергетика эволюции . . . ... .. .. ... .. ... 281
11.1. О задачах синергетики . . .... .... .... ... .... . 281
11.2. Элементы синергетической теории эволюции . ... .... . 287
11.3. Эволюционная динамика . .... .... .... ... .... . 291
11.4. Синергетика эволюционных процессов . .... ... .... . 295
ГЛАВА 12. Синопсис эволюции ... .. ... .. .. ... .. ... 299
12.1. Quo Vadis Evolutio? . ... .... .... .... ... .... . 299
12.2. Можно ли еще спасти будущее? . .... .... ... .... . 305
Литература .. .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 312
Предметный указатель .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... 328
Стр.6