introduzione

1. Teoria dell'autorganizzazione

Conclusione

Bibliografia

introduzione

L'auto-organizzazione è un processo mirato durante il quale viene creata, riprodotta o migliorata l'organizzazione di un sistema dinamico complesso. Le proprietà di auto-organizzazione sono rivelate da oggetti di varia natura: cellule, organismi, popolazioni biologiche, biogeocenosi, collettivo umano.

Il criterio principale per lo sviluppo di sistemi auto-organizzati è l'aumento dell'offerta di energia gratuita che può essere rilasciata per svolgere lavoro utile. Allo stesso tempo, la natura del sistema stesso non è assolutamente importante - sia esso un motore termico primitivo o l'economia di un enorme paese - se il sistema non è in equilibrio e scambia materia ed energia con l'ambiente, tutti i modelli più generali di sviluppo sono validi per questo. Ad esempio, nei termini abituali dell’economia politica marxista, questo criterio di sviluppo è formulato come la legge del plusvalore o del prodotto aggiuntivo – è solo una questione di designazione, ma nel significato questi concetti sono isomorfi. E se in futuro eventuali categorie puramente economiche interpretate da un punto di vista energetico-materiale sembreranno ambigue o addirittura controverse, vale la pena chiedersi se la scienza economica è così universale, forse alcune leggi fondamentali non sono state ancora scoperte in Esso?

Lo scopo del lavoro è considerare i processi di auto-organizzazione.

Gli obiettivi del lavoro sono determinare la teoria dell'autorganizzazione; caratterizzare processi di non equilibrio e sistemi aperti; studiare l'autorganizzazione delle strutture dissipative.

Il noto G. Becker ha recentemente ricevuto il Premio Nobel per la teoria della motivazione economica dei fenomeni sociali, tuttavia le stesse motivazioni derivano semplicemente dal principio di minima azione, noto in fisica da almeno cento anni.

Ritornando alle leggi generali energetico-materiali dello sviluppo progressivo, notiamo che in un sistema coniugato un aumento dell'energia libera è possibile sia a causa di fattori esterni - un ampio percorso di sviluppo, sia a causa di quelli interni - intensivo. In condizioni reali, quando la potenza del flusso coniugato è finita, lo sviluppo estensivo ha sempre un limite, dopo il quale, per continuare lo sviluppo, il sistema deve passare a un percorso intensivo associato ad un aumento dell'efficienza nell'utilizzo del ricevuto energia, un aumento della propria efficienza, che significherà concentrazione di energia per unità di volume. Se per il percorso estensivo di sviluppo un buon analogo antropogenico è l'aumento della potenza muscolare, allora per il percorso intensivo il seguente esempio quotidiano sarà molto indicativo. Applichiamo sforzi muscolari più o meno uguali quando ci pettiniamo e quando ci radiamo, ma in quest'ultimo caso la stessa energia si concentra su una superficie di un micron e crea una pressione dell'ordine di centinaia di atmosfere, paragonabile alle migliori presse industriali e a molte volte supera le capacità fisiche di una persona. L'energia concentrata fa più lavoro dell'energia non concentrata: questa è l'essenza dello stadio intensivo di sviluppo in cui si trova oggi l'umanità.

Tuttavia, il percorso intensivo di sviluppo non può essere infinito - con un'efficienza prossima all'unità, finisce - semplicemente non c'è nessun posto dove il sistema possa svilupparsi ulteriormente. In questo stato, non c'è altra scelta: degradarsi, avendo esaurito l'intera riserva di risorse, o chiudere i cicli energia-materiale e funzionare in equilibrio. Come risultato di tale selezione naturale, vengono preservati solo quei sistemi che operano secondo i principi dei cicli chiusi: questo tipo di sviluppo è chiamato ecologico. Va notato che lo studio di tutti, in linea di principio, i possibili modi di scambiare materia ed energia in un sistema astratto auto-organizzato ha portato a una struttura che, fin nei piccoli dettagli, coincide con la struttura degli ecosistemi determinata empiricamente in ecologia. Questa è un'ulteriore conferma della necessità di riorientare la tecnosfera verso i principi biologici di funzionamento caratteristici dello sviluppo di tipo ecologico.

Le conclusioni sono ovvie. Il primo è l'inevitabilità della transizione di qualsiasi sistema materiale in via di sviluppo da un percorso di sviluppo estensivo a uno intensivo e poi a uno ecologico. Oggi, secondo tutti gli indizi, siamo nella fase di transizione verso un modello intensivo e, nonostante tutti i discorsi sull’era postindustriale, passerà molto tempo prima che l’umanità chiuda il ciclo. La seconda conclusione sa di fatalità: da un punto di vista energetico e materiale, qualsiasi sviluppo è limitato. Anche se fosse possibile risolvere il problema della fusione termonucleare, la capacità di assimilazione dell'ambiente non consentirà comunque all'umanità di svilupparsi indefinitamente e la corona del suo sviluppo continuerà ad essere cicli energetici-materiali chiusi.

Questo significa la fine della storia? Certamente no, e qui sarebbe appropriata la seguente analogia evolutiva. Durante la formazione della biosfera, tutta l’energia solare è stata inizialmente utilizzata per aumentare la biomassa. Quando i cicli si sono chiusi e la biomassa del pianeta si è stabilizzata, è diventato possibile parlare del fatto che tutta l'energia in entrata è stata quasi interamente convertita in informazioni: la diversità del biota, i modi della sua esistenza, le abilità primarie e successivamente - direttamente nella conoscenza umana. Cioè, l'essenza del percorso ecologico di sviluppo è la trasformazione indiretta dell'energia in informazione e conoscenza. Ci saranno sicuramente progressi e ulteriori sviluppi, ma in un ambito fondamentalmente diverso: la sfera intellettuale. Il passaggio a questa fase di sviluppo è segnato da una crisi globale su larga scala, che rovescia il sistema esistente di valori materiali e stabilisce il mondo interiore dell'uomo, la sua mente individuale e collettiva come valore principale. Tutto ciò che sta a cuore all'uomo moderno svolgerà un ruolo ausiliario, come ad esempio l'elettricità per un computer, verranno in primo piano l'informazione, la conoscenza e il significato;

2. Processi di non equilibrio e sistemi aperti

I cristalli sono strutture di equilibrio ordinate. In natura esistono altre strutture ordinate che nascono nei sistemi dissipativi. Un sistema dissipativo è un sottosistema di grandi sistemi termodinamici di non equilibrio.

La circolazione scorre nell'atmosfera e negli oceani della Terra - sotto l'influenza della radiazione solare - auto-organizzazione sulla Terra.

2. Cellule di Benard - auto-organizzazione nei fenomeni fisici

3. Reazione chimica Belousov-Zhabotinsky - auto-organizzazione in chimica

Sotto l'influenza di BrO3-, H+, nella soluzione si verificano le seguenti reazioni:

Ce3+-> Ce4+ - ossidazione, il colore della soluzione è blu.

Ce4+ -> Ce3+ - riduzione, il colore della soluzione è rosso. Pertanto, esiste un processo auto-oscillatorio di modifica della concentrazione di cerio tetravalente con variazione simultanea del colore

Sulla superficie della soluzione compaiono onde superficiali (onde a spirale chimiche).

4. Dinamica delle popolazioni di predatori e delle loro prede - auto-organizzazione in biologia.

Processi di non equilibrio con comparsa di strutture ordinate nei sistemi - strutture dissipative. L'autoorganizzazione non è associata a una classe speciale di sostanze, ma esiste solo in sistemi speciali che soddisfano le condizioni:

a) sistemi aperti, cioè aperto all'afflusso di energia (materia) dall'esterno;

b) sistemi macroscopici, cioè i sistemi sono descritti da equazioni non lineari.

Va inoltre notato che le strutture dissipative sono formazioni stabili e la loro stabilità è determinata dalla stabilità della fonte di energia esterna.

3. Auto-organizzazione delle strutture dissipative

I processi di auto-organizzazione sono processi in cui sorgono strutture più complesse e più avanzate. Questa definizione permette di evidenziare l'autorganizzazione come uno dei possibili percorsi dell'evoluzione e di attribuire questo processo a condizioni lontane dall'equilibrio termodinamico. L’evoluzione può anche portare al degrado. Pertanto, nei sistemi chiusi, quando la forza trainante del processo è il desiderio del sistema di minimizzare l’energia libera, lo stato di equilibrio raggiunto è lo stato più caotico dell’ambiente. Se l'evoluzione del sistema è controllata da un minimo di produzione di entropia (condizioni di non equilibrio), si verifica un'autorganizzazione di strutture dinamiche dette dissipative. Le strutture dissipative includono strutture spaziali, temporali o spaziotemporali che possono sorgere lontano dall'equilibrio in una regione non lineare se i parametri del sistema superano i valori critici. Le strutture dissipative possono passare a uno stato di equilibrio termodinamico solo attraverso un salto (come risultato di una transizione di fase di non equilibrio). Le loro proprietà principali sono le seguenti:

si formano in sistemi aperti, lontani dall'equilibrio termodinamico, a seguito di fluttuazioni a livello macroscopico;

la loro auto-organizzazione avviene come risultato dell'esportazione di entropia;

l'emergere dell'ordine spaziale o temporale è simile a una transizione di fase;

la transizione verso uno stato ordinato di un sistema dissipativo avviene a seguito dell'instabilità del precedente stato disordinato ad un valore critico di un determinato parametro corrispondente al punto di biforcazione;

Nel punto di biforcazione è impossibile prevedere in quale direzione si svilupperà il sistema, se lo Stato diventerà caotico o se si sposterà verso un nuovo livello di ordine più elevato.

Pertanto, le strutture dissipative sono formazioni auto-organizzanti altamente ordinate in sistemi lontani dall'equilibrio, hanno una certa forma e dimensioni spaziotemporali caratteristiche e sono stabili rispetto a piccoli disturbi. Le caratteristiche più importanti delle strutture dissipative sono la durata, la regione di localizzazione e la dimensione frattale. Le strutture dissipative differiscono da quelle di equilibrio in quanto per la loro esistenza richiedono un costante afflusso di energia dall'esterno, poiché, per definizione, la loro auto-organizzazione è associata allo scambio di energia e materia con l'ambiente.

Per sistema dissipativo si intende un sistema la cui energia meccanica totale diminuisce durante il movimento, trasformandosi in altre forme, ad esempio calore. Di conseguenza, la dissipazione di energia è la transizione di parte dell'energia di un processo ordinato nell'energia di un processo disordinato e, infine, in calore.

Il processo di transizione “sostenibilità-instabilità-sostenibilità” è il seguente. Una struttura dissipativa inizialmente stabile, raggiungendo una soglia di instabilità durante l'evoluzione del sistema, inizia a oscillare e le fluttuazioni che ne derivano portano all'autorganizzazione di una nuova struttura dissipativa più stabile ad un dato livello gerarchico.

Uno degli esempi tipici di auto-organizzazione delle strutture dissipative è la transizione del flusso del fluido da laminare a turbolento. Fino a poco tempo fa veniva identificato con la transizione verso il caos.

Pertanto, l'instabilità idrodinamica durante la transizione dal flusso laminare al flusso turbolento è associata alla formazione di strutture dissipative dinamiche sotto forma di vortici.

Diverse discipline scientifiche stanno sviluppando la teoria dell’autorganizzazione:

1. Termodinamica dei sistemi di non equilibrio (aperti).

2. Sinergetica.

La formazione di strutture ordinate, che avviene non a causa dell'azione di forze (fattori) esterne, ma come risultato della ristrutturazione interna del sistema, è chiamata auto-organizzazione. L'auto-organizzazione è un concetto fondamentale che indica lo sviluppo nella direzione da oggetti meno complessi a forme di organizzazione della materia più complesse e ordinate.

In ciascun caso specifico, l'autorganizzazione si manifesta in modo diverso; dipende dalla complessità e dalla natura del sistema studiato.

I processi di auto-organizzazione si verificano nell’ambiente insieme ad altri processi, in particolare quelli di direzione opposta, e possono, in alcune fasi dell’esistenza del sistema, sia prevalere su questi ultimi (progresso) sia cedervi (regressione). In questo caso, il sistema nel suo insieme può avere una tendenza stabile o subire fluttuazioni verso l'evoluzione o il degrado e il decadimento.

L'auto-organizzazione può basarsi sul processo di trasformazione o disintegrazione di una struttura precedentemente emersa come risultato del processo di organizzazione.

1. Dubnischeva T.Ya. Concetti delle scienze naturali moderne. Novosibirsk: YuKEA Casa editrice LLC, 2004.

2. Dubnischeva T.Ya., Pigarev A.Yu. Scienze naturali moderne. Novosibirsk: YuKEA Casa editrice LLC, 2006.

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Rubin A.B. Termodinamica dei processi biologici. M.: Casa editrice dell'Università statale di Mosca, 1984. P. 180.

Esistono tre tipi di processi di auto-organizzazione:

1) processi di generazione spontanea di un'organizzazione, vale a dire l'emergere da un certo insieme di oggetti integrali di un certo livello di un nuovo sistema integrale con le sue leggi specifiche (ad esempio, la genesi di organismi multicellulari da quelli unicellulari);

2) processi attraverso i quali il sistema mantiene un certo livello di organizzazione quando cambiano le condizioni esterne ed interne del suo funzionamento (qui vengono studiati principalmente meccanismi omeostatici, in particolare meccanismi che operano secondo il principio del feedback negativo);

3) processi associati al miglioramento e all'autosviluppo di sistemi in grado di accumulare e utilizzare l'esperienza passata.

Uno studio speciale sui problemi dell'autorganizzazione è stato avviato per la prima volta in cibernetica. Il termine “sistema auto-organizzante” è stato introdotto dal cibernetico inglese W.R. Ashby nel 1947. Lo studio diffuso sull'autorganizzazione iniziò alla fine degli anni '50. XX secolo al fine di trovare nuovi principi per la costruzione di dispositivi tecnici in grado di simulare vari aspetti dell'attività intellettuale umana. Lo studio dei problemi di auto-organizzazione è diventato una delle principali vie di penetrazione delle idee e dei metodi della cibernetica, della teoria dell'informazione, della teoria dei sistemi, della cognizione biologica e dei sistemi.

Negli anni '70 XX secolo La teoria dei sistemi complessi auto-organizzati iniziò a svilupparsi attivamente. I risultati della ricerca nel campo della modellazione matematica non lineare (di ordine superiore al secondo) di sistemi aperti complessi hanno portato alla nascita di una nuova potente direzione scientifica nelle moderne scienze naturali: la sinergetica. Come la cibernetica, la sinergetica è una sorta di approccio interdisciplinare. A differenza della cibernetica, dove l'enfasi è sui processi di gestione e scambio di informazioni, la sinergetica si concentra sullo studio dei principi di costruzione di un'organizzazione, sulla sua nascita, sviluppo e auto-complicazione.

Il mondo dei sistemi auto-organizzati non lineari è molto più ricco del mondo dei sistemi lineari chiusi. Allo stesso tempo, il “mondo non lineare” è più difficile da modellare. Di norma, una soluzione approssimativa della maggior parte delle equazioni non lineari che si presentano richiede una combinazione di moderni metodi analitici con esperimenti computazionali. La sinergetica apre alla ricerca precisa, quantitativa e matematica aspetti del mondo come la sua instabilità, la varietà di modi di cambiamento e sviluppo, rivela le condizioni per l'esistenza e lo sviluppo sostenibile di strutture complesse, consente di simulare situazioni catastrofiche, ecc.

I metodi sinergici sono stati utilizzati per modellare molti sistemi complessi auto-organizzati: dalla morfogenesi in biologia e alcuni aspetti del funzionamento del cervello al battito dell'ala di un aereo, dalla fisica molecolare e dai dispositivi auto-oscillanti alla formazione dell'opinione pubblica e ai processi demografici. La questione principale della sinergetica è se esistano modelli generali che governano l’emergere di sistemi auto-organizzati, le loro strutture e funzioni. Tali modelli esistono. Questa è apertura, non linearità, dissipazione.

La vita crea ordine.
L’ordine è impotente a creare la vita
A. de Saint-Exupéry

Quali proprietà caratteristiche hanno i sistemi capaci di auto-organizzazione? Qual è il meccanismo di auto-organizzazione?

Lezione-lezione

Dagli esempi di cui abbiamo già discusso, è chiaro che non solo “la vita crea ordine”, le leggi dell'auto-organizzazione risultano comuni sia alla natura vivente che a quella inanimata. Tuttavia, in che modo le strutture ordinate temporanee e spaziali si autoformano da una sostanza priva di struttura? Per capirlo è necessario scoprire cosa è comune a tutti i sistemi capaci di auto-organizzazione.

Moritz Escher. Limite: cerchio PROPRIETÀ DEI SISTEMI CAPACI DI AUTO-ORGANIZZAZIONE. 1. Innanzitutto è necessario rispondere alla domanda se l'emergere dell'ordine dal caos non contraddica la legge dell'aumento dell'entropia, secondo la quale l'entropia - una misura del disordine - aumenta continuamente. Si tenga presente che questa legge è formulata per sistemi chiusi, cioè per sistemi che non interagiscono in alcun modo con l'ambiente. Tutti gli esempi precedenti si riferiscono a sistemi aperti, cioè a sistemi che scambiano energia e materia con l’ambiente. È chiaro che possiamo distinguere un sistema chiuso in cui avviene l'autorganizzazione. Ad esempio, immagina un'astronave isolata dalla radiazione delle stelle in cui crescono le piante. È ovvio che in qualsiasi sistema chiuso di questo tipo è possibile identificare un sottosistema in cui avviene l'autorganizzazione e la cui entropia diminuisce, mentre l'entropia del sistema chiuso nel suo insieme aumenta in piena conformità con la seconda legge della termodinamica. 2. La seconda caratteristica distintiva dei sistemi capaci di auto-organizzazione è lo stato di non equilibrio e instabile in cui si trovano. I processi di auto-organizzazione si verificano nei sistemi. Se l'autorganizzazione avviene in un sistema chiuso, allora è sempre possibile identificare un sottosistema aperto in cui avviene l'autorganizzazione, mentre allo stesso tempo, in un sistema chiuso nel suo insieme, aumenta il disordine. Pertanto un influsso esterno, il riscaldamento del recipiente, porta ad una differenza di temperatura nelle singole regioni macroscopiche del liquido, compaiono le cosiddette cellule di Bénard (vedi Fig. 79). L'auto-organizzazione si verifica in sistemi il cui stato in un dato momento differisce significativamente dall'equilibrio statistico. Lo stato di un sistema lontano dall'equilibrio è instabile, a differenza dello stato di un sistema vicino all'equilibrio, ed è proprio a causa di questa instabilità che sorgono processi che portano all'emergere di strutture. 3. Un'altra caratteristica dei sistemi capaci di auto-organizzazione è il gran numero di particelle che compongono il sistema. Il punto è che solo nei sistemi con un gran numero di particelle è possibile fluttuazioni- piccoli disturbi casuali, disomogeneità. Sono le fluttuazioni che contribuiscono alla transizione di un sistema da uno stato instabile a uno stato stabile più ordinato. L'auto-organizzazione è possibile solo in sistemi con un gran numero di particelle che compongono il sistema. Osservare le fluttuazioni è piuttosto difficile; di regola non si manifestano nel mondo macroscopico in cui operano i nostri sensi. Un esempio può essere dato dalla comparsa di rumore in un altoparlante quando non c'è trasmissione. Questi rumori appaiono a causa del movimento caotico degli elettroni negli elementi di un apparecchio radio. Il movimento caotico degli elettroni porta a fluttuazioni della corrente elettrica, che sentiamo dopo essere stata amplificata e convertita in suono. 4. I processi di auto-organizzazione sono descritti da equazioni matematiche abbastanza complesse. Una caratteristica di tali equazioni e, di conseguenza, dei sistemi che descrivono è non linearità. Questa proprietà, in particolare, porta al fatto che piccoli cambiamenti nel sistema in un determinato momento possono avere un impatto significativo sull'ulteriore sviluppo del sistema nel tempo. È proprio a causa di questa proprietà che i processi di auto-organizzazione sono in gran parte determinati da fattori casuali e non possono essere previsti in modo univoco. L'evoluzione dei sistemi capaci di auto-organizzazione è descritta da equazioni non lineari. COME AVVIENE L'AUTO-ORGANIZZAZIONE. Come avvengono i processi di auto-organizzazione? Una descrizione rigorosa, come già accennato, richiede l'utilizzo di complessi apparati matematici. Tuttavia, a livello qualitativo, questi processi possono essere spiegati in modo abbastanza semplice. L'esperimento più semplice può essere effettuato munindosi di un amplificatore (ad esempio un registratore) e avvicinando il microfono all'altoparlante. In questo caso può verificarsi un ronzio o un fischio dovuto all'autogenerazione di un segnale elettrico, cioè al verificarsi spontaneo di oscillazioni elettromagnetiche. Questo esempio illustra il processo di auto-organizzazione con la formazione di strutture temporanee. Tuttavia, la formazione delle strutture spaziali è spiegata in modo simile. Consideriamo l'esempio più semplice con la formazione delle cellule di Benard. Quando un liquido viene riscaldato, si verifica una differenza di temperatura tra lo strato inferiore e quello superiore del liquido. Il liquido riscaldato si espande, la sua densità diminuisce e le molecole riscaldate corrono verso l'alto. Sorgono flussi caotici: fluttuazioni nel movimento dei fluidi. Finché la differenza di temperatura tra il livello inferiore e quello superiore del liquido è piccola, il liquido è in uno stato stabile e queste fluttuazioni non portano ad un cambiamento macroscopico nella struttura del liquido. Quando viene raggiunta una certa soglia (una certa differenza di temperatura tra gli strati superiore e inferiore), lo stato senza struttura del liquido diventa instabile, le fluttuazioni aumentano e nel liquido si formano cellule cilindriche. Nella regione centrale del cilindro il liquido sale e in prossimità delle facce verticali scende (Fig. 81). Nello strato superficiale, il liquido si diffonde dal centro verso i bordi, nello strato inferiore, dai confini dei cilindri al centro. Di conseguenza, nel liquido si formano correnti convettive ordinate.

Riso. 81. Correnti di convezione nelle celle di Benard (le celle sono indicate dalla linea tratteggiata, le correnti di convezione dalla linea continua) Le strutture di un sistema sorgono quando gli effetti non lineari che determinano l'evoluzione e sono causati da influenze esterne sul sistema diventano sufficienti ad aumentare le fluttuazioni inerenti a tali sistemi. Come risultato della crescita delle fluttuazioni, il sistema passa da uno stato instabile e senza struttura a uno stato strutturato stabile. Una spiegazione del meccanismo di auto-organizzazione, ovviamente, non può prevedere alcuna caratteristica quantitativa delle strutture risultanti, ad esempio la frequenza di generazione o la forma e la dimensione delle cellule di Benard. La descrizione matematica di tali processi non è un compito facile. Tuttavia, le caratteristiche qualitative dei meccanismi di auto-organizzazione possono essere formulate in modo abbastanza semplice. La formazione di strutture è sempre associata a processi casuali, quindi, durante l'auto-organizzazione, di regola, si verifica una diminuzione spontanea della simmetria, e anche biforcazioni, cioè lo sviluppo ambiguo di vari processi. Nei punti di biforcazione, sotto l'influenza di fattori minori, il sistema sceglie uno dei numerosi possibili percorsi di sviluppo. Consideriamo il processo biologico: la morfogenesi. Come esempio della violazione della simmetria nella natura vivente, l'emergere di tessuti e organi, la creazione dell'intera struttura complessa dell'organismo nel processo del suo sviluppo individuale. Proprio come nell'evoluzione dei sistemi fisici, nello sviluppo dell'embrione si verificano successive violazioni della simmetria. La cellula uovo originaria, in prima approssimazione, ha la forma di una palla. Questa simmetria viene mantenuta allo stadio di blastula, quando le cellule risultanti dalla divisione non sono ancora specializzate. Inoltre, la simmetria sferica viene rotta e viene preservata solo la simmetria assiale (cilindrica). Nella fase della gastrula, anche questa simmetria viene rotta: si forma un piano sagittale, che separa il lato ventrale dal lato dorsale. Le cellule si differenziano e emergono tre tipi di tessuti: endoderma, ectoderma e mesoderma. Il processo di crescita e differenziazione continua poi.

Le violazioni della simmetria durante lo sviluppo dell'embrione si verificano spontaneamente a causa dell'instabilità dello stato simmetrico. In questo caso l’emergere di una nuova forma e la differenziazione si accompagnano a vicenda. Osservazioni sperimentali hanno dimostrato che lo sviluppo dell'organismo avviene a passi da gigante. Le fasi delle rapide trasformazioni e l'emergere di una nuova fase sono sostituite da fasi fluide. Pertanto, durante la morfogenesi, si realizza una certa sequenza di biforcazioni, lo sviluppo avviene attraverso fasi di instabilità. È in questo momento che i cambiamenti nei parametri di controllo (che determinano l'evoluzione), cioè le proprietà chimiche dell'ambiente, possono influenzare efficacemente la formazione dell'embrione, distorcendone il normale sviluppo. Qui, le sostanze che influenzano attivamente i processi biochimici durante la morfogenesi rappresentano un pericolo significativo.

• La sezione 68 fornisce esempi dell’emergere di varie strutture nei processi di auto-organizzazione. Prova a spiegare quali fluttuazioni portano alla formazione di determinate strutture quando crescono.
• La principale ipotesi delle scienze naturali che spiega l’emergere della vita sulla Terra è l’ipotesi dell’autorganizzazione. La Terra è lontana dal Sole e da altri pianeti. Perché non può essere considerato un sistema chiuso?

L'organizzazione è il raggruppamento ordinato di elementi attraverso forze esterne al fine di ottenere un risultato comune. L’auto-organizzazione è un ordinamento causato da fattori interni. Può essere considerato in natura, scienza, tecnologia, psicologia, sociologia. Questo processo spiega la formazione di qualsiasi società sostenibile.

L’autorganizzazione è autogestione

Esistono diverse varianti nella presentazione di questo processo. L'area della coscienza umana che mi viene in mente per prima. Nella psicologia della personalità, con il concetto di auto-organizzazione si intende la capacità di programmarsi per svolgere determinati compiti con il raggiungimento di un risultato specifico. Qui questo termine include la motivazione al lavoro, la capacità di spendere energia in modo efficace, la pianificazione del tempo (gestione del tempo) e la razionalizzazione.

Un'organizzazione presuppone un gruppo di persone in cui ci sono due ruoli principali: leader e subordinato (o leader e follower), dove l'uno stabilisce le linee guida per l'altro. Nel caso dell'autorganizzazione, questi ruoli sono combinati in un'unica personalità. L'obiettivo principale dell'autocontrollo è insegnare a una persona ad adempiere ai propri doveri senza compiere sforzi volontari, ma sulla base di una motivazione interna che gli è utile. Una decisione presa consapevolmente e un intenso lavoro per la sua attuazione provocano l’autoaffermazione, che ha un effetto positivo sull’autovalutazione dell’individuo. Gli scolari e i nuovi studenti incontrano per la prima volta l'autoorganizzazione delle attività, quindi è molto importante sviluppare questa qualità in giovane età.

Metodi diagnostici di base

L'analisi di eventuali abilità viene effettuata attraverso test psicologici, questionari (conversazione clinica), osservazione, metodo biografico, modelli psicologici, esperimenti. I questionari vengono spesso introdotti nei programmi educativi e nella formazione professionale per aiutare a identificare la capacità di auto-organizzarsi e gestire correttamente il tempo. I loro campioni sono solitamente presi da fonti in lingua inglese con modifiche e pertanto potrebbero perdere qualità. Un esempio è il noto questionario TSQ (OSD).

Analisi tramite OSD

Un questionario di questo tipo contiene diversi criteri che caratterizzano una persona come regolatore dell'attività. Determina la percezione e le caratteristiche dell'uso del tempo nella vita di tutti i giorni. La categoria "Pianificazione" esamina il coinvolgimento del soggetto nella pianificazione strategica degli affari quotidiani. Allo stesso tempo, l'individuo ha i propri principi di pianificazione.

La scala che rivela l'ambizione, le aspirazioni e il grado di concentrazione sui propri obiettivi si chiama “Purposefulness”. Gli sforzi volitivi applicati alle azioni sono caratterizzati da “Persistenza”. La "fissazione" parla della capacità di una persona di fissarsi su compiti specifici per lui. L'orientamento temporale è espresso nella scala “Orientamento”.

Infine, l’“Auto-organizzazione” stabilisce la predisposizione dell’individuo all’organizzazione interna delle attività. Ogni scala ha diversi punti, il numero totale di domande è 25. Di conseguenza, lo specialista elabora una diagnosi e un diagramma psicologico.

Come caratterizzare l'autorganizzazione

Le forme di auto-organizzazione possono essere vari criteri, come la gerarchia e il pluralismo; forme passive e attive; aree tecniche, biologiche e sociali. Vari processi vitali sono la forma attiva, i processi chimici e fisici interni sono la forma passiva. In psicologia, ci sono cinque componenti nei livelli di auto-organizzazione:

1. Il livello sociale generale comprende la percezione di sé di un individuo come parte di un gruppo, società, gruppo etnico (collettivo di lavoro, concittadini, rappresentanti della stessa nazionalità, religione).
2. Il livello istituzionale comprende la consapevolezza di sé del soggetto come professionista, specialista o come parte di un’istituzione, come quella familiare.
3. A livello manageriale l'individuo è considerato parte di un gruppo lavorativo, organizzativo-rappresentativo.
4. L'auto-organizzazione a livello di gruppo presuppone una società culturale, socio-psicologica comune (unificazione per categoria di età, opinioni politiche, ecc.).
5. A livello personale, il soggetto si percepisce come individuo.

Auto-organizzazione nella scienza e nella tecnologia

L’auto-organizzazione tecnica può essere classificata come scienza e tecnologia. Quando le proprietà, i parametri di un oggetto, i suoi scopi e obiettivi cambiano, il suo ulteriore programma d'azione cambia automaticamente. Ad esempio, è così che funziona l'organizzazione dei missili a ricerca, di vari sistemi automatizzati e delle tecnologie informatiche. Tali sistemi hanno la proprietà di autoregolazione.

I principi dell'auto-organizzazione nel campo della scienza (biologia evoluzionistica, chimica supramolecolare) e i fenomeni naturali sono studiati da una direzione interdisciplinare chiamata sinergetica. In questo caso, un laser può essere utilizzato come esempio di ordinamento spaziale. L'auto-organizzazione di natura intenzionale e spontanea, che si verifica a causa di cambiamenti o formazione di connessioni nel sistema, esiste principalmente in natura.

Come avviene questo a livello biologico? L'autorganizzazione è ciò che preserva la specie, la adatta alle diverse condizioni di esistenza e mantiene l'armonia nell'ambiente di vita. Pertanto, è strettamente correlato alla variabilità mutazionale. La sinergetica unisce tutte le scienze naturali e tecniche, poiché i suoi principi funzionano in sistemi di qualsiasi natura (elettroni, atomi, molecole, sistemi meccanici, reazioni termonucleari, sistemi di trasporto e così via).

La natura contiene fenomeni dinamici inaspettati creati dall '"effetto farfalla": un cambiamento nel funzionamento di un meccanismo minore comporterà un cambiamento nell'organizzazione dell'intero sistema. Pertanto, per considerare i processi naturali nel loro insieme, è necessaria una disciplina che unisca diverse scienze in un'unica direzione.

Confronto tra gerarchia e pluralismo

Per preservare il sistema statale costituito è necessaria una forma speciale di auto-organizzazione. Si tratta della gerarchia (sistema di subordinazione) e del pluralismo (diversità e tolleranza delle visioni e delle opinioni politiche). I cittadini di qualsiasi paese hanno bisogno di sentirsi coinvolti in determinati ordini costruiti secondo le tradizioni della loro società.

Nella gerarchia tradizionale opera il principio del “divide et impera”, il cui scopo è quello di dare un vantaggio o privare una delle parti di pari condizioni. Questa forma di auto-organizzazione della società aiuta a mantenere l’autorità delle strutture di potere. Nel mondo moderno, diverse forme di organizzazione operano contemporaneamente. Nulla impedisce che alcuni fondamenti gerarchici coesistano con il pluralismo e l’uguaglianza, che sono i pilastri di una società democratica.

Caos e disordine

Una spiegazione della teoria del caos può iniziare con semplici esempi che descrivono il suo opposto: organizzazione, stabilità e ordine. Un sistema descritto secondo leggi matematiche può essere considerato stabile se, a fronte di piccoli cambiamenti nelle condizioni e nei parametri iniziali, si possono osservare piccoli cambiamenti nel risultato.

Ad esempio, ad una velocità di 50 km/h, il conducente percorrerà 100 km in due ore. Se non guida molto più lentamente, il tempo del suo viaggio cambierà in modo proporzionale e insignificante. Questo sistema è stabile e semplice. Ma più il sistema è complesso, più è instabile. Gli oggetti di studio della teoria del caos sono proprio strutture complesse e instabili in cui, con ogni piccolo cambiamento, si ottengono cambiamenti colossali.

Chi ha inventato tutto questo?

Il meteorologo Lorenz una volta decise di inserire in anticipo i dati che già conosceva in una macchina con risultati chiari. Tuttavia, le previsioni alla fine si sono rivelate completamente diverse. Inoltre, quanto più questa catena si allungava, tanto più la previsione differiva da quella originale e vera. Il punto era che i parametri appena inseriti erano arrotondati, cioè erano leggermente diversi. Il concetto centrale di questa teoria è l'“effetto farfalla”: una leggera influenza esterna può causare conseguenze inaspettate.

La casualità non va confusa con il caos. Se prima, quando gli scienziati non potevano dare una spiegazione per questo o quel fenomeno, poteva essere chiamato "casuale", ora la maggior parte di questi processi sono chiamati caotici e suscettibili alle leggi della teoria del caos (movimento dei satelliti in orbita, crisi epilettiche , grandi flussi di traffico su ampie autostrade). L’effetto farfalla elimina anche la capacità di predire il futuro. E quanto più lontano è questo futuro, tanto più “impossibile” è questa probabilità.

Efficienza e risultato dell'autorganizzazione

Ora è chiaro perché l'auto-organizzazione è un fenomeno onnicomprensivo che esiste in tutti i sistemi che circondano una persona. Principalmente, ha efficacia sociale (comunicazione, conoscenza, carriera, espressione di sé), tecnologica (sicurezza del lavoro e produttività, progressi nella scienza e nella tecnologia), giuridica e politica (formazione di unioni civili, partiti politici). Grazie a questo fenomeno, una persona è in grado di realizzarsi in un ambiente sicuro e confortevole. L'auto-miglioramento di ogni individuo individualmente, e quindi l'organizzazione di tali persone nella società a vari livelli, portano alla formazione di una società politicamente esperta e sviluppata sotto tutti gli aspetti.

La sinergetica è spesso considerata come la scienza dell’autorganizzazione. Centrale nella teoria dell’autorganizzazione è il termine “struttura” o “modello”. Gray Walter dà la seguente definizione: “Il concetto di modello implica qualsiasi sequenza di fenomeni nel tempo o qualsiasi disposizione di oggetti nello spazio che possa essere distinta o confrontata con un'altra sequenza o altra disposizione... In generale, le scienze possono essere considerate come nascono come risultato di modelli di ricerca, e l'arte come risultato della creazione di un modello, sebbene esista una connessione tra la ricerca e la creazione di un modello più stretta di quanto si creda normalmente."

Per analogia con le oscillazioni, i modelli possono essere suddivisi in liberi, forzati e automatici (Fig. 7.1). Per autopattern intendiamo formazioni spaziali localizzate che esistono stabilmente in mezzi dissipativi di non equilibrio e non dipendono (entro limiti finiti) dalle condizioni al contorno e iniziali. La cosa più importante in questa definizione e che rivela il significato dell'aggiunta “auto” alla parola modello è l'indipendenza dai cambiamenti nelle condizioni iniziali e al contorno. Proprio come nel caso delle autooscillazioni, tale indipendenza può esistere solo nei mezzi con dissipazione, il che è inteso in modo molto generale.

Riso. 7.1. Classificazione delle strutture (modelli)

Poiché la formazione di automodelli è il risultato dello sviluppo di instabilità spazialmente disomogenee con la loro successiva stabilizzazione dovuta all'equilibrio tra spese dissipative e input di energia da una fonte di non equilibrio, il processo di formazione di automodelli è simile allo stabilirsi di oscillazioni in automodelli distribuiti. sistemi oscillanti (DAS). Per quest'ultimo la definizione è la seguente: RAS è un sistema non conservativo in cui, a seguito dello sviluppo dell'instabilità, è possibile stabilire movimenti ondulatori o oscillatori, i cui parametri (ampiezza e forma delle oscillazioni e onde, frequenza e in generale spettro delle oscillazioni) sono determinati dal sistema stesso e non dipendono da cambiamenti delle condizioni iniziali.

Immaginiamo le tessere del domino in piedi su un bordo. Tali chip, con le loro piccole deviazioni da questa posizione, ritornano nuovamente ad essa. In altre parole, lo stato sotto forma di un chip posizionato su un bordo è stabile rispetto a piccole perturbazioni. Ma sappiamo bene che se spingiamo abbastanza forte il chip più esterno, ciò porterà ad un'onda autopropagante di successivi chip che cadono lungo la linea della loro costruzione (Fig. 7.2). La ragione di questo fenomeno è dovuta al fatto che nello stato iniziale ogni chip in piedi (rispetto a quello sdraiato) ha energia potenziale W=mg, Dove M- massa del truciolo, 2 ore- la sua altezza. Inoltre, e questo è significativo, i chip vicini, ad es. gli elementi del sistema interagiscono tra loro: ogni chip che cade spinge quello vicino facendolo cadere. Nel caso in esame, l'onda autopropagante dei trucioli in caduta è un'autoonda di commutazione del sistema da uno stato metastabile con energia potenziale W=mg in uno stato più favorevole con meno energia W=0. Con questa commutazione, l'energia potenziale immagazzinata nei trucioli viene convertita in modo irreversibile in calore rilasciato quando i trucioli cadono. La velocità e il profilo di tale autoonda di commutazione sono costanti e non dipendono dalla spinta iniziale del primo chip del domino.

Riso. 7.2. Onda automatica di caduta sequenziale delle tessere del domino. Sotto: profilo autowave - posizioni del baricentro dei chip

La definizione più ampia è auto-organizzazione come l'instaurazione in un ambiente dissipativo di non equilibrio di modelli spaziali (in generale, che evolvono nel tempo), i cui parametri sono determinati dalle proprietà dell'ambiente stesso e dipendono debolmente dalla struttura spaziale della fonte di non equilibrio (energia, massa, ecc.), lo stato iniziale dell’ambiente e le condizioni ai confini. Gli esempi di auto-organizzazione che verranno discussi di seguito possono essere definiti classici: quasi tutti i libri sull'auto-organizzazione danno a questi esempi il loro giusto posto. Ciò è in gran parte spiegato dal fatto che nei sistemi abbastanza semplici, di cui parleremo, è possibile osservare la formazione di strutture di complessità crescente senza vari trucchi.

Strutture di Turing. Turing nel 1952 cercò di spiegare perché alcuni organismi viventi hanno una struttura prossima a quella periodica. Ciò include anche il compito di chiarire il meccanismo con cui si formano le macchie sulla pelle degli animali. Turing dimostrò che in un mezzo inizialmente omogeneo in cui avvengono reazioni chimiche con diffusione, si può stabilire una distribuzione delle concentrazioni periodica nello spazio e stazionaria nel tempo. Il problema della morfogenesi è uno di quelli centrali nello studio dell'autorganizzazione. Il problema principale è rispondere alla domanda: “Come fanno le cellule inizialmente indifferenziate a sapere dove e come differenziarsi?” Nelle singole cellule, come risulta dagli esperimenti, non ci sono tali informazioni. Mentre si trova nel tessuto, la cellula riceve informazioni sulla sua posizione da altre cellule, dopodiché avviene la differenziazione. È noto che negli esperimenti condotti sugli embrioni, una cellula della parte centrale del corpo, dopo essere stata trapiantata nella testa, si è sviluppata in un occhio. Questi esperimenti hanno dimostrato che le cellule non hanno informazioni sul loro successivo sviluppo, ad esempio attraverso il DNA, ma le estraggono dalla loro posizione nel tessuto cellulare. Turing ha suggerito che il portatore di tali "informazioni posizionali" sia una struttura chimica - un "morfogeno", che nasce dall'azione combinata di reazioni chimiche e diffusione. Si presume ora che con una concentrazione sufficientemente elevata di morfogeni, i geni vengano attivati, il che porta alla differenziazione cellulare. Va tuttavia osservato che l'esistenza dei morfogeni non è stata ancora stabilita in modo definitivo, ad eccezione di alcune prove indirette.

Uno dei modelli di reazione-diffusione più famosi della morfogenesi appartiene a A. Gierer e H. Meinhardt (di seguito denominato modello GM). Il modello GM si basa sul fatto che tutte le cellule di un organismo in via di sviluppo possono produrre due morfogeni: un attivatore e un inibitore, che possono diffondersi in altre cellule. Se non c'è diffusione (ad esempio, nel caso della miscelazione ideale), come risultato dell'interazione dei morfogeni, il sistema raggiungerà uno stato stazionario omogeneo. La diffusione dei morfogeni alle stesse velocità porterà alla stessa cosa: qualsiasi deviazione spaziale dallo stato stazionario verrà attenuata. A cosa porteranno le diverse velocità di diffusione dei morfogeni? Un piccolo disturbo spaziale può diventare instabile e la struttura spaziale comincia a crescere, poiché i tassi di reazione in un dato punto potrebbero non avere il tempo di “adattarsi” l’uno all’altro abbastanza rapidamente. Questa instabilità è chiamata diffusione e il meccanismo di formazione della struttura è chiamato attivatore-inibitore.

Una bella analogia che spiega figurativamente il meccanismo attivatore-inibitore della formazione di strutture nella distribuzione delle concentrazioni di morfogeni è fornita nell’articolo di Murray: “Supponiamo che ci sia una foresta molto secca, in altre parole, ci sono tutte le condizioni per un incendio boschivo. Per ridurre al minimo i possibili danni, i vigili del fuoco con attrezzature antincendio ed elicotteri sono dispersi in tutta la foresta. Ora immagina che scoppi un incendio (attivatore). Il fronte del fuoco inizia a spostarsi dai luoghi di accensione. Inizialmente non ci sono abbastanza vigili del fuoco (inibitori) nelle vicinanze dell'incendio per estinguere l'incendio. Tuttavia, con l’aiuto degli elicotteri, i vigili del fuoco possono superare il fronte dell’incendio e trattare gli alberi con reagenti che impediscono loro di prendere fuoco. Quando il fuoco raggiungerà gli alberi trattati, si spegnerà. Il fronte si fermerà. Se gli incendi si verificano spontaneamente in diversi punti della foresta, dopo qualche tempo si formeranno diversi fronti di fuoco (onde di attivazione). A sua volta, ciò costringerà i vigili del fuoco a bordo di elicotteri (onde di inibizione) a sorpassare ciascun fronte e fermarlo a una certa distanza dall'incendio. Il risultato finale di questo scenario sarà una foresta con macchie nere di alberi bruciati intervallate da macchie di alberi verdi incontaminati. In linea di principio, l’immagine risultante imita il risultato prodotto dai meccanismi di reazione-diffusione guidati dalla diffusione”.

Cellule di Benard. Un altro classico esempio di auto-organizzazione sono le cellule di Benard. Uno strato di liquido (solitamente olio siliconico) è contenuto in un contenitore, solitamente di forma rotonda o rettangolare. Sul liquido agisce la forza di gravità. Lo strato inferiore di liquido viene riscaldato e la superficie superiore viene mantenuta a una temperatura costante (ad esempio, temperatura ambiente), che è inferiore alla temperatura del riscaldatore. È chiaro che tra la superficie superiore e quella inferiore del liquido si stabilisce una differenza di temperatura (i fisici spesso chiamano questa differenza di temperatura un gradiente di temperatura), con conseguente flusso di calore dal basso verso l'alto. Questo accade sempre: il calore proveniente dai corpi più riscaldati tende a spostarsi verso quelli meno riscaldati.

Se il gradiente di temperatura è piccolo, il trasferimento di calore avviene a livello microscopico: dal corso di fisica scolastica si sa che il calore non è altro che il movimento delle molecole liquide. Quanto più alta è la temperatura, tanto più intenso è il cosiddetto movimento termico delle molecole, tanto maggiore è la velocità delle molecole. Le molecole liquide si scontrano tra loro e quando una molecola “più veloce” si scontra con una “più lenta”, la prima molecola cede parte dell'energia alla seconda. È chiaro che nello strato liquido in esame la temperatura è più elevata negli strati inferiori e, di conseguenza, il movimento termico delle molecole in questi strati è più intenso. Negli strati superiori la temperatura è più bassa e il movimento delle molecole è meno intenso. Come risultato dell'interazione di “molecole veloci” con “molecole lente”, il calore viene trasferito dagli strati inferiori a quelli superiori senza movimento macroscopico del liquido. Con le parole "movimento macroscopico di un liquido" intendiamo quanto segue: se isoli mentalmente un certo piccolo volume in un liquido e monitori tutte le molecole in esso contenute, vedremo che tutte le molecole di questo volume, partecipando al movimento caotico (cioè si muovono in modo casuale), allo stesso tempo eseguono un movimento collettivo in una certa direzione, e i loro movimenti risultano essere molto maggiori della dimensione delle molecole. E viceversa, quando parliamo di “movimento microscopico”, intendiamo che le molecole partecipano solo al movimento termico e non vi sono flussi diretti di liquido.

Man mano che il gradiente di temperatura aumenta, raggiunge un valore critico, e poi improvvisamente (più precisamente, è meglio dire “improvvisamente verso l'esterno”) si stabilisce un movimento macroscopico del liquido, formando strutture ben definite: in alcune zone il liquido riscaldato sale e poi si raffredda sulla superficie superiore, in altre scende (vedi Fig. 7.3). È per questo motivo che il movimento avviene sotto forma di celle cilindriche o esagonali. Queste cellule, che in apparenza ricordano un nido d'ape, sono chiamate cellule di Benard.

Riso. 7.3. L'aspetto delle cellule esagonali durante la convezione di Benard in un sottile strato di liquido. Le linee di flusso del fluido nella modalità convezione Bénard sono mostrate in alto. Il fotogramma inferiore mostra un'istantanea sperimentale della convezione di Bénard. L'immagine mostra una struttura convettiva esagonale in uno strato di olio siliconico profondo 1 mm con riscaldamento uniforme dal basso. Se il limite superiore è libero, il flusso è creato dalle disomogeneità della tensione superficiale e non dalla galleggiabilità. La luce riflessa dalle scaglie di alluminio mostra il liquido che sale al centro di ciascuna cella e scende ai bordi

Increspature di Faraday. Se una cuvetta in cui viene versato uno strato di liquido con una viscosità sufficientemente elevata (olio di silicone) viene periodicamente “agitata” in direzione verticale, sulla superficie del liquido possono formarsi strutture simili a rettangoli. La prima persona ad osservare tali strutture nel 1831 fu Michael Faraday.

Vortici dietro un oggetto in movimento. Parlando di auto-organizzazione in idrodinamica, vale la pena menzionare un'altra classe di strutture che hanno un importante significato pratico. Stiamo parlando di vortici che si formano quando liquidi o gas scorrono attorno a oggetti in movimento, come aerei, automobili, navi. E qui la velocità dell'oggetto in movimento e la sua geometria sono importanti per la formazione della struttura del vortice. Puoi facilmente osservare tali vortici in uno strato superficiale di liquido: devi abbassare un oggetto (ad esempio la punta di una matita) nell'acqua e spostarlo orizzontalmente a velocità costante. In questo caso, a basse velocità, si osserveranno due “baffi” di onde che si muovono dietro la matita. L'angolo tra questi "baffi" dipende dalla velocità del suo movimento. All'aumentare della velocità, la situazione cambia: dietro l'oggetto in movimento iniziano a formarsi vortici, che poi si staccano da esso, ma per qualche tempo si muovono comunque dietro all'oggetto per inerzia. Risulta che il valore critico della velocità, al di sopra del quale inizia il processo di formazione del vortice, dipende dalle dimensioni geometriche del corpo in movimento: ad esempio, maggiore è il diametro dell'oggetto in movimento (se consideriamo un oggetto cilindrico), minore è con la velocità del movimento iniziano a formarsi strutture a vortice. Questa è la cosiddetta traccia Karman (Fig. 7.4).

Riso. 7.4. Via del vortice di Karman dietro un cilindro circolare

Processi di autorganizzazione nella società umana. Non dovresti pensare che il campo di attività della sinergetica sia limitato solo alle scienze naturali. Processi di autorganizzazione hanno luogo anche in ecologia, economia, sociologia, demografia, ecc. Ad esempio, vi siete mai chiesti perché per prodotti identici viene fissato quasi lo stesso prezzo? Ti sembra ovvio? Ma i venditori possono fissare i propri prezzi per i loro beni, diversi e nessuno sembra obbligarli a “mantenere” gli stessi prezzi. Tuttavia, il prezzo è lo stesso. Questo è solo un esempio di un processo di auto-organizzazione che è di interesse per la sinergetica.

Ci sono molti altri esempi diversi, ma ci concentreremo solo su uno. Si scopre che la “formazione dell’opinione pubblica” (che può, ovviamente, essere definita in diversi modi) è un fenomeno collettivo. Uno dei suoi meccanismi, che appare di fondamentale importanza, è stato scoperto in seguito agli esperimenti di Solomon Ash. L'idea principale di questi esperimenti era la seguente: a un gruppo di una decina di “soggetti” è stato chiesto di rispondere a una semplice domanda, ad esempio, indicare quale delle tre linee di diversa lunghezza coincide con il segmento presentato (Fig. 7.5). Ad eccezione di un soggetto reale, tutti gli altri membri del gruppo erano assistenti dello sperimentatore, cosa di cui il soggetto, ovviamente, non era a conoscenza. Nel primo esperimento gli assistenti hanno dato la risposta corretta e, naturalmente, anche il soggetto. Negli esperimenti successivi, gli assistenti hanno dato risposte errate e anche il 60% dei soggetti ha dato risposte errate. Ciò indica che le opinioni degli altri membri del gruppo influenzano chiaramente le opinioni degli individui. Quest'ultimo effetto è noto in psicologia come manifestazione di conforto nei confronti delle opinioni di estranei e deve essere preso in considerazione, ad esempio, quando si interrogano testimoni durante procedimenti legali, ecc. Si noti che poiché nel processo di formazione dell'opinione pubblica gli individui esercitano un'influenza reciproca l'uno sull'altro, questo fenomeno può essere analizzato con metodi sinergici.

Riso. 7.5. Schema dell'esperimento di S. Ash. I partecipanti all'esperimento dovevano scegliere una linea sulla carta B che coincideva in lunghezza con la linea sulla carta A. Durante la ricerca, il soggetto si è trovato di fronte al fatto che tutti gli altri partecipanti all'unanimità valutavano la linea 1 sulla carta B come uguale al campione linea

La cosa interessante è che la formazione della struttura negli esperimenti di Ash può essere distrutta con relativa facilità. Immaginiamo che un soggetto solitario riceva un piccolo sostegno, ad es. una persona in più avrebbe espresso un'opinione contraria all'errata valutazione della maggioranza. Cosa poi? Ash condusse un esperimento quando uno dei suoi assistenti deviò dalla tendenza generale in uno degli studi e fu apertamente in disaccordo con la maggioranza. In questa condizione, i soggetti reali hanno mostrato conformità solo nel 6% dei casi. Il grado di conforto diminuiva anche nei casi in cui il soggetto aveva la possibilità di rispondere in privato, cioè fuori dalla portata d'orecchio della maggior parte del piccolo gruppo studiato. D’altro canto, il comfort aumenta se il gruppo risulta attrattivo per l’individuo. Se ti piacciono le persone che sono la maggioranza, sei semplicemente condannato a b O maggiore conforto perché vuoi accontentarli e non essere rifiutato. Tutto quanto sopra può essere considerato come uno dei parametri di controllo di un tale sistema sociale, sebbene la loro formulazione formalizzata, piuttosto che una comprensione intuitiva, risulti piuttosto difficile, se non addirittura impossibile. Questo è il caso in cui le discipline umanistiche portano nuovi esempi di sinergetica e costringono i ricercatori a cercare nuovi metodi per descrivere i fenomeni “non fisici” osservati. Ovviamente, dall'analisi di esperimenti così semplici, diventano più chiari molti motivi del comportamento delle persone, il che determina l'importanza di tali studi, compresi quelli che utilizzano l'apparato sinergico.

Molti esempi interessanti della formazione di tali strutture in piccoli gruppi sociali sono descritti nel libro di Robert Cialdini The Psychology of Influence. Lo stesso libro discute in dettaglio i meccanismi che portano alla formazione di tali strutture nella comunicazione umana, ad esempio tecniche e strategie psicologiche che consentono di influenzare i soggetti della comunicazione e di imporre questa o quella opinione e comportamento individuale alle persone, proprio come è avvenuto nell'esperienza di S. Esha. Quindi Cialdini sostiene che in molti modi tale influenza è possibile a causa di determinati modelli di comportamento e reazioni delle persone. In particolare, scrive quanto segue: “Gli etologi, ricercatori che studiano il comportamento degli animali nel loro ambiente naturale, hanno notato che spesso si verificano rigidi schemi automatici nel comportamento dei rappresentanti di molte specie animali. Chiamate modelli comportamentali rigidi, queste sequenze automatiche di azioni meritano un'attenzione speciale perché assomigliano a certe risposte automatiche negli esseri umani. Sia negli esseri umani che negli animali, questi modelli sono generalmente guidati da una singola informazione. Questa singola caratteristica specifica funge da fattore scatenante ed è spesso molto preziosa perché consente a un individuo di prendere la decisione giusta senza dover analizzare attentamente e completamente tutte le altre informazioni in una situazione particolare. Il vantaggio di una risposta così stereotipata risiede nella sua efficacia ed “economia” poiché reagisce automaticamente al tratto che trasporta le informazioni di base – il “grilletto”, l’individuo risparmia tempo, energia e potenziale mentale…”

Tutti questi meccanismi di obbedienza o influenza si basano su determinati modelli di comportamento (o, come spesso dicono gli psicologi, stereotipi o schemi casuali), "cablati" nella psicologia di una persona, che è incline nella maggior parte dei casi a comportarsi automaticamente, senza pensare , reagire alle informazioni esterne secondo le istruzioni anticipate delle relazioni di causa-effetto apprese.