10659 (Строение и поведение организма. Наука в эпоху Возрождения), страница 2

5. Гистерезис. Память системы о произошедшей катастрофе, необратимость ее истории. Результат остается даже при исчезновении причины.

Два признака особенно важны, т.к. позволяют предсказывать катастрофу в непосредственной близости от нее. Они справедливы всегда.

Увеличение шумовых флуктуации. Этот признак появляется незадолго до точки катастрофы, ярко проявлен в самой «точке» и быстро исчезает после катастрофы. Фактически он обнаруживает жизнь микроуровня, тот андеграунд, который выходит на поверхность, становится значимым в период кризиса системы. Мы подробно рассмотрели это явление в предыдущей главе (принцип динамической иерархичности). При этом «умирающие» макропеременные «агонизируют» и ведут себя все более хаотически. На языке микроуровня это называется увеличением амплитуды флуктуации, т.е. величины кратковременных отклонений от среднего значения, которые мы и наблюдаем как случайные колебания в системе -шум перед и во время катастрофы.

Замедление характерных ритмов (затишье перед бурей).

Пожалуй, наиболее важный принцип, позволяющий загодя предсказать катастрофу. Его смысл прост: перед точкой катастрофы, точкой смены программы функционирования системы, происходит сворачивание, остановка этой программы. Если в ней присутствуют колебания, то они должны замедляться, если же колебаний нет, то их можно искусственно возбудить и наблюдать замедление. В точке катастрофы система уходит от состояния гомеостаза, становится более пластичной, менее упругой, ее собсвенные колебания становятся более мягкими, медленными, низкочастотными. Это прекрасно видно на примере нашей модели маятника: по мере увеличения размаха колебаний маятника его период растет, и обращается в бесконечность в точке бифуркации, когда он застывает в перевернутом состоянии; по мере дальнейшей подкачки энергии уже во вращательное движение период уменьшается. В этой системе характерный период и искать не надо, но что за период в случае неподвижной шпаги? Его можно возбудить, постукивая по шпаге палочкой, будет слышен звенящий тон.

Этот результат носит универсальный характер, не зависит от природы системы и звучит так: характерные, собственные, ритмы системы замедляются по мере приближения к точке катастрофы. Более того, по степени замедления в теории катастроф удается определить тип будущей катастрофы, число альтернативных ее исходов, но это уже серьезная математика.