Advanced Synergetics: Instability Hierarchies of Self-Organizing Systems and Devices

این متن در زمینه بین رشته ای هم افزایی مورد توجه دانشجویان و دانشمندان فیزیک، شیمی، ریاضیات، زیست شناسی، برق، مهندسی عمران و مکانیک و سایر زمینه ها خواهد بود. این طرح کلی مفاهیم و روش های اساسی ارائه شده در کتاب من به عنوان هم افزایی را ادامه می دهد. مقدمه‌ای که تاکنون به زبان‌های انگلیسی، روسی، ژاپنی، چینی و آلمانی منتشر شده است. من کتاب حاضر را به گونه ای نوشته ام که بیشتر آن را می توان به صورت وابسته به کتاب قبلی من خواند، هر چند گاهی اوقات دانش آن کتاب ممکن است مفید باشد. اما چرا این کتاب ها مخاطبان گسترده ای را مورد خطاب قرار می دهند؟ چرا بی‌ثباتی‌ها چنین ویژگی مشترکی هستند و دستگاه‌ها و سیستم‌های خودسازمانده چه چیز مشترکی دارند؟ سیستم های خود سازمان دهی ساختارها یا عملکردهای خود را بدون دخالت خاصی از خارج به دست می آورند. تمایز سلول ها در زیست شناسی و فرآیند تکامل هر دو نمونه هایی از خود سازمان دهی هستند. از طرف دیگر وسایلی مانند نوسانگرهای الکترونیکی مورد استفاده در فرستنده های رادیویی ساخته دست بشر هستند. اما اغلب فراموش می‌کنیم که در بسیاری از موارد دستگاه‌ها از طریق فرآیندهایی که بر اساس خود سازماندهی نیز هستند، کار می‌کنند. در یک نوسان ساز الکترونیکی حرکت الکترون ها بدون نیروی محرکه منسجم از خارج منسجم می شود. دستگاه به گونه ای ساخته شده است که امکان حرکت جمعی خاص الکترون ها را فراهم کند. کاملاً واضح است که خط تقسیم بین سیستم های خودسازمانده و دستگاه های ساخت بشر اصلاً سفت و سخت نیست.

This text on the interdisciplinary field of synergetics will be of interest to students and scientists in physics, chemistry, mathematics, biology, electrical, civil and mechanical engineering, and other fields. It continues the outline of basic con­ cepts and methods presented in my book Synergetics. An Introduction, which has by now appeared in English, Russian, J apanese, Chinese, and German. I have written the present book in such a way that most of it can be read in­ dependently of my previous book, though occasionally some knowledge of that book might be useful. But why do these books address such a wide audience? Why are instabilities such a common feature, and what do devices and self-organizing systems have in common? Self-organizing systems acquire their structures or functions without specific interference from outside. The differentiation of cells in biology, and the process of evolution are both examples of self-organization. Devices such as the electronic oscillators used in radio transmitters, on the other hand, are man­ made. But we often forget that in many cases devices function by means of pro­ cesses which are also based on self-organization. In an electronic oscillator the motion of electrons becomes coherent without any coherent driving force from the outside; the device is constructed in such a way as to permit specific collective motions of the electrons. Quite evidently the dividing line between self-organiz­ ing systems and man-made devices is not at all rigid.