1.2. Хаос и порядок. Эволюция. Деградация и самоорганизация
1.2.1. Хаос и порядок Хаос и порядок - понятия, которые играют существенную роль в Физике открытых систем. Понятие - хаос - играло существенную роль уже в мировоззрении философов Древности, в частности, представителей школы Платона.
Не вдаваясь в детали, отметим лишь два сформулированных ими положения, которые сохраняют свое значение и по сей день.
По представлениям философов Древности - хаос - состояние материи, которое остается по мере устранения возможностей проявления ее свойств.
С другой стороны, из хаоса возникает все, что составляет содержание мироздания, т.е. из хаоса может рождаться порядок.
В физике понятие - хаос - и  - хаотическое движение - является фундаментальными, но все же, недостаточно четко определенными. Действительно, согласно Больцману, наиболее хаотическим является движение в состоянии равновесия. Хаотическим, однако, называется и движение, далекие от равновесия. Это, например, - движения - в генераторах шума, предназначенных для подавления сигналов.
С точки зрения многих специалистов хаотическими, по сравнению с ламинарными, являются и различного рода турбулентные движения в газах и в жидкостях. Примером служит турбулентное движение в трубах. Оно возникает из ламинарного движения при достаточно большом перепаде давления на концах трубы. Представление о турбулентном движении как более хаотичном, чем ламинарное, кажется, как бы, само собой разумеющимся. Такой вывод основан, однако, на смещении понятий сложности и хаотичности. При наблюдении турбулентного движения проявляется именно сложность движения. Вопрос же о степени хаотичности требует дополнительного анализа и для количественных оценок необходимы соответствующий критерий, о котором речь пойдет ниже
1.2.2. Управляющие параметры При анализе и сравнении сложных движений важен выбор управляющих параметров, изменение которых и определяет характер процесса. Выбор управляющих параметров представляет зачастую особую проблему. Обычно этот выбор делается на основе уже имеющихся данных о системе, либо на основе специального исследования, например, бифуркационных диаграмм.
Естественно, что не исключены ошибки выбора управляющих параметров. Поэтому критерий относительной степени упорядоченности должен давать возможность проверки правильности выбора. Управляющие параметры могут быть весьма различны по своей природе. Приведем несколько примеров.
В классических и квантовых генераторах в качестве управляющего параметра  используется обратная связь или накачка. В мультистабильных системах, например, выбор одного из стационарных состояний может быть определен выбором начальных условий. Медленное время также может играть роль  управляющего параметра.
В гидродинамике, в зависимости от типа потока, управляющими параметрами могут служить число Рейнольдса (при переходе от ламинарного течения к турбулентному), число Рэлея (при развитии конвективной неустойчивости), число Тейлора (при течении жидкости между вращающимися цилиндрами).
Если имеется несколько управляющих параметров, то возможна, в зависимости от цели, оптимизация процессов самоорганизации или, напротив, процессов деградации.
Спектр открытых нелинейных диссипативных систем, для которых полезно знание относительной степени упорядоченности различных состояний, очень широк: от физического вакуума, которому отвечает наибольшая степень хаотичности, до Вселенной; от газа бесструктурных частиц до биологических и социальных систем
1.2.3. Физический хаос Обозначим через а совокупность параметров, выбранных в качестве управляющих. Рассмотрим два стационарных состояния рассматриваемой системы, которые отвечают двум разным значениям управляющих параметров: a₀, a₀ + Da. Предположим, что значению a₀ + Da отвечает более упорядоченное состояние.
Менее упорядоченное состояние а₀ назовем состоянием - физического хаоса -. При сравнении относительной степени упорядоченности двух выбранных состояний, состояние - физического хаоса - можно принять за начало отсчета изменения относительной степени хаотичности.
Заметим следующее.
Состояние физического хаоса может существенно отличаться от равновесного. При биологических исследованиях физический хаос отвечает - норме хаотичности -.
1.2.4. Деградация и самоорганизация в процессах эволюции Эволюция - это процесс изменения, развития в природе и обществе. Такое понятие является очень общим. В физических внешне замкнутых системах эволюция во времени приводит к равновесному состоянию. Ему отвечает максимальное значение энтропии и максимальная степень хаотичности. Это дает основание в таком случае говорить о деградации.
В открытых системах, наряду с деградацией, происходят и процессы самоорганизации. При этом характер процесса зависит от значений внешних управляющих параметров. При наличии одного управляющего параметра для систем, в которых существует равновесное состояние, можно приписать ему нулевое значение. Тогда увеличению управляющего параметра будет отвечать процесс самоорганизации и, напротив, уменьшению - процесс деградации.
Ситуация становится более интересной, когда рассматриваемая система не может существовать в состоянии статистического равновесия. Это характерно для биологических, социальных и экономических систем. В этих случаях равновесное состояние следует заменить на состояние, принятое за  - норму хаотичности -. Ниже мы конкретизируем это понятие на примере медико-биологической системы.
Итак, самоорганизация не является единственным результатом эволюции. Ни в физических, ни даже в биологических системах не заложено  -внутреннее стремление - к самоорганизации. Эволюция может вести и к деградации. При этом возникает один из основных вопросов Физики открытых систем: Чем определяется выбор одного из двух возможных видов процесса эволюции?
1.2.5. Два специальных вида процессов эволюции В открытых системах можно выделить два специальных вида процессов эволюции:
1). Управляющие параметры заданы и имеет место временная эволюция к соответствующему стационарному состоянию. В частности, при отсутствии управляющих параметров внешне замкнутая система релаксирует к равновесному состоянию;
2). Управляющие параметры меняются настолько медленно, что при каждом их значении успевает устанавливаться отвечающеее им стационарное состояние.
Можно сказать, что в этих случаях имеет место эволюция стационарных состояний в пространстве управляющих параметров. Такие процессы можно назвать квазистационарными. Их частным случаем являются обратимые квазистатические процессы в термодинамике, когда эволюция происходит через последовательность равновесных состояний.
Эволюцию по Дарвину можно отнести скорее ко второму классу, когда происходит настолько медленное изменение внешних параметров, что при каждом их значении успевает устанавливаться новое стационарное состояние системы.
В качестве изменений внешних параметром могут выступать мутации. Они могут быть как положительными, так и отрицательными. В первом случае новое стационарное состояние является более упорядоченным. Последовательность таких изменений и будет составлять процесс самоорганизации. При отрицательных мутациях - новое стационарное состояние будет более хаотическим. Цепочка таких изменений и будет представлять процесс деградации.
Здесь снова возникают вопросы.
Во-первых, по какому критерию определять изменение относительной степени упорядоченности? Иными словами: Что является критерием самоорганизации?
Возможный критерий относительной степени упорядоченности будет рассмотрен ниже. Он назван S-теорема. Буква S от слова  Selforganization. В связи с этим отметим, что в названии H-теорема Больцмана буква Н происходит от английского слова Heat - тепло.
Второй вопрос. Благодаря чему в природе устанавливается баланс изменений, отвечающий превалированию положительных мутаций над отрицательными? Ведь существуют же в Природе процессы самоорганизации!
Изложенное, казалось бы, дает основание считать, что процесс самоорганизации - переход от более хаотического к более упорядоченному состоянию - переход от хаоса к порядку.
Такое определение принято многими исследователями и кладется в основу теории самоорганизации.
Оно оправдано, несомненно, для класса физических ситем, когда в качестве - начала отсчета - можно использовать равновесное состояние - наиболее хаотическое состояние. Для таких систем любое неравновесное состояние более упорядоченно, чем равновесное. Поэтому по мере увеличения значений управляющего параметра степень упорядоченности, хотя, быть может, и не монотонно, возрастает. В этом понимании определение - самоорганизация есть переход от хаоса к порядку -, оправдано.
Однако, для многих систем, как физических, особенно биологических, социальных и экономических, равновесные состояния не являются реальными. Для этого класса систем приведенное определение самоорганизации не является оправданным. В этих случаях необходимо пересмотреть определение понятия самоорганизации
http://kirsoft.com.ru/freedom/KSNews_420.htm