Synergétique (Haken) - Synergetics (Haken)

Pour d'autres utilisations, voir Synergétique .

La synergétique est une science interdisciplinaire expliquant la formation et l' auto-organisation de motifs et de structures dans des systèmes ouverts loin de l'équilibre thermodynamique . Elle est fondée par Hermann Haken , inspiré par la théorie du laser . L'interprétation par Haken des principes du laser en tant qu'auto-organisation de systèmes hors d'équilibre a ouvert la voie à la fin des années 1960 au développement de la synergie. L'un de ses livres populaires à succès est Erfolgsgeheimnisse der Natur , traduit en anglais sous le titre The Science of Structure: Synergetics .

L'auto-organisation nécessite un système « macroscopique », composé de nombreux sous-systèmes en interaction non linéaire. En fonction des paramètres de contrôle externes (environnement, flux énergétiques), une auto-organisation a lieu.

Concept de paramètre de commande

Le concept de paramètre d'ordre qui a été introduit à l'origine dans la théorie de Ginzburg-Landau afin de décrire les transitions de phase en thermodynamique est essentiel en synergétique . Le concept de paramètre d'ordre est généralisé par Haken au "principe d'asservissement" en disant que la dynamique des modes de relaxation rapide (stables) est complètement déterminée par la dynamique "lente" de, en règle générale, seulement quelques "paramètres d'ordre" (modes instables). Les paramètres d'ordre peuvent être interprétés comme les amplitudes des modes instables déterminant le motif macroscopique.

En conséquence, l'auto-organisation signifie une énorme réduction des degrés de liberté (entropie) du système qui révèle macroscopiquement une augmentation de « l'ordre » (formation de motifs). Cet ordre macroscopique de grande envergure est indépendant des détails des interactions microscopiques des sous-systèmes. Cela explique soi- disant l' auto-organisation des modèles dans tant de systèmes différents en physique, chimie et biologie.

"[...] les propriétés statistiques de la lumière laser changent qualitativement au seuil laser. En dessous du seuil laser, le bruit augmente de plus en plus tandis qu'au-dessus du seuil, il diminue à nouveau. [...] En dessous du seuil laser, la lumière se compose de pistes d'ondes individuelles qui sont émis par les atomes individuels indépendamment les uns des autres. Au-dessus du seuil laser, une piste d'onde pratiquement infiniment longue est produite. Afin d'entrer en contact avec d'autres processus d'auto-organisation, interprétons les processus dans une lampe ou dans un laser au moyen du modèle de Bohr de l'atome. Une lampe produit sa lumière de telle manière que les électrons excités des atomes effectuent leurs transitions de l'orbite externe à l'orbite interne de manière totalement indépendante les uns des autres. D'autre part, les propriétés de la lumière laser ne peut être compris que si l'on suppose que les transitions des électrons individuels se produisent de manière corrélée. [...] Au-dessus du seuil laser, le champ cohérent croît de plus en plus et il peut asservir e e degrés de liberté des moments dipolaires et de l'inversion. Au sein de la synergie, il s'est avéré qu'il s'agit d'une équation assez typique décrivant les effets de l'auto-organisation. [...] Cette équation nous dit que l'amplitude des dipôles, qui est proportionnelle à A, est donnée instantanément par l'amplitude de champ B(t) (et par la force fluctuante). . Ceci est probablement l'exemple le plus simple d'un principe qui a avéré être d' une importance fondamentale dans la synergétique et qui est appelé le principe d'asservissement »( lumière: Waves, Photons et Atomes ., Vol 2, laser dynamique lumière - chapitre 13)

Voir également

Les références

  • H. Haken : "Synergetics, an Introduction: Nonequilibrium Phase Transitions and Self-Organization in Physics, Chemistry, and Biology", 3ème rév. fr. éd. New York : Springer-Verlag, 1983.
  • H. Haken : Synergétique avancée : hiérarchies d'instabilité des systèmes et dispositifs auto-organisés. New York : Springer-Verlag, 1993.
  • H. Haken : Synergetik . Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1982, ISBN  3-8017-1686-4
  • H. Haken : Lumière : ondes, photons et atomes , Hollande du Nord, Amsterdam, 1981
  • R. Graham, A. Wunderlin (Hrsg.): Lasers et Synergétique . Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1987, ISBN  3-540-17940-2
  • AS Mikhailov: Foundations of Synergetics I. Systèmes actifs distribués (2e rév. éd. 1994). Springer Verlag, Berlin, 1990, ISBN  3-540-52775-3 .
  • AS Mikhailov, A. Yu. Loskutov : Fondements de la synergie II. Chaos and Noise , 2e édition revue et augmentée, Springer Series in Synergetics. Springer, Berlin — Heidelberg 1996 (erste Auflage 1991), ISBN  0-387-53448-2 .
  • Norbert Niemeier "Organisatorischer Wandel aus der Sicht der Synergetik"; Deutscher Universitätsverlag, Wiesbaden, 2000, ISBN  3-8244-0524-5
  • DS Chernavskii: "Синергетика и информация: Динамическая теория информации", 2-е изд. .: УРСС. ISBN  5-354-00241-9

Liens externes