Эволюция. Синергетика - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Эволюция. Синергетика. Доклад-сообщение содержит 45 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Эволюция. Синергетика С.Б.Белова

Слайд 2

Описание слайда:

Глобальный эволюционизм Эволюция – развитие, процесс изменения (преимущественно необратимого) живой и неживой природы Эволюция – процесс возникновения более сложных структур из более простых

Слайд 3

Описание слайда:

Наиболее важные фазы эволюции: космическая эволюция - Большой взрыв, образование элементарных частиц, формирование атомов и молекул, возникновение галактик, звезд и планет и т.д. химическая эволюция - образование системы химических элементов и соединений, возникновение органических соединений, полимеризация в цепи органических молекул

Слайд 4

Описание слайда:

Наиболее важные фазы эволюции: геологическая эволюция - образование структур земной коры, гор, вод и т.д эволюция протоклетки - самоорганизация биополимеров и хранение информации на молекулярном уровне, пространственная индивидуализация дарвиновская эволюция - развитие видов животных и растений и их взаимодействие, возникновение экосистемы на Земле

Слайд 5

Описание слайда:

Наиболее важные фазы эволюции: эволюция человека – развитие труда, языка, мышления. эволюция общества- распределение труда, общественная организация, техника, общественные формации и т.д. эволюция информации и обмена информацией- обогащение и хранение знания, развитие связи, науки и т.д.

Слайд 6

Описание слайда:

Понятия Эволю́ции

Слайд 7

Описание слайда:

Химическая эволюция→ биологическая эволюция→ социальное развитие Химическая эволюции или пребиотическая эволюция — первый этап эволюции жизни, в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли из неорганических молекул

Слайд 8

Описание слайда:

Химическая эволюция→ биологическая эволюция→ социальное развитие

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Краткая хронология эволюции Хронология Земли насчитывает 4.5 миллиарда лет 3,8 миллиарда лет назад появились первые доядерные организмы (прокариоты), 3 миллиарда лет назад появились первые организмы, способные к фотосинтезу, 2 миллиарда лет назад появились первые клетки, имеющие ядро (эукариоты), 1 миллиард лет назад появились первые многоклеточные организмы, 570 миллионов лет членистоногим (предкам насекомых, паукообразных и ракообразных), 500 миллионов лет рыбам и протоамфибиям, 475 миллионов лет наземным растениям, 400 миллионов лет насекомым и семенам, 360 миллионов лет назад появились первые земноводные, 300 миллионов лет назад появились первые пресмыкающиеся (рептилии), 200 миллионов лет назад появились первые млекопитающие, 150 миллионов лет назад появились первые птицы, 130 миллионов лет назад появились первые цветковые растения, 65 миллионов лет назад вымерли нептицеподобные динозавры, 2,5 миллионов лет назад появился род Homo, 200 тысяч лет назад люди в результате антропогенеза обрели современный вид, 25 тысяч лет назад вымерли неандертальцы .

Слайд 11

Описание слайда:

Эволюция жизни

Слайд 12

Описание слайда:

Особенности эволюции 1) необратимость, - нарушении симметрии между прошлым и будущим; 2) понятие «событие»; 3) некоторые события обладают способностью изменять ход эволюции

Слайд 13

Описание слайда:

Необратимые процессы порождают энтропию Классическая формулировка 2 начала термодинамики для изолированных систем: Энтропия в любой изолированной системы возрастает до тех пор, пока не достигает максимального значения в состоянии термодинамического равновесия dS ≥0 Формулировка 2 начала для открытых систем: при любых граничных условиях производство энтропии положительно diS ≥0 Итак, необратимые процессы порождают энтропию → → →

Слайд 14

Описание слайда:

Особенности эволюции Чем сложнее система, тем более многочисленны флуктуации, угрожающие ее устойчивости. Превзойдя порог устойчивости система попадает в критическое состояние, называемое точкой бифуркаци. В ней система становится неустойчивой относительно флуктуации и может перейти к новой области устойчивости.

Слайд 15

Описание слайда:

Революция как точка бифуркации

Слайд 16

Описание слайда:

Особенности эволюции В точке бифуркации случайность подталкивает то, что остается от системы, на новый путь развития. После того, как один из многих возможных вариантов выбран, вновь вступает в силу детерминизм - и так до следующей точки бифуркации. В судьбе системы случайность и необходимость взаимно дополняют друг друга.

Слайд 17

Описание слайда:

Особенности эволюции Эволюционный процесс в целом обладает спиральной структурой

Слайд 18

Описание слайда:

Особенности эволюции

Слайд 19

Описание слайда:

Пример цепи бифуркаций в эволюции Вселенной 1) На самой ранней стадии развития Вселенной существовало некое единое взаимодействие. Затем разделилось на - релятивистские (гравитационные) и - квантовые силы сильное, электромагнитное, слабое 2) Отделение сильного от электрослабого. 3) Последними разделились слабое и электромагнитное.

Слайд 20

Описание слайда:

Элементарный процесс эволюции -самоорганизация В широком смысле слова самоорганизация - тенденция развития природы от менее сложных к более сложным и упорядоченным формам организации материи

Слайд 21

Описание слайда:

Сущность самоорганизации в открытых системах изучает синергетика Пришла к выводу, противоположному классической физике: конечное состояние, к которому стремятся все системы, - это не хаос, как утверждалось ранее, а порядок Главная идея синергетики - принципиальная возможность спонтанного возникновения порядка и организации из беспорядка и хаоса в результате процесса самоорганизации

Слайд 22

Описание слайда:

Школы, в рамках которых развивается синергетический подход: 1.Школа нелинейной оптики, квантовой механики и статистической физики Германа Хакена, с 1960 года профессора Института теоретической физики в Штутгарте.

Слайд 23

Описание слайда:

Илья Романович Пригожин Дата рождения:25 января 1917) Место рождения:Москва, Российская империя Дата смерти:28 мая 2003(86 лет) Страна: Российская империя Бельгия Научная сфера:химия, физика Место работы:• Брюссель, Бельгия (1942—2003) • Остин, Техас, США (196?—2003) Альма-матер: Брюссельский свободный университет (фр. Université Libre de Bruxelles) Известен как:первооткрыватель диссипативных структур Награды и премии Нобелевская премия по химии (1977)

Слайд 24

Описание слайда:

Хакен Герман (Hermann Haken) Дата рождения:12 июля 1927 г.) — немецкий физик-теоретик, основатель синергетики. Доктор философии и естественных наук. С 1960 г. по 1995 г. являлся профессором теоретической физики университета Штутгарта. До ноября 1997 г. был директором Института теоретической физики и синергетики университета Штутгарта. С 1995 г. является почетным профессором и возглавляет Центр синергетики в этом институте, а также ведет исследования в Центре по изучению сложных систем в университе Флориды (Бока Рэтон, США). Основатель и редактор шпрингеровской серии по синергетике

Слайд 25

Описание слайда:

Требования к самоорганизующимся системам (структурам) должны быть неравновесными – находиться в состоянии, далеком от термодинамического равновесия; открытыми - получать приток энергии, вещества и информации извне; нелинейность внутренних процессов - возможность сверхбыстрого развития процессов в системе наличие флуктуации - любое колебание или любое периодическое изменение (неоднородность).

Слайд 26

Описание слайда:

Открытые нелинейные системы Примеры: рождение и аннигиляция элементарных частиц, вспышка молнии, погода, биение сердца , всепроникающий луч лазера, болезни и исцеление, теплый свет свечи и нескончаемая изменчивость волн, гигантское красное пятно на Юпитере вспышка сверхновой

Слайд 27

Описание слайда:

Отличие областей, в которых может пребывать система

Слайд 28

Описание слайда:

Отличия неравновесной системы от равновесной Система реагирует на внешние условия (гравитационное поле и т. п.). Поведение случайно и не зависит от начальных условий, но зависит от предыстории. Приток энергии создает в системе порядок, и стало быть энтропия S ее уменьшается. Наличие бифуркации — переломной точки в развитии системы. Когерентность: система ведет себя как единое целое. Каждая молекула как бы «информирована» о состоянии системы в целом.

Слайд 29

Описание слайда:

Пример самоорганизации в открытых системах - реакция Белоусова — Жаботинского Изменение цвета реакционной смеси в реакции Белоусова — Жаботинского с ферроином

Слайд 30

Описание слайда:

Неравновесная (или стационарная) открытая система - диссипативная система Диссипативная система - открытая система, находящаяся вдали от термодинамического равновесия. Возникает в неравновесной среде при условии диссипации (рассеивания) энергии, которая поступает извне. (Требует для возникновения большого количества энергии) Диссипативная система характеризуется спонтанным появлением сложных структур ( жизнь, разум).

Слайд 31

Описание слайда:

Точка бифуркации Точка бифуркации — критическое состояние системы, при котором система становится неустойчивой относительно флуктуаций и возникает неопределенность: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый более высокий уровень упорядоченности.

Слайд 32

Описание слайда:

Точка бифуркации Свойства точки бифуркации Непредсказуемость. Обычно точка бифуркации имеет несколько веточек аттрактора (устойчивых режимов работы), по одному из которых пойдёт система. По какому? - заранее невозможно предсказать. Точка бифуркации носит кратковременный характер и разделяет более длительные устойчивые режимы системы.

Слайд 33

Описание слайда:

Процесс самоорганизации в сложных системах Фундаментальный принцип самоорганизации – возникновение нового порядка и усложнение систем через флуктуации (случайные отклонения) состояний их элементов и подсистем.

Слайд 34

Описание слайда:

Процесс самоорганизации в сложных системах разных уровней 1 - Динамически стабильные и адаптивные системы. Флуктуации обычно подавляются за счёт отрицательных обратных связей. ООО - обеспечивают сохранение структуры и близкого к равновесию состояния системы.

Слайд 35

Описание слайда:

Процесс самоорганизации в сложных системах Флуктуации → «расшатывание» прежнего порядка и через кратковременное хаотическое состояние системы → разрушение или новый порядок

Слайд 36

Описание слайда:

Процесс самоорганизации в сложных системах 1) Недостаточно сложные системы не способны к развитию и при получении извне чрезмерного количества энергии необратимо разрушаются.

Слайд 37

Описание слайда:

Биосфера - открытая неравновесная система планетарного масштаба Эволюция биосферы - процесс самоорганизации «Биосфера – пленка жизни» Основа организации и устойчивости биосферы -многообразие живых организмов Усиление антропогенного воздействия на биосферу - сокращение биологического разнообразия планеты

Слайд 38

Описание слайда:

Программа «Человек и биосфера» (англ. The Man and the Biosphere Programme (MAB)) продолжение Международной биологической программы ЮНЕСКО Цели: определение экологических, социальных и экономических последствий от потери биоразнообразия, сокращение таких потерь. Для своей работы программа использует Всемирную сеть биосферных резерватов

Слайд 39

Описание слайда:

Процесс самоорганизации в сложных системах 2) Самоорганизующаяся, эволюционирующая система - возникшие изменения не устраняются, а накапливаются и усиливаются → возможно возникновение нового порядка и новых структур, образованных из элементов прежней, разрушенной системы.

Слайд 40

Описание слайда:

Биоразнообразие в экосистемах Повышение биоразнообразия - повышение сложности и силы связей между компонентами экосистемы, стабильность потоков вещества и энергии между компонентами Экваториальный дождевой лес может содержать более 5000 видов растений→

Слайд 41

Описание слайда:

Самоорганизующаяся эволюционирующая система Пример: образования новых социальных формаций. В марксизме: первобытнообщинная, рабовладельческая, феодальная, капиталистическая, социалистическая, коммунистическая.

Слайд 42

Описание слайда:

Процесс самоорганизации в сложных системах Самоорганизация в сложных системах сопровождаются нарушением симметрии→ При описании эволюционных процессов необходимо отказаться от симметрии времени (классическая механика) Самоорганизация в сложных и открытых — диссипативных системах, приводят к необратимому разрушению старых и к возникновению новых структур и систем Наряду с явлением неубывания энтропии в закрытых системах это обуславливает наличие «стрелы времени» в Природе.

Слайд 43

Описание слайда:

От синергетики – к практике Синергетика – самоорганизация Кибернетика – управление

Слайд 44

Описание слайда:

Путь Вселенной «Природа действительно связана с созданием непредсказуемой новизны, где возможное богаче реального. Наша Вселенная следует по пути, включающем в себя последовательность бифуркаций. В то время как другие миры могли избрать другие пути, нам повезло, что наша Вселенная направилась по пути, ведущему к жизни, культуре и искусству».

Слайд 45

Описание слайда:

Ключевые авторы Пригожин, Илья Романович Хакен, Герман Курдюмов, Сергей Павлович Малинецкий, Георгий Геннадиевич Капица, Сергей Петрович Моисеев, Никита Николаевич Чернавский, Дмитрий Сергеевич Самарский, Александр Андреевич

Теги Эволюция Синергетика

Похожие презентации