MAVZU: OCHIQ TIZIMLAR KONSEPSIYASI. Reja: 1. Ochiq tizimlar va nomuvozanat termodinamikasi. 2. Ochiq tizimlarda o’z – o’zini tashkil qilish. 3. Sinergetika: tizimlarning o’z – o’zini tashkil qilish qonuniyatlrini o’rganuvchi fan.

Klassik termodinamika tabiatda sodir bo’layotgan jarayonlardan bittasini, ya’ni turli tizimlarda vaqt o’tishi bilan issiqlikning energetik qiymatining o’zgarishini, bu o’zgarish entropiyaning o’sishiga olib borishini tadqiq qiladi. Haqiqatdan ham tabiatda entropiyani maksimal darajaga yetkazadigan jarayonlar mavjud. Lekin bu L.Bolsman asoslab ko’rsatganidek, olamda sodir bo’ladigan birdan – bir jarayon emas. Termodinamika fani xulosalari faqat yopiq tizimlarga nisbatan o’z kuchini saqlaydi. Vaholang-ki, tabiatda mutlaqo yopiq tizim uchramaydi. Tabiatshunoslikda real narsa va hodisalarning Biron – bir jihatlarini «toza», sof holatda olib qarash uchun maxsus tushunchalar ishlab chiqiladi. Ular real narsaning birorta xossasini mavhumlashtirib, mutloqlashtirib aks ettiradilar. Tadqiqodchilar bu tushunchalarda mavhumlashtirilgan «xossa» bilan real xossani taqqoslab, yangi xossalar, nisbatlar va qiymatlarni kashf qiladilar. Bular masalan «ideal gaz», «Karno sikli», «mutloq qora jism», «moddiy nuqta» kabi tushunchalardir. Bular qatoriga «yopiq tizim» tushunchasini ham qushushishimiz mumkin. Real mavjud bo’lgan tizimlar ochiq tizimlar turkumiga kiradi. Ochiq tizim va uni o’rab turgan muhit o’rtasida massa, energiya va (ayrim hollarda) informasiya bilan ayirboshlash sodir bo’ladi. Ochiq tizim massa, energiya va informasiyadan foydalanib o’zining ichki strukturasini saqlaydi yoki o’zgartiradi, takomillashtiradi. Bu narsalar keyinchalik, informasiya nazariyasi va kibernetika fanlari olib borgan tadqiqodlarda ma’lum bo’ldi. Termodinamika fani «yopiq tizim» tushunchasiga tayanib, tabiatda energiyani sarflash bilan bog’langan barcha jarayonlar tartibsizlikning ortishi, uning ifodasi bo’lgan entropiyani maksimum darajasiga yetish bilan yakunlanadi, degan xulosaga keldi. Bu xulosa nomuvozanatli, takomillashib boradigan ochiq tizimlarni tadqiqod qiladigan biologiya – ijtimoiy gumanitar fanlar ta’limotlari va

g’oyalariga zid keldi. Xususan, darvinizm tirik tabiat, usimlik va hayvonlarni murakkablashishi orqali takomillashib, rivojlanib borishini ko’rsatadi. Tarix, sotsiologiya, iqtisodiyot fanlarining ko’rsatishicha jamiyat ham ayrim tislanish va tanazzul holatiga tushishiga qaramasdan, asosan taraqqiy etib borayotgan tizim ekan. Bundan farqli ularoq termodinamika fani butunlay qarama – qarshi xulosaga keldi: notirik tabiatdagi tizimlarda tartibsizlikning kuchayishi, entropiyaning o’sishi shaklida namoyon bo’ladigan qaytarilmas jarayon ustuvor qonuniyatdir. Notirik tizimda ichki energetik potensial yo’qoladi, entropiya maksimumga erishadi, ulardagi tartibot tartibsizlikka aylanadi. Unda bir savol tug’iladi: agar shunday bo’lsa, tartibsizlikning entropiyaning to’sishiga moyilligi bo’lgan tizimlardan tashkil topgan notirik tabiat negizida doimo takomillashib kelgan jonli tabiat qanday paydo bo’lgan? Ko’rinib turibdiki, klassik termodinamikaning natijalari biologiya, tarix va sotsiologiya fanlari xulosalariga zid kelganga o’xshayapti. Evolyusiya (tadrijiy) va vaqt bu ikki sohada (termodinamika – biologiya, tarix va sosiologiya) turlicha talqin qilinadi. Vaqt o’qi (vaqtni yo’naltirilganligi) termodinamikada tizim entropiyasining o’sishi, unda tartibsizlikning kuchayishi ma’nosida tushuntiriladi. Biologiya, tarix va sotsiologiyada esa , aksincha, vaqt o’qi tizimni takomillashib borishi bilan bog’lab izohlangan. Nima uchun shunday gnoseologik ziddiyat paydo bo’ldi? Bu ziddiyatni hal qilib bo’ladimi? Ziddiyatni hal qilish uchun klassik termodinamikaning bir qator tushunchalar va tasavvurlarini qayta kurib chiqishga to’g’ri keladi. Tajriba shundan dalolat beradiki, yopiq, berk tizim uta mavhumlashtirilgan tushuncha bo’lib, mazmuni voqyelikdagi tizimlarni haqiqiy holatini bevosita, aynan aks ettirmaydi. Voqyelikda tashqi muhit bilan aloqa va o’zaro ta’sirda bo’lmagan tizim yo’qdir. Shu bois, ochiq tizim

tushunchasi bilan ishlaydigan yangi termodinamika shakillandi. Unga ko’ra, ochiq tizim va tashqi muhit o’rtasida modda, energiya va informatsiya bilan ayirboshlash sodir bulib, shu tufayli, tizim o’zining entropiyasini past darajada saqlaydi. Ochiq tizim tushunchasining dastlabki ta’rifini avstriyalik fizik Ervin Shryodinger (1887 – 1961) «Hayot nima? Fizik nuqtai nazarda» deb nomlangan asarida berdi. Unda keltirilgan izoh bo’yicha biologik mavjudotlar hayotning zaminida fizik qonuniyatlar yotadi. Shu qonunlar asosida hayot jarayonlari kechadi. Biologik tizimlar va tashqi muhit o’rtasida doimo moda va energiyani ayirboshlash sodir bo’ladi. Ervin Shryodingerning fikricha, organizm uchun o’zini bir maromda yuqori darajadagi tartibotda (va, demak, entropiyani quyi darajasida) saqlash vositasi – bu uni o’rab turgan muhitdan tuxtovsiz oziq, ishlatilmagan energiya, Biron – bir struktura (tuzilma) shaklida mavjud bo’lgan tartibotni olishdir. Ochiq tizim bo’lgan organizmga kirgan oziq entropiyasi past bo’lgan tartibotdir. Bu tartibotning energiyasini parchalab, undan foydalanib, organizm o’zining tartibotini quradi. Demak, oziq, ashyo yoki informasiya (irsiy, hissiy axborotlar) shaklini olgan tartibotni «hazm» qilish jarayonida ochiq tizim (xujayra, organizm, populyasiya, tur, jamoa va boshqalar) o’zining tuzilmasini qayta tiklaydi, hatto takomillashtiradi. Va aksincha, ishlatilgan modda, foydalanilgan energetik chiqindi tizim tomonidan tashqariga chiqariladi. Tizim evolyutsiya davomida muhit bilan moda va energiya ayirboshlashni amalga oshiradi, entropiyani yuksaltiradi, aniqrog’i, ishlab chiqaradi. Lekin yoipiq tizimlardan farqliroq, ochiq tizim entropiyani tuplamaydi, balki ulush – ulush shaklida muhitga chiqaradi. Buning ma’nosi shuki, ishlatilgan energiya va modda tashqi muhitda tarqatiladi, uning o’rniga, foydalansa bo’ladigan yangi energiya olinadi. Ishlatilgan moda va energiyani tashqi muhitga tarqatib, sochib yuborishga qodir tizimlar yangi termodinamikada dissipativ (lotincha dissipatio –

tarqatish, sochish) strukturalar, deb belgilanadi. Dissipativ strukturalar energiyaga boy tartibotni tashqi muhitdan oladilar, shu muhitga entropiyasi maksimumga yetgan hosilani (chiqindi shaklidagi betartblikni) qaytaradi. Tizimdagi entropiya maksimumga yetganda to’la muvozanatlashgan bo’lar edi. Bo’nday tizim keyingi harakat va o’zgarishga qodir bo’lmaydi. Demak tizimga yangi moda va energiya kirib kelsa, uni nomuvozanat holati ortadi. Tizimning faolligi natijasida undagi eski strukturalar buziladi, nomuvozanat holatida bo’lgan unsurlar o’rtasida yangi aloqalar paydo bo’ladi. Bu yangi aloqalar unsurlarni jamoaviy (birlashgan) harakatini keltirib chiqaradi. Bunday harakat koopirativ jarayon deb ataladi. Koopirativ jarayonlar esa ochiq tizimlarda o’z – o’zini tashkil qilish hodisasini yuzaga keltiradi. Misol tariqasida lazerni olib ko’raylik. Lazerdagi zarrachalarning betartib tebranma harakati tashqaridan kuchli qo’shimcha energiyaning berilishi oqibatida o’zaro mutanosiblashgan harakatga aylanadi. Ular bir xil fazada tebrana boshlaydilar, lazerdagi nurni yo’naltiradigan kuch birnecha barobar ko’payib ketadi. Tashqaridan berilgan qushimcha energiya hisobidan lazer tizimdagi unsurlarning oldingi tasoddifiy, betartib tebranishlari endi mutanosiblashgan jamoaviy harakatga aylanadi. Bunday harakatni kogerent (lotincha koxaerent – aloqada bo’lgan) harakat, deb ham ataydilar. Kogerent va kooperativ jarayonlar zamirida ochiq tizimlarda o’z- o’zini tashkil qilish hodisasi paydo bo’ladi. Lazerdagi o’z – o’zini tashkil qilish jarayonini nemis fizigi German Xaken (1927 yilda tug’ilgan) o’rganar ekan, bu yangi yo’nalishni sinergetika deb atadi. Qadimgi Yunon tilida «sinergetika» so’zi , hamkorlik, o’zaro ta’sirini ifodalaydi.