Ilya Prigogine

Мы растём в прямой пропорции к количеству хаоса, который мы можем выдержать и рассеять

Виконт Илья Романович Пригожин был физико-химиком и лауреатом Нобелевской премии, известным своими работами по диссипативным структурам, сложным системам и необратимости.

Биография

Пригожин родился в Moscow несколько месяцев до Русской революции 1917 года в еврейской семье. Его отец, Roman Ruvim Abramovich Prigogine, был химическим инженером в Imperial Moscow Technical School; его мать, Yulia Vikhman, была пианисткой. Так как семья критически относилась к новой советской системе, они покинули Россию в 1921 году. Сначала они переехали в Germany, а в 1929 году в Belgium, где Пригожин получил бельгийское гражданство в 1949 году. Его брат Alexandre 1913–1991 стал орнитологом.

Пригожин изучал химию в Free University of Brussels, где в 1950 году он стал профессором. В 1959 году он был назначен директором International Solvay Institute в Brussels, Belgium. В том же году он также начал преподавать в University of Texas at Austin в United States, где позже был назначен Regental Professor и Ashbel Smith Professor of Physics and Chemical Engineering. С 1961 по 1966 год он был связан с Enrico Fermi Institute в University of Chicago. В Austin в 1967 году он соучредил Center for Thermodynamics and Statistical Mechanics, ныне Center for Complex Quantum Systems. В том же году он также вернулся в Belgium, где стал директором Center for Statistical Mechanics and Thermodynamics.

Он был членом многочисленных научных организаций и получил многочисленные награды, премии и 53 почетные степени. В 1955 году Илья Пригожин был награждён Francqui Prize for Exact Sciences. За работу в области необратимой термодинамики он получил Rumford Medal в 1976 году и в 1977 году Нобелевскую премию по химии. В 1989 году ему было присвоено звание виконта бельгийского дворянства королём Бельгии. До конца своей жизни он был президентом International Academy of Science, Munich и в 1997 году был одним из основателей International Commission on Distance Education CODE, всемирного аккредитационного агентства. Пригожин получил почетную докторскую степень от Heriot-Watt University в 1985 году и в 1998 году ему была присуждена почетная докторская степень UNAM в Mexico City.

Пригожин был впервые женат на бельгийской поэтессе Hélène Jofé, также известной как автор Hélène Prigogine, и в 1945 году у них был сын Yves. После развода он женился на польской химик Maria Prokopowicz, также известной как Maria Prigogine в 1961 году. В 1970 году у них был сын Pascal.

В 2003 году он был одним из 22 нобелевских лауреатов, подписавших Humanist Manifesto.

Научная деятельность

Пригожин наиболее известен своим определением диссипативных структур и их роли в термодинамических системах вдали от равновесия, открытие, которое принесло ему Нобелевскую премию по химии в 1977 году. В общих чертах, Илья Пригожин обнаружил, что импортирование и рассеивание энергии в химические системы могло привести к возникновению новых структур, следовательно, диссипативных структур, вследствие внутренней самореорганизации. В своём тексте 1955 года Пригожин провёл связь между диссипативными структурами и неустойчивостью Rayleigh-Bénard и механизмом Turing.

Теория диссипативных структур

Теория диссипативных структур привела к пионерским исследованиям в области самоорганизующихся систем, а также к философским исследованиям формирования сложности в биологических объектах и поиска творческой и необратимой роли времени в естественных науках. See the criticism by Joel Keizer and Ronald Fox.

Вместе с профессором Robert Herman он также разработал основы двухжидкостной модели, модели трафика в транспортной инженерии для городских сетей, аналогичной двухжидкостной модели в классической статистической механике.

Формальная концепция самоорганизации Пригожина была также использована как «дополнительный мост» между General Systems Theory и термодинамикой, согласуя неопределённость некоторых важных концепций теории систем

Работа над нерешёнными проблемами в физике

В последние годы его работа сосредоточилась на фундаментальной роли недетерминизма в нелинейных системах как на классическом, так и на квантовом уровне. Пригожин и его сотрудники предложили расширение квантовой механики в пространстве Liouville. Пространство Liouville — это векторное пространство, образованное множеством самосопряжённых линейных операторов, снабжённое внутренним произведением, которое действует на гильбертовом пространстве. Существует отображение каждого линейного оператора в пространство Liouville, однако не каждый самосопряжённый оператор пространства Liouville имеет аналог в гильбертовом пространстве, и в этом смысле пространство Liouville имеет более богатую структуру, чем гильбертово пространство. Предложение расширения пространства Liouville Пригожиным и его сотрудниками было направлено на решение проблемы стрелы времени в термодинамике и проблемы измерения в квантовой механике.

Пригожин соавтором нескольких книг с Isabelle Stengers, включая The End of Certainty и La Nouvelle Alliance Order out of Chaos.

The End of Certainty

В своей книге 1996 года, La Fin des certitudes, написанной в сотрудничестве с Isabelle Stengers и опубликованной на английском языке в 1997 году как The End of Certainty: Time, Chaos, and the New Laws of Nature, Пригожин утверждает, что детерминизм больше не является жизнеспособным научным убеждением: «Чем больше мы узнаём о нашей вселенной, тем сложнее верить в детерминизм». Это крупный отход от подхода Newton, Einstein и Schrödinger, все из которых выражали свои теории в терминах детерминированных уравнений. По мнению Пригожина, детерминизм теряет свою объяснительную силу перед лицом необратимости и нестабильности.

Пригожин возводит спор о детерминизме к Darwin, чья попытка объяснить индивидуальную изменчивость в соответствии с эволюционирующими популяциями вдохновила Ludwig Boltzmann объяснить поведение газов в терминах популяций частиц, а не отдельных частиц. Это привело к области статистической механики и пониманию того, что газы подвергаются необратимым процессам. В детерминированной физике все процессы обратимы во времени, что означает, что они могут двигаться как назад, так и вперёд во времени. Как объясняет Пригожин, детерминизм является фундаментальным отрицанием стрелы времени. Без стрелы времени больше нет привилегированного момента, известного как «настоящее», который следует за определённым «прошлым» и предшествует неопределённому «будущему». Всё время просто дано, с будущим столь же определённым или неопределённым, как прошлое. С необратимостью стрела времени вновь вводится в физику. Пригожин приводит многочисленные примеры необратимости, включая диффузию, радиоактивный распад, солнечное излучение, погоду и возникновение и эволюцию жизни. Как системы погоды, организмы являются нестабильными системами, существующими далеко от термодинамического равновесия. Нестабильность противится стандартному детерминированному объяснению. Вместо этого, вследствие чувствительности к начальным условиям, нестабильные системы могут быть объяснены только статистически, то есть в терминах вероятности.

Пригожин утверждает, что ньютоновская физика была теперь «расширена» три раза: сначала с введением пространства-времени в общей теории относительности, затем с использованием волновой функции в квантовой механике и наконец с признанием недетерминизма в изучении нестабильных систем теории хаоса.

Публикации

• Prigogine, I.; Defay, R. 1954. Chemical Thermodynamics. London: Longmans Green and Co.
• Prigogine, I. 1955. Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes. Springfield, Illinois: Charles C. Thomas Publisher.
• Prigogine, Ilya 1957. The Molecular Theory of Solutions. Amsterdam: North Holland Publishing Company.
• Prigogine, Ilya 1961. Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes Second ed.. New York: Interscience. OCLC 219682909.
• Defay, R. & Prigogine, I. 1966. Surface tension and adsorption. Longmans, Green & Co. LTD.
• Glansdorff, Paul; Prigogine, I. 1971. Thermodynamics Theory of Structure, Stability and Fluctuations. London: Wiley-Interscience.
• Prigogine, Ilya; Herman, R. 1971. Kinetic Theory of Vehicular Traffic. New York: American Elsevier. ISBN 0-444-00082-8.
• Prigogine, Ilya; Nicolis, G. 1977. Self-Organization in Non-Equilibrium Systems. Wiley. ISBN 0-471-02401-5.
• Prigogine, Ilya 1980. From Being To Becoming. Freeman. ISBN 0-7167-1107-9.
• Prigogine, Ilya; Stengers, Isabelle 1984. Order out of Chaos: Man's new dialogue with nature. Flamingo. ISBN 0-00-654115-1.
• Prigogine, I. The Behavior of Matter under Nonequilibrium Conditions: Fundamental Aspects and Applications in Energy-oriented Problems, United States Department of Energy, Progress Reports: September 1984 – November 1987, 7 October 1987. Department of Physics at the University of Texas-Austin 15 April 1988 – 14 April 1989, January 1989, Center for Studies in Statistical Mathematics at the University of Texas-Austin. 15 April 1990 – 14 April 1991, December 1990, Center for Studies in Statistical Mechanics and Complex Systems at the University of Texas-Austin.
• September 1984 – November 1987, 7 October 1987. Department of Physics at the University of Texas-Austin
• 15 April 1988 – 14 April 1989, January 1989, Center for Studies in Statistical Mathematics at the University of Texas-Austin.
• 15 April 1990 – 14 April 1991, December 1990, Center for Studies in Statistical Mechanics and Complex Systems at the University of Texas-Austin.
• Nicolis, G.; Prigogine, I. 1989. Exploring complexity: An introduction. New York, NY: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-1859-6.
• Prigogine, I. "Time, Dynamics and Chaos: Integrating Poincare's 'Non-Integrable Systems'", Center for Studies in Statistical Mechanics and Complex Systems at the University of Texas-Austin, United States Department of Energy-Office of Energy Research, Commission of the European Communities October 1990.
• Prigogine, Ilya 1993. Chaotic Dynamics and Transport in Fluids and Plasmas: Research Trends in Physics Series. New York: American Institute of Physics. ISBN 0-88318-923-2.
• Prigogine, Ilya; Stengers, Isabelle 1997. The End of Certainty. The Free Press. ISBN 978-0-684-83705-5.CS1 maint: ref=harv link
• Kondepudi, Dilip; Prigogine, Ilya 1998. Modern Thermodynamics: From Heat Engines to Dissipative Structures. Wiley. ISBN 978-0-471-97394-2.
• Prigogine, Ilya 2002. Advances in Chemical Physics. New York: Wiley InterScience. ISBN 978-0-471-26431-6. Archived from the original on 17 December 2012. Retrieved 29 July 2008.
• Editor with Stuart A. Rice of the Advances in Chemical Physics[dead link] book series published by John Wiley & Sons presently over 140 volumes
• Prigogine I, papers and interviews Is future given?, World Scientific, 2003. ISBN 9789812385086 145p.