Відкриті нерівноважні системи, активно взаємодіють із зовнішнім середовищем, можуть набувати особливого динамічний стан - - диссипативность (диссипация, лат. Dissipatio, - розсіювання), яку можна визначити як якісно своєрідне макроскопічне прояв процесів, що протікають на мікрорівні. Неравновесное протікання безлічі микропроцессов набуває деяку інтегративну результуючу на макрорівні, яка якісно відрізняється від того, що відбувається з кожним окремим її мікроелементом. Завдяки дисипативних в нерівноважних системах можуть спонтанно виникати нові типи структур, учиняться переходи від хаосу і безладу до порядку і організації, виникати нові динамічні стану матерії.
Диссипативность проявляється в різних формах: у здатності «забувати» деталі деяких зовнішніх впливів, в «природний добір» серед безлічі микропроцессов, руйнує те, що не відповідає загальній тенденції розвитку; в когерентності (узгодженості) микропроцессов, що встановлює їх якийсь загальний темп розвитку, і ін.
Поняття Дисипативна тісно пов'язане з поняттям параметрів порядку. Самоорганізуються, - це зазвичай дуже складні відкриті системи, які характеризуються величезним числом ступенів свободи. Однак далеко не всі ступені свободи системи однаково важливі для її функціонування. З плином часу в системі виділяється невелика кількість провідних, визначальних ступенів свободи, до яких «підлаштовуються» інші. Такі основні ступеня свободи системи отримали назву параметрів порядку.
Самоорганізація у відкритих системах.
Після відкриття самоорганізації в найпростіших системах неорганічної природи стало ясним, що весь навколишній світ і Всесвіт являють собою сукупність різноманітних систем, що самоорганізуються процесів, які є основою будь-якої еволюції.
Сучасна наука процес самоорганізації систем визначає наступним чином:
Система повинна бути відкритою, тому що закрита ізольована система відповідно до другого закону термодинаміки в кінцевому підсумку повинна прийти в стан, що характеризується максимальним безладдям або дезорганізацією.
Відкрита система повинна знаходитися досить далеко від точки термодинамічної рівноваги. Якщо система знаходиться в точці рівноваги, то вона має максимальною ентропією і тому не здатна до будь-якої організації: в цьому положенні досягається максимум її самодезорганізації. Якщо ж система розташована поблизу або недалеко від точки рівноваги, то з часом вона наблизиться до неї і в кінці кінців прийде в стан повної дезорганізації.
Якщо впорядкує принципом для ізольованих систем є еволюція в бік збільшення їх ентропії або посилення їх безладу (принцип Больцмана), то фундаментальним принципом самоорганізації служить, навпроти, виникнення і посилення порядку через флуктуації. Такі флуктуації, або випадкові відхилення системи від деякого середнього положення, на самому початку придушуються і ліквідуються системою. Однак у відкритих системах завдяки посиленню нерівноваги ці відхилення з часом зростають і в кінці кінців призводять до «розхитування» колишнього порядку і виникнення нового. Цей процес зазвичай характеризують як принцип організування порядку через флуктуації. Оскільки флуктуації носять випадковий характер (а саме з них починається виникнення нового порядку й структури) то стає зрозумілим, що поява нового в світі завжди пов'язане з дією випадкових факторів.
На відміну від принципу негативного зворотного зв'язку, на якому ґрунтується управління і збереження динамічної рівноваги систем, виникнення самоорганізації спирається на діаметрально протилежний принцип - позитивний зворотний зв'язок, згідно з яким зміни, з'являються в системі, що не усуваються, а навпаки накопичуються і посилюються, що і призводить в кінці кінців до виникнення нового порядку й структури.
Процеси самоорганізації, як і переходи від одних структур до інших, супроводжуються порушенням симетрії. Ми вже бачили, що при описі необоротних процесів довелося відмовитися від симетрії часу, характерною для оборотних процесів в механіці. Процеси самоорганізації, пов'язані з необоротними змінами, приводять до руйнування старих і виникнення нових структур.
Самоорганізація може початися лише в системах володіють достатньою кількістю взаємодіючих між собою елементів і, отже, мають деякі критичні розміри. В іншому випадку ефекти від синергетичного взаємодії будуть недостатні для появи кооперативного (колективного) поводження елементів системи і тим самим виникнення самоорганізації.
Перераховані вище умови безумовно є необхідними для виникнення самоорганізації в різних природних системах. Але звичайно ж недостатніми. Так, в хімічних і біологічних систем, що самоорганізуються системах важлива роль відводиться факторам прискорення хімічних реакцій (процеси каталізу).