Но в лазере, с ростом силы тока, по мере того как всё большее количество атомов переходит в состояние автоколебательного возбуждения, количество цугов (волновых пакетов) с определённого момента перестаёт расти вопреки линейной логике физического процесса. А вместо этого начинается другой удивительный процесс. Те световые волны, которые движутся вдоль оси трубки и отражаются от зеркал, остаются внутри трубки, а все другие – излучаясь, рассеиваются в пространстве, теряются. Те световые волны, которые остаются в трубке наиболее долго, «принуждают» всё больше и больше возбуждённых электронов к синхронным колебаниям с ними. Чем больше электронов подчинит такая световая волна, тем выше её параметр порядка и тем больше вырастает её амплитуда (высота волны). Но волн с одинаковой амплитудой (и влиянием на электроны) может быть несколько, и у них может различаться частота колебаний (волн). Они «конкурируют» друг с другом за электроны. Электроны, в свою очередь, «предпочитают» подчиниться той световой волне, у которой частота волны близка тактовой частоте автоколебаний самого электрона. Влияние световой волны, которая имеет даже минимальное преимущество в подчинении электронов, начинает экспоненциально расти. В результате она подчиняет каждый вновь возбуждаемый электрон, в итоге одерживая полную победу в конкурентной борьбе над остальными. В момент фазового перехода, когда количество возбуждённых атомов достигает критического, а потери от рассеивания световых волн в пространство перекрываются энергией упорядоченного излучения в трубке и оно достигает единого параметра порядка победившей световой волны, скачкообразно возникает когерентное лазерное излучение. А для того, чтобы им пользоваться, в одном из зеркал предварительно снижается отражательная способность и лазерный свет выходит в эту сторону.
Таким образом, мы видим, как на микроскопическом уровне при подаче энергии возникает хаотичное возбуждение частиц. Продолжение подачи энергии приводит к диалектическому переходу количества поданной энергии в качество – критическому количеству возбуждённых атомов. А структура системы – трубка, газ и зеркала – приводит к упорядочиванию этого качества в процессах на микроскопическом уровне и перерастанию порядка данного уровня в световую волну, новую упорядоченность и физическое явление уже на макроскопическом уровне. Причём по итогу конкурентной самоорганизации системы один параметр порядка световой волны с макроскопического уровня подчиняет себе упорядоченность всех процессов на микроскопическом уровне. Так возникает совершенно новое физическое свойство материи на макроскопическом уровне реальности, не выводимое из простой суммы образовавших его частей. Теперь образовавшие его ранее микроскопические части объединены новым, «верхнеуровневым» и системообразующим управляющим параметром порядка в этой качественно новой организации физической материи.
Это и есть синергия>133 – такой эффект взаимодействия двух и более элементов, когда их совместное действие существенно превосходит простую сумму действий всех элементов системы по отдельности и приводит к возникновению новых эмерджентных свойств данной системы. В описанном выше – к лазерному свету.
6.3. Эмерджентность и открытые, сложные, неравновесные, саморганизующиеся системы.
Эмерджентность – появление у системы (материи)