Энтропия — это мера хаоса или внутренней неупорядоченности системы. 2 й закон термодинамики — предмет изучения классической (равновесной) термодинамики. Он касается только закрытых или изолированных систем, не имеющих связи и энергообмена с окружающим миром и формулируется так: энтропия в закрытой системе всегда увеличивается вследствие необратимых процессов. Иными словами, закрытая система, в итоге стремится к хаосу, к равновесному состоянию, при котором энтропия максимальна..

Появившееся явное противоречие между теорией эволюции и теорией энтропии, было урегулировано в 70-х годах 20го века благодаря работам бельгийского ученого русского происхождения, Нобелевского лауреата 1977г. Ильи Пригожина. Он исходил из того. что в природе закрытых систем не бывает.

Всё живое — это открытые неравновесные системы, получающие энергию извне и живущие за счёт своей открытости, при этом  отдавая или рассеивая энергию в окружающее пространство, т.е. за пределы системы.  Он разработал закономерности термодинамики неравновесных (необратимых) систем, которые он назвал диссипативными,  и доказал общее  свойство таких систем  к самоорганизации.

В его книге в соавторстве с Изабеллой Стенгер «Порядок из хаоса» (1984) изложены основные положения теории самоорганизации. В своих работах И.Пригожин опирался на труды Советских математиков, в частности на труды академика А.Н. Колмогорова в области теории динамических систем. Доказано, что именно неравновесность является первопричиной упорядочения.

Если говорить очень упрощенно, то Пригожин разработал теорию упорядочения или локального структуирования неравновесных систем. Т.е. на фоне стремления общей макросистемы к хаосу, сопровождающееся увеличением её энтропии, возможна локальная самоорганизация из хаоса путём упорядочения отдельных его подсистем, сопровождающееся понижением их энтропий. Такую в то время гипотезу возможных локальных неоднородностей выдвигал еще Больцман.

Самоорганизованные системы включают как плавные этапы эволюционного развития, так и скачкообразные процессы, переводящие неравновесную систему, дошедшей в своем развитии критического состояния из-за достигнутой предельной «критической массы» накопившихся флуктуаций (отклонений, ошибок), в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности и упорядоченности по сравнению с исходным.

Критическое состояние — это так называемая точка бифуркации (точка В на графике). В ней неравновесная система достигает максимальной энтропии, при которой происходит новый качественный скачок (новое качественное преобразование, новый вид системы, нарушение структуры, разрушение, катастрофа, революция, исходя из того, какую систему, в какой сфере и какого масштаба мы рассматриваем).

Причем в момент кульминации неравновесного состояния достаточно бесконечно минимального воздействия или флуктуации, чтобы необратимый процесс перехода начался. Причем выбор варианта перехода в новое качество носит случайный непредсказуемый характер. Поскольку таких вариантов может быть не два, а гораздо больше, то некоторые называют критическую точку точкой полифуркации.

Данный процесс, когда незначительное влияние на систему может иметь большие и непредсказуемые последствия, в том числе и совершенно в другом месте, принято образно называть «эффектом бабочки». По мере приближения к точке бифуркации роль отдельных случайных флуктуаций резко возрастает, а поэтому нелинейный характер «внешнее воздействие — реакция. системы» усиливается. И совершенно непредсказуемо какая из флуктуаций будет последней и решающей. Характерно, что возможные график  поведения неравновесных систем в зависимости от степени  неравновесности носит фрактальный характер.

Пригожин, описывая явление бифуркации, особо акцентировал внимание на необратимости процессов перехода из одного  качественного состояния в другое, что свидетельствует о необратимости времени. Он назвал это свойство времени «стрелой времени».

Новое направление в науке, изучающая вопросы и закономерности самоорганизации открытых систем немецкий физик-теоретик Герман Хакен предложил назвать синергетикой в своей книге с одноименным названием «Синергетика» (1977). Такое название, судя по многочисленным публикациям, прижилось. Это — междисциплинарная наука, которая изучает общие закономерности развития неравновесных систем в самых разных областях природы, живой и неживой, а также общества.

Теория самоорганизации неравновесных систем или синергетика, как обобщающая наука, может служить своеобразным дополнительным инструментом или даже новой методологией научного познания. Её отличительная особенность от философских методологий заключается в том, что она основана на строгих математических закономерностях. А зная эти закономерности развития можно с той или иной степенью достоверности прогнозировать будущее, во всяком случае до ближайшей бифуркации.

Таким образом, как видно из хронологии событий, теория неравновесных термодинамических систем И.Пригожина вместе с синергетикой Г.Хагена. с одной стороны  и фрактальная геометрия Б.Мандельброта с другой стороны появились практически одновременно в конце 70х годов 20го века.

Эти три выдающихся ученых — химик, физик и математик заложили основы новой более совершенной междисциплинарной методологии   научного познания для самых разных областей направлений науки: биологии, социологии, истории, медицины, философии, технических наук.

Их работы доказали как, почему и в каких формах происходит самоорганизация и развитие открытых неравновесных систем:

1. Как? Эволюционное развитие со всё нарастающим объемом флуктуаций и возрастающей ролью флуктуаций через качественные скачки в точках бифуркации.

2. Почему? Потому, что это локальное упорядочение подсистем и их самоорганизация с понижением энтропии системы на фоне повышения энтропии всей системы в целом является энергетически более выгодным  для  открытых систем, т.е. в условиях активного энергообмена с внешней средой. 

3. В каких формах? В формах, предполагающих наименьшие затраты энергии, наибольшую устойчивость и эффективность, т.е. в формах, имеющих фрактальные свойства.