Они появились, когда физики всерьез занялись изучением так называемых фазовых переходов, а именно превращения пара в жидкость или жидкости в твердое тело и обратно. Своеобразие этих явлений заключалось в том, что фазовые переходы, по существу, представляли собой качественные преобразования. Газ превращался в жидкость с совершенно новыми, несвойственными газам свойствами, также жидкость после кристаллизации становилась телом, обладающим твердостью, упругостью и прочими новыми свойствами. Фактически шло исследование процесса развития хотя бы в области физических веществ. Теория определила, что в первоначальной совокупности относительно независимых элементов возникали взаимосвязи, а конечное интегрированное состояние представляло собой качественно новое вещество. Подобные процессы изучаются и химией и биологией. Выявленные общие закономерности и стадии переходов должны быть применимы и для системы человечества. Попытки распространить полученные в физике и химии знания об этих преобразованиях на общественные явления были предприняты Г. Хакеном, И. Пригожиным и их последователями. При этом, однако, возникли и некоторые проблемы этих теорий, которые не могли объяснить образование целостных тел и были неспособны хоть как-то приблизиться к пониманию познавательных способностей людей.
Фазовый переход первого рода является физическим актом качественного преобразования
Большинство примеров «самоорганизации», предложенные этими учеными и их последователями, оставляют сомнения в том, что действительно имеет место образование нового качества. При «накачке» лазера наступает момент, когда большинство атомов излучают однотипные фотоны. Такое когерентное «поведение» Хакен определяет как самоорганизацию. Схожее мнение и у Пригожина. За самоорганизацию он также принимает согласованное движение ансамбля молекул при конвекции (неустойчивость Бенара), когда миллионы молекул образуют конвективные ячейки в форме правильных шестиугольников. Аналогичное явление имеет место в реакции Белоусова – Жаботинского и в «брюсселяторе» с периодическим изменением состояния вещества при переходе то к одному, то к другому состоянию. «Химические часы» действуют с определенным интервалом времени, и это обстоятельство также свидетельствует о когерентности процесса. Возможны временные и пространственные волны концентраций, к которым некоторые ученые применяют понятие «структура».