Почему из хаоса возникают сложные, упорядоченные системы.
Образование упорядоченных структур, происходящие не за счет действия внешних сил (факторов), а в результате внутренней перестройки системы, называется самоорганизацией. Самоорганизация - фундаментальное понятие, указывающее на развитие в направлении от менее сложных объектов к более сложным и упорядоченным формам организации вещества.
В каждом конкретном случае самоорганизация проявляется по-разному, это зависит от сложности и природы изучаемой системы.
Разномасштабные самоорганизующиеся системы независимо от того, к какому разделу науки они относятся, имеют единый алгоритм перехода от менее сложных и менее упорядоченных к более сложным и более упорядоченным состояниям.
Разработкой теории самоорганизации занимаются несколько научных дисциплин:
1. Термодинамика неравновесных (открытых) систем.
2. Синергетика.
3. Теория катастроф.
Как идет процесс превращения?
В каком направлении? Почему тепло переходит от горячего тела к холодному? Почему пирамида Хеопса разрушается, а не восстанавливается?
Обратимые и необратимые процессы.
В физике вводится понятие энтропии, как меры беспорядка в системе.
Произвольно идущие процессы протекают в направлении увеличения энтропии, т.е. беспорядка в системе (точнее говорить о вероятности направления протекания процесса).
Может ли воздух собраться «сам» в одной половине сосуда? Конечно, нет (точнее, Р= 5•10-22).
Неравновесные процессы и открытые системы.
Кристаллы – упорядоченные равновесные структуры
Рассматрим несколько примеров, чтобы понять, о чем идет речь.
1. Циркуляционные потоки в атмосфере и океанах Земли - под действием солнечного излучения: - самоорганизация на Земле.
Образование упорядоченных вихрей в атмосфере и океанах Земли.
|
Общей циркуляцией атмосферы называют замкнутые течения воздушных масс в масштабах полушария или всего земного шара, приводящие к широтному и меридиональному переносу вещества и энергии в атмосфере.
Главной причиной возникновения воздушных течений в атмосфере служит неравномерное распределение тепла на поверхности Земли, что приводит к неодинаковому нагреванию почвы и воздуха в различных поясах земного шара. Таким образом, солнечная энергия является первопричиной всех движений в воздушной оболочке Земли.
Циркуляционные потоки в атмосфере и океанах Земли: это пример самоорганизация на Земле.
2. Ячейки Бенара - самоорганизация в физических явлениях.
Ячейки Бенара или Рэлея-Бенара — возникновение упорядоченности в виде конвективных ячеек в форме цилиндрических валов или правильных шестигранных структур в слое вязкой жидкости с вертикальным градиентом температуры, т.е. равномерно подогреваемой снизу. В качестве жидкости используется, как правило, силиконовое масло.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему