Особености на развитието на неравновесни системи - studopediya

Наука - най-важното, най-красивите и най-необходимите за човешкия живот.
A. P. Чехов

Законите на термодинамиката, които са обобщение на голям брой експериментални данни и опит, твърдят, че изолирани. затворена система в крайна сметка стига до положение на равновесие. От молекулно кинетична гледна точка на равновесното положение на съответства на състоянието на максимална хаоса. На разстояние от състоянието на равновесие се превръща

все повече и повече нестабилни, а дори и малки промени в който и да е параметър може да се сложи на системата в ново състояние. Поради това изследването на образуването на нови структури от затворени системи трябва да се пристъпи към отворените системи, които могат да комуникират с околната среда или енергия вещество, т.е.. Е. неравновесен състояния. Разликите nonequilibrium структури от равновесие са както следва:

  1. Системата отговаря на външни условия (гравитацията, електромагнитно поле, и така нататък. П.).
  2. Поведение на системата на случаен принцип и независимо от първоначалните условия, т.е.. Д. не зависи от предишната му история.
  3. Той създава поток от енергия в порядъка на системата. и, следователно, ентропията намалява.
  4. Наличието на бифуркация в разработването на системата - повратна точка в развитието на системата.
  5. Последователност - системата се държи като цяло, като че ли е било седалището на далечни разстояния сили.

Така областта на разграничение на равновесие и nonequilibrium състояние, в което може да остане на системата. Нейното поведение в същото време значително се променя.
Проучването на неравновесни състояния позволява да се стигне до общи заключения относно развитието на неживата природа, в които е налице преход от хаос по поръчка. Развитието на неживата природа е сложна случаен процес с високо промяна на съотношението на детерминирани и случайни компоненти, и следователно цялостната му напредък в нещо непредсказуемо. Непредсказуемостта на еволюцията не е абсолютно. не могат да бъдат предвидени някои детайли, а други могат да бъдат предвидени с по-голяма или по-малка сигурност, където твърде много зависи от обстоятелства обективно случайни по отношение на хода на процеса.
Еволюция на системата трябва да отговаря на следните три изисквания:
1) необратимост се наблюдава в развитието на системата. изразено в нарушение на симетрията между миналото и бъдещето;

  1. има необходимост, когато се обмисля въвеждането на "събитие" концепции;
  2. някои събития трябва да са в състояние да промени хода на еволюцията.

Основните условия за образуването на нови структури, са както следва:

1) отваряне на системата;

2) намиране си далеч от равновесие;

3) наличието на колебанията в системата.
Колкото по-комплекс на системата е, по-многобройни видове колебания, които застрашават неговата стабилност. Но има и връзките между различните части на сложни системи. Резултатът от конкуренцията между устойчивостта и осигурява комуникация и нестабилност, която възниква в резултат на колебанията зависи от прага на стабилност на системата. Надминавайки праг, системата влиза в критично състояние, наречено точка бифуркация. Това системата става нестабилен по отношение на колебания и може да се движи в нов резистентност площ, г. Д. Към образуването на нови, по-сложна система. Системата тъй като се различава с възможност за избор на един от няколко начина за нейното развитие. Една малка колебание може да служи като начало на развитието на този въпрос в нова посока, която драстично ще променят поведението си. Това е събитието.
В точката на бифуркация случайно натискане, което остава на системата, нов начин на развитие, както и след като е избран един от многото варианти, влиза отново в сила детерминизъм - и така до следващата точка на бифуркация. шанса съдбата система и необходимостта се подсилват взаимно.
Основна роля в еволюцията на света не си играят ред, стабилност и равновесие, а нестабилността и липсата на равновесие, т.е.. Д. Всички системи са постоянно се променят. На единични точки на бифуркация колебание стигне до такова сила, че организацията на системата не издържа и унищожени, и фундаментално невъзможно да се предвиди: Ще състоянието на хаотична система и тя ще се премести в нова, по-диференциран и високо ниво на ред, който се нарича разсейване структура. нови структури
497

Те призоваха разсейване, защото за да се поддържа тях се нуждае от повече енергия, за да се поддържа от по-прости структури на заместват. Разсейване структури съществуват само докато системата се разсейва (разпилява) на енергия и по този начин произвежда ентропията. От порядъка на енергия се проявява с увеличаване на общата ентропия. По този начин, ентропията - не само нон-стоп система за плъзгане на държавата, лишени от каквато и да е организация беше (мисъл на привържениците на "топлинна смърт на Вселената"), и се превърне в прародителка на поръчката при определени условия. Със същите гранични условия са съвместими много различни дисипативни структури. Това - в резултат на не-линейна естеството на силно не-равновесни ситуации. Малки разлики могат да доведат до сериозни последици. Следователно, необходими са, но не достатъчно, за да обясни причините за структурата на граничните условия. Необходимо е също така да се вземат предвид реалните процеси, които водят до "Изборът" на един от възможните структури. Ето защо (а също и поради някои други причини) се кредитира с такива системи с определена автономия или самоорганизация.