Естественно-научная, наддисципаинарная и натурфилософская стороны синергетики

Во-первых, был открыт особый тип фазовых траекторий (т. е. траекторий в математическом слое пространства состояний) — «странные аттракторы». Движение механических систем, кото­рые отвечали этим траекториям, нельзя было выразить на языке, привычном для механики. «Странным аттракторам», играющим роль предела, к которому стремятся фазовые траектории меха­нических систем (т. е. математические образы состояний меха­нических систем), отвечает сложное хаотическое движение, так называемый динамический (или детерминированный) хаос. Та- кое название связано с тем, что, с одной стороны, по виду это движение неотличимо от хаотического, но возникнуть оно может уже в довольно простых механических системах, состоящих, скажем, всего из трех тел, которые описываются обычными точ­ными уравнениями механики. Необычность этого типа движе­ния состоит в том, что хаос и точное описание системы неболь­шого числа тел считались несовместимыми. Причина же его су­ществования — неустойчивость систем, в которых реализуется этот тип движения.

Во-вторых, появился новый тип объектов — так называемые автоволны. В отличие от классических волн, связанных с обычной средой, автоволны — порождение активных сред, т. е. сред, насы­щенных энергией, которую автоволны могут черпать столько, сколько им «надо». В консервативной системе или системе с дис­сипацией все в конце концов успокоится и придет в стационар­ное состояние. И там хорошо работают и энтропия, и другие классические термодинамические понятия и законы. А вот в да­лекой от равновесия химической системе это все неважно, там энергии полно, и она может «гулять» по фазовому пространству так, как ей заблагорассудится. Поэтому в отличие от классиче­ской волны ее характеристики не меняются во времени, амплиту­да волны всегда постоянна, она движется с постоянной скоро­стью и не затухает. Для автоволн нет ни суперпозиции, ни закона фаз. Пройти друг сквозь друга они не могут — при взаимодейст­вии между собой они взаимоуничтожаются (аннигилируют).

Итак, появился новый объект — автоволны и новые среды, которые назвали «активными средами». И парадигмальный образ стал другим. Вместо гармонического осциллятора — маятника (шарика на веревочке или грузика на пружинке) появился новый образ — химический, который выглядит следующим образом. В системе есть две компоненты. Одна из них называется актива­тор, другая — ингибитор. И эти переменные обладают чисто химическим свойством. Активатор умеет ускорять свое собственное производство (в химии это называется автокатализом). Ингиби. тор же может это все убивать. Это образ совсем не физический, а чисто химический, но он хорошо работает и в физических системах (например, фазовый переход в перегретой или переохлаж. денной жидкости), и в биологических, и в каких угодно Других системах довольно легко найти аналоги этому процессу.

Страницы: 1 2 3

Август 29, 2010 | |

COMMENTS

 

Comments are closed.