Открытые и закрытые системы. Активная и пассивная среда — страница 2

  • Просмотров 2885
  • Скачиваний 365
  • Размер файла 13
    Кб

2.            Разработка термодинамики открытых систем, изучение стационарных состояний, сохраняющих устойчивость в определенном диапазоне внешних условий, поиск условий самоорганизации, т. е. возникновения упорядоченных структур из неупорядоченных. Было показано, что процессы диссипации энергии являются необходимым условием самоорганизации, поэтому возникающие структуры получили название

диссипативных. Г.Хакен предложил называть эту область исследований синергетикой (от греческого «синергетикос» - совместный, согласованно действующий). 3.            Определение качественных изменений решений нелинейных дифференциальных уравнений, определяющих состояния далекие от равновесия, в зависимости от входящих параметров. Этот раздел математики получил название теории катастроф. С ее

помощью описываются качественные перестройки общей структуры решений - катастрофы, определяются границы устойчивости и изменения структуры состояний. Синтез этих трех направлений дал новую область знаний занимающуюся описанием состояний, далеких от равновесия. С ее помощью удалось сформулировать общий подход к целой совокупности явлений природы и общества. Ее называют по- разному: синергетика, теория открытых систем,

теория диссипативных структур, термодинамика необратимых процессов. Есть названия, связанные со свойствами неустойчивости, нелинейности. Исходным пунктом для данной области исследований явилась классическая кинетика процессов в газах, начатая работами Дж.Максвелла и Л.Больцмана. Затем произошло расширение области исследования на слабонеравновесные системы в различных средах и условиях. С 1950 года началось широкое изучение

систем, находящихся далеко от состояния равновесия из-за действия сильных полей и жестких излучений различной природы. На сцену вышел качественно новый фактор - квантованность энергетических состояний молекул. Ранее, по существу, рассматривалось только поступательное движение бесструктурных частиц. При сильном отклонении от равновесного состояния возбуждение охватывает различные степени свободы молекул - вращательные,

колебательные, электронные. Возникает необходимость детального учета квантовой структуры вещества. В этих условиях частицы уже нельзя считать бесструктурными, а нужно рассматривать их эволюцию в фазовом пространстве многих степеней свободы. Свойства атомов и молекул в различных энергетических состояниях различны. За счет неравновесных процессов происходит быстрое перераспределение заселенностей по большому числу термов