Создание классической механики и экспериментального естествознания — страница 17

определенной частотой. При этом периодически ме­няется и температура жидкости в них. Однако периодические колебания системы ячеек Бенара – еще не конец истории. С дальнейшим ростом температуры частота колебаний ячеек растет. При достижении нового порога возникают колебания на новой частоте. Поведение системы остается предсказуемым, однако более сложным, чем для одночастотного колебания. Продолжение роста разности

температур приводит к появлению новых частот, пока, наконец их не становится бесконечно много. Но сумма бес­конечного числа колебаний с разными частотами дает полностью хаотичное, турбулентное, движение. Описанный сценарий универ­сален и свойствен столь различным жидкостям, как ртуть и жидкий гелий. Конвективные ячейки обнаружены в фотосфере Солнца (сол­нечная грануляция) и в мантии Земли Реакция Белоусова-Жаботинского

Б. П. Белоусов, изучая простую реакцию между броматом калия и лимонной кислотой в присутствии катализатора, обнаружил, что она идет не монотонно, как обычные реакции. Окраска реакци­онной смеси изменялась от исходной бесцветной до конечной жел­той и обратно. Белоусов наблюдал несколько десятков периодов колебаний. Это была пер­вая открытая реакция, которая в однородной смеси сама по себе идет в колебательном режиме. А. М.

Жаботинский показал, что колеба­тельный режим реакции допускается обычными уравнениями хими­ческой кинетики, если хотя бы одна из промежуточных стадий реак­ции является автокаталитической, т. е. если какой-то из ее продуктов ее же ускоряет. Значение открытия Белоусова-Жаботинского заключается в том, что оно продемонстрировало самоорганизацию в простейшей хими­ческой системе. Периодичность – один из видов

упорядоченности. Спонтанные химические колебания – это упорядоченная структу­ра, неоднородность, только развернутая не в пространстве, а во вре­мени. Позднее было обнаружено, что в системе Бело­усова-Жаботинского возможна не только временная, но и простран­ственная самоорганизация. Отказавшись от традиционного пе­ремешивания раствора, его просто налили тонким слоем в чашку Петри. Оказалось, что реакция не идет

синхронно по всей чашке. Из­менение окраски сначала происходит в какой-то одной точке – так называемом ведущем центре, от которого затем распространяется во все стороны. Форма линии раздела между областями, окрашенны­ми по-разному, представляет собой фрагмент спирали. Формируется спиральная волна, вращающаяся вокруг ведущего центра со скоро­стью порядка одного оборота за несколько минут. Тем временем в объеме раствора