ВУЗ:
Составители:
69
от Солнца-батюшки, перерабатывает ее, что сопровождается ростом эн-
тропии, и выбрасывает ее в космическое пространство вместе с нарабо-
танной энтропией. Среди прочего именно это обстоятельство обеспечи-
вает жизнедеятельность на Земле.
3. Модель Лотки-Вольтерра (хищник-жертва). Кроме рассмот-
ренных выше пространственных структур возможны и временные. В
качестве примеров временных структур
часто используют различные
вариации модели “хищник-жертва” (модель Лотки-Вольтерра). Популя-
ции подобных пар типа волки – косули или рыси – зайцы по наиболее
существенному фактору изменяются известным образом. Возрастание
жертв (косуль, зайцев) приводит к интенсивному росту хищников (вол-
ков, рысей). На каком-то этапе хищников становится так много, что это
приводит
к естественной убыли жертв. Тогда недостаток в пище
уменьшает численность хищников, а количество жертв опять идет “в
гору”. В результате повторения биологических циклов по численности
хищников и их жертв работает природный колебательный процесс, на-
поминающий, математический маятник или колебательный контур.
Впечатляющими в плане примеров пространственных, временных
и пространственно-временных структур являются
некоторые химиче-
ские реакции, особенно классической считается реакция Белоусова-
Жаботинского. В ней исследуются окислительно-восстановительные
реакции Се
3+
– Се
4+
, Се
4+
– Се
3+
в растворе серной кислоты Н
2
SO
4
, мало-
новой кислоты СН
2
(СООН)
2
, сульфата церия Се
2
(SO
4
)
3
и бромата калия
КBrO
3
. За ходом реакции можно следить по цвету: красный (избыток
Се
3+
), синий (Се
4+
). Оказалось, что цвет раствора периодически (при
конкретных концентрациях указанных веществ период составляет 4 ми-
нуты) изменяется от одного до другого. Изучение подобных реакций,
как правило, преследует цель понять механизм биологических часов.
Обычной чертой рассмотренных примеров является то, что в ходе
неравновесного процесса из пространственно однородного состояния
самопроизвольно (спонтанно) возникает пространственная или
времен-
ная структура. Такие структуры И. Пригожин назвал диссипативными,
а за разработку их теории в 1977 г. ему была присуждена Нобелевская
премия. Диссипативные структуры “легализовали” существование жиз-
ни. По Пригожину: “Жизнь больше не выглядит как островок сопротив-
ления второму началу термодинамики или как деятельность каких-то
демонов Максвелла. Она возникает теперь как
следствие общих законов
физики с присущей ей специфической кинетикой химических реакций,
протекающих в далеких от равновесия условиях. Благодаря этим специ-
альным кинетическим законам потоки энергии и вещества создают
флуктуационный и структурный порядок в открытых системах”.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- …
- следующая ›
- последняя »
