Составители:
Рубрика:
288
направления времени, и необратимыми процессами, зависящими от
направления времени. С примерами обратимых и необратимых процессов мы
познакомимся в дальнейшем. Понятие энтропии для того и было введено,
чтобы отличать обратимые процессы от необратимых: энтропия возрастает
только в результате необратимых процессов.
На протяжении XIX в. в центре внимания находилось исследование
конечного состояния термодинамической эволюции. Термодинамика XIX в.
была равновесной термодинамикой. На неравновесные процессы смотрели
как на второстепенные детали, возмущения, мелкие несущественные
подробности, не заслуживающие специального изучения. В настоящее время
ситуация полностью изменилась. Ныне мы знаем, что вдали от равновесия
могут спонтанно возникать новые типы структур. В сильно неравновесных
условиях может совершаться переход от беспорядка, теплового хаоса, к
порядку. Могут возникать новые динамические состояния материи, отра-
жающие взаимодействие данной системы с окружающей средой. Эти новые
структуры мы назвали диссипативными структурами, стремясь подчеркнуть
конструктивную роль диссипативных процессов в их образовании.
В нашей книге приведены некоторые из методов, разработанных в
последние годы для описания того, как возникают и эволюционируют
диссипативные структуры. При изложении их мы впервые встретимся с
такими ключевыми словами, как «нелинейность», «неустойчивость»,
«флуктуация», проходящими через всю книгу, как лейтмотив. Эта триада
начала проникать в наши взгляды на мир и за пределами физики и химии.
При обсуждении противоположности между естественными и
гуманитарными науками мы процитировали слова Исайи Берлина.
Специфичное и уникальное Берлин противопоставлял повторяющемуся и
общему. Замечательная особенность рассматриваемых нами процессов
заключается в том, что при переходе от равновесных условий к сильно
неравновесным мы переходим от повторяющегося и общего к уникальному и
специфичному. Действительно, законы равновесия обладают высокой
общностью: они универсальны. Что же касается поведения материи вблизи
состояния равновесия, то ему свойственна «повторяемость». В то же время
вдали от равновесия начинают действовать различные механизмы,
соответствующие возможности возникновения диссипативных структур
различных типов. Например, вдали от равновесия мы можем наблюдать
возникновение химических часов — химических реакций с характерным
когерентным (согласованным) периодическим изменением концентрации
реагентов. Вдали от равновесия наблюдаются также процессы
самоорганизации, приводящие к образованию неоднородных структур —
неравновесных кристаллов.
Следует особо подчеркнуть, что такое поведение сильно
неравновесных систем довольно неожиданно. Действительно, каждый из нас
интуитивно представляет себе, что химическая реакция протекает примерно
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 286
- 287
- 288
- 289
- 290
- …
- следующая ›
- последняя »
