Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

11
таких примеров может быть приведено немало.
Постепенно продвигаясь по пути синтеза физических моделей и
математических описаний и поиска аналогий, Хакену сначала удалось
описать с общих позиций процессы в лазерах и фазовые переходы. Затем
он расширил эту модель для описания ячеек Бенара и ряда других
гидродинамических неустойчивостей. Эффект превзошел самые смелые
ожидания! Так, для ячеек Бенара полученные Хакеном уравнения
предсказывали не только само их появление, но и шестиугольную форму
ячеек и даже их параметры. Этот результат уже не мог быть простым
совпадением или случайностью. Связь явлений оказалась действительно
глубокой. И можно было ожидать дальнейших успехов в этом
направлении.
Затем интересы Хакена переместились в другую область – теорию
полупроводников. И здесь явления, которые удовлетворяли условиям
самоорганизации, успешно были описаны в рамках синергетического
подхода. Таким же путем удалось смоделировать и ряд процессов в
механике (в частности, разрушение упругих конструкций при больших
нагрузках). Новым здесь стал сам универсальный подход, позволяющий во
много раз сжать информацию о хорошо изученных различных явлениях и
процессах, и исследовать их с общих позиций.
Таким образом, можно сказать, что синергетика, расширяя круг своих
приложений, стала претендовать на открытие универсального механизма, с
помощью которого осуществляются процессы самоорганизации в природе.
Но ее объектом являлись не любые системы, а только те, которые являются
открытыми и сильно неравновесными, и в которых происходят
кооперативные процессы. В открытых системах можно менять потоки
энергии и вещества и, тем самым, регулировать образование новых
структур. При неравновесных процессах, начиная с какого-то
критического для данной системы значения внешнего потока, из
неупорядоченных и хаотических состояний за счет потери их
устойчивости могут возникнуть упорядоченные состояния. Упорядочен-
ность может быть временная, пространственная и пространственно-
временная. Эволюция таких систем протекает по следующей общей схеме:
1. Период плавного эволюционного развития с линейными
изменениями параметров, который подводит систему к некоторому
неустойчивому критическому состоянию – точке бифуркации. В этой
точке путь развития системы как бы разветвляется.
2. Выход из неустойчивого состояния скачком и переход в качественно
новое состояние, характеризующееся большей сложностью и
упорядоченностью. Причем, переход системы в новое состояние
осуществляется путем «выбора» из нескольких (двух и более) возможных
новых устойчивых состояний. И какой из возможных путей развития будет

Страницы