Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

25
диссипацию полностью компенсируются подводом энергии извне.
Выяснилось, что автоволны в активных средах могут порождать как
неподвижные, так и движущиеся структуры. К настоящему моменту
изучено несколько типов автоволновых структур. Первый тип был назван
автоволновыми структурами Тьюринга (см. раздел 3.3.3), поскольку он их
первым предсказал – они образуются в виде слоев промежуточных
продуктов реакции Белоусова-Жаботинского в пробирке (именно по
отношению к ним Пригожин впервые употребил термин диссипативные
структуры). Второй тип - это движущиеся волновые структуры при БМФ-
реакциях. Третий тип – это спиральные вращающиеся автоволны, которые
изучают медики и биофизики. Четвертый тип возникает при столкновении
обычных волн и автоволн и описывается моделью Лоренца (см. раздел
2.5.2). Этот тип изучать очень сложно, но в природе такие явления
встречаются довольно часто.
Теория автоволновых процессов описывает очень широкий круг
явлений: от физики, космологии и химии, до биологии, медицины и
экологии. И, по-видимому, число приложений этой теории будет только
расширяться.
Особенно интересны исследования в биологии и медицине. Оказалось,
что примером автоволны является нервный импульс, который
распространяется без затухания по нервному волокну диаметром менее
0,025 мм и длиной до 1,5 м. Нейрофизиологические исследования
показали, что обработка информации в коре головного мозга ведется не на
уровне активности отдельных нейронов (как в компьютере), а на уровне
взаимодействий между автоволнами возбуждения и торможения, которые
охватывают обширные участки мозга. (см. подробнее раздел 1.4)
Теория колебаний и волн применима практически во всех разделах
физики, химии, биологии и других наук и рассматривает диссипативные
структуры лишь как один из своих объектов. В этом отношении она шире
теории Пригожина. Но в работах школы Пригожина сформулирован
общий термодинамический подход к разным явлениям, включая и
автоволновые. И в этом плане он также претендует на широту, выходящую
за пределы теории колебаний и волн. Но необходимо отметить, что
современная теория самоорганизации заимствовала из них многие понятия
и методы исследования. Насколько продуктивны возможности этих
подходов, покажет дальнейшее развитие общей теории самоорганизации.
1.4. Физика нелинейных процессов. Нелинейная динамика.
Еще одним важным направлением исследований процессов
самоорганизации как советских, так и зарубежных ученых стала физика
нелинейных процессов, в частности, нелинейная динамика. Физика

Страницы