Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 93 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

91
Из сравнения видно, что
экспериментальные струк-
туры не являются во
многих случаях столь
правильными гексагональ-
ными пятнами, как модель-
ные. Это, по-видимому,
обусловлено тем, что
процесс подстройки (или
перестройки) пятен к
правильной геометричес-
кой форме занимает боль-
шое время, которого у
закрытой системы нет.
Однако в некоторых
опытах наблюдались
идеально правильные
гексагональные структуры
Тьюринга.
На сегодня известны три
базовых вида структур Тьюринга: гексагональные пятна, полосы и
структуры типа пчелиных сот, которые можно рассматривать как
инвертированные гексагональные пятна. Эти структуры были обнаружены
в эксперименте с хлорид-йодидной системой и в соответствующих
компьютерных моделях. Недавно стали появляться сообщения и о более
сложных формах структур Тьюринга с такими названиями, как «черный
глаз», «белый глаз» и другие. Их образование связано со взаимодействием
простейших форм структур Тьюринга (обладающих различными длинами
волн), реализующихся в соседних тонких слоях. Из общетеоретических
соображений можно сказать, что если лабиринтные структуры, показанные
на рис. 3.13в, являются стабильными, то должно существовать бесконечно
много различных форм структур Тьюринга. Это аналогично получению
регулярных колебаний с любым наперед заданным периодом из
хаотических колебаний.
Структуры Тьюринга представляют интерес не только для химиков.
Они связаны непосредственно с проблемой морфогенеза, которая является
одной из центральных в биологии. Тьюринг пытался с помощью своей
модели объяснить, почему некоторые живые организмы (например,
кишечнополостные, черви, многоножки и другие) имеют близкое к
периодическому строение. С ее помощью он пытался выяснить механизм
возникновения пятен на шкуре животных.
Наибольшую трудность в решении проблемы морфогенеза
Рис.
3.13
. Структуры Тьюринга в системе «реакция
Белоусова-Жаботинского с АМ» (а–
в). Размер кадра:
(а, в) – 2,6x1,9 мм, (б) – 3,8х2,8 мм, (г) –
50х50
(безразмерные единицы, переход к
сантиметрам
осуществляется умножением на (10
-5
)
1/2
). Черный
цвет соответствует большей концентрации ферроина,
белый – большей концентрации ферриина.

Страницы