Читать реферат по физике: "Динамический хаос. Созидающая роль хаоса. Порядок. Закон сохранения энтропии-информации" Страница 4
(Назад)
(Cкачать работу)системы на то или иное возмущающее воздействие линейна – она прямо пропорциональна возмущающей силе и стремится вернуть систему в прежнее состояние. Так, если по гладкой трубе с небольшой скоростью течет жидкость, то в ней случайно возникают малые завихрения, но эти завихрения сами собой гасятся, и в целом поток остается упорядоченным, ламинарным.
Но если система сильно неравновесна, то есть обладает значительным избытком свободной энергии, то в ней может возникать хаос особого рода, называемый динамическим; реакция такой системы на возмущающие воздействия нелинейна и может быть сколь угодно большой при сколь угодно малом первичном возмущении. Так, если скорость движения жидкости по трубе превышает некоторую критическую величину, то малейшая неоднородность потока немедленно приведет к катастрофическому превращению ламинарного потока в неупорядоченный, турбулентный.
Однако, динамический хаос замечателен тем, что за внешне совершенно непредсказуемым поведением системы кроется строгий детерминизм – все происходящие в ней процессы можно математически рассчитать с любой требуемой точностью. Еще одна особенность такого хаоса заключается в том, что он может служить источником самозарождения строго упорядоченных структур. Например, в турбулентном потоке могут возникать устойчивые вихри – подобные вихри (так называемую «дорожку Кармана») можно наблюдать за быстро плывущей лодкой. 4. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНТРОПИИ-ИНФОРМАЦИИ
Исследуем некоторые закономерности поведения энергии организованной материи объекта (Еом). Одна из основных закономерностей вытекает из второго начала термодинамики. Второе начало утверждает, что энтропия изолированной термодинамической системы не уменьшается или, иными словами, порядок в данной системе не растет. Изменение функции, определяющей энергию организованной материи объекта, обратно пропорционально изменению ее аргумента - энтропии (в философско-математической формуле этот аргумент расположен в знаменателе), поэтому данная функция для таких систем не будет являться возрастающей. Эта закономерность отображена графически на рис. 1.
Рис. 1 Следует отметить, что абсолютно изолированных систем в природе не существует и данный закон является законом поведения систем, взаимодействие которых с другими системами настолько мало, что им можно пренебречь на фоне других, более сильных взаимодействий. Изолированная система - это модель, в которой кажущиеся слабыми взаимодействия с другими системами исключены из рассмотрения. Второе начало термодинамики является серьезным препятствием на пути проводимых рассуждений. Дело в том, что действие, заключающееся в присвоении объекту всех свойств энергии, должно включать в себя, также, и ее основное свойство - закон сохранения. В данном же случае из второго начала термодинамики следует - и это отображено на рис 1, - что данная энергия бесследно исчезает, поскольку функция является убывающей. И все-таки попробуем утверждать, что что-то здесь не так. Заминка, проблема есть, но, возможно, что также существует либо ее решение, либо путь для поиска такого решения. Действительно, если внимательно присмотреться к рис. 1, то причина проблемы будет видна невооруженным глазом. В данном случае достаточно вспомнить, каким
Похожие работы
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы