них процесів можна навести скільки завгодно багато. По суті, будь-який процес, що протікає в природі в реальних умовах, є незворотнім.
Отже, в природі існують два види принципово різних процесів - оборотні і необоротні. М. Планк сказав одного разу, що різниця між оборотними і необоротними процесами лежить набагато глибше, ніж, наприклад, між процесами механічними і електричними, тому його з більшою підставою, ніж будь-який інший ознака, слід було б вибрати як найпершого принципу при розгляді фізичних явищ.
2. Диссипативні системи
Диссипативні системи - динамічні системи, у яких енергія упорядкованого процесу переходить в енергію неупорядкованого процесу, в кінцевому рахунку - в теплову. У механічних дисипативних системах повна енергія (сума кінетичної і потенційної) при русі безперервно зменшується (розсіюється), переходячи в інші, немеханічні форми енергії (наприклад, в теплоту). Приклади дисипативних систем: тверді тіла, між якими діють сили сухого або рідинного тертя, в'язка (або упруговязкіх) Середа, в якій напруги залежать від швидкостей деформацій, коливання електричного струму в системі контурів, затухаючі при наявності омічного опору через перехід енергії в джоулева теплоту, і т. д. Практично всі системи, з якими доводиться реально стикатися в земних умовах, є дисипативні системи. Розглядати їх як консервативні, тобто як системи, в яких механічна енергія зберігається, можна лише в окремих випадках, наближено відволікаючись від низки реальних властивостей системи. Диссипативні системи вивчаються з макроскопічної точки зору термодинамікою нерівноважних процесів, з мікроскопічною - статистичної механікою нерівноважних процесів або фізичної кінетикою.
Рух механічних дисипативних систем досліджують за допомогою звичайних рівнянь динаміки для систем матеріальних точок, твердих тіл або суцільних середовищ, включаючи до числа діючих сил, так звані дисипативні сили або сили опору. Однак інтегрування які утворюються рівнянь буває в більшості випадків пов'язана зі значними труднощами, особливо коли залежність дисипативних сил від характеристик руху (наприклад, від швидкостей) коли виявляється у простій аналітичній формі або коли точне рішення задачі пов'язане з необхідністю одночасно інтегрувати рівняння руху середовища і тіла, що рухається в цьому середовищі (задачі про рух тіл у воді або повітрі, про пробитті броні і т.п.).
Вивчення руху дисипативних систем значно спрощується, коли швидкості механічних переміщень настільки малі, що дисипативні сили можна вважати лінійними функціями узагальнених швидкостей. У цих випадках диссипация енергії може бути охарактеризована, так званої, диссипативной функцією, чисельно дорівнює половині повної механічної енергії системи, яка розсіюється в одиницю часу, і дисипативні сили можуть бути просто виражені через цю функцію. [3]
Дисипативна система характеризується спонтанним появою складної, часто хаотичною структури. Відмітна особливість таких систем - незбереження обсягу в фазовому просторі, тобто невиконання Теореми Ліувілля.
Простим прикладом такої системи є осередки Бенара. У якості більш складних прикладів називаються лазери, реакція Бєлоусова - Жаботинського і біологічне життя.
Термін «диссипативная структура» введений Іллею Пригожиним.
Останні дослідження в області «дисипативних структур» дозволяють робити висновок про те, що процес «самоорганізації» відбуваєть...
