Самоорганизация
самопроизвольное (не требующее внеш. Организующих воздействий) образование упорядоченных пространственных или временных структур в сильно неравновесных открытых системах (физ., хим., биол. И др.). Непрерывные потоки энергии или в-ва, поступающие в систему, поддерживают ее в состоянии, далеком от равновесия. При таких условиях в системе развиваются собственные (внутренние) неустойчивости (области неустойчивого поведения), развитием к-рых является С. Классич. Пример физ. Открытой системы с пространственной С.-плоский горизонтальный слой вязкой жидкости, подогреваемый снизу. При относительно малых вертикальных градиентах т-ры в жидкости имеет место режим бесконвективной теплопроводности. Когда градиент т-ры превысит нек-рую критич.
Величину, в жидкости возникает конвекция. При малых превышениях градиента т-ры над критич. Значением конвективные потоки в-ва приобретают упорядоченность. При наблюдении сверху они имеют вид валиков или шестиугольных ячеек (ячейки Бенара). Генерация лазерного излучения считается примером временной С. Лазер непрерывного действия-сильно неравновесная открытая система, образованная возбужденными частицами (атомами, молекулами) и модами электромагн. Поля в резонаторе. Неравновесность этой системы поддерживается непрерывным притоком энергии от внеш. Некогерентного источника (накачкой). При малых интенсивностях накачки излучение системы состоит из не сфазированных между собой цугов волн. С повышением интенсивности накачки вплоть до нек-рой пороговой величины излучение системы становится когерентным, т.
Е. Представляет собой непрерывный волновой цуг, в к-ром фазы волн жестко скор-релированы на макроскопич. Расстояниях от излучателя. Этот переход к генерации когерентных колебаний можно интерпретировать как С. Примером С. В химии служит существование неск. Устойчивых состояний в гомог. Системах с хим. Р-циями и диффузией реагентов. Этим состояниям соответствуют неоднородные пространств. Распределения концентраций реагентов, наз. Диссипативными структурами. В ответ на сколь угодно малое возмущение параметров система может переходить из одного состояния в другое, что наблюдается в виде волн (пространственно-временная структура. См. Колебательные реакции). Как показал М. Тьюринг (1952), в системе с двумя реагентами может появиться синусоидальная волна.
Пространственно-временные структуры типичны для Белоусова - Жаботинского реакции, газофазного горения, ряда р-ций гетерог. Каталитич. Окисления, ферментативного катализа. В космологии результатом С. Можно считать образование спиральных галактик, в экологии-организацию сообществ, в биологии - явления морфогенеза. Поскольку упомянутые явления имеют общую феноменологию, они рассматриваются в рамках единых представлений. Возникшее новое междисциплинарное направление получило впоследствии назв. Синергетики (Г. Хакен, 1985). Развитию представлений о С. В биологии способствовали работы П. Гленс-дорфа и И. Пригожина (1973). Существует, однако, мнение, что сложная внутр. Организация клетки и организма м. Б. Понята без представлений о диссипативных структурах, в рамках иерархич.
Термодинамики (см. Термодинамика иерархических систем). С. В неравновесных системах принципиально отличается от явлений упорядочения при фазовых переходах в равновесных системах, где порядок возрастает с понижением т-ры. Жидкость кристаллизуется, спины атомов ориентируются, образуя упорядоченную структуру, свойственную ферромагнетикам. в нек-рых металлах может осуществляться переход к когерентному квантовому состоянию, характерному для сверхпроводников. Общим для обоих процессов образования порядка в системе является понижение симметрии по отношению к трансляциям в пространстве или во времени. С. Связана с турбулентностью. В упоминаемом выше примере с образованием в жидкости ячеек Бенара при высоких градиентах т-ры система переходит в состояние с турбулентным режимом течения.
Переход к турбулентности (т. Е. К хаотич. Режиму) может занимать нек-рый интервал значений параметров, характеризующих степень внеш. Воздействия на систему, и происходить путем по-следоват. Усложнения регулярных (когерентных) структур, т. Е. В условиях С. Критерием отличия регулярного пространственно-временного режима поведения системы от хаотического служит устойчивость структуры к малым возмущениям начальных условий. Если такая устойчивость имеет место, структуру можно считать регулярной независимо от. Степени ее сложности. На С. В неравновесной открытой системе могут влиять флуктуации параметров состояния как самой системы, так и окружающей среды. В свою очередь, сама С. Оказывает влияние на амплитуду и длительность флуктуации.
Лит. Эйген М., Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул, пер. С англ., М., 1973. Николис Г., Пригожин И., Самоорганизация в неравновесных структурах, пер. С англ., М., 1979. Эбелинг В., Образование структур при необратимых процессах, пер. С англ., М., 1979. Хакен Г., Синергетика, пер. С англ., М., 1980. Полак Л. С., Михайлов А. С., Самоорганизация в неравновесных физико-химических системах, М., 1983. Васнецова А. Л., Гладышев Г. П., Экологическая биофизическая химия, М., 1989. А. А. Овсянников.
Дополнительный поиск Самоорганизация
На нашем сайте Вы найдете значение "Самоорганизация" в словаре Химическая энциклопедия, подробное описание, примеры использования, словосочетания с выражением Самоорганизация, различные варианты толкований, скрытый смысл.
Первая буква "С". Общая длина 15 символа