Самоорганізація

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Утворення конвективних комірок Бенара при однорідному нагрівання шару рідини — приклад самоорганізації в фізиці

Самоорганіза́ція — термін, який вживається для визначення процесів виникнення складних структур при відсутності нав'язаного зовнішньою дією порядку.

Самоогранізація виникає у відкритих нелінійних, нерівноважних системах. Одним із проявів самоорганізації вважається виникнення та існування життя.

Процеси самоорганізації вивчає сучасний міждисциплінарний розділ науки — синергетика.

До прикладів самоорганізації належать виникнення автоколивань і періодичних структур на зразок комірок Бенара, автохвилі, бі- та мультистабільність тощо.

Самоорганізація та ентропія[ред.ред. код]

Процеси самоорганізації виникають в системах, далеких від стану термодинамічної рівноваги. В рівноважному стані ентропія термодинамічної системи має максимальне значення (дивіться Другий закон термодинаміки), що відповідає максимально можливому безпорядку. Впорядкований стан може виникнути в тому випадку, коли система відкрита, тобто обмінюється енергією і масою з навколишнім середовищем. Такі системи називають дисипативними, оскільки вони розсіюють (дисипують) отриману від зовнішнього джерела енергію. Притік і дисипація енергії відповідають від'ємному потоку ентропії. Так, наприклад, при виникненні комірок Бенара, шар рідини підігрівають знизу. Від'ємний потік ентропії дорівнює

 \frac{dS_e}{dt} = \frac{q}{T_b} - \frac{q}{T_t} < 0,

де  S_e  — зовнішній вклад у ентропію, q — тепловий потік,  T_b  — температура дна посудини,  T_t  — температура верхнього шару рідини.

В умовах з від'ємним потоком ентропії через систему, її стан вже не обов'язково повинен бути максимально невпорядкованим. Таким чином виникає можливість створення складних впорядкованих структур.


Наука Це незавершена стаття з науки.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.

Джерела[ред.ред. код]

  • Сугаков В. Й. Основи синерґетики. — К.: Обереги, 2001. — 287 с.

Зовнішні посилання (англ. мовою)[ред.ред. код]

Дисертації на тему самоорганізації