Электронная библиотека учебников » Физика » Введение в синергетику - Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С.

Введение в синергетику - Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С.

 
Название: Введение в синергетику
Автор: Лоскутов А.Ю., Михайлов А.С.
Категория: Физика
Тип: Книга
Дата: 24.10.2008 18:22:29
Скачано: 579
Оценка:
Описание: Долгое время жизнь рассматривалась как антипод неорганической природы. Сегодня, однако, происходит все более активное проникновение физических методов и подходов в биологию. Оказывается также, что основные формы кооперативного поведения, свойственные живым организмам, имеют свои аналоги среди неорганических систем. Наиболее очевидная особенность биологических систем заключается в том, что они способны к самоорганизации, т.е. спонтанному образованию и развитию сложных упорядоченных структур. Как показал еще Э. Шредингер, это не противоречит законам термодинамики, поскольку все живые биологические системы не являются замкнутыми и обмениваются энергией (или веществом) с окружающей средой. Энтропия, служащая мерой беспорядка, может уменьшаться в открытых системах с течением времени благодаря ее уходу в окружающую среду. Необходимая предпосылка эффектов самоорганизации заключается, кроме того, в наличии потока энергии, поступающего в систему от внешнего источника и диссипируемого ею в термостат. Именно благодаря этому потоку система становится активной, т.е. приобретает способность к автономному образованию структур. Очевидно, что эффекты самоорганизации не могут быть исключительным свойством биологических объектов, а должны наблюдаться (пусть в более простой форме) н в системах неорганического происхождения. Основной интерес представляют распределенные активные среды или однородные сети, которые построены из одинаковых элементов, локально взаимодействующих друг с другом. Через каждый из этих элементов проходит поток энергии, поступающей от внешнего источника. Хотя разнообразие физических, химических и биологических активных сред чрезвычайно велико, число математических моделей, которые используются для описания процессов образования и развития структур в таких системах, не столь значительно. По-видимому, даже когда отдельные элементы системы (например, живые клетки) обладают сложной внутренней структурой, вся их внутренняя сложность не проявляется во взаимодействиях между ними и, с точки зрения макросистемы, они функционируют как достаточно простые объекты с малым числом эффективных степеней свободы. В противном случае никаких упорядоченных структур в системе обычно не возникает.
Файл: 2.84 МБ
Скачать