Презентація на тему: "Синергетика - наука про самоорганізацію. План Синергетика як наука Характеристика відкритих систем Теорія дисипативних структур Приклади самоорганізації." - Транскрипт:
1 Синергетика - наука про самоорганізацію
2 План Синергетика як наука Характеристика відкритих систем Теорія дисипативних структур Приклади самоорганізації різних систем як осередок Бенара -Віхрі Тейлора -Реакция Білоусова-Жаботинського -Самоорганізація в ТТ
3 Синергетика як наука
4 Синергетика (від грец. Synergetikos, спільний, узгоджено діючий) - наукова дисципліна, що вивчає зв'язки між елементами структури (підсистемами), які утворюються у відкритих системах. Засновник синергетики (Г. Хакен) визначив її як науку про самоорганізацію.
5 Характеристика відкритих систем
6 Відкриті системи - це термодинамічні системи, які обмінюються з навколишніми тілами (середовищем), речовиною, енергією і імпульсом. dS = dS i + dS e, де dS i - виробництво ентропії всередині системи dS e - потік ентропії, обумовлений обміном енергією і речовиною з навколишнім середовищем. P = dS / dt; P = min, dP = 0; dP / dt
7 Теорія дисипативних структур
8 Пригожин І. Р. Диссипативні структури - просторово-часові структури, які можуть виникати далеко від рівноваги в нелінійній області при критичних значеннях параметрів системи називаються диссипативними структурами
9 Біфуркація - придбання нової якості руху динамічної системи при малій зміні її параметрів (виникає при деякому критичному значенні параметра нового вирішення рівнянь)
10 Приклади самоорганізації різних систем
12 Опис ефекту Бенара а) молекулярний перенос; б) конвективні струми, що обертаються за годинниковою (R) і проти годинникової (L) стрілок; в) спостерігач в обсягах Vа і Vб.
13 Вихори Тейлора Малий басейн для демонстрації Вихорів Тейлора
14 Реакція Бєлоусова-Жаботинського «Хімічні годинник». Реакційна суміш з великою точністю періодично змінює забарвлення Проводячи реакцію Б-Ж в тонкому шарі (в чашці Петрі), можна побачити динамічні кільцеві структури Механізм реакції:
15 Ніздрювата структура, утворена при кристалізації металу з розплаву
16 Механізм утворення пористої структури при кристалізації металів з розплавів
17 Висновок Самоорганізація речовини - один з найдивовижніших ефектів, з яким ми стикаємося при дослідженні рідин і ТТ. Подібні спостереження ставлять під сумнів основоположні уявлення, але тим самим відкривають нові шляхи осмислення процесів, що відбуваються в природі, шляхи, які лягли в основу наукового напрямку - фізика відкритих систем.