Особенности эволюционных процессов в природе, их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах

Классическое естествознание изучало линейные замкнутые системы. Вселенная была очень точным механизмом. Большинство, происходящих процессов, необратимы=> детерминизм не верен

По 2 началу т/д замкнутые системы, состоящие из большого числа частиц, необратимо переходят в наиболее вероятное состояние, т. е. замкнутые системы эволюционируют от порядка к хаосу. Все эти примеры сопровождаются возрастанием энтропии.

Существуют и другие процессы, которые нельзя описать ни динамическими, ни статистическими закономерностями.

Например: процессы эволюции биологического объекта, звёзд, человека, планет. Они зарождаются, растут, усложняются, т.е. из беспорядка организуется порядок.

Состояние таких объектов не только нельзя однозначно предсказать, но нельзя определять его вероятность в будущем. В результате эволюционных процессов структура объекта усложняется: из хаоса возникает порядок и уменьшается энтропия.

Противоречий со 2-ым началом т/д нет, т.к. процессы здесь не замкнутые, а открытые.(способные обмениваться веществом, энергией, информацией)

dS=dS1+dS2

dS> 0 если организм молод или растёт

dS=0 если организм стабильный

dS<0 процесс умирания

36.Эволюция звезд: их рождение, жизнь и смерть.

≈98% всего видимого вещества сосредоточено в звёздах

Этапы рождения звезды

· гравитационное сжатие газо-пылевого облака

· увеличение внутренней Т и ρ

· ядерный синтез

Теория Джинса определяет возникновение неоднородным распределением вещества

Анизотропия реликтового излучения=>неоднородность распределения Т и ρ

под действием гравитации газовое сгущение сжимается, вещ-во уплотняется=> Т и ρ↑

такое облако становится протозвездой

Протозвезда сжимается, Т↑. Когда Т≈10млн.К начинается нуклеосинтез. р⁺ вступают во взаимодействие

4Н→Не+γ m(He)<m(4H) => дефект массы Δm=m_4H-m_He

Эта масса обращается в Е: ΔЕ= ΔmС²

В центре яд реакции поддерживаются очень большие Т и ρ. Когда наступает равновесие м/у силами гравит и внутр силами, звезда выходит на главную последовательность, наступает её «зрелость». После того, как весь Н перейдёт в Не,звезд начинает «умирать». Т.к. гравитац силам больше ничего не противостоит, они начинают сжимать ядро.

Выделяемая Е расширяет внешние оболочки звезды. Их плотность снижается, излучение смещается в сторону красного спектра => стадия «красного гиганта»

Если Т ядра достигает ~100млн.К, начинается новый цикл реакций: 3Не→С+ γ

Если хватит массы, и ядро достигнет след критич Т: H→He→C→O→Ne→Mg→Si→Fe

Происходит последовательное выгорание ядер и рост Т центральной части звёзды вплоть до образования Fe

В конечном итоге облочка отделяется => возникновение туманностей

Последующие стадии зависят от массы звезды:

1)m<1.2mʘ - (предел Чандрасекара)

Звезда превращается в «белого карлика». Давление электр газа останавливает гравит сжатие, они уравновешиваются. Звезда остывает.

Размеры белого карлика~размеру Земли, масса~массе Солнца.

Малая звезда главной последовательности→кр.гигант→б.карлик→ч.карлик

2)1,2 mʘ<m<2,5 mʘ. Сжатие продолжается: ядро сжимается, причем очень быстро(наносек). e^-+p⁺→n⁰

Всё вещ-во превращ в сгусток n⁰с очень большой ρ. Оболочка «проваливается» к центру=>выделяется большое кол-во Е(«взрыв сверхновой»). Сила гравитации останавливается давлением нейтронов. Запускаются новые реакции синтеза.

Большая звезда главной последовательности→кр.гигант→взрыв сверхновой→нейтронная звезда=пульсар

3)m>2,5 mʘ

Очень большая звезда→кр.гигант→чёрная дыра квазар