Стр. 57

Такие состояния И. Пригожин назвал диссипативными структурами. Этим названием подчеркивается, что они возникают в системах с потерей (диссипация) энергии в ходе необратимых неравновесных процессов. Для возникновения диссипативных структур необходимо соблюдение определенных условий:

• они могут образовываться только в открытых системах; в них возможен приток энергии, компенсирующий потери и обеспечивающий существование упорядоченных состояний;

• диссипативные структуры возникают в макроскопических системах, т. е. системах, состоящих из большого числа элементарных составляющих (атомов, клеток, звезд - в зависимости от масштабов явления);

• диссипативные структуры возникают лишь в системах, описываемых нелинейными уравнениями для макроскопических функций. Самоорганизация не связана с каким-либо особым классом веществ. Она существует лишь при особых внутренних и внешних условиях системы и окружающей среды. Диссипативные структуры являются устойчивыми (стационарными) образованиями. Их устойчивость определяется устойчивостью источников энергии и зависит от времени их существования.

Обратимся к примерам самоорганизации.

Рассмотрим однородную покоящуюся жидкость между двумя бесконечными горизонтальными плоскостями. Путем нагрева нижней пластины (T₁) создадим в этой системе постоянный градиент температур (T₂ - температура верхней пластины, причем T₁ > T₂). Из-за стремления теплых нижних слоев жидкости подняться вверх, а верхних холодных - опуститься вниз система становится неустойчивой. В результате при достижении критической разности температур T₁ - T₂ = T_кр возникает конвекционное движение жидкости, т. е. ее структурирование. Жидкость формируется в виде небольших ячеек (ячеек Бенара).

При наблюдении сбоку (рис. 10) видно, что движение жидкости достаточно сложное. Ячейки выстраиваются вдоль горизонтальной оси, причем в соседних ячейках жидкость перемещается в противоположных направлениях: то по часовой стрелке (R), то против (L). При наблюдении сверху эффект структурирования жидкости проявляется в возникновении ячеистой (сотовой) структуры (рис. 11)