Стр. 59

Рис. 12. Множественность решений структурирования системы

Таким образом, мы наблюдаем равнозначность правостороннего и левостороннего вращения жидкости в ячейках или соответствия между случайностью и определенностью. В области физики такой дуализм наблюдался лишь при квантово-механическом описании микрообъектов. Аналогичный дуализм известен в биологии со времен Ч. Дарвина (естественный отбор - мутация). Иначе говоря, вдали от равновесия система способна приспосабливаться к своему окружению несколькими различными способами.

Итак, рассмотрев эффект Бенара, мы видим, что неравновесность позволила системе избежать тепловой разупорядоченности и трансформировать часть энергии, сообщаемой внешней средой, в упорядоченное поведение нового типа - диссипативную структуру, характеризуемую нарушением симметрии, множественными выборами и корреляцией в макромасштабах. Можно сказать, что в системе произошло рождение сложного. Такую сложность обычно приписывают исключительно биологическим системам.

Некоторые химические реакции обладают удивительными чертами самоорганизации. Наиболее известна из них реакция Белоусова -Жабо-тинского (1958). При определенных условиях при окислении лимонной кислоты броматом калия, катализируемым ионной парой Се⁴⁺ - Се³⁺, происходят периодические колебания концентрации ионов брома и отношения концентраций ионов церия разной валентности.

Голубой цвет наблюдается при избытке Се⁴⁺, красный - при избытке Се³⁺. Ритмическая смена цвета с идеально регулируемыми периодом и амплитудой колебания концентраций определяется характеристиками системы. Типичное поведение такого рода показано на рис. 13.

Если рассмотреть реакцию БЖ, протекающую в системе без перемешивания реагентов, то развивается пространственная неоднородность концентрации Се⁴⁺ и Се³⁺. Так, если реакцию проводить в тонкой, длинной вертикально расположенной трубке, то можно наблюдать возникновение полосчатой структуры чередующихся горизонтальных зон.

Date: 2015-09-24; view: 413; Нарушение авторских прав