5. Процессы самоорганизации, как и переходы от одних структур к другим, сопровождаются нарушением симметрии. Так, мы уже видели, что при описании необратимых процессов пришлось отказаться от симметрии времени, характерной для обратимых процессов в механике. Процессы самоорганизации, связанные с необратимыми изменениями, приводят к разрушению старых и возникновению новых структур.
6. Самоорганизация может начаться лишь в системах, обладающих достаточным количеством взаимодействующих между собой элементов, имеющих некоторые критические размеры. В противном случае эффекты от синергетического взаимодействия будут недостаточны для появления коллективного поведения элементов системы и тем самым возникновения самоорганизации.
Можно сделать вывод, что чем выше по эволюционной лестнице система, тем более сложными и многочисленными оказываются факторы, играющие роль в самоорганизации.
Три закона термодинамики вместе с молекулярно-кинетической теорией составили основу термодинамики, сформировавшейся ныне в универсальную строго логическую научную дисциплину.
Глоссарий
Адиабатически изолированная система — термодинамическая система, которая не обменивается с окружающей средой энергией в форме теплоты.
Внешние силы - это силы, действующие на тело извне. Под влиянием внешних сил тело или начинает двигаться, если оно находилось в состоянии покоя, или изменяется скорость его движения, или направление движения. Внешние силы в большинстве случаев уравновешены другими силами и их влияние незаметно.
Внутренняя энергия - полная энергия этого тела за вычетом кинетической энергии тела как целого и потенциальной энергии тела во внешнем поле сил.
Механические системы - обладает определённым числом k степеней свободы и описывается с помощью обобщённых координат q1, … qk.
Обратимый процесс - равновесный тепловой процесс называется обратимым, если его можно провести обратно и в телах, окружающих систему, не останется никаких изменений.
Открытая система - система, которая взаимодействует с окружающей ее средой в каком-либо аспекте: информационном, энергетическом, вещественном и т. д.
Равнове́сный тепловой процесс — тепловой процесс, в котором система проходит непрерывный ряд бесконечно близких равновесных термодинамических состояний
Изолированная система (замкнутая cистема) — термодинамическая система, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией. Молекулярно-кинетическая теория -
Тепловой процесс -изменение макроскопического состояния термодинамической системы. Система, в которой идёт тепловой процесс, называется рабочим телом.
Тепловая энергия -форма энергии, связанная с движением атомов, молекул или других частиц из которых состоит тело.
Термодинамика - раздел физики, изучающий соотношения и превращения теплоты и других форм энергии.
Классическая механика - механика, в основе которой лежат Ньютона законы механики и предметом изучения которой является движение макроскопических материальных тел, совершаемое со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света.
Квантовая механика - фундаментальная физическая теория динамического поведения всех элементарных форм вещества и излучения, а также их взаимодействий. Квантовая механика представляет собой теоретическую основу, на которой строится современная теория атомов, атомных ядер, молекул и физических тел, а также элементарных частиц, из которых все это состоит.
Энтропия - (от греч. ἐντροπία — поворот, превращение) — понятие, впервые введённое Клаузиусом в термодинамике для определения меры необратимого рассеивания энергии, меры отклонения реального процесса от идеального. Определённая как сумма приведённых теплот, она является функцией состояния и остаётся постоянной при обратимых процессах, тогда как в необратимых — её изменение всегда положительно.
Именной указатель
Людвиг Больцман — австрийский физик-теоретик, основатель статистической механики и молекулярно-кинетической теории. Член Австрийской академии наук (1895), член-корреспондент Петербургской академии наук (1899) и ряда других.
Джозайя Уиллард Гиббс — американский математик, физик и физикохимик, один из создателей векторного анализа и математической теории термодинамики, что во многом предопределило развитие всех современных точных наук и естествознания в целом; чей образ запечатлён в "Галерее славы великих американцев". Его имя присвоено многим величинам и понятиям химической термодинамики: энергия Гиббса, парадокс Гиббса, правило фаз Гиббса — Гельмгольца, треугольник Гиббса — Розебома, уравнения Гиббса — Дюгема и др.
Гельмгольц Герман Людвиг Фердинанд - немецкий естествоиспытатель, член Берлинской АН (1871). Р. в Потсдаме. Физические исследования относятся к электродинамике, оптике, теплоте, акустике, гидродинамике. В работе "О сохранении силы" (1847) сформулировал и математически обосновал закон сохранения энергии, отметив его всеобщий характер, этому закону подчиняются механические, тепловые, электрические, физиологические и другие процессы. Разработал термодинамическую теорию химических процессов, введя широко используемые понятия свободной и связанной энергии.
Джеймс Прескотт Джоуль — английский физик. Джоуль изучал природу тепла, и обнаружил её связь с механической работой. Это привело к теории сохранения энергии, что в свою очередь привело к разработке первого закона термодинамики. В честь Джоуля названа единица измерения энергии — джоуль. Он работал с лордом Кельвином над абсолютной шкалой температуры, делал наблюдения над магнитострикцией, открыл связь между током, текущем через проводник с определённым сопротивлением и выделяющемся при этом теплом, названный законом Джоуля.
Карно Лазар Никола - французский математик, член Парижской АН (1796).. Труды по математическому анализу и проективной геометрии. Выпустил книгу "Размышления о метафизике бесконечно малых".
Клаузиус Рудольф Юлиус Эммануэль - немецкий физик, один из основателей термодинамики и молекулярно-кинетической теории теплоты. Первым понял и проанализировал глубокие идеи С. Карно и оценил их значение для теории теплоты и тепловых машин. Развивая эти идеи в 1850 дал первую формулировку второго начала термодинамики; "Теплота не может сама собою перейти от более холодного тела к более тёплому". К. доказал, что не существует способа передачи теплоты от более холодного тела к более нагретому без того, чтобы в природе не произошло каких-либо изменений, которые могли бы компенсировать такой переход. В 1865 К. ввёл понятие энтропии.
Уи́льям То́мсон, лорд Ке́львин - один из величайших физиков. Опубликовал ряд работ по приложению рядов Фурье к вопросам физики, провёл важные аналогии между явлениями распространения тепла и электрического тока и показал, как решение вопросов из одной из этих областей применить к вопросам другой области. Развил принципы, которые затем плодотворно приложил ко многим вопросам динамической геологии, например, к вопросу об охлаждении земли.
Список использованной литературы
1. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания.- М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 2002
2. Савченко В.Н. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. – Владивосток: изд-во ДВГАЭУ, 2001
3. Салопов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие для студ. высш. учеб, заведений. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004