О направлении самопроизвольных процессов
Теория устойчивости термодинамических систем носит в основном качественный характер.
Положение монеты, лежащей на столе, устойчиво; стоящей на ребре -неустойчиво.
Каждая термодинамическая система подвержена самопроизвольным возмущениям, или флуктуациям. Если система устойчива, флуктуации затухнут, и энтропия примет первоначальное значение. Напротив, если первоначальное состояние неустойчиво, любая флуктуация приобретает макроскопические размеры и движет систему в совершенно новое состояние.
Неустойчивость может быть следствием флуктуаций любого термодинамического параметра.
Линейная область термодинамики необратимых процессов характеризует состояния, близкие к состоянию равновесия. Стационарные состояния таких процессов характеризуются минимальной скоростью производства энтропии, что обеспечивает устойчивость стационарных состояний вблизи равновесия.
В области линейности неравновесных состояний критерии устойчивости и эволюции тесно связаны. Судьба системы будет раз и навсегда предопределяться наложением не зависящих от времени граничных условий.
Для нелинейной термодинамической системы функция кинетического потенциала не может быть установлена. Неравновесные состояния не могут устоять перед натиском флуктуаций, поскольку они не имеют никакого механизма, который способствовал бы устранению этих флуктуаций. Они могут усиливаться и тем самым коренным образом изменять поведение системы.
- Смоленский институт бизнеса и предпринимательства
- Тема 1.3. Физика как целое
- Тема 2.4. Основные концепции и перспективы биологии
- ... Различие между гуманитарными и естественными науками, столь резкое в средние века, ныне не принципиально, а, скоре, стадиально
- Этапы развития естественно-научного мышления. История естествознания
- Развитие физико-химической биологии
- Панорама современного естествознания и его незавершенность.
- Литература
- Раздел 1. Физика глазами гуманитария: образы физики Пространство, время и материя в контексте культуры
- Литература
- Тема 1.1. Физика необходимого Мир дискретных объектов - физика частиц
- Состояние физической системы и его изменение со временем
- Импульс, энергия и момент системы как меры движения
- Мир непрерывных объектов - физика полей (континуум)
- Сплошная среда и упругие волны
- Взаимодействие: концепции близкодействия и дальнодействия
- Электромагнитное поле и электромагнитные волны
- Интерференция, дифракция и поляризация света
- Литература
- Тема 1.2. Физика возможного Мир микрообъектов - квантовая физика
- Атомы, молекулы, кристаллы
- Периодический закон Менделеева
- Квантовые переходы и излучение
- Атомы и молекулы
- Мир реальных макрообъектов - статистическая физика
- Тепловое равновесие и флуктуации. Неравновесные состояния и релаксация
- Тепловая физика: от Карно к Гиббсу
- Энергия, температура, энтропия
- Ближний и дальний порядки в природе
- Микропорядок и макропорядок. Ближний и дальний порядок
- Фазовые переходы и симметрия
- Необратимость - неустранимое свойство реальности. Стрела времени
- Литература
- Тема 1.3. Физика как целое Иерархия структур природы
- Микромир
- Физический вакуум как реальность
- Макромир
- Мегамир Звезды. Галактики. Вселенная
- Вариационные принципы
- Принцип дополнительности
- Принципы симметрии и законы сохранения
- Литература
- Тема 1.4. От физики существующего к физике возникающего Современная физическая картина мира
- Креативная роль физического вакуума
- Этапы эволюции горячей Вселенной, неоднозначность сценария и антропный принцип
- Происхождение галактик и Солнечной системы
- Земля: происхождение и динамика геосфер
- Роль живых организмов в эволюции Земли
- Литература
- Раздел 2. Жизнь От атомов к протожизни. Неорганические и органические соединения и их многообразие
- Кислоты, основания, соли
- Химия жизни
- Особенности биологической формы организации материи. Молекулы живых систем
- Матричный синтез. Информационные макромолекулы
- Тема 2.1. Живые системы
- Принципы взаимодействия организма и среды обитания
- Принципы воспроизводства и развития живых систем
- Клеточное строение организмов. Принципы структурной организации и регуляции метаболизма
- Жизненный цикл клетки
- Единство и многообразие клеточных типов
- Дифференциация и интеграция функций в организме
- Размножение и развитие организмов
- Смерть и ее биологический смысл
- Многообразие биологических видов — основа организации и устойчивости биосферы
- Принципы систематики и таксономии
- Планы строения и принципы функционирования представителей основных таксонов
- Эволюционное и индивидуальное развитие. Онтогенез и филогенез
- Генетика и эволюция
- Литература
- Тема 2.2. Человек: организм и личность
- Положение человека в царстве животных
- Отличительные особенности человека
- Мозг и высшая нервная деятельность
- Природа агрессии
- Природа наслаждений
- Биосоциальные основы поведения
- Половое поведение человека
- Происхождение человека
- Этапы антропогенеза
- Биологические предпосылки и факторы антропогенеза
- Проблемы цефализации
- Биосоциальная природа человека
- Экология и здоровье. Биополитика
- Литература
- Тема 2.3. Биосфера и цивилизация
- Круговороты вещества и энергии
- Биосфера
- Эволюция биосферы
- Ресурсы биосферы
- Пределы устойчивости биосферы
- Биопродуктивность биосферы
- Ресурсы биосферы и демографические проблемы
- Антропогенные воздействия на биосферу
- Экологический кризис и пути его преодоления
- Принципы рационального природопользования
- Охрана природы
- Экология человека
- Социальная экология
- Антропоцентризм, биоцентризм и решение социальных проблем
- Пути развития экономики, не разрушающей природу
- Экологическое право
- Что мы можем сделать для сохранения жизни на Земле
- Человек, биосфера и космические циклы
- Литература
- Тема 2.4. Основные концепции и перспективы биологии
- Тема 3.2. Принципы синергетики, эволюционная триада и системный подход
- О направлении самопроизвольных процессов
- Критерий устойчивости систем, далеких от равновесия
- Порядок и энтропия
- Механизмы эволюции
- Литература
- Тема 3.3. Качественные методы в эволюционных задачах Начала нелинейного мышления. Пространства состояний системы и динамическая модель
- Диссипативные системы вдали от равновесия
- Литература
- Тема 3.4. Динамический хаос - фундаментальное свойство реальности
- Литература
- Тема 3.5. Самоорганизация в живой и неживой природе
- Информационные аспекты синергетики
- Литература
- Заключение
- Литература