Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Ноября 2013 в 11:13, курсовая работа
Исследование таких систем проводится в сравнительно молодой науке, получившей название синергетика. Это направление носит интегрирующий характер, объединяя общими законами разные области наук: физику, химию, биологию, психологию, социальные науки, астрономию, философию и т. д. Цель данной работы –на доступном уровне определить существо синергетики, как нового направления современной научной мысли и очертить круг исследуемых ею вопросов, привести примеры явлений и процессов, описываемых синергетикой..
Введение 3
1. Синергетика 4
1.1.История синергетики 4
1.2.Биографические сведения и характеристика научной деятельности Г.Хакена 7
1.3.Биографические сведения и характеристика научной деятельности
И. Пригожина 10
2. Основные понятия 12
2.1. Порядок 12
2.2.Хаос 13
2.3.Самоорганизация и диссипативная самоорганизация 16
3.Фрактал 17
3.1.Термин, история 17
3.2.Классификация 20
3.3.Примеры 24
4.Процессы самоорганизации (примеры) 25
4.1. Реакция Белоусова—Жаботинского 25
4.2. Ячейки Бенара 28
Заключение 30
Список литературы 31
Дальнейшее развитие исследований этой реакции произошло, когда профессор Симон Эльевич Шноль предложил молодому учёному Анатолию Жаботинскому исследовать механизм реакции. От приглашения проводить совместные исследования Белоусов отказался, хотя выражал удовлетворение тем, что его работа продолжена. Группа Жаботинского провела подробные исследования реакции, включая её различные варианты, а также составила первую математическую модель. Основные результаты были изложены в книге Жаботинского «Концентрационные колебания».
В 1969 году Жаботинский с коллегами обнаружили, что если реагирующую смесь разместить тонким плоским слоем, в нём возникают волны изменения концентрации, которые видны невооружённым глазом в присутствии индикаторов.
Сейчас известно довольно много реакций типа Белоусова — Жаботинского, например, реакция Бриггса — Раушера.
Реакция Белоусова — Жаботинского стала одной из самых известных в науке химических реакций, её исследованиями занимаются множество учёных и групп различных научных дисциплин и направлений во всём мире: математике, химии, физике, биологии. Обнаружены ее многочисленные аналоги в разных химических. Опубликованы тысячи статей и книг, защищено множество кандидатских и докторских диссертаций. Открытие реакции фактически дало толчок к развитию таких разделов современной науки, как синергетика, теория динамических систем и детерминированного хаоса.
Ячейки Бенара или Рэлея — Бенара — возникновение упорядоченности в виде конвективных ячеек в форме цилиндрических валов или правильных шестигранных структур в слое вязкой жидкости с вертикальным градиентом температуры, то есть равномерно подогреваемой снизу.
Ячейки Рэлея — Бенара являются одним из трёх стандартных примеров самоорганизации, наряду с лазером и реакцией Белоусова — Жаботинского.
Управляющим параметром самоорганизации служит градиент температуры. Вследствие подогрева в первоначально однородном слое жидкости начинается диффузия из-за возникшей неоднородности плотности. При преодолении некоторого критического значения градиента, диффузия не успевает привести к однородному распределению температуры по объёму. Возникают цилиндрические валы, вращающиеся навстречу друг другу (как сцепленные шестеренки). При увеличении градиента температуры возникает второй критический переход. Для ускорения диффузии каждый вал распадается на два вала меньшего размера. При дальнейшем увеличении управляющего параметра валы дробятся и в пределе возникает турбулентный хаос.
В тонком слое при подогреве снизу образуются ячейки правильной гексагональной формы, внутри которых жидкость поднимается по центру и опускается по граням ячейки. Такая постановка эксперимента исторически была первой, однако здесь на самом деле наблюдается конвекция Марангони, возникающая за счёт действия сил поверхностного натяжения и зависимости их от температуры жидкости.
Заключение
С момента появления синергетики прошло достаточно много времени. Видимо для этого междисциплинарного подхода наступила пора зрелости и самоидентификации. То, что в начале можно было только предвидеть, не смотря на серьезные работы крупных ученый и основателей этой концепции, сегодня стало реальным фактом и дает право считать ее не просто подходом, а своего рода философией постнеклассической науки.
Если первые шаги синергетики были направлены в сторону сближения, даже чуть ли не растворения с наукой, и поисков обоснования, и более того, из науки и черпающие вдохновение и информацию для обобщения, то на сегодняшний день пришла пора для саморефлексии, для анализа собственного понятийного основания как теории вообще, и философской теории в частности.
Можно заметить, что синергетика ввела не мало понятий, до нее не имевших такой значимости, какую они приобрели благодаря их использованию для отражения ее специфического содержания. Например, самоорганизация, саморазвитие, фрактал и другие.
Значение синергетики состоит главным образом в стремлении найти ответы на самые глобальные вопросы устройства Мира.
Список литературы