Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Хаос и порядок. Порядок и беспорядок в природе



 Другие рефераты
Учение Вернадского Учение Вернадского в биосфере Человек и ноосфера Человеческое сознание и интеграция знаний

Министерство образования РФ.
                  Курский гуманитарно-технический институт.



                           Реферат по дисциплине:
                   «Концепция современного естествознания»
         на тему: «Хаос и порядок.  Порядок и беспорядок в природе».



Выполнил:                                                      студент гр.
БУЖ-11/2,5 Алдохин А. В.

Проверил:
               Маркович Ю. Д.



                            Железногорск 2002 г.
                                 Содержание.
1.    Этимология понятия «хаос». Соотношение порядка и беспорядка в
природе.    3
  1.1 Хаос как основа порядка     3
  1.2 Естественные процессы 4
  1.3 Хаос и порядок  6
  1.4 Понятие структуры     8
2. Хаос и мифы.  12
3.Хаос и его проявления.    12
4. Причины хаоса.      18
5. Роль энтропии как меры хаоса.  20
Список использованной литературы. 21

                                              Их либе жизнь и обожаю хаос...
                                         И.Бродский, "Два часа в резервуаре"


   Этимология понятия «хаос». Соотношение порядка и беспорядка в природе.


       Хаос, понятие окончательно оформившееся в древнегреческой философии -
это трагический образ космического  первоединства,  начало  и  конец  всего,
вечная смерть  всего  живого  и  одновременно  принцип  и  источник  всякого
развития, он неупорядочен, всемогущ и безлик.

                         1.1 Хаос как основа порядка


       Рассмотрим  кинетическую  энергию  совокупности  частиц.  Если  вдруг
окажется,  что  все  частицы  движутся  в  одном  и  том  же  направлении  с
одинаковыми скоростями, то  вся  система,  подобно  теннисному  мячу,  будет
находится в состоянии полета. Система ведет себя в  этом  случае  аналогично
одной массивной частице, и к ней применимы обычные  законы  динамики,  такое
движение называется движением центра масс.
       Существует, однако, и другой вид движения.  Можно  представить  себе,
что частицы системы движутся не упорядоченно, а хаотически:  полная  энергия
системы может  быть  той  же  самой,  что  и  в  первом  случае,  но  теперь
отсутствует  результирующее  движение,  поскольку  направления  и   скорости
движения атомов беспорядочны. Если бы  мы  могли  проследить  за  какой-либо
отдельной частицей, то увидели бы, что  она  проходит  небольшое  расстояние
вправо, затем, соударяясь с  соседней  частицей,  смещается  немного  влево,
снова соударяется и т. д. Основная  черта  этого  вида  движения  состоит  в
отсутствии корреляции между движениями различных частиц; иными  словами,  их
движения некогерентны (неупорядочены).
       Описанное случайное, хаотическое,  некоррелированное,  некогерентное,
неупорядоченное движение называется тепловым  движением.  Очевидно,  понятие
теплового движения неприменимо к отдельной частице,  поскольку  бессмысленно
говорить о некоррелированном движении одной частицы.  Иными  словами,  когда
мы переходим от рассмотрения движения отдельной частицы  к  системам  многих
частиц и при этом возникает вопрос о наличии корреляций в их  движениях,  мы
по существу переходим от обычной динамики в новую  область  физики,  которая
называется термодинамикой.
       Итак,  существует  два  вида  движения  частиц  в  сложных  системах:
движение может быть когерентным (упорядоченным), когда все частицы  движутся
согласованно (“в ногу”), или, напротив, неупорядоченным, когда  все  частицы
движутся хаотически.

                          1.2 Естественные процессы


       Естественное стремление энергии к рассеянию определяет и направление,
в котором происходят физические процессы  в  природе.  Под  этим  понимается
рассеяние энергии в пространстве, рассеяние частиц, обладающих  энергией,  и
потеря упорядоченности, свойственное движению  этих  частиц.  Первое  начало
термодинамики в  принципе  не  отрицает  возможности  событий,  казалось  бы
противоречащих здравому смыслу и повседневному опыту: например, мяч  мог  бы
начать  подскакивать  за  счет   своего   охлаждения,   пружина   могла   бы
самопроизвольно сжаться, а кусок железа мог бы самопроизвольно  стать  более
горячим, чем окружающее пространство. Все эти явления не нарушили бы  закона
сохранения энергии. Однако в действительности ни одно из них не  происходит,
поскольку  нужная  для  этого  энергия,  хотя  и  имеется  в   наличии,   но
недоступна.  Если  не  принимать  всерьез  существующий   в   принципе,   но
чрезвычайно небольшой шанс, можно смело утверждать, что энергия  никогда  не
может сама  по  себе  локализоваться,  собравшись  в  избытке  в  какой-либо
небольшой части  Вселенной.  Однако,  если  бы  даже  произошло,  еще  менее
вероятно, что подобная локализация была бы упорядоченной.
       Естественные  процессы  -   это   всегда   процессы,   сопровождающие
рассеяние, диссипацию  энергии.  Отсюда  становится  ясным,  почему  горячий
объект охлаждается до температуры  окружающей  среды,  почему  упорядоченное
движение  уступает   место   неупорядоченному   и,   в   частности,   почему
механическое движение вследствие  трения  полностью  переходит  в  тепловое.
Столь же просто осознать, что любые проявления  асимметрии,  так  или  иначе
сводятся   к   рассеянию   энергии.   Проявление   любых   диспропорций    в
организационной структуре объекта приводит к образованию асимметрии  как  по
отношению к окружающей среде, так и для самой  структуры  в  частности,  это
может    привести  к  увеличению  потенциальной  энергии  или,  при  большом
скоплении этой  энергии,  к  распаду  системы,  как  противоречащей  законам
природы (общества).
       Организация создается  из  хаоса  (общества)  одним  или  несколькими
возбужденными  атомами  (предпринимателями)  и  в  хаос  проваливается   при
ликвидации.  Естественные,  самопроизвольно  происходящие  процессы  -   это
переход от порядка к хаосу.
       Поставим  теперь  следующий   вопрос:   сколькими   способами   можно
произвести перестройку внутри системы,  так  чтобы  внешний  наблюдатель  не
заметил ее. Отметим, что в формулировке вопроса учтено то существенное,  что
характеризует переход от мира атомов к макроскопической  системе,  а  именно
“слепота” внешнего наблюдателя по отношению  к  “индивидуальностям”  атомов,
образующих  систему.  Термодинамика  имеет   дело   только   с   усредненным
поведением  огромных  совокупностей   атомов,   причем   поведение   каждого
отдельного  атома  не  играет  роли.  Если  внешний  наблюдатель,  изучающий
термодинамику, не заметил, что в системе произошло изменение,  то  состояние
системы считается неизменным. лишь  “педантичный”  наблюдатель  ,  тщательно
следящий за поведением каждого атома, будет знать,  что  изменение  все-таки
произошло.
       Сделаем теперь последний шаг на пути  к  полному  определению  хаоса.
Предположим, что частицы вселенной не закреплены и могут, подобно  состоянию
возбуждения и энергии, свободно перемещаться с  места  на  место;  например,
такое могло бы случиться, если бы Вселенная была газом.  Предположим  также,
что мы создали начальное состояние вселенной, пустив  струю  газа  в  правый
нижний угол сосуда. Интуитивно мы понимаем, что  произойдет:  облако  частиц
начнет самопроизвольно распространяться и  через  некоторое  время  заполнит
весь сосуд.
       Такое поведение вселенной можно трактовать  как  установление  хаоса.
Газ — это облако случайно движущихся частиц (само название “газ”  происходит
от того же корня, что  и  “хаос”).  Частицы  мчатся  во  всех  направлениях,
сталкиваясь  и  отталкиваясь  друг  от  друга  после  каждого  столкновения.
Движения и столкновения приводят к  быстрому  рассеиванию  облака,  так  что
вскоре оно  равномерно  распределяется  по  всему  доступному  пространству.
Теперь существует лишь ничтожно малый шанс,  что  все  частицы  газа  когда-
нибудь спонтанно и  одновременно  вновь  соберутся  в  угол  сосуда,  создав
первоначальную конфигурацию. Разумеется, их можно собрать в угол  с  помощью
поршня, но это означает совершение работы, следовательно,  процесс  возврата
частиц в исходное состояние не будет самопроизвольным.
       Ясно, что наблюдаемые изменения  объясняются  склонностью  энергии  к
рассеянию. Действительно,  теперь  состояние  возбуждения  атомов  оказалось
физически рассеянным в пространстве вследствие спонтанного рассеяния  атомов
по объему сосуда. Каждый  атом  обладает  кинетической  энергией,  и  потому
распространение атомов по сосуду приводит и к распространению энергии.

                             1.3 Хаос и порядок


       В  химии,  как  и  в  физике,  все  естественные  изменения   вызваны
бесцельной  “деятельностью”  хаоса.  Мы  познакомились  с  двумя  важнейшими
достижениями  Больцмана:  он  установил,  каким  образом  хаос    определяет
направление изменений и как он устанавливает  скорость  этих  изменений.  Мы
убедились  также  в  том,   что   именно   непреднамеренная   и   бесцельная
деятельность хаоса переводит мир в состояния, характеризующиеся все  большей
вероятностью. На этой основе можно объяснить не  только  простые  физические
изменения (скажем,  охлаждение  куска  металла),  но  и  сложные  изменения,
происходящие при превращениях вещества. Но вместе с тем мы  обнаружили,  что
хаос может приводить к порядку. Если дело касается физических изменений,  то
под этим понимается совершение работы, в результате которой в  свою  очередь
могут  возникать  сложные  структуры,   иногда   огромного   масштаба.   При
химических изменениях порядок также  рождается  из  хаоса;  в  этом  случае,
однако,  под  порядком  понимается  такое   расположение   атомов,   которое
осуществляется на микроскопическом уровне. Но  при  любом  масштабе  порядок
может возникать за счет хаоса; точнее говоря, он создаетс
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Биография Неелова
Махатма Ганди
Ғалам эволюциясы идеясының қалыптасуы
Из истории народного образования города Москвы


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ