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
ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ТЕРРОРИЗМДІ ЖАСАҒАНЫ ҮШІН ЖАУАПҚА ТАРТУ ЖӘНЕ АЛДЫН АЛУ БОЙЫНША МЕМЛЕКЕТТЕРДІҢ ЫНТЫМАҚТАСТЫҒЫ
Жизнь, смерть и бессмертие
Эволюция менеджмента
Учет материалов


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ