🗊Презентация Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6)

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №1Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №2Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №3Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №4Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №5Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №6Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №7Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №8Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №9Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №10Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №11Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №12Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №13Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №14Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №15Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №16Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №17Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №18Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №19Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №20Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №21Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №22Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №23Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №24Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №25Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №26Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №27Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №28Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №29Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №30Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №31Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №32Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №33Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №34Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №35Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №36Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №37Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №38Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №39Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №40Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №41Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №42Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №43Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №44Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №45Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №46Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №47Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №48Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №49Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №50Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №51Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №52Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №53Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №54Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №55Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №56Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №57Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №58Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №59Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №60Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №61Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №62Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №63Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №64Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №65Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №66Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №67Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №68Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №69Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №70Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №71Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №72Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №73Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №74Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №75Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №76Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №77Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №78Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №79Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №80Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №81Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №82Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №83Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №84Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №85Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №86Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №87Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №88Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №89Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №90Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №91Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №92Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №93Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №94Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №95Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №96Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №97Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №98Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №99
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6). Доклад-сообщение содержит 99 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Концепции современного естествознания. Вечернее отделение Лекция 11.11.2016
Описание слайда:
Концепции современного естествознания. Вечернее отделение Лекция 11.11.2016

Слайд 2


Фундаментальные неклассические модели
Описание слайда:
Фундаментальные неклассические модели

Слайд 3


Характеристики состояния могут флуктуировать Флуктуация (лат. fluctuatio - беспокойное движение) – случайное отклонение значения физической величины от ее среднего значения Дисперсия (= неопределенность) – численная мера флуктуаций A = <A> ± ΔA
Описание слайда:
Характеристики состояния могут флуктуировать Флуктуация (лат. fluctuatio - беспокойное движение) – случайное отклонение значения физической величины от ее среднего значения Дисперсия (= неопределенность) – численная мера флуктуаций A = <A> ± ΔA

Слайд 4


С точки зрения неклассической стратегии изучения природы среди многих характеристик состояния объекта может оказаться С точки зрения неклассической стратегии изучения природы среди многих характеристик состояния объекта может оказаться пара различных величин А и В, дисперсии (неопределенности) которых обнаруживают согласованное поведение, т.е. коррелированны между собой, Одно состояние – две характеристики. Идея целостности
Описание слайда:
С точки зрения неклассической стратегии изучения природы среди многих характеристик состояния объекта может оказаться С точки зрения неклассической стратегии изучения природы среди многих характеристик состояния объекта может оказаться пара различных величин А и В, дисперсии (неопределенности) которых обнаруживают согласованное поведение, т.е. коррелированны между собой, Одно состояние – две характеристики. Идея целостности

Слайд 5


Взаимная обусловленность поведения (корреляция) имеет место не для одной, а для пары различных характеристик состояния, называемых сопряженными. Взаимная обусловленность поведения (корреляция) имеет место не для одной, а для пары различных характеристик состояния, называемых сопряженными. В данном состоянии подстройка взаимного поведения происходит на уровне не самих средних значений характеристик, а их флуктуаций относительно средних значений. При этом произведение дисперсий (неопределенностей) обеих сопряженных характеристик (ΔА· ΔВ) выступает как единая целостная величина, которая не может быть меньше некоторого значения R, характерного для данного состояния
Описание слайда:
Взаимная обусловленность поведения (корреляция) имеет место не для одной, а для пары различных характеристик состояния, называемых сопряженными. Взаимная обусловленность поведения (корреляция) имеет место не для одной, а для пары различных характеристик состояния, называемых сопряженными. В данном состоянии подстройка взаимного поведения происходит на уровне не самих средних значений характеристик, а их флуктуаций относительно средних значений. При этом произведение дисперсий (неопределенностей) обеих сопряженных характеристик (ΔА· ΔВ) выступает как единая целостная величина, которая не может быть меньше некоторого значения R, характерного для данного состояния

Слайд 6


Соотношения неопределенностей
Описание слайда:
Соотношения неопределенностей

Слайд 7


Анализ СН => систему из равновесного состояния вывести довольно сложно. Большие флуктуации маловероятны. 2 начало термодинамики: замкнутая система стремится к состоянию теплового равновесия.
Описание слайда:
Анализ СН => систему из равновесного состояния вывести довольно сложно. Большие флуктуации маловероятны. 2 начало термодинамики: замкнутая система стремится к состоянию теплового равновесия.

Слайд 8


Необратимые процессы в природе:
Описание слайда:
Необратимые процессы в природе:

Слайд 9


В природе реализуются процессы, которые не могут протекать в обратном порядке. В природе реализуются процессы, которые не могут протекать в обратном порядке. Эти процессы называются необратимыми Им соответствует реальное время, которое всегда устремлено от прошлого к будущему – стрела времени. Ход реального времени проявляется себя через необратимые изменения, происходящие в системе
Описание слайда:
В природе реализуются процессы, которые не могут протекать в обратном порядке. В природе реализуются процессы, которые не могут протекать в обратном порядке. Эти процессы называются необратимыми Им соответствует реальное время, которое всегда устремлено от прошлого к будущему – стрела времени. Ход реального времени проявляется себя через необратимые изменения, происходящие в системе

Слайд 10


Расширение газа необратимо
Описание слайда:
Расширение газа необратимо

Слайд 11


Расплывание дымового облака необратимо
Описание слайда:
Расплывание дымового облака необратимо

Слайд 12


Установление теплового равновесия – необратимый процесс
Описание слайда:
Установление теплового равновесия – необратимый процесс

Слайд 13


Необратимость тепловых явлений Реальные физические, химические и др. процессы сопровождаются либо трением, либо другими формами потери (диссипации) энергии В любом случае, часть энергии тела переходит в некачественную энергию необратимого стохастического движения частиц – теряется безвозвратно!
Описание слайда:
Необратимость тепловых явлений Реальные физические, химические и др. процессы сопровождаются либо трением, либо другими формами потери (диссипации) энергии В любом случае, часть энергии тела переходит в некачественную энергию необратимого стохастического движения частиц – теряется безвозвратно!

Слайд 14


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №14
Описание слайда:

Слайд 15


Упорядочение под действием магнитного поля (внешнее воздействие)
Описание слайда:
Упорядочение под действием магнитного поля (внешнее воздействие)

Слайд 16


Возникновение структуры в результате регулярного воздействия звуковых волн
Описание слайда:
Возникновение структуры в результате регулярного воздействия звуковых волн

Слайд 17


Пример использования в искусстве структур, возникающих в результате регулярного воздействия CYMATICS: Science Vs. Music - Nigel Stanford https://vimeo.com/111593305
Описание слайда:
Пример использования в искусстве структур, возникающих в результате регулярного воздействия CYMATICS: Science Vs. Music - Nigel Stanford https://vimeo.com/111593305

Слайд 18


Парадокс
Описание слайда:
Парадокс

Слайд 19


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №19
Описание слайда:

Слайд 20


КОНЦЕПЦИЯ САМООРГАНИЗАЦИИ
Описание слайда:
КОНЦЕПЦИЯ САМООРГАНИЗАЦИИ

Слайд 21


Примеры самопроизвольно возникающих структур в неживой природе Примеры самопроизвольно возникающих структур в неживой природе
Описание слайда:
Примеры самопроизвольно возникающих структур в неживой природе Примеры самопроизвольно возникающих структур в неживой природе

Слайд 22


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №22
Описание слайда:

Слайд 23


Self-Organized Criticality, SOC
Описание слайда:
Self-Organized Criticality, SOC

Слайд 24


Моделирование снежной лавины и песчаного оползня
Описание слайда:
Моделирование снежной лавины и песчаного оползня

Слайд 25


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №25
Описание слайда:

Слайд 26


В технологии – лазер Образование когерентных электромагнитных волн, способных к интерференции –самоорганизация
Описание слайда:
В технологии – лазер Образование когерентных электромагнитных волн, способных к интерференции –самоорганизация

Слайд 27


Волновые цуги, испущенные из лампы (а), из лазера (б).
Описание слайда:
Волновые цуги, испущенные из лампы (а), из лазера (б).

Слайд 28


Установление генерации в лазере
Описание слайда:
Установление генерации в лазере

Слайд 29


Колебания численности хищников и жертв (рейдеры и предприниматели)
Описание слайда:
Колебания численности хищников и жертв (рейдеры и предприниматели)

Слайд 30


Волны химической активности (реакция Белоусова-Жаботинского)
Описание слайда:
Волны химической активности (реакция Белоусова-Жаботинского)

Слайд 31


Образование структуры на поверхности смеси реагирующих веществ (реакция Белоусова-Жаботинского)
Описание слайда:
Образование структуры на поверхности смеси реагирующих веществ (реакция Белоусова-Жаботинского)

Слайд 32


Примеры спиральных структур в природе: - колонии микроорганизмов; - ритмичные сокращения сердечной мышцы вызываются спиральной волной возбуждений - обратное явление –фибрилляция, беспорядочные сокращения, приводящие к гибели.
Описание слайда:
Примеры спиральных структур в природе: - колонии микроорганизмов; - ритмичные сокращения сердечной мышцы вызываются спиральной волной возбуждений - обратное явление –фибрилляция, беспорядочные сокращения, приводящие к гибели.

Слайд 33


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №33
Описание слайда:

Слайд 34


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №34
Описание слайда:

Слайд 35


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №35
Описание слайда:

Слайд 36


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №36
Описание слайда:

Слайд 37


УСТАНОВЛЕНИЕ ПОРЯДКА сопровождается 1. Возникновением корреляции между элементами или характеристиками системы 2. Понижением однородности и симметрии системы 3. Обычно понижением энтропии.
Описание слайда:
УСТАНОВЛЕНИЕ ПОРЯДКА сопровождается 1. Возникновением корреляции между элементами или характеристиками системы 2. Понижением однородности и симметрии системы 3. Обычно понижением энтропии.

Слайд 38


Концепция самоорганизации Во многих специальных условиях в открытой системе спонтанно возникает упорядоченность. Для этого не требуется никаких специальных внешних управляющих факторов.
Описание слайда:
Концепция самоорганизации Во многих специальных условиях в открытой системе спонтанно возникает упорядоченность. Для этого не требуется никаких специальных внешних управляющих факторов.

Слайд 39


Самоорганизация – это спонтанное возникновение упорядоченности В природе есть ситуации, когда при сочетании определенных условий порядок самопроизвольно возникает из хаоса При этом индивидуальные свойства отдельных объектов подавляются в пользу коллективных
Описание слайда:
Самоорганизация – это спонтанное возникновение упорядоченности В природе есть ситуации, когда при сочетании определенных условий порядок самопроизвольно возникает из хаоса При этом индивидуальные свойства отдельных объектов подавляются в пользу коллективных

Слайд 40


Источник упорядоченности - спонтанное нарушение симметрии Стохастическое воздействие окружения во многих случаях приводит к спонтанному нарушению симметрии и возникновению упорядоченности в достаточно больших масштабах
Описание слайда:
Источник упорядоченности - спонтанное нарушение симметрии Стохастическое воздействие окружения во многих случаях приводит к спонтанному нарушению симметрии и возникновению упорядоченности в достаточно больших масштабах

Слайд 41


НЕравновесность НЕзамкнутость НЕлинейность
Описание слайда:
НЕравновесность НЕзамкнутость НЕлинейность

Слайд 42


Особенности самоорганизации: 1. Сильный рост флуктуаций – предвестник новой структуры 2. Упорядоченная структура возникает внезапно (пороговый характер)
Описание слайда:
Особенности самоорганизации: 1. Сильный рост флуктуаций – предвестник новой структуры 2. Упорядоченная структура возникает внезапно (пороговый характер)

Слайд 43


3. Упорядоченность возникает на больших расстояниях 3. Упорядоченность возникает на больших расстояниях 4. Дальнодействующая корреляция – согласованность поведения большого числа частиц. 5. Целостность. Поведение системы нельзя вывести из свойств ее элементов – появляются новые эмерджентные свойства (от англ. emergency – внезапность)
Описание слайда:
3. Упорядоченность возникает на больших расстояниях 3. Упорядоченность возникает на больших расстояниях 4. Дальнодействующая корреляция – согласованность поведения большого числа частиц. 5. Целостность. Поведение системы нельзя вывести из свойств ее элементов – появляются новые эмерджентные свойства (от англ. emergency – внезапность)

Слайд 44


Фейнманов подход в явлении самоорганизации: Проявляется интенсивное взаимодействие объекта и окружения: -- Объект испытывает неконтролируемое стохастическое воздействие -- При этом объект обменивается с окружением веществом и энергией!
Описание слайда:
Фейнманов подход в явлении самоорганизации: Проявляется интенсивное взаимодействие объекта и окружения: -- Объект испытывает неконтролируемое стохастическое воздействие -- При этом объект обменивается с окружением веществом и энергией!

Слайд 45


При самоорганизации Возникающая система поддерживается в упорядоченном состоянии за счет поддержания неравновесного состояния
Описание слайда:
При самоорганизации Возникающая система поддерживается в упорядоченном состоянии за счет поддержания неравновесного состояния

Слайд 46


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №46
Описание слайда:

Слайд 47


Упорядоченное движение – режим поведения
Описание слайда:
Упорядоченное движение – режим поведения

Слайд 48


В обычных изолированных системах с трением: - колебания затухают, - энергия расходуется на преодоление трения, - происходит нагрев, - возможно разрушение структуры, - энтропия растет.
Описание слайда:
В обычных изолированных системах с трением: - колебания затухают, - энергия расходуется на преодоление трения, - происходит нагрев, - возможно разрушение структуры, - энтропия растет.

Слайд 49


Нелинейные открытые системы с трением со временем приходят в новое устойчивое упорядоченное состояние – аттрактор attraction (англ. – влечение, притяжение)
Описание слайда:
Нелинейные открытые системы с трением со временем приходят в новое устойчивое упорядоченное состояние – аттрактор attraction (англ. – влечение, притяжение)

Слайд 50


Аттрактор (attract – притягивать англ.)
Описание слайда:
Аттрактор (attract – притягивать англ.)

Слайд 51


В области нелинейности: новая структура или режим поведения системы приобретает устойчивость.
Описание слайда:
В области нелинейности: новая структура или режим поведения системы приобретает устойчивость.

Слайд 52


Диссипативные структуры отличаются от других упорядоченных систем, например, кристаллов Кристаллы- это упорядоченные равновесные структуры. Они устойчивы безотносительно к диссипации энергии Устойчивость диссипативных структур обеспечивается благодаря поддержанию неравновесных условий
Описание слайда:
Диссипативные структуры отличаются от других упорядоченных систем, например, кристаллов Кристаллы- это упорядоченные равновесные структуры. Они устойчивы безотносительно к диссипации энергии Устойчивость диссипативных структур обеспечивается благодаря поддержанию неравновесных условий

Слайд 53


Не всякое упорядочивание – самоорганизация! При замерзании воды образуется лед – более упорядоченная система
Описание слайда:
Не всякое упорядочивание – самоорганизация! При замерзании воды образуется лед – более упорядоченная система

Слайд 54


Система функционирует как бы «вопреки» II началу термодинамики, т.е. происходит уменьшение ее энтропии Это возможно, т.к. система не изолирована от окружения, а получает от него энергию и теряет ее
Описание слайда:
Система функционирует как бы «вопреки» II началу термодинамики, т.е. происходит уменьшение ее энтропии Это возможно, т.к. система не изолирована от окружения, а получает от него энергию и теряет ее

Слайд 55


Развитие через бифуркации В своем развитии диссипативная структура проходит через состояния, в которых точный прогноз ее поведения на отдаленное будущее невозможен. Эти состояния – точки бифуркации
Описание слайда:
Развитие через бифуркации В своем развитии диссипативная структура проходит через состояния, в которых точный прогноз ее поведения на отдаленное будущее невозможен. Эти состояния – точки бифуркации

Слайд 56


В. Васнецов. Витязь на распутье, 1882 г. (Холст, Масло) Государственный Русский музей, Санкт-Петербург
Описание слайда:
В. Васнецов. Витязь на распутье, 1882 г. (Холст, Масло) Государственный Русский музей, Санкт-Петербург

Слайд 57


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №57
Описание слайда:

Слайд 58


Пример бифуркаций – филогенетическое дерево
Описание слайда:
Пример бифуркаций – филогенетическое дерево

Слайд 59


Самоорганизация в природе Пространственное распределение особей в животном мире Структура колоний микроорганизмов Развитие живых организмов в ходе онтогенеза Узорчатая раскраска животных
Описание слайда:
Самоорганизация в природе Пространственное распределение особей в животном мире Структура колоний микроорганизмов Развитие живых организмов в ходе онтогенеза Узорчатая раскраска животных

Слайд 60


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №60
Описание слайда:

Слайд 61


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №61
Описание слайда:

Слайд 62


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №62
Описание слайда:

Слайд 63


н
Описание слайда:
н

Слайд 64


Изменение структуры раскраски при изменении размеров животного
Описание слайда:
Изменение структуры раскраски при изменении размеров животного

Слайд 65


Ячейки Бенара, возникающие в ранее однородной жидкости при критическом значении температурного градиента
Описание слайда:
Ячейки Бенара, возникающие в ранее однородной жидкости при критическом значении температурного градиента

Слайд 66


Опыт Бенара Явление открыто в 1900 г. Подогревается слой силиконового масла
Описание слайда:
Опыт Бенара Явление открыто в 1900 г. Подогревается слой силиконового масла

Слайд 67


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №67
Описание слайда:

Слайд 68


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №68
Описание слайда:

Слайд 69


СПОСОБЫ передачи энергии в форме теплоты 1.Теплопроводность – при непосредственном контакте двух тел с разными температурами за счет потока энергии
Описание слайда:
СПОСОБЫ передачи энергии в форме теплоты 1.Теплопроводность – при непосредственном контакте двух тел с разными температурами за счет потока энергии

Слайд 70


СПОСОБЫ передачи энергии в форме теплоты 2.Диффузия – без контакта тел, за счет БЕСПОРЯДОЧНОГО перемещения частиц промежуточной среды, переносящих энергию
Описание слайда:
СПОСОБЫ передачи энергии в форме теплоты 2.Диффузия – без контакта тел, за счет БЕСПОРЯДОЧНОГО перемещения частиц промежуточной среды, переносящих энергию

Слайд 71


СПОСОБЫ передачи энергии в форме теплоты 3. КОНВЕКЦИЯ
Описание слайда:
СПОСОБЫ передачи энергии в форме теплоты 3. КОНВЕКЦИЯ

Слайд 72


Механизм конвекции – потоки вещества за счет разности температур: При нагревании – низшие слои жидкости горячéе, их плотность меньше, чем более верхних, и они «всплывают». Верхние слои – опускаются как более «тяжелые».
Описание слайда:
Механизм конвекции – потоки вещества за счет разности температур: При нагревании – низшие слои жидкости горячéе, их плотность меньше, чем более верхних, и они «всплывают». Верхние слои – опускаются как более «тяжелые».

Слайд 73


ИТАК, как протекает процесс образования ячеек Бенара? Создается перепад температур между нижним и верхним слоями жидкости Сначала движению жидкости препятствует ее вязкость Позже возникают восходящие и нисходящие потоки жидкости – конвекция
Описание слайда:
ИТАК, как протекает процесс образования ячеек Бенара? Создается перепад температур между нижним и верхним слоями жидкости Сначала движению жидкости препятствует ее вязкость Позже возникают восходящие и нисходящие потоки жидкости – конвекция

Слайд 74


Теплообмен между верхом и низом: сначала путем теплопроводности (поток энергии), а затем - начинается конвекция (поток частиц). ПРОИСХОДИТ СМЕНА РЕЖИМА ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ и резкий рост потока энергии за счет упорядоченного конвективного движения!
Описание слайда:
Теплообмен между верхом и низом: сначала путем теплопроводности (поток энергии), а затем - начинается конвекция (поток частиц). ПРОИСХОДИТ СМЕНА РЕЖИМА ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ и резкий рост потока энергии за счет упорядоченного конвективного движения!

Слайд 75


Неупорядоченное тепловое движение сменяется согласованным упорядоченным движением «струй» Неупорядоченное тепловое движение сменяется согласованным упорядоченным движением «струй» Жидкость разбивается на шестиугольные ячейки (~ мм) - возникает структура При дальнейшем нагреве ячейки начинают колебаться с определенной частотой. Позже возникает целый набор возможных частот
Описание слайда:
Неупорядоченное тепловое движение сменяется согласованным упорядоченным движением «струй» Неупорядоченное тепловое движение сменяется согласованным упорядоченным движением «струй» Жидкость разбивается на шестиугольные ячейки (~ мм) - возникает структура При дальнейшем нагреве ячейки начинают колебаться с определенной частотой. Позже возникает целый набор возможных частот

Слайд 76


Конвективные потоки в жидкости
Описание слайда:
Конвективные потоки в жидкости

Слайд 77


Ключевые понятия самоорганизации на примере ячеек Бенара: Перепад температур Потоки энергии, частиц Особые свойства жидкости (специальный сорт масла) Вязкость жидкости Огромное число частиц ……………………..
Описание слайда:
Ключевые понятия самоорганизации на примере ячеек Бенара: Перепад температур Потоки энергии, частиц Особые свойства жидкости (специальный сорт масла) Вязкость жидкости Огромное число частиц ……………………..

Слайд 78


При малых ΔТ( еще где-то вблизи от равновесия) теплообмен происходит за счет индивидуальных вкладов отдельных молекул, движущихся хаотически- теплопроводность. Сама жидкость неподвижна При малых ΔТ( еще где-то вблизи от равновесия) теплообмен происходит за счет индивидуальных вкладов отдельных молекул, движущихся хаотически- теплопроводность. Сама жидкость неподвижна Случайно возникающие слабые потоки молекул рассасываются благодаря вязкости Конвекции нет, т.к. вязкость стабилизирует жидкость. Жидкость находится в устойчивом состоянии
Описание слайда:
При малых ΔТ( еще где-то вблизи от равновесия) теплообмен происходит за счет индивидуальных вкладов отдельных молекул, движущихся хаотически- теплопроводность. Сама жидкость неподвижна При малых ΔТ( еще где-то вблизи от равновесия) теплообмен происходит за счет индивидуальных вкладов отдельных молекул, движущихся хаотически- теплопроводность. Сама жидкость неподвижна Случайно возникающие слабые потоки молекул рассасываются благодаря вязкости Конвекции нет, т.к. вязкость стабилизирует жидкость. Жидкость находится в устойчивом состоянии

Слайд 79


При больших ΔТ – объект находится вдали от равновесия --эффективность переноса энергии через теплопроводность падает; -- влияние вязкости ослабевает и случайные потоки частиц не рассасываются -- возникает конвекция – новый, более эффективный режим теплообмена за счет коллективного движения большого числа молекул
Описание слайда:
При больших ΔТ – объект находится вдали от равновесия --эффективность переноса энергии через теплопроводность падает; -- влияние вязкости ослабевает и случайные потоки частиц не рассасываются -- возникает конвекция – новый, более эффективный режим теплообмена за счет коллективного движения большого числа молекул

Слайд 80


Большой перепад температур означает, что наступает Сильно неравновесное состояние: большие флуктуации, система находится в неустойчивом состоянии
Описание слайда:
Большой перепад температур означает, что наступает Сильно неравновесное состояние: большие флуктуации, система находится в неустойчивом состоянии

Слайд 81


При пороговом значении ΔТ Стабилизирующее влияние вязкости становится недостаточным и состояние жидкости теряет устойчивость.
Описание слайда:
При пороговом значении ΔТ Стабилизирующее влияние вязкости становится недостаточным и состояние жидкости теряет устойчивость.

Слайд 82


Следующее условие: Верхняя поверхность жидкости рассеивает подводимую к ней энергию во внешнюю среду Вместе с ней в окружение уходит и энтропия, поддерживавшая «беспорядок». Возникает своеобразный «энтропийный насос», откачивающий энтропию во вне Понижение энтропии способствует возникновению особого порядка!
Описание слайда:
Следующее условие: Верхняя поверхность жидкости рассеивает подводимую к ней энергию во внешнюю среду Вместе с ней в окружение уходит и энтропия, поддерживавшая «беспорядок». Возникает своеобразный «энтропийный насос», откачивающий энтропию во вне Понижение энтропии способствует возникновению особого порядка!

Слайд 83


2. Незамкнутость системы обеспечивает потоки вещества, энергии и энтропии в окружение
Описание слайда:
2. Незамкнутость системы обеспечивает потоки вещества, энергии и энтропии в окружение

Слайд 84


нелинейность возникают большие последствия от малых воздействий. Метафора – «Эффект бабочки» Пекин: Нью-Йорк
Описание слайда:
нелинейность возникают большие последствия от малых воздействий. Метафора – «Эффект бабочки» Пекин: Нью-Йорк

Слайд 85


Случайно (флуктуационно) возникшие конвекционные потоки усиливаются за счет особых свойств жидкости и принимают макроскопические размеры
Описание слайда:
Случайно (флуктуационно) возникшие конвекционные потоки усиливаются за счет особых свойств жидкости и принимают макроскопические размеры

Слайд 86


Если отклик системы y возрастает непропорционально воздействию x, напр., по закону y ~ xn , имеет место нелинейный отклик. Система называется нелинейной
Описание слайда:
Если отклик системы y возрастает непропорционально воздействию x, напр., по закону y ~ xn , имеет место нелинейный отклик. Система называется нелинейной

Слайд 87


В опыте Бенара ПРИ ПОРОГОВОМ ЗНАЧЕНИИ ΔТ проявляется нелинейность свойств ИСПОЛЬЗУЕМОЙ жидкости, усиливающая ее реакцию на малые воздействия возникает УСТОЙЧИВАЯ ячеистая структура – система переходит в качественно новое состояние порядка.
Описание слайда:
В опыте Бенара ПРИ ПОРОГОВОМ ЗНАЧЕНИИ ΔТ проявляется нелинейность свойств ИСПОЛЬЗУЕМОЙ жидкости, усиливающая ее реакцию на малые воздействия возникает УСТОЙЧИВАЯ ячеистая структура – система переходит в качественно новое состояние порядка.

Слайд 88


Нелинейная реакция системы на воздействие. Флуктуации (отклик) сильно растут
Описание слайда:
Нелинейная реакция системы на воздействие. Флуктуации (отклик) сильно растут

Слайд 89


Концепции современного естествознания. Фундаментальные неклассические модели (лекция 6), слайд №89
Описание слайда:

Слайд 90


Возникает корреляция в макроскопической области. Возникает корреляция в макроскопической области. Она проявляется в виде пространственной структуры
Описание слайда:
Возникает корреляция в макроскопической области. Возникает корреляция в макроскопической области. Она проявляется в виде пространственной структуры

Слайд 91


В подобных системах рассеяние энергии сопутствует - «сбросу» энтропии и снижению симметрии, т.е. к возникновению упорядоченной структуры.
Описание слайда:
В подобных системах рассеяние энергии сопутствует - «сбросу» энтропии и снижению симметрии, т.е. к возникновению упорядоченной структуры.

Слайд 92


Диссипативные структуры – это устойчивые структуры, возникающие в результате развития неустойчивостей Диссипативные структуры – это ОТКРЫТЫЕ системы, энергия которых необратимо рассеивается в окружение.
Описание слайда:
Диссипативные структуры – это устойчивые структуры, возникающие в результате развития неустойчивостей Диссипативные структуры – это ОТКРЫТЫЕ системы, энергия которых необратимо рассеивается в окружение.

Слайд 93


Диссипативные структуры способны: В состоянии, ДАЛЕКОМ от РАВНОВЕСИЯ, не только устойчиво существовать, но и развиваться; При ПОЛУЧЕНИИ ЭНЕРГИИ извне приобретать новые формы в результате флуктуаций, усиленных ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ.
Описание слайда:
Диссипативные структуры способны: В состоянии, ДАЛЕКОМ от РАВНОВЕСИЯ, не только устойчиво существовать, но и развиваться; При ПОЛУЧЕНИИ ЭНЕРГИИ извне приобретать новые формы в результате флуктуаций, усиленных ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ.

Слайд 94


Диссипативная структура - оксиморон Диссипация – рассеивание, утечка, потеря, разрушение (порядка) Структура – воплощение порядка Система избавляется от прежней формы и реорганизуется в новую, более подходящую к внешним условиям.
Описание слайда:
Диссипативная структура - оксиморон Диссипация – рассеивание, утечка, потеря, разрушение (порядка) Структура – воплощение порядка Система избавляется от прежней формы и реорганизуется в новую, более подходящую к внешним условиям.

Слайд 95


Концепция самоорганизации При выполнении определенных условий на отношения между объектом и его окружением повышение уровня сложности (организации) в открытых природных системах может происходить самопроизвольно.
Описание слайда:
Концепция самоорганизации При выполнении определенных условий на отношения между объектом и его окружением повышение уровня сложности (организации) в открытых природных системах может происходить самопроизвольно.

Слайд 96


Дополнительные материалы по теме лекции 1.Фильм «Тайная жизнь хаоса» Оригинал на англ. яз.: http://www.dailymotion.com/video/xv1j0n_the-secret-life-of-chaos_shortfilms или с русским дубляжом https://rutube.ru/video/f0d456f786edf11e41a8ea2b5d91f6a0/ 2. Плакат «Фракталы» http://elementy.ru/posters/fractals
Описание слайда:
Дополнительные материалы по теме лекции 1.Фильм «Тайная жизнь хаоса» Оригинал на англ. яз.: http://www.dailymotion.com/video/xv1j0n_the-secret-life-of-chaos_shortfilms или с русским дубляжом https://rutube.ru/video/f0d456f786edf11e41a8ea2b5d91f6a0/ 2. Плакат «Фракталы» http://elementy.ru/posters/fractals

Слайд 97


Самостоятельная работа №6 Выполнить до истечения дня лекции Esystem.pfur.ru -> мои курсы -> «Концепции современного естествознания…» -> САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ПОСЛЕ ЛЕКЦИИ 6
Описание слайда:
Самостоятельная работа №6 Выполнить до истечения дня лекции Esystem.pfur.ru -> мои курсы -> «Концепции современного естествознания…» -> САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ПОСЛЕ ЛЕКЦИИ 6

Слайд 98


ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ Какими процессами сопровождается возникновение более упорядоченной структуры? Что означает термин «самооргинизация»? Как ведет себя энтропия системы при переходе к равновесию и упорядочивании системы? Приведите примеры необратимых явлений в природе. При каких воздействиях они имеют место? Обратимы ли квантовые состояния? Почему рост однородности системы связан с повышением ее симметрии? Приведите примеры самоорганизции в живой и неживой природе. Всегда ли возниконовение упорядоченной структуры является самоорганизацией? Приведите поясняющий пример.
Описание слайда:
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ Какими процессами сопровождается возникновение более упорядоченной структуры? Что означает термин «самооргинизация»? Как ведет себя энтропия системы при переходе к равновесию и упорядочивании системы? Приведите примеры необратимых явлений в природе. При каких воздействиях они имеют место? Обратимы ли квантовые состояния? Почему рост однородности системы связан с повышением ее симметрии? Приведите примеры самоорганизции в живой и неживой природе. Всегда ли возниконовение упорядоченной структуры является самоорганизацией? Приведите поясняющий пример.

Слайд 99


ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ В чем состоит самоорганизация в случае химической реакции Белоусова-Жаботинского? Перечислите условия самоорганизации. Поясните их роль при самоорганизации на примере возникновения ячеек Бенара. Что такое открытая система? Приведите по одному примеру замкнутой и открытой систем. Возможна ли самоорганизация в замкнутых системах? Что такое нелинейные эффекты? Почему ячейки Бенара не возникают в воде? Что называют «диссипативными структурами»? В чем состоят особенности равновесия в диссипативных структурах? Что такое бифуркация? Приведите пример точки бифуркации. Что происходит с системой в этой точке?
Описание слайда:
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ В чем состоит самоорганизация в случае химической реакции Белоусова-Жаботинского? Перечислите условия самоорганизации. Поясните их роль при самоорганизации на примере возникновения ячеек Бенара. Что такое открытая система? Приведите по одному примеру замкнутой и открытой систем. Возможна ли самоорганизация в замкнутых системах? Что такое нелинейные эффекты? Почему ячейки Бенара не возникают в воде? Что называют «диссипативными структурами»? В чем состоят особенности равновесия в диссипативных структурах? Что такое бифуркация? Приведите пример точки бифуркации. Что происходит с системой в этой точке?

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию