Белоусов-Жаботинскийн ферроинтой урвалын урвалын хольцын өнгө өөрчлөгдөх

Белоусов-Жаботинскийн урвал- урвалын зарим параметрүүд (өнгө, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн концентраци, температур гэх мэт) үе үе өөрчлөгдөж, урвалын орчны орон зайн цаг хугацааны нарийн төвөгтэй бүтцийг бүрдүүлдэг хэлбэлзлийн горимд явагддаг химийн урвалын ангилал.

Одоогийн байдлаар энэ нэр нь механизмын хувьд ижил төстэй боловч ашигласан катализатор (Ce 3+, Mn 2+ ба Fe 2+, Ru 2+ цогцолборууд), органик бууруулагч бодисууд (малоны хүчил, бромомалоник) зэрэгт ялгаатай химийн системийн бүхэл бүтэн ангиллыг нэгтгэдэг. хүчил, нимбэгийн хүчил, алимны хүчил гэх мэт) болон исэлдүүлэгч бодисууд (броматууд, иодууд гэх мэт).

Тодорхой нөхцөлд эдгээр системүүд нь тогтмол давтамжаас эмх замбараагүй хэлбэлзэл хүртэлх зан үйлийн маш нарийн төвөгтэй хэлбэрийг харуулж чаддаг бөгөөд бүх нийтийн хэв маягийг судлах чухал объект юм. шугаман бус системүүд. Ялангуяа Белоусов-Жаботинскийн урвалын үед анхны туршилтын хачирхалтай татагч ажиглагдсан. химийн системүүдонолын хувьд урьдчилан таамагласан шинж чанаруудын туршилтын баталгаажуулалтыг хийсэн.

Б.П.Белоусов тербеллийн урвалыг нээсэн түүх. туршилтын судалгаатүүний болон олон тооны аналогууд, механизмын судалгаа, математик загварчлал, түүхэн утга учирхамтын монографид өгөгдсөн.

Нээлтийн түүх

Урвалын механизм

Жаботинский-Корзухин загвар

Белоусов-Жаботинскийн урвалын анхны загварыг 1967 онд Жаботинский, Корзухин нар систем дэх хэлбэлзлийг зөв дүрсэлсэн эмпирик харилцааны сонголтын үндсэн дээр гаргаж авсан. Энэ нь алдартай консерватив Лотка-Вольтерра загвар дээр суурилсан байв.

d X 1 d t = k 1 X 1 (C − X 2) − k 0 X 1 X 3 (\displaystyle (\frac (dX_(1))(dt))=k_(1)X_(1)(C-) X_(2))-k_(0)X_(1)X_(3)) d X 2 d t = k 1 X 1 (C − X 2) − k 2 X 2 (\displaystyle (\frac (dX_(2))(dt))=k_(1)X_(1)(C-X_() 2))-k_(2)X_(2)) d X 3 d t = k 2 X 2 − k 3 X 4 (\displaystyle (\frac (dX_(3))(dt))=k_(2)X_(2)-k_(3)X_(4))

Энд X 2 (\displaystyle X_(2))= , C= 0 + 0 , X 1 (\displaystyle X_(1))- автокатализаторын концентраци; X 3 (\displaystyle X_(3)) = .

Брюсселатор

Пригожингийн санал болгосон хамгийн энгийн загвар нь хэлбэлзлийн динамиктай.

Орегонатор

Филд, Нойес нарын санал болгосон механизм нь Белоусов-Жаботинскийн урвалын зан үйлийг судлах ажилд хамгийн энгийн бөгөөд нэгэн зэрэг хамгийн алдартай нь юм.

I		A+Y		X
II		X+Y	⟶ (\displaystyle \longrightarrow)	П
III		B+X	⟶ (\displaystyle \longrightarrow)	2X+Z
IV		2 X	⟶ (\displaystyle \longrightarrow)	Q
В		З	⟶ (\displaystyle \longrightarrow)	f Y

Энгийн дифференциал тэгшитгэлийн харгалзах систем:

d [ X ] d t = k I [ A ] [ Y ] − k I I [ X ] [ Y ] + k I I I [ B ] [ X ] − k I V [ X ] 2 (\displaystyle (\frac (d[X]) )(dt))=k_(I)[A][Y]-k_(II)[X][Y]+k_(III)[B][X]-k_(IV)[X]^(2) ) d [ Y ] d t = − k I [ A ] [ Y ] − k I I [ X ] [ Y ] + f k V [ Z ] (\displaystyle (\frac (d[Y])(dt))=-k_( I)[A][Y]-k_(II)[X][Y]+fk_(V)[Z]) d [ Z ] d t = k I I I [ B ] [ X ] − k V [ Z ] (\displaystyle (\frac (d[Z])(dt))=k_(III)[B][X]-k_( V)[Z])

Энэ загвар нь туршилтаар ажиглагдсантай төстэй хамгийн энгийн хэлбэлзлийг харуулсан боловч нарийн төвөгтэй үечилсэн, эмх замбараагүй гэх мэт илүү төвөгтэй хэлбэлзлийг харуулах чадваргүй юм.

Нарийвчилсан Орегонатор

Шоуалтер, Нойес, Бар-Эли загварыг нарийн төвөгтэй үечилсэн, эмх замбараагүй урвалын зан үйлийг загварчлах зорилгоор боловсруулсан. Гэсэн хэдий ч энэ загварт эмх замбараагүй байдлыг олж авах боломжгүй байв.

1		A+Y		X+P
2		X+Y	↔ (\displaystyle \leftrightarrow)	2P
3		A+X	↔ (\displaystyle \leftrightarrow)	2 Вт
4		C+W	↔ (\displaystyle \leftrightarrow)	X+Z"
5		2 X	↔ (\displaystyle \leftrightarrow)	A+P
6		Z"	→ (\displaystyle \rightarrow)	g Y + C

Хаана A (\displaystyle A)- BrO 3 -; X (\displaystyle X)- HBrO 2; Y (\displaystyle Y)- Br − ; C (\displaystyle C)- Ce 3+; Z (\displaystyle Z)" - Ce 4+; W (\displaystyle W)- Bro 2; P (\displaystyle P)- HOBr.

Белоусов-Жаботинскийн урвал- урвалын зарим параметрүүд (өнгө, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн концентраци, температур гэх мэт) үе үе өөрчлөгдөж, урвалын орчны орон зайн цаг хугацааны нарийн төвөгтэй бүтцийг бүрдүүлдэг хэлбэлзлийн горимд явагддаг химийн урвалын ангилал.

Одоогийн байдлаар энэ нэр нь механизмын хувьд ижил төстэй боловч ашигласан катализатор (Ce 3+, Mn 2+ ба Fe 2+, Ru 2+ цогцолборууд), органик бууруулагч бодисууд (малоны хүчил, бромомалоник) зэрэгт ялгаатай химийн системийн бүхэл бүтэн ангиллыг нэгтгэдэг. хүчил, нимбэгийн хүчил, алимны хүчил гэх мэт) болон исэлдүүлэгч бодисууд (броматууд, иодууд гэх мэт).

Тодорхой нөхцөлд эдгээр системүүд нь тогтмол давтамжаас эмх замбараагүй хэлбэлзэл хүртэлх зан үйлийн маш нарийн төвөгтэй хэлбэрийг харуулж чаддаг бөгөөд шугаман бус системийн бүх нийтийн хуулиудыг судлах чухал объект юм. Ялангуяа Белоусов-Жаботинскийн урвалын үеэр химийн систем дэх анхны туршилтын хачирхалтай татагчийг ажиглаж, онолын хувьд таамагласан шинж чанарыг нь туршилтаар баталгаажуулсан.

Б.П.Белоусовын осцилляцийн урвалыг нээсэн түүх, түүний туршилтын судалгаа, олон тооны аналоги, механизмын судалгаа, математик загварчлал, түүхэн ач холбогдлыг хамтын монографид оруулсан болно.

Нэвтэрхий толь бичиг YouTube

1 / 5

✪ Белоусов-Жаботинскийн урвал. Тербеллийн урвал (1-р хэсэг). Хими - Энгийн

✪ Белоусов-Жаботинскийн урвал

✪ РЛ дахь Белоусов-Жаботинскийн урвал

✪ Белоусов-Жаботинскийн урвал

✪ Белоусов-Жаботинскийн урвал

Хадмал орчуулга

Сайн байцгаана уу, Александр Иванов та нартай хамт байна, мөн төсөл "Хими - Энгийнээр" Өнөөдөр бид хэлбэлзлийн урвалыг авч үзэх цуврал видеог эхлүүлж байна.1937 онд Германы химич Ханс Кребс нимбэгийн хүчлийн исэлдэлтийн мөчлөгийг нээсэн. Кребс химийн салбарт Нобелийн шагнал авсан чухал нээлт.Цикл Кребсийн урвал нь хүчилтөрөгчийн амьсгал, эрчим хүчний хангамж, эсийн өсөлтийн үндсэн урвал юм.ЗХУ-д нэг эрдэмтэн бий. илүү энгийн - хамгийн тохиромжтой нь - Кребсийн цогц мөчлөгийн органик бус аналог уу? Энэ нь амьд эсэд тохиолддог нарийн төвөгтэй процессуудыг загварчлах боломжтой болох бөгөөд энэ нь судлах, ойлгоход хялбар химийн урвал юм.1951 онд Белоусов ЗХУ-ын ШУА-ийн сэтгүүлд ийм химийн урвалын тухай өгүүлэл бичиж байжээ. Гэхдээ татгалзсан - тоймч ийм химийн урвал боломжгүй гэж эрс баталж, нийтлэлээс татгалзав. Гэсэн хэдий ч манай химич шантралгүй судалгаагаа үргэлжлүүлэв.Тэгээд энэ үед шинжлэх ухаан зогссонгүй. Английн математикч- Алан Тюринг энэ хослолыг санал болгосон химийн урвалтархалтын процессоор бүхэл бүтэн ангийг тайлбарлаж чадна биологийн үзэгдэлЖишээлбэл, барын арьсан дээрх үе үе судалтай болохыг тайлбарлаж болно.Зөвлөлтийн физикч, химич Илья Романович Пригожин 1955 онд тэнцвэргүй термодинамик системд бүх зүйлийг багтаасан гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. биологийн системүүд, химийн чичиргээ үүсэх боломжтой. Тьюринг ч, Пригожин ч энэ үзэгдлийг аль хэдийн илрүүлсэн гэж сэжиглэж байгаагүй, энэ сэдвээр нийтлэл гараагүй байна. Эцэст нь Белоусов бүтээлийнхээ шинэ хувилбарыг нөгөө рүү илгээв. Шинжлэх ухааны сэтгүүл Гэсэн хэдий ч нийтлэлийг нийтлэхээс татгалзсанаар дахин буцаасан. Шүүмжлэгч зохиолчид үүнийг хоёр хуудас болгон багасгахыг санал болгов.Иймэрхүү увайгүй байдал нь Белоусов үүнийг тэвчиж чадалгүй нийтлэлээ хогийн сав руу хаяж, эрдэм шинжилгээний сэтгүүлүүдтэй харилцахаа больсон бөгөөд ердөө 8 жилийн дараа хэлбэлзлийн урвалын тухай тэмдэглэл. Цацрагийн анагаах ухааны бүтээлүүдийн цуглуулгад хэвлэгдсэн байна. Москвад хаа нэгтээ химийн зүрх цохилдог шил байдаг гэсэн цуу яриа байдаг. Үүнийг химич Саймон Шнолл сонирхож байсан. Тэр Борис Павловичийг олж, гайхалтай урвалын жорыг авчээ. Түүнийг гүйцэтгэхдээ тэрээр маш их гайхсан.Тэр өөрийн аспирант Анатолий Маркович Жаботинскийд чичиргээний химийн үзэгдлийг нарийвчлан судлахыг даалгасан.Удалгүй олон арван хүмүүс энэ урвалын судалгаанд аль хэдийн оролцсон - тэд хэдэн зуун нийтлэл хэвлүүлсэн. Тэрээр нэр дэвшигч, докторын зэрэг хамгаалсан Белоусов энэ үйл ажиллагаанд оролцоогүй, тэр 70 гаруй настай байсан бөгөөд тэрээр институтдээ үргэлжлүүлэн ажиллаж байсан бөгөөд дараа нь хүнд сурталтнууд түүн дээр очиж, түүнийг тэтгэвэрт гаргав. Ажилгүй хоцорсон Борис Павлович удалгүй нас барав. Түүний нээсэн алдартай химийн урвал нь одоо Белоусов-Жаботинскийн нэрээр нэрлэгдсэн нь орчин үеийн ертөнцийг үзэх үзлийн эргэлтийн цэг болсон юм. Одоо хэлбэлзлийн урвал 20-р зууны шинжлэх ухааны алтан санд багтаж байна.Удалгүй олон янзын хэлбэлзлийн урвалууд нээгдсэн тул бид хэд хэдэн хими хийж Белоусов-Жаботинскийн урвалыг өөрсдөө хийцгээе.Үүнийг хэрэгжүүлэхийн тулд бид бэлдэх болно. 3 шийдэл. Тэдний найруулгыг дэлгэцэн дээр харуулав. Давхар цери ба аммонийн нитратын оронд бусад церийн (IV) давстай тэнцэх хэмжээний давс хийнэ.А ба В уусмалыг хольж, минутын дараа байнга хутгаж, С уусмал нэмнэ. Бидний харж байгаагаар уусмал нь өөрийн хэмжээг өөрчилдөг. Өнгө. Гэхдээ бид үүгээр зогсохгүй. , ферроин уусмал нэмж энэ урвалыг сайжруулна. Та түүний найрлагыг дэлгэц дээр харж болно. Юу болж байгаагийн хамгийн бүрэн гүйцэд механизмыг 80 энгийн урвалын багцаар дүрсэлж болно.Эдгээр хувиргалтууд нь иймэрхүү харагдаж байна.Хэдийгээр та химич байсан ч үүнийг нэг бүрчлэн санах нь зохисгүй юм. Бид зүгээр л эмгэнэлт явдлын цар хүрээг, эс тэгвээс ийм гоо сайхныг харуулж байна.Уусмалыг байнга хутгаад байвал өнгө нь ингэж өөрчлөгддөг бөгөөд хутгахаа болих юм уу өндөр нарийн савыг энэ уусмалаар дүүргэвэл бүрэн харагдах болно. Сансар огторгуй. Мөн санаа зовоогүй хүмүүсийн хувьд бид юу болж байгааг ерөнхийд нь шинжлэх болно. Бид A ба B уусмалуудыг хольсны дараа шилэн дотор хэд хэдэн процесс явагдана. Та тэдний хариу үйлдлийг дэлгэцэн дээрээс харж болно. Эдгээр урвалууд хоорондоо өрсөлддөг. Уусмалын шар өнгө нь бромын ялгаралтаас үүдэлтэй. Бром ямар өнгөтэй вэ - та бромын тухай видеоноос харж болно. Дараа нь бром нь малоны хүчилтэй урвалд орж шар өнгө арилна.Дараа нь Церийн исэлдэлтийн урвал явагдах ба энэ нь дараах урвалаар эхэлдэг.Түүгээр ч зогсохгүй бромын хүчил тогтворгүй бөгөөд задран бромат ион үүсгэдэг ба энэ нь өмнөх урвалыг хурдасгадаг. Дашрамд хэлэхэд, цери нь энэ процесст катализатор юм.Катализатор нь урвалыг хурдасгадаг боловч урвалд өөрөө оролцдоггүй бодис юм. Хэрэв энэ урвалд цери исэлдсэн бол энэ үед анхны байдалдаа ордог.Цэрийн 3+, церий 4+ ионы концентраци байнга хэлбэлзэж байгааг харж болно. Энд бид хамгийн сүүлд шилэнд фероины уусмал нэмсэн гэдгийг санах хэрэгтэй бөгөөд энэ нь исэлдэлтийн потенциалын үнэ цэнээс хамаарч өнгө нь өөрчлөгдөж болох бөгөөд энэ нь эргээд цери 4+ ба цери 3-ын концентрацийн харьцаагаар тодорхойлогддог. + уусмал дахь ионууд.Исэлдүүлэх-багадах потенциал гэж юу вэ?Нөхөн сэргээх потенциал, бид үүнийг өөр үед авч үзэх болно. Хэрэв церийн 4+ ионы концентраци нэмэгдвэл фероинд төмрийг 2 валентаас 3 валент хүртэл исэлдүүлнэ.2 валентын төмрийн цогцолбор нь улаан, 3 валентын төмрийн цогцолбор нь цэнхэр өнгөтэй байна. Иймд янз бүрийн церийн ионуудын концентрацийн харьцаа өөрчлөгдөхөд уусмалын өнгө өөрчлөгддөг.Шилэнд өрнөж буй процессууд хоорондоо байнга өрсөлдөж байдаг тул хэлбэлзэл үүсдэг.Хэзээ нэгэн цагт бром илүү, зарим үед цэгт броматын ионууд байх ба зарим бромидын ионууд руу ороход уусмалын өнгө нь тухайн үед аль бодисын концентрациас их байхаас шалтгаална.Чуулгасан бром нь шар өнгөтэй болдог.Бром бага, бромын ион ихтэй үед. , уусмал нь цэнхэр өнгөтэй байна. Мөн бид уусмалд фероин нэмснээр энэ урвалыг өөрчилсөн бөгөөд энэ нь цэнхэр, улаан өнгийн хоорондох цери 4+ ионы агууламжаас хамаарч өнгө нь өөрчлөгддөг. Мэдээжийн хэрэг, церийн ионуудын өнгийг мартаж болохгүй. Хэрэв цери 3+ ион өнгөгүй бол цери 4+ ион нь уусмалыг шар өнгөтэй болгоно. Мөн эдгээр бүх өнгийг давхарласан тохиолдолд шийдэл нь таны харж буй бусад бүх өнгөтэй байж болно. Мэдээжийн хэрэг, танд асуулт байна - "Энэ хариу үйлдэл нь ямар практик хэрэглээтэй вэ?" Хариулт нь энгийн - байхгүй! Энэ тодорхой химийн урвалыг ашиглах дээд хэмжээ нь зөвхөн үзүүлэх зорилгоор юм. Хэсэг хугацааны дараа бусад видеон дээр бид ижил төстэй хэлбэлзлийн урвалуудыг үзэх болно. практик хэрэглээЭнэ бол бүх зүйл - бүртгүүлэх, эрхий хуруугаа өргөх, төслийг дэмжихээ бүү мартаарай, мөн найзууддаа баяртай гэж хэлэхээ мартуузай!

Нээлтийн түүх

Урвалын механизм

Жаботинский-Корзухин загвар

Белоусов-Жаботинскийн урвалын анхны загварыг 1967 онд Жаботинский, Корзухин нар систем дэх хэлбэлзлийг зөв дүрсэлсэн эмпирик харилцааны сонголтын үндсэн дээр гаргаж авсан. Энэ нь Лотка-Вольтеррагийн алдартай консерватив загварт үндэслэсэн байв.

d X 1 d t = k 1 X 1 (C − X 2) − k 0 X 1 X 3 (\displaystyle (\frac (dX_(1))(dt))=k_(1)X_(1)(C-) X_(2))-k_(0)X_(1)X_(3)) d X 2 d t = k 1 X 1 (C − X 2) − k 2 X 2 (\displaystyle (\frac (dX_(2))(dt))=k_(1)X_(1)(C-X_() 2))-k_(2)X_(2)) d X 3 d t = k 2 X 2 − k 3 X 4 (\displaystyle (\frac (dX_(3))(dt))=k_(2)X_(2)-k_(3)X_(4))

Энд X 2 (\displaystyle X_(2))= , C= 0 + 0 , X 1 (\displaystyle X_(1))- автокатализаторын концентраци; X 3 (\displaystyle X_(3)) = .

Брюсселатор

Пригожингийн санал болгосон хамгийн энгийн загвар нь хэлбэлзлийн динамиктай.

Орегонатор

Филд, Нойес нарын санал болгосон механизм нь Белоусов-Жаботинскийн урвалын зан үйлийг судлах ажилд хамгийн энгийн бөгөөд нэгэн зэрэг хамгийн алдартай нь юм.

I		A+Y		X
II		X+Y	⟶ (\displaystyle \longrightarrow)	П
III		B+X	⟶ (\displaystyle \longrightarrow)	2X+Z
IV		2 X	⟶ (\displaystyle \longrightarrow)	Q
В		З	⟶ (\displaystyle \longrightarrow)	f Y

Энгийн дифференциал тэгшитгэлийн харгалзах систем:

d [ X ] d t = k I [ A ] [ Y ] − k I I [ X ] [ Y ] + k I I I [ B ] [ X ] − k I V [ X ] 2 (\displaystyle (\frac (d[X]) )(dt))=k_(I)[A][Y]-k_(II)[X][Y]+k_(III)[B][X]-k_(IV)[X]^(2) ) d [ Y ] d t = − k I [ A ] [ Y ] − k I I [ X ] [ Y ] + f k V [ Z ] (\displaystyle (\frac (d[Y])(dt))=-k_( I)[A][Y]-k_(II)[X][Y]+fk_(V)[Z]) d [ Z ] d t = k I I I [ B ] [ X ] − k V [ Z ] (\displaystyle (\frac (d[Z])(dt))=k_(III)[B][X]-k_( V)[Z])

Энэ загвар нь туршилтаар ажиглагдсантай төстэй хамгийн энгийн хэлбэлзлийг харуулсан боловч нарийн төвөгтэй үечилсэн, эмх замбараагүй гэх мэт илүү төвөгтэй хэлбэлзлийг харуулах чадваргүй юм.

Нарийвчилсан Орегонатор

Шоуалтер, Нойес, Бар-Эли загварыг нарийн төвөгтэй үечилсэн, эмх замбараагүй урвалын зан үйлийг загварчлах зорилгоор боловсруулсан. Гэсэн хэдий ч энэ загварт эмх замбараагүй байдлыг олж авах боломжгүй байв.

1		A+Y		X+P
2		X+Y	↔ (\displaystyle \leftrightarrow)	2P
3		A+X	↔ (\displaystyle \leftrightarrow)	2 Вт
4		C+W	↔ (\displaystyle \leftrightarrow)	X+Z"
5		2 X	↔ (\displaystyle \leftrightarrow)	A+P
6		Z"	→ (\displaystyle \rightarrow)	g Y + C

Хаана A (\displaystyle A)- BrO 3 -; X (\displaystyle X)- HBrO 2; Y (\displaystyle Y)- Br − ; C (\displaystyle C)- Ce 3+; Z (\displaystyle Z)" - Ce 4+; W (\displaystyle W)- Bro 2; P (\displaystyle P)- HOBr.

Олон тооны хэлбэлзэлтэй химийн болон биохимийн урвалуудын дотроос хамгийн алдартай нь Оросын эрдэмтэн Б.П. Белоусов (1958).

Эдгээр урвалыг судлахад А.М бас асар их хувь нэмэр оруулсан. Жаботинский, тиймээс дэлхийн уран зохиолд тэдгээрийг "BZ-реакци" (Белоусов-Жаботинскийн урвал) гэж нэрлэдэг. Белоусов-Жаботинскийн урвал нь өөрийгөө зохион байгуулах үйл явцыг судлах үндсэн загвар болсон бөгөөд үүнд урвалд орж буй бодисын концентрацийн орон зайн жигд бус хуваарилалт, толбо тархах, спираль долгион болон бусад автомат долгионы процессууд бий болсон. Үүнийг дэлхийн олон зуун лабораторид янз бүрийн хэлбэрийн сав, суваг, сүвэрхэг орчин, температурын өөрчлөлт, гэрэл, цацрагийн нөлөөн дор янз бүрийн нөлөөллөөр судалж үзсэн.

B.P-ийн судалсан урвалд. Белоусовын хэлснээр гол үе шат нь броматын ионууд BrO - 3 бүхий хүчиллэг орчинд малоны хүчлийг исэлдүүлэх явдал юм. Процесс нь Ce 3+ ба Ce 4+ гэсэн хоёр хэлбэртэй церийн катализаторын оролцоотойгоор явагддаг. Бүрэн текст 1958 оны цацрагийн анагаах ухааны хураангуй эмхэтгэлийн цуглуулгад хэвлэгдсэн "Үе үе ажилладаг урвал ба түүний механизм" өгүүллийг (Белоусов 1958) номонд оруулсан болно (Филд ба Бургер 1988). B.P. өөрөө Белоусов нээсэн урвалаа дараах байдлаар тайлбарлав.

"Доорх урвал нь урвалын холимогт явагдах үед тодорхой дарааллаар эрэмблэгдсэн хэд хэдэн далд исэлдэлтийн процессууд явагддаг бөгөөд тэдгээрийн аль нэг нь бүхэл урвалын өнгөний тодорхой түр зуурын өөрчлөлтөөр үе үе илэрдэг нь гайхалтай юм. хольцыг авсан. Урвалын уусмалын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхой хэмжээгээр, зохих ерөнхий шингэрүүлэлтээр авсан тохиолдолд өнгөний ийм ээлжлэн өөрчлөлт нь өнгөгүй, шар, эсрэгээр нь тодорхойгүй хугацаагаар (нэг цаг ба түүнээс дээш) ажиглагддаг. Жишээлбэл, 10 мл усан уусмалд өнгөний тогтмол өөрчлөлтийг ажиглаж болно: нимбэгийн хүчил 2.00 г, церийн сульфат 0.16 г, калийн бромат 0.20 г, хүхрийн хүчил(1:3) 2.00 мл. Нийт 10 мл хүртэл ус хийнэ."

Броматыг иодатаар, нимбэгийн хүчилийг малоник эсвэл бромомалоны хүчлээр сольсноор үүссэн энэхүү урвалын аналогт хэлбэлзэл ба автомат долгионы процессыг ажиглаж болно. Церийн оронд бусад олон шилжилтийн металлыг катализатор болгон ашиглаж болно. Фенантролинтай нэгдэлтэй Fe ион агуулсан ферроин-ферриин системийг ихэвчлэн Fe(II) → Fe (III) шилжилтийн үед улаанаас цэнхэр хүртэл өнгө өөрчлөгддөг тул жагсаал хийхэд ашигладаг. гэх мэт органик нэгдэлХамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг малоны хүчил бол HOOCCH 2 COOH юм.

Туршилт

Битүү саванд хүчтэй хутгах үед индукцийн богино хугацааны дараа концентрацийн хэлбэлзэл ба . Туршилтын ердийн муруйг Зураг дээр үзүүлэв. 1 .

Цагаан будаа. 1.Платин электрод (а) ба бромид ионы гүйдлийг бүртгэсэн электрод (b) -аас авсан туршилтаар ажиглагдсан уншилтууд. Урвалжийн анхны концентраци: = 6.25·10 -2 М; [малоны хүчил] = 0.275 М; = 2·10 -3 M. Электрод дахь хэлбэлзлийн хамгийн их далайц нь 100 мВ бөгөөд энэ нь концентрацийн 100 дахин өөрчлөлттэй тохирч, хэлбэлзлийн хугацаа 1 минут орчим байна (Грэй, Скотт, 1994).

Хэлбэлзлийн эхлэл нь "хатуу өдөөлт" шинж чанартай байдаг. Систем нь дэд критик Андронов-Хопф салаагаар дамждаг. Платин электрод дээр бичигдсэн ионы концентрацийн хэлбэлзэл нь тогтмол далайцтай байдаг. Бромидын электрод нь далайцын өсөлтийг бүртгэдэг бөгөөд түүний хамгийн их утга нь хоёр дарааллын ионы концентрацийн зөрүүтэй тохирч, хэлбэлзлийн хэлбэр нь цаг хугацааны явцад бага зэрэг өөрчлөгддөг, хугацаа 1.5 цагийн дараа 2 минут хүртэл нэмэгддэг. Үүний дараа хэлбэлзлийн далайц аажмаар буурч, жигд бус болж, маш удаан алга болдог.

Ажиглагдсан үйл явцын анхны загварыг А.М.Жаботинский санал болгосон. Түүний авч үзсэн урвалын мөчлөг нь хоёр үе шатаас бүрдэнэ. Эхний үе шат (I) нь гурвалсан цериумыг броматаар исэлдүүлэх явдал юм.

Хоёрдахь үе шат (II) нь дөрвөн валент цериумыг малоны хүчлээр бууруулах явдал юм.

I үе шатанд үүссэн броматыг бууруулах бүтээгдэхүүнүүд нь бромидын MC. Үүссэн МК-ийн бромо деривативууд нь ялгарснаар устдаг. Бромид нь хүчтэй урвал дарангуйлагч юм. Өөрөө хэлбэлзэх урвалын схемийг чанарын хувьд дараах байдлаар тодорхойлж болно. Системд ионууд байг. Тэд I урвалын Y төрлийн харилцан үйлчлэлцдэг формацийг (II үе шат) хурдасгаж, системээс хасдаг. Хэрэв концентраци хангалттай өндөр байвал I урвал бүрэн хаагдсан байна. II урвалын үр дүнд ионы концентраци босго утга хүртэл буурахад концентраци буурч, улмаар I урвалын бөглөрөл арилна. I урвалын хурд нэмэгдэж, концентраци нэмэгддэг. Дээд босго утгад хүрсэн үед концентраци нь бас их утгад хүрдэг бөгөөд энэ нь дахин I урвалыг блоклоход хүргэдэг. Гэх мэт (Зураг 2).

Цагаан будаа. 2.Малоны хүчил (MA) исэлдэлтийн автокаталитик урвалын схем.

Орон нутгийн загварууд. Цаг хугацаа өнгөрөхөд урвалжийн концентрацийн зан байдал. Жаботинскийн загвар

Процессыг тодорхойлохын тулд В.М.Жаботинскийн санал болгосон загвар (Жаботинский, 1974) нь гурван хувьсагчийг агуулдаг: ионы концентраци ( x), I шатны автокатализаторын концентраци нь броматыг гипобромит болгон бууруулах завсрын бүтээгдэхүүн юм ( y) ба I шатны дарангуйлагч бромидын концентраци ( z).

Процессын диаграммыг дараах байдлаар үзүүлэв.

Уг загвар нь церийн ионы нийт концентрацийг харгалзан үздэг тогтмол утга: + = -тай. Автокаталитик урвалын хурд нь концентрацтай пропорциональ байна гэж үздэг. Хэмжээгүй концентрацийн загвар нь дараах хэлбэртэй байна.

Хаана к 1 = к 1 - к 3 ба гишүүн к 6 (к 7 y - к 8) 2 xбосго утгыг авахаар эмпирик байдлаар сонгосон xзагвар дахь туршилтын утгатай тохирч байна.

Урвалын давтамжийн шатлалыг харгалзан үзэх нь бидэнд солих боломжийг олгодог дифференциал тэгшитгэлхувьсагчийн хувьд zалгебрийн ба хэмжээсгүй хувьсагчдыг оруулсны дараа хоёр тэгшитгэлийн системд хүрнэ:

Тэгшитгэлд (2) ε нь жижиг параметр тул чичиргээний хэлбэр нь амралт юм. Системийн үе шатны зургийг Зураг дээр үзүүлэв. 3а. Зураг дээр. Зураг 3b-д Ce 4+ ионы хэмжээсгүй концентрацид харгалзах хувьсах х хэмжигдэхүүний хэлбэлзлийг харуулав.

Цагаан будаа. 3. a - системийн фазын зураг (2). Тасархай шугам нь хоосон изоклиныг, зузаан шугам нь хязгаарын мөчлөгийг заана. x- Ce 4+ ионы хэмжээсгүй концентраци. y- хэмжээсгүй автокатализаторын концентраци нь хурдан хувьсагч юм. b - Ce 4+ ионы концентрацийн кинетик - сулрах чичиргээ. Н, М- хамгийн жижиг ба хамгийн өндөр үнэ цэнэхувьсагч, Т 1 , Т 2 - Ce 4+ ионы концентраци нэмэгдэх, буурах хугацаа. Т- хэлбэлзлийн үе (Жаботинский, 1974)

Белоусов-Жаботинскийн систем дэх орон зайн цаг хугацааны дэглэмүүд

Жаботинскийн загварын сул тал нь хувьсагч байгаа явдал юм y- ямар ч бодиттой тохирохгүй "автокатализатор" химийн нэгдэл. Дараа нь BZ урвалын механизмыг тайлбарлах хэд хэдэн загварыг санал болгосон. Эдгээрээс хамгийн алдартай нь Field, Koros et al. 1972 санал болгосон урвалын схем бөгөөд долоон завсрын бодис бүхий 10 урвалаас бүрддэг. Хожим нь Field and Noyes (Field. and Noyes 1974) илүү энгийн схемийг санал болгосон бөгөөд үүнийг боловсруулсан Орегон (АНУ) их сургуулийн нэрээр "орегонатор" гэж нэрлэдэг. Урвалын схем дараах байдалтай байна.

Энд A, B нь анхны урвалжууд, P, Q нь бүтээгдэхүүнүүд, X, Y, Z нь завсрын нэгдлүүд: HBrO 2 - бромид, Br - бромидын ион, Ce 4+.

Анхны урвалжуудын концентрацийг загварт тогтмол гэж үзнэ. Урвалжуудын концентрацид тохирох хувьсагчдыг жижиг үсгээр тэмдэглэж, массын үйл ажиллагааны хуулийн дагуу тэдгээрийн өөрчлөлтийн тэгшитгэлийг бичье.

Шууд урвалын хурдны тогтмолуудын тоон утгыг зохиогчид туршилтын өгөгдлөөр тооцоолсон. Тэдний утга:

[A] = [B] = 0.06 М; к 1 = 1.34 М/с, к 2 = 1.6·10 9 М/с, к 3 = 8·10 3 М/с, к 4 = 4·10 7 М/с (5) Стихиометрийн хүчин зүйл еба тогтмол к 5, урвалжийн хэрэглээтэй холбоотой параметрүүд өөр өөр байсан.

Oregonator загварыг бичих хэмжээсгүй хэлбэр нь дараах хэлбэртэй байна.

Хэмжээгүй концентраци энд байна: x - , y - , z- металлын ионы концентраци, параметр е 0 мужид авч үзнэ< е< 2 (Field and Noyes, 1974).

Систем (6) нь тэг хөдөлгөөнгүй төлөвтэй байж болно:

Энэ нь үргэлж тогтворгүй бөгөөд нэг эерэг хөдөлгөөнгүй төлөв:

Энэхүү хөдөлгөөнгүй төлөв байдлын тогтвортой байдлын шинжилгээ (Field and Noyes, 1974) нь шийдэл (8) тогтвортой байдлаа алддаг бүс нутгийг олох боломжийг бидэнд олгосон. Параметрийн хавтгайд зориулсан системийн салаалсан диаграмм е,к 5-г Зураг дээр үзүүлэв. 4 a, Зураг дээр. Зураг 4 b хувьсагчийн хэлбэлзлийн хэлбэрийг харуулав. Параметрийн утгыг зургийн тайлбарт өгсөн болно.

Цагаан будаа. 4. a нь Oregonator загварын (17.4, 17.6) эерэг суурин уусмалын (17.8) тогтвортой байдлын (A) ба тогтворгүй байдлын (B) муж юм. b - хувьсагчийн өндөр далайцтай хэлбэлзэл x. Параметрийн утга: с= 77.27, q= 8.375·10 -6, w= 0.161 к 5 (Field and Noyes 1974).

Систем дэх параметрүүдийн хамаарал нь хувьсагчдын өөрчлөлтийн шинж чанарын үе шатлалтай байдаг. Зураг дээрээс. 4b мөн үүнийг харуулж байна x- дифференциал тэгшитгэлийг алгебрийн тэгшитгэлээр сольж болох хурдан хувьсагч. (6) системийн эхний тэгшитгэлийн баруун талыг тэгтэй тэнцүүлэхдээ бид дараахь зүйлийг олж авна.

(9) тэгшитгэлээс бид олж авна xфункц болгон y:

(6) системийн хоёр ба гурав дахь тэгшитгэлд (10) илэрхийллийг орлуулснаар бид хоёр тэгшитгэлээс багасгасан "орегонатор" загварыг олж авна.

Систем (11) нь тогтвортой, том далайцтай хязгаарын мөчлөгтэй бөгөөд түүний дотор тогтворгүй, бага далайцтай хязгаарын мөчлөг байдаг (Rinzel and Troy, 1982).

Яг ийм (эсвэл үүнтэй төстэй) хэлбэрээр Field-Noyes тэгшитгэлийн системийг олон зохиогчид урвалын тархалтын төрлийн тархсан системийн орон нутгийн элемент болгон судалжээ. Туршилтанд BZ урвалыг ажиглах боломжтой учраас янз бүрийн төрөлавтомат долгионы горимууд, загварууд нь системийн параметрүүдэд үзүүлэх янз бүрийн төрлийн нөлөөллийг дуурайлган (жишээлбэл, үе үе), горимуудыг хоёр хэмжээст ба гурван хэмжээст системд янз бүрийн хил хязгаартай үед авч үзсэн.

Зураг дээр. Зураг 5 (a, b, c, d) нь Белоусов-Жаботинскийн урвалын үед Петрийн тавагны гадаргуу дээрх янз бүрийн төрлийн дэглэмийн цаг хугацааны хөгжлийн дарааллыг харуулав. Хэрэв системийн орон нутгийн элемент нь хэлбэлзлийн шинж чанартай байдаг нь мэдэгдэж байна. тархсан системтэргүүлэх төвүүд (a), спираль долгион (в), нарийн төвөгтэй орон зайн цаг хугацааны хуваарилалтыг (b, d) харуулж чадна.

Цагаан будаа. 5.Белоусов-Жаботинскийн урвал дахь орон зайн янз бүрийн горимууд. Цуврал тоо (a-d) бүр цаг хугацааны явцад үйл явцын дараалсан хөгжлийг харуулдаг (Жаботинский, 1975)

Гадны нөлөөллийн тусламжтайгаар эдгээр цогц бүтцийг цаг хугацаа, орон зайд хөгжүүлэхэд нөлөөлөх боломжтой юу гэсэн асуулт гарч ирнэ. Үр нөлөө нь эцсийн болон завсрын бодисын урвалын бөмбөрцөгт орох хурдыг өөрчлөх, тогтмол ба үечилсэн гэрэлтүүлгийн янз бүрийн горим, өндөр энергитэй бөөмс бүхий цацраг идэвхт цацрагаас бүрдэнэ. Ийм судалгаа практик ач холбогдолтой. Эдгээр нь автомат долгионы үйл ажиллагааг хянах арга замыг олох боломжийг олгодог бөгөөд зүрхний идэвхтэй эдэд спираль долгионы нөлөөллийн горимыг хайхад тусалдаг бөгөөд энэ нь ялзрал нь фибрилляцид хүргэдэг. Үнэн хэрэгтээ, идэвхтэй мэдээллийн хэрэгслийн анхны аксиоматик загваруудад аль хэдийн (18-р лекцийг үз) хэрэв орчинд спираль долгион байгаа бол түүний "үзүүр" нь идэвхтэй бүсийн хил рүү гарах нь сулрахад хүргэдэг болохыг олж мэдсэн. ийм давалгаа (Ivanitsky, Krinsky et al. 1978). Белоусов-Жаботинскийн урвал нь долгионы динамикийн хяналтыг судлах сайн туршилтын загварыг өгдөг.

Өөр өөр шинж чанартай нөлөөг судлахдаа BZ урвалын өөр өөр өөрчлөлтийг ашигладаг. Циклотроны өндөр энергитэй α-бөөмийн нөлөөг Ce 4+ нэгдлүүдийн оронд фенантролин (фен)-тэй хоёр валент төмрийн Fe(II)-ийн нийлмэл ферроиныг ашигладаг систем дээр судалж байна. Уусмалыг хялгасан судсанд цацах үед хоёр хавтгай долгион-д хуваагддаг эсрэг чиглэлүүдцацрагийн төвөөс. Уусмалыг Петрийн аяганд цацах үед уусмалын цацрагийн хэсэгт төвийг нь харуулсан концентрацийн долгион гарч ирнэ. Бүх урвалын эзэлхүүний нийт цацрагийн нөлөөн дор авто долгионы үйл явц бүрэн устах нь ажиглагдаж байна (Лебедев, Приселкова нар 2005).

Туршилтын боломжийн үүднээс авч үзвэл, гэрлийн нөлөөллийн янз бүрийн протоколуудыг ашиглах, бүх урвалын систем эсвэл түүний хэсгийг тогтмол гэрэлтүүлэх, янз бүрийн эрчимтэй тогтмол гэрэлтүүлэх, үе үе гэрэлтүүлэг гэх мэтийг ашиглах нь ялангуяа тохиромжтой. Гэрлийн нөлөөг ашиглан хяналт тавих боломжтой болно. гэрэл мэдрэмтгий Ru ионуудыг урвалын катализатор болгон ашиглах үед bpy) 3 2+ . Ерөнхийдөө урвалыг силикон гель нимгэн давхаргаар дүүргэсэн Петрийн аяганд хийж, түүнд BZ урвал явагдахад шаардлагатай урвалжуудыг нэмдэг. Ийм системд дивергент спираль долгион ажиглагдах боловч нимгэн лазер туяаны үйлчлэл нь урд талдаа тасарч, хоёр спираль долгион үүсэхэд хүргэдэг (Зураг 6) (Muller, Plesser et al. 1986; Muller, Markus. болон бусад. 1988).

Цагаан будаа. 6.Белоусов-Жаботинскийн урвалын орчин, эсийн хэмжээ 9 квадрат метр нимгэн давхаргад спираль долгион. мм. (Muller, Plesser et al. 1986)

Спираль долгионы үзүүрийн траекторийн хяналт

Лабораторид проф. Стефан Мюллер (ХБНГУ-ын Магдебургийн их сургууль) нэгэн долгионы үзүүрийг Петрийн тавагны хилээс цааш сунгаж, улмаар нэг спираль долгионы хувьслыг ажиглах боломжийг олгодог техникийг боловсруулсан. зөвлөгөө) нарийн төвөгтэй орон зайн хөдөлгөөнийг хийдэг, замнал нь гэрэлтүүлгийн горимоос хамаардаг (Грилл, Зыков нар, 1995).

Цагаан будаа. 7.Гэрэл мэдрэмтгий BZ урвалын туршилтаар олж авсан хоёр төрлийн спираль долгионы үзүүрийн траектор. Гэмтээгүй траекторийн төвөөс (тасархай шугам) хэмжилтийн цэг хүртэлх зай (хөндлөн) a - 0.49 мм, b - 0.57 мм (Грилл нар, 1995)

Тогтмол гэрэлтүүлгийн дор үзүүр нь дөрвөн "дэлбээ" бүхий циклоидыг дүрсэлдэг (Зураг 7, тасархай шугам). Спираль долгионы үзүүрийн замд гэрлийн импульсийн нөлөөг судалсан. Долгионы фронт нь тодорхой цэгт (7-р зурагт загалмайгаар тэмдэглэгдсэн) хүрэх үед эсвэл тодорхой заасан сааталтайгаар импульсийг нийлүүлдэг.

Хоёр төрлийн дэглэм ажиглагдсан. "Хэмжилтийн цэг" нь тасалдаагүй траекторийн төвд ойрхон байсан тохиолдолд хэсэг хугацааны дараа үзүүрийн хөдөлгөөн нь "хэмжилтийн цэг" дээр төвтэй асимптотик траектори руу шилжсэн бол түүний байрлал хоорондын зай үзүүр ба хэмжилтийн цэг нь циклоидын гогцооны хэмжээнээс хэтрээгүй (Зураг 7а). Санал хүсэлт байгаа нь синхрончлолд хүргэсэн - импульсийн гэрлийн нөлөөллийн хугацааг спираль долгионы үзүүр нь циклоидын нэг гогцоог дүрсэлсэн цагтай тэнцүү байна.

Хэмжилтийн цэг нь тасалдаагүй траекторийн төвөөс харьцангуй хол байх тохиолдолд спираль үзүүр нь том радиустай тойргийн дагуу 4 дэлбээнтэй циклоидын шилжилт шиг хэлбэртэй траекторийг дүрсэлсэн бөгөөд түүний төв нь дахин байрладаг. "хэмжих цэг" дээр. Хэмжилтийн цэгийн жижиг шилжилтийн хувьд хоёулаа хоёулаа тогтвортой байсан, өөрөөр хэлбэл тэд татагч юм. Хэмжилтийн цэгээр долгион өнгөрөх мөчтэй харьцуулахад гэрлийн импульс тодорхой хэмжээгээр саатсан тохиолдолд ижил төстэй үр дүн гарна. Циклоид хөдөлж буй "их тойрог" -ын радиус нь саатлын хугацаа нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.

Тогтмол гэрэлтүүлгийн үе үе модуляци хийснээр долгионы үзүүрийн хөдөлгөөн ба шилжилт хөдөлгөөн синхрончлол ажиглагдаж байна (Зураг 7а). Процессыг математикийн хувьд тайлбарлахын тулд загварыг ашигласан (Zykov, Steinbock et al., 1994):

Энд хувьсагчид байна у, vТэгээд w HBrO 2, катализатор ба бромидын концентрацитай тохирч байна. Гишүүн ø Гурав дахь тэгшитгэлд Br - ионуудын гэрлийн өдөөгдсөн урсгалыг тусгана. е, q- хэмжээсгүй параметрүүд. Хувь хүний ​​урвалын хурдны тогтмолуудын үнэлгээ нь систем дэх үйл явцын цаг хугацааны шатлал байгааг харуулж байна.

έ <<ε<<1. (13)

Энэхүү тэгш бус байдлын биелэлт нь бромидын концентрацийг тооцоолох боломжийг бидэнд олгодог w“Маш хурдан хувьсагч”, энэ хувьсагчийн тэгшитгэлийн баруун талыг тэгтэй тэнцүүлж, удаашралтай хувьсагчдын концентрацийн хувьд түүний хагас суурин утгын илэрхийлэлийг ол:

Энэ илэрхийллийг (12) системийн эхний ба хоёр дахь тэгшитгэлд орлуулж, урвалжуудын тархалтыг харгалзан бид ийм өөрчлөгдсөн "орегонатор" загварт урвалын тархалтын төрлийн системийг олж авна.

Энд хувьсагчид байна уТэгээд v HBrO 2 ба катализаторын концентрацид тохирно.

С.Мюллер, В.Зыков нарын бүлгийн (Zykov, Steinbock et al. 1994; Grill, Zykov et al. 1995) бүтээлүүдэд (15) системийг ашиглан системийн параметрүүдийг загвар дээр судалсан. туршилтанд ажиглагдсан горимуудыг хуулбарласан (Зураг 8).

Цагаан будаа. 8.Спираль долгионы үзүүрийн траекторийг загвар (15) ашиглан A = 0.01 нөлөөллийн далайц ба гэрлийн импульсийн "хяналтын гогцоо" дахь саатлын τ өөр өөр утгыг ашиглан тооцоолсон. a - τ = 0.8; b - τ = 1.5 (Grill, Zykov et al., 1995).

Цагаан будаа. 9.Параметрийн гармоник модуляцын янз бүрийн үе дэх загвар (15) дээр тооцоолох туршилтын явцад олж авсан спираль долгионы үзүүрийн траекторын төрлүүд ø гэрэлд мэдрэмтгий. Абсцисса тэнхлэг нь модуляцын үеийг, ордны тэнхлэг нь модуляцын далайцыг харуулдаг. Цэгтэй шугамууд нь системийн байгалийн хэлбэлзлийн давтамжийг цохилтын давтамжаар резонансын "барьж авах" бүс нутгийн хил хязгаарыг заана. би бол- спираль долгионы үзүүрийг тодорхойлсон гогцоонуудын тоог гэрлийн нөлөөллийн модуляцын үеийн тоонд харьцуулсан харьцаа. T 0 нь гадны нөлөө байхгүй үед спираль үзүүрийн эргэлтийн дотоод үе юм (Зыков, Стейнбок нар, 1994).

Энэхүү загвар нь янз бүрийн далайц, үечилсэн гэрлийн модуляцын давтамж дахь спираль долгионы үзүүрийн үйл ажиллагааны боломжит горимуудыг судлах боломжийг олгодог. Замын төрлүүдийн ерөнхий дүр зургийг Зураг дээр нэгтгэн үзүүлэв. 9, энэ төрлийн системийн ерөнхий онолыг В.И. Арнольд, энэ төрлийн зан үйл ажиглагдаж буй газруудын графикуудыг "Арнольдын хэлүүд" гэж нэрлэдэг.

Белоусов-Жаботинскийн урвалын автомат долгионы процессын загвар судалгаа нь тархи, зүрх зэрэг чухал эрхтнүүдийн авто долгионы үйл явцыг хянах боломжийг судлахад чухал хувь нэмэр оруулсан. Дараагийн судалгаагаар энэ урвалыг ашиглан спираль долгион үүсэх зэрэг олон янзын үйл явцыг дуурайлган хийх боломжтой болохыг харуулсан - зүрх судасны эмч нарын нэр томъёогоор - миокардид харагдах байдал нь фибрилляци, янз бүрийн үрэвсэлтэй холбоотой байдаг. хэм алдагдал - аюултай зүрхний өвчин (Зураг 10)

Цагаан будаа. 10.Нохойн ховдол дахь гурван хэмжээст эргэдэг эргүүлэг (дахин оролт) (a, b), загвар (Алиев ба Панфилов 1996), Белоусов-Жаботинскийн урвал, туршилт (в, г) (Алиев, 1994). Гурван хэмжээст загвар дахь эргэлтийн нарийн төвөгтэй хэлбэр нь ховдолын орчны нарийн төвөгтэй геометр ба анизотропиас үүсдэг.

BZ-ийн урвалын туршилтын болон онолын судалгаа хагас зуу гаруй хугацаанд үргэлжилж байна. Янз бүрийн төрлийн задралын бүтэц, хэлбэлзэлтэй тогтсон бөөгнөрөл, тогтсон долгион, орон нутгийн бүтэц болон бусад олон зүйлийг туршилтаар судалдаг. Энэ чиглэлийн шинжлэх ухааны өнөөгийн байдлыг Владимир Карлович Ванагийн монографи (IKI-RKhD, 2008 онд хэвлэсэн) тусгаж өгсөн бөгөөд энэ нь Белоусовын ажиглалтын сансрын-цаг хугацааны гайхалтай бүтцийг хэрэгжүүлэх програм хангамж, жишээнүүд бүхий CD-ийн хамт хавсаргасан болно. -Жаботинскийн урвал ба ижил төстэй системүүд.

Уран зохиол

Алиев Р.Р. болон Панфилов А.В. Зүрхний өдөөлтийг хоёр хувьсах энгийн загвар, Chaos. Шийдэл ба Фрактал, 7(3), 293-301, 1996

Талбай R., J., E. Koros, et al. Химийн систем дэх хэлбэлзэл. 2-р хэсэг. Бром-цери-малоны хүчлийн систем дэх түр зуурын хэлбэлзлийг нарийвчлан шинжлэх. Ж.Ам. Че. Соц. 94, 8649-8664, 1972 он

Талбай Р.Ж. болон Noyes R.M. Химийн систем дэх хэлбэлзэл. 4-р хэсэг. Бодит химийн урвалын загварт циклийн зан үйлийг хязгаарлах. J. Chem. Физик. 60, 1877-1944, 1974 он

Саарал П., Скотт С. Химийн хэлбэлзэл ба тогтворгүй байдал. Шугаман бус химийн кинетик/Хими судлалын олон улсын цуврал монографи. v. 21. Кларендон Пресс, Оксфорд, 1994 он

Grill S., Zykov V.S., et al. Эргэлтийн спираль долгионы санал хүсэлтийн хяналттай динамик. Физик тойм захидал 75(18), 3368-3371, 1995

Muller S.C., T. Plesser, et al.. "Хоёр хэмжээст спектрофотометр ба химийн хэв маягийн псевд-өнгөт дүрслэл." Натурвис. 73>, 165-179, 1986

Muller, S., M. Markus, et al.. Хими, математикийн динамик хэв маяг үүсэх. Дортмунд, Макс-Планкийн хүрээлэн. 1988 он

Zykov V.S., O. Steinbock, нар. "Спираль долгионы гаднах хүч." Эмх замбараагүй байдал 4(3), 509-516, 1994

Алиев Р.Р. Зүрхний цахилгаан үйл ажиллагааг компьютер дээр симуляци хийх. Бямба гарагт. Компьютерийн шинжлэх ухааны толинд анагаах ухаан. P. 81-100, М., Наука, 2008

Белоусов Б.П. Үе үе үйлчилдэг урвал ба түүний механизм. 1958 оны цацрагийн анагаах ухааны талаархи хураангуйн цуглуулга. М., х. 145, 1958

Ванаг В.К. Урвалын задралын систем дэх задралын бүтэц. Эд. IKI-RHD. М.-Ижевск, 2008 он

Жаботинский A. M. "Баяжуулалтын өөрөө хэлбэлзэл." М., Наука, 1974

Жаботинский A. M., Otmer H., Field R. Химийн систем дэх хэлбэлзэл ба хөдөлгөөнт долгион. М., Мир, 1988

Иваницкий Г.Р., Кринский В.И., Селков Е.Е.. Эсийн математик биофизик. М., Наука, 1978

Лебедев В.М., Приселкова А.Б., бусад.. "30 МэВ энергитэй альфа бөөмсийн цацрагийн нөлөөн дор Белоусов-Жаботинскийн урвалын тэргүүлэх төвүүдийг эхлүүлэх." Preprint SINP MSU 31.797: 1-14. 2005)

Field, R., & Burger, M. (Edits.). Химийн систем дэх хэлбэлзэл ба хөдөлгөөнт долгион. М., Мир, 1988

Сэдэв 2

MN-12: Марина Макарова, Юрий Лихачев, Иван Короткевич, Наталья Куцан, Екатерина Костюченкова, Ермовский Velor.

Үзэл баримтлалыг өг

Үзэл баримтлалыг өг

Энтропи

Мэдээлэл

Системийн шинжилгээний үндэс

Систем, системийг хуваарилах дүрэм

Системийн төрлүүд:

Нэг төрлийн - гетероген

Нээлттэй - хаалттай

Тэнцвэр - тэнцвэргүй байдал.

Термодинамикийн хоёр дахь хууль, түүний термодинамик, сансар судлал, философийн байр сууринаас тайлбар.

Энтропи нь молекулын эмгэгийн хэмжүүр юм

Термодинамикийн хоёрдугаар хуулийн статистик шинж чанар

Термодинамикийн хоёр дахь хууль нь бүтцийг эмх замбараагүй болгох, устгах зарчим юм

Дэлхийн хувьслын дүр зургийн гол парадокс: энтропийн ерөнхий өсөлтийн фон дахь хувьслын загвар.

Нээлттэй системийн энтропи: систем дэх энтропи үйлдвэрлэл, энтропи дотогшоо гадагш урсдаг

Амьдралын термодинамик: хүрээлэн буй орчноос дэг журмыг гаргаж авах

Нээлттэй систем болох дэлхийн термодинамик

Амьд организм яагаад тэнцвэргүй нээлттэй систем байдгийг тайлбарла.

Үзэл баримтлалыг өг

Шугаман бус байдал

Бифуркаци

Үзэл баримтлалыг өг

хэлбэлзэл

Өөрийгөө зохион байгуулах

Эмх замбараагүй систем гэж юу вэ

Татлагчийн тухай ойлголтыг өг

Хамгийн энгийн систем дэх өөрийгөө зохион байгуулах жишээ: лазерын цацраг, Бенард эс, Белоусов-Жаботинскийн урвал, спираль долгион.

Өөрийгөө зохион байгуулах үзэгдэл яагаад зөвхөн нээлттэй, тэнцвэргүй системд боломжтой байдаг вэ? Өөрийгөө зохион байгуулахын мөн чанар. Шинэ дэг журам бий болсон нээлттэй тэнцвэргүй тогтолцооны хөгжлийн үйл явцын үе шатуудыг тодорхойлж, диаграммыг байгуул.

Өөрийгөө зохион байгуулах онолыг яагаад янз бүрийн шинжлэх ухаанд (физик, хими, биологи, эдийн засаг, улс төр, сэтгэл судлал ...) ашигладаг вэ?

Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны зохион байгуулалтын зарчим.

1. Асуудалнь квантлагдсан талбаруудын багц бөгөөд тэдгээрийн квант нь энгийн бөөмс (Бабаназарова О.В. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. 1-р хэсэг: заавар/ Ярославль муж. их сургууль. Ярославль, 2000)

Асуудал- энэ бол жинтэй бүх зүйл, орон зайг эзэлдэг бүх зүйл эсвэл дэлхийн бүх зүйл (чулуу, мод, агаар гэх мэт); материаллаг байдал, бие махбодь, мэдрэмжид хамаарах бүх зүйл гэсэн ерөнхий хийсвэр ойлголт: оюун санааны (сэтгэцийн болон ёс суртахууны) эсрэг тал (Владимир Далын амьд агуу орос хэлний тайлбар толь).

Асуудал- энэ бол өөрчлөгддөг, мэдрэхүйгээр мэдрэгддэг физик үзэгдлүүдийн үндэс суурь болох мөнх бус, өөрчлөгддөггүй, байнга үлддэг зүйл юм (Брокхаус ба Эфроны жижиг нэвтэрхий толь бичиг).

Эрчим хүч- (Грекээс Energyeia - үйл ажиллагаа) - механик, дулааны, цахилгаан соронзон, химийн, таталцлын, цөмийн хэлбэрийн янз бүрийн төрлийн хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийн хэмжүүр (Горелов А.А. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. - М.: Төв, 2002). 76-р тал).

Эрчим хүч- скаляр физик хэмжигдэхүүн бөгөөд энэ нь материйн хөдөлгөөний янз бүрийн хэлбэрийн нэгдсэн хэмжүүр бөгөөд материйн хөдөлгөөний нэг хэлбэрээс нөгөө хэлбэрт шилжих шилжилтийн хэмжүүр юм (Байгалийн шинжлэх ухааны толь бичиг. Glossary.ru).

Эрчим хүч- бүх төрлийн материйн хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийн ерөнхий тоон хэмжүүр (Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь).

2. Энтропи- энэ бол тогтолцооны эмх замбараагүй байдал, эмх замбараагүй байдлын хэмжүүр юм (Горелов А.А. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. - М.: Төв, 2002. 75-р тал).

Мэдээлэл– (Латин хэлнээс informatio – танилцах, тайлбарлах) нь системийн зохион байгуулалтын хэмжүүр юм (Горелов А.А. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. – М.: Центр, 2002. х. 75).

3. Систем- хэсгүүдээс бүрдэх бүхэл бүтэн; энэ нь ямар нэгэн салшгүй нэгдмэл байдлыг бүрдүүлдэг харилцан уялдаатай элементүүдийн цуглуулга юм.

Системийн хуваарилалтын дүрэм:

Зорилго тавих;

Тухайн шинжилгээний түвшинд хуваагдашгүй гэж үздэг элементүүдийг тодорхойлох;

Элементүүдийн хоорондын холболтыг тодорхойлох;

Элементүүд харилцан үйлчилж, бүрэн бүтэн байдлыг бий болгодог найрлагын хуулиудыг ойлгох.

4. Системийн төрлүүд:

I 1) Нэг төрлийн- ижил элементүүдийг агуулсан системүүд;

2) Гетероген - бүрдүүлэгч элементүүд нь өөр өөр шинж чанартай системүүд.

II 1) Нээлттэй- энерги, мэдээлэл, бодис солилцдог систем;

2) Хаалттай– гаднаас эрчим хүч авдаггүй системүүд.

III1 ) Тэнцвэр- нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих үед эрчим хүчний урсгалыг шаарддаг систем; энэ шилжилтийг хийх үед систем нь нэмэлт энерги, бодис, мэдээллийн урсгалгүйгээр нэлээд удаан хугацаанд төлөвөө хадгалах боломжтой;

2) Тэнцвэргүй байдалЭрчим хүчний нэг хэсэг нь байнга сарнидаг тул нарийн төвөгтэй байдлаа хадгалахын тулд эрчим хүч, бодис, мэдээллийн байнгын урсгалыг шаарддаг системүүд.

(Горелов А.А. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. - М.: Төв, 2002. 72-83 тал).

5. Байгалийн үйл явц нь тэнцвэрт байдалд (механик, дулааны болон бусад) хүрэх системд үргэлж чиглэгддэг. Энэ үзэгдэл тусгагдсан байдаг термодинамикийн хоёр дахь хууль, энэ нь дулааны цахилгаан машинуудын ажиллагааг шинжлэхэд чухал ач холбогдолтой юм. Энэ хуулийн дагуу, тухайлбал, дулаан нь зөвхөн өндөр температуртай биеэс бага температуртай бие рүү аяндаа шилжиж болно. Урвуу үйл явцыг хэрэгжүүлэхийн тулд зарим ажлыг зарцуулах шаардлагатай. Хэд хэдэн байдагтэнцүүТермодинамикийн хоёрдугаар хуулийн томъёолол:

Клаузиусын постулат:"Үйл явц боломжгүй бөгөөд үүний цорын ганц үр дүн нь дулааныг хүйтэн биеэс илүү халуун руу шилжүүлэх явдал юм."(энэ үйл явцыг гэж нэрлэдэг Клаузиусын үйл явц).

Томсоны постулат:"Дулааны усан санг хөргөх замаар ажил үйлдвэрлэх цорын ганц үр дүн нь дугуй хэлбэртэй процесс боломжгүй юм."(энэ үйл явцыг гэж нэрлэдэг Томсон процесс).

Термодинамикийн үүднээс авч үзвэл энэ хуулийг дараах байдлаар тайлбарлаж болно. 1) дулааныг хүйтэн эх үүсвэрээс халуун руу шилжүүлэх нь ажлын өртөггүйгээр боломжгүй юм;

2) ажил гүйцэтгэдэг, үүний дагуу дулааны санг хөргөдөг үе үе ажилладаг машин барих боломжгүй;

3) байгаль нь магадлал багатай байдлаас илүү магадлалтай руу шилжихийг эрмэлздэг.

Өөрөөр хэлбэл, термодинамикийн хоёрдугаар хууль нь хоёр дахь төрлийн мөнхийн хөдөлгөөнт машин гэгдэхийг хориглож, биеийн бүх дотоод энергийг ашигтай ажилд хувиргах боломжгүй гэдгийг харуулж байна.

Сансар судлалын үүднээс энэ хуулийг дараах байдлаар тайлбарлаж болно.

Хэрэв бидний орчлон ертөнц тусгаарлагдсан (хаалттай) систем бол бусад системүүдтэй энерги солилцох боломжгүй юм. Эрдэмтдийн хэн нь ч манай ертөнц бол тусгаарлагдсан систем гэдэгт эргэлзээгүй боловч термодинамикийн хоёр дахь хуулийн дагуу бүх төрлийн энерги нь эцэстээ дулаан болж хувирах ёстой бөгөөд энэ нь систем даяар жигд тархах болно, өөрөөр хэлбэл Орчлон ертөнц ирэх болно. дулааны тэнцвэрт байдал, түүний доторх бүх макроскопийн хөдөлгөөн зогсох болно. гэж нэрлэгддэг орчлон ертөнцийн халуун үхэл. Олон хүмүүс энэ зөрчилдөөнийг шийдвэрлэх гэж оролдсон. Энэхүү дүгнэлтийг Орчлон ертөнцийн хязгааргүй оршин тогтнохтой нийцүүлэхийн тулд Больцманн хоёр дахь хуулийн статистик шинж чанараас шалтгаалан энэ нь үнэн зөв биш гэж үзсэн. Орчлон ертөнцийн нэлээд том бүс нутагт хэлбэлзэл үүсч, энтропи буурчээ. Хэдийгээр энэ үзэгдэл туйлын ховор боловч Орчлон ертөнцийн хязгааргүйн улмаас бид үүнийг хүлээх хязгааргүй их цаг хугацаатай байдаг. Орчлон ертөнцийн хувьслын тухай ярианаас харахад таталцлын сөрөг энергийг эдгээр бодолд аваагүй тул Орчлон ертөнцийн тэлэлт хараахан мэдэгдээгүй байна. Эрчим хүчний хэмнэлтийн хуулийг зөрчихгүйгээр таталцлын сөрөг энергийг харгалзан үзвэл энергийн эерэг хэсэг нэмэгдэж, энтропи нэмэгдэхэд хүргэдэг. Энэ нь Орчлон ертөнц дэх үйл явцыг бүдгэрүүлэхэд хүргэдэггүй.

Философийн үүднээс авч үзвэл энэ хуулийг дараах байдлаар тайлбарлаж болно.

Эмх замбараагүй байдал хэзээ ч, ямар ч тохиолдолд эмх замбараагүй байдлаас гарч чадахгүй. Өөрөөр хэлбэл аливаа тогтолцооны аяндаа хүндрэл үүсэх боломжгүй юм.

Кириллин В.А. Техникийн термодинамик: Их дээд сургуулиудад зориулсан сурах бичиг. - 4-р хэвлэл, шинэчилсэн. - М.: Энергоатомиздат, 1983.

6. Дулааныг ажил болгон хувиргах, дулааныг дулаан болгон хувиргах хоорондын зөрүү нь байгаль дээрх бодит үйл явцын нэг талыг барьсан чиг хандлагад хүргэдэг бөгөөд энэ нь термодинамикийн хоёр дахь хуулийн физик утгыг бодит үйл явцын оршин тогтнох, нэмэгдүүлэх тухай хуульд тусгасан болно. гэж нэрлэдэг тодорхой функц энтропи, шийдсэн молекулын эмгэгийн хэмжүүр болгон.

Энтропи -энэ нь системийн эмх замбараагүй байдлын хэмжүүр, энергийг сарниулах хэмжүүр, бодистой холбоотой энергийн хэмжээг илэрхийлэх хэлбэр юм.

Термодинамикийн хоёр дахь хуулийн дагуу орчлон ертөнц дэх бүх бодит үйл явц түүнтэй хамт явагдах ёстой энтропийн өсөлт. Больцманн харуулсан энтропи нь систем дэх эмх замбараагүй байдлын түвшинг тодорхойлдог: энэ нь их байх тусам эмх замбараагүй байдал их байх болно.

Энтропийн өсөлтийн физик утга нь

тусгаарлагдсан бөөмсийн тодорхой багцаас (тогтмол энергитэй)

систем нь хамгийн бага дараалалтай төлөв рүү шилжих хандлагатай байдаг

бөөмийн хөдөлгөөн. Энэ бол системийн хамгийн энгийн төлөв буюу

бөөмсийн хөдөлгөөн эмх замбараагүй байдаг термодинамик тэнцвэр.

Хамгийн их энтропи гэдэг нь термодинамикийн бүрэн тэнцвэрийг хэлнэ

эмх замбараагүй байдалтай дүйцэхүйц.

Гэсэн хэдий ч Пригожиний өөрчлөлтийн онол дээр үндэслэн энтропи нь зүгээр нэг зүйл биш юм

систем ямар ч зүйлгүй төлөв рүү зогсолтгүй гулсах

ямар ч байгууллага байгаагүй. Тодорхой нөхцөлд энтропи болдог

дэг журмын өвөг дээдэс.

(Горелов А.А. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. – М.: Төв, 2002. 86-87 тал;

Кириллин В.А. Техникийн термодинамик: Их сургуулиудад зориулсан сурах бичиг. - 4-р хэвлэл, шинэчилсэн. - М.: Энергоатомиздат, 1983)

7 . Термодинамикийн хоёр дахь хууль нь статистик шинж чанартай (статистик шинж чанартай)тэр бол

зөвхөн олон тооны тоосонцор агуулсан системд хамаарна. Үнэхээр,

Нэг жишээг авч үзье: савны хагаст байрлах хий нь хуваалтыг арилгавал түүний бүх эзлэхүүнд жигд тархах хандлагатай байдаг. Энэ нь эхний төлөв нь илүү эмх цэгцтэй байдаг тул хий нь савны нэг эсвэл нөгөө хагаст байх үед үүнийг зөвхөн хоёр аргаар хийж болно. Хоёр дахь төлөв нь хий нь бүх эзлэхүүнд жигд тархсан байх үед хамгийн санамсаргүй байдал юм, учир нь нийт энергийг хадгалахын зэрэгцээ бүх хийн молекулуудын харилцан зохицуулалтын үр дүнд асар олон тооны аргаар хүрч болно. Жишээлбэл, хий нь хэдэн арван тоосонцор агуулдаг байсан бол хэлбэлзлээс болж тэдгээр нь заримдаа савны хагас эсвэл нөгөө хэсэгт хуримтлагддаг. Гэсэн хэдий ч бөөмсийн тоо ихсэх тусам эдгээр төлөв байдал улам бүр багасч, 10 22 дарааллын тоосонцортой бол ийм үйл явдал ердөө л гайхалтай байх болно. Хэдийгээр зарчмын хувьд энэ нь тохиолдож болно, учир нь түүний тохиолдох магадлал нь хязгааргүй бага боловч яг тэг биш юм.

(

8. Термодинамикийн хоёр дахь хууль нь орчлон ертөнцөд бүх бодит үйл явц явагдах ёстой гэж заасан байдаг эмх замбараагүй байдал, бүтэц эвдрэл ихсэх тусам- энтропийн өсөлттэй.

Дараа нь термодинамикийн хоёр дахь хуулийн илүү нарийн томъёолол гарч ирнэ

харах: Тогтмол энергитэй систем дэх аяндаа үүсэх процессын үед энтропи үргэлж нэмэгддэг.

Тэнцвэрийн төлөвт энэ нь хамгийн их байдаг. Больцманн харуулсан энтропи нь систем дэх эмх замбараагүй байдлын түвшинг тодорхойлдог: энэ нь их байх тусам эмх замбараагүй байдал их байх болно. Тэнцвэрийн дулааны энерги нь хамгийн эмх замбараагүй байдаг тул ажил хийхэд ашиггүй болох нь одоо тодорхой болсон. Байгаль дахь бүх байгалийн үйл явц яагаад эрчим хүчний алдагдалтай холбоотой байдаг нь тодорхой болно. Учир нь энэ нь эмх замбараагүй байдлыг нэмэгдүүлдэг.

(Кириллин В.А. Техникийн термодинамик: Их сургуулиудад зориулсан сурах бичиг. - 4-р хэвлэл, шинэчилсэн. - М.: Энергоатомиздат, 1983)

9.Хувьсал- цаг хугацааны явцад гарч буй объектив өөрчлөлт, хатуу, тасралтгүй сайжруулалтаар илэрч, объектын зохион байгуулалтын чанарын түвшин, зэрэглэлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бөгөөд үүний үндсэн дээр - тодорхой нөхцөлд амжилттай дасан зохицож, үр дүнтэй ажиллахад хүргэдэг.

Хувьсал- Энэ бол амьд хүмүүсийн эсэргүүцэх арга юм энтропи, эмх замбараагүй байдал, эмх замбараагүй байдал нэмэгдэж байна. Энэ нь янз бүрийн инновацийг бий болгодог боловч байгалийн шалгарал нь зөвхөн организмд цаашдын өөрчлөлтөд тэсвэртэй, урт хугацааны дарааллаар хуулбарлах боломжийг бараг өөрчлөхгүйгээр хадгалдаг. Хачирхалтай ч гэсэн хувьсал өөрийн эсрэг үйлчилдэг нь тодорхой болсон.

Хувьсал гэдэг нь шинэ, илүү төвөгтэй, төгс зүйлийг бүтээх явдал гэдэгт бид дассан. Гэвч үнэн хэрэгтээ хувьсал бол зөвхөн шинэ зүйл биш, харин цаашдын өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг шинэ зүйлийг бий болгох явдал юм. Гайхалтай нь энтропийг эсэргүүцэхийн зэрэгцээ хувьслыг яг энэ энтропи удирддаг. Тиймээс организмууд мутациас зугтаж чадахгүй - удамшлын мэдээллийг эцэг эхээс үр удамд дамжуулах механизмын доголдол. Мутаци нь эцсийн эцэст организмын үхэл, төрөл зүйл устахад хүргэдэг. Гэхдээ гайхмаар зүйл бол угаасаа хор хөнөөлтэй үйл явцын явцад (энтропийн тодорхой илрэл) инновацууд санамсаргүй байдлаар бий болдог бөгөөд энэ нь дахин санамсаргүй байдлаар цаашдын доройтолд тэсвэртэй болж хувирдаг. Тэд бол сонгон шалгаруулалтаар хадгалагдан үлддэг. Нэгэн цагт генетикийн код (энэ нь бүх организмд түгээмэл байдаг нь гайхах зүйл биш юм!), организмууд хүрээлэн буй орчны материалаас хуулбараа дахин бий болгох механизм, хромосомын диплоид багц, бэлгийн нөхөн үржихүй ийм байдлаар бий болсон юм. үр удам болон амьтдын зан үйлийн бусад янз бүрийн нарийн төвөгтэй хэлбэрүүд (мөн бидний соёл) бий болсон. Товчхондоо, организмууд дэлхийн гадаргаас алга болохгүйгээр үр удамдаа үржих боломжийг олгодог бүх зүйл ингэж бий болсон юм.

10 . Нээлттэй системд байдаг энтропийн гурван урсгал.

Эхний урсгал нь хаалттай системүүдийн нэгэн адил үргэлж өсдөг өөрийн энтропи юм.

Хоёрдахь урсгал нь системээс гадаад орчинд арилгасан экспортын энтропи (гарч буй урсгал) юм. Энэ урсгалыг товчоор энтропийн экспорт гэж нэрлэдэг.

Гурав дахь урсгал нь гадаад орчноос системд нэвтэрч буй импортын энтропи (орж буй урсгал) юм.

Нээлттэй системийн энтропи нь эдгээр гурван урсгалын хоорондын хамаарлаас хамаардаг бөгөөд ямар ч байдлаар байж болно: нэмэгдэх, буурах, тогтмол байх. Хэрэв энтропи тогтмол байвал системийг хөдөлгөөнгүй горим гэж нэрлэдэг.

(А.П. Садохин Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. М., 2005)

11 . Хуурай газрын организмын хувьд ерөнхий энергийн солилцоог хялбаршуулж, фотосинтезийн явцад CO2 ба H2O-аас нүүрсустөрөгчийн цогц молекулууд үүсэх, дараа нь амьсгалын үйл явцад фотосинтезийн бүтээгдэхүүнийг задлах замаар хялбарчилж болно. Энэ нь бие даасан организмын оршин тогтнох, хөгжлийг хангах энергийн солилцоо юм - энергийн мөчлөгийн холбоос. Ер нь дэлхий дээрх амьдрал ч мөн адил.Энэ үүднээс авч үзвэл амьд системүүдийн амьдралын үйл явц дахь энтропи буурч байгаа нь эцсийн дүндээ фотосинтезийн организмууд гэрлийн квантуудыг шингээж авдагтай холбоотой боловч энэ нь нөхөн төлбөрөөс илүү байдаг. Нарны гүнд эерэг энтропи үүсэх замаар.Өөрөөр хэлбэл амьд организмууд орчноос эмх цэгцийг гаргаж авдаг.

Энэ зарчим нь "сөрөг" энтропийн урсгалыг дагуулдаг гаднаас шим тэжээлийн хангамж нь гадаад орчны бусад хэсэгт үүсэх явцад эерэг энтропи үүсэхтэй үргэлж холбоотой байдаг бие даасан организмд хамаарна. системийн организм + гадаад орчин дахь энтропийн нийт өөрчлөлт үргэлж эерэг байдаг.

Термодинамикийн тэнцвэрт ойрхон хөдөлгөөнгүй төлөвт хагас тэнцвэрт нээлттэй систем дэх тогтмол гадаад нөхцөлд дотоод эргэлт буцалтгүй процессын улмаас энтропийн өсөлтийн хурд тэгээс өөр тогтмол хамгийн бага эерэг утгад хүрдэг.

diS/dt => Амин > 0

Энтропийн хамгийн бага ашгийн энэхүү зарчим буюу Пригожийн теорем нь тэнцвэрт байдалд ойр байгаа нээлттэй системийн аяндаа гарах өөрчлөлтийн ерөнхий чиглэлийг тодорхойлох тоон шалгуур юм.

Энэ нөхцлийг өөрөөр илэрхийлж болно:

d/dt (diS/dt)< 0

Энэ тэгш бус байдал нь хөдөлгөөнгүй байдлын тогтвортой байдлыг илэрхийлдэг. Үнэн хэрэгтээ хэрэв систем хөдөлгөөнгүй байдалд байгаа бол дотоод эргэлт буцалтгүй өөрчлөлтийн улмаас түүнээс аяндаа гарч чадахгүй. Хөдөлгөөнгүй төлөв байдлаас хазайх үед системд дотоод үйл явц үүсч, түүнийг хөдөлгөөнгүй байдалд буцаах ёстой бөгөөд энэ нь Ле Шательегийн зарчим - тэнцвэрийн төлөв байдлын тогтвортой байдалд нийцдэг. Өөрөөр хэлбэл, тогтвортой төлөвөөс аливаа хазайлт нь энтропийн үйлдвэрлэлийн хурдыг нэмэгдүүлнэ.

Ерөнхийдөө амьд системүүдийн энтропи буурах нь гаднаас шингэсэн шим тэжээлийн бодис задрах явцад ялгарах чөлөөт энерги эсвэл нарны энергийн улмаас үүсдэг. Үүний зэрэгцээ энэ нь тэдний чөлөөт энергийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Тиймээс сөрөг энтропийн урсгал нь дотоод хор хөнөөлтэй үйл явц, аяндаа үүссэн бодисын солилцооны урвалын улмаас чөлөөт энергийн алдагдлыг нөхөхөд зайлшгүй шаардлагатай. Үндсэндээ бид чөлөөт энергийн эргэлт, өөрчлөлтийн тухай ярьж байгаа бөгөөд үүний ачаар амьд системийн үйл ажиллагаа дэмжигддэг.

12. Нээлттэй систем болох дэлхийн термодинамик нь хоёр хүчин зүйлийн нөлөөн дор үүсдэг.

Гадаад орчны нөлөөн дор

Систем доторх өөрчлөлт

Эдгээр хүчин зүйлсийг мэдсэнээр бид энтропийн өөрчлөлтийн хурдыг тооцоолж болно

dS/dt = d e S/dt + d i S/dt.

Үүссэн илэрхийлэл нь системийн энтропийн өөрчлөлтийн хурд dS/dt нь систем ба хүрээлэн буй орчны хоорондын энтропийн солилцооны хурдыг нэмээд систем доторх энтропи үүсэх хурдтай тэнцүү байна гэсэн үг юм.

Хүрээлэн буй орчинтой эрчим хүчний солилцооны үйл явцыг харгалзан үздэг d e S/dt нэр томъёо нь эерэг ба сөрөг аль аль нь байж болох тул d i S > 0 үед системийн нийт энтропи өсөх эсвэл буурах боломжтой.

Сөрөг утга d e S/dt< 0 соответствует тому, что отток положительной энтропии от системы во внешнюю среду превышает приток положительной энтропии извне, так что в результате общая величина баланса обмена энтропией между системой и средой является отрицательной. Очевидно, что скорость изменения общей энтропии системы может быть отрицательной при условии:

dS/dt< 0 if d e S/dt < 0 and |d e S/dt| >d i S/dt.

Ийнхүү эерэг энтропи үүсэх замаар гадаад орчны бусад хэсэгт коньюгат процессууд явагддаг тул нээлттэй системийн энтропи буурдаг.

(С.Х. Карпенков орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал.-М.: 2002)

13. Нээлттэй системүүд нь хүрээлэн буй орчин, түүний дотор бусад системүүдтэй бодис, энерги солилцох замаар тодорхойлогддог бол хаалттай системүүдийн хувьд ийм солилцоог хасдаг. Хаалттай систем нь бодит байдал дээр бараг байдаггүй бөгөөд энэ нь судалгааны асуудлыг шийдвэрлэх тодорхой идеализацийн арга юм. Тэнцвэргүй систем нь эрчим хүч байнга сарнидаг тул шинэ төлөвт хүрэхийн тулд эрчим хүчний байнгын хангамж шаардлагатай байдаг тул энэ нөхцөл байдал тэнцвэрт байдлаас хол байна. Ургамал, амьтан эсвэл хүн бол нэг төрлийн бус, нээлттэй, тэнцвэргүй химийн системийн гайхалтай жишээ юм. Тогтворгүй тэнцвэрт байдалд байна. Эдгээр нь маш бага энтропи бүхий маш бага магадлал бүхий бүтэц юм.Энэ тогтворгүй байдал нь ялангуяа үхэл тохиолдоход тод илэрдэг.

(Бабаназарова О.В. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. 1-р хэсэг: сурах бичиг / Ярославль улсын их сургууль, 2000 он. в 19-20).

14. Шугаман бус байдал– үзэгдлийг дүрсэлсэн дифференциал тэгшитгэлүүд нь хэд хэдэн шийдэлтэй байдаг (Бабаназарова О.В. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. 1-р хэсэг: сурах бичиг / Ярославль улсын их сургууль, 2000. 43-р тал).

Бифуркаци– тодорхой цэгт системийн замнал дахь салбарлах, салаалах (Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал: сурах бичиг - М.: дээд сургууль, 1998. х. 366)

Бифуркаци– (Латин хэлнээс Bifurcus - салаалсан) - параметрүүд нь бага зэрэг өөрчлөгдсөн динамик системийн хөдөлгөөнөөр шинэ чанарыг олж авах, системийн төлөв байдлын огцом өөрчлөлтийн цэг.

(Бабаназарова О.В. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. 1-р хэсэг: сурах бичиг / Ярославль улсын их сургууль, 2000. 42-р тал)

15. хэлбэлзэл– системийн тэнцвэрийн байрлалаас санамсаргүй хазайлт (Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал: сурах бичиг - М.: Дээд сургууль, 1998. 380-р тал)

Өөрийгөө зохион байгуулах- хөгжлийнхөө эгзэгтэй байдалд хүрсэн тэнцвэргүй тогтолцоог анхныхаасаа илүү нарийн төвөгтэй, эмх цэгцтэй шинэ тогтвортой байдалд шилжүүлэх байгалийн үсрэлттэй төстэй үйл явц. (Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухаан: сурах бичиг – М.: Дээд сургууль, 1998. 378-р тал)

16 .Эмх замбараагүй системүүд- эдгээр нь хамгийн сул хэлбэлзэлд хэт мэдрэмтгий байдаг; эдгээр нь урьдчилан таамаглах боломжгүй системүүд юм.

17 .Таталцагч– зорилгын тухай ойлголттой ойр. Системийн хөдөлгөөний бүх замналыг өөртөө татдаг системийн харьцангуй тогтвортой байдал. Хэрэв систем татагч конус руу унавал энэ нь харьцангуй тогтвортой төлөвт шилжих нь гарцаагүй.

(Бабаназарова О.В. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. 1-р хэсэг: сурах бичиг / Ярославль улсын их сургууль, 2000. 25-р тал).

18. Хамгийн энгийн систем дэх өөрийгөө зохион байгуулах жишээ: лазерын цацраг, Бенард эс, Белоусов-Жаботинскийн урвал, спираль долгион.

Лазер цацраг үүсэхийг авч үздэг түр зуурын жишээөөрийгөө зохион байгуулахТасралтгүй лазер нь өдөөгдсөн тоосонцор (атом, молекул) болон цахилгаан соронзон горимуудаас үүссэн тэнцвэрт бус нээлттэй систем юм. резонатор дахь талбарууд. Энэ системийн тэнцвэргүй байдал нь гаднаас орж ирж буй эрчим хүчний тасралтгүй урсгалаар хадгалагддаг. уялдаа холбоогүй эх үүсвэр (шахах). Шахуургын бага эрчимтэй үед системийн цацраг нь бие биетэйгээ үе шаттайгаар дамждаггүй долгионы галт тэрэгнээс бүрдэнэ. Насосны эрчмийг тодорхой босго утга хүртэл нэмэгдүүлснээр системийн цацраг нь уялдаатай болдог, өөрөөр хэлбэл. Энэ нь долгионы үе шатууд нь макроскопийн хувьд хатуу хамааралтай байдаг тасралтгүй долгионы галт тэрэг юм. ялгаруулагчаас зай. Энэ нь уялдаатай хэлбэлзлийг бий болгох шилжилтийг гэж тайлбарлаж болно өөрийгөө зохион байгуулах

H. Бенард эсүүд. Бүтэц үүссэний сонгодог жишээ бол Бенард конвектив эс юм. Хэрэв та гөлгөр ёроолтой хайруулын тавган дээр ашигт малтмалын тос асгаж, тодорхой болгохын тулд хөнгөн цагааны жижиг хэсгүүдийг нэмж, халааж эхлэх юм бол бид өөрөө зохион байгуулалттай нээлттэй системийн нэлээд тодорхой загварыг авах болно. Температурын бага зөрүүтэй үед газрын тосны доод давхаргаас дээд давхарга руу дулаан дамжуулах нь зөвхөн дулаан дамжилтын чанараас болж үүсдэг бөгөөд тос нь ердийн нээлттэй эмх замбараагүй систем юм. Гэхдээ газрын тосны доод ба дээд давхаргын тодорхой температурын зөрүүтэй үед 1-р зурагт үзүүлсэн шиг зургаан өнцөгт призм (конвектив эс) хэлбэрээр эмх цэгцтэй бүтэц гарч ирдэг.

Зураг 1.

Эсийн төв хэсэгт тос дээшээ дээшилж, ирмэг дээр нь доошоо бууна. Зургаан өнцөгт призмийн дээд давхаргад призмийн төвөөс ирмэг хүртэл, доод давхаргад ирмэгээс төв рүү шилждэг. Шингэний урсгалын тогтвортой байдлыг хангахын тулд халаалтын тохируулга хийх шаардлагатай бөгөөд энэ нь өөрөө байнга тохиолддог гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Дулааны урсгалын хамгийн дээд хурдыг дэмждэг бүтэц гарч ирдэг. Систем нь зөвхөн хүрээлэн буй орчинтой дулаан солилцдог бөгөөд хөдөлгөөнгүй (T1 үед) дулааныг ялгаруулж байгаа хэмжээгээрээ (T2 үед) авдаг.< Т1), то

S=(Q/T1)-(Q/T2)< 0, т.е. внутренняя структура (или самоорганизация) поддерживается за счет поглощения отрицательной энтропии, или негэнтропии из окружающей среды. Подобные конвективные ячейки образуются в атмосфере, если отсутствует горизонтальный перепад давления.

Белоусов-Жаботинскийн урвал.Химийн цаг. Химийн системд өөрийгөө зохион байгуулах нь урвалын үргэлжлэх хугацааг баталгаажуулдаг гаднаас шинэ бодис орж ирэх, хаягдал бодисыг хүрээлэн буй орчинд гаргахтай холбоотой юм.

Зураг 2

Ийм урвалыг 20-р зууны 50-аад онд Зөвлөлтийн эрдэмтэд Б.Белоусов, А.Жаботинский нар олж авсан. Гэсэн хэдий ч тэдний олж авсан үр дүн маш ер бусын байсан тул эрдэмтэд үүнийг удаан хугацаанд нийтлэх боломжгүй байв. Зөвхөн 80-аад онд л тэд хүлээн зөвшөөрөгдсөн. Белоусов-Жаботинскийн урвалын мөн чанар нь органик хүчлийг калийн бромидоор исэлдүүлэх явдал юм.Редокс урвалын үзүүлэлтийг (ферроин) нэмснээр та уусмалын өнгийг үе үе өөрчлөх замаар урвалын явцыг хянах боломжтой. Гаднах байдлаар өөрийгөө зохион байгуулах нь шингэн орчинд төвлөрсөн долгион үүсэх эсвэл уусмалын өнгө нь цэнхэрээс улаан, эсрэгээр үе үе өөрчлөгдөх замаар илэрдэг (Зураг 2). Энэхүү хэлбэлзлийн процесс нь гадны ямар ч оролцоогүйгээр хэдэн арван минутын турш явагддаг бөгөөд үүнийг "химийн цаг" гэж нэрлэдэг.

Тэнцвэрийн төлөвөөс хол тогтворгүй хөдөлгөөнгүй төлөвийн эргэн тойронд хэлбэлзэл үүсдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. (Тогтвортой суурин төлөвүүдийн ойролцоо ийм үечилсэн хэлбэлзэл нь боломжгүй юм.)

Спираль долгион.Синергетикт (тархах системийн онол) хамгийн гол хүчин зүйл бол эрчим хүчний алдагдал бүхий идэвхтэй орчинд спираль авто долгионы бүтцийг өөрөө зохион байгуулах явдал юм. Спираль долгион нь нэгэн төрлийн өдөөгддөг орчин дахь энгийн бие даасан бүтцийн үндсэн төрлийг илэрхийлдэг. Ийм орчин нь яг физик вакуум юм. Тиймээс материйн анхан шатны бөөмсүүд нь зайлшгүй өөрөө зохион байгуулалтад орох ёстой байсан бөгөөд яг нарийндаа зөвхөн спираль авто долгион хэлбэрээр бий болсон. Үүнийг нийтлэг үндсэн хэв маягаар бас илэрхийлдэг энгийн бөөмсба спираль долгион:

энгийн бөөмсийн корпускуляр долгионы шинж чанар (тэд спираль долгионы цөм шиг орон зайн координаттай байдаг);

бөөмс болон спираль долгионы аль алиных нь хамтын ажиллагаа;

хөдөлгөөний инерцийн байдал (энгийн бөөмс болон спираль авто долгионы бүтцийн элементүүдийн аль алинд нь);

мөргөлдөх үед устаж үгүй ​​болох (энгийн бөөмс ба эсрэг бөөмс, нийлж, хуваагдах спираль долгионы аль алинд нь);

үйл ажиллагааны квант биелэх цаг хугацаа, орон зайд тодорхой бус байдал байгаа эсэх (үйл ажиллагааны квантыг авч явдаг аливаа спираль эргэлтийн эхлэл ба төгсгөлийг тодорхойлох, улмаар дэлхийн координатыг нарийн тодорхойлох нь үндсэндээ боломжгүй юм. үйл ажиллагааны гүйцэтгэлийн цэгүүд);

спираль долгионы төгсгөлийн орон нутгийн шингээгчийг сөрөг цахилгаан элементар цэнэг, тэдгээрийн анхдагч орон нутгийн эх үүсвэрийг эерэг элементар цэнэг гэж тайлбарлах боломж;

электрон нь эргэлттэй холбоогүй өөрийн өнцгийн импульстэй байдаг (спираль долгионы эргэлтүүдийн радиаль хөдөлгөөн нь хатуу логарифмын спираль эргүүлэхтэй төстэй);

энгийн хэсгүүдэд эерэг ба сөрөг эргэх утгууд байгаа эсэх (баруун ба зүүн эрчилсэн спиральтай төстэй);

атом дахь электроноор тойрог замын долгион үүсэх (спираль долгионоор энгийн эргэлтийн цагираг үүсэхтэй адил);

дан кварк ба дан эрчилсэн эргэлтийн цагираг хоёулаа байх боломжгүй байдал;

кварк ба эрчилсэн эргүүлэг цагирагт аль алинд нь асимптотик эрх чөлөө байгаа эсэх (харилцааны хүч нь зөвхөн тэдгээрийг салгах оролдлого хийх үед л үүсдэг);

зөвшөөрөгдөх энгийн тоосонцор ба гурван хэмжээст спираль бүтцийн тоог хязгаарласан топологийн хоригийн ижил төстэй байдал;

анхан шатны бөөмс болон гурван хэмжээст спираль бүтцийн аль алиных нь ашиглалтын хугацаа маш богино, өндөр шаталсан түвшний бүтцэд өөрийгөө зохион байгуулах чадваргүй.

M. Eigen. Бодисын өөрөө зохион байгуулалт, биологийн макромолекулуудын хувьсал. М. "Мир", 1973 он.

Дубнищева Т.Я. Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны үзэл баримтлал. - Новосибирск: UKEA, 1997.

19. Өөрийгөө зохион байгуулах үзэгдэл яагаад зөвхөн нээлттэй, тэнцвэргүй системд боломжтой байдаг вэ? Өөрийгөө зохион байгуулахын мөн чанар. Шинэ дэг журам бий болсон нээлттэй тэнцвэргүй тогтолцооны хөгжлийн үйл явцын үе шатуудыг тодорхойлж, диаграммыг байгуул.

ӨӨРИЙГӨӨ ЗОХИОН БАЙГУУЛАЛТ-маш тэнцвэртэй бус нээлттэй системд (физик, хими, биологийн гэх мэт) эмх цэгцтэй орон зайн болон цаг хугацааны бүтцийг аяндаа (гадны зохион байгуулалтын нөлөөлөл шаарддаггүй) үүсэх.

Системд орж буй энерги эсвэл бодисын тасралтгүй урсгал нь түүнийг тэнцвэрт байдлаас хол байдалд байлгадаг. Ийм нөхцөлд систем нь өөрийн (дотоод) тогтворгүй байдлыг (тогтворгүй зан үйлийн бүс) хөгжүүлдэг бөгөөд түүний хөгжил нь өөрөө зохион байгуулалт юм.

Өөрийгөө зохион байгуулах нь системийн төлөв байдлыг өөрчлөх боломжийг илэрхийлдэг бөгөөд үр нөлөө нь зөвхөн түүнд л нөлөөлнө. нээлттэй системЗөвхөн тэнцвэргүй систем л өөрчлөгдөж, хөгжих чадвартай. Ийм систем нь дотоод системийн элементүүдийн нөлөөнд мэдрэмтгий байдаг. Тиймээс өөрийгөө зохион байгуулах үзэгдэл нь зөвхөн нээлттэй, тэнцвэргүй системд л боломжтой байдаг.

Нээлттэй тэнцвэргүй системийн хувьслын үе шатууд:

шугаман хуулиудын дагуу хөгжих (гомеостазыг хадгалах, урьдчилан таамаглах, гадны болон дотоод харилцан үйлчлэлийн үр дүнд санамсаргүй байдлаар нөлөөллийг мэдрэх чадвар. Үүний үр дүнд тэнцвэргүй байдал нэмэгддэг. Элементүүдийн хоорондын холбоо тасарсан. Энэ төлөвт 2-р үе шатанд шилжих боломжтой)

салаалсан цэг (бифуркаци) Систем нь урьдчилан таамаглах аргагүй, шугаман бус байдлаар ажилладаг. Салах цэг дээр систем нь өнгөрсөн үеээ санахгүй байна. Хөгжлийн замаа сонгож, шинэ бүтэц бүрдүүлдэг.

Өөрийгөө зохион байгуулснаар шинэ бүтэц бий болж, дэг журам нэмэгдэж, системийн чөлөөт энерги нэмэгдэж, энтропи буурдаг.

(Nikolis G., Prigozhin I., Тэнцвэргүй бүтэц дэх өөрийгөө зохион байгуулах, транс. Англи хэлнээс, М., 1979)

Белоусов-Жаботинскийн урвал

Белоусов-Жаботинскийн урвал

Белоусов-Жаботинскийн ферроинтой урвалын урвалын хольцын өнгө өөрчлөгдөх

Белоусов-Жаботинскийн урвал- урвалын зарим параметрүүд (өнгө, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн концентраци, температур гэх мэт) үе үе өөрчлөгдөж, урвалын орчны орон зайн цаг хугацааны нарийн төвөгтэй бүтцийг бүрдүүлдэг хэлбэлзлийн горимд явагддаг химийн урвалын ангилал.

Одоогийн байдлаар энэ нэр нь механизмын хувьд ижил төстэй боловч ашигласан катализатор (Ce 3+, Mn 2+ ба Fe 2+, Ru 2+ цогцолборууд), органик бууруулагч бодисууд (малоны хүчил, бромомалоник) зэрэгт ялгаатай химийн системийн бүхэл бүтэн ангиллыг нэгтгэдэг. хүчил, нимбэгийн хүчил, алимны хүчил гэх мэт) болон исэлдүүлэгч бодисууд (броматууд, иодууд гэх мэт). Тодорхой нөхцөлд эдгээр системүүд нь тогтмол давтамжаас эмх замбараагүй хэлбэлзэл хүртэлх зан үйлийн маш нарийн төвөгтэй хэлбэрийг харуулж чаддаг бөгөөд шугаман бус системийн бүх нийтийн хуулиудыг судлах чухал объект юм. Ялангуяа Белоусов-Жаботинскийн урвалын үеэр химийн систем дэх анхны туршилтын хачирхалтай татагчийг ажиглаж, онолын хувьд таамагласан шинж чанарыг нь туршилтаар баталгаажуулсан.

Б.П.Белоусовын осцилляцийн урвалыг нээсэн түүх, түүний туршилтын судалгаа, олон тооны аналоги, механизмын судалгаа, математик загварчлал, түүхэн ач холбогдлыг хамтын монографид оруулсан болно.

Нээлтийн түүх

Петрийн аяганд нимгэн давхаргад Белоусов-Жаботинскийн урвалын үед үүссэн зарим тохиргоо

Урвалын механизм

Жаботинский анхны урвалын механизм болон хэлбэлзлийн зан үйлийг харуулах чадвартай энгийн математик загварыг санал болгосон. Дараа нь механизмыг өргөжүүлж, боловсронгуй болгож, туршилтаар ажиглагдсан динамик горимуудыг, түүний дотор эмх замбараагүй байдлыг онолын хувьд тооцоолж, туршилттай нийцэж байгааг харуулсан. Бүрэн жагсаалтУрвалын анхан шатны үе шатууд нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд олон арван бодис, завсрын бодисуудтай бараг зуун урвал явагддаг. Өнөөг хүртэл нарийн механизм, ялангуяа урвалын хурдны тогтмолууд тодорхойгүй байна.

Урвалын нээлтийн утга

Белоусов-Жаботинскийн урвал нь шинжлэх ухаанд хамгийн алдартай химийн урвалуудын нэг болсон бөгөөд үүнийг олон эрдэмтэд, янз бүрийн хүмүүсийн бүлгүүд судалж байна. шинжлэх ухааны салбаруудболон дэлхийн өнцөг булан бүрт чиглэлүүд: математик, хими, физик, биологи. Түүний олон тооны аналогийг янз бүрийн химийн системд олж илрүүлсэн (жишээлбэл, хатуу фазын аналог - өөрөө тархдаг өндөр температурын синтезийг үзнэ үү). Олон мянган нийтлэл, ном хэвлэгдэж, олон нэр дэвшигч, докторын зэрэг хамгаалсан. Урвалын нээлт нь синергетик, динамик системийн онол, детерминист эмх замбараагүй байдал зэрэг орчин үеийн шинжлэх ухааны салбаруудыг хөгжүүлэхэд түлхэц өгсөн юм.

бас үзнэ үү

Тэмдэглэл

Холбоосууд

1. Химийн систем дэх өөрөө хэлбэлзлийн процессыг нээж, судлах түүхээс: Белоусов-Жаботинскийн урвалыг нээсний 50 жилийн ойд
2. Б.П.Белоусов ба түүний хэлбэлзлийн урвал, "Мэдлэг бол хүч" сэтгүүл
3. Белоусов Жаботинский, Бриггс Раушерийн урвалын схем, дифференциал тэгшитгэл
4. В.А.Вавилин. Шингэн фазын химийн систем дэх өөрөө хэлбэлзэл
5. А.А.Печенкин. Тербелмт химийн урвалын ертөнцийг үзэх үзлийн ач холбогдол
6. Химийн систем дэх хэлбэлзэл ба хөдөлгөөнт долгион. Эд. Р.Филд, М.Бургер нар. М., "Мир", 1988 / Химийн систем дэх хэлбэлзэл ба хөдөлгөөнт долгион. Эд. R.J.Field, M.Burger нар. 1985 онд John Wiley and Sons Inc. (Англи)/

Викимедиа сан. 2010 он.

• Нокс, Жон
• Colt

Бусад толь бичгүүдээс "Белоусов-Жаботинскийн урвал" гэж юу болохыг хараарай.

Белоусовын хариу үйлдэл- Белоусов-Жаботинскийн ферроинтой урвалд орох урвалын хольцын өнгө өөрчлөгдөх Белоусов-Жаботинскийн урвал нь хэлбэлзлийн горимд явагдах химийн урвалын анги бөгөөд зарим урвалын параметрүүд (өнгө, концентраци ... Википедиа)

Белоусов-Жаботинскийн урвал

Бриггс-Раушерын хариу үйлдэл- ("иодын цаг") өөрөө хэлбэлздэг химийн урвал. Устөрөгчийн хэт исэл, иодын хүчил, марганец (II) сульфат, хүхрийн болон малоны хүчил, цардуул харилцан үйлчлэхэд өнгөгүй алтан цэнхэр шилжилтээр хэлбэлзэх урвал явагдана.... ... Wikipedia

Бриггс-Раушерын хариу үйлдэл- ("иодын цаг") өөрөө хэлбэлздэг химийн урвал. Устөрөгчийн хэт исэл, иодын хүчил, марганец (II) сульфат, хүхрийн болон малоны хүчил, цардуул харилцан үйлчлэхэд өнгөгүй алтан цэнхэр шилжилтээр хэлбэлзэх урвал явагдана.... Википедиа - Агуулга 1 Жаботинский Корзухин загвар 2 Брюсселатор 3 Орегонатор ... Википедиа

Осцилляцийн урвалууд- Белоусов-Жаботинскийн ферроинтэй урвалд орох урвалын хольцын өнгө өөрчлөгдөх Белоусов-Жаботинскийн урвал нь хэлбэлзлийн горимд явагдах химийн урвалын анги бөгөөд зарим урвалын параметрүүд (өнгө, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн концентраци ... Wikipedia)

Белоусов, Борис Павлович- Борис Павлович Белоусов 1930 оны гэрэл зураг Төрсөн огноо: 1893 оны 2-р сарын 7 (19) (1893 02 19) Төрсөн газар: Москва ... Википедиа