86; Disszipatív struktúrák

A szilárd súrlódás, a folyadékok és gázok viszkozitása azt jelenti, hogy a mechanikus energia mindig hőként oszlik el. Külső energiabevitel hiányában a mechanikus mozgások megállnak, míg a hőmérséklet-különbségek elhalványulnak és kioltják egymást. Az izolált rendszerek így hajlamosak a termodinamikai egyensúly felé. Belső energiájuk állandó marad, míg entrópiájuk növekszik, hogy elérje maximális értékét egyensúlyban.

disszipatív struktúra

Tegyük fel most, hogy a mechanikai mozgásokat úgy tartják fenn, hogy a súrlódás hatását állandó energiaellátással kompenzálják, és a felszabaduló hőt eltávolítják, így a rendszer hőmérséklete állandó marad. Most van egy nyitott rendszerünk, amelyet állandó mozgásban tart a rajta keresztül áramló energia. A termodinamikai rendszert állandóan önmagához hasonlóan állónak nevezik.

Ilyen rendszerek példái bővelkednek a természetben: ciklon vagy ciklonok/anticiklonok halmaza, például a föld légköre, élőlény vagy élőlények halmaza, például állat- vagy növényfaj, vagy ökoszisztéma, ember vagy gyűjtemény olyan emberi lények, mint egy emberi társadalom. Körülbelül fél évszázaddal ezelőtt Prigogine a disszipatív szerkezet nevét adta nekik.

Definíció szerint egy disszipatív szerkezet elvezeti az energiát, és ezért előállítja az entrópiát, amelyet a termelés során eloszlat. Az entrópia és az információ ellentétes előjelű (előző bejegyzés), az entrópia eltávolítása az információk importját jelenti. A disszipatív struktúra folyamatosan információkat importál a környezetéből. Amikor egy disszipatív struktúra önszerveződik, csökken a belső entrópiája, ezért megjegyezve növeli információtartalmát. Ez egy átmeneti emlék.

Stabil állapotban a disszipatív struktúra annyi információt veszít, amennyit megjegyez. Folyamatosan megújítja a memorizált információkat. Az információ elvesztése egyet jelent az entrópia előállításával, ezért az energia elvezetésével. Azáltal, hogy folyamatosan törli az információkat, megjegyezte, hogy egy disszipatív szerkezet elvezeti az energiát.

Míg természetes az entrópia csökkenéséről beszélni, amikor egy olyan hőgép, mint egy ciklon, önszerveződik, szokatlanabb a tárolt információkról beszélni. A ciklon emlékezete inerciális. Ha kikapcsolja az áramforrást, a ciklon folyamatosan forog, de lassabban és gyorsabban. Ennek a mozdulatnak az emléke fokozatosan elhalványul, ahogy az energia eloszlik.