Режа Автотебранишлар 2

Режа

1. 
   Автотебранишлар
   

2. Синергетиканинг келиб чикиши
3.Ночизик жараёнлар термадинамикаси
4. Ночизик жараёнларга термодинамик характеристика


Автотебранишлар
Тащқи ўзгарувчан кучлар таьсиридан холи бўлган бирор системада мавжуд бўлган сўнмас тебранишлар автотебранишлар бундай тебранишлар хосил қилган системалар автотебранишли системалар дейилади. Автотебранишлар амплитудаси ва частотаси мажбурий тебранишлардан фарқли равишда ташқи кучлар таьсири орқали аниқланмасдан балки автотебранишлар системасининг хоосаларига бонглиқ.
Кўпчилик холларда автотебранишлар системасини 3 та асосий елементлар орқали ифодалаш мумкин:

1. 
   хусусий тебранишлар системаси2) енергия манбаи3) хусусий тебранишлар сиситемасига келиб турувчи енергияни мунтазам равишда тақсимлаб турувчи регулятор. Тебраниш системаси тескари богланиш канали орқали регуляторга таьсир кўрсатиб регуляторнинг холатидан хабардор қилади.
   

Белоусов-Жаботинский реакциялари
Белоусов (1959) томонидан нисбатан гомоген мухитда амалп ошадиган даврий тебраниш хоссасига эга кимёвий реакциялар мажмуаси кашф этилди. Реакциялар мохияти шундан иборатки, жараён давомида мухитдаги церий ионлари иштирокида амалш ошадиган броматнинг гипобромга айланиш реакцияси мухит ран гииинг 10^-2 Гц частотада даврий узгариши билан кечади. Мухи1 рангининг даврий узгариши церий ионлари валентлигининг узга рибтуриши билан шартланган (1.4-1 -расм). Бу реакциялар кейинчалик Жаботинекий томонидан хам экспериментал, хам назарий текширилган.

Церий ионлари концентрациясининг узгариши релаксацияланиш хосса­сига эга булиб, хар бир тебраниш тулкини (т) конценграцияниш ошиши (т₁) ва камайишидан (т₂) иборат даврларни, демак оксидланиш хамда кайтарилиш боскичларини акс эттиради, яъни

1. оксидланиш боскичи:

Се³⁺ + ВrO₃^-, H⁺ = Ce⁴⁺
2. кайтарилиш боскичи:
Ce⁴⁺ +MK= Се³⁺

1. 
   Се³⁺нинг бромат томонидан оксидланиши:
   

4 Се³⁺ + HBrO₃ + 4H⁺ = Ce⁴⁺ + HBrO + 2H₂O
2. Се⁴⁺ нинг бромланган малон кислота (БМК) томонидан кайтарилиши:
2Ce⁴⁺ + БМК + H₂O -> 2Се³⁺+С(ОН) Вr(СООН) +2Н⁺

3. Бром ионларининг ажралиб чикиши:

->С₂Н₂0₃ + Br^- + H⁺ + CO₂
CBr(OH) (СООН)₂
Биринчи боскичда броматдан косил булган кайтарилиш махсулоти иккинчи босхичда малон кислотани бромлайди. Бромат хосилалари парчаланиб, Вr ионларини ажратади.
Вr ионлари, уз навбатида, биринчи боскични кучли даражада тормозлайди. Вr ионлари концентрацияси катта даражага эришганда, биринчи боскич бутунлай тухтайди. Натижада, мухитда иккинчи боскичда хосил буладиган Ce⁴⁺ ва Вr ионларининг микдори камаяди. Кеин еса, биринчи боскич янгидан бошланиб, мухитда дастлаб Ce⁴⁺ кейин эса Вr ионларининг концентрацияси оша боради. Иккинчи босхич ишга тушиши билан биринчи боскич яна тормозланади ва цикл янгидан бошланади. Жараёнда иштирок етувчи реагентлараро алока 1.4-2-расмда тасвирланган. Жараён чексиз давом этмайди, албатта. Мухитдаги МК тула оксидланиб, СО₂ , га айланиб булгач, жараён тухтайди. Тебраниш режимини ташки таъсирлар, масалан, ультрабинафша нури таъсир эттириб ёки мухдтга Вr ионлари киритиш йули билан узгартиш мумкин. Автотебранишларни синхронлаш хам мумкин. Бунинг учун реак­ция мухитига частотаси автотебраниш частотасига якин ёруглик нури билан таъсир этиш кифоя.
Жаботинский ва Зайкин мазкур жараённинг шарт-шароити ми :штотулк;ин хоссаларини батафсил текшириб чицишган. Улар Сс⁴⁴ Урнига темирнинг ферроин комплексини ишлатиб, AgN0₃ фитмаси билан хулланган нина ёки циздирилган нинани реак­ция мухдгига теккизиш орк;али жараённи ишгатушириш йулини хпм топдилар. Бундай хрлда 10 ² см. с^-1 тезлик билан тарцалувчи им урувчи тулцинлар пайдо булади.
Юкорида куриб утганимиздек, изолирланган системалар, яъни ташки мух.ит билан на модда
ва на энергия алмашинишда буда-диган системалар хатти-харакати изолирланган системанинг энт-ропиясимаксимумга интилади ёки узгармайди, деб таъкидловчи иккинчи конун билан характерланади Бундай системаларда на фаза утиш, назлигидан тартибланиш амалга ошади.


Синергетиканинг келиб чикиши
XX асрнинг охирлари ва II минг йилликка келиб илмий парадигмалар ва илмий дунёқараш алмашинишлари қайд қилинади: жумладан, олам тартибсиз (хаотик), ҳалокатли ва олдиндан бирорта ҳолатга баҳо бериши қийин бўлган вазиятга кириб қолиши кузатилади. Бир хилда детерминацияланган ва олдиндан ҳолатини башорат қилиш мумкин бўлган дунё Лаплас томонидан келтирилган классик тасаввурлар бўйича – «туманда осуда сузувчи текис сафланган юлдузлар қатори» (М.Лермонтов) кўринишида тавсифланган, А.Эйнштейн томонидан эса бунда: «Яратган тақдирга қуръа ташлаши мумкин, бироқ суяк билан ўйнамайди» фикри билдирилиб, О.Тоффлер ушбу ҳолатдаги оламни улкан кўринишдаги ишлаб чиқарилган ўйинчоқ ёки идеал абадий двигателнинг бузилиши сифатида тасаввур қилиш тўғрилигини кўрсатиб ўтади (Пригожин, Стенгерс, 1986 й., 15, 167-бетлар). Оламнинг ўзгаришга учраган манзарасида бир хилликдаги детерминация хусусий ҳодиса ҳисобланиб, олдиндан ҳолатга баҳо бериш эса – тамойил жиҳатидан чекланишларга эга ҳисобланади. Олдинги вақтларда фан механик машинаси асосан барқарорлик, мувозанат, тартиб, ёпиқ тизим ва чизиқли боғлиқликлар кўринишида тавсифланган, ахборот технологияларига ўтиш билан боғлиқ ҳолатда эса янгича ёндашувлар юзага келиши кузатилади.

Соҳалараро кенг кўламдаги тадқиқотларни ночизиқли фан сифатида номлаш қабул қилинган бўлиб, у ўз таркибига ночизиқли термодинамика, ҳалокатлар назариясини, динамик тартибсизлик ва фрактал математикани қамраб олади, бу ерда янги ва буюк номланишлар, матнлар юзага келиши кузатилади, жумладан Б.Пастернак сўзи билан айтганда «буюк илоҳий ёзувлар», кўплаб китоблар ва жуда кенг кўламдаги мақолалар юзага келган. Кўп асарлар давомида ушбу йўналишда кўплаб ихтисослашган махсус журналлар нашр қилиниши йўлга қўйилган (Nonlinear World; Nonlinearity; Journal of Nonlinear Science; Physica D. Nonlinear Phenomena; Chaos; Chaos, Solitons and Fractals; Fractals; International Journal of Bifurcation and Chaos ва бошқалар) ва шунингдек Интернет тармоғида кўплаб сайтлар ташкил қилинган. Ҳалокатлар, тартибсизлик ва фрактал назариялари ҳақида кўплаб оммавий китоблар ёзилган бўлиб, улардан айримлари рус тилига таржима қилинган, бу йўналишлар ҳозирги вақтда мактабларда предмет сифатида ўқитилиши бошланган. Жумладан, «Fractals for classroom» (Peitgen et al., 1992) китоби мактабларда математика ўқитувчилари учун қўлланма сифатида мўлжалланган.

Ушбу фанлараро йўналишдаги тадқиқотлар кўп ҳолатларда синергетика деб номланиб (грек тилида – «келишилган, мувофиқ ҳаракатлар» деган маънони англатади), бу кўринишдаги қисқа ва нисбатан самарали тарзда қўлланилувчи номланиш ўтган асрнинг 60-йилларида немис физиги Герман Хакен томонидан фанга киритилган. Шунингдек, синергетика ўз-ўзини ташкиллаштириш ҳақидаги фан сифатида тавсифланиб, яъни ночизиқли очиқ тизим деб – атроф муҳит билан модда ва энергия алмашинуви кузатиладиган тизим тавсифланади, яъни ривожланиб борувчи энергия оқимида мавжуд бўлган тизим тушунилади, (тизимнинг ночизиқли хусусияти математик усулда ночизиқли тенгламалар билан ифодаланади) тизимларда макон ва замон бўйлаб ўз-ўзидан вужудга келган тартиблиликни ифодалашда қўлланилади. Бир вақтнинг ўзида макон ва замонда юзага келган тартибли структуралар очиқ, ночизиқли тизимларда тартибзсизликдан (хаос) спонтан тарзда тартиблиликнинг юзага келиши кўринишида Бельгияда рус файласуфи ва физик олими Илья Пригожин томонидан ўрганилган. Ушбу олимнинг мувозанатдан ташқарида мавжуд бўлган тизимларда тартибли «диссипатив» структураларни ўрганиш бўйича тадқиқот ишлари натижалари 1977-йилда физика йўналишида Нобель мукофотига муносиб кўрилган. Шунингдек, кенг омма орасида кам танилган, бироқ ушбу йўналишда янгича илмий дунёқарашлар шаклланишида ўзининг муҳим ҳиссасини қўшган XX асрнинг буюк математиклари – А.Пуанкар, А.А.Андронов, А.Н.Колмогоров ва бошқаларни хам алоҳида эслаб ўтиш мумкин.