воскресенье, 4 января 2009 г.

Борьба реакции и диффузии: возникновение формы

В теории самоорганизации очень важной моделью являются химические модели возникновения дискретных форм в непрерывной среде (Брюсселятор, бегущие волны, режимы с обострением).
Вопрос действительно очень интересный. Среда однородна, то есть в ней не заложены какие-то предпосылки для возникновения определенных пространственных форм. Однако в ходе химической реакции возникают устойчивые "рисунки" (неоднородно распределенная в пространстве концентрация химического вещества). Важно именно что устойчивые. То есть при попытке возмутить картинку она самовосстанавливается. И это при том, что казалось бы диффузия должна все разгладить и сделать равномерным.
Дело в том что кроме диффузии действует еще и нелинейная химическая реакция, которая активно повышает концентрацию вещества в тех частях пространства, где эта концентрация уже довольно высока. И даже несмотря на то, что диффузия уводит часть произведенного вещества, его остается достаточно чтобы поддерживать возникшую форму.
Если диффузия сильнее - она разглаживает вещество по пространству. Если автокаталитическая реакция сильнее - она все больше и больше повышает концентрацию, делая картину все более неоднородной. Вот на борьбе этих двух начал и возникают эволюционирующие пространственные структуры.
Надо сказать, что в человеческом обществе очень много автокаталитических процессов: деньги делают деньги, сила делает силу, знания делают знания, нестабильность делает нестабильность и так далее. Поэтому человеческая история сплошь состоит из процессов роста неравенства (силового, экономического, технологического и т.д.), однако им противостоят и мощные диффузионные силы: транспорт, торговля, распространение технологий, передача знаний. Похоже вся история состоит из пульсаций централизации и децентрализации, движущими силами которых являются реакция (концентрация силы, денег, информации) и диффузия (распыление силы в экспансии, инвестиции в смежные области, распространение и утечка информации).

Комментариев нет:

Отправить комментарий