Δομές Διασκορπισμού:Πέρα από την θερμοδυναμική ισορροπία: Διατεταγμένες δομές που σχηματίζονται σε συστήματα που δεν βρίσκονται πλέον σε θερμική ισορροπία. Έτσι προκύπτει κάποια τάξη μέσα από την αταξία, χωρίς όμως οι δομές αυτές να έχουν αυτονομία
της Δήμητρας Σπανού
Η Ελληνική Μυθολογία
Η Νύχτα άφησε στους κόλπους του Ερέβους το Κοσμικό Αβγό οπότε και δημιουργήθηκαν το Χάος, η Γαία, ο Τάρταρος (τα σπλάχνα της Γαίας) και ο Έρωτας.
Κατά άλλες εκδοχές, το Χάος προϋπήρχε όλων, και από αυτό δημιουργήθηκαν τα παιδιά του, η Γαία, ο Τάρταρος, ο Έρως ή Φάνης, η Νύχτα και ο Έρεβος.
υπό κατασκευή
Το ζήτημα που προέκυψε στους επιστημονικούς κύκλους των αρχών του περασμένου αιώνα και στην συνέχεια επιρρέασε και διαπέρασε σιγά σιγα όχι μόνο και την εφαρμοσμένη επιστήμη, αλλά και πολλές άλλες πλευρές της ζωής των ανθρώπων, είναι η νέα οπτική της ερμηνείας των φυσικών φαινομένων, που αναγκαστικά κατέρριψε το ντετερμινιστικό μοντέλο που είχε ξεκινήσει με τους Φυσικούς της αναγέννησης και συνεχίστηκε και τους επόμενους αιώνες . Η ανακάλυψη του μικρόκοσμου, αλλά και η περισσότερο σοβαρή προσέγγιση των Συμπαντικών φαινομένων και μεγεθών, οδήγησε όχι απλά σε νέες επιστημονικές θεωρίες αλλά και σε μια δραματική κατάρρευση της έως τότε αντίληψης των ανθρώπων για τα φυσικά φαινόμενα. Ο χρόνος και ο τόπος δεν ήταν πια απόλυτα, η περίπτωση να συμβεί ή όχι κάποιο γεγονός ήταν θέμα μιας κρίσιμης ποσότητας (ουδός) και ακόμα η τάξη και η οργάνωση μπορεί να μην ήταν μια γενική κατάσταση αλλά να ίσχυε σε "νησίδες " του χώρου ή του χρόνου και όλα τα υπόλοιπα να βρίσκονταν σε χαοτικές συνθήκες.
Συνεχίζοντας όλη αυτή την εκστρατεία για την εμβάθυνση της σκέψης μας ώστε να μπορέσει να αντιληφθεί ακόμα πιο μέσα, τα μυστήρια του σύμπαντος , του κόσμου και της ζωής, ο Ilya Prigogine βραβεύτηκε με Nobel για την γενναία προσπάθεια του, που έγινε μέσα στο περιβάλλον μελέτης του που ήταν η Θερμοδυναμική -να κοιτάξει μέσα στο χάος που δημιουργείται στις μη αντιστρεπτές συνθήκες μεταβολών και να μπορέσει να αντιληφθεί κάποια γεγονότα στον μικρόκοσμο που κάνουν αυτό το χάος να μην είναι τόσο φοβερό κι απροσπέλαστο
Τα γεγονότα αυτά οομάστηκαν δομές διασκορπισμού
Τι όμως μπορεί να εννοούμε με τον όρο δομές διασκορπισμού
Η θερμοδυναμική θεώρηση του Σύμπαντος είναι η πιο συνηθέστερη και "αγκαλιάζει διαφορετικά πεδία, όπως την Κοσμολογία, την Φυσική στοιχειωδών σωματιδίων, την Βιολογία.
Η Σουηδική Επιτροπή που τίμησε τον Ilya Prigogine με το Νόμπελ Χημείας το 1977 ανέφερε γι αυτόν ότι
"Ο Progozine μεταμόρφωσε θεμελιακά και αναθεώρησε την επιστήμη της μη αντιστρέψιμης θερμοδυναμικής. Εδωσε νέες σχέσεις και δημιούργησε νέες θεωρίες για να γεφυρώσει το χάσμα ανάμεσα στα βιολογικά και κοινωνικά επιστημονικά πεδία της έρευνας."
.
Η Θερμοδυναμική
Εξετάζει τις ενεργειακές μεταβολές, μεταξύ της θερμότητας που ανταλλάσει ένα σώμα, του έργου στις διάφορες μορφές του που παράγει ή καταναλώνει το σώμα αυτό, και τις μεταβολές στην εσωτερική του ενέργεια. Ουσιαστικά είναι μεταφορά και μετατροπή σε άλλη μορφή ενέργειας υπό μορφή θερμότητας
Η Θερμοδυναμική ασχολείται μόνομε την μακροσκοπική μελέτη των φαινομένων και τα μεγέθη είναι υπολογίσιμα πειραματικά
Οι Νόμοι της Θερμοδυναμικής
Ο πρώτος Νόμος της Θερμοδυναμικής δηλώνει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί αλλά μόνο να μετατραπεί από την μια μορφή στην άλλη
Ο δεύτερος νόμος της Θερμοδυναμικής δηλώνει ότι δεν μπορεί να μετατραπεί θερμότητα σε έργο από μια θερμική μηχανή, χωρίς απώλειες σε θερμότητα. Και συνεχίζοντας , δεν μπορούμε να λειτυργήσουμε μια ψυκτική μηχανή, (που μειώνουμε την θερμική ενέργεια) χωρίς να καταβάλουμε εξωτερικά ένα ποσό ενέργειας
Ο τρίτος Νόμος είναι ο Νόμος της Εντροπίας που ορίζει ότι, η Εντροπία ενός συστήματος σε θερμοκρασία απόλυτο μηδέν είναι ίση με το μηδέν
Σύμφωνα με την Κλασσική Μηχανική
Εντροπία είναι μέγεθος αντίστροφο της ικανότητάς ενός συστήματος του να παράγει μηχανικό έργο.
Σύμφωνα με την Στατιστική Μηχανική
- Εντροπία το μέτρο της αταξίας ενός συστήματος. Προτάθηκε ο τύπος S= klnΩ όπου Ω είναι ο αριθμός των μικροσκοπικών καταστάσεων που μπορεί να βρεθεί ένα σύστημα
- Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο της Θερμοδυναμικής η συνολική ενέργεια που μετατρέπεται από την μια μορφή στην άλλη, καταλήγει σταδιακά να μετατρέπεται σε θερμότητα, που είναι Ενέργεια χαμηλών προδιαγραφών (με την μεγαλύτερη αταξία) δηλαδή σύμφωνα με τον τρίτο νόμο η Ενέργεια της μέγιστης Εντροπίας, που αδυνατεί να παράγει περαιτέρω έργο και το οποίο έχει σαν συνέπεια τον θερμικό θάνατο του Σύμπαντος. Το Σύμπαν οδηγείται από την μέγιστη τάξη σε μια κατάσταση αποδιοργανωμένου χάους όπου, δεν ανταλλάσεται ενέργεια και που σύμφωνα με τους φυσικούς καλείται ισορροπία.
Φαίνεται λοιπόν πως,οι χημικές αντιδράσεις
Στην κλασσική Φυσική και μηχανική του Νεύτωνα, μπορούμε να προβλέψουμε με ακρίβεια την εξέλιξη ενος φυσικού φαινομένου, εάν γνωρίζουμε λεπτομερώς τις αρχικές συνθήκες και τις εξισώσεις που το περιγράφουν.
Αυτό όμως δεν ισχύει στην πραγματικότητα. Αφ ενός γιατί ακόμα και μια πολύ μικρή διαφορά στις αρχικές τιμές μπορεί να δώσει στην συνέχεια μεγάλες αποκκλίσεις και εφ εταίρου συνήθως δεν είναι δυνατόν να καθορίσουμε τις αναλυτικές εξισώσεις και τις λύσεις τους με ακρίβεια.
Ο Prigogine μέσα από μια σειρά σύνθετων μαθηματικών εξισώσεων περιέγραψε πως ο δεύτερος νόμος που είναι συνολικός μπορεί σε κάποιες περιοχές να μην ισχύει τοπικά. Η τάση σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο , προς αποδιοργάνωση ελαχιστοποιούνται και μπορεί να εμφανιστούν νέες συνθέσεις.
Οι διαμορφώσεις αυτές που προκύπτουν στη φύση στις περιοχές αυτές ονομάζονται δομές διασκορπισμού.
Την εμφάνιση τέτοιων δομών ευνοούν ξαφνικές αλλαγές που επιτρέπουν κάτι καινούργιο να εμφανιστεί.
Ακόμα το σύστημα που υφίσταται μια ξαφνική αποδιοργάνωση, είναι πιθανόν να δραπετεύσει σε μορφές συνθετότερες και πολυπλοκότερες
Σε αποστάσεις μακρυά από την ισορροπία τα αποτελέσματα μεγενθύνονται πολύ.
Τα πειράματά του ο Χημικός Prigogine ξεκίνησε μετά τον δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο όταν ανακάλυψε μαθηματικά μοντέλα που έδειχναν ότι οι χημικές αντιδράσεις μπορούσαν να παράγουν πολύπλοκες μορφές που ονομάστηκαν τότε καταναλίσκουσες δομές και παρατηρήθηκαν σε φυσικοχημικά φαινόμενα στα τέλη της δεκαετίας του ' 60.
Παράδειγμα
ΠΗΓΕΣ
(https://benl.primedu.uoa.gr/database1/prigogine.html)
https://benl.primedu.uoa.gr/database1/prigogine.html