URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. Пер. с англ.
Id: 49045
 
1399 руб.

Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. Пер. с англ.

1973. 280 с. Твердый переплет. Букинист. Состояние: 4+. Есть погашенная печать расформированной библиотеки.

 Аннотация

Имя И.Пригожина --- одного из создателей неравновесной термодинамики --- хорошо известно российским читателям по ранее переведенным его работам. Данная книга, написанная в соавторстве с П.Гленсдорфом, --- первая в мировой литературе монография, посвященная вопросам нелинейной термодинамики необратимых процессов. В нее входит изложение основ "классической" неравновесной термодинамики, вариационного метода для нелинейных задач и их приложение к вопросам гидродинамической устойчивости, химическим реакциям и биологии.

Книга предназначена для научных сотрудников, аспирантов и студентов --- химико-физиков, гидродинамиков, теплофизиков и биофизиков.


 Содержание

Предисловие
Введение

Часть I. Общая теория

Глава 1. Законы сохранения и уравнения баланса
 1.1.Общий вид уравнения баланса
 1.2.Сохранение массы
 1.3.Сохранение импульса и уравнения движения
 1.4.Сохранение энергии
Глава 2. Второе начало термодинамики и уравнение баланса энтропии
 2.1.Второе начало термодинамики
 2.2.Локальное равновесие
 2.3.Уравнение баланса энтропии
 2.4.Основные термодинамические соотношения
 2.5.Второй дифференциал энтропии
 2.6.Использование комплексных переменных
Глава 3. Линейная термодинамика необратимых процессов
 3.1.Потоки и силы
 3.2.Соотношения взаимности Онзагера
 3.3.Требование симметрии для налагающихся необратимых процессов
 3.4.Неравновесные стационарные состояния и теорема о минимуме производства энтропии
 3.5.Химические реакции
 3.6.Заключительные замечания
Глава 4. Теория устойчивости равновесных состояний Гиббса--Дюгема
 4.1.Введение
 4.2.Критерий устойчивости Гиббса - Дюгема
 4.3.Конкретный вид условий устойчивости
 4.4.Расслоение на фазы в бинарных смесях
 4.5.Устойчивость химических реакций
 4.6.Пределы применимости теории Гиббса -Дюгема
Глава 5. Общая теория устойчивости термодинамического равновесия
 5.1.Термодинамическая устойчивость и уравнение баланса энтропии
 5.2.Условия термодинамической устойчивости
 5.3.Сравнение с кинетической теорией устойчивости
Глава 6. Условия термодинамической и гидродинамической устойчивости для неравновесных состояний
 6.1.Введение
 6.2.Определение устойчивости. Функции Ляпунова
 6.3.Устойчивость диссипативных систем
 6.4.Теоремы демпфирования и принцип Ле Шателье -- Брауна
 6.5.Интегральные условия устойчивости
 6.6.Характеристические свойства функции delta2s как функции Ляпунова
 6.7.Устойчивость при наличии конвекции
 6.8.Сравнение с кинетической теорией устойчивости
 6.9.Раздельные термодинамическое и гидродинамическое условия устойчивости
Глава 7. Конкретизация условий устойчивости для неравновесных состояний
 7.1.Введение
 7.2.Термическая устойчивость
 7.3.Теорема Гельмгольца о движении вязких жидкостей
 7.4.Химические реакции
 7.5.Уравнения баланса для приращений
 7.6.Уравнение баланса для избыточной энтропии
 7.7.Конкретизация критерия устойчивости для диссипативных процессов
 7.8.Устойчивость и линейная термодинамика
 7.9.Устойчивость и производство энтропии
 7.10.Устойчивость и равновесие
 7.11.Сравнение с уравнением баланса энтропии
 7.12.Гидротермодинамическая устойчивость
 7.13.Конкретный вид термодинамического и гидродинамического критериев устойчивости
Глава 8. Устойчивость и флуктуации
 8.1.Формула Эйнштейна для флуктуации
 8.2.Химические реакции
 8.3.Флуктуации температуры
 8.4.Затухание флуктуации
 8.5.Причинное описание и флуктуации
Глава 9. Универсальный критерий эволюции
 9.1.Введение
 9.2.Критерий эволюции для диссипативных процессов
 9.3.Критерий эволюции и теорема о минимуме производства энтропии
 9.4.Критерий эволюции и условия стационарности
 9.5.Вращение вокруг стационарного состояния - кинетический потенциал
 9.6.Поведение нормальных мод вблизи стационарного состояния в диссипативных системах
 9.7.Конвективные процессы
 9.8.Конвективные процессы, зависящие от времени

Часть II. Вариационная техника и гидродинамические приложения

Глава 10. Локальный потенциал
 10.1.Законы сохранения и вариационное исчисление
 10.2.Локальный потенциал в задаче теплопроводности
 10.3.Задача теплопроводности, зависящая от времени
 10.4.Сравнение с методом Галеркина
 10.5.Сходимость самосогласованного метода
 10.6.Временные задачи
 10.7.Метод итераций
 10.8.Общий вид локального потенциала для стационарного состояния
 10.9.Общая формулировка метода локального потенциала для временных процессов
 10.10.Избыточный локальный потенциал
 10.11.Локальные потенциалы в кинетической теории
 10.12.Сравнение с другими вариационными методами
Глава 11. Проблема устойчивости покоящейся жидкости
 11.1.Введение
 11.2.Уравнения для возмущений
 11.3.Условия устойчивости для слоя жидкости
 11.4.Неустойчивость Бенара и производство энтропии
 11.5.Термодинамическая интерпретация и диссипативная структура
 11.6.Условие нейтральной устойчивости
 11.7.Принцип смены устойчивости и критерий эволюции
 11.8.Вариационный принцип безусловного минимума для критического числа Релея
 11.9.Применение метода нормальных мод к проблеме Бенара
 11.10.Приближенное определение критического числа Релея методом безусловного минимума
 11.11.Возникновение неустойчивости в двукомпонентной проблеме Бенара
 11.12.Устойчивость вертикального столба жидкости
Глава 12. Применение метода локального потенциала к проблеме устойчивости ламинарного потока
 12.1.Введение
 12.2.Задача на собственные значения для гидродинамической устойчивости
 12.3.Избыточный локальный потенциал в проблеме гидродинамической устойчивости
 12.4.Приращение локального потенциала в исследовании устойчивости потока с поперечным температурным градиентом
 12.5.Определение критического числа Рейнольдса для плоского течения Пуазейля
 12.6.Критическое число Релея для проблемы Бенара
 12.7.Проблема Бенара для ламинарного потока
 12.8.Влияние поперечного температурного градиента на турбулентность
Глава 13. Устойчивость волн конечной амплитуды
 13.1.Введение
 13.2.Звуковые волны
 13.3.Волны сжатия и разрежения. Инварианты Римана
 13.4.Малые возмущения бегущих волн
 13.5.Неустойчивость простой волны сжатия
 13.6.Устойчивость простых волн разрежения
 13.7.Преобразование Р [delta Z]

Часть III. Химические процессы

Глава 14. Временная упорядоченность в химических реакциях
 14.1.Введение
 14.2.Термодинамический критерий возникновения химических колебаний
 14.3.Незатухающие колебания типа Лотка -- Вольтерра
 14.4.Химическая неустойчивость
 14.5.Временное поведение выше предельной точки
 14.6.Предельный цикл
 14.7.Сравнение модели Лотка -- Вольтерра с моделью, имеющей предельный цикл
 14.8.Флуктуации
 14.9.Реакция Жаботинского как пример осциллирующей системы
Глава 15. Диссипация и пространственная упорядоченность в химических реакциях
 15.1.Введение
 15.2.Неустойчивость, нарушающая симметрию
 15.3.Термодинамическая интерпретация неустойчивости, нарушающей симметрию
 15.4.Термодинамический порог возникновения неустойчивости, нарушающей симметрию
 15.5.Диссипативные пространственные структуры
 15.6.Примеры диссипативных пространственных структур. Реакция Жаботинского
 15.7.Предельные циклы и диссипативные структуры в мультиферментативных реакциях
Глава 16. Системы с несколькими стационарными состояниями
 16.1.Введение
 16.2.Случай одной независимой переменной
 16.3.Модель системы с несколькими стационарными состояниями
 16.4.Модель мембранной возбудимости
 16.5.Мембранная возбудимость. Уравнения для стационарных состояний
Глава 17. Единство физических законов и уровней описания
 17.1.Введение
 17.2.Биологические структуры
 17.3.Иерархия структур
Список литературы
Список обозначений
Предметный указатель

 Предисловие ко второму изданию


В начале было...

Вы держите в руках удивительную, необычную книгу, ту самую "точку опоры", опираясь на которую, нескольким поколениям исследователей удалось многое сдвинуть в современном естествознании.

Что же выделяет эту работу из общего ряда? Помните, один из героев "Фауста" сетует, пытаясь передать свое знание собеседнику: "Нет подходящих соответствий и нет созвучных им имен". Похожая ситуация вновь и вновь возникает в зарождающихся направлениях науки -- нет языка, простого, точного и общего.

Удивительно читать стихи поэтов "допушкинской эпохи". Все как будто на месте: чувство, энергия, образность. Но... мы уже говорим и мыслим по-другому. Странно видеть работы по электричеству и магнетизму, написанные до открытия закона Кулона. Огромный талант, блестящие догадки, но "ответ" на поставленную задачу оказался совсем другим. Поэтому не кажется слишком большим преувеличением сказать, что Пушкин подарил нам, а Ронсар французам -- поэзию, Ньютон -- теоретическую физику, Евклид -- геометрию. Подарили, опираясь на грандиозный пласт культуры, созданный до них.

Книга И.Р.Пригожина и П.Гленсдорфа в огромной мере подарила нам тот язык, на котором заговорила "нелинейная наука" в конце XX века. Парадоксальное понятие -- "диссипативная структура", то есть структура, существующая благодаря процессам рассеяния энергии, вещества, информации. Тем самым процессам, которые, на первый взгляд, могут только уничтожить всякую упорядоченность. Это важнейшее понятие получило "права гражданства" в разных науках -- от физики и химии до экономики и политологии -- после выхода этой книги. "Термодинамическая ветвь", "упорядоченность через флуктуации" и многие другие "слова" нелинейного языка появились именно в ней. Трудно представить, как раньше обходились без них.

Классическая, основополагающая книга -- это не только новый язык, но и новый круг тем, образов. В естествознании это обычно выбор уровня описания и выделение тех ключевых проблем, на которых и должны быть сосредоточены усилия исследователей. И.Р.Пригожин предложил говорить о сложных нелинейных процессах на достаточно простом и ясном термодинамическом языке. Предложил, несмотря на наличие прекрасно развитого аппарата статистической физики, изящную и блестящую эргодическую теорию, несмотря на множество конкретных, полезных, отлично работающих в физике, химии, гидродинамике теорий. Естественно, много тонкостей, нюансов, деталей в таком термодинамическом анализе потеряются. Но останется главное.

Это главное -- лейтмотив всего научного творчества И.Р.Пригожина -- необратимость процессов. Необратимость как фундаментальное свойство нашего мира, проявляющееся на всех уровнях его организации.

Еще одна черта классического труда в области естественных наук, теоретического анализа. Это -- "книга с формулами". Первоисточник. У И.Р.Пригожина много замечательных книг, написанных в соавторстве с учениками и коллегами. Одни посвящены философии нелинейного мира, другие -- отдельным деталям или направлениям будущих исследований. Но здесь представлен целостный и конкретный взгляд, предъявлены модели, формулировки, те эксперименты, опираясь на которые, можно строить новое мировидение.

Не будет преувеличением сказать, что именно эта книга открыла синергетику, определила парадигму. Этот текст можно сравнить с "Кибернетикой" Норберта Винера, начавшей жизнь другого междисциплинарного подхода -- кибернетики.

В свое время Нобелевский комитет проявил большую мудрость, присудив премию И.Р.Пригожину. Премию по химии. Хотя с не меньшим основанием можно было бы говорить и о фундаментальном вкладе в физику, а впоследствии и в другие научные дисциплины. В этой междисциплинарной работе члены комитета увидели ростки нового понимания, новой оценки уже накопленных знаний, увидели новые постановки вопросов к Природе.

Как-то Илья Романович, увлекающийся и музыкой, и археологией доколумбовой Америки, рассказывал, что в одной из латиноамериканских стран ему присудили премию как выдающемуся археологу. Он говорил об этом как о курьезе. На мой взгляд, это -- символ. И сам исследователь, и его междисциплинарные идеи слишком широки для узких цеховых рамок одной научной дисциплины.

Я перечитывал эту книгу и с восхищением, и с грустью. Как телезритель, посмотревший захватывающий сериал и еще раз начавший с первой серии. Он смотрит уже другими глазами. И первая серия кажется почему-то самой интересной. Кажется, что уже тут угадывается замысел режиссера и всего того, что произойдет потом. В этой книге угадано поразительно много из того, что произошло дальше. Это радует и восхищает.

Но, с другой стороны... Кто-то из отцов-основателей квантовой механики писал, что любая область в ее начале богаче идеями, чем она же в зрелом возрасте. Я бы добавил, что не только идеями, но и надеждами. И чуть-чуть грустно, что не все надежды удалось оправдать. Может быть, пока не все.

Есть и еще один повод для легкой грусти. Исследование нелинейных процессов активно и успешно велись в Академии наук СССР. Сужу об этом по своему институту -- Институту прикладной математики, впоследствии имени Мстислава Всеволодовича Келдыша. Структуры в плазме, вспышки на Солнце, крупномасштабная структура Вселенной, автоволны в возбудимых средах, режимы с обострением, гидродинамические неустойчивости... Семидесятые годы, героическая эпоха в нелинейной науке.

Поэтому тогда, читая книгу Пригожина, многие мои коллеги ощущали, что это и "про них", что в чем-то они продвинулись дальше. И строить общее можно было совсем по-другому, опираясь на другую конкретику. Но сложилось так, как сложилось. Тут необратимость вступает в свои права. Поэтому и в книге, и в синергетике мы видим не только формулы, "объективную суть", но и "субъективное" обаяние ее творцов, их стиль мысли и направление поиска. И это замечательно.

Немного завидую тем, кому предстоит прочитать эту книгу впервые. Может быть, им будут интересны и другие работы, вышедшие в нашей серии:

  • Пригожин И., Николис Г. Познание сложного. Введение. М.: УРСС, 2003.
  • Пригожин И., Стенгерс И. Время. Хаос. Квант. К решению парадокса времени. М.: УРСС, 2003.
  • Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. М.: УРСС, 2003.
  • Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М.: УРСС, 2003.
  • Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Современные проблемы нелинейной динамики. М.: УРСС, 2002.
  • Баранцев Р.Г. Методология современного естествознания. М.: УРСС, 2003.
  • Илья Пригожин любит говорить, что мы находимся в самом начале, на краю неизвестного. Надеюсь, что прочитав эту книгу, читатели присоединятся к его мнению.

    Председатель редакционной коллегии серии "Синергетика -- от прошлого к будущему"

    Г.Г.Малинецкий


     Об авторе

    Пригожин Илья Романович
    Выдающийся физик-теоретик и физикохимик, лауреат Нобелевской премии по химии. Родился 25 января 1917 г. в Москве. В 1921 г. семья Пригожиных эмигрировала из России. Изучал химию в Бельгии в Брюссельском свободном университете, где в 1943 г. стал бакалавром естественных наук. Через год защитил докторскую диссертацию, а в 1947 г. стал профессором физической химии Свободного университета. С 1962 г. — директор Международного института физики и химии Э. Сольвэ в Брюсселе. В 1967 г. И. Пригожин организовал и возглавил Научно-исследовательский центр статистической механики и термодинамики Техасского университета (США), который в 1977 г. был назван его именем. С 1969 г. — президент Бельгийской академии наук. И. Пригожин — почетный член академий многих стран мира, иностранный член Академии наук СССР (с 1982 г.). Удостоен почетных медалей — Аррениуса (1969) и Румфорда (1976).

    Основные научные интересы И. Пригожина лежат в области термодинамики и статистической механики неравновесных процессов. Им сформулирована фундаментальная теорема учения о неравновесных процессах. Ему также принадлежит идея применимости этих результатов в биологии. В 1977 г. удостоен Нобелевской премии по химии за работы по термодинамике необратимых процессов, в первую очередь за теорию диссипативных структур.

     
    © URSS 2016.

    Информация о Продавце