Первый эффект, проанализированный с новой точки зрения, носит название неустойчивости Рэлея-Бенара. Эта неустойчивость возникает в слое жидкости, находящемся между двумя бесконечными параллельными пластинками в постоянном поле тяготения. Между пластинками поддерживается градиент температуры, причем температура верхней пластины больше температуры нижней пластины При достаточно большом значении "обратного градиента" состояние покоя становится неустойчивым, и возникает конвекция. Производство энтропии при этом возрастает, так как конвекция представляет собой с одной стороны новый механизм переноса теплоты, а с другой - появляется новый канал диссипации энергии за счет вязкости. Однако возникающее с установлением конвекции движение жидкости организовано более высоко, чем микроскопические движения в состоянии покоя. Для того, чтобы возникла структура из шестиугольных ячеек, наблюдаемая невооруженным глазом, огромное число молекул должно достаточно долго когерентно двигаться на наблюдаемых расстояниях. Конвекцию Рэлея-Бенара можно представить следующим образом: слабые конвективные токи, возникающие как флуктуации относительно среднего состояния, существуют всегда, но ниже некоторого критического значения градиента температуры эти флуктуации затухают и исчезают. Если же превысить критическое значение градиента температуры, то некоторые флуктуации усиливаются и порождают макроскопическое движение. Возникает новый молекулярный порядок, по существу, гигантская флуктуация, стабилизируемая за счет обмена энергией с внешним миром.

Наряду с конвекцией Рэлея-Бенара хорошо известными и исследованными примерами неравновесных систем в настоящее время могут служить вихри Тейлора, реакция Белоусова-Жаботинского и другие. Сравнительно недавно был открыт еще эффект, в котором проявляются разнообразные неравновесные структурные превращения - это эффект электрогидродинамической (ЭГД) конвекции в жидких кристаллах. Использование внешнего электрического поля для изменения условий ЭГД-конвекции создает благоприятные предпосылки для наблюдения бифуркаций, структур и их дефектов.

Интернет-магазин