Ячейки Бенара

Если слой жидкости сильно нагреть, то возникает градиент температуры ΔТ между нижней и верхней поверхностями. Жидкость у нижней поверхности вследствие теплового расширения имеет меньшую плотность, чем вблизи верхней поверхности. Из-за наличия силы тяжести и архимедовой силы такая система оказывается неустойчивой, поскольку легкий нижний слой и тяжелый верхний должны поменяться местами. При небольших градиентах температуры движение не возникает и тепло передается только путем теплопроводности. Лишь при достижении критического значения градиента температуры возникает конвекционный поток, обладающий структурой в виде шестиугольных ячеек. Внутри ячеек жидкость поднимается вверх, а по краям опускается вниз. То есть наблюдается высокоорганизованная структура, возникающая в результате коллективного движения молекул жидкости. Внутренняя структура или самоорганизация поддерживается за счет поглощения отрицательной энтропии. Ячейки Бенара в миниатюре воспроизводят условия, необходимые для существования жизни на Земле. Земля получает высококачественную энергию от Солнца, перерабатывает ее, что сопровождается ростом энтропии, и выбрасывает энергию в химическое пространство вместе с наработанной энтропией.

Дата добавления: 2014-01-03