Юный техник 1975-12, страница 19

Светлячки рассаживаются на деревьях, подобно облаку окутывая его ветви. Удивительно при этом, что целый рой их усевшись на одном дереве, гасит свой свет разом, а мгновением позже зажигает его

Вот иное явление. Приходилось ли вам наблюдать за стайной мальков у речного берега? Испуганные вашим резким движением они вдруг разом меняют нанрав леиие

Еще пример, из физики. В квантовой механике элементарной частице, электрону например приписывается некоторое свойство — спин (от английского spin — веретено). Это свойство обусловлено собственным вращением электрона. Спин изображают условно стрелочкой У электрона, на который ничто не действует со стороны стрелочка-спин может быть направлена как угодно. Но при достаточно низких температурах в ферромагнетиках наблюдается такое явление: множество спинов электронов, заключенных в веществе, вдруг сами по себе начинают ориентироваться одинаково. Это явление называют спонтанной намагниченностью. Спин, взаимодействуя с другими, перестает быть «индивидуалистом» и подчиняется общей дисциплине. Следствие этого — переход системы спинов из состояния хаотичного в упорядоченное, как говорят физики, совершается фазовый переход.

Приглядимся к нашим примерам Нет ли в них чего-то общего? В каждом случае перед нами совокупность объектов стая мальков, светляков, система снинов. Но совокупность упорядоченная — иными словами, коллектив Так, может быть, хотя и разны эти явления на первый взгляд, к ним можно найти единый подход?

Эта идея была высказана всего несколько лет назад и положила начало новой науке — ссиергети-ке, что означает в переводе с гре

ческого «объединенные усилия Нужно сразу оговориться — се-нергетика только зарождается.

Зачем же понадобилось создавать новую науку, описывающую все то, чем и без того занимаются каждая в своей области биология и физика. Сопоставить эти явления было небезразлично хотя бы потому, что физика располагает развитым математическим аппаратом для описания подобных явлений. Поэтому первона чально идея и состояла в том, чтобы распространить се математический аппарат на другие области.

Теория фазовых переходов на первых порах имела дело только с процессами кристаллизации Напомним, в чем ее суть. Вы знаете, что при понижении температуры ниже нуля вода замерзает. При этом хаотическое движение молекул прекращается, то есть частицы вещества упорядочиваются. Именно температура определяет степень упорядоченности.

Когда появился лазер, физики стали искать теоретическое объяснение его излучению Обратились к аналогии.

В лазере есть рабочая среда — атомы с двумя к примеру энергетическими атомными уровнями, между которыми происходят переходы электронов. Из верхнего в нижнее состояние электрон переходит, испустив фотон. Если испускание света атомами проис ходит независимо друг от друга, то излучение получается неупорядоченным случайным. Но оказывается, что если разность между числом электронов на двух разных уровнях больше некоторого значения, то излучение впезапно меняется — становится упорядоченным. Разность населенности уровней играла роль температуры Необходимая аналогия была обнаружена. А следовательно, и разгадка явления

Так вот почему бы и теперь ие поискать аналога температуры

15