Что такое порядки в физике

27.10.202323.04.2022 admin 0 Comments

Порядок (физика)

Поря́дком в физике называют, как правило, упорядоченное в пространстве расположение объектов, часто атомов или молекул. Более аккуратно можно сказать, что порядок в этом смысле слова — это состояние системы, с достаточной степенью точности инвариантное относительно некоторых определённых сдвигов в пространстве.

При описании строения кристаллического твёрдого тела обычно говорят о позиционном и ориентационном порядке. Позиционный порядок означает, что объекты расположены на более-менее одинаковом расстояния друг относительно друга. Ориентационный порядок означает, что пространственная ориентация объектов скоррелирована.

Порядок различается также по степени охвата системы. Часто говорят о трёх типах порядка:

Примечания

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Порядок (физика)» в других словарях:

Порядок (математика) — Порядок в широком смысле слова гармоничное, ожидаемое, предсказуемое состояние или расположение чего либо. Специализированные варианты использования слова: Порядок (физика) Порядок (биология) Математика Порядок величины количество цифр в числе. О … Википедия

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА — раздел физики, изучающий структуру и свойства твердых тел. Научные данные о микроструктуре твердых веществ и о физических и химических свойствах составляющих их атомов необходимы для разработки новых материалов и технических устройств. Физика… … Энциклопедия Кольера

Физика Ragdoll — Ранний пример использования физики Ragdoll, 1997 год. Физика Ragdoll (рэгдолл) вид процедурной анимации, пришедший на замену статичной, пререндеренной анимации. Название произошло от английских слов rag (русск. тряпка) и doll (русск. кукла), в… … Википедия

Список эпизодов телесериала «Закон и порядок» — В данной таблице представлен список эпизодов американского телесериала «Закон и порядок». Первая серия была показана 13 сентября 1990 года на канале NBC. На данный момент вышло 20 сезонов сериала. Всего снято 456 эпизода. В 2010 году сериал… … Википедия

Статистическая физика — раздел физики, задача которого выразить свойства макроскопических тел, т. е. систем, состоящих из очень большого числа одинаковых частиц (молекул, атомов, электронов и т.д.), через свойства этих частиц и взаимодействие между ними.… … Большая советская энциклопедия

Ближний порядок — Ближний порядок упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе, которая (в отличие от дальнего порядка) повторяется лишь на расстояниях, соизмеримых с расстояниями между атомами, то есть ближний порядок это наличие… … Википедия

Ragdoll-физика — Ранний пример использования физики Ragdoll, 1997 год. Физика Ragdoll (рэгдолл) вид процедурной анимации, пришедший на замену статичной, пререндерной анимации. Название произошло от английского словосо … Википедия

Дальний порядок — Дальний порядок упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе (в жидком или твёрдом состоянии), которая (в отличие от ближнего порядка) повторяется на неограниченно больших расстояниях. Дальним порядком в… … Википедия

Релаксация (физика) — У этого термина существуют и другие значения, см. Релаксация (значения). Релаксация (от лат. relaxatio ослабление, уменьшение) процесс установления термодинамического, а следовательно, и статистического равновесия в физической… … Википедия

Время (физика) — Сейчас 9 июня 2009, 02:30 (UTC) Время одно из основных понятий физики и философии, одна из координат пространства времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел, а также сознание. В диалектическом материализме время это… … Википедия

Источник

Порядок (физика)

При описании строения кристаллического твёрдого тела обычно говорят о позиционном и ориентационном порядке. Позиционный порядок означает, что объекты расположены на более-менее одинаковом расстояния друг относительно друга. Ориентационный порядок означает, что пространственная ориентация объектов скоррелирована.

Порядок различается также по степени охвата системы. Часто говорят о трёх типах порядка:

* дальний порядок означает, что не только соседние, но и сколько угодно удалённые объекты системы находятся в коррелированном состоянии.

* квазидальний порядок означает, что удалённые объекты системы коррелируют, но слабо. Более точно: степень корреляции между удалёнными объектами уменьшается с ростом расстояния между ними очень медленно, по степенному закону с небольшим показателем степени.

* ближний порядок означает, что заметная корреляция есть только между самыми ближайшими соседями. Степень корреляции между удалёнными объектами уменьшается с ростом расстояния экспоненциально быстро.

Связанные понятия

В физике, при рассмотрении нескольких систем отсчёта (СО), возникает понятие сложного движения — когда материальная точка движется относительно какой-либо системы отсчёта, а та, в свою очередь, движется относительно другой системы отсчёта. При этом возникает вопрос о связи движений точки в этих двух системах отсчета (далее СО).

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Кристаллографические группы, или фёдоровские группы — набор групп симметрий, которые описывают все возможные симметрии бесконечного количества периодически расположенных точек в трёхмерном пространстве.

Комплекс задач о взаимодействии многих тел достаточно обширный и является одним из базовых, далеко не полностью разрешённых, разделов механики. В рамках ньютоновской концепции проблема ветвится на.

M-тео́рия — современная физическая теория, созданная с целью объединения фундаментальных взаимодействий. В качестве базового объекта используется так называемая «брана» (многомерная мембрана) — протяжённый двухмерный или с бо́льшим числом измерений (n-брана) объект.

Согласно концепции переме́нной ско́рости све́та (ПСС) считается, что скорость света в вакууме, обычно обозначаемая c, в некоторых случаях может не быть константой. В большинстве ситуаций в физике конденсированного состояния распространение света в среде действительно происходит с меньшей скоростью, чем в вакууме. Кроме того, в некоторых расчётах квантовой теории поля необходимо учитывать, что виртуальные фотоны должны двигаться на короткие расстояния в том числе со скоростью, отличной от скорости.

Мультипо́ли (от лат. multum — много и греч. πόλος — полюс) — определённые конфигурации точечных источников (зарядов). Простейшими примерами мультиполя служат точечный заряд — мультиполь нулевого порядка; два противоположных по знаку заряда, равных по абсолютной величине — диполь, или мультиполь 1-го порядка; 4 одинаковых по абсолютной величине заряда, размещённых в вершинах параллелограмма, так что каждая его сторона соединяет заряды противоположного знака (или два одинаковых, но противоположно направленных.

При рассмотрении сложного движения (когда точка или тело движется в одной системе отсчёта, а эта система отсчёта в свою очередь движется относительно другой системы) возникает вопрос о связи скоростей в двух системах отсчёта.

Источник

Что такое порядки в физике

Больше, чем физика. Часть 14. Порядок и хаос

Предоставленные сами себе, события
имеют тенденцию развиваться от плохого к худшему
(из законов Мерфи)

Когда я сказал, что в следующий раз мы поговорим либо об эволюции, либо о втором законе термодинамики, я, конечно же, слукавил, потому что уже тогда точно знал, чему будет посвящён следующий выпуск. Но чего не сделаешь, ради красного словца? Раз уж говорил о случайных событиях, о вероятностях, о предсказании будущего, то почему бы и не поиграть в интригу? А ну, угадайте, о чём будет следующая серия? Ставки принимаются.

На самом деле, я уже тогда точно знал, что в следующий раз я буду говорить именно о втором законе термодинамики. Тут может, кто-то спросит, а почему сразу второй? А где же первый? А первый закон термодинамики у нас уже был. Это ни что иное, как закон сохранения энергии в применение к тепловым системам. Есть глобальный закон сохранения, а есть его частный случай – первый закон термодинамики, который говорит о том, что полная энергия тепловой системы остаётся постоянной при любых процессах внутри этой системы. Или ещё есть такая его формулировка, что количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и на совершение этой системой работы. Ещё из первого закона (или, как его ещё называют, первого начала) термодинамики следует невозможность вечного двигателя, который бы совершал работу только за счёт своей внутренней энергии, без участия внешних источников.

Что вообще даёт нам первый закон (или первое начало) термодинамики? Он задаёт определённые рамки, в которых могут происходить тепловые процессы. Но и не только тепловые, закон сохранения энергии применим к любым физическим процессам. Есть замкнутая система, и полная энергия этой системы не меняется. Если мы хотим выйти за эти рамки, нам надо разомкнуть систему. Об этом мы уже говорили, затрагивая, в том числе, и процессы экономические. Поэтому на первом законе термодинамики задерживаться больше не будем, перейдём, наконец, ко второму.

У второго закона (или второго начала) термодинамики тоже есть несколько формулировок. Пожалуй, самая короткая из них звучит так: энтропия замкнутой системы не может уменьшаться. Самая короткая, но при этом непонятная, да? Потому как не понятно, что такое энтропия? Может, слово это вы где-то и слышали, но что оно означает?

Прежде, чем на этот вопрос ответить, я отойду немного в сторону. В школе изучение предмета физики начинается с того, что есть физические тела и физические явления. Я специально обращу ваше внимание, что в школе изучают не науку физику, а предмет физику. Чем одно отличается от другого, подумайте самостоятельно. Так вот, изучение предмета физики начинается, обычно, с того, что физика изучает физические тела и физические явления. А потом рассказывается, что у физических тел есть определённые свойства. Например, такое свойство как инертность – свойство тела сохранять свою скорость, или неподвижность. Но в физике мало говорить о свойствах тел, потому как, если изучать просто свойства, то это будет не физика, а природоведение. Физика начинается там, где возникает понятие меры. Есть тело, у тела есть свойство, у свойства есть мера. Если говорить об инертности, то её мера называется массой. Мера – это количественное выражение свойства, мера нам нужна для того, чтобы сравнивать тела по их свойствам. Более инертное тело обладает большей массой, менее инертное – меньшей массой. Массы можно количественно оценивать и измерять.

Но вот, о чём на первых уроках физики не говорят, а, по мере изучения предмета, часто забывают сказать, так это о том, что помимо физических тел, физика изучает ещё и системы тел. И у систем тоже есть определённые свойства, а у этих свойств – свои меры. Система – это не просто набор тел, это – нечто большее, и свойства системы не всегда состоят из свойств тех тел, которые в неё входят. Некоторые свойства систем те же, что и у отдельных тел, а некоторые – принципиально другие.

Все мы знаем, что тела состоят из молекул, а потому физическое тело – это одновременно и система тел. И если, например, массу тела можно рассматривать как общую массу всех молекул, из которых оно состоит, то температура тела не является общей температурой молекул. У молекул вообще нет температуры, у молекул есть кинетическая энергия, а температура – это свойство системы молекул, объединённых в физическое тело.

Температура – это, пожалуй, самое простое системное свойство, а есть и более сложные. Вот одним из таких более сложных (конечно же, не самых сложных) системных свойств является энтропия. Если температура – это мера средней кинетической энергии молекул, входящих в систему, то энтропия – это мера беспорядка в системе.

Помните, ещё в первой главе я говорил, что есть понятия в узком смысле и в широком смысле? Тогда мы это рассматривали на примере пути. Путь в физическом смысле, путь в бытовом смысле, в литературном. Так вот, слово «беспорядок» тоже имеет несколько смысловых уровней. Есть беспорядок в бытовом смысле, как мы его понимаем, а есть строгий физический термин. В физике беспорядок – это количество возможных состояний системы. Чем их больше, тем больше беспорядок в системе, и тем больше её энтропия.

Но что оно всё значит, с точки зрения энтропии? Что, чем случай более уникальный, тем энтропия системы меньше. А чем случай заурядней, тем энтропия больше. А чтобы наглядно понять, как работает второе начало термодинамики, давайте возьмём колоду карт, карты в которой расположены в строгом порядке. Сначала пики от двойки до туза, потом трефы в таком же порядке, бубны и черви (джокеры мы брать не будем, чтобы не создавать лишних трудностей). Такое состояние, которое соответствует абсолютному порядку, для колоды всего одно, соответственно энтропия данной системы (то есть, нашей колоды) минимальна. А теперь начнём её тасовать. Что произойдёт? Порядок в системе будет разрушен. И, в конце концов, после перемешивания колода утратит всякие остатки начального порядка. По ходу перемешивания энтропия будет неуклонно расти, и в конце нашего эксперимента придёт к максимально возможному значению.

Кстати, максимальная энтропия колоды карт имеет вполне определённое значение, есть формула, по которой её можно рассчитать, желающие могут найти, но предупреждаю, что формула не простая. Студенты технических специальностей, пожалуй, смогут посчитать, а вот у школьников и гуманитариев могут возникнуть трудности. Формула Больцмана, если кому интересно.

Так вот, вернёмся к тому состоянию, при котором всякий порядок в колоде карт будет окончательно и бесповоротно утрачен. Почему окончательно и бесповоротно? Потому что есть второе начало термодинамики, которое говорит о том, что энтропия замкнутой системы не может уменьшаться. Раз она достигла максимального значения, то и впредь будет оставаться на этом максимальном значении. Не верите? Можете сами проверить, тасуя колоду карт, вернётся ли она, как бы долго вы не тасовали, к изначальному состоянию порядка? Нет. Только если вы вмешаетесь и своим волевым решением разложите карты в нужном вам порядке, но в таком случае, это будет уже не замкнутая система, вы своим волевым вмешательством её размокнёте и влезете туда. А пока колода карт отдана воле случая, порядка в ней больше не станет.

Это, как вы понимаете, касается не только колоды карт, это касается любых замкнутых систем. Пока система замкнута, её энтропия может либо расти, либо оставаться неизменной. А если мы хотим понизить энтропию системы, нам придётся её разомкнуть, то есть, вмешаться в систему извне.

Возникает вопрос, а если вдруг нам невероятно повезёт, и в ходе случайных процессов, возникнет какой-то порядок? К примеру, по мере случайного тасования, карты выстроятся в строгом порядке? Может такое быть? В принципе, может, но вероятность такого события настолько мала, что на практике её можно не учитывать. А учёные по этому поводу говорят, что законы термодинамики говорят нам не о полном запрете некоторых событий, а лишь о ничтожной их вероятности. Например, существует ничтожная вероятность, что чайник, поставленный нами на горячую конфорку остынет, а конфорка ещё больше нагреется. Как такое может произойти с точки зрения физики? А так, что все быстрые молекулы случайно окажутся в конфорке, а все медленные – в чайнике. Но вероятность такого события настолько мала, что даже если бы вся наша Вселенная состояла из чайников, вряд ли бы мы за все миллиарды лет её существования где-то такое увидели.

Впрочем, ещё раз подчеркну, что всё это касается только замкнутых систем. В открытых системах всё это возможно. Холодильники, кондиционеры работают именно по такому принципу. Если вы обращали внимание, то задняя стенка холодильника всегда горячая, так же как и наружный блок кондиционера. Кондиционер разделяет холод и тепло, холод – в комнату, тепло – на улицу. Но всё это происходит только за счёт того, что мы подводим к этим приборам электроэнергию, которая и работает на разделение холода и тепла. Само по себе такое разделение происходить не может.

Печально, да? А я думаю, печалиться не стоит. Ведь мы видим, что ничего подобного не происходит. И мало того, что Вселенная не приходит в состояние тепловой смерти, так ещё и на протяжении её существования происходит постоянно усложнение форм. Формируются новые звёзды, вокруг звёзд появляются планеты, на планетах зарождается жизнь (по крайней мере, на одной планете точно, но вполне возможно, что и на многих других тоже), которая, в свою очередь, тоже постоянно усложняется от простейших одноклеточных до самого человека. И некоторые плохо образованные граждане, в связи с этим, ставят под сомнение сам принцип не убывания энтропии, то есть, второе начало термодинамики. Но, как мы помним, у всякого закона есть своя область применения, и там, где надо, второе начало термодинамики работает безукоризненно. А там, где не надо…

А вот о том, где не надо, уже в следующий раз.

Источник

Порядок

Порядок в широком смысле слова — гармоничное, ожидаемое, предсказуемое состояние или расположение чего-либо, а также:

Что такое порядки в физике. Смотреть фото Что такое порядки в физике. Смотреть картинку Что такое порядки в физике. Картинка про Что такое порядки в физике. Фото Что такое порядки в физике

Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи.
Если вы попали сюда из другой статьи Википедии, пожалуйста, вернитесь и уточните ссылку так, чтобы она указывала на статью.