תהליך

מתוך אקו-ויקי, מקום מפגש בנושאי אקולוגיה, חברה וכלכלה.
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

תהליך (Process) הוא רצף מצבים או פעולות משתנים, המתמשכים לאורך זמן ומובילים לתוצאה מסוימת או למספר תוצאות אפשריות. לתהליכים בתחומים שונים יש מאפיינים משותפים, או תכונות, ויש תהליכים בתחומים שונים מאד שיש להם מאפיינים משותפים.

לכל התהליכים יש קצב - המהירות שבה מתרחש השינוי ושבה עוברים ממצב א' למצב ב' כאשר שני המצבים נמצאים במסגרת התהליך. בתהליכים רבים יש השהיה - הזמן שעובר בין רגע ההתרחשות של מצב מסויים לבין הרגע שבו מערכת בקרה מסויימת במסגרת התהליך, מזהה את השינוי ופועלת כדי לשנות את המערכת לכיוון אחר.

יש תהליכים אקראיים (תהליך סטוכסטי) ויש תהליכים דטרמיניסטים. יש תהליכים הפיכים ובלתי הפיכים. יש תהליכים המתכנסים לשיווי משקל יחיד או תוצאה אחת, ויש תהליכים שמתפצלים למספר קטן של שיווי משקל או למספר אינסופי של שיווי משקל. יש תהליכים קצרי-טווח וארוכי-טווח.

מעברי פאזה הם מצבים בהם התנאים והדינמיקה בתוך התהליך עוברים שינוי בעצמם. דוגמאות לכך בהקשר הביולוגי הם לידה, מוות, הכחדה המונית והכחדה של מין או של בית גידול. במערכת האנושית אפשר לדבר על המהפכה הלשונית, המהפכה החקלאית והמהפכה המדעית כעל סוגים של מעברי פאזה.

סוגי תהליכים

ניתן לסווג תהליכים לפי מספר מאפיינים מרכזיים שלהם:

תהליך סטוכסטי, או תהליך אקראי הוא תהליך שהתפתחותו תלויה בגורמים מקריים, כלומר שממצב התחלתי נתון כלשהו של המערכת קיימים מספר מצבים שונים אליהם יכולה המערכת להגיע (כמובן, מצבים מסוימים יתקבלו בהסתברות גבוהה יותר ממצבים אחרים). דוגמה לתהליך אקראי הוא הטלת קוביה. זאת בניגוד לתהליך דטרמיניסטי בו כל מצב התחלתי מסוים יתפתח בהכרח למצב מסוים אחר.

בתרמודינמיקה, תהליך תרמודינמי הוא תהליך הפועל על צבר חלקיקים. לרוב, לשם פשטות, מתייחסים לתהליכים שבהם אחד מהקבועים המתארים את המערכת נותר קבוע. התהליכים התרמודינמיים הנפוצים ביותר הם: תהליך איזותרמי – תהליך שבו הטמפרטורה במערכת נותרת קבועה. תהליך איזוכורי –תהליך שבו נפח המערכת נותר קבוע. תהליך איזוברי – תהליך שבו הלחץ במערכת נותר קבוע. בתהליך זה חום המועבר למערכת משנה את האנרגיה הפנימית של המערכת ומבצע עבודה שמתבטאת בשינוי הנפח של המערכת. תהליך איזנטרופי – תהליך שבו האנטרופיה במערכת נותרת קבועה. תהליך איזואנתלפי – תהליך שבו האנתלפיה במערכת נותרת קבועה. לרוב תהליכים תרמודינמיים מופיעים בניתוחים הקשורים בפיזיקה.

תהליך תרמודינמי הוא במקרים רבים תהליך בלתי הפיך בגלל החוק השני של התרמודינמיקה, לעומת תהליך הפיך שמופיע בפיזיקה ניוטונית חסרת חיכוך. תהליכים תרמודינמיים יכולים להופיע גם במערכות נוספות כמו מערכות מזג אוויר, מנועים, מערכת אקולוגית כו'. דרך המושג מערכת דיאספטית ניתן להרחיב את הניתוח התרמודינמי גם למערכות אחרות.

תהליכים רבים מתרחשים במסגרת מערכות מורכבות ואז מושפעים מתכונות של מערכות כאלה - לולאות משוב, אי לינאריות ועוד.

יש תהליכים התפתחותיים כמו אבולוציה, שבהם יש שינוי מתמיד ולא חוזרים למצבים נתונים. לעומתם יש תהליכים מחזוריים יותר כמו עונות השנה, שינויי אקלים ומחזורים אקולוגיים כמו מחזור הזרחן מחזור החנקן וכו'.

דוגמאות לתהליכים במדעי הטבע ובמדעי החברה

תהליכים במדעי הטבע
  • תהליכים בקוסמולוגיה ובגאו-פיזיקה, היכולים לקחת מיליארדי שנים - התפשטות הייקום, מחזור חיים של גלקסיות, מחזור חיים של כוכבים, התהוות כוכבי לכת, נדידת היבשות.
  • תהליכים תרמודינמיים, תהליכים כימיים. החוק השני של התרמודינמיקה
  • שינויים הנוגעים למזג האוויר ולאקלים: דפוסי רוחות ומשקעים, מחזורי אקלים (כגון המחזור השנתי ומחזורים ארוכים יותר), שינויי אקלים, התחממות עולמית, מחזורים ארוכי טווח של השמש ושל כדור הארץ. שינוי הרכבי הגזים באטמוספירה כמו שינוים בריכוז החמצן (בעבר גרם לאחת ההכחדות הגדולות) ופחמן דו חמצני, ושינויים בריכוזים של גזי חממה, שינויים בשכבת האוזון.
  • תהליכים הנוגעים לקרקע (לחלקם השלכות על אקולוגיה וחקלאות): שינוי במליחות הקרקע, סחף קרקע, בנייה או אובדן של פוריות קרקע ושל אוכלוסיות חיידקים ואורגניזמים אחרים. שינויים בחומציות הקרקע.
  • תהליכים הנוגעים למים ולגופי מים: גלים, גאות ושפל, שינויים בריכוז המלח, החמצת אוקיינוסים ושינוי כללי בחומציות, אאוטריפקציה ועוד.
  • אבולוציה ואבולוציה ביולוגית, פלישת מינים, הכחדת מינים
  • תהליכים ביולוגים כמו סוקצסיה, מטבוליזם ותהליכים נוספים בתא ובגופים רב תאיים, כמו פוטוסינתזה, התרבות של תאים, התמיינות של תאים, למידה, תחלואה וטפילות, מחזור חיים של ייצור חי, גידול צאצאים, תהליכי הבשלה ורקבון של פירות וזרעים וכו'.
  • תהליכי התפתחות הנוגעים למחלות ולהעברתם לדוגמה אבולוציה של גורם מחלה להדבקת המארח, אובדן וירולנטיות, מחזורי הדבקה והרדמות.
תהליכים במדעי החברה

תהליכים ארוכי טווח

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - תהליך ארוך טווח

במקרים רבים, תשומת הלב הציבורית מתמקדת במצב נתון, וקשה לשים לב לשינויים. מגמה זו חזקה במיוחד כאשר שינויים אלה הם ארוכי טווח ואיטיים. דבר זה ידוע בשם תאוריית "צפרדע בסיר מים רותחים". לפי התאוריה, אם שמים צפרדע בסיר מים חמים היא תקפוץ מיד החוצה. לעומת זאת אם נשים אותה בתוך סיר עם מים נעימים ונעלה לאט את הטמפרטורה הצפרדע לא תשים לב לשינוי ותשאר בסיר עד שיהיה מאוחר מידי. הסבר ביולוגי אפשרי לדבר מעין זה הוא שהחושים של יצורים חיים רגישים בפעמים רבות לשינוי ולאו דווקא לעוצמה של אות. לדוגמה בחוש הראיה: זיהוי של תנועה ולאו דווקא זיהוי של צורה מסויימת.

ג'ארד דיימונד מדגים את הקושי לשים לב לתהליכים ארוכי טווח בהקשר של התחממות עולמית והשפעתה על עמק מושלג במונטנה בספרו התמוטטות. דיימונד שהה בעמק כשהיה צעיר וזכר את ההרים המושלגים שהקיפו את העמק. הוא חזר לעמק רק כעבור 40 שנה. בביקורו המאוחר שם לב שההרים אינם מושלגים יותר, אלא רק בפסגותיהם באמצע החורף. לעומת זאת מארחיו, שחיו בעמק כל חייהם, לא שמו לב לשינוי הדרגתי זה.

ראו גם

קישורים חיצוניים

מערכות מורכבות

מושגי יסוד: הוליזם - שיווי משקל - תהליך - אנטרופיה - אקסרגיה - החוק השני של התרמודינמיקה - מידע - ארגון עצמי - הגחה - לולאת משוב - תהליך בלתי הפיך - עמידות -חשל - גידול מעריכי - תגובת יתר

מערכות, מודלים וגישות: מערכת מורכבת - מערכת מפזרת - מודל מבוסס סוכנים - מערכת מורכבת אדפטיבית - חשיבה מערכתית - דינמיקה של מערכות - תורת המידע - כלכלה אבולוציונית - כלכלת מורכבות - שיטת המערכות הרכות

מערכות ואקולוגיה: תהליך ארוך טווח - מחזור ביוגאוכימי - חוק המינימום של ליביג - פרדוקס ג'בונס - עקרון ההספק המקסימלי - הולון - אנרגיה גלומה - שרותי המערכת האקולוגית - ייצור ראשוני - מטבוליזם

ספרים ומאמרים: ספינת החלל כדור הארץ - גבולות לצמיחה - מעבר לגבולות - חוק האנטרופיה והתהליך הכלכלי - תריסר נקודות מינוף להתערבות במערכת - דינמיקת מערכות פוגשת את העיתונות - עיצוב כלכלה הוליסטית לעולם בר קיימא

אישים, הוגים וארגונים: דונאלה מדווז - ניקולס ג'ורג'סקיו-רוגן - האווארד ת. אודום - דיוויד בוהם - איליה פריגוז'ין - מכון סנטה פה