שינויים

'''מערכת מפזרת''' ('''Dissipative System''') הקרויה גם '''מבנה מפזר''' או '''מבנה דיאספטי''' (Dissipative Structure) היא מערכת פתוחה מבחינה [[תרמודינמיקה|תרמודינמית]], שפועלת במרחק מסויים מ[[שיווי משקל תרמודינמי]] בתוך סביבה שאיתה היא מחליפה [[אנרגיה]] ואו חומר.

'''מערכת מפזרת''' ('''Dissipative System''') הקרויה גם '''מבנה מפזר''' או '''מבנה דיאספטי''' (Dissipative Structure) היא מערכת פתוחה מבחינה [[תרמודינמיקה|תרמודינמית]], שפועלת במרחק מסויים מ[[שיווי משקל תרמודינמי]] בתוך סביבה שאיתה היא מחליפה [[אנרגיה]] ו/או חומר.

[[תמונה:Cyclone Catarina 26 3 2004.JPG|left|thumb|300px|סופת הוריקן היא דוגמה למערכת מפזרת. הסופה היא בעלת מבנה מובחן שאינו כאוטי, ומצד שני היא תלויה בהפרשי טמפרטורה כדי להמשיך ולהתקיים. בסופו של דבר המערכת גורמת לפיזור אחיד יותר של החום בסביבה.]]

[[תמונה:Cyclone Catarina 26 3 2004.JPG|left|thumb|300px|סופת הוריקן היא דוגמה למערכת מפזרת. הסופה היא בעלת מבנה מובחן שאינו כאוטי, ומצד שני היא תלויה בהפרשי טמפרטורה כדי להמשיך ולהתקיים. בסופו של דבר המערכת גורמת לפיזור אחיד יותר של החום בסביבה.]]

'''מערכת תרמודינמית מבודדת''' היא מערכת שלא מחליפה חומר או אנרגיה עם סביבתה. לפי [[החוק השני של התרמודינמיקה]] מערכת כזו שואפת לשיווי משקל תרמודינמי. כלומר, אם המערכת היא מבודדת ובמצב ההתחלתי יש לדוגמה הפרשי טמפרטורה בין 2 חלקים שלה, החום יזרום בתוך המערכת מהמאגר החם אל המאגר הקר. כל עוד קיימת זרימה כזו, ניתן לנצל אותה כדי להפיק [[עבודה]], עקרון זה מנוצל בכל מנועי החום (כמו מנוע קיטור לדוגמה). הזרימה תתקיים עד שהטמפרטורה בתוך המערכת תהיה אחידה, והחום יהיה מפוזר בה באופן אחיד. דבר זה מכונה '''מות החום''' של המערכת, וללא התערבות חיצונית, לא יהיה בה שום שינוי.  

'''מערכת תרמודינמית מבודדת''' היא מערכת שלא מחליפה חומר או אנרגיה עם סביבתה. לפי [[החוק השני של התרמודינמיקה]] מערכת כזו שואפת לשיווי משקל תרמודינמי. כלומר, אם המערכת היא מבודדת ובמצב ההתחלתי יש לדוגמה הפרשי טמפרטורה בין 2 חלקים שלה, החום יזרום בתוך המערכת מהמאגר החם אל המאגר הקר. כל עוד קיימת זרימה כזו, ניתן לנצל אותה כדי להפיק [[עבודה]], עקרון זה מנוצל בכל מנועי החום (כמו מנוע קיטור לדוגמה). הזרימה תתקיים עד שהטמפרטורה בתוך המערכת תהיה אחידה, והחום יהיה מפוזר בה באופן אחיד. דבר זה מכונה '''מות החום''' של המערכת, וללא התערבות חיצונית, לא יהיה בה שום שינוי.  

'''מערכת תרמודינמיות פתוחה''', היא מערכת שבה קיימת זרימה של זרם של אנרגיה ואו של חומר דרך גבולות המערכת. דוגמה למערכת כזו היא תא, יצור חי, מנוע או מכונה. מקרה פרטי למערכת פתוחה היא '''מערכת תרמודינמידת סגורה''' שבה יש אפשרות זרימה של אנרגיה דרך גבולות המערכת, אבל אין זרימה דומה של חומר. דוגמה למערכת כזו היא [[כדור הארץ]] שמקבל [[אקסרגיה]] מהשמש, ופולט חום (אבל כמעט אין זרימה של חומר אליו למעט מטאורטים או לוויינים). מערכות אלה נמצאות במרחק מסויים משיווי משקל תרמודינמי  - לדוגמה יש בתוכן הפרשי טמפרטורה, והן עצמן או תת מערכות בתוכן יכולים להשתמש בזרם האקסרגיה כדי לבצע עבודה. מערכות תרמודינמיות כאלו שומרות על צורה או על מבנה על ידי '''פיזור מתמשך''' של אנרגיה. משום כך מערכות אלה קרוייות "'''מבנים מפזרים'''". מערכות אלה נחקרו על ידי הפיזיקאי הבלגי [[איליה פריגוז'ין]] (Ilya Prigogine) ועמיתיו, מחקר שזיכה את פריגוז'ין בפרס נובל לכימיה בשנת 1977.  

'''מערכת תרמודינמיות פתוחה''', היא מערכת שבה קיימת זרימה של זרם של אנרגיה ו/או של חומר דרך גבולות המערכת. דוגמה למערכת כזו היא תא, יצור חי, מנוע או מכונה. מקרה פרטי למערכת פתוחה היא '''מערכת תרמודינמידת סגורה''' שבה יש אפשרות זרימה של אנרגיה דרך גבולות המערכת, אבל אין זרימה דומה של חומר. דוגמה למערכת כזו היא [[כדור הארץ]] שמקבל [[אקסרגיה]] מהשמש, ופולט חום (אבל כמעט אין זרימה של חומר אליו למעט מטאורטים או לוויינים). מערכות אלה נמצאות במרחק מסויים משיווי משקל תרמודינמי  - לדוגמה יש בתוכן הפרשי טמפרטורה, והן עצמן או תת מערכות בתוכן יכולים להשתמש בזרם האקסרגיה כדי לבצע עבודה. מערכות תרמודינמיות כאלו שומרות על צורה או על מבנה על ידי '''פיזור מתמשך''' של אנרגיה. משום כך מערכות אלה קרוייות "'''מבנים מפזרים'''". מערכות אלה נחקרו על ידי הפיזיקאי הבלגי [[איליה פריגוז'ין]] (Ilya Prigogine) ועמיתיו, מחקר שזיכה את פריגוז'ין בפרס נובל לכימיה בשנת 1977.  

פריגוגין הראה כי מבנים מפזרים יכולים לשמור על מצב-יציב במשך זמן ממושך שבו מתקיימת [[אנטרופיה]] נמוכה באופן מקומי. דבר זה מוביל להגדלת האנטרופיה במערכת הכללית יותר (שמכילה את המבנה המפזר), בהתאם לחוק השני של התרמודינמיקה. המערכות המפזרות תלויה בזרימת אנרגיה אל ומתוך המעטפת של המערכת כדי לשמור על הארגון הפנימי שלהן - כלומר כדי ולשמור על המצב האנטרופי הנמוך שלהן.

פריגוגין הראה כי מבנים מפזרים יכולים לשמור על מצב-יציב במשך זמן ממושך שבו מתקיימת [[אנטרופיה]] נמוכה באופן מקומי. דבר זה מוביל להגדלת האנטרופיה במערכת הכללית יותר (שמכילה את המבנה המפזר), בהתאם לחוק השני של התרמודינמיקה. המערכות המפזרות תלויה בזרימת אנרגיה אל ומתוך המעטפת של המערכת כדי לשמור על הארגון הפנימי שלהן - כלומר כדי ולשמור על המצב האנטרופי הנמוך שלהן.

מערכות מערכות מפזרות הן מערכות שיש להן "אופי" ו"חיים" משל עצמן. במילים אחרות יש להם "מושכים", נקודות שיווי משקל ונתיבי שיווי משקל, שאליהם הם ירצו להגיע. היות ומערכת מפזרת היא מערכת דינמאית שיש בה אקסרגיה, המערכת חייבת להפטר מאנרגיה זו - היא חייבת לעבור [[תהליך|שינוי]], ובכך גם לשנות את מצבה הפנימי ואת מצב הסובב אותה. בכך מערכות דינמיות שוברות את הדיכוטומיה שקיימת לכאורה בין העולם החי (ובמיוחד בני האדם) לבין העולם הדומם. למרות שחלק מהמערכות המפזרות מורכבות מעצמים לא חיים, עדיין יש למערכות אלה היגיון פעילות משל עצמן שאינו תלוי ברצונם של בני האדם או בפעולות שהם נוקטים.

מערכות מערכות מפזרות הן מערכות שיש להן "אופי" ו"חיים" משל עצמן. במילים אחרות יש להם "מושכים", נקודות שיווי משקל ונתיבי שיווי משקל, שאליהם הם ירצו להגיע. היות ומערכת מפזרת היא מערכת דינמאית שיש בה אקסרגיה, המערכת חייבת להפטר מאנרגיה זו - היא חייבת לעבור [[תהליך|שינוי]], ובכך גם לשנות את מצבה הפנימי ואת מצב הסובב אותה. בכך מערכות דינמיות שוברות את הדיכוטומיה שקיימת לכאורה בין העולם החי (ובמיוחד בני האדם) לבין העולם הדומם. למרות שחלק מהמערכות המפזרות מורכבות מעצמים לא חיים, עדיין יש למערכות אלה היגיון פעילות משל עצמן שאינו תלוי ברצונם של בני האדם או בפעולות שהם נוקטים.

דוגמה טרביאלית היא חיפושית או בעל חיים אחר. לחיפושית יש הגיון פנימי משל עצמה ולכן הוא פועל אוטנומית, בצורה שאינה מוכתבת על ידי פעילות האדם (אם כי היא יכולה להיות מושפעת ממנה). גם עצמים דוממים כמו סופת הורין או ספינת קיטור הם בעלי "רצון" או חוקיות שאינו מוכתב על ידי בני אדם. ספינה בים צפה על ידי דחייה כמות מספקת של אוויר. אם היא נוטה בזווית חדה מידי, מים עלולים להכנס לתוך האוניה והאוניה תשקע. אוניה צריכה לשמור על איזון ב-2 צירים לפחות כדי לשמור על יכולת ציפה. אם כתוצאה מפעילות אנושית ואו כתוצאה מכוחות חיצוניים (כמו סופה) או תהליך שנוגע לאוניה עצמה (עייפות מתכת) האוניה נוטה יותר מידי על ציר האורך שלה, לדוגמה החרטום נמוך מידי, היא עלולה לצאת משווי משקל אחד (אוניה מאוזנת) ולנטות יותר ויותר לשיווי משקל אחר. מטענים בבטן האוניה עלולים לגלוש קדימה והלחריף מצב זה עוד יותר, כמו גם כניסה של עוד מים לחרטום האוניה. בני אדם יכולים לנסות למנוע מהאוניה לשקוע על ידי פעילות שונות שדורשות אנרגיה (העברת מטען לאחורי האוניה, שאיבת מים מהחרטום) אבל בשלב זה לאוניה יש דינמיקה משל עצמה שעלולה להסתיים בטביעת האוניה, בלי שאדם כלשהו התכוון שזו תהיה התוצאה.  

דוגמה טרביאלית היא חיפושית או בעל חיים אחר. לחיפושית יש הגיון פנימי משל עצמה ולכן הוא פועל אוטנומית, בצורה שאינה מוכתבת על ידי פעילות האדם (אם כי היא יכולה להיות מושפעת ממנה). גם עצמים דוממים כמו סופת הורין או ספינת קיטור הם בעלי "רצון" או חוקיות שאינו מוכתב על ידי בני אדם. ספינה בים צפה על ידי דחייה כמות מספקת של אוויר. אם היא נוטה בזווית חדה מידי, מים עלולים להכנס לתוך האוניה והאוניה תשקע. אוניה צריכה לשמור על איזון ב-2 צירים לפחות כדי לשמור על יכולת ציפה. אם כתוצאה מפעילות אנושית ו/או כתוצאה מכוחות חיצוניים (כמו סופה) או תהליך שנוגע לאוניה עצמה (עייפות מתכת) האוניה נוטה יותר מידי על ציר האורך שלה, לדוגמה החרטום נמוך מידי, היא עלולה לצאת משווי משקל אחד (אוניה מאוזנת) ולנטות יותר ויותר לשיווי משקל אחר. מטענים בבטן האוניה עלולים לגלוש קדימה והלחריף מצב זה עוד יותר, כמו גם כניסה של עוד מים לחרטום האוניה. בני אדם יכולים לנסות למנוע מהאוניה לשקוע על ידי פעילות שונות שדורשות אנרגיה (העברת מטען לאחורי האוניה, שאיבת מים מהחרטום) אבל בשלב זה לאוניה יש דינמיקה משל עצמה שעלולה להסתיים בטביעת האוניה, בלי שאדם כלשהו התכוון שזו תהיה התוצאה.  

===מערכות מפזרות וכלכלה בת קיימא===

===מערכות מפזרות וכלכלה בת קיימא===