Nichtgleichsgewichtsstabilität

Unter einer Dissipativen Struktur versteht man das Phänomen stabiler geordneter Strukturen in Systemen fern vom thermodynamischen Gleichgewicht. Sie bilden offene Systeme, die Energie mit der Umgebung austauschen.

Der Begriff stammt vom Physikochemiker Ilya Prigogine, der in den 1960er und 1970er Jahren die Theorie der Nichtgleichgewichtsthermodynamik (Nobelpreis 1977) entwickelte. Damit lieferte er auch ein Modell, das zum Verständnis einiger biologischer Vorgänge beiträgt. Prigogine erkannte, dass sich fast alle Untersuchungen der klassischen statistischen Mechanik auf geschlossene Systeme im thermodynamischen Gleichgewicht bezogen^[1], und begann, offene Systeme, die einem ständigen Energiefluss unterliegen, sich also nicht im thermodynamischen Gleichgewicht befinden, zu studieren. Er fand heraus, dass sich offene Systeme zu einer höheren Ordnung entwickeln können. Die Ausprägung dieser Ordnung hängt entscheidend von den Systemparametern ab. Bereits kleine Variationen können die Ordnung beeinflussen und zerstören, wodurch das System wieder in eine chaotische Phase übergeht.

Beispiele für dissipative Systeme sind Fließgleichgewichte in der Biochemie, chemische Uhren oder die Bildung von wabenförmigen Zellen in einer von unten erhitzten Flüssigkeitsschicht (Bénard-Konvektion) ebenso wie wachsende Kristalle, Kerzenflammen und sämtliches Leben.

Siehe auch

• Chaostheorie
• Selbstorganisation
• Strukturbildung
• Synergetik
• Fließgleichgewicht
• Dissipation (Physik)
• Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik
• Entropie

Weblinks

• http://nobelprize.org/chemistry/laureates/1977/prigogine-lecture.pdf Prigogines Nobelrede (Englisch)
• http://www.helmutdunkhase.de/prigogi.html

Einzelnachweise

1. ↑ Prigogine nennt sie auch konservative Systeme, da die Gesamtenergie erhalten ist - bei dissipativen Systemen gibt es Energieverluste durch Wärmeerzeugung (Dissipation)