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Dissipative Struktur

Aus Kefk.

Unter einer Dissipativen Struktur versteht man die Nichtgleichgewichtsstabilität eines offenen Systems.

In den siebziger Jahren entwickelte der Chemiker Ilya Prigogine die Theorie der Nichtgleichgewichtsthermodynamik (Nobelpreis 1977) und lieferte damit auch ein Modell, das die Vorgänge der Evolution sehr einfach und gut erklärt. Prigogine erkannte, dass fast alle alten Gesetze der Physik sich auf geschlossene Gleichgewichtssysteme bezogen, die in der Natur so fast nicht vorkommen. Er begann offene Systeme, die einem ständigen Energiefluss unterliegen, sich also nicht im thermodynamischen Gleichgewicht befinden, zu studieren. Er fand heraus, dass auch offene Systeme sich zu einer höheren Ordnung entwickeln können. Die Existenz dieser Ordnung hängt entscheidend von den Systemparametern ab. Bereits kleine Variationen können die Ordnung zerstören und das System geht über in eine chaotische Phase. Mittlerweile ist von vielen Wissenschaftlern bestätigt worden, dass dieses Modell auf jedes offene System im Universum anwendbar ist, egal, ob es sich um eine Ansammlung von Lebewesen oder von Molekülen, den menschlichen Körper oder die Sterne handelt.

Dissipative Strukturen erhalten mittels Energieumsetzung ihre innere Ordnung, ansonsten zerfällt diese Ordnung. Übrig bleiben konservative Vorgänge.

Siehe auch

anschauliches Beispiel

Normalerweise fließt Wasser bergab. Solche Vorgänge werden konservativ genannt. Aber mittels einer Vorrichtung ist es möglich, Wasser scheinbar entgegen den Naturgesetzen bergauf zu pumpen. Diese Vorrichtung (Pumpe) ist eine dissipative Struktur. Das Material der Pumpe ist geordnet und zum Pumpen wird Energie benötigt. Wird allerdings die Pumpe zerlegt, so bleiben nur konservative Teile übrig.

In der Biochemie ist ein Fließgleichgewicht ein einfaches dissipatives System. Entweder zerfällt dieses oder die Ordnung im Fließgleichgewicht ist nur mit Energieausnutzung stabilisierbar.