Если рассмотреть как образец закрытой системы атмосферу Земли, мы увидим, что химический состав её в естественном состоянии равномерен. В случае повышения концентрации какого-то химического элемента или температуры в данном локальном месте сразу же начинаются процессы, которые ведут к выравниванию.
Чистых закрытых систем в природе нет, ибо любая система в какой-то мере всегда взаимосвязана с другими системами. Так, атмосферу Земли, например, пронзают различные виды космических излучений. Они взаимодействуют с химическими элементами атмосферы, оставляя при этом часть своей энергии в атмосфере. Кроме того, атмосфера не может выровнять концентрацию химических элементов, температуру по радиусу (по высоте) от Земли и т. д.
Итак, любая закрытая система находится в равновесном состоянии. Давайте посмотрим, что произойдёт, если на закрытую систему воздействовать извне, тем самым превратив её в открытую систему.
Несколько примеров.
1. Привычный для нас воздух в комнате. Воздух, газ, представляет собой закрытую систему. При температуре +20 °C атомы, молекулы, составляющие воздух, мечутся – хаос торжествует. Вмешаемся в закрытую систему извне – начнём понижать температуру. С воздухом что-то стало происходить. Он перестал быть прозрачным, и вдруг прямо из воздуха начали появляться объекты, которые мы видим своими глазами. Приглядитесь – они же симметричные. Это не хаос, это же элегантные снежинки с великолепной симметрией.
Что произошло? При переходе закрытой системы в открытую хаос родил симметрию! Да такую симметрию, что сам И. Кеплер не обошёл вниманием такую красоту [2]. При понижении температуры в системе запустился процесс бифуркации [3]. В системе возникло два агрегатных состояния: хаос – газ и порядок – снег.
2. Выйдем в тёплое море, куда-нибудь южнее Японии. Огромные зеркала воды, острова. Взошло солнце. Воздушный океан подвергся вмешательству извне – солнце нещадно палит. Какие-то участки поверхности, особенно неоднородные, разогреваются неравномерно: мели, рифы, острова, поверхность воды. Воздух, соприкасаясь с этими поверхностями, разогревается тоже неравномерно. Та воздушная среда, которая получила больше солнечной энергии, начинает раскручиваться. Раскрутка захватывает целые воздушные зоны. Наконец, масса воздуха срывается в закрутку. Запустился процесс бифуркации. В воздушном океане возникло два энергетических состояния: вихрь, который вобрал в себя избытки энергии Солнца, и огромное пространство относительно холодного воздуха, окружающего вихрь.
