Физика - Естественное Структурное Образование Материи

В природе мы видим естественные образования узоров, когда материал образует организованную структуру внутри менее плотного материала, чтобы наиболее эффективно заполнить пространство. Например, шестиугольные и восьмиугольные образования в облаках и поверхностные пузыри на воде.

Мой вопрос основан на естественном формировании газа в структурный узор, и нужна ли формированию геометрического узора жесткая граница, чтобы он был однородным?

Например, пузыри и облака могут образовывать организованный однородный узор, но на внешних краях формы станут менее однородными и более крупными, а пузырьки на поверхности воды, находящейся внутри контейнера, заполнят пространство однородным узором, либо заполняя поверхность, либо заполняя ее. образуя узор пузырьковых пустот равномерно.

Кажется, что никакая граница не приводит к структурному разрушению узора, а граница создает единый узор. Всегда ли это так? Причина, по которой я спрашиваю об этом, заключается в том, что я могу спроектировать крупномасштабное распределение материи для вселенной моей истории.

#физика

Энтропия ключевых слов

Общее явление, о котором вы говорите, — это увеличение энтропии в закрытой системе. Энтропия не имеет формального значения (или, скорее, она имеет множество различных формальных значений), но обычно относится к тому, как случайно куча всего устроена.

Если вы возьмете группу частиц в ящике в любом расположении — например, поместите группу горячих частиц вверху, а группу холодных — внизу, — то через некоторое время вы обнаружите, что все частицы одинаковы. температура. Островов высокого давления нет. Энтропия возросла.

Частицы сейчас случайный в том смысле, что если вы выберете аранжировку случайным образом из всех возможных аранжировок, то большинство из них будут выглядеть так, если вы не увеличите масштаб изображения очень близко. Существует относительно немного схем, в которых, например, половина частиц находится вверху, половина внизу, и все они устремляются к середине. Но есть миллионы случаев, когда кажется, что ничего не происходит.

Еще одна вещь, которую означает энтропия, — это преобразование энергии в закрытом ящике в тепловую энергию. Пузыри хотят образовать то, что называется минимальные поверхности. Они имеют тенденцию повторяться. Чтобы пузыри сформировали что-нибудь еще, вам нужна какая-то энергия, действующая на них. Поскольку вся энергия превращается в тепло, ее остается меньше, и вы получаете повторяющиеся узоры. Этого не происходит, когда нет границы и энергия может входить и выходить из коробки в окружающий воздух.

Что касается расположения материи во Вселенной — оно далеко не единообразно в реальной Вселенной. Материя объединяется в галактики, а не распространяется. Галактики образуют сверхскопления, которые образуют файлы. Даже наблюдаемая Вселенная в целом далека от единообразия.

Конечно, не стоит принимать приведенное выше изображение за чистую монету. Ведь на осях нет меток. «Континенты» из более плотной материи могут быть артефактами метода отображения.

Ваше домашнее задание: Выше приведено известное изображение. Узнайте, какой метод отображения используется.

Ваше домашнее задание: Должны ли мы ожидать, что наблюдаемая Вселенная вообще будет вести себя как закрытый ящик?

Граница, управляющая взаимодействием, проходит между материей и не-материей.

Я вымыл свою жирную сковороду ради тебя, Джаред Джонс. И я не полоскала его так часто, как обычно. Смотри: остаточные пузырьки. Эти пузырьки со временем агломерируются. Это не имеет отношения к границе кастрюли. Это связано со сродством пузыря к пузырю, которое, я думаю, здесь связано с поверхностным натяжением.

Но вот! Иногда материя не агломерируется! Я насыпала в форму муку. Часть муки оказалась на дне. Но там, где попал порошок, он растекся туманными пятнами. Мука не хотела собираться в комки. Если вы сейчас курите в ванной, стряхните пепел в унитаз. Он быстро распространяется. Эти частицы отталкивают друг друга, я думаю, возможно, потому, что все они несут одинаковый заряд.

Мне вспоминается компьютерная графика, которая использовалась для создания эффектов зомби в фильме «Война миров Z». https://youtu.be/tvoUMH9Ghpo?t=21

Они использовали компьютерную модель, в которой человеческие сущности CGI обычно сохраняют пространство между собой и другими сущностями. Что касается зомби, они изменили ситуацию, чтобы зомби сбились в страшные орды.

Материя в ранней Вселенной управлялась не внешними границами, а взаимодействием между частицами — сначала гравитацией, а затем другими силами притяжения и отталкивания. Вы можете смоделировать свою материю аналогичным образом.

Для шаблонов не требуется граница

Мы видим множество вещей, которые образуют закономерности в условиях, которые мы считаем бесконечными. Рассмотрим эти примеры в различных масштабах, которые формируются без заметного присутствия рамки:

• Опилки, если железо в магнитном поле
• Ван Аллена и подобные радиационные пояса, формирующиеся вокруг особых источников магнетизма.
• Аккреционные диски вокруг черных дыр
• Галактические спирали и рукава
• Пузыри минимизируют площадь поверхности и образуют различные геометрические фигуры, когда достаточно сталкиваются друг с другом.
• Осадки (например, леденцы) образуются в практически безграничных условиях. (Точки зародышеобразования здесь имеют значение).

Это просто зависит от факторов, способствующих формированию (или нет) паттернов. Вы можете объяснить это с помощью физики Ньютона, благоприятных энергетических реакций или чего-то еще, но все сводится к одному выводу: закономерности могут формироваться и без того, чтобы вещь находилась в коробке.