Открытая система (физика)

Открытая система в физике — физическая система, которую нельзя считать закрытой по отношению к окружающей среде в каком-либо аспекте — информационном, вещественном, энергетическом и т. д. Открытые системы могут обмениваться веществом, энергией, информацией с окружающей средой.

Понятие открытой системы является одним из основных в синергетике, неравновесной термодинамике, в статистической физике и в квантовой механике.

Термодинамические открытые системы активно взаимодействуют с внешней средой, причем наблюдатель прослеживает это взаимодействие не полностью, оно характеризуется высокой неопределённостью. При определённых условиях такая открытая система может достигать стационарного состояния, в котором её структура или важнейшие структурные характеристики остаются постоянными, в то время как система осуществляет со средой обмен веществом, информацией или энергией — этот процесс называется гомеостазом. Открытые системы в процессе взаимодействия со средой могут достигать так называемого эквифинального состояния, то есть состояния, определяющегося лишь собственной структурой системы и не зависящего от начального состояния среды. Такие открытые системы могут сохранять высокий уровень организованности и развиваться в сторону увеличения порядка и сложности, что является одной из наиболее важных особенностей процессов самоорганизации.

Открытые системы имеют важное значение не только в физике, но и в общей теории систем, биологии, кибернетике, информатике, экономике. Биологические, социальные и экономические системы необходимо рассматривать как открытые, поскольку их связи со средой имеют первостепенное значение при их моделировании и описании.

См. также

• Открытая система (статистическая механика)
• Открытая система (квантовая механика)
• Диссипативные структуры
• Синергетика
• Квантовая механика
• Открытая система (информатика)
• Термодинамическая система

Литература

• Accardi L., Lu Y. G., Volovich I. V. Quantum Theory and Its Stochastic Limit. — New York: Springer Verlag, 2002. (недоступная ссылка)
• Attal S., Joye A., Pillet C.-A. Open Quantum Systems: The Markovian Approach. — Springer, 2006.
• Davies E. B. Quantum Theory of Open Systems. Academic Press, London, 1976. ISBN 0122061500, ISBN 9780122061509
• Ingarden R. S., Kossakowski A., Ohya M. Information Dynamics and Open Systems: Classical and Quantum Approach. — New York: Springer Verlag, 1997.
• Tarasov V. E. Quantum Mechanics of Non-Hamiltonian and Dissipative Systems. — Amsterdam, Boston, London, New York: Elsevier Science.
• Weiss U. Quantum Dissipative Systems. — Singapore: World Scientific, 1993.
• Isar A., Sandulescu A., Scutaru H., Stefanescu E., Scheid W. Open quantum systems // Int. J. Mod. Phys. — 1994. — № 3. — С. 635—714.

Литература на русском языке

• Квантовые случайные процессы и открытые системы / Сб. статей 1982-1984. Пер. с англ. — М.: Мир, 1988. — 223 с.
• Бройер Х.- П., Петруччионе Ф. Теория открытых квантовых систем. М.: РХД, 2010. - 824 с.
• Гардинер К. В. Стохастические методы в естественных науках. М.: Мир, 1986. 528с.
• Климонтович Ю. Л. Введение в физику открытых систем. М.: Янус-К, 2002. 284 с. ISBN 5-8037-0101-7
• Климонтович Ю. Л. Статистическая теория открытых систем. Том.1. М.: Янус-К, 1995. 624 с.
• Климонтович Ю. Л. Статистическая теория открытых систем. Т.2: Кинетическая теория плазмы. Кинетическая теория фазовых переходов второго рода. М.: Янус-К, 1999. 440 с.
• Климонтович Ю. Л. Статистическая теория открытых систем. Том.3: Физика квантовых открытых систем. М.: Янус-К, 2001. 508 с.
• Трубецков Д. И., Мчедлова Е. С., Красичников Л. В. Введение в теорию самоорганизации открытых систем. — 2-е изд. — М.: Физматлит, 2005. — 212с с.

Ссылки

• Климонтович Ю. Л. Введение в физику открытых систем. Соросовский образовательный журнал, 1996, N 8, стр.109-116. html pdf
• Климонтович Ю. Л. Энтропия и информация открытых систем. Успехи физических наук. 1999, Том.169. N.4. стр.443-452.
• Климонтович Ю. Л. Критерии относительной степени упорядоченности открытых систем. Успехи физических наук. 1996, Том.166. N.11. стр. 1231—1243.
• Журнал Открытые системы.