НАУЧНАЯ ШКОЛА ПРОФЕССОРА ДНЕСТРОВСКОГО Ю.Н.
ФИЗИКА ТЕРМОЯДЕРНОЙ ПЛАЗМЫ
Некоторые аналогии плазма - биология
А. Б. Минеевab a Санкт-Петербургский государственный университет
b Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д. В. Ефремова, г. Санкт-Петербург
Аннотация:
Данная работа является благодарностью старшему поколению ученых-плазменщиков НИЦ "Курчатовский институт", живущих и уже ушедших от нас. Часть из них, помимо успешной работы в области физики плазмы, занимались также и анализом биологических явлений (А.А. Веденов, Б.А. Трубников, Б.Б. Кадомцев). Кроме того, имеются и прямые аналогии в физике плазмы и в биологии (похожие зависимости, близкие методы решения проблем...). Такие параллели и легли в основу публикации.
Перечислим некоторые из них, затронутые в статье:
- монотонные зависимости с плато. В общей физике и физике плазмы такие зависимости, как правило, указывают на фазовый переход или изменение топологии. Объяснение биологического примера такой зависимости, относящейся к геометрическим параметрам деревьев, сложнее и определяется действием разных ограничений для небольших, средних и высоких деревьев, а также временной эволюцией;
- универсальные распределения, типа закона Парето или принципа
$80\colon20$ (распределения по массе малых космических тел или частиц вулканического пепла, числа землетрясений по мощности и т.д.). Прослеживание такой аналогии в биологии (на примере возобновляемых покрытий) приводит к тому, что бóльшая часть энергии, поступающей в организм с пищей, тратится на обновление недолговечных клеток в организме;
- наличие минимального размера (меньше - сложное строение, больше - среда), В физике плазмы - это дебаевский радиус, в биологии - размер клеток;
- образование блистеров и вискеров при взаимодействии плазмы с поверхностью и ботанические аналогии;
- скейлинги, инварианты, фрактальные образования;
- предельные возможности теплоотвода.
Ключевые слова:
плазма, биология, фазовые переходы, размер клеток, дебаевский радиус, ларморовский радиус, энер- гобаланс, скейлинг, канонический профиль, фрактал, инвариант, самоорганизация, возобновляющееся покрытие.