Reakcje oscylacyjne - porządek i chaos recenzja

Jest pewien problem z książkami na temat termodynamiki procesów dalekich od równowagi i spraw pokrewnych (samoorganizacji, teorii chaosu deterministycznego, teorii układów dynamicznych itd.) - dzielą się one z grubsza na dwie silnie rozdzielone kategorie.

Z jednej strony są na rynku bardzo techniczne i bardzo poważne podręczniki, podchodzące do sprawy matematycznie. Pojęcia typu: atraktor, bifurkacja, chaos czy niestabilność są wyprowadzane ściśle, ale i żmudnie. W efekcie książka taka nadaje się być może dla osoby dobrze obeznanej z odpowiednim aparatem matematycznym (a więc znająca mechanikę lagranżowską, umiejąca rozwiązywać układy równań różniczkowych itd.), która zapoznaje się z tematem w toku normalnego kursu na poziomie uniwersyteckim (obstawiam mniej więcej III rok studiów matematycznych), ale reszta może sobie książkę darować.

Z drugiej strony są teksty popularyzatorskie, które starają się sprawę obejść boczkiem, tj. omawiają ww. pojęcia w pewnym abstrakcyjnym lub filozoficznym sensie, powodując nierzadko więcej nieporozumień niż porozumień. Książkom drugiego typu (czyli np. Prigogine+Stengers, Tempczyk itd.) zawdzięcza się popularność tematów "chaosopodobnych", ale po ich lekturze co bardziej zainteresowany czytelnik powinien czuć silny niedosyt - O CZYM konkretnie ci ludzie mówią? Taki czytelnik, którym właśnie jestem:), nie może jednak sięgnąć do książek pierwszego typu - bo za trudne - i nie znajdzie pociechy w innych książkach drugiego typu - bo omawiają w kółko te same zagadnienia w podobnie ogólnikowy sposób.

Na ratunek śpieszy Orlik.

Z jednej strony, operuje ścisłym matematycznie, fizycznie i chemicznie językiem: przedstawi modele oscylacyjne w ich właściwej postaci, czyli jako układy równań różniczkowych, opisuje prace Onsagera czy Prigogine'a w języku klasycznej termodynamiki, podając jawne wyrażenia na produkcję entropii, i podaje równania reakcji tam, gdzie mowa o reakcjach.

Z drugiej strony, przeważającą większość książki stanowią wyjaśnienia w języku naturalnym (czytaj: tekst nie jest przeciążony matematyką) oraz cierpliwie i klarownie przedstawione przykłady rzeczywistych lub modelowych doświadczeń obrazujących temat. Dzięki tym przykładom nagle okazuje się, że bistabilność albo bifurkacja mają - obok swojego znaczenia jako abstrakcyjne terminy teoretyczne - również bardzo namacalne znaczenie fizyczne. Autor odwalił kupę roboty, opisując wszystkie klasyczne przykłady: termodyfuzję, konwekcję Benarda, model Lotki, Brukselator, reakcje Biełousowa-Żabotyńskiego, Oregonator, pierścienie Lieseganga, serce rtęciowe itd. - oraz sporą ilość nieco mniej znanych. Dzięki temu po krótkim wstępie teoretycznym można od razu przejść do konkretnych przykładów - co jest bezcenne.

Książka może więc służyć przynajmniej 3 celom:

1) po prostu jako wprowadzenie w tytułowe zagadnienie reakcji oscylacyjnych, których omówienie zajmuje większość tekstu;

2) jako rzetelne źródło opisów wszystkich klasycznych i wielu mniej znanych doświadczeń i modeli (o których w większości dowiedziałem się dopiero z tej książki: reakcja Schloegla, Alternator, Autocalator, reakcja Braya-Liebhafsky'ego, "zegar jodowy" Briggsa-Rauschera, reakcja Landolta.........). Temat zrobił się w ostatnich dekadach tak popularny, że o reakcji Biełousowa-Żabotyńskiego itd. pisze się przy byle okazji (Google na hasło "belousov-zhabotinsky" zwraca 140 tys. wyników; to jednak sporo jak na tak dramatycznie niszowy temat), warto jest mieć pod ręką tekst, gdzie można sprawdzić, co to tak naprawdę jest;

3) i to mi się wydaje szczególnie ważne - jako fajne wprowadzenie do termodynamiki procesów dalekich od równowagi i związanych dyscyplin (teorii chaosu, teorii samoorganizacji - więcej tu czasem nazw niż teorii) na konkretnych, dobrze dobranych przykładach, z przejrzystym wyjaśnieniem. Skupienie się na jednej grupie zjawisk (a jednak bogatej grupie) pozwoliło Orlikowi uniknąć tak częstej w tym temacie paplaniny (a że galaktyki, a że płaszcz Ziemi, a że chmury, a że cały świat, a że fraktale, a że rewolucja, a że zmiana paradygmatu...).

Polecam właśnie w tym trzecim sensie. Książka wymaga nieco wiedzy matematycznej, fizycznej i chemicznej "na zaczyn", ale myślę, że już po dobrym liceum z profilem mat-fiz da radę. A warto, bo temat diablo ciekawy.