Риск-менеджмент в эпоху бифуркаций

В случае расширения с соблюдением полного термодинамического равновесия сразу после пересечения линии насыщения должна начаться конденсация пара в количестве, соответствующем точкам изоэнтропы в равновесной области — диаграммы влажного пара.

Рис. 2. Спонтанная конденсация в сверхзвуковом сопле. Скачок конденсации. (опыты Г.А. Салтанова. 1964 г.).

В действительности при быстром расширении пара в двухфазную область наблюдается значительное запаздывание начала конденсации. Пар расширяется с переохлаждением, которое возрастает вниз по потоку до некоторого предельного переохлаждения. Далее метастабильность нарушается и перенасыщенная среда скачком переходит в новое состояние с потерей энергии и ростом энтропии системы.

При достижении предельного переохлаждения АТк скорость ядрообразования и конденсации растет лавинообразно, что и приводит к интенсивному выделению тепла, скачку давления и температуры и ударному переходу системы в новое состояние, которое может быть как стационарным, так и нестационарным (напоминает точку бифуркации).

Будем определять такие ситуации как кризисы.

В [8] на основании комплексных исследований выявлены различные типы кризисов метастабильности.

Кризис 1-го типа — стационарный «скачок конденсации» — фазовый переход из однофазного в двухфазное. Образуется, как правило, в сверхзвуковой области при достижении значения АТк, которое зависит от таких характеристик, как скорость расширения (скорость создания метастабильности), наличия инородных — введенных извне — центров конденсации, параметров пара на входе сопла.

Кризис 2-го типа — возникновение автоколебательного процесса. Характерен для особых — трансзвуковых — зон течения, т. е. зон перехода через скорость звука.

Механизмы воздействия на кризисы неравновесных процессов.

В [8] предложен и обоснован ряд способов и механизмов воздействия на кризисы такого типа в плане их смещения, локализации, подавления и минимизации последствий.

Влияние скорости расширения среды в зону метастабильности

Показано, что с ростом скорости расширения глубина зоны метастабильности увеличивается, ДТкр возрастает.

Кажущийся эффект стабилизации за счет смещения точки бифуркации (или фазового перехода).

При этом растет возможность флуктуаций. Чем больше ДТкр, тем серьезнее последствия нарушения метастабильности.

Внешние воздействия.

Введение инородных центров конденсации, приводящих к замедлению или полному исключению возможности создания зоны метастабильности, стабилизации процесса или полному подавлению кризисных явлений. При этом, даже малые дозы посторонних (введенных извне) центров конденсации могут играть доминирующую роль для процесса выхода системы из текущего метастабильного состояния. В терминах неравновесной термогазодинамики — это процесс течения с гетерогенной конденсацией. [6, 8] В плане социальной сферы — виды инородных центров (ино агенты) и последствия их введения могут быть разными: от стабилизации процесса до кризисного «взрыва» («цветная революция») — (пример Казахстан! 2 типа внешних воздействий: 1 — возмущение масс, «скачок конденсации», 2 — воздействие России — стабилизация).

На основе вышеприведенного анализа процессов неравновесной газотермодинамики напрашиваются определенные аналогии с процессами развития социума в условиях нестабильности с различными типами кризисных явлений. Это подтверждается и при анализе работ школы И. Пригожина, где отмечается наличие важных общих компонент в методологической структуре естественнонаучного и социального познания [4, 7]. Особое внимание обращается на рассмотрение поведения неравновесных систем вблизи точек бифуркаций.

При этом, как подчеркивает Пригожин, неизбежно напрашивается аналогия с социальными явлениями и даже с историей.

В аспекте термодинамической неравновесности можно использовать понятие бифуркации как период или момент в истории системы, когда она превращается из одной системной определенности в другую. Это точка критической неустойчивости развития, в которой система перестраивается, выбирает один из возможных путей дальнейшего развития, т. е. происходит некий фазовый переход. Периоды относительной стабильности (метастабильности) рассматриваются как некая база накопления разнообразия и дифференциации, трамплин для скачкообразного перехода в новое состояние системы.

В то же время метастабильность вовсе не эквивалентна нестабильности и может длиться довольно долго, если никто не примется вдруг «раскачивать лодку».