ДИССИПАТИВНЫЙ РЕЗОНАНС

Карнаухов А. В.
Институт биофизики клетки РАН, 142292 Пущино
В докладе рассматривается явление диссипативного резонанса, которое, на наш взгляд, может оказаться распространенным механизмом первичного поглощения ЭМИ для широкого класса объектов различной природы. Важно отметить, что данный механизм обеспечивает не только "накопление" внешнего воздействия во времени, но и пространственную самоорганизацию системы, значительно повышающую эффективность поглощения энергии внешнего поля. Диссипативный резонанс - явление нарастания колебаний под действием внешних периодических сил за счет образования в системе структуры порядка (фазированной решетки). Диссипативный резонанс представляет собой процесс самоорганизации, отличительная особенность которого - сочетание быстрых квазипериодических колебаний вязкоупругой среды и медленного апериодического движения (дрейфа) в ней частиц (ионов) - рецепторов внешнего периодического воздействия. Простейшая модельная система, в которой наблюдается диссипативный резонанс, представляет собой одномерную струну с первоначально хаотически расположенными на ней одинаковыми частицами. При этом частицы как бы нанизаны на струну и имеют возможность перемещаться вдоль нее. С целью упрощения модели силы взаимодействия между частицами считаются малыми и не рассматриваются. Численные эксперименты показали, что под действием периодического внешнего поля происходит упорядочение частиц на струне (своеобразная "фазовая кластеризация") и постепенное нарастание амплитуды вынужденных колебаний струны. В докладе приведены результаты аналитического изучения условий, необходимых для возникновения диссипативного резонанса в модельной системе, а также продемонстрирована возможность решения "проблемы kT" применительно к задаче теоретического описания действия слабых ЭМИ на биологические системы. В заключение рассмотрены некоторые биологические объекты, в которых можно ожидать возникновение диссипативного резонанса - ДНК, мембраны, цитоскелет, коллоидные среды и т.д.