Главное меню
Главная О нас Сайты/файлы Добавить Карта книг Карта сайта
Реклама
Книги Фантастики
fantbooks.com -> Книги на сайте -> Эзотерика -> Азимов А. -> "Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций" -> 339

Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций - Азимов А.

Предыдущая << 1 .. 333 334 335 336 337 338 < 339 > 340 341 342 343 344 345 .. 356 >> Следующая

Но истинным прообразом современных механических саморегулирующихся устройств является приспособление для поддержания постоянного давления пара, которое придумал Джеймс Ватт и которое он использовал в своем паровом двигателе. Чтобы обеспечить выпуск пара из парового двигателя, Ватт сконструировал регулятор, состоящий из вертикальной оси, к которой по бокам на свободно подвешенных стержнях крепились два груза. Грузы могли свободно перемещаться вверх и вниз, удаляясь при этом от стержня или соответственно приближаясь к нему. Ось под давлением пара вращалась. При повышении давления пара ось начинала вращаться быстрее, при этом под действием центробежной силы грузы перемещались в стороны и вверх. Двигаясь вверх, они поднимали клапан, что позволяло пару выходить наружу. По мере снижения давления пара вращение оси замедлялось, и под действием силы тяжести грузы опускались вниз, вследствие чего клапан закрывался. Таким образом устройство регулировало скорость вращения оси и соответственно поддерживало мощность двигателя на постоянном уровне. Любое отклонение от заданной мощности двигателя автоматически запускало вышеописанное устройство, что также автоматически нормализовало работу двигателя. Подобное взаимоотношение между частями системы, при котором ошибка в функционировании одной части тут же дает о себе знать другой части и служит при этом количественной мерой для необходимой коррекции, называется обратной связью.
Наиболее показательным примером механизма, в котором действует обратная связь, является термостат (устройство, служащее для поддержания постоянной температуры. - Примеч. пер.). Первый термостат сконструировал нидерландский изобретатель Кор-


нелис Дребл еще в начале XVII века, это было весьма примитивное приспособление. Термостат с более усовершенствованным принципом работы, который используется и до сего дня, придумал в 1830 году шотландский химик Эндрю Юр. Главным элементом в термостате Юра являются две полоски, сделанные из разных металлов. Полоски располагаются одна вдоль другой и спаиваются. Поскольку различные металлы при изменении температуры расширяются или сжимаются в различной степени, полоски при изменении температуры изогнутся в дугу. Допустим, термостатирующее устройство на комнатном обогревателе установлено на температуру 23 °С. Если температура в комнате упадет ниже 23°, пластинки изогнутся таким образом, что они замкнут электрическую систему и автоматически включат обогреватель. Как только температура в комнате превысит 23°, пластинки изогнутся в другую сторону и разомкнут контакт и обогреватель выключится. Таким образом обогревательный прибор сам регулирует свою работу посредством обратной связи.
Контроль над деятельностью различных органов в организме человека также осуществляется благодаря обратной связи. Этому можно привести много примеров. Рассмотрим один из них: если температура в комнате регулируется термостатом, то содержание глюкозы в крови регулируется поджелудочной железой, путем изменения секреции инсулина. Как и отклонение температуры в комнате от заданной включает или выключает обогреватель, так и изменение содержания глюкозы в крови "включает" или "выключает" поджелудочную железу. Повышение уровня глюкозы - это сигнал для поджелудочной железы для усиления выброса инсулина. Подобно тому как мы можем изменить температурный режим обогревателя, задав другую желаемую температуру, разнообразные изменения, происходящие внутри организма (например, выброс адреналина), могут перевести работу органов на другой, более или менее интенсивный уровень, повысив или снизив при этом физиологические показатели.
Способность живых систем к саморегуляции, направленной на поддержание постоянства внутренней среды, получила название гомеостаз. Этот термин ввел в обращение американский физиолог Уолтер Брэдфорд Кеннон, который в первой половине XX века стал лидером в изучении этого свойства живой материи.
Большинство систем, как живых, так и неживых, слегка запаздывают с ответом в проявлении обратной связи. Возьмем, к примеру, тот же комнатный обогреватель. После автоматического выключения он еще продолжает некоторое время обогревать помещение, отдавая остаточное тепло, и, наоборот, когда он автоматически включится, всегда проходит какое-то время, пока комната согреется до заданной температуры. Таким образом, строго говоря, температура в комнате не всегда равна 23 °С, ее значение колеблется около этой величины, то слегка превышая ее, то опускаясь немного ниже. Этим феноменом впервые начал заниматься в 30-х годах XIX столетия английский астроном Георг Айри в связи с изобретением приспособления, автоматически поворачивающего телескоп в соответствии с вращением Земли.
Большинству процессов, протекающих в живых организмах, присущи колебания физиологических показателей вокруг некоего среднего: от содержания глюкозы в крови до осознанных поведенческих реакций. Когда вы тянетесь рукой, чтобы достать до какого-либо предмета, движение вашей руки в действительности является не одним движением, а целой их серией, с постоянным контролем и коррекцией скорости и направления. Мышцы исправляют отклонения движения от нужной линии, а глаза контролируют появление этих отклонений. Корректирование происходит настолько автоматически, что вы этого даже не замечаете. Но понаблюдайте за младенцем, не имеющем столь большого зрительного опыта, как вы, когда тот пытается что-либо достать. В движении его руки будут "недолеты" и "перелеты", потому что мышечная коррекция направления движения у ребенка еще недостаточно точная. Больные, страдающие поражениями нервной системы, при которых нарушается зрительная обратная связь, всякий раз, желая взять какой-либо предмет, в попытке скоординировать движения мышц совершают рукой несколько ошибочных движений возле него или тычут ею наугад, пока не нащупают предмет.
Предыдущая << 1 .. 333 334 335 336 337 338 < 339 > 340 341 342 343 344 345 .. 356 >> Следующая
Rambler's Top100
Авторские права © 2010 FantBooks.
Все права защищены.
Книги
Древневосточная литература Игры Фантастика Философия Фэнтези Эзотерика
Новые книги
"" ()

Вороневич В. "Чакры" (Эзотерика)

Голицын В. "Окно на тот свет. Посланники потустороннего мира" (Эзотерика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)