مترجم : بهروزی
منبع:راسخون
منبع:راسخون
واژهی تعادل بیانگر حالتی است که در آن سیستم بدون هیچ تغییر داخلی و خارجی، در تعادل است. اما تعادل دینامیکی به طبیعت متعادل سیستم با وجود فرآیندهای داخلی و خارجی در حال جریان، اشاره میکند. این نوع تعادل میتواند در جنبههای مختلف زندگی دیده شود. در اینجا، تعابیر مختلف تعادل دینامیکی را توضیح خواهیم داد.
دینامیک به تغییر مداوم و تعادل به حالت تعادل اشاره میکند. این واژهها با وجود طبیعت متناقض خود، با هم جفت شدهاند تا مفهوم مشاهده شده در سیستمهای پیچیده را توصیف کنند. این مفهوم تعادل دینامیکی به حالت تعادل با وجود نیروهای داخلی و خارجی دائمی آن سیستم ویژه اشاره میکند. این مفهوم نباید با مفهوم سکون که به عدم حضور هر گونه تغییر در سیستم اشاره میکند، اشتباه گرفته شود. سکون با سیستمهای مجزا و منزوی مرتبط است که در آن تعویض هیچ گونه پارامتری ممکن نیست اما بیشتر سیستمها در طبیعت و دنیا، یا سیستمهای باز و یا سیستمهای بسته هستند که الزاماً حالتی را که در آن عدم حضور تغییر باشد را نشان نمیدهند. در نتیجه در این سیستمها، مفهوم تعادل دینامیکی باید به کار برده شود.
با این که تعادل دینامیکی در شیمی و فیزیک به طور گسترده محبوب است اما این مفهوم به زیست، اکولوژی و اقتصاد نیز قابل انتقال است. تعادل دینامیکی برای توصیف وظایف پیچیده که به نظر ایستا (بدون تغییر) میرسند به کار میرود چون در واقع وقتی از جنبهی دیگری مشاهده میشوند، در حال تغییر هستند. شکل دیگر تعادل دینامیکی هنگامی دیده میشود که مقادیر ورودی و خروجی سیستم، حول مقدار متوسطی نوسان میکنند و مقادیر این نوسانها هم دیگر را لغو میکنند در نتیجه باعث بروز پایداری طبیعی و دینامیکی میشوند. این مفهوم به خاطر قابلیت کاربری گستردهی خود، در زمینههای مختلف مطالعه، کاربردهایی یافته است. زمینههای مختلف مطالعه تعابیر متفاوتی از تعادل دینامیکی را ارائه میدهد.
تعادل دینامیکی در شیمی :
تعادل دینامیکی در شیمی به حالت تعادل در سیستم واکنش برگشت پذیر که در آن نسبت محصولات و واکنش دهندهها با وجود تبدیل مداوم محصولات به واکنش دهندهها و واکنش دهندهها به محصولات ثابت میماند، اشاره میکند. ترکیب کلی سیستم تغییر نمیکند و تغییرات در غلظت واکنش دهندهها و محصولات، ناچیز هستند. به عبارت دیگر، هیچ تغییری در مقدار واکنش دهندهها و محصولات با وجود وقوع مداوم واکنش وجود ندارد.مثال :
در مورد بطری آب بندی شدهی آب بدون هوا، دو شکل از کربن دی اکسید موجود هستند. آب بدون هوا، فشرده شده و طوری در بطری ریخته شده که فشار نسبی اعمالی از گاز کربن دی اکسید معادل با فشار اعمالی آب است. این آب در طبیعت دینامیک است چون مولکولهای کربن دی اکسید گازی به طور مداوم توسط آب جذب میشوند و هم زمان کربن دی اکسید آبی حل شده به حالت گازی خود تبدیل میشود. اما این تبدیل احساس نمیشود چون سیستم خودش پایدار است. اگر فشار در بطری، کمتر یا بیشتر از حالت ایدهآل بود، پایداری از بین میرفت. فشار کمتر موجب میشود بطری مچاله شود ولی فشار بیشتر باعث خواهد شد بطری منفجر شود.تجزیهی اسید مثل HCl در آب خالص را در نظر بگیرید. در چنین مثالی HCl به H^+ (aq) و Cl^+ (aq) تجزیه خواهد شد. با این که غلظت HCl در محلول ثابت میماند اما تبدیل مداومی بین تجزیه HCl به یونهای سازندهی خود و تبدیل دوبارهی آن یونها به HCl وجود دارد.
تعادل دینامیکی در فیزیک :
یک جسم وقتی تعادل دینامیکی از خود نشان میدهد که تمام نیروهای وارد بر آن در تعادل باشند و جسم طبق قانون اول نیوتون و قانون دوم حرکت (نیوتن)، در حرکت باشد. این قانون بیان میکند که جسم حالت سکون و یا حرکت خود را حفظ میکند مگر این که یک نیروی خارجی به آن اعمال شود. این نیرو برابر با جرم ضرب در شتاب است. پس برای این که جسم بدون اعمال نیروی خارجی در حرکت بماند، باید با سرعت ثابتی حرکت کند و هیچ شتابی نداشته باشد.مثال :
وقتی واگنی با شیب ملایم پایین میآید، چون شیب تند نیست هیچ شتاب خارجی برای واگن وجود ندارد. طبق قانون سوم نیوتن (حرکت) هر عملی را عکس العملی است مساوی با آن و در خلاف جهت. این قانون به توضیح نیروهای تعادلی وارد بر واگن و هم چنین حرکت آن با سرعت ثابت، کمک میکند. وقتی واگن در طول سراشیبی حرکت میکند وزن آن نیرویی بر شیب وارد میکند و شیب نیز در مقابل نیروی مساوی و مخالفی با نیروی وزن به واگن وارد میکند. چون هر دو نیرو در طبیعت مساوی و مخالف هستند هم دیگر را خنثی میکنند. با توجه به شتاب گرفتن واگن در جهت سراشیبی، حرکت موجب تولید نیروی اصطکاکی با مقدار برابر با شتاب واگن میشود. این دو نیرو نیز هم دیگر را خنثی میکنند و باعث میشوند واگن بدون هیچ شتابی و با سرعت ثابت در جهت سراشیبی حرکت کند و در نتیجه تعادل دینامیکی داشته باشد.تعادل دینامیکی در اقتصاد :
اقتصاد وقتی تعادل دینامیکی دارد که نیروهای اقتصادی اصلی عرضه و تقاضا با وجود طبیعت تغییر پذیر متغیرهای اقتصادی دیگر مثل هزینه، درآمد، مقدار، تکنولوژی و غیره در حالت تعادل باشند. تعادل دینامیکی شامل حفظ تعادل بین عرضه و تقاضا با وجود اختلاف مداوم دیده شده بین این دو متغیر است. هم چنین تعادل دینامیکی میتواند به عنوان به هم ریختن و استرداد حالت تعادل نیز تعبیر شود.مثال :
مفهوم تعادل دینامیکی از نظر اقتصاد، میتواند به صورت قرار گیری یک توپ در کاسه نشان داده شود. ابتدا آن در ته کاسه قرار میگیرد (حالت تعادل) اما وقتی کاسه تکان میخورد، توپ به طور اتفاقی حرکت میکند تا این که به موقعیت قرار گیری اولیهی خود برگردد و در نتیجه تعادل را احیا کند. مثال عملی برای این میتواند افزایش تقاضا برای شی ویژهای مثل سیب زمینی در اقتصاد پایدار باشد. افزایش تقاضا موجب به هم ریختن تعادل بین عرضه و تقاضا میشود. برای غلبه بر این حالت، عرضه باید افزایش یابد تا تقاضای افزایش یافته را جبران کند و تعادل بین عرضه و تقاضا را احیا کند و منجر به تعادل دینامیکی شود.