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1.
2.
Coordination within and between organisms is one of the most complex abilities of living systems, requiring the concerted regulation of many physiological constituents, and this complexity can be particularly difficult to explain by appealing to physics. A valuable framework for understanding biological coordination is the coordinative structure, a self-organized assembly of physiological elements that collectively performs a specific function. Coordinative structures are characterized by three properties: (1) multiple coupled components, (2) soft-assembly, and (3) functional organization. Coordinative structures have been hypothesized to be specific instantiations of dissipative structures, non-equilibrium, self-organized, physical systems exhibiting complex pattern formation in structure and behaviors. We pursued this hypothesis by testing for these three properties of coordinative structures in an electrically-driven dissipative structure. Our system demonstrates dynamic reorganization in response to functional perturbation, a behavior of coordinative structures called reciprocal compensation. Reciprocal compensation is corroborated by a dynamical systems model of the underlying physics. This coordinated activity of the system appears to derive from the system’s intrinsic end-directed behavior to maximize the rate of entropy production. The paper includes three primary components: (1) empirical data on emergent coordinated phenomena in a physical system, (2) computational simulations of this physical system, and (3) theoretical evaluation of the empirical and simulated results in the context of physics and the life sciences. This study reveals similarities between an electrically-driven dissipative structure that exhibits end-directed behavior and the goal-oriented behaviors of more complex living systems.  相似文献   
3.
非对称声分束超表面是由人工微单元结构按照特定序列构建的二维平面结构,可将垂直入射的声波分成两束传播方向和分束比自由调控的透射波,在声功能器件设计及声通信领域具有广泛的应用前景。本文系统研究了一种实现非对称声分束的设计理论和实现方法,基于局域声功率守恒条件研究了声分束器的设计理论、阻抗矩阵分布、法向声强分布、声压场分布等。利用遗传算法对四串联共振腔结构进行参数优化实现了声分束器所需的阻抗矩阵分布,声压场分布表明声波入射到声分束器后在入射侧激发出两列传播方向相反且幅值和衰减系数均相同的表面波,实现了入射侧与透射侧的局域声功率相互匹配。声波经过声分束器后被分为两束透射波,两束透射波的折射角和透射系数与理论值十分吻合,证明了设计理论及实现方法的正确性和可行性。本文的研究工作可以为新型非对称声分束结构设计提供理论参考、设计方法和技术支持,并促进其在工程领域的实际应用。  相似文献   
4.
选取2009-2018年中国30个省(市、自治区)的数据,运用区位商相对差异指数和熵权TOPSIS法分别测算其产业协同集聚度和区域创新水平,研究二三产业协同集聚对区域创新的影响.研究表明:产业集聚通过"知识技术、劳动力、物力"等外部规模经济增加创新产出;2009-2018年,两产业协同集聚水平由中西部向东部递减,区域创新水平东部明显高于中西部,空间溢出效应显著;两产业协同集聚对创新的影响呈现"倒U型"特征;最后基于计量结果提出相关建议.  相似文献   
5.
We have investigated the interaction of obliquely propagating ion acoustic solitary waves in a magnetoplasma with relativistically degenerate electrons. Using the quantum hydrodynamics model and by employing the extended Poincaré–Lighthill–Kuo technique, we have derived a set of Korteweg de Vries equations for two solitons. We have observed that the system under consideration allows the formation of only compressive solitons and their velocities remain in the sub-acoustic limit. Furthermore, phase shifts of solitons as a result of their interaction have been calculated. The phase shifts have been observed to be dependent on the obliqueness and the physical parameters of plasma. It has also been noticed that phase shifts remain negative for the whole range of parameters generally found in white dwarf stars. We have observed that the phase shifts enhance with the enhancement in number density, however, the converse happens when the magnetic field is enhanced. It has also been observed that the phase shift is slightly greater for the solitons that are less oblique as compared to their more oblique counterparts. Furthermore, we have estimated the spatial scales of interaction of solitons using the parameters found in white dwarf stars.  相似文献   
6.
高品质激光尾波场电子加速器   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
激光尾波场电子加速的加速梯度相比于传统直线加速器高了3—4个量级,对于小型化粒子加速器与辐射源的研制具有重要的意义,成为当今国内外的研究热点.台式化辐射源应用需求的提高,特别是自由电子激光装置的快速发展,对电子束流品质提出了更高的要求,激光尾波场电子加速的束流品质和稳定性是目前实现新型辐射源的首要障碍.本文归纳整理了中国科学院上海光学精密机械研究所电子加速研究团队十年来在研制台式化激光尾波场电子加速器过程中采取的方案和取得的进展.例如率先提出了注入级和加速级分离的级联加速方案,通过实验获得了GeV量级的电子束能量;基于级联加速方式利用能量啁啾控制,实验获得世界最高品质的电子束流;通过优化激光系统稳定性和特殊的气体喷流结构,获得稳定的高品质电子束流输出等.这一系列实验结果有利于进一步推进激光尾波场电子加速器的应用.  相似文献   
7.
杨骁  应方乾  孟哲 《力学季刊》2021,42(1):108-119
利用裂纹诱导弦挠度函数,建立了悬臂Euler-Bernoulli 中开闭裂纹位置、深度、初始张开角等损伤参数的识别方法.为此,首先将梁中开闭裂纹等效为单向扭转弹簧,给出了考虑裂纹缝隙效应的裂纹梁等效抗弯刚度,并得到悬臂Euler-Bernoulli 开闭裂纹梁弯曲挠度的显式闭合解及裂纹诱导弦挠度函数,证明了裂纹诱导弦挠度的分段线性函数.其次,基于单向扭转弹簧的性质,建立了通过多步加载进行梁中开闭裂纹参数及其上下侧属性的识别方法.最后,通过数值算例验证了本文所建立的开闭裂纹损伤识别方法的适用性和可靠性,考察了裂纹分布位置、深度和初始张开角以及裂纹识别区间和挠度测量误差等参数对识别结果的影响,结果表明:当裂纹处于张开状态时,裂纹处裂纹诱导弦挠度斜率改变量随着施加荷载的增加而增加;当裂纹闭合时,其裂纹诱导弦挠度斜率改变量将保持为常量;裂纹损伤参数的识别误差随测量误差的增加而增加,但整体识别结果具有较高的精度,较好的鲁棒性.  相似文献   
8.
We have theoretically investigated two-dimensional atom localization using the absorption spectra of birefringence beams of light in a single wavelength domain.The atom localization is controlled and modified through tunneling effect in a conductive chiral atomic medium with absorption spectra of birefringent beams.The significant localization peaks are investigated in the left and right circularly polarized beam.Single and double localized peaks are observed in different quadrants with minimum uncertainty and significant probability.The localized probability is modified by controlling birefringence and tunneling conditions.These results may be useful for the capability of optical microscopy and atom imaging.  相似文献   
9.
10.
《Mendeleev Communications》2022,32(4):537-539
The two novel conglomerates were obtained by crystallization of racemic (2'S,3aS,6aR)/(2'R,3aR,6aS) (glycoluril-1-yl)-3-methylbutanoic acid and (2'R,3aR,6aR)/(2'S,3aS,6aS) (4,6-dimethylglycoluril-1-yl)pentanoic acid synthesized by highly diastereoselective condensation of 4,5-dihydroxy- imidazolidin-2-ones with racemic ureido acids. The differences in the molecular geometry of synthesized racemates were studied by X-ray diffraction that showed them to crystallize as conglomerates in non-centrosymmetric space groups Pna21 and P212121, respectively  相似文献   
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