Нелинейные процессы. 
Химия

Если какую-либо характеристику свойства системы увеличить в два раза, то величина свойства системы часто увеличивается также в два раза. Например, если давление идеального газа увеличить в два раза, объем его уменьшится также в два раза (величина, обратная объему, увеличится в два раза) — такое поведение идеального газа описывается линейным уравнением и такие процессы называются линейными. Однако эта линейность проявляется очень приближенно и в сравнительно узком интервале изменения свойств.

Все процессы природы, строго говоря, нелинейны, как и все процессы в открытых системах и все неравновесные процессы. В них отклик системы на воздействие непропорционально велик по отношению к его величине и часто вообще непредсказуем (системы очень резко изменяют свои характеристики при флуктуациях). Диссипативные процессы и реакции относятся к числу нелинейных, так как их свойства описываются нелинейными уравнениями.

Приведем яркий пример нелинейного поведения системы и непропорционального отклика: налейте в стакан до самого верха воду и начинайте по каплям приливать воду. Уровень воды начнет подниматься над краями стакана, но вода, удерживаемая силами поверхностного натяжения, переливаться не будет. Наконец, наступает момент, когда от прибавления одной капли воды через край стакана стечет весь ее избыток. Это и есть пример нелинейного процесса — воздействие одной капли воды приводит к результату, намного превышающему величину воздействия — от одной капли выливаются сотни капель!

Поведение нелинейных систем описывается нелинейными уравнениями, поэтому его трудно предсказать — система неоднозначно отзывается на возмущение. При исследовании нелинейных процессов приходится математически преобразовывать систему в линейную, чтобы она обладала предсказуемым поведением.