النظم المغلقة Closed Systems

 يعرف النظام المغلق على أنه النظام الذي لا يسمح بتبادل الطاقة والمادة خارج حدوده، أي بينه وبين النظم الأخرى أو بينه وبين البيئة المحيطة به. وإنما يكون تفاعله داخلياً وضمن عناصره. ويندر وجود هذا النوع من النظم في الجغرافيا، ولكن يمكن اعتبار الكون بأسره نظاماً مغلقاً لا يسمح بتبادل الطاقة والمادة. أي أن الطاقة والمادة في الكون ثابتة لا تفنى ولا تستحدث، ولكن تتحول من حالة إلى أخرى.

وبما أنه لا توجد إلا كمية محدودة من الطاقة في النظام المغلق لتشغيله فإنه يمكن التنبؤ بالنتيجة النهائية للنظام، وهي التوقف بعد استنفاذ كمية الطاقة المحدودة؛ فالسيارة التي يوجد في خزانها كمية محدودة من الوقود تمثل نظاماً مغلقاً. فإذا انطلقت فإنها تتوقف بعد أن تستنفذ كمية الوقود الموجودة بها. وعليه فإن الحالة التي يكون عليها النظام المغلق في أي وقت من الأوقات هي نتيجة للظروف الأولى التي؛ يبدأ النظام العمل بها والوقت الذي مضى عليه في هذا العمل.

ولتوضيح النظام المغلق وعلاقته بالبيئة المحيطة به نأخذ المثال التالي: لنتصور مدينة ما تشكل مع ضواحيها وحركة السكان العاملين، بين منطقة وأخرى بوساطة القطارات الكهربائية نظاماً مغلقاً إذا لم يوجد أية حركة للسكان لأي مكان خارج المدينة (النظام)، أو أية حركة من خارج المدينة إلى داخلها. وإذا نظرنا إلى المدينة من وجهة نظر حقيقية فإنه لا توجد مدينة بالنموذج المذكور أي مغلقة تماما، ولا ترتبط بعلاقات مع المدن والقرى والأقاليم المجاورة لها أو المحيطة بها. فالحرارة مثلاً (شكل من أشكال الطاقة) تنتقل من القطارات والسيارات العاملة في المدينة إلى البيئة المحيطة بها. بالإضافة إلى ذلك تنتقل المادة عبر المدينة على هيئة سكان (هجرة، موظفين وعمال، وطلاب وغير ذلك)، أو رؤوس أموال، أو بضاعة وغيرها. وبالتالي تعتبر المدن في هذه الحالة نظماً مفتوحة، وبناء عليه فإن النظم المغلقة نادرة الوجود في الجغرافيا.

ومن الخصائص الأخرى للنظم المغلقة أنها تعمل بطاقة حرة محدودة لتصل إلى الحد الأقصى من الانتروبيا Maximum Entropy. وتعرف الإنتروبيا بأنها الدرجة التي تصل عندها الطاقة بحيث لا تستطيع أن تعمل، وأن الزيادة في الإنتروبيا تعني تناقص الطاقة الحرة. ويصل النظام المغلق إلى حالة اتزان نسبي فقط عندما تبلغ الإنتروبيا حدها الأقصى.