当 代 物 理 前 沿 专 题 之 八 非 线 性 非 平 衡 系 统 的 自 组 织 杜 婵 英 漆 安 慎 大 家 都 熟 悉 水 结 冰 和 水 蒸 发 为 气 体 ． 水 、 水 蒸 气 和 冰 都 是 由 大 量 的 个 体 — — 分 子 组 成的 ， 称 作 多 体 系 统 ． 蒸 发 和 凝 结 是 这 些 多 体 系 统 在 无 序 和 有 序 或 不 同 序 间 的 相 互 转 变 ． 这 种转 变 可 以 在 准 静 态 过 程 中 进 行 ， 可 以 在 平 衡 态 下 保 存 ， 称 作 平 衡 相 变 ． 自 组 织 理 论 也 研 究 多体 系 统 的 无 序 到 有 序 或 从 一 种 序 到 另 一 种 序 的 转 变 ， 但 它 是 在 非 平 衡 条 件 下 实 现 的 ， 所 形 成的 序 也 必 须 在 非 平 衡 条 件 下 保 存 ． 只 有 在 变 量 随 时 间 的 变 化 率 与 状 态 变 量 之 间 呈 非 线 性 关 系时 ， 即 在 非 线 性 系 统 中 ， 才 能 实 现 自 组 织 ． 自 组 织 有 两 种 发 展 前 景 ， 一 种 是 规 则 的 序 ， 一 种是 貌 似 无 序 的 序 ， 即 混 沌 ． 自 组 织 理 论 是 非 线 性 科 学 和 非 平 衡 热 力 学 发 展 的 成 果 ． 这 是 在 20世纪后半叶形 成 的 新兴学 科 ， 不 仅涉及物 理 学 ， 还可 应用于化 学 、 生物 学 以 至于社会科 学 中的 问题 ， 从 而引起工作 于不 同 领域的 人们的 兴趣． 8． 1 从 无 序 到 有 序 有 一 定功能 的 非 线 性 的 多 体 系 统 离开平 衡 态 经 自 组 织 可 能 出 现 两 类 序 ， 一 为 规 则 的 序 ，另 一 为 混 沌 ． 这 一 节 先 谈 前 一 种 ． 人的 认 识 是 从 感 性 发 展 到 理 性 ， 现 在 谈 几 个 典 型 的 例 子 ，然 后加 以 概 括 ． 8． 1． 1 贝 纳 德 效 应 19世纪末 就 有 人研 究 自 下 面 给 液 体 加 热 产 生对 流 的 问题 ， 法 国 人口 纳 德 （ H． Bénard） 于1900和 1901年 报 道 他 设 计 了 完 整 的 仪 器 设 备 对 这 一 现 象...
