耗散结构理论.txt54就让昨日成流水,就让往事随风飞,今日的杯中别再盛着昨日的残痕;唯有珍惜现在,才能收获明天。普里高津:耗散结构理论 在近代自然科学史上,矗立着三块举世瞩目的丰碑:与科学巨人牛顿的名字联系在一起的经典力学;与现代物理学的奠基人爱因斯坦的名宇联系在一起的相对论;与玻尔、海森堡等人的名字联系在一起的量子力学。几十年来,全世界的科学家们在仰望科学的顶峰的同时.都在企盼着另一块超越巨人的丰碑矗起„„ 公元1977年,当被科学界誉为现代热力学的奠基人、比利时布鲁塞尔学派著名的统计物理学家普里高津,以其创立的耗散结构理论把当年的诺贝尔化学奖的桂冠举过头顶的时候,这一伟大的时刻终于到来了。人们清楚地知道:普里高津所创立的耗散结构理论对于整个自然以至社会科学产生的划时代的重大影响,远远超出了一次诺贝尔奖的价值。 普里高津(I.Prigogine,1917~)于1969年在国际“理论物理与生物学会议”上发表了《结构、耗散和生命》一文,提出了耗散结构理论,把理论热力学的研究推向了当代的最高峰。普里高津由于这一重大贡献,荣获 1977年诺贝尔化学奖。这是普里高津学派20多年从事非平衡热力学和非平衡统计物理学研究的成果。 普里高津和他的同事在建立“耗散结构”理论时准确地抓住了如贝纳尔流、B-Z化学波和化学振荡反应以及生物学演化周期等自发出现有序结构的本质,使用了“自组织”的概念,并且用该概念描述了那些自发出现或形成有序结构的过程,从而在“存在”和“演化”的两种科学之间,在两种文化之间构架了一座科学的桥梁。 普里高津在研究了大量系统的自组织过程以后,总结、归纳得出,系统形成有序结构需要下列条件: (1)系统必须开放。热力学第二定律指出:孤立系统的熵不可能减少。对于一个孤立系统,无论其微观机制如何,如果从宏观上看,它可以被当成是孤立系统,则必然要达到平衡态。耗散结构理论认为,对于孤立系统来说熵是增加的,总过程是从有序到无序;而对于开放系统来说,由于通过与外界交换物质和能量,可以从外界获取负熵用来抵消自身熵的增加,从而使系统实现从无序到有序、从简单到复杂的演化。 (2)远离平衡态。远离平衡态是系统出现有序结构的必要条件,也是对系统开放的进一步说明。开放系统在外界作用下离开平衡态,开放逐渐加大,外界对系统的影响逐渐变强,将系统逐渐从近平衡区推向远离平衡的非线性区,只有这时,才有可能形成有序结构,否则即使开放,...