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耗散結構理論

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1 拼音

hào sàn jié gòu lǐ lùn

2 英文參考

Dissipative Structre theory

3 注解

耗散結構理論是非平衡態熱力學和統計物理學中的一種學說。因發現和研究耗散結構而得名。由比利時物理學家普利高津(1917~)于1969年提出,榮獲1977年諾貝爾化學獎。

耗散結構理論指出,一個遠離熱力學平衡態開放系統,當某個參量的變化達到一定的閾值時,通過漲落,有可能發生突變,即由原來的無序狀態轉變為一種在空間、時間或功能有序的狀態。這種穩定有序狀態的宏觀結構,就叫做耗散結構。系統這種自行產生組織性的行為叫做自組織現象。因此,耗散結構理論又稱為非平衡系統的自組織理論。早在19世紀,熱力學第二定律(即熵增加原理)描述了自然過程不可逆的熵增加規律,即不可逆地從有序走向無序。但達爾文進化論等揭示的從無序走向有序的客觀現實,一直提不出物理學解釋。耗散結構理論的重大貢獻就在于第一次給出了一種科學的回答。

耗散結構理論指出,耗散結構的熵變化遵循下述公式:dS=diS+deS。

式中,dS為系統總熵變,diS為系統遵循熱力學第二定律不可逆的熵增加(恒為正值),deS為系統通過與環境交換物質和能量形成的熵流(可為正、負、0值)。在形成耗散結構的特定條件下,deS呈負值且其絕對值大于diS的絕對值,使系統總熵變dS呈負值,于是系統從無序走向有序。這就闡明了開放系統通過耗散從無序走向有序的機制和規律。

耗散結構理論深刻地探討了世界的復雜性、時間的單向性,存在與演化,平衡與穩定、有序與無序、可逆與不可逆信息與嫡等前沿問題,對現代科學和哲學都產生強烈的思想影響。普利高津指出,我們正站在一種新的自然觀起點上,最終有可能與著眼于自發自組織的中國傳統結合起來。

80年代以來,耗散結構理論在中國的傳播和應用研究迅速發展,在中醫學的應用研究引入注目,關于正邪斗爭與內外漲落、氣化與氣化結構,陰平陽秘與有序穩定、熵變與熵病等方面的研究尤顯活躍。

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開放分類:物理學
詞條耗散結構理論ababab创建
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參與討論
  • Ukyoi
    2012/9/15 19:06:02 | #1
    @QYH
    “非平衡是有序之源”的“平衡”是熱力學的概念,更接近于我們所說的“均一”,我們一般理解上更接近“穩態”的生態學平衡是完全不同的概念。

    在孤立系統中,能量總是自發地由不均一向均一變化,而達到“完全均一”(熵值最大)后就不會有能量的傳遞。非孤立的系統可以從外界交換能量,出現局部的“由無序到有序”(比如空調耗電從而把屋子里的熱量轉移到屋子外,造成一種“不平衡”),但目前認為宇宙本身是孤立系統,其總的趨勢只能從有序走向無序。

    “生態平衡”的狀態下其實恰恰是一個能量不斷流動的“非平衡”過程,而其能量的源泉主要是太陽。
  • QYH
    2012/9/1 22:10:29 | #2
    怎樣理解生態平衡理論跟耗散結構理論的矛盾?“非平衡是有序之源”,要想使系統無序到有序穩定,系統必須遠離非平衡,這和有序穩定的生態平衡理論豈不矛盾?生態平衡要我們追求系統的有序平衡,而耗散結構理論卻要求我們追求非平衡狀態。
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本頁最后修訂于 2011年6月14日 星期二 23:01:21 (GMT+08:00)
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