3 註解
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~)於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的開放系統,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爲一種在空間、時間或功能上有序的狀態。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爲叫做自組織現象。因此,耗散結構理論又稱爲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於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爲系統總熵變,diS爲系統遵循熱力學第二定律不可逆的熵增加(恆爲正值),deS爲系統通過與環境交換物質和能量形成的熵流(可爲正、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於diS的絕對值,使系統總熵變dS呈負值,於是系統從無序走向有序。這就闡明瞭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複雜性、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的起點上,最終有可能與着眼於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,關於正邪鬥爭與內外漲落、氣化與氣化結構,陰平陽祕與有序穩定、熵變與熵病等方面的研究尤顯活躍。