耗散结构论

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耗散结构论

    达尔文提出的生物进化论所揭示的生物进化过程以及细胞学说所阐明的生物个体产生和发育的过程,已经揭示出了自然界同时存在着能量和物质由低级到高级、由简单到复杂、由无序到有序的演化方向。显然,自然界演化的过程也绝对不只是具有单一的方向。

    正是科学发展过程中所表现出来的这种矛盾所显示的自然规律的互补性,推动了20世纪的科学家在物理学、化学和生物学的层次上寻找与热力学

    第二定律相对应的新的自然规律。比利时人普利高津(Ilya prigogine)及其研究集体于1969年在“理论物理与生物学”国际会议上提出的耗散结构理论,是这一探索的一项杰出成果。

    耗散结构理论自提出以来,逐步发展成为一个理论体系,有了一定的数学工具,为研究非线性系统远离平衡态时所表现出的有序现象提供了方法,使人们有可能统一考察物理、化学和生物学等学科中的系统演化问题。

    该理论的基本概念是通过对若干典型实验的研究建立起来的。其中主要的有贝那德(Benard)流体实验、激光和 b?Z反应。

    这几种现象被视为力学、物理学和化学中的进化,它是一种系统从无序到有序、从简单结构演变为复杂结构的过程。由于这种有序结构的出现和维持需要从外部不断供应物质和能量,所以是一种耗费或耗散能量的结构,因此称之为耗散结构(dissipative structure)。实际上,所有生物体都是一种高级的耗散结构。