普利高津的耗散结构理论

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-07
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耗散结构理论是研究远离平衡态的开放系统从无序到有序的演化规律的一种理论。
耗散结构是指处在远离平衡态的复杂系统在外界能量流或物质流的维持下,通过自组织形成的一种新的有序结构。“耗散”一词起源于拉丁文,原意为消散,在这里强调与外界有能量和物质交流这一特性。

例如,从下方加热的液体,当上下液面的温度差超过某一特定的阈值时,液体中便出现一种规则的对流格子,它对应着一种很高程度的分子组织,这种被称为贝纳尔流图像,就是液体中的一种耗散结构。又如,化学反应中的别洛索夫—扎博京斯基反应,某些反应物浓度随时间和空间呈周期性的变化,这种化学振荡和空间图像,就是化学反应中的一种耗散结构。

耗散结构是比利时布鲁塞尔学派著名的统计物理学家普里戈金,于1969年在理论物理和生物学国际会议上提出的一个概念。这是普里戈金学派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。

1971年普里戈金等人写成著作《结构、稳定和涨落的热力学理论》,比较详细地阐明了耗散结构的热力学理论,并将它应用到流体力学。化学和生物学等方面,引起了人们的重视。

1971~1977年耗散结构理论的研究有了进一步的发展。这包括用非线性数学对分岔的讨论,从随机过程的角度说明涨落和耗散结构的联系,以及耗散结构在化学和生物学等方面的应用。1977年普里戈金等人所著《非平衡系统中的自组织》一书就是这些成果的总结。

之后,耗散结构理论的研究又有了新的发展,主要是用非平衡统计方法,考察耗散结构形成的过程和机制,讨论非线性系统的特性和规律,以及耗散结构理论在社会经济系统等方面的应用等。

耗散结构理论把复杂系统的自组织问题当作一个新方向来研究。在复杂系统的自组织问题上,人们发现有序程度的增加随着所研究对象的进化过程而变得复杂起来,会产生各种变异。针对进化过程时间方向不可逆问题,借助于热力学和统计物理学用耗散结构理论研究一般复杂系统,提出非平衡是有序的起源,并以此作为基本出发点,在决定性和随机性两方面建立了相应的理论。

在决定性理论方面,以化学反应系统为例,耗散结构理论是在等温、等压、稳定的边界条件和局域平衡四个假定下,考察复杂的开放系统,根据系统服从的统计力学规律建立相应的方程。

用微分方程的稳定性理论已经证明:复杂的开放系统在平衡态附近的非平衡区域不可能形成新的有序结构,在这个区域内系统的基本特征是趋向平衡态。在远离平衡态的非平衡区域,系统可以形成新的有序结构,即耗散结构。这种耗散结构只能通过连续的能量流或物质流来维持,它是在热力学不稳定性上的一种新型组织,具有时间和空间的相干特性。这是一种与平衡条件下出现的平衡结构完全不同的结构。

在随机性理论方面,耗散结构理论运用数学中的概率论和随机过程论分析复杂系统,考察系统内的涨落,认为耗散结构形成的机制是由于系统内涨落的放大。系统在某个特定的阈值以下,涨落引起的效应由于平均而减弱和消失,因而不能形成新的有序结构。只是在达到阈值以后,涨落被放大才产生宏观效应,因而出现新的有序结构。这实质上对应于一个宏观量级的涨落,并且由于和外界交换能量或物质而得到稳定。

耗散结构理论比较成功地解释了复杂系统在远离平衡态时出现耗散结构这一自然现象,并得到广泛的应用。它已在解释和分析流体、激光器、电子回路、化学反应、生命体等复杂系统中出现的耗散结构方面获得了很多有意义的结果,并且正在用耗散结构理论研究一些新的现象。诸如核反应过程,生态系统中的人口分布,环境保护,交通运输和城市发展等,都可当作远离平衡态的复杂系统来研究。这方面的工作也取得了一定的进展。

耗散结构的研究揭示了一种重要的自然现象,并对复杂系统的研究提出了新的方向。在数学上描述复杂系统的方程通常是非线性的,一般包括分岔现象。耗散结构实质上对应于系统方程在远离平衡区的一个分岔解。因此,耗散结构的研究必然促进分岔理论的发展。

耗散结构的产生是一种突变现象,研究这类现象有助于丰富突变论的内容。在随机理论方面,耗散结构的研究会促进随机过程论、随机微分方程理论和随机偏微分方程理论的研究和发展。

在物理学方面,耗散结构的概念扩大和加深了物理学中的有序概念。对不同物理体系中各种耗散结构的研究,丰富了热力学和统计物理学中关于相变的研究内容,开辟了新的研究领域,为物理学研究这些非平衡非线性问题提供了新概念和新方法。

在化学和生物学方面,化学反应系统和生物学系统中耗散结构的研究,为生命体的生长发育和生物进化过程提供了新的解释,提供了新的概念和方法。在系统科学方面,耗散结构理论利用数学和物理学的概念和方法研究复杂系统的自组织问题,成为系统学的一个重要组成部分。


耗散结构理论与医学

1 人体能够形成和保持耗散结构

耗散结构,是普利高津在研究不违背热力学第二定律情况下,如何阐明生命系统自身的进化过程时提出的新概念。什么是耗散结构?用通俗的话来讲,就是一个远离平衡的包含有多组分多层次的开放系统,在外界条件变化达到一定阈值时,经“涨落”的触发,量变可能引起质变;系统通过不断与外界进行物质和能量交换,在耗散过程中产生负熵流,就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态。这种非平衡态下形成的新的有序结构,就是耗散结构。

普利高津本人曾对耗散结构形成的条件,作过简单通俗的说明。他写道:“生物和社会组织包含着一种新型的结构,……社会和生物的结构的一个共同特征是它们产生于开放系统,而且这种组织只有与周围环境的介质进行物质和能量的交换才能维持生命力。然而,只是一个开放系统并没有充分的条件保证实现这种结构。只有在系统保持“远离平衡”和在系统内的不同元素之间存在着“非线性”的机制的条件下,耗散结构才能实现”[1]。显然,人既有生物的属性,又有社会的属性,人的生命过程既参与生物运动,也参与社会运动,更具备形成耗散结构的条件。

首先,生命的本质在于运动。人体是一个远离平衡的系统,它需要保持动态平衡才能存在。平衡就意味着生命的终止。兴奋和抑制、收缩和舒张平衡了,心跳也就停止了。动脉、静脉各部分血压平衡了,毛细血管有效过滤压等于零,物质交换也就没有了。细胞内液与外液中的Na+、K+的浓度是非平衡的,神经细胞膜内K+浓度为膜外30倍,膜外Na+浓度为膜内12倍,这种离子浓度非平衡,对细胞的兴奋及机能是必要的。如果离子浓度平衡,生物电就消失,细胞功能也就丧失。其次,人体又是一个包含有多子系统多层次的复杂开放系统。从横向看,包括骨胳、肌肉、神经、消化、呼吸、泌尿生殖系统等子系统。从纵向看,包括群体、个体、器官、组织、细胞、亚细胞、分子、量子等层次。此外,还有与上述要求有关又自成一体的免疫系统,等等。而且各子系统之间、各层次之间存在着复杂的联系和相互作用。人既要吃、喝、吸气,又要拉、撤、呼气,因而是一个开放系统。机体走向封闭,就会生病甚至死亡。中医所说“不通则痛”就是这个道理。再次,人体内各元素之间存在非线性机制。所谓非线性,是指引起系统处于非平衡状态的复杂过程的,主要不是逐步演变的扩散型,而是产生突变(或质变)的化学反应型。人体生理病理转化过程中,存在大量通过爆发性涨落而摆脱连续性的情况。即使是最简单的细胞中,正常的新陈代谢也要引起无数个偶合的化学反应;新陈代谢还要有特定的酶。因此,正常人体是离不开非线性机制的。最后,人体生命现象中,还大量存在时间节律和周期行为。所以,人体能够形成和保持耗散结构。

生命不仅仅表现为终究要死亡,要从有序走向无序,而且在于它要努力避免很快地衰退为惰性的平衡。因此,从某种意义上说,人体时刻都处在有序无序有序的转化过程中。在正常生理过程,机体内部借助新陈代谢的作用,把细胞或机体中陈旧、多余的或有害的物质分解,把衰老、垂死的或受伤的组织成分拆除,释放其中的能量,使机体内部有序结构不断遭到破坏,这可以说是人体自身产生的正熵,由于正熵存在,机体由有序趋向无序。但与此同时,机体又通过合成代谢,从外界吸收物质和能量,引进负熵,建造自身结构所需要的组织成分,以替代被拆除的组织成分,产生新的更高层次的有序状态,使无序趋向有序,从而使机体保持正常的生命活动。机体这种相对稳定有序是通过自身调控机制实现的。一旦致病因素造成调控机制混乱,机体与外界进行物质、能量、信息交换发生障碍,系统内正熵增加,有序性遭到破坏,积累到一定的阈值,经涨落触发,就会从有序变为无序,这就是病态。疾病的医治实际上是通过强化输入负熵流防止输入正熵,并促进机体远离平衡以达到系统熵增为负或正熵不大的低熵有序状态,从而消除疾病,转为健康。

2 耗散结构理论对医学的启示

耗散结构理论试图认识自组织的机制和规律,即有序和无序相互转化的机制和条件问题。“医学是认识、保持和增强人类健康,预防和治疗疾病,促使机体康复的科学知识体系和实践活动”[2]。其首要任务是认识健康和疾病转化的机制和条件问题。因而,二者是一致的。前者对后者必定具有启迪和借鉴作用。

2.1 耗散结构理论可以深刻揭示人体的统一性及其与外界因素的统一性,为医学模式转变提供理论依据。因为,这一理论用整体观研究生命现象,并且认为只有开放的、能与外界进行物质、能量、信息交换的系统,才能形成稳定的有序结构。人体正是这样的系统。但是,传统生物医学模式忽视了人的社会性和心理因素的影响,对生理病理过程的考察往往带有封闭或半封闭性质,而且使用的是脱离整体联系发展的孤立、静止研究方法。这就使得它不可能正确反映和解决作为开放系统的人体稳定、有序、健康问题,因而不可避免地要被新的医学模式所代替。所以,医务工作者掌握耗散结构观点,首先有助于实现从生物医学向生物、心理、社会医学模式转变。其次,有助于临床工作中,系统整体思维和全方位立体思维的形成和运用。此外,人体有序、健康的形成和保持,实际上是多组分多层次的人体系统为主体和物质基础,以与外界交换所得能量为动力,以来自内部信息为指令,以神经体液为调控手段,以时空或功能有序为目标的自组织过程。因此,耗散结构理论的提出,使系统科学方法变得更加完善,其应用于人体生理病理过程的解释,必将进一步推动现代医学的发展。

2.2 耗散结构理论提出“非平衡是有序之源”的观点,对纠正“平衡有序”观念和贯彻积极治疗,推动有关非平衡区生命稳定有序的研究,对搞好防病治病有着重要意义。

非平衡,不是不平衡,也不是平衡,而是巨涨落前的远离平衡态,是处于失稳临界点附近没有超过临界点的稳态。与此相对应,失稳包括两方面,一是因平衡变为不平衡而失稳,如细胞外液pH值过高过低将导致碱中毒或酸中毒。二是不平衡趋向平衡而失稳,如细胞外液钾浓度增高,而致高血症;各种组织中较特异酶谱由区别而趋向一致性,意味着癌症出现。所以,现代医学强调的是动态平衡。然面,我们许多医务工作者在实践中,努力纠正不平衡的同时,往往不自觉地走向另一极端追求平衡。而且忽视了心理,社会动态平衡对健康的意义,这对实践是有害的。实践告诉我们,难治性心力衰竭一类顽症之所以难治,就在于只引入负熵流(即各种改善心衰的措施,包括药物等)并不一定能刺激机体达到临界点,要使机体完成“无序→有序”的跃进,必须使机体远离平衡即机体要有相当的自身活力和抵抗力,通过涨落达到临界点才能使新的跃进完成,使机体从无序状态恢复到有序状态。所以,我们必须注意,治疗中不能单纯依靠药物等一系列外来因素的作用,还必须大力提高患者的整体机能,包括非药物的心理治疗,排除影响机体机能恢复的各种干扰[3]。

同时,耗散结构理论的提出,推动医学工作者进一步从各方面探索处于非平衡区生命系统稳定、有序、健康的维持问题。诸如什么是稳态?有什么抗干扰的特性?失稳的临界点在哪里?在什么条件下,通过什么方式,人体有序变无序,稳态变失稳?在失稳、生病后在什么条件下,通过什么方式恢复稳态、健康?等等。这对提高医疗卫生工作质量无疑是有益的。例如,布鲁塞尔学派对肿瘤免疫的研究,就属于抗干扰特性研究的一部分。该派倾向于细胞免疫起主要作用。体外实验表明,效应细胞每次可以与一个或几个肿瘤细胞结合然后分解为原来形式的效应细胞和失去复制能力的死亡肿瘤细胞。布鲁塞尔学派为此建立起肿瘤生长的数学模型。在对这一模式的求解中,它给出何种条件肿瘤会长大或抑制,即在某些条件下,小于临界大小的肿瘤将消失,大于临界大小的肿瘤则长大。在另一些条件下,埋没肿瘤中的正常组织若大于一定临界大小时会不断长大,从而摆脱癌状态,反之若该正常组织过小则会为肿瘤组织所吞没。该模型给出的肿瘤细胞数的时间振荡行为与临床观察一致”[4]。这样的探讨,对临床上因势利导防治肿瘤就很有价值。又如,临界点问题,不但研究稳态的生物(或理化)临界点,而且研究心理、社会临界点,以及对临界值随年龄、性别,特别是作用因素的量与时间两者关系所决定的个体适应与不适应之间的差异,这些对医学理论和实践都有着十分重要的意义。此外,掌握“非平衡是有序之源”的观点,还有助于动态思维的形成。

2.3 “非线性”理论对医学实践有着重要的启迪和借鉴作用。系统的不同元素之间存在着非线性机制,是耗散结构形成的重要条件之一。多组分多层次的开放系统只有处于远离平衡的非线性区,才有可能经涨落的触发,从无序突变为稳定的有序的时空结构。非线性区有两个特征:一是突变、飞跃的临界点所在,二是存在可逆和不要逆的两种不同趋势。因此,掌握非线性区对医疗实践的意义是不容忽视的。例如,在每一个正常子宫颈粘膜上皮细胞中46个染色体,当细胞中染色体数量略有增加或减少,并出现畸形时,正常细胞就变成了间变细胞。间变阶段是正常细胞向癌变细胞转变的中间阶段,亦即非线性区,它存在着可逆和不可逆两种趋势。如经过积极治疗,染色体数量恢复正常,“间变”就消失,变成正常细胞;如遇到延缓治疗或治疗不当等种种不利条件,染色体数量就会剧增,若每个细胞中的染色体增至六十到九十个时,间变就发生癌变。所以认识到这一点,定期检查,早期发现间变细胞,就可以采取措施,阻止间变向癌变发展,预防宫预癌发生。医务工作者必须树立防重于治的思想,努力掌握各种疾病的非线性区,把好病理性质变这道最后防线。

耗散结构理论关于生命系统进化过程中的非线性涨落的作用,与医学实践中生理和病理相互转化中涨落的作用有所不同(前者是单向的、积极的;后者是双向的,利弊兼有的)。但可以启发医务工作者在实践中,因势利导,尽可能防止和减少涨落的破坏作用,充分利用其积极作用,更好地防病治病。耗散结构理论指出:“生命的保持和发育是跟大量的化学反应和运转现象分不开的。是由许多高度非线性的复杂因素,如激活、抑制、直接的自身催化等连锁制约的”[5]。这就告诉我们,尽管研究病因要从生物、理化、心理、社会等多方面着手;认识疾病的本质要从各个层次上进行探索,但作为生命有机体的线性机制,首先存在于微观层次中,并主要通过微观层次表现出来。因此,我们无论考察生理向病理转化,还是病理向生理复归的量变质变过程,都应把重点放在微观层次上,坚持微观深层导向性。这不是回到片面强调理化指标为依据,着重分析的还原论老路上去,而是要走向综合兼容辩证还原的新思维方式。

综上所述,耗散结构理论可以为医学提供启迪和借鉴作用。诚然,不应夸大它的作用。只有把它与系统科学方法的其他理论(系统论、信息论、控制论、协同论、超循环论、突变论等)结合起来,才能充分发挥其应有的作用。
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耗散结构理论是由I·Prigogine(1917——)在1969年首次提出的一种新型的理论。并于1977年获得诺贝尔化学奖。

耗散结构理论最初是由研究化学反应过程而创立的。但很快就发现,它有着广泛的应用。特别在教学科学领域也有着重要的应用。

耗散结构理论的研究领域是物质系统的复杂性,即物质系统各个层次之间的非线性复杂关系。其研究对象是开放的非平衡自组织系统。着重考察在一定外界条件下的非平衡开放系统是如何通过自身的非线性相干反馈和协同作用,自发地形成宏观有序的自组织结构的。在非平衡系统中,系统自发地由一种状态跃迁到另一种新的有序状态的过程称为非平衡相变。非平衡相变所形成的宏观有序结构与平衡相变所形成的微观有序结构(如晶体)有着本质的不同,宏观有序结构是动的“活”的结构,而微观有序结构是静的“死“的结构。

经典的热力学理论早已断定在平衡状态的条件下不可能出现任何宏观的动态有序行为,即在系统中不可能形成宏观有序结构。当系统处于开放条件下,即系统能不断地与外界环境交换物质和能量时,由边界条件维持的不随时间变化的状态通常不是平衡态而是非平衡定态。在定态,体系内不可逆转过程引起的熵的增加正好为通过边界的负熵流所抵消,因此体系的总熵保持不变。以Prigogine为代表的布鲁塞尔学派长期研究系统在平衡态附近的所谓非线性平衡区的行为。发现:由系统内部的不可逆过程导致的熵产生速率在非线性区的定态具有极小值(即“最小熵原理”)。在这种情况下,熵产生和平衡态的熵一样具有势函数的特性。这就保证了系统的稳定性。因此,在平衡态附近的非平衡线性区同样不可能自发形成宏观有序结构。

布鲁塞尔学派还研究了系统在远离平衡态时的行为。在所谓非平衡线性区,不再存在平衡态的熵或在线性区的熵产生这样的热力学势函数,非平衡定态的稳定性不再总是有保证的了。在适当的条件下,系统可以变得不稳定,因而原则上宏观有序结构有可能在远离平衡的体系中自发形成。

宏观有序结构的形成和维持至少需要三个条件:1。系统必须被维持在远离热力学平衡的状态;2。系统中必须存在某些非线性动力学过程,如反馈机制;3。涨落的放大形成巨涨落,并被保持下来。

为了与平衡条件下形成的有序结构即平衡结构相区别,Prigogine把这种在开放的和远离平衡的条件下,在与外界环境交换物质和能量的过程中,通过能量的耗散和内部的非线性动力学机制以及涨落的触发和推动下而形成并保持下来的宏观有序结构叫做耗散结构。



耗散结构理论的出现在全世界引起巨大的反响。在自然科学和社会科学等各个领域都有着广泛的应用。

远程教育系统是一个非线性系统。因为在系统运转的过程中存在着大量的反馈环(正反馈和负反馈),这些反馈环构成远程教育系统的动力系统。远程教育系统具有耗散结构。因为该系统在运行的过程中必须随时随地地注入能量,一旦停止教学上的努力,系统就会瘫痪,立即停止运作。不但如此,我们在教学方面所做的一切努力都希望能够保留下来。因为惟其如此,学生才有可能积累知识,增长才干,学生作为人才才有可能被培养出来。

从耗散结构理论得到启发,我们对远程教育的研究也应该深入,并且能够按照科学的方法进一步搞好远程教育的教学工艺,进一步提高远程教学的效益。

结合耗散结构理论和电大长期的办学实践,这里提出以下几点教学上的建议:

1.不搞照本宣科,不“代替学生”念书。书是让学生自己去读的。照本宣科的不妥之处恰好在于“剥夺”了学生自己读书的权利,放弃了教师对学生进行思维训练的职能。

2.有意识地在教学中制造“巨涨落”,即是说对于每一个教学内容都要尽可能地用与教材中不同的方式出现在学生面前。因为巨涨落可以有效地启动学生的有序的思维,可以促进学生头脑中的反思活动积极有效的进行,可以有力地推动学生学习上的进步,离开原来的知识水平和状态,跃上一个新的水平。

3.搞好教学支持服务。学习的过程必须是一个连续的过程。其间不允许有任何思维链条的中断。任何时候,任何情况下,只要出现思维链条的断裂,就必须及时接通,否则学习就不能继续进行。因为教学的本质是拓扑的,符合拓扑学的规律。然而,学生在学习的过程中,出现思维链条的断裂是不可避免的。在大众化的高等教育中更是经常的。解决这个问题就只能依靠优质的教学支持服务。

及时解答问题还不能算是搞好教学支持服务。我们提供的服务还必须是便于学生理解和接受的。也就是说,我们提供的教学支持服务必须贯彻“以人为本”的原则,体现出一种人文精神。教学支持服务不但是理性的,科学的,还必须是学生能够理解和接受的,是受到学生欢迎的。教学支持服务向学生提供的不仅是消除学习中的困难问题,更重要的是让学生获得一种心理上的安全感,对远程教育系统的信任感,特别是要帮助学生树立起学习的信心。

教学支持服务不是被动地等待学生提问,而是要积极地引导学生去寻找并且完成一个符合科学规律的最优化的学习过程。

4.要有敏锐的洞察力和应变能力。在远程教育中,学生之间的个体差异极大。已经不可能再把全体学生看作是一个整体。而必须个别对待,至少是有区别的对待。目前,很多学生实际上是不具备接受高等教育的必要条件的。对这类学生不能采取揠苗助长的方法去“帮助”学生“完成”学业。而是要真心诚意地告诉学生,只有消除了知识断层,具备了接受高等教育的必要条件才能真正开始学习电大的学业。对于其他学生虽然基本具备接受高等教育的必要条件,但一般而言也不可能是一帆风顺的。学习的过程中总会出现各种各样的困难和问题。作为教师对此要有清晰的认识。而且面对不同的情况,要有切实有效的解决问题的办法。

5.净化教学环境,维护电大教育的生态平衡。远程教育的生态学要求系统中各个要素要互相适应,彼此协调地共处于一个统一的系统之中。目前,电大在这方面存在着严重的问题。这也是电大不成熟的一个主要标志。我们所面临的物理环境、价值环境和结构环境都是不能选择的。而社会上各种丑恶、腐败现象必然地会侵袭电大的肌体,使电大的质量下降,社会信誉下降,进而使电大的文凭的水分增加。这和开办远程教育的宗旨是背道而驰的。不重视电大的生态环境建设就会断送电大的前程。



耗散结构理论是一种新的比较成熟的科学理论。对于远程教育的启迪作用是很大的。但是该理论比较深傲。其中用到很多比较高深的数学理论。这些数学理论不但电大的学生不学,数学专业的学生也基本上不学。所以掌握这门学科也非易事。不过它的基本原理是比较简单明了的。把它运用远程教育系统中来,还有很多工作要做。

耗散结构理论是关于非平衡系统的自组织理论。
耗散结构理论主要研究一个系统从无序向有序转化的机理、条件和规律,讨论自组织过程的一般规律。
一个开放系统在到达远离平衡态的非线性区时,一旦系统的整个参量的变化达到一定阈值,通过涨落,系统可能发生突变,即非平衡相变,由原来的无序混乱状态转变为一种时间、空间或功能上有序的新的状态。这种有序状态需要不断地与外界交换物质和能量才能维持,并保持一定的稳定性,不因外界的微小扰动而消失,这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的有序结构就是普利高津称为的耗散结构。一座城市、一个生命体、一个企业、家庭等都是耗散结构。

是在远离平衡区的非线性系统中所产生的一种稳定化的自组织结构。在一个非平衡系统内有许多变化着的因素,它们相互联系、相互制约,并决定着系统的可能状态和可能的演变方向。一个典型的耗散结构的形成与维持至少需要具备三个基本条件:一是系统必须是开放系统,孤立系统和封闭系统都不可能产生耗散结构;二是系统必须处于远离平衡的非线性区,在平衡区或近平衡区都不可能从一种有序走向另一更为高级的有序;三是系统中必须有某些非线性动力学过程,如正负反馈机制等,正是这种非线性相互作用使得系统内各要素之间产生协同动作和相干效应,从而使得系统从杂乱无章变为井然有序。也就是说,系统的发展过程完全可以经过突变,通过能量的耗散与系统内非线性动力学机制来形成和维持与平衡结构完全不同的时空有序结构。这就是耗散结构理论的精髓之所在。一个对象要想在实践中获得存在与发展,必须不断地从外界引入负熵,以抵消对象体内正熵的增加,从而确保对象不断地走向更高层次的稳定有序结构。
普利高津在他的《确定性的终结》中,通过考察西方的时间观,向我们显示,只要遵循现实世界的概率过程,我们就将远离僵化的决定论力学。他指出,量子力学可以推广到用来证明时间的天然不可逆性;时间先于大爆炸。普利高津解构了确定性世界观,认为人类生活在一个可确定的概率世界,生命和物质在这个世界里沿时间方向不断演化,确定性本身是一个错觉



普利高津的耗散结构理论
答:这就是耗散结构理论的精髓之所在。一个对象要想在实践中获得存在与发展,必须不断地从外界引入负熵,以抵消对象体内正熵的增加,从而确保对象不断地走向更高层次的稳定有序结构。普利高津在他的《确定性的终结》中,通过考察...

普列高津的耗散结构理论
答:比利时布鲁塞尔学派的领导人普利高津教授针对非平衡热力学和统计物理学的发展提出了一种新理论———耗散结构理论。从考察耗散结构理论的创立过程中,我们发现悖论在其中起了不可忽视的重要作用。下面,我们就来阐述一下“时间悖...

知乎学习笔记(5)[普利高津] [2020-04-27]
答:耗散结构理论不仅影响了物理学,还延伸到了城市规划和现代经济系统的研究,它们作为非平衡开放系统,通过与外界持续的物质与能量交换,呈现出自组织的有序状态。自组织现象的产生,普利高津认为是由于非线性相互作用和远离平衡条件...

耗散结构理论的耗散
答:耗散结构,是普利高津在研究不违背热力学第二定律情况下,如何阐明生命系统自身的进化过程时提出的新概念。什么是耗散结构?用通俗的话来讲,就是一个远离平衡的包含有多组分多层次的开放系统,在外界条件变化达到一定阈值时,经“涨落”的触发...

耗散结构理论是如何创立的?
答:1969年,在一次“理论物理与生物学”国际会议上,比利时布鲁塞尔学派的领导人普利高津教授针对非平衡热力学和统计物理学的发展提出了一种新理论———耗散结构理论。从考察耗散结构理论的创立过程中,我们发现悖论在其中起了不可...

非线性科学理论简介
答:一、耗散结构理论[1~2,21~22] 耗散结构理论是以比利时化学物理学家普利高津(Prigogine)为首的布鲁塞尔学派经过长达20年的研究提出的一种广义热力学理论,并在多个领域得到广泛应用。 耗散结构理论是在深入分析自然界中的两对矛盾和时间...

为什么远离平衡是大众传播这种耗散结构之源
答:耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969年提出来的。一般说来,开放系统有三种可能的存在方式:(l)热力学平衡态;(2)近平衡态;(3)远离平衡态。耗散结构论者认为,系统只有在远离平衡的条件下。才有可能向着有秩序、有组织、多功能的...

耗散结构理论中,平衡和有序的区别是什么
答:20世纪70年代,比利时物理学家普利高津提出了耗散结构学说,这也是一种系统理论。耗散结构的概念是相对于平衡结构的概念提出来的。长期以来,人们只研究平衡系统的有序稳定结构,并认为倘若系统原先是处于一种混乱无序的非平衡状态时,是不能在...

有序化的耗散结构论
答:为此,物理学家普利高津创立了“耗散结构论”,他认为,无论是生命物质还是非生命物质,应该遵循同样的自然规律,生命的过程必然遵循某种复杂的物理定律。耗散结构论的基本思想耗散结构论把宏观系统区分为三种:①与外界既无能量...

谁知道耗散结构理论?
答:并保持一定的稳定性,不因外界的微小扰动而消失,这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的有序结构就是普利高津称为的耗散结构。一座城市、一个生命体、一个企业、家庭等都是耗散结构。