【文章內(nèi)容簡介】 ，這個理論體系之實質(zhì)，可用普里高津教授的話所表述：就是研究演化著的世界，即一個進化著的系統(tǒng)。 29 耗散理論及其要點 ? 保守系統(tǒng)與開放系統(tǒng) – 系統(tǒng)按其與 “ 環(huán)境 ” 之關系可在理論上劃分為與環(huán)境不發(fā)生關系（即與 “ 環(huán)境 “ 沒有物質(zhì)、能量、信息交換、交流）之保守系統(tǒng)與開放系統(tǒng)兩類。 – 保守系統(tǒng)在經(jīng)歷了時間渡逝后所處之狀態(tài)必定是平衡態(tài)，物理執(zhí)力學第二定理指出此時保守系統(tǒng)之熵達到最大值（而無熵流產(chǎn)生），同時保守系統(tǒng)之之態(tài)函數(shù)在空間是均勻地，在時間上是不變化的，即時空穩(wěn)定不變的，普里高津指出保守系統(tǒng)之宏觀序為零，即宏觀無序，所以我們認為這種保守系統(tǒng)在研究系統(tǒng)演化中是無意義的，也不必多加研究。 – 開放系統(tǒng)與環(huán)境有物質(zhì)、能量與信息的交流，它內(nèi)部之狀態(tài)就不分處在平衡態(tài)，因為有 “ 交流 ” ，必有 “ 流 ” （廣義之流，而不一定是某種液體流），有流必有形成 “ 流 ” 之廣義流之推動力，簡稱 “ 力 ” （廣義），它實際上是某相關物理量（狀態(tài)函數(shù)）在空間分布之梯度 30 耗散理論及其要點 ? 最小熵原理 – 即一個新序之產(chǎn)生要經(jīng)過混亂無序之斗爭才可達到有序，無序之斗爭體現(xiàn)在熵之度量上是熵之大量增加，然后再是大量之減小形成新的序。而在非平衡線性狀態(tài)熵之增加率最小，很難 “ 破 ” ，不 “ 破 ” 就很難 “ 立 ” ，故不可能產(chǎn)生新的序：另一方面的理解是在線性狀態(tài)只可能有量的變化，而不可能有質(zhì)之變化，故不會有序之產(chǎn)生。 – 普里高津教授認為只有當系統(tǒng)在開放狀態(tài)，同時外界之驅(qū)動能力使系統(tǒng)遠離平衡態(tài)達到相關突變之閾值以上，使系統(tǒng)總熵值變化最終小于零（而不是零），才會產(chǎn)生新的序，這種遠離平衡態(tài)可產(chǎn)生新序的結(jié)構，被普里高津稱之為耗散結(jié)構（耗散熵之意），由于遠離平衡態(tài)之外界 “ 推動力 ” 只不過是產(chǎn)生新序之條件，新序之實際產(chǎn)生還要依靠系統(tǒng)本身之結(jié)構，由這個意義上是系統(tǒng)之自組織行為，而耗散狀態(tài)只是最基本必要條件。 31 耗散理論及其要點 由朗之萬方程談起，該方程為： ? ?tFqq ??? ?? ， ? 0 ， ? ?tF 為外力，如不考慮系統(tǒng)過程，則： ? ? 0?????，aetFt， ? ? ? ? ?????????????，eeatqtt， ? ?? ????tFeatqt??? 當系統(tǒng) 固有時 間常 數(shù)遠小 于外 力（ 相當命 令） 的時間 常數(shù) 時，即2111???? ????，這時等價于上面方程0?q?，此時，? ?? ??tFtq ?，意義即系統(tǒng)立即響應“命令”。 32 耗散理論及其要點 下面再進一步由“命令”演化為自組織，設系統(tǒng)方程為： 211qaqkqq ???? ，2122bqqq ??? ?? （ q1 ， q2 是狀態(tài)變量， k 、2? 、 a 、 b 是常數(shù)）。 當 )0( 22 ??? ?? k 時，對應于系統(tǒng)的時間常數(shù)為，k11122???? ??? ，則又可利用“絕熱近似”。 令0?q?，則21122bqq?? ?? ，從而21311112?ab，kqkkqq ????? ，這稱之為 P i t c h f or k 分岔方程，由它可解出1q，便直接可得到 2q， 1q可看作支配變量或稱之為序參量， 2q稱之為跟隨變量， 1q對應短壽命系統(tǒng)，長壽命系統(tǒng)支配短壽命系統(tǒng)，短壽命系統(tǒng)又反作用于1q形成了相互作用，當系統(tǒng)參數(shù)給定 后，以及參數(shù)變化時，1q、2q形成一定的運動規(guī)律（包括分岔、體現(xiàn)老結(jié)構讓位新結(jié)構、新的序；通過漲落達到新的有序，自組織進化范式理論中的一條定理），以上分析同時體現(xiàn)了沒有外力介入的系統(tǒng)自組織運動。 33 耗散理論及其要點 對于一般情況而言，系統(tǒng)方程可表達為： ? ?nqqgqq ??1111??? ? ? ?nqqgqq ??1222??? ? ? ? ?nnnnqqgqq ??1??? ? 一般而言， n 由兩組數(shù)組成，一組為負阻尼 I = 1, ? ,m ，另一組從 m+1 ，?， n, I =1, ? ,m 中的i? 代表使系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素，其余的 s?為阻尼因素，但如 i?數(shù)目不大，即 m 不大，仍可用絕然消去法， 在進行過程中要將上式近似線性化，用泰勒級數(shù)展開，當然暫時不詳細論證可線性化的條件，如 mgg ?1 不能線性化，則我們沒有有效辦法。線性化帶來分析的不準確性，但可以給我們定性提示方向，可以找出少數(shù)低阻尼慢變化的參量，它起役使作用，而其它參量起踴隨作用，跟隨參量也有反作于役使參量，這相形成了子系統(tǒng)間相互關系的自組織功能，少數(shù)役使參量稱之為序參量，這類方程組在實際系統(tǒng)分析中會經(jīng)常碰到。 34 物理學與進化論之統(tǒng)一 ? 普里高津教授提出了 “ 耗散結(jié)構 ” 之概念，即這種結(jié)構不是封閉的保守結(jié)構，而是 ” 開放“ 的結(jié)構，與外界 (即外系統(tǒng) )有物質(zhì)、能量及信息之不斷交換，并通過其內(nèi)部結(jié)構之某種機制能夠不斷耗散熵，使結(jié)構內(nèi)部熵不會增加 (有時會反而減少 )，由此提出 ” 負熵 “ 這概念，即，這種重要之機制稱之為 “ 耗散自組織 ” 功能， – 它的重要性在于：它消除了原來物理學與進化論間之矛盾，發(fā)現(xiàn)了物理學之新領域，發(fā)展了物理學熵之含義及作用，奠定了從 “ 存在 ” 到 “ 演化 ” 之基礎 (橋梁 )，也豐富發(fā)展了唯物辯證法。 35 耗散自組織理論之核心觀點是構成系統(tǒng)理論本體之核心 ? 耗散自組織理論是一個體系，現(xiàn)仍在發(fā)展中。各研究分支所取得之成果不斷充實發(fā)展了體系內(nèi)之內(nèi)容，但其核心之概念是：運動生存著的物體必定要 “ 開放 ” ，以及與外界有物質(zhì)能量及信息之交換，在此前提下，由物體內(nèi)部結(jié)構間及與外部間復雜非線性互相作用之關系，形成了物體整體之運動規(guī)律 (宏觀秩序 )，并稱之為自組織行為，由熵角度看即，其中為物質(zhì)之總熵，為由外部輸入 (可為負熵 )抵消由內(nèi)部產(chǎn)生不斷增加值熵，使得總熵不增加甚至減少，這種機制稱之為耗散機制。 01 SSS ?????36 耗散自組織理論體系重要分支理論及關理論 普里高津教授在提出耗散理論之同時也提出了一個三分子反應模型稱為布魯塞爾器（ B l us s e l e t or ） : ?? ??1KA DYBK?? ???2? ?? 323? ???KY EK? ??4? 其中 A , B 在反應中不斷消耗但不斷得到外界補充； D 、 E 為結(jié)果，一旦形成則立刻被取走； X 、 Y 之濃度為狀態(tài)變量，是不斷變化的。 這個模型用途很廣，它表征了自組織特性，同時第三式是一個非線性的自催化環(huán)節(jié)。?? 32 ?（ Y 支持形成）起重要作用，而箭頭 ? 有多種含義，如形成、演化、產(chǎn)生 ?? ，“加”符號也是廣義之加，如支持、加入 起反應、補充、例如，基礎知識 A 演化處理論