耗散结构理论及应用.ppt
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1、耗散结构理论及应用基本信息n中文名称:耗散结构理论n外文名称:Dissipative structure theory n创始人:伊里亚普利高津 基本介绍:一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之 为“耗 散 结 构”(dissipative structure)。形成
2、与发展 耗散结构理论的创始人是伊里亚普利高津(Ilya Prigogine)教授。由于对非平衡热力学尤其是建立耗散结论理论方面的贡献,他荣获了1977年诺贝尔奖。耗散结构理论于1969年由普里高金在一次“理论物理学和生物学”的国际会议上正式提出。1971年普利高津等人写成著作结构、稳定和涨落的热力学理论,比较详细的阐明了耗散结构的热力学理论。1971年1977年耗散结构的研究有了进一步发展,这包括用非线性数学对分叉的讨论,从随机过程的角度说明涨落和耗散结构的联系。1977年普利高津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
3、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。耗散理论关键概念:(1)远离平衡态(2)非线性(3)开放系统(4)涨落(5)突变 远离平衡态:非线性:系统产生耗散结构的内部动力学机制,正是子系统间的非线性相互作用,在临界点处,非线性机制放大微涨落为巨涨落,使热力学分支失稳,在控制参数越过临界点时,非线性机制对涨落产生抑制作用,使系统稳定到新的耗散结构分支上。开放性:在开放的系统中,靠与外界的能量和物质交换产生负熵流,使系统熵减少形成有序结构。耗散即强调这种交换。对于孤立系统,由热力学第二定律可知,其熵不减少,不可能从无序产生有序结构。涨
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