耗散檢視原始碼討論檢視歷史
簡介
當系統處於遠離熱力學平衡的狀態時,在一定外界條件下,由於系統內部非線性相互作用,可以經過突變而形成新的有序結構——耗散結構。這裡的耗散指的是系統維持這種新型結構需要從外界輸入能量或物質。 耗散結構的出現是系統遠離平衡的一種非線性效應,因為在離平衡態不遠的非平衡線性區域裡,不可能發生突變,使系統過渡到新的穩定態而形成耗散結構。生命物質從生物大分子、細胞、組織、器官、個體種群以致整個生物界,都是遠離平衡態的耗散結構,都是非孤立的,非平衡的,非線性系統,通過與周圍環境交換物質、能量和熵來維持和發展有序結構,即維持生活和生長,並導致進化。 耗散結構的理論目前基本上還處於客觀描述階段,但也取得了一定程度的進展。耗散結構的理論可用於流體、激光等系統,還可用於化學反應中的有序結構,生物進化,核反應過程,生態系統中的人口分布,環境保護乃至交通運輸,城市發展等問題的研究。比如,城市就是一個耗散結構。它不斷靠外界供給材料 (各種消費資料和建築材料),並不斷把廢品排出到外界去,也就是通過與外界的物資交流,從外界取得能量和負熵 (把熵給予外界),才得以維持和發展,一旦與外界的交流斷絕了,便趨於停滯和死亡,最後變為無序的廢墟。
評價
所謂耗散結構就是包含多基元多組分多層次的開放系統處於遠 離平衡態時在漲落的觸發下從無序突變為有序而形成的一種時間,空間或時間——空間結構。耗散結構理論[1] 的提出對當代哲學思想產生了深遠的影響,該理論引起了哲學家們的廣泛注 意。在耗散結構理論創立前,世界被一分為二:其一是物理世界,這個世界是簡單的、被動的、僵死的,不變的可逆的和決定論的量的世界;另一個世界是生物界和人類社會,這個世界是複雜的、主動的、活躍的、進化的,不可逆和非決定論的質的世界。物理世界和生命世界之間存在着巨大的 差異和不可逾越的鴻溝,它們是完全分離的,從而伴隨而來的是兩種科學,兩種文化的對立。而耗散結構理論則在把兩者重新統一起來的過程中起着重要的作用。耗散結構理論極大地豐富了哲學思想,在可逆與不可逆,對稱與非對稱,平衡與非平衡,有序與無序、穩定與不穩定,簡單與複雜,局部與整體,決定論和非決定論等諸多哲學範疇都有其獨特的貢獻。耗散結構理論可以應用於研究許多實際現象。
視頻
高中物理:能量的耗散