耗散结构简介 退化与进化 二自组织现象和耗散结构 三开放系统的热力学第二律 四远离平衡态的分叉现象 五涨落导致有序 六高级分支和混沌状态 耗散结构”参考书
1 耗散结构简介 一 . 退化与进化 二.自组织现象和耗散结构 三.开放系统的热力学第二律 四.远离平衡态的分叉现象 五.涨落导致有序 六.高级分支和混沌状态 “耗散结构”参考书
耗散结构 (Dissipative structure) 耗散结构理论是普利高津( I. Prigoging) 于1967年创立,他1977年获诺贝尔化学奖。 该理论中的许多概念,如开放系统、负熵流 突变等,已成为研究自然现象和社会问题的 有力武器。 退化与进化 时热力学:孤立系——能量退化(热寂论) 间生物学:开放系—物种进化 箭 退化(克劳修斯) 头有序 无序 进化(达尔文)
2 已成为研究自然现象和社会问题的 有力武器。 *耗散结构 (Dissipative structure) 耗散结构理论是普利高津（I. Prigoging） 于1967年创立，他1977年获诺贝尔化学奖。 该理论中的许多概念，如开放系统﹑负熵流﹑ 突变等， 一. 退化与进化 热力学：孤立系 ── 能量退化（热寂论） 生物学：开放系 ── 物种进化 有序 无序 退化（克劳修斯） 进化（达尔文） 时 间 箭 头
二自组织现象和耗散结构 自组织现象:在一定外界条件下,系统内部 自发地由无序变为有序的现象。 这种演化过程叫自组织过程。 1自组织现象中的空间有序结构 ▲无生命界: ◆六角形的雪花; 鱼鳞状的云;
3 二.自组织现象和耗散结构 自组织现象： 自发地由无序变为有序的现象。 在一定外界条件下，系统内部 这种演化过程叫自组织过程。 1.自组织现象中的空间有序结构 ▲无生命界： 六角形的雪花； 鱼鳞状的云；
◆贝纳德( Benard)对流 T2、大导热板 2 2 距离 很小 Q T1=72 们1>72,△7<△TCT1>72,△T>△TC 液体静止 液体静止,热传导液体对流传热 平衡态 稳定的非平衡态出现宏观有序 对称 对称 对称破缺 千千万万的分子被组织起来,/8 参加一定方式的宏观定向运动, 使能量得到更有效的传递。 蜂窝模式
4 贝纳德（Benard）对流 液体静止，热传导 液体对流传热 T1=T2 T2 大导热板 距离 很小 平衡态 稳定的非平衡态 Q T2 T1>T2 ，△T <△TC 液体静止 T1 >T2 ， T2 △T >△TC 出现宏观有序 使能量得到更有效的传递。 蜂窝模式 千千万万的分子被组织起来， 参加一定方式的宏观定向运动， 对称 对称 对称破缺
▲生物界 ◆蛋白质大分子链由几十种类型的成千万个氨 基酸分子按一定的规律排列而成。 大脑是150亿个神经细胞有规律排列组成的极 精密极有序的系统。假定这种排列是随机形成的, 而且每一种排列有相等的概率,那么即使每秒 进行100次排列,也要经过100亿年才能出现 次特定的排列。而地球年龄才几十亿年! 这种有组织的排列决不是随机形成的。5
5 蛋白质大分子链由几十种类型的成千万个氨 基酸分子按一定的规律排列而成。 ▲生物界 大脑是150亿个神经细胞有规律排列组成的极 精密极有序的系统。 而地球年龄才几十亿年！ 而且每一种排列有相等的概率, 一次特定的排列。 这种有组织的排列决不是随机形成的。 假定这种排列是随机形成的, 也要经过10 进行100次排列, 109亿年才能出现 那么即使每秒