【耗散结构论】耗散结构简介

耗散结构是由普里戈金提出的,定义为远离均衡态的有序结构,需要通过与外界交换负熵来维持。其形成条件包括开放系统、远离平衡态、突变现象、正反馈循环及非线性。涨落在此过程中起到关键作用,不稳定的系统会放大涨落,促使系统形成新的宏观有序状态。系统论指出,复杂系统中各单元间的相互作用使得整体表现大于各单元之和,体现了系统的非线性和反脆弱性。

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对称性:事物的某属性经过一定的变换,仍然保持不变的性质
:事物之间或者内部各要素之间的关系具有一定的次序
一般来说,随着系统的对称性升高,有序度降低

非平衡相变
由热力学分支失稳而使系统跃迁到耗散结构分支的现象
在这里插入图片描述
实例:激光,结晶,自催化反应

耗散结构

提出者:普里戈金

定义:远离均衡态的有序结构。这种“有序”需要通过与外界不断地进行负熵流维持。

耗散结构形成条件:

  1. 开放系统:系统同外界进行熵交换 deS>0
  2. 远离平衡态
  3. 突变现象:在临界值附近,控制参数的微小改变,可以从根本上改变系统的现象
  4. 正反馈循环
  5. 非线性

涨落导致有序

疑问:在热力学分支失稳后,系统是怎样进入耗散结构分支的呢?

涨落:系统的实际情况与理想平均值之间的偏差
涨落被不稳定的系统放大,最后促成系统达成新的宏观态
在这里插入图片描述

系统论

疑问:为什么一个复杂系统不等于大量、简单的小单元之和?
解答:因为小单元之间并非完全独立
所以整体>Σ部分,可靠性低的部件能够组成可靠性高的整体
联想:反脆弱性)

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