耗散结构理论及应用.ppt

耗散结构理论及应用基本信息基本介绍：形成与发展理论的研究又有了新的发展，主要是用非平衡统计方法，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：
远离平衡态：

是相对于平衡态和近平衡态而言的。平衡态是指系统各处可测的宏观物理性质均匀(从而系统内部没有宏观不可逆过程)的状态。近平衡态是指系统处于离平衡态不远的线性区远离平衡态是指系统内可测的物理性质极不均匀的状态正如耗散结构理论所指出的，系统走向一个宏观上有序的状态(非平衡态是有序之源）
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。涨落：

一个由大量子系统组成的系统，其可测的宏观量是众多子系统的统计平均效应的反映。但系统在每一时刻的实际测度并不都精确地处于这些平均值上，而是或多或少有些偏差，这些偏差就叫涨落，涨落是偶然的、杂乱无章的、随机的（涨落导致有序，它强调系统中某个微小变化会带来大的结果性偏差——蝴蝶效应）突变：

阈值即临界值对系统性质的变化有着根本的意义。在控制参数越过临界值时，原来的状态失去了稳定性，同时产生了新的稳定的耗散结构分支，在这一过程中系统从混沌状态转变为有序的耗散结构状态，其间微小的涨落起到了关键的作用。这种在临界点附近控制参数的微小改变导致系统状态明显的大幅度变化的现象，叫做突变。耗散结构的出现都是以这种临界点附近的突变方式实现的。耗散结构理论指出，系统从无序状态过渡到这种耗散结构有几个必要条件：耗散结构理论的应用总结:谢谢观看！