耗散结构.ppt

耗散结构(dissipative structure) 引入?根据熵增原理,似乎所有的过程,包括宇宙的归宿都是平衡态,即死亡状态。而我们看到的生物系统、人类历史系统,也包括宇宙系统,他们都在不停的由低级向高级发展,这究竟是为什么呢? ?这就是熵增原理的缺陷。也正是在这里, 普里高津找到了答案,创立了耗散结构理论,完成了自然与人之间的统一。提纲?1、耗散结构概念介绍?2、耗散结构概念理解?3、耗散结构概念应用?4、对于耗散结构理论的一些疑问?普里戈金在非平衡系统的线性区的研究的基础上, 又开始探索非平衡热力学系统在非线性区的演化特征。?在研究中发现,当系统离开平衡态的参数达到一定阈( )值时,系统将会出现“行为临界点”, 在越过这种临界点后系统将离开原来的热力学无序分支,发生突变而进入到一个全新的稳定有序状态;若将系统推向离平衡态更远的地方,系统可能演化出更多新的稳定有序结构,即耗散结构。 yu ?耗散结构?耗散结构是指处在远离平衡态的、复杂的系统,在外界能量流或物质流的维持下, 通过自组织形成的一种新的有序结构。?“耗散”一词起源于拉丁文,原意为消散,在这里强调与外界有能量和物质交流这一特性。举例?贝纳特水花。?在一扁平容器内充有一薄层液体,液层的宽度远大于其厚度,从液层底部均匀加热, 液层顶部温度亦均匀,底部与顶部存在温度差。当温度差较小时,热量以传导方式通过液层,液层中不会产生任何结构。?但当温度差达到某一特定值时,液层中自动出现许多六角形小格子,液体从每个格子的中心涌起、从边缘下沉,形成规则的对流。?从上往下可以看到贝纳特流形成的蜂窝状贝纳特花纹图案。这种稳定的有序结构称为耗散结构。?又如,化学反应中的别洛索夫—扎博京斯基反应。?即:在某些条件下体系中组份的浓度并不总是均匀分布的,而是随时间和空间呈周期性的变化,它们可以形成规则的空间分布,出现放多漂亮的花纹。