耗散结构论

研究耗散结构形成、性质、稳定和演变规律的新兴学科。耗散结构是指远离平衡区的非平衡状态下，系统可能出现的一种稳定化的有序结构。耗散结构论的创始人是比利时布鲁塞尔学派首领普利高津教授于1969年正式提出。普利高津分别讨论了孤立系、封闭系和开放系三种系统在什么条件下，可能从无序变为有序，及开放系统怎样在与外界交换物质和能量中克服混乱维持稳定。他认为当外界条件达到一定阈值时，开放系统会通过涨落而发生突变，由原来的无序状态转变为一种在时间、空间和功能上有序的耗散结构。在物理学中，激光是开放系统在远离平衡时形成耗散结构的典型。一个气体激光器，当外界输入的激光能量低于某一临界阈值时，每一气体原子象在一般光源中一样，整个系统处于无序状态；而当外界输入的激光能量加强到某一临界阈值时，激光器就会发出方向性、单色性、相干性都极好的激光光束，它的相位和频率便会变得有序，从而使整个系统呈现有序状态。这就是一种耗散结构。生命也是一种远离平衡态的高度有组织的有序结构，它要不断地新陈代谢、吐故纳新才能生存。一座城市也可以看作是一种耗散结构。城市每天要输入食品、燃料和其他日用品，同时要输出产品和废物，这样才能保持一定的稳定的有序状态。所以，无论是自然界，还是人类社会，耗散结构是普遍存在的。耗散结构概括起来有三个条件：(1)必须是开放系统；(2)系统必须远离平衡状态，以便系统实现更高水平的稳定有序；(3)必须以不稳定状态为前提，通过涨落跃迁到新的稳定有序状态。由于耗散结构论研究的对象是开放系统，而客观世界各种系统都是开放系统，因此耗散结构论涉及物理、化学、天文、地理、农、医、工程技术和社会的经济、文化、历史、管理等广泛领域，不仅推动了自然科学、社会科学的发展，而且进入了哲学领域，给人们提供了认识世界的新方法。由于普利高津对这一理论的重大贡献，获得了1977年诺贝尔奖金。