[非平衡态理论与大气科学]严绍瑾彭永清学苑

【非平衡态理论与大气科学】严绍瑾彭永清学苑.pdf九三科学技术丛书 非平衡态理论 与大气科学 严绍瑾彭永清编著序言 我们生活在一个充满“复杂性”的世界上,这个复杂世界 每时每刻都在发生着各种各样的变化。尽管各类复杂性的演变 过程是那样的丰富多采,但传统的自然科学一般都将这些演化 规律归纳为可逆的,不可逆的,决定性的或随机的这样几大类.长期以来,经典物理学主要是研究守恒系统。认为宇宙间 的基本定律是决定性的和可逆的.比如,拉普拉斯就曾夸张地 说过,只要给我宇宙中所有质点的初始条件,我就能算出将来的 一切。这充分表现了自然科学家中传统的决定论的基本思想.众所周知,经典力学中最基本的运动定律是牛顿第二定 律,它可以表示成:F=m(d2r/dt2)。出现过多次冰河期,气候变化具有明显的周期性,还有流体力 学中的贝纳德对流.等等。那末,这些现象的出现与热力学 第二定律的结论是否相矛盾呢？不,热力学第二定律讨论的是 孤立系以及偏离平衡态不远的情况。而这里所例举的从无序向 有序发展的事实是开放系处于远离平衡(非平衡)条件下的行 以普利高金为首的比利时学派,长期研究非平衡态和不可 逆过程的理论,取得了举世目的成果。普利高金把开放系统 和在远离平衡的条件下,系统与外界环境交换物质和能量的过 程中,通过能量耗散过程和内部的非线性动力学机制来形成和 维持的宏观时空有序结构,称为“耗散结构”或“自组织现 象”。
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