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重新理解普利高津“非平衡是有序之源”

已有 719 次阅读 2021-9-15 22:21 |个人分类:三旋理论学习|系统分类:科研笔记

十年前以“普利_高津_是不是表达错了?”为题谈到个人对平衡和非平衡对有序产生的理解。今天反思结果,是文章题目有误导可能。今日便把题目和内容订正过来,因为该文是一段重新理解“平衡”(动态平衡)的深思起头,对理解全文比较重要。


普利高津提出的“非平衡是有序之源”没有表达错,因为他所谓的“非平衡态”,是“远离热力学热力学平衡态”,也就是系统出现有秩序的变化,一定要处在“远离热力学平衡态”的耗散结构之下。他所称的“平衡”,是“热力学平衡”,而他所称的“有序”,是系统表现出来的宏观上的秩序。基本原理可以理解为是:系统要产生宏观上的有秩序的稳定结构,必须从外界吸收某些能量并同时向外界排放一些能量。这种结构就是所谓的“耗散结构”。


以上是正解。


我原文想表达的是另一个深思:无论是生命体结构也好,或是某种类似贝纳德花纹的自然结构也好,出现宏观有序的必要条件,确实是要“远离平衡态”的耗散结构。但从另一个角度来说,大自然确实又能(本身也是)将近平衡或平衡态的系统,自动地推动进入到“远离平衡态”的,从而产生稳定有序的宏观结构的。也就是说,宏观有序的远离平衡态本身又是来源于平衡态,也是不争的事实。所以,如果要追溯更加“源远流长”的宏观有序结构的来源起点,还是得回到平衡态。

 

“非平衡是有序之源”的表达很容易让我们忽视另一个【万丈高楼平地起】的事实及其背后的深刻道理。

 

而“万丈高楼平地起”不仅仅是一个通俗的道理,这个道理之后一定有严密的科学机制。

你们信吗?

 

万丈高楼平地起的科学原理是什么呢?
其实,已经有人认识到了,就是王季陶老师解读到的克劳修斯的热力学耦合原理。

 

为平衡为什么是【更远的有序之源】?


先理解“源”,这里的“源”,本义是借“河流起源”的意思来表明“有序”这种现象的产生机理的。这里,河流的水流量可以类比系统有序度的程度。
按照通常的理解,“源头”的水流一定是小的,也就是指系统的有序程度很小,但是有的状态。所以通常的理解是“有序是从无序中生出来的”,有序生出来的时候一定不会很强大”。按通常的理解,可以得到是“平衡是有序之源”的合理解释。


但通常的理解并不深刻,要说平衡是有序之源,就应该证明哪怕是极小的有序,都应该是由无序造成的。“造成”和“产生于”是不同的概念。

所以,我应该证明,或说通:有序是平衡造成的道理才对。

 

也就是说:要讲清楚“万丈高楼平地起”可以等价理解为“平地会起万丈高楼”的道理。

表面上道理很简单:在数百亿年前的地球可以看成是平地,现在的地球上已经建起了高楼。这一切都是自然的造化而成的,自然造化当然包括人类自身。


这样的道理,看上很表面肤浅,甚至可理解为是抬杠。
所以,我还必须讲清楚到底是什么机理,会使得有序从平衡态中冒出来,才是正理。


也就是说,虽然通过变换时间刻度的比例,我们可看到的事实显然如此,但我没有说出事实背后的原理,我的说法还是不可靠的。
看起来,我把自己逼到绝路上了——我能讲清楚“无中生有”的道理吗?——显然不能!


但转念一想:用百亿年前的地球上的状态,和现在地球上的状态来比较,我们更能接受把哪个状态比喻为“近平衡态”呢?——我给自己找到一根救命稻草了吧,请宽容我做一点点近似的比喻。

如果不宽容我的话,我就要反问了:难道我们更能接受把“近平衡态”和“远离平衡态”没有区别的认识吗?那,普兄提出“远离平衡态”做什么?我的腰杆似乎可以硬起来了。


是的,没有绝对的平衡态,再死寂,也还是会有扰动,不是吗?

我要空降王_德_奎老师的三_旋_理论了。
三_旋_理论中有一个论断:类圈体的体旋对应热运动。
什么意思呢?
就是一个呼啦圈形状的物体,绕呼啦圈平面上的任意轴的自我旋动,就类似热运动。
别急(至少,热运动已经和平衡态沾边了),等我下一篇文章来解密吧!


后续:什么是平衡?http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=33982&do=blog&id=414006




http://wap.sciencenet.cn/blog-33982-1304363.html

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