研究方向
普利高津認為,只有在非平衡系統(tǒng)中,在與外界有著物質(zhì)與能量的交換的情況下,系統(tǒng)內(nèi)各要素存在復(fù)雜的非線性相干效應(yīng)時才可能產(chǎn)生自組織現(xiàn)象,并且把這種條件下生成的自組織有序態(tài)稱之為耗散結(jié)構(gòu)。
從熱力學(xué)的觀點看,耗散結(jié)構(gòu)是指在遠離平衡態(tài)的非平衡態(tài)下,熱力學(xué)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的一種穩(wěn)定化的有序結(jié)構(gòu)。所謂耗散,指系統(tǒng)與外界有能量的交換;而結(jié)構(gòu)則說明并非混沌一片,而是在時間與空間上相對有序。事實上,耗散結(jié)構(gòu)理論就是研究系統(tǒng)怎樣從混沌無序的初始狀態(tài)向穩(wěn)定有序的組織結(jié)構(gòu)進行演化的過程和規(guī)律,并且試圖描述系統(tǒng)在變化的臨界點附近的相變條件和行為。
耗散結(jié)構(gòu)理論
是在遠離平衡區(qū)的非線性系統(tǒng)中所產(chǎn)生的一種穩(wěn)定化的自組織結(jié)構(gòu)。在一個非平衡系統(tǒng)內(nèi)有許多變化著的因素,它們相互聯(lián)系、相互制約,并決定著系統(tǒng)的可能狀態(tài)和可能的演變方向。一個典型的耗散結(jié)構(gòu)的形成與維持至少需要具備三個基本條件:一是系統(tǒng)必須是開放系統(tǒng),孤立系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)都不可能產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu);二是系統(tǒng)必須處于遠離平衡的非線性區(qū),在平衡區(qū)或近平衡區(qū)都不可能從一種有序走向另一更為高級的有序;三是系統(tǒng)中必須有某些非線性動力學(xué)過程,如正負反饋機制等,正是這種非線性相互作用使得系統(tǒng)內(nèi)各要素之間產(chǎn)生協(xié)同動作和相干效應(yīng),從而使得系統(tǒng)從雜亂無章變?yōu)榫挥行。也就是說,系統(tǒng)的發(fā)展過程完全可以經(jīng)過突變,通過能量的耗散與系統(tǒng)內(nèi)非線性動力學(xué)機制來形成和維持與平衡結(jié)構(gòu)完全不同的時空有序結(jié)構(gòu)。這就是耗散結(jié)構(gòu)理論的精髓之所在。一個對象要想在實踐中獲得存在與發(fā)展,必須不斷地從外界引入負熵,以抵消對象體內(nèi)正熵的增加,從而確保對象不斷地走向更高層次的穩(wěn)定有序結(jié)構(gòu)。
普利高津在他的《確定性的終結(jié)》中,通過考察西方的時間觀,向我們顯示,只要遵循現(xiàn)實世界的概率過程,我們就將遠離僵化的決定論力學(xué)。他指出,量子力學(xué)可以推廣到用來證明時間的天然不可逆性;時間先于大爆炸。普利高津解構(gòu)了確定性世界觀,認為人類生活在一個可確定的概率世界,生命和物質(zhì)在這個世界里沿時間方向不斷演化,確定性本身是一個錯覺