煤矸石粉碎機耗散結構概念簡介

從煤矸石粉碎機的觀點看，自然界中有兩類有序結構。一類是討論的晶體中出現的那種有序，那是在分子水平上定義的，以分子間相互作用的距離為特征長度,并且可在孤立系統中在平衡條件下維持。另一類可呈現出宏觀范圍的時空有序，這類有序是不可逆過程，經典熱力學只能提供一組描述變化方向的不等式，而只有等式才能實現對任何實際過程進行定量描述。煤矸石粉碎機的近代發展可對不可逆過程作定量描述，那是通過將煤矸石粉碎機的概念和方法推進到非平衡和不可逆過程形成了線性非平衡態熱力學來實現的。其最主要的結果是昂色格1931年確立的昂色格倒易關系和普利高津1945年確立的最小產生原理。但線性熱力學仍不能解釋二類有序結構的形成，因其是在遠離平衡的條件下形成和維持的。這就要靠非線性熱力學提供的理論了。非線性熱力學的主要出發點是，任何一種新出現的有序結構總可視為是某種無序狀態失去穩定性的結果，是在不穩定性之后某種漲落放大的結果，非線性熱力學從原則上表明，當系統遠離平衡態時，無序的非平衡定態的穩定性并不像在近平衡條件時那樣總有保證。在一定的條件下，系統由于與煤矸石粉碎機不斷交換物質和能量，在內部出現能量耗散過程即不可逆過程,無序態有可能失去穩定性，某些漲落可能被放大而使系統達到某種有序狀態。煤矸石粉碎機稱其為耗散結構，因為它們的形成和維持需要能量的耗散。而第二章討論的晶體中的有序結構則可稱為平衡結構，因為它們能在平衡的條件下形成和維持。煤矸石粉碎機的不穩定性是產生耗散結構的條件，而漲落行為對耗散結構的形成起著決定性的作用。因此,關于耗散結構這類非平衡非線性現象的研究可以一般地稱之為關于結構、穩定性和漲落的科學。