普里戈金的伟大贡献在于建立了远离平衡状态的非线性热力学理论,这一理论令人满意。他发现了全新类型的现象和结构,如今这种普遍的、非线性的不可逆热力学已奇迹般地在各种领域中得到了广泛的应用。

普里戈金一直着迷于解释这样的问题: 有序结构——例如生物学系统——如何能够从无序发展而来。即使是利用昂萨格关系,热力学中经典的平衡原理仍然展示出,接近平衡态的线性系统总是要发展成无序状态,这种状态对于扰动是稳定的,无法解释有序结构的出现。

普里戈金及其助手们却选择这样的系统进行研究,这些系统遵循非线性动力学定律,而且保持与其环境的接触以便能进行能量交换,换言之,就是开放系统。如果这些系统被驱使而远离平衡,就形成了完全不同的情形,会形成新的系统,它们表现出在时间和空间上都有序,而且它们对于扰动是稳定的。普里戈金已把这些系统称做耗散系统,因为它们是通过耗散过程而形成并得以保持的,耗散过程的发生则是由于系统与环境之间的能量交换;这种交换一旦停止,耗散系统也就不复存在了。也可以这样认为,它们在与其环境的共生之中生存。

普里戈金用来研究这种耗散结构对于摄动的稳定性的方法,已引起了普遍的极大兴趣。它使得研究那些变幻无常的问题成为可能,这里仅略举几例,如城市交通问题、昆虫社会的稳定性、有序生物结构的发展以及癌细胞的生长。

在此,值得特别提到的还有三个人,他们协助普里戈金工作多年,其中首先是格兰斯多夫(P.Glansdorff),此外还有莱费尔(R.Lefever)和尼科利斯(G.Nicolis),他们重要的创造性贡献,推动了科学的发展。

这样一来,普里戈金对不可逆热力学的研究已从根本上改造了这门科学,使之重新充满活力;他所创立的理论,打破了化学、生物学领域和社会科学领域之间的隔绝,使之建立起了新的联系。他的著作还以优雅明畅而著称,使他获得了“热力学诗人”的美称。

普里戈金教授,我已尝试简要地勾画出您对非线性不可逆热力学的伟大贡献,现在我怀着愉快的心情,荣幸地向您表示瑞典皇家科学院的最高祝贺,并请您从国王陛下手中接过您的诺贝尔奖。

 

本文出自北京大学出版社图书《从存在到演化》 普里戈金著

(瑞典皇家科学院斯蒂格•克莱桑教授致词)

曾国屏(清华大学教授) 译

沈小峰(北京师范大学教授) 校

 

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1977年诺贝尔化学奖颁奖词(下)

图文简介

普里戈金的伟大贡献在于建立了远离平衡状态的非线性热力学理论,这一理论令人满意。