普里戈金的偉大貢獻在于建立了遠離平衡狀態的非線性熱力學理論,這一理論令人滿意。他發現了全新類型的現象和結構,如今這種普遍的、非線性的不可逆熱力學已奇跡般地在各種領域中得到了廣泛的應用。
普里戈金一直著迷于解釋這樣的問題: 有序結構——例如生物學系統——如何能夠從無序發展而來。即使是利用昂薩格關系,熱力學中經典的平衡原理仍然展示出,接近平衡態的線性系統總是要發展成無序狀態,這種狀態對于擾動是穩定的,無法解釋有序結構的出現。
普里戈金及其助手們卻選擇這樣的系統進行研究,這些系統遵循非線性動力學定律,而且保持與其環境的接觸以便能進行能量交換,換言之,就是開放系統。如果這些系統被驅使而遠離平衡,就形成了完全不同的情形,會形成新的系統,它們表現出在時間和空間上都有序,而且它們對于擾動是穩定的。普里戈金已把這些系統稱做耗散系統,因為它們是通過耗散過程而形成并得以保持的,耗散過程的發生則是由于系統與環境之間的能量交換;這種交換一旦停止,耗散系統也就不復存在了。也可以這樣認為,它們在與其環境的共生之中生存。
普里戈金用來研究這種耗散結構對于攝動的穩定性的方法,已引起了普遍的極大興趣。它使得研究那些變幻無常的問題成為可能,這里僅略舉幾例,如城市交通問題、昆蟲社會的穩定性、有序生物結構的發展以及癌細胞的生長。
在此,值得特別提到的還有三個人,他們協助普里戈金工作多年,其中首先是格蘭斯多夫(P.Glansdorff),此外還有萊費爾(R.Lefever)和尼科利斯(G.Nicolis),他們重要的創造性貢獻,推動了科學的發展。
這樣一來,普里戈金對不可逆熱力學的研究已從根本上改造了這門科學,使之重新充滿活力;他所創立的理論,打破了化學、生物學領域和社會科學領域之間的隔絕,使之建立起了新的聯系。他的著作還以優雅明暢而著稱,使他獲得了“熱力學詩人”的美稱。
普里戈金教授,我已嘗試簡要地勾畫出您對非線性不可逆熱力學的偉大貢獻,現在我懷著愉快的心情,榮幸地向您表示瑞典皇家科學院的最高祝賀,并請您從國王陛下手中接過您的諾貝爾獎。
本文出自北京大學出版社圖書《從存在到演化》 普里戈金著
(瑞典皇家科學院斯蒂格?克萊桑教授致詞)
曾國屏(清華大學教授) 譯
沈小峰(北京師范大學教授) 校
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