非平衡相变

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第504页（514字）

指远离平衡条件下的热力学系统出现的分支现象。

对于非线性非平衡(远离平衡)的热力学系统，用动力学分析方法，求解非线性的动力学方程用分支解的数学形式得到多定态的解，表示丰富多采的自组织现象，数学上称分支现象。这种分支现象实际是不可逆过程导致的宏观涨落加剧，出现了不稳定的涨落，积累到某个临界值时，产生突变，出现了宏观有序的稳定状态，即自组织现象。因此分支现象是对自组织现象的产生作出的一种理论分析，它好比在临界点上分支出来的稳定状态，这点恰好同平衡态的液－固，液－气相变类似，又是在远离平衡条件下产生的，因此称为非平衡相变。但是它同平衡相变又有本质上的差别，平衡相变是在一个封闭的热力学系统，在可逆条件下产生的物相突变，完全可以按经典热力学第二定律找到动力学解释，它是在高度(最大熵)无序情况的稳定态突变。而非平衡相变，是在一个同外界有物质或能量交换的开放系统，处在不可逆过程中出现的突变，用热力学第二定律不能作出理论解释，必须在物理机制上和数学方法上寻求新的途径。在概念上也是一个飞跃，按照布鲁塞尔学派的解释，这是开放系统的不稳定涨落撒下的宏观有序“种子”，“通过涨落达到有序”。