非平衡系统的自组织

出版者:科学出版社

作者:[比]G.尼科利斯

页数:593页

译者:徐锡申

出版时间:1986-5

价格:4.45元

装帧:平装

具体描述

本书讨论非平衡系统中导致耗散结构的跃迁现象，自组织问题等，以及自组织对建立化学模型和生物模型的应用。

目录信息

作者为中译本写的序言
总论
第一部分 热力学基础
第一章 引言
1.1 一般评述
1.2 开系
第二章 守恒方程
2.1 处于力学平衡的开系
2.2 质量平衡方程
第三章 不可逆过程热力学：线性区域
3.1 Gibbs公式：熵产生
3.2 唯象关系：不可逆过程的线性区域
3.3 唯象系数的对称性质
3.4 非平衡定态
3.5 最小熵产生定理
3.6 不可逆过程的线性区域内有序行为的不可能性
3.7 扩散
第四章 非线性热力学
4.1 引言
4.2 一般发展判据
4.3 发展判据和动力学势
4.4 非平衡态的稳定性．耗散结构
第二部分 自组织的数学方面： 决定论的方法
第五章 包含化学反应和扩散的系统：稳定性
5.1 一般表述
5.2 Ляпунов稳定性
5.3 轨道稳定性
5.4 结构稳定性
第六章 数学工具
6.1 引言
6.2 分歧理论
6.3 稳定性理论
6.4 突变理论
6.5 包含两个变量的均匀系
6.6 分枝过程，分歧和极限环
第七章 简单自动催化模型
7.1 两个中间产物
7.2 三分子模型
7.3 标度变换，定态和边界条件
7.4 线性稳定性分析
7.5 定态耗散结构的分歧：一般纲要
7.6 分歧：固定边界条件
7.7 分歧：零流边界条件
7.8 第一级分歧邻近耗散结构的定性性质
7.9 递次不稳定性和次级分歧
7.10 与计算机模拟的比较
7.11 局域定态耗散结构
7.12 时间周期耗散结构的分歧
7.13 时间周期耗散结构的定性性质
7.14 周期几何形状中的行波
7.15 作为闭系的三分子模型
7.16 结束语
第八章 耗散结构和自组织现象的另外一些方面
8.1 引言
8.2 保守振荡
8.3 产生极限环的简单模型
8.4 多重定态和全或无跃迁
8.5 二维问题
8.6 含有两个以上化学变量的系统
8.7 耦合振荡器
8.8 多相催化和局域跃迁
8.9 含有光化反应的系统
8.10 反应扩散方程的一些其它分析方法
8.11 耗散结构的热力学方面
第三部分 随机方法
第九章 一般评述
9.1 引言
9.2 随机表述
9.3 Mapков过程
9.4 平衡极限
9.5 非平衡系统的涨落：历史考察
第十章 涨落的生和灭的描述
10.1 生灭过程的主方程
10.2 生灭形式体系的局限性
10.3 生灭过程主方程的一些分析方法
10.4 矩方程
10.5 简单例子
10.6 含有两个随机变量的系统：Lotka-Volterra模型
10.7 结束语
第十一章 扩散效应：相空间描述和多变量主方程
11.1 涨落的局域描述的必要性
11.2 涨落的相空间描述
11.3 一个简单模型
11.4 主方程的近似解
11.5 涨落的分子动力学研究
11.6 讨论
11.7 简化至浓度空间中的多变量主方程
11.8 一个模型系统中的多变量主方程
11.9 三分子模型中的空间相关
11.10 临界行为
11.11 结束语
第十二章 涨落的“平均场”描述：非线性主方程
12.1 引言
12.2 非线性主方程的推导
12.3 非线性主方程的其它性质和矩方程
12.4 极限环的出现
12.5 空间耗散结构的出现
12.6 多重定态跃迁和亚稳定性
12.7 非线性主方程的渐近解
12.8 结束语
第四部分 化学和生物学系统中的控制机制
第十三章 化学反应中的自组织
13.1 引言
13.2 Белоусов-Жаботинский反应：实验事实
13.3 机制
13.4 “Oregon模型”
13.5 振荡行为
13.6 空间花样
13.7 Briggs-Rauscher反应
第十四章 亚细胞水平的调节过程
14.1 代谢振荡
14.2 糖酵解循环
14.3 糖酵解振荡的空间异构模型
14.4 极限环振荡
14.5 外部扰动对极限环振荡的影响
14.6 在变构酶模型中时空组织的花样
14.7 环腺苷酸（cAMP）的周期合成
14.8 包含膜结合酶的反应
14.9 代谢振荡的生理学意义
第十五章 细胞水平的调节过程
15.1 引言
15.2 乳糖操纵子
15.3 β半乳糖苷酶诱导的数学模型
15.4 全或无跃迁
15.5 分解代谢物抑制：持续振荡和阈值现象
15.6 细胞分裂的控制
15.7 定量模型
第十六章 细胞分化和花样形成
16.1 引言
16.2 位置信息
16.3 与位置信息有关的机制
16.4 耗散结构与极性的出现
16.5 一个定量模型
16.6 位置的分化
16.7 应用
第五部分 进化和群体动力学
第十七章 进化的热力学
17.1 竞争的概念
17.2 生物出现前的进化：一般介绍
17.3 生物出现前聚合物的形成
17.4 生物高聚物的竞争和超循环
17.5 作为稳定性问题考虑的进化
17.6 进化的反馈
17.7 简单反应网络中的能量耗散
17.8 一个生化实例
第十八章 生态系统
18.1 引言
18.2 基本方程
18.3 有序行为的例子：昆虫社会的组织
18.4 生态系统的进化
18.5 结构不稳定性和复杂性的增加：劳动分工
18.6 稳定性和复杂性
展望和结束语
1．引言
2．涨落化学
3．神经网络和免疫网络
4．抗癌免疫监视
5．社会系统和认识论的方面
附录
0 数学问题
Ⅰ 初级和次级分歧现象的一般表述
Ⅰ.1 总情势
Ⅰ.2 分歧解的解析结构
Ⅰ.3 级联分歧
Ⅱ 分歧的奇微扰
Ⅱ.1 引言
Ⅱ.2 重力场中的反应扩散方程
Ⅱ.3 对称破缺和花样选择
Ⅲ 主方程的渐近分析
Ⅲ.1 引言
Ⅲ.2 宏观极限
Ⅲ.3 围绕决定论性轨道的涨落
Ⅲ.4 临界涨落
Ⅲ.5 与时间有关的行为
Ⅳ 不均匀涨落对分歧现象的影响
Ⅳ.1 反应和扩散之间的竞争．空间相关的起源
Ⅳ.2 多变量主方程的渐近分析
Ⅳ.3 临界行为
Ⅳ.4 对称破缺分歧
参考文献
· · · · · · (收起)

用户评价

这本书的写作风格极其**学术化和内敛**，每一个句子都仿佛经过了精密的推敲，充满了严密的逻辑链条。我花了很长时间才适应作者偏爱的**长句结构**和大量的**从句嵌套**，这使得阅读节奏变得非常缓慢，仿佛在品鉴一幅需要用放大镜才能完全领略其细节的工笔画。尤其在讨论**涨落与宏观量**的转换时，作者大量引用了十七、十八世纪的早期统计力学文献，并用一种近乎**古典的笔调**进行重新诠释，这无疑展现了作者深厚的学术功底和对历史脉络的掌握。然而，这种深厚的积淀也带来了可读性上的障碍。对于那些希望通过这本书快速掌握当前**前沿研究热点**，例如**自催化反应网络**或**生命起源的物理模型**的读者而言，这本书的**“回望过去”**的倾向性可能并不友好。它更像是一部为博士生准备的、用于构建知识体系基石的参考书，而非一本能迅速激发研究灵感的“灵感之源”。我个人期待的，是更多关于**非平衡态量子场论**在生物体模拟中的最新进展，但书中对此几乎未着墨。

这本书的**译文质量**，坦率地说，有一些**“水土不服”**之处。虽然词汇选择大多准确，但其**语感**似乎并未完全贴合中文读者的表达习惯。例如，某些描述**“临界现象”**的术语，直译的痕迹过重，读起来生硬拗口，缺乏流畅的中文学术表达的韵味。更值得注意的是，书中频繁使用的**缩写和首字母简写**，虽然在特定学科内是标准用法，但译者似乎没有给予足够的**首次全称解释**或**脚注澄清**。在涉及到**玻尔兹曼因子**和**吉布斯自由能**这些概念的交叉讨论时，由于缺乏明确的界定，我不得不频繁地翻回前几章寻找定义，这极大地打断了对**系统耗散能级**动态平衡的理解。总而言之，这本书的内容无疑是**重量级的**，但其**表述的精致度**，尤其在翻译层面，未能完全匹配其理论的深刻性，使得原本就艰深的课题，在阅读体验上又增添了一层不必要的阻力。

从内容组织上看，这本书的**章节衔接**显得有些**跳跃和松散**。第一部分聚焦于**相变理论的经典描述**，清晰有力，令人信服。但紧接着第二部分，主题突然转向了**人工智能领域中局部搜索算法的收敛性问题**，虽然两者都可以归入广义的“复杂性”范畴，但两者之间的**理论桥梁**搭建得不够平滑，没有明确指出后者如何承接或发展了前者的核心思想。这种**学科交叉的尝试**是值得赞赏的，但处理得不够精妙，仿佛是两本不同领域书籍内容的**生硬拼贴**。我阅读时，时常需要停下来，反复琢磨作者想要通过这种并置来揭示的深层联系。例如，关于**生物膜的电化学梯度**如何驱动信息传递的论述，戛然而止，后续却转入对**金融市场波动率模型**的讨论，这种**主题的快速切换**，让读者在思维上难以形成连贯的体验，无法感受到一种“系统性”的统一视角。

这本书的**图表和插图**是其一个显著的特点，但同时也是一个潜在的困扰。印刷质量上乘，曲线清晰锐利，那些由**拓扑学工具**构建出的**相图**确实极具美感，展示了理论的几何本质。然而，很多关键的**数学推导过程**，尤其是涉及**朗之万方程**复杂形式的简化步骤，被作者**高度概括化**了，直接跳跃到了最终结论。书中用了一整页的篇幅来展示一个极其复杂的**状态空间演化图**，但却只用了寥寥几句文字来解释这个图形的**物理意义**和**参数敏感性**。对于需要**从头理解**这些复杂动力学行为的入门级学习者来说，这无疑设置了极高的门槛。我花费了大量时间试图反推图表中关键拐点的数学成因，但找不到足够的上下文支持。这感觉就像是作者在向一个已经精通所有底层代数的同行展示自己的**高阶成果**，而对那些还在努力学习**基础微积分**的人士，则显得不够友好。

这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，那种沉稳又不失现代感的配色，搭配上硬壳的质感，让它在书架上显得格外有分量。初次翻开，我期待着一场深入的理论探讨，毕竟书名本身就暗示了对复杂系统动力学的精妙描绘。然而，在阅读了几章之后，我发现作者在引言部分似乎过于侧重于对经典热力学框架的**批判性回顾**，而非直接切入主题。比如，对于**麦克斯韦妖**思想实验的重新审视，占了相当大的篇幅，虽然论证严谨，但对于一个急于了解现代**耗散结构**理论的读者来说，略显冗长。书中对**信息熵**与系统复杂性之间关系的论述，虽属高屋建瓴，但缺乏具体的、可操作性的数学模型支撑，更多是哲学层面的探讨，这使得我这个偏爱**定量分析**的读者感到有些意犹未尽。整体而言，这本书像是一篇宏大的序曲，铺陈了广阔的背景，却迟迟没有拉开主体演出的帷幕，需要读者极大的耐心去等待核心观点的浮现，这对于时间宝贵的专业人士来说，是一个不小的挑战。我更希望看到的是直接面向**湍流模型**或者**化学振荡**等具体非平衡现象的分析路径。

每个在动力学上有突破的科学家都会不自觉地把它延伸到各个领域的宏观过程中去...数学太差，看不大明白。

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