协同学 发表评论(0) 编辑词条

　　协同学研究协同系统从无序到有序的演化规律的新兴综合性学科。协同系统是指由许多子系统组成的、能以自组织方式形成宏观的空间、时间或功能有序结构的开放系统。协同学一词来源于希腊文synergós，意为共同工作。
　　

　　协同学是20世纪70年代初联邦德国理论物理学家H.哈肯创立的。60年代初激光刚一问世哈肯就注意到激光的重要性，并立即进行系统的激光理论研究。在深入研究激光理论的过程中，哈肯发现在合作现象的背后隐藏着某种更为深刻的普遍规律。他在1970年出版的《激光理论》一书中多处提到不稳定性，为后来的协同学准备了条件。1969年哈肯首次提出协同学这一名称，并于1971年与R.格雷厄姆合作撰文介绍了协同学。1972年在联邦德国埃尔姆召开第一届国际协同学会议。1973年这次国际会议论文集《协同学》出版，协同学随之诞生。1977年以来，协同学进一步研究从有序到混沌的演化规律。1979年前后联邦德国生物物理学家M.艾根将协同学的研究对象扩大到生物分子方面。
　　

　　协同学研究协同系统在外参量的驱动下和在子系统之间的相互作用下，以自组织的方式在宏观尺度上形成空间、时间或功能有序结构的条件、特点及其演化规律。协同系统的状态由一组状态参量来描述。这些状态参量随时间变化的快慢程度是不相同的。当系统逐渐接近于发生显著质变的临界点时，变化慢的状态参量的数目就会越来越少,有时甚至只有一个或少数几个。这些为数不多的慢变化参量就完全确定了系统的宏观行为，并表征系统的有序化程度，故称序参量。那些为数众多的变化快的状态参量就由序参量支配，并可绝热地将他们消去。这一结论称为支配原理，它是协同学的基本原理。序参量随时间变化所遵从的非线性方程称为序参量的演化方程，是协同学的基本方程。演化方程的主要形式有主方程、有效朗之万方程、福克－普朗克方程和广义京茨堡-朗道方程等。
　　协同学的主要内容就是用演化方程来研究协同系统的各种非平衡定态和不稳定性（又称非平衡相变）。