《协同学：大自然构成的奥秘》04

第四章 ~ 第六章

平衡态简介

简而言之就是受外力之后，进入何种状态的理论描述。
1）稳定平稳；2）随遇平稳；3）不稳定平稳

交代这些概念，主要是用来描述一些自然现象，例如云街（应该就是排骨云）：

云街的气团在运动着，而非静止，气团沿着一条云街上升，沿着另一条云街下降，这样空气就滚卷起来。

流体模式

云街的例子可以通过一个加热液体的实验模拟：

若顶部与地步之间的温差很小，液体会有看不见的微观运动，但不会有显而易见的宏观运动.

进一步增加温差会出现一种完全出乎意料的现象：液体开始作宏观运动，并且毫不混乱，而是呈现一种极有规律的滚卷运动。这个运动不是靠控制每个液体分子的运动方向完成的，而只是简单地控制温差，也就是说这种有序是内部自组织完成的。这对宏观调控是不是有点借鉴意义呢？

这里需要注意三点：

• 液体发现一种方式特别有利于热的部分上升，于是这种运动方式越增越多，越来越多的液体卷入这种运动，并被这种方式所支配
• 一种该运动方式越来越占主导地位而同时压制了其他方式，这种滚卷运动起着序参数的作用，它只会液体各部分的运动
• 如果观察单个滚卷,比如中间那个，显然它既可以顺时针，也可以逆时针，究竟出现哪种运动完全是偶然性的。顺时针或逆时针运动的对称性被偶然的初始涨落所破坏，而这个小小的涨落就足以使滚卷运动出现，并确定宏观运动。政治/经济决策中，常常只是一个小小的涨落，比如一个意外，就将最终决定事件的主要发展方向。

激光

电子的轨道跃迁会释放能量，并以光波的形式辐射出去，就像在水里扔石头会出现水波一样。充气管中许多”光电子“都在辐射光波，这就像任意把许多石头扔入水肿，将会出现一条条杂乱的波，这是人们的直观感受.然而实际情况却是：可能出现一种完全均匀的、几乎是无限长的波列，而不是一团乱结，这种波列就是激光。

现有的光波能迫使一个受激的光电子以相同的节奏一起振荡，电子加强光波，即升高波峰，知道把能量完全交给光波。这些电子加强各种光波的方式并不完全相同，而通常是把自己的能量交给与光电子固有频率最为接近的一种波，这种波通常只占很微弱的优势，但它将以排山倒海之势得到加强，最终压倒其他所有的波。这里电子为序参数所支配，反过来，正式电子通过它们一致的振荡而产生了光波，即产生了序参数。这不是鸡/蛋哪个先生的问题，而是共生的现象——有序参数则有支配，否则二者皆无。

只要在任何一根普通灯管的两端装上平面镜，就能成为一个激光器吗？作者的回答是：几乎就是如此。电流给激光器输入能量，激光器持续发射激光，即激光器持续与周围环境进行能量交换，它是一个开放系统。

化学钟

简略来说就是几种物质的反应现象可以在一定衰减下周期进行。把实验改变一下，不断把新鲜物质添加进反应的容器中去，并取出反应的产物，这样一来，这种周期性颜色变换确实可以永久进行下去。这就搭建了一个，在开放系统下的有序模型。

按照作者的说法，一旦明白了化学钟能起作用的道理，我们就在理解生物体中的节奏过程（如脉搏、心跳）方面迈进一步（太阳的生落、一年的四季等等都可以看作是节奏过程），如同激光中那样，在涨落现象中序参数起着决定性作用。

• 激光器、滚卷、磁铁、超导、化学钟等现象，都有一个共性：微观能量转变为少数几个自由度的宏观能量

• 持续增加对激光器的能量供应，则出现越来越复杂的模式，最终导致出现湍流，对于液体不断增加温度，也会出现这一现象，关于这一现象作者将其放在 混沌 的框架下进行了讨论。