演化物理学是什么意思

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sxdtjfb 网友

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物理学是涉及研究对象非常广泛的一门自然科学的基础学科.大量的非常重要的研究成果对推动人类的进步和发展社会生产力起到了独特的和其他学科所不能替代的巨大作用.历史上被大家所公认的许多重要的物理规律都具有时间反演的不变性.存在物理学假定：自然现象是被一些可逆过程的物理规律所支配.因此,牛顿力学,爱因斯坦的相对论以及量子力学都应归属于存在物理学的范畴,是存在物理学中的重要的基本规律.
演化物理学则是以不可逆性为基础的.事实上自然界的很多物理现象都具有不可逆性.这一特性反映在物理定律中就是描述这种现象的动力学方程不具有上面所述的时间反演不变性.物理学中反映这种不可逆性的最重要的基本规律就是热力学第二定律.显然,不可逆性是演化物理学与存在物理学的重要差别.自然界中变化过程的本质是不可逆的.
随着人类认识自然、了解自然能力的提高,特别是计算机的普遍应用,使得现代的科学工作者能够对很复杂的系统进行非常细致的研究与模仿,研究工作更加接近于宏观物理系统的真实情况.在一个真实的宏观的物理研究对象中：粒子之间的相互作用一般不但是不可忽略的而又往往是非线性的；这种系统不但不是简单的刚体而且也不是简单的弹性系统,它既可能有弹性形变又可能有范性形变；由于在演化过程中能量与物质在系统内外不断地进行流动,所以其各处的温度,密度,压强等物理量都是空间位置的函数.所有这些都使得对这种系统的研究工作已远远地超出了传统的物理学中力学的范畴.于是一门新的力学的分支就应运而生,它就是"非线性连续介质力学".传统的热力学定律已经成为这一力学新大厦的重要基础.这样热力学第二定律所反映的不可逆性就进入了传统的力学学科.这就使得传统的建筑在牛顿定律基础上的纯粹属于存在物理学的力学也具有了演化物理学的基本特征.
另一方面热力学的发展,使得人们早已不满足于对平衡态的了解.就是对非平衡态的研究也逐渐的摆脱开"线性"的限制,正在大踏步的进入对远离平衡的系统的研究当中,并于上个世纪中叶取得了令人瞩目的成就.在这样的复杂性系统中,其内在的随机性,对初始条件的敏感性,稳定性与耗散结构,熵产生,对称性破缺,分支现象,混沌等等,具有代表性的新词汇已经成为科学家们的日常用语.现在知道,所有这些都是由于系统内部的非线性相互作用和耗散性因素的存在所造成的直接结果.而耗散性本身就会使得宏观运动规律不具备时间反演的不变性.所以,热力学的这一进步也极大的推动了演化物理学的发展.
自然界的本质是演化的发展的；在生产与生活中所遇到的各种实际问题也都具有演化的特征.所以演化物理学的应用必然是非常广泛的；演化物理学的发展已经使得自然科学的研究跨越了生物与非生物的鸿沟,它对其它各种自然科学的发展也必然具有非常重要的意义.

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