[拼音]:wending yu buwending

[英文]:stability and unstability

一切物质系统在时间程序中维持和改变某种状态的特性。稳定是指系统在受到来自外部或内部的干扰以后能够自动回到原来状态,不稳定是指不能回覆到原来状态。任何事物的稳定性总是相对的,即相对于一定方面,存在于一定的范围之中。稳定之中蕴藏著不稳定,并且不断地转化为不稳定。

19世纪法国生理学家C.柏尔纳(1813~1878)最早从生理学角度提出了生命内环境的“稳态”概念,表明有机体具有特种自我调节机制,可通过代偿性活动抵消外界刺激的不利作用,以保持整个机体的稳定状态,维持正常生命。20世纪初,C.E.申农系统地发展了这种稳态理论,具体分析了生命机体如何依靠作为“液床”的体液系统而维持整个内环境的稳态,并指出有机体之所以稳定,正因为它有轻微的不稳定,这正是使机体保持真正稳定的必要条件。

现代物理学的发展,进一步丰富了人类在这一方面的认识。量子力学表明,一个原子系统依靠电磁相互作用而维持其稳定结构,基态原子虽然在一定作用下能跃迁到激发态,但经历一定时间仍然可以自发回到基态。这种稳定性并不是绝对的,在化学反应中,由于大部分原子的外层电子不满层,它们易于释放或吸收外来的电子而形成化合物,即使少数具有满层电子的惰性元素也会在更大能量作用下失去电子。由质子和中子构成的原子核靠强相互作用维持其结构,因而比原子具有更高的稳定性。原子序数大于92的重核,则容易发生自发裂变或衰变,而形成另一种稳定的核。现代物理学预言,质子也不稳定,可以衰变。

控制论、系统论、非平衡态热力学等学科进一步研究了各种物质形态的一般稳定性问题。按照俄国科学家Α.Μ.里雅普诺夫(1857~1918)的理论,系统的稳定状态有不同的型别,即稳定状态、周期性稳定状态和不稳定状态。一切系统或者通过负反馈调节减小偏离趋势,回到原来状态;或者通过正反馈振荡增大这一趋势,过渡到由选择系统决定的稳定性;或者完全失去稳定性,导致系统的解体。因而一切事物的发展过程都是一个稳定和不稳定相互消长又相互转化的过程。此外,英国科学家W.R.阿什贝(1903~)还讨论了超稳系统和由此产生的多稳系统。超稳系统拥有多种对付干扰的反应方式,当系统趋于崩溃时,它可由一种方式跳跃到另一方式,并通过特定修复机制回到原来状态,因而这种系统的特点就在于通过周期性振荡的极大不稳定而维持稳定。多稳系统由多个暂时相互独立的超稳系统所组成,它们可分别适应于环境的某些特殊方面,以区域性的不稳定达到整个系统的相对稳定性。这些研究成果丰富了我们对稳定性和不稳定性辩证关系的认识。

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