构造定律

由Adrian Bejan于1995创立的构造定律(constructal law),致力于描述能量和物质在物理网络(如河流)和生物网络(如血管)中的流动。这个理论提出,如果一个流体系统(flow system)要继续存在(比如,生存),那么他必须始终提供更容易的方式来获得这个系统中的流体。换句话说,系统应该致力于将能量消耗减少到最低限度,而同时将消耗单位能量产生的熵提高到最大限度。Bejan相信,进化实质上是这么一个过程,即生物体不断的重组他们自身,以使能量和物质能够尽可能迅速高效的通过他们。更好的流体结构(flow structure),不管它们是动物还是河流,将取代那些较差的结构。Bejan说,构造定律作为第二个时间箭头,将和热力学第二定律一道将宇宙推向无序。

翻译自 Survival of likelise (Plos,2007,Whitefield)

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人体中的这种流体结构是否就是中医上的“经络”的本质,而“气”就是这种流体结构中的物质和能量。

构造定律作为第二个时间箭头,将和热力学第二定律一道将宇宙推向无序。

宇宙遵循的神秘定律!

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在宇宙中,各个天体的尺寸可谓相差十万八千里,就算是在我们的太阳系之内,各大行星的大小的差异就足以让人惊叹。为什么各个行星、各个恒星乃至各个星系之间的尺寸会存在差异,而不是完美的均匀呢?
研究者们相信,充满不同尺寸的天体将比充满尺寸相近的天体更有利于宇宙缓解由引力造成的紧绷状态。
据杜克大学的热力学专家Adrian Bejan教授称,这种多样性(diversity)或多层次性(hierarchy)都是因为受制于他早先发现的“构造定律”。更为令人吃惊的是,他宣称该定律是宇宙万物都遵循的铁律,从龟裂的土地到雪花的形状再到庞大的星系,无一例外!
“构造定律”阐述的是任何一个包含大量大小相近的物体的系统,都会遭遇由引力造成的过度紧绷,从而可能使该系统崩溃;相反,一个类似于我们太阳系的,包含尺寸各异的物体的系统,其紧绷程度将会迅速降低。而所有的系统都会自然而然地倾向于朝着后一种状态演化。
构造定律是否真的如同热力学第二定律一般称为宇宙铁律呢?这个还暂且不能下定论,但是Bejan教授却对其研究成果却是相当的自信。他希望将“构造定律”应用于宇宙的尺度能够激发其他的研究人员也考虑将此定律应用于他们各自的研究领域。他还说道:“我从来没想过会发表一些关于天体物理的纯物理的东西,但我却偶然意识到自己掌握了一把打开新大门的钥匙。万事万物都处在演化的过程中,而构造定律能够帮忙对其进行预测。”
Adrian Bejan的这项研究成果已经发布在了应用物理杂志上。[1]
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