《非線性化學(第2版)》系統(tǒng)地闡述了非線性化學的實驗現(xiàn)象、理論研究方法及近年來發(fā)展起來的重要的前沿研究領域!斗蔷性化學(第2版)》可供理工科大學教師、研究生和高年級學生閱讀,也可供自然科學和工程學術領域中的研究人員參考。非線性化學研究的對象是化學反應體系在遠離平衡條件下,由體系中非線性過程的作用,所形成的各類非線性動力學行為,包括化學多重態(tài)、化學振蕩、Turing空間有序結構、化學脈沖波、螺旋波、孤波、化學混沌和化學隨機共振等。非線性化學作為一門新的交叉學科正在形成之中,它已成為化學發(fā)展中的一個新的生長點,存在著廣闊的應用前景。
總序
第2版前言
第1版前言
第1章 非線性化學現(xiàn)象
1.1 化學振蕩
1.2 多重定態(tài)與化學滯后現(xiàn)象
1.3 化學混沌
1.4 Turing結構和化學波
第2章 非線性化學的熱力學基礎
2.1 引言
2.2 非平衡開放系統(tǒng)的熱力學描述
2.3 最小熵產(chǎn)生原理與線性區(qū)非平衡態(tài)的穩(wěn)定性
2.4 非線性區(qū)非平衡態(tài)的發(fā)展判據(jù)
2.5 非線性區(qū)非平衡態(tài)的穩(wěn)定性
第3章 非線性化學的宏觀動力學理論
3.1 引言
3.2 Lyapounov穩(wěn)定性理論
3.3 線性穩(wěn)定性分析方法
3.4 極限環(huán)和軌道穩(wěn)定性
3.5 分岔理論
3.6 三分子模型的線性穩(wěn)定性分析
3.7 三分子模型的空間有序結構
3.8 三分子模型的時間有序結構
第4章 非線性化學的隨機理論
4.1 引言
4.2 主方程和母函數(shù)方法
4.3 多變量主方程
4.4 非線性主方程
4.5 Fokker-planck方程及其定態(tài)解
4.6 非線性系統(tǒng)中狀態(tài)之間轉變規(guī)律
第5章 化學混沌的機理和控制方法
5.1 引言
5.2 化學混沌的理論模型
5.3 化學混沌主方程累積母函數(shù)展開方法
5.4 化學混沌主方程的隨機模擬方法
5.5 化學混沌的控制方法
第6章 分形結構反應擴散動力學
6.1 引言
6.2 分形子維數(shù)
6.3 分形結構的擴散方程
6.4 分形結構的擴散控制反應速率
6.5 分形結構簡單反應的反應擴散方程
6.6 多孔催化劑的分形結構及其反應擴散方程
6.7 分形結構復雜反應的反應擴散動力學
第7章 表面反應系統(tǒng)中非平衡相變和時空有序結構
7.1 引言
7.2 非平衡動力學相變的ZGB模型
7.3 非平衡動力學相變的平均場理論
7.4 擴展ZGB模型的對近似平均場理論
7.5 DD反應模型的非平衡動力學相變
7.6 分形表面反應的非平衡動力學相變
7.7 表面反應系統(tǒng)中時空有序結構
7.8 分形表面反應的時空有序結構
第8章 化學系統(tǒng)中噪聲誘導的非線性動力學行為和隨機共振
8.1 引言
8.2 DM表面反應模型中的噪聲誘導相變
8.3 噪聲誘導的時空有序結構轉變
8.4 隨機共振的原理及其進展
8.5 表面催化反應中的隨機共振
8.6 化學體系中的內(nèi)信號隨機共振
第9章 介觀化學體系中的動力學尺度效應
9.1 引言
9.2 介觀化學動力學的隨機方法
9.3 最佳尺度效應
9.4 尺度選擇效應
9.5 雙重尺度效應
9.6 最佳尺度效應的理論解釋
第10章 復雜網(wǎng)絡上的非線性動力學
10.1 引言
10.2 復雜網(wǎng)絡中無序和有序狀態(tài)間的轉變
10.3 復雜耦合振蕩網(wǎng)絡的非線性動力學
10.4 復雜簇放電神經(jīng)元網(wǎng)絡的非線性動力學
1.3化學混沌
混沌(chaos)是確定性系統(tǒng)所產(chǎn)生的隨機行為。1963年氣象學家Lorerlz發(fā)表了關于液體熱對流的一個簡化模型的數(shù)值計算結果,他發(fā)現(xiàn):盡管這個模型是一個完全確定性的三維一階自洽常微分方程組,但在一定參數(shù)范圍內(nèi)給出非周期的看起來是混亂的時間特性;同時,在進行計算機數(shù)值計算工作中,輸入的細微差異可導致輸出的巨大差別,即具有對初始條件的敏感性。這是歷史上首次從數(shù)值計算中觀察到一個確定性系統(tǒng)可以呈現(xiàn)出隨機行為,隨機性不必由外界引入,而是由系統(tǒng)內(nèi)在的確定性規(guī)律所產(chǎn)生的。混沌現(xiàn)象及其規(guī)律的發(fā)現(xiàn),不僅為認識自然界中各種不規(guī)則的隨機現(xiàn)象提供了啟示,具有著現(xiàn)實意義,而且有著深遠的理論意義。第一屆混沌國際會議主持人之一物理學家Ford認為混沌與相對論及量子論一樣都沖破了牛頓力學的教規(guī),成為20世紀物理學的第三次重大變革。他說:“相對論消除了關于絕對空間與時間的幻象;量子力學則消除了關于可控測量過程的牛頓式的夢;而混沌則消除了拉普拉斯關于確定論式可預測性的幻想!币簿褪钦f,相對論指出牛頓力學只適用于低于光速的物體的運動,量子力學指出牛頓力學又只適用于宏觀物