界
壳
论
进
展
曹鸿兴
2002.04 公布于 http://potentialscience.org
(3)界壁抗力与界门上、下界
界壁是用来卫护系统的,其卫护功能的大小可以用抗力来表示.举例来说,古代北京的城墙高大宽阔,城墙下还有护城河.因此北京城墙抵抗敌兵的能力远远强于一个小县城的城墙.又如一个警察穿上防弹衣显然更安全,更能抵抗罪犯的攻击.一个国家元首外出要有多个警卫保护,而一个平民则可以自由地外出,仅需自已保卫自已,这是因为国家元首受到攻击的机会和力度要比平民大得多,卫护力度也必须加大.从这些例子可以归纳出界壁抗力R是界壁结构C、外在攻击A和系统状态需求D的函数,即
R=f(C,A,D)
针对不同的问题,可以定义相应的界壁抗力.例如,设计一个水坝就可以用相应的水力学方程来计算.确定界壁抗力在实际问题中是十分重要的,如一个国家的国防力量大小的制定就很困难,军力大了国家财政负担太重, 军力小了,不能御敌于外.
界门大小取决于多种因素,例如家居的门的宽度和高度就取决于人的身高和身阔以及家具大小.
一个公共场所门的设计就取决于紧急事态发生时人员快速疏散的要求.已有多次报道,剧场、迪厅、舞厅等娱乐场所为图保卫工作省事,将紧急出口堵死,结果火灾发生,导至人员伤亡的惨剧.
在耗散结构理论、协同论中都基于熵平衡对系统自组织进行了讨论。同样，我们将熵平衡方程应用到界壳理论中，可以导得开放度熵判据
ρC=P/(n
·Jsm)l
(1)
式中P为系统的熵产生,Jsm
表示通过界门的熵流的中值，l
为系统周界的长度,n为界壳的法向单位向量.
根据热力学第二定律，系统要发展，系统的熵流应是负的，则可导得开放度应满足
ρ＞ρc
(2)
ρC表示了系统中熵产生与从环境进入系统的熵流的相对关系。系统的熵产生
P
增大，熵判据ρC也加大，要求系统更加开放，否则系统得不到发展。反之，如果熵流
Jsm 加大（减小），ρC减小（增大），若要系统发展，系统开放度可减小（加大）。
（2）表示了系统应有足够的开放度，系统才能发展。反过来，系统的界门也不能开得太大，以致系统本身为环境所湮没。可以从物质流、能量流和信息流的角度分别导出界壳开放度的上界，我们从反应扩散方程导出了开放度上界ρu,即开放度上界应满足
ρ＜ρu
（3）
（3）表示，若要保持系统的属性，不被流入的质量流同化，一个系统的开放度不能太大。例如，哥伦布发现新大陆后，欧洲移民大量进入美洲，带去了欧洲文化和基督教文明，其结果土著文化如印第安文化几乎被湮没。