陈建国 （jianguochen4@yahoo.com）　2007.04

这样一来，一项任务就摆在了面前：获得不同种类现象中相变过程发展规律性的概念，其目的是阐明现实过程进化的一般的普遍性的规律，并发现可以奠基于实际地分析起源的基础性规律。

对于在不同种类现象中相变过程进行了广泛的研究：在液体的超流态的氦中，在超导体中，在铁磁体中，在酒石酸钾钠电解质中，在半导体中，在等离子体中等等。在科学文献中公布的关于相变过程的信息经受着大量地分析和考验。我的同行们的一系列成果，都是对这些过程及在对不同情况下的伴生现象进行研究得到的。在专业科学文献中，可以找到所进行的研究工作的相应的描述，在那儿可以引出关于研究和分析特性的相当恰当的概念。在这里，我们也详细研究所获得成果的表述和讨论，这就导致有必要更换科学语汇、在理解现实中出现新观点、认识事件的新逻辑。

⒈第一，在研究由鉴定确定等级这一行为时，第一眼看到的是，在相变——过程在发展中由一种相向另一种相过渡的一种形式，即S形曲线，在科学文献中称为逻辑型曲线（图1a）。这是简单事实规律性的反映：过程开始、发展并在现实的终结系统中完成，它们被应用于这些物质形式的研究中。在各种不同物质中，由一种相向另一种相发生激烈转变的范围和相变过程有巨大差异——如果说相的转变过程由温度变化来表明的话，可以从百分之几度到几十、几百度。相变在相当宽阔的范围内发生和发展着，如果相转变的过程取决于外界压力、磁场或者其他外加作用参数的变化，它们同时也决定了这一过程的发展。这些不同性质的相变相互间的规律是多么相似，有时相互间对应的图像甚至难以区别。正是这种情况又产生了一种信念：在相变发展的原理中，有着某种一般性的适应面更广的规律，它决定着新相形成和旧相终结的特点。分析应用于过程所记录下来的相变特性说明，那些过程的行为特征十分明显，是相的产生和消失的数量加和性，即在新相中的粒子数和旧相中的粒子数存在加和性。

⒉用怎样的数学形式来表现这种规律性呢？通常在物理学中是确定某种反映由于外界作用（如新相的简单的量，或者电阻、极化强度、磁化率、热容

量等等的变化特性）表现出来特性的鉴定所确定之等级的函数关系。继续进行的实验，用内插法确定了某些公式，用数学公式表述了所观察到的规律性。很可惜，这些传统习惯方法，不能把取得研究成果的工作引向我们所希望的成果，最多只能对于相变曲线中不大的一段给出些较为接近的描述。困难的加重还在于，根据从各种理论和模型中引出的相变概念，相变——这是在现象发展中的跳跃。因此，在这个领域里不努力去获取实验知识，只满足于不多的测量、有限的、简单的1至3个点。那种实验只能掌握该过程的开始和结果，并不能反映相变过程特殊的规律性。这种情况带来最多的麻烦，为研究相变过程所用的实验装置也因此就照这样建造起来，而在它服务的实际范围内，现象可以提供几百个点。这样，用于测量系统的参数在高稳定性时可能出现的误差很少，百分之十及更少。储存相变数据的专门方法研究出来了，无论是用于振幅的测量，或是用于过程的时间特性的测量，这些方法可以把仪器的分辨率提高3-4级，杜绝了测量系统的“涨落”不稳定性。

⒊查明了怎样的行为特征呢？我们对于所提出的问题得出了完全出人意料的答案。正常思维提示我们，在相变领域物质的性质不仅取决于新相的数量，而且也取决于旧相的数量。怎样查清此事呢？既然由实验确定了旧相和新相与外界作用（温度、压力、磁场等等）的数量关系，那就决然能找到在外界作用下新相数量相对于旧相数量的函数关系。既然这一关系是在非常广阔的知识领域内形成的，就会完全自然地列于对数表上。这一结果也是出人意料的。新产生之物（新相数量）对于保留下来的旧事物（旧相的数量、潜力）的这种对数关系，表现为所造成的逐段光滑曲线，这反映了以下事实：相变过程是多阶段发生的，并且对于每个阶段都可写出通用的一般的规律形式

这里M—新相的特征值， M_o-M—旧相的特征值，M_P—新相在p阶段开始时的特征值，M_O-M_P—旧相在p阶段开始时的特征值，D—外部作用，这种作用可以是温度T、压力P、磁场H等等，M_P、a_p、D_P、k—在p阶段对应的参数，k=1，2，3^（8）。

事实上这是相变线的宏观平衡式。因为M是加和性的，可看成是新相的粒子数量，我们设M~n，而M_O是系统中成比例的粒子数量，假设M_O~N，就有：

因此，相变线的数学式可以看作是宏观的平衡式（图1b）。研究相变的实验结果在文章^（8）中列出了各种资料：

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