从最大熵原理到非平衡态丨周五分享·「复杂科学经典论文研读·第一季」读书会

导语

集智俱乐部联合北京师范大学教授张江、中国人民大学博士研究生陈绎安、北京师范大学博士研究生陶如意，邱仲普、清华大学博士后刘家臻共同发起，聚焦圣塔菲研究所发布的文集《Foundational Papers in Complexity Science》，这本文集收录了 20 世纪复杂科学领域 89 篇重要文献，涵盖熵、演化与适应、非线性动力学与计算等关键主题。读书会自2025年8月22日开始，每周五晚上7：30-9：30进行，预计持续分享6-8周。扫码开启复杂性科学的深度探索之旅，一起共学、共研、共探、共享「复杂科学经典论文研读」社区，共同挖掘经典论文中的科学智慧，溯源复杂科学的思想脉络！

从信息论与统计力学的碰撞中诞生的最大熵原理，如何成为统一平衡态统计物理的密钥？这些跨越半个多世纪的文献，藏着熵从平衡到非平衡的学科发展密码，邀您一起来读！

分享简介

从信息论与统计力学的碰撞中诞生的最大熵原理，如何成为统一平衡态统计物理的密钥？平衡态、熵与细致平衡的关系如何？当系统偏离平衡态，如何来量化系统中的熵？Jaynes 的两篇经典之作，如两座坚实的桥梁，将信息熵与统计力学紧密相连，清晰展现最大熵原理如何为平衡态系统的分布提供统一描述；而 Klein 与 Meijer 提出的最小熵产生原理，则为近平衡态系统的演化勾勒出精准轨迹，让我们得以窥见系统在稳定边缘的微妙变化。令人振奋的是，后续的探索从未停歇。Tomé 与 Oliveira 对稳态系统熵产生的深入剖析，Loos 等人在非对易模型中发现的长程序与缺陷的定向传播，一步步将我们的认知从平衡态推向非平衡态的广阔疆域。这些跨越半个多世纪的文献，藏着熵从平衡到非平衡的学科发展密码—— 翻开它们，就像拆开一串层层递进的科学盲盒，每篇都藏着颠覆认知的惊喜。

分享大纲

1. 统计物理大观

2. 从最大熵原理到统计物理

3. 最小熵产生原理

4. 非平衡稳态的熵产生

5. Mermin-Wagner定理：低维系统长程序的排除

6. 突破Mermin-Wagner定理：非平衡稳态中的长程序

核心概念

统计物理、最大熵原理、最小熵产生原理、非平衡稳态（NESS）、Mermin-Wagner定理、长程序（long range order）、非对易相互作用

必读文献

领读论文：圣塔菲：复杂性科学经典论文集（1922-2000）14、Dawn Holmes: Jaynes and the Principle of Maximum Entropy

重要文献清单：

• *E. T. Jaynes. Information Theory and Statistical Mechanics. Physical Review, 1957, 106(4): 620

• Klein, M. J., & Meijer, P. H. E. "Principle of minimum entropy production"[J]. Physical Review, 1954, 96(2): 250.

• Jaynes, E. T. "Information Theory and Statistical Mechanics, II"[J]. Physical Review, 1957, 108(2): 171 - 190.

• Tomé, T., & Oliveira, M. J. de. "Entropy Production in Nonequilibrium Systems at Stationary States"[J]. Physical Review Letters, 2012, 108(2): 020601.

• Loos S A M, Klapp S H L, Martynetz T. "Long-Range Order and Directional Defect Propagation in the Nonreciprocal XY Model with Vision Cone Interactions"[J]. Physical Review Letters, 2023, 130: 198301.

主讲人介绍

邱仲普，北京师范大学系统科学学院系统理论专业博士生，导师为樊京芳教授。本科就读于四川大学物理学（试验班）专业，曾入选2018年度基础学科拔尖学生培养试验计划（珠峰计划）。

研究方向：统计物理基础理论、相变与临界现象、地球系统复杂性与临界性分析、复杂网络上的同步与涌现动力学等。

参与时间

2025年10月24日（周五）晚上19:30-21:30，本次读书会在腾讯会议内部进行，感兴趣的朋友欢迎扫码报名读书会。

https://pattern.swarma.org/study_group_issue/983?from=wechat

扫码参与，加入社群，获取系列读书会永久回看权限，与社区的一线科研工作者沟通交流，共同溯源复杂科学的思想脉络。

「复杂科学经典论文研读·第一季」读书会

在科学研究日新月异的今天，复杂科学作为一门探索自然界和人类社会中各类复杂系统规律的学科，正日益展现出其独特的价值与魅力。从生命起源的奥秘到意识的产生机制，从气候系统的微妙平衡到群体智能的涌现，诸多困扰人类的世界难题都与复杂系统息息相关。它打破了传统学科的边界，试图在看似纷繁复杂的现象背后，寻找底层的统一性和通用的理论框架，为我们理解这个充满不确定性的世界提供了全新的视角。

然而，复杂科学的发展并非一蹴而就，它的理论根基深深植根于一系列经典的研究成果之中。那些历经时间沉淀的经典论文依然闪耀着智慧的光芒，它们是学科发展的基石，承载着前辈学者的深刻洞见，为我们探索未知提供了宝贵的思想源泉。

因此，集智俱乐部联合北京师范大学教授张江、中国人民大学博士研究生陈绎安、北京师范大学博士研究生陶如意，邱仲普、清华大学博士后刘家臻共同发起，聚焦圣塔菲研究所发布的文集《Foundational Papers in Complexity Science》。这本文集收录了 20 世纪复杂科学领域 89 篇重要文献，涵盖熵、演化与适应、非线性动力学与计算等关键主题。读书会从2025年8月22日开始，每周五进行，预计持续分享6-8周。扫码开启复杂性科学的深度探索之旅，一起共研、共创、共享「复杂科学经典论文研读」社区，一起挖掘经典论文中的科学智慧，勾勒复杂性理论的发展脉络！

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