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# 臨界穩定[编辑]

| 邊界穩定 |
| --- |
| 上级分类 | 穩定性  |
| 所属实体 | 穩定  |

**臨界穩定**（marginally stable）是在动力系统及控制理论中，針對系統穩定性的描述，線性时不变系统若不是漸近穩定，但也不是不稳定，就屬於臨界穩定。系統若會回到某特定狀態，而且會維持在該狀態附近（稱為穩態），即為穩定。若系統不受限制地離原狀態越來越遠，即為不穩定。臨界穩定的系統介於上述二個情形之間，若離某一穩態一段距離，系統不會回到穩態，但也不會不受限制地偏離穩態。臨界穩定有時也稱為是隨遇穩定（neutral stability）。

臨界穩定和不穩定都是在控制理論中要設法避免的。理想的控制系統會希望在受到外擾擾動後，當外擾消除後，系統可以回到理想的狀態。因此需要設計控制演算法以達到此一目的。

在计量经济学中，若觀察的時間序列中有出現单位根 ，表示有臨界穩定，可能會讓自变量和因变量的迴歸分析無效，除非利用適當技術，將系統轉換為穩定系統才能改善此一情形。

## 連續時間系統

齊次連續线性时不变系统為臨界穩定的充份必要條件是：系統传递函数中每個极点的實部都為非正值，且其中有一個或多個极点實部為零，且均為相異的單根，而其他的极点實部為負值。若所有的極點實部都是負值，系統漸近穩定，若有極點實部為正，則系統不穩定。

若系統是以状态空间來表示，可以推導其若尔当标准型，再分析是否臨界穩定：系統臨界穩定当且仅当其對於實部為0的若尔当區塊為純量。

## 離散時間系統

齊次離散线性时不变系统為為臨界穩定的充份必要條件是，传递函数中極點絕對值的最大值為1，且絕對值為1的極點都是相異的單根。也就是說，传递函数的谱半径為1，若谱半径小於1，系統會收斂。

以下是一個一階線性差分方程的例子：假設狀態變數
*x*的方程如下

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_0
其參數*a* > 0。若系統受擾動，偏離 WIKINIUM\_MATH\_PH\_2 ，其後續數列會是 WIKINIUM\_MATH\_PH\_4 。若*a* < 1，不論啟始值 WIKINIUM\_MATH\_PH\_6 為何，數列會漸漸接近零。若*a* > 1，數值會漸漸變到無限大。但若*a* = 1，數列不會發散，也不會收斂，數列會維持 WIKINIUM\_MATH\_PH\_8 ，因此*a* = 1的例子即為臨界穩定。

## 系統響應

臨界穩定是指一系統若給予有限振幅的狄拉克δ函数為輸入，系統不會發散到無限大，但也不會收斂到零。輸出會持續出現一定大小的偏移或是振盪，一般而言也不會有最終的穩態輸出。若連續系統輸入的頻率恰好是純虛數極點對應的頻率，系統輸出會無限制的增加（即為共振）。這也就是針對有界輸入有界輸出穩定性系統，其極點實部需要為負值（不只是非正值而已）的原因。

若連續系統有純虛數的极点，其輸出會有持續的振盪。例如沒有阻尼的二階系統，也就是沒有阻尼及摩擦力，彈簧為理想彈簧的彈簧-質量系統即為一例，此時會持續的振盪。另一個例子是沒有摩擦力的單擺，其系統在原點處也是臨界穩定。

若要臨界穩定，需要有极点恰好在虛軸（連續時間系統）上或是在單位圓（離散時間系統）上，因此在實際系統中，除非此系統在本質上就有這種特性，不然很少出現這樣的系統。

## 随机过程

在随机过程中，臨界穩定也是很重要的概念，例如有些過程會依循離散時間下的隨機漫步

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_10
其中 WIKINIUM\_MATH\_PH\_12 是独立同分布的误差，此方程有单位根（其特徵方程的特徵值有出現1），因此會有臨界穩定，需要使用特殊的時間序列技巧，以經驗方式為有此方程的系統進行建模。

## 相關條目

* 李雅普诺夫稳定性
* 指數穩定

## 參考資料
# 倾覆点[编辑]

**倾覆点**（**Tipping Point**，也译成**转捩点**、**转折点**、**引爆点**、**臨界點**等）意思是系統發展到一定程度會產生飛躍性的變化，但轉捩點更隱含意思於一系列大型事件、大型系統的發展，這種改變在表面或外在方面來看可能明顯也不一定很明顯。

這個概念是來源於物理界，原指將較小的重量不斷加在已經保持平衡的物體上，直到這種重量打破平衡，使物體徹底傾倒、崩塌。從社會學角度講，傾覆點是一個時間點，即一個族群或者族群中的很多成員進行了不常見的行為，以至於他們的行為方式發生了巨大轉變時的時間。Morton Grodzins是首位將傾覆點這個概念應用在社會學中的人。Grodzins研究了美國20世紀60年代的社區狀態。他發現了這樣一種情況，只要社區內黑人家庭的數量保持相對較低的狀態時，白人家庭就會繼續住在這個社區內。但是，到了一定程度，也就是說當社區內的黑人「實在太多了」的时候，其餘的白人家庭將會大規模地舉家遷移，這個過程被稱作「白人群飞」。Grodzins認為這樣的時刻就是傾覆點。

气候临界点也是一種傾覆點，氣候系統（氣候變遷）達到臨界點後，氣候變遷衝擊將不可逆轉只能等待發生，譬如大冰架瓦解。所以在達到氣候臨界點前，人類還有機會控制局面，而一旦過了倾覆点，即使將溫室氣體的排放減少到0也無法挽回。

## 參看

* 引爆流行（The Tipping Point: How Little Things Can Make a Big Difference）
* 臨界質量
# 多穩態

太陽-地球系統中的拉格朗日点，其中的L1、L2、L3是不穩定平衡點
動態系統的**多穩態**（英語：Multistability）是指系統狀態所形成的向量空間有多個穩定平衡點，系統可以在多個穩定平衡點切換，但是在穩定平衡點之間的是不穩定的平衡點。

假如某些點在某個方向穩定，但在其他方向不穩定，則視為不穩定，就像三點系統中拉格朗日点中L1、L2、L3的情形，這三個點在二星體連線之法平面上穩定，但在星體連線上不穩定。

## 双稳

雙穩的系統，标有「1」和「3」的球处于两种稳定位置，
双稳（Bistability）是有二個穩定平衡點的系統，是最簡單的多穩態，可以出現在只有一個狀態變數的系統，因為只需要一維空間來分隔二個穩定平衡點。

## 初始不穩定性

若在不穩定的平衡點附近，系統會對噪訊、初始條件以及系統參數很敏感，可能會因為這些因素而讓系統往某個方向發散。

在經濟學以及社會科學中，路徑依賴（path dependence）會導致不同的發展方向，有些路徑依賴的過程如同此處所述，在到達停滯狀態之前，一開始會對輸入會敏感。例如市場佔有率不穩定性，可能造成其中一個供應商的穩定独占。

古典力學中的非完整系統（Nonholonomic system）是狀態會隨路徑而變的系統，也有初始不穩定性的特性。

## 相關條目

* 準穩態

## 參考資料

* Def of multistability from icbm.de
# 双稳[编辑]

标有「1」和「3」的球处于两种稳定位置
处于**双稳**的系统有两个平衡状态。在物理学中，对于全体粒子，双稳态源自于它的自由能有三个临界点。其中两个为最小值而最后一个为最大值。通过数学论证，最大值一定处于两个最小值之间。默认情况下，系统的态将处于最小值态两者之一，因为这样对应于系统的最低能量。最大值可以被看作壁垒。

最低自由能态之间的跃迁，需要某些形式的激发能来穿透壁垒（对照化学里的活化能和阿伦尼乌斯方程）。当穿越壁垒之后，系统将再一次静止到下一个最低能态。需要的时间称作弛豫时间（哪一个态将成为新态可能会有不确定性，但是通常情况下是被很好地定义了的）。

光学双稳是一些光学器件的属性， 它们往往可能有两个谐振传输态，依赖于输入的情况。

## 在生物和化学系统中

双稳态是理解细胞内某些现象作用的关键，比如细胞周期过程中的决策、细胞分化和细胞凋亡。它也和某些事件，在早期的细胞内动态平衡的丧失相关，比如癌症的发生、阮病毒疾病甚至新物种形成（成种作用）。

双稳态的产生和具有超敏性的正反馈回路（positive feedback loop）相关。正反馈回路，简单地举例来说，X激活Y，同样Y能激活X，从本质上来说，是将输出信号和输入信号联系在了一起。对于细胞内的信号转导来说，这种调控形式很重要，因为它能够产生“全或无”的开关效应。研究也表明了，非常多的生物系统，比如爪蟾卵的成熟、哺乳动物钙信号的转导和出芽酵母的极性都与（快速或者慢速）正反馈回路相关（在不同的时间点会有多个正反馈回路出现）。如果一个系统同时拥有这两类正反馈回路，这样可以（a）增加调节：两种开关有着独立的可变的激活或者失活时间；（b）将反馈回路和多重时间尺度联系起来可以过滤噪声。

双稳态可以被修饰地更加具有稳健性，即使体系中反应物的浓度发生很大的改变，其仍能维持着“开关”这种特性。一个细胞生物学上的例子，被激活的CDK1（Cyclin Dependent Kinase 1，细胞周期蛋白依赖的激酶1）能够激活它的激活子Cdc25，同时CDK1也会灭活它的抑制子Wee1，这样能够使细胞进入有丝分裂（mitosis）。如果没有这种双重反馈，尽管系统仍能够具有双稳性，但是不能够承受体系中反应物浓度的有较大的波动。

双稳态在果蝇胚胎发育阶段中被描述过，比如头尾轴和腹背轴的形成，以及眼睛的发育。

在生物系统中，和双稳态有关的一个典型的例子是Sonic hedgehog （Shh），一种分泌的信号分子，对发育非常重要。Shh信号网络表现为一个双稳态的开关一样，其浓度能够引起细胞状态的转变。Shh可以激活gli1 和 gli2的转录，它们各自的基因产物也能够作为转录激活物去促进自身和Shh信号通路下游基因的表达。同时，Shh信号通路也包含一个负反馈回路，即Gli转录因子能够激活阻遏子Ptc的转录活性。因此，Shh信号通路中同时存在的正负反馈回路能够产生双稳态开关。

在生物和化学系统中，只要满足三个条件，就能够产生双稳态现象：正反馈、过滤小刺激信号的机制和防止无约束增长的机制。双稳态化学系统被广泛地用于研究非平衡热动力学、随机共振和气候变化等等。在双稳态空间扩展系统中，局部相关性的发生和旅行波的传播曾被分析过。

双稳态通常可以通过滞后作用(hysteresis)来实现。从种群水平，如果将每一个个体加以考虑，在分布上就会出现双稳态现象。

* 多穩態
* 铁电性、铁磁性、遲滯現象、多穩態知覺
* 施密特触发器
* 阿利效应

* optical-bistability（页面存档备份，存于互联网档案馆）
# 結構穩定性[编辑]

| 結構穩定性 |
| --- |
| stability property |
| 上级分类 | 穩定性  |

在数学里，**结构稳定性**是动力系统的基本性质，是指轨迹的定性行为不会被小摄动（确切地说，是*C*1小的摄动）所影响。

这类定性性质的例子包括有不动点、周期点（但不包括其周期）。结构稳定性和李雅普诺夫稳定性不同，李雅普诺夫稳定性考虑固定系统初始条件的摄动，结构稳定性则是处理系统本身的摄动。此概念的变体可应用在常微分方程、微分流形上的向量场、所产生的流，以及微分同胚。

结构稳定系统是由亚历山大·安德罗诺夫和列夫·庞特里亚金在1937年提出的，当时用的名称是systèmes grossiers或粗糙系统（rough systems）。他们提出了平面上粗糙系统的刻画，也就是安德罗诺夫-庞特里亚金准则。1950年代末和1960年代初，Maurício Peixoto和Marília Chaves Peixoto受到安德罗诺夫和庞特里亚金研究的影响，发展并证明了Peixoto定理，这是第一个结构稳定性的全局刻画。

## 定义

设*G*为**Rn*中具有紧致闭包和光滑（*n*−1）维边界的开集。考虑空间*X*1(*G*)，由限制到*G*上的*C*1向量场组成，这些向量场横截于*G*的边界且方向向内。该空间赋予通常的*C*1度量。

向量场*F* ∈ *X*1(*G*)称为**弱结构稳定的**，如果对任意充分小的摄动*F*1，相应的流在*G*上是拓扑等价的：存在同胚*h*: *G* → *G*将*F*的有向轨迹映射为*F*1的有向轨迹。如果进一步，对任意*ε* > 0，在同胚属于依赖于*ε*的*F*的适当邻域时，可以选取*h*使之在*C*0意义上*ε*-接近恒等映射，则称*F*为（强）**结构稳定的**。安德罗诺夫和庞特里亚金最初考虑的是强性质。类似的定义也可对微分同胚给出，此时同胚*h*须为拓扑共轭。

拓扑等价以损失光滑性为代价：映射*h*一般不能是微分同胚。此外，虽然拓扑等价保持有向轨迹，但与拓扑共轭不同，它不保持时间参数。因此，拓扑等价的概念是向量场的朴素*C*1共轭的显著弱化。

## 历史与意义

系统的结构稳定性为将动力系统的定性理论应用于具体物理系统提供了合理性依据。这种定性分析的思路可追溯至亨利·庞加莱对天体力学中三体问题的研究。同时期，亚历山大·李雅普诺夫严格研究了单个系统小摄动的稳定性。在实践中，由于各种微小相互作用的存在，系统的演化律（即微分方程）永远无法精确获知。因此，了解动力学的基本特征在"模型"系统的任何小摄动下保持不变至关重要。

定性分析在1920年代由乔治·伯克霍夫进一步发展，但直到1937年安德罗诺夫和庞特里亚金引入粗糙系统（systèmes grossiers）的概念才首次形式化。该概念立即被安德罗诺夫、维特和哈伊金应用于具有振荡的物理系统分析。"结构稳定性"这一术语归功于所罗门·莱夫谢茨，他监督了该专著的英译本。

1960年代，斯蒂芬·斯梅尔及其学派在双曲动力学背景下进一步发展了结构稳定性的思想。更早的时候，马斯顿·莫尔斯和哈斯勒·惠特尼开创、勒内·托姆发展了可微映射的稳定性理论，构成了奇点理论的关键部分。斯梅尔和托姆都与发展了Peixoto定理的Maurício Peixoto有直接合作。

当斯梅尔开始发展双曲动力系统理论时，他希望结构稳定系统是"典型的"。这符合低维情况：二维流和一维微分同胚。但他很快发现了高维流形上无法通过任意小摄动变得结构稳定的向量场例子。这意味着在高维空间中，结构稳定系统不是稠密集。与之最接近的高维类比是由莫尔斯-斯梅尔系统给出的。

## 实例

### 安德罗诺夫-庞特里亚金准则（二维）

对单位圆盘*D*上横截于边界并在二维球面*S*2上的*C*1向量场，安德罗诺夫和庞特里亚金在其开创性论文中确定了结构稳定性的充要条件。根据该准则，这样的场是结构稳定的当且仅当其具有有限多个奇点（双曲平衡点）和周期轨迹（极限环），这些全部是非退化的（双曲的），且不存在鞍点之间的连接。此外，系统的非游荡集恰好是奇点和周期轨道的并集。特别地，二维的结构稳定向量场不能有同宿轨迹，后者会极大地复杂化动力学行为。

### 环面上的流

无奇点的光滑向量场在环面上的结构稳定性可用庞加莱和阿尔诺·当儒瓦发展的理论进行研究。利用庞加莱回归映射，问题归结为确定圆周上微分同胚的结构稳定性。根据当儒瓦转动数定理，圆周上保定向的*C*2微分同胚*ƒ*是结构稳定的当且仅当其转动数为有理数，*ρ*(*ƒ*) = *p*/*q*，且周期轨迹全部为非退化的：*ƒ**q*在周期点处的雅可比矩阵不等于1。

### 阿诺索夫微分同胚

德米特里·阿诺索夫发现环面上的双曲自同态（如阿诺德猫映射）是结构稳定的。他随后将这一结论推广到更广泛的系统类别，统称阿诺索夫微分同胚和阿诺索夫流。阿诺索夫流的一个著名例子是常负曲率曲面上的测地流。

* 体内稳态
* 自稳化
* 超稳化
* 稳定性理论

## 參考資料

* Andronov, Aleksandr A.; Lev S. Pontryagin. V. I. Arnold , 编. Грубые системы [Coarse systems]. Geometric Methods in the Theory of Differential Equations. Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften, 250 (Springer-Verlag, New York). 1988 [1937]. ISBN 0-387-96649-8.  含有內容需登入查看的頁面 (link)
* D. V. Anosov, Rough system, 数学百科全书, EMS Press, 2001 （英语）
# 结构[编辑]

| 结构 |
| --- |
| 哲學概念 |
| 上级分类 | 实体集合  |
| 所属实体 | 系統  |
| 话题方面 | 功能-行为-结构本体论、​形而上学  |
| 表现概念 | 整理  |

DNA的分子结构对于其功能的实现分外重要。
**结构**是指在一个系统或者材料之中，互相关联元素的排列及组织。 材料结构包括了诸如建筑物、机器在内的人造物体，以及生物、礦物和化学物质在内的天然物质。抽象的结构则包括计算机科学和音樂形式的数据结构等。结构按类别可分为等级结构（有层次地排列，由上至下，一对多）、网络结构（多对多）、晶格结构（临近的个体互相连接）等。

多巴胺的結構式
结构的概念在哲学中同样具有核心地位。从形而上学到科学哲学，"结构"被用于探讨实在的本质——事物是由其内在属性所定义，还是由其与其他事物之间的关系所定义。

## 承重结构

建筑物、飞行器、骨骼、蚁丘、水坝、桥梁和盐丘等都是承受荷载的结构实例。人造结构可分为建筑物和非建筑结构，共同构成人类社会的基础设施。荷载对物理结构的影响通过结构分析来确定，这是结构工程的任务之一。

结构构件可按维度分类：一维结构（绳索、支柱、梁、拱），二维结构（膜、板、板、壳、拱顶），三维结构（实体质量）。 大部分日常承重结构是框架类"截面受力"结构；其他类型包括"向量受力"结构（如桁架）、"面受力"结构（如壳体和折叠板）、"形受力"结构（如索膜结构）以及混合结构。

承重生物结构如骨骼、牙齿、贝壳和肌腱，其强度源于多层次的结构等级体系，底层为胶原纤维。

## 生物结构

向日葵头状花序中小花的螺旋排列，体现了所有生物共有的高度有序结构。
在生物学中，生命的重要特征之一是其高度有序的多层級结构，可以在细胞、组织、器官和生物体等多个层面上观察到。

在另一层面上，结构也体现在大分子——尤其是蛋白质和核酸——之中。这些分子的功能由其形状和组成共同決定，其结构具有多个层级：蛋白质结构的四级层次体系包括一级结构（氨基酸序列）、二级结构（α-螺旋和β-折叠）、三级结构（多肽链的折叠）和四级结构（亚基的组装）。 结构生物学致力于研究大分子的生物分子结构。

## 化学结构

化学结构既指分子几何，也指电子结构。结构可以通过多种结构式来表示。路易斯结构使用点符号表示原子的价电子；这些电子决定原子在化学反应中的作用。 原子间键合可用线条表示，每条线代表一对共享电子。在简化的键线式中，仅显示碳-碳键和官能团。

晶体中的原子具有晶体结构，其特点是由称为"晶胞"的基本单元重复排列而成。原子可被建模为布拉维晶格上的点。每种晶体都具有一个有限的空间群（共230种可能），对应的对称操作将该晶体映射到自身。

## 数学结构

在数理逻辑中，数学结构是一个标准概念：数学结构是一个由抽象实体及其之间的关系组成的集合。例如，在算术运算下的自然数构成一个结构，其中包含"整除"和"大于"等关系。在欧几里得几何中的空间点和实数构成另一个结构，其关系包含"点P1与点P2之间的距离为实数R1"。其他结构还包括广义相对论中的黎曼空间和量子力学中的希尔伯特空间。

## 音乐结构

肖邦前奏曲Op. 28 no.6第1–3小节的动机
音乐分析的一个重要部分就是识别和解释音乐作品的结构。结构可以出现在作品的局部、整部作品或多个作品之间。 音高、时值和音色等音乐元素组合成动机和乐句等小单元，这些单元进一步组成更大的结构。

与语言学术语类似，动机和乐句可组合成完整的音乐思想，如乐段。较大的形式有奏鸣曲式和对位形式，多乐章形式则有交响曲等。

## 社会结构

社会结构是一种关系模式，是各个生活情境中个体的社会组织形式。结构适用于理解社会作为一个系统是如何通过其特征性的关系模式组织起来的，这即称为群体的社会组织。 结构与能动性是关于人类行为的两种对立理论。在这一语境中，"能动性"指个体独立行动和做出自由选择的能力；"结构"指社会阶级、宗教、性别、族群、习俗等限制或影响个体机会的因素。

## 数据结构

在计算机科学中，数据结构是在计算机中组织信息以便高效利用的方式。 数据结构由两种基本类型构建而成：数组具有索引，可用于直接访问任何数据项；链表可重组、扩展或缩小，但其元素必须通过将元素以特定顺序链接起来的指针来访问。 由此可创建栈、队列、树和哈希表等多种其他数据结构。

## 软件结构

软件架构是框架内各可能方案之间的具体选择。软件的结构即其划分成相互关联的组件的方式。一个关键的结构问题是最大限度地减少这些组件之间的依赖关系，这使得修改一个组件时无需修改其他组件。 结构元素反映应用的需求：例如，若系统要求高容错性，则需要冗余结构，以便在一个组件失效时有备份。

## 哲学中的结构

结构的概念在哲学史上具有悠久而重要的地位。在科学哲学中，**科学结构主义**（structuralism），也称**结构实在论**（structural realism），主张实在的所有方面都最好从实体及其关系的经验科学构造来理解，而非从具体实体本身来理解。

### 认知结构实在论

'*认知结构实在论*（Epistemic structural realism, ESR）由彭加莱（1902）、伯特兰·罗素（1927）和鲁道夫·卡尔纳普（1928）各自独立提出，1989年由约翰·沃勒尔重新发掘。该理论认为，科学理论更替过程中存在结构的保留——例如菲涅耳方程和麦克斯韦方程组都将光描述为振动，尽管两者对其媒介的解释不同。这种结构的保留既避免了"悲观元归纳"，也使得科学的成功不再显得不可思议。

1928年，马克斯·纽曼对罗素在《物质分析》（1927）中提出的结构主义观点提出了著名的"纽曼问题"：任何事物集合都可以组织成具有任意抽象结构的形态，因此认知结构实在论对知识的主张可能沦为空洞的真理。

### 本体结构实在论

**本体结构实在论**（Ontic structural realism, OSR）进一步主张"结构即一切"——实在没有隐藏在可观察结构之下的"本质"。这一观点受到现代物理学特别是量子场论的强烈支持，后者削弱了关于可识别对象具有内在属性的直觉概念。赫尔曼·外尔（1931）、恩斯特·卡西尔（1936）和阿瑟·爱丁顿（1939）等早期量子物理学家持有这一立场。OSR被称为"现代物理学最流行的本体论框架"。

马克斯·泰格马克的数学宇宙假说更进一步，提出如果我们的宇宙只是一种特定结构，那么它并不比其他任何结构更加真实。

在形而上学中，关于结构的讨论涉及一个根本问题：事物的同一性是由其内在属性决定，还是由其与外部事物的关系决定。这一"内在属性 vs 关系"的争论贯穿了从亚里士多德的范畴论到现代分析哲学的整个哲学史。

## 逻辑结构

{{Main|抽象结构]]
作为哲学的一个分支，逻辑学关注区分好的论证与坏的论证。其核心关切是论证的结构。 一个论证由一个或多个前提和一个从中推论出的结论组成。推理步骤可以形式化表达，其结构可以被分析。两种基本的推理类型是演绎和归纳。在有效的演绎中，结论必然从前提出发，不论前提是否为真；无效的演绎则包含推理错误。归纳论证主张如果前提为真，则结论很可能成立。

* 抽象结构
* 数学结构
* 结构地质学
* 结构稳定性
* 科学结构主义
# 去穩定化[编辑]

失去穩定性可以适用于各种各样的背景，如企图破坏政治、军事或经济实力。在心理学中指洗腦和虐待去迷惑受害者。

在職場霸凌中、施加于受害人上的可以包括：

* 不承认受害者努力工作的价值
* 分配受害者毫无意义的任务
* 无协商下移除受害者的責任範圍
* 不停提醒过去的失误
* 预定失败
* 没有告诉受害者的情况下改变職位
* 持續企圖使受害者情绪低落

* 認知失真
* 非人化
* 士氣化
* 詆毀戰術
* 分而治之
* 經濟恐怖主義
* 煤气灯效应
* 內疚游走 (Guilt trip)
* 隔离(Isolation to facilitate abuse)
* 心理混亂
* 心靈遊戲
* 被動侵略行為
* 個人界限
* 在另一人面前玩受害者
* 虐待關係的權力和控制
* 精神虐待
* 沉默治療
* 社會破壞
* 緊張 (戰略)
* 顛覆

## 相关书籍

* von Beyme, Klaus. Parliamentary Democracy: Democratization, Destabilization, Reconsolidation 1789-1999. Advances in Political Science. Springer. 2000. ISBN 978-0-230-51439-3. OCLC 681925162.
* Dzimba, John. South Africa's Destabilization of Zimbabwe, 1980-89. Palgrave Macmillan. 1998. ISBN 978-0-230-37214-6. OCLC 759110485. doi:10.1057/9780230372146.
* Johnson, Phyllis; Martin, David Lozell. Apartheid Terrorism: The Destabilization Report. Changing Southern Africa. Indiana University Press. 1989. ISBN 978-0-85255-340-4. OCLC 750898238.
* Murillo, Mario A.; Avirama, Jesús Rey. Colombia and the United States: War, Unrest, and Destabilization. Open Media book. New York: Seven Stories Press. 2004. ISBN 978-1-58322-606-3. OCLC 54806694.
* Sen, Mohit. Challenge of Destabilisation. Madras: News Today. 1987. OCLC 551397347.
* Siṅgha, Darabāra (编). Destabilisation and Subversion: New Challenges. New Delhi: Patriot Publishers. 1987. ISBN 978-81-7050-058-2. OCLC 18558315.
# 自由度 (工程学)[编辑]

在結構力學上的**自由度**（Degrees of freedom），或稱**動不定度**（Degrees of kinematic indeterminacy），意指分析結構系統時，有效的結構節點上的未知節點變位數。其中稱之為「有效」是因為結構構件上的任一點，都應有機會具有自由度，一般只選擇其中對分析整體結構有用的節點變位來討論，而稱為「未知」則因為為求解容易，通常儘可能減少自由度的數量，因此扣除已知的變位。

## 自由度的分類

自由度大致有兩種型式：

1. 旋轉的自由度。
2. 移動的自由度。

在平面中，只有三個自由度，一者為面旋轉，二者為前後及左右兩個移動。

在立體中，有六個自由度，三個為前後、上下及左右三個移動和前後、上下及左右三面旋轉。简单来说就是沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴的转动
把构建相对于参考系具有独立运动参数的数目称为构件的自由度

## 自由度的運用

自由度作為結構力學中的重要概念，是描述一個結構基本情況的基本參數。在結構分析中，將自由度作為主要未知數，基本求解方法有兩種：利用變形諧合條件求解的方法，稱為力法，此法的應用範圍是未知的自由度較少的情況。利用力平衡條件求解的方法，稱為位移法，此法應用較為廣泛，尤其在求解高階超靜定結構的情況下較力法容易，適合利用線性代數(矩陣)的方式配合程式撰寫來求得欲知的自由度。

## 相關領域

* 建築結構系統
* 材料力學
* 結構力學
* 力學
* 物理學
# 靜力平衡[编辑]

不穩定平衡（unstable equilibrium）
穩定平衡（stable equilibrium）
中性平衡（neutral equilibrium）
一個物體或系統，若受到多力作用，若這些力的合力為零，對任一點之合力矩也為零，該物體或系統速度亦為零，則該物體或系統即稱為**靜力平衡**或**靜態平衡**（Static equilibrium）。換句話說，若一物體處於靜力平衡，則物體靜止不動。

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_0
 WIKINIUM\_MATH\_PH\_2

## 例子

### 二力平衡

若兩力互相平行且方向不同也作用於同一直線上時，若该两力的大小相等，二力會達到靜力平衡。

### 三力平衡

若三共面且不平行的力延長線交於一點，且可構成一封閉三角形，則三力達靜力平衡。

* 力學
* 牛頓運動定律
* 靜力學
* 三力平衡

## 參考文獻

* 《圖解物理辭典》天下遠見出版 ISBN 986-417-550-5
# 平衡力

平衡力
力学裡的**平衡力**是使物體達到力学平衡的力。依照牛頓第二運動定律，一物體總受力的向量和為零時，其加速度也為零：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_0
因此，平衡力的大小等於作用在物體上其他力合力的大小，方向則與其相反。

## 例子

平衡力的例子
假設有兩個力，以向量表示，分別是A和B，在推一物體，另外不知名的平衡力C，讓此物體在固定的位置。A力指向西方，其大小為10N，標示為向量<-10, 0>N。B力指向南方，大小為8N，標示為向量<0, -8>N。因為這些力是向量，可以用平行四邊形規則（或向量和）相加。相加的結果是A + B = <-10, 0>N + <0, -8>N = <-10, -8>N，是合力的向量表示法。依勾股定理，此力的大小是[(-10)2 + (-8)2]1/2 ≈ 12.8 N，也是平衡力的大小。合力的角度可以用三角学求得，是北往西約51度。因為平衡力的角度和合力相反，也可以將合力乘-1得到平衡力，合力是<-10, -8>N ，則平衡力C是<10, 8>N。

## 參考資料

* Equilibrium
# 熱力學平衡[编辑]

| 熱力學平衡 |
| --- |
| 平衡类型 |
| 上级分类 | 非平衡定态、​平衡点  |
| 研究学科 | 热力学  |
| 拥有特性 | 能量通量、​热力学稳定性  |

**热力学平衡**，简称**热平衡**，指一个热力学系统在没有外界影响的条件下，系统各部分的宏观属性（如物质的量、能量、体积等）在长时间内不发生任何变化的状态。

**熱平衡**是熱力學中的一個公理性概念，也是基本實驗定律，其重要意義在於它是科學定義溫度概念的基礎，是用溫度計測量溫度的依據。

在熱力學中，溫度、內能、熵是三個基本的狀態函數：

1. 內能是由熱力學第一定律確定的；
2. 熵是由熱力學第二定律確定的；
3. 溫度是由**熱平衡定律**確定的。

所以熱平衡定律如第一、第二定律一樣也是熱力學中的基本實驗定律，其重要性不亞於熱力學第一、第二定律，但由於人們是在充分認識了熱力學第一、第二定律之後才看出此定律的重要性，故英國著名物理學家拉爾夫·福勒稱它為熱力學第零定律。

* 热力学
	+ 热力学第零定律
	+ 热力学第二定律
	+ 热力学第三定律
# 吉布斯相律[编辑]

約西亞·吉布斯
**吉布斯相律**是由约西亚·吉布斯于19世纪70年代提出的一个公式，說明了在特定相態下，系統的自由度跟其他變量的關係。它是相图的基本原理。

吉布斯相律的表达式为：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_0
式中， WIKINIUM\_MATH\_PH\_2 （或作 WIKINIUM\_MATH\_PH\_4 ，Φ），表示系统的自由度，

* C ：系統的独立組元數（number of independent component）
* P ：相態數目
* n ：外界因素，多數取n=2，代表壓力和溫度；對於熔點極高的固體，蒸汽壓的影響非常小，可取n=1。

## 例子

### 单组分系统

以水為例子，只有一種化合物，C=1。

在三相點，P=3。F=1-P+2=0，沒有自由度，所以溫度和壓力都固定，無法藉由改變溫度或壓力決定三相點。

當兩種態處於平衡，P=2，F=1-P+2=1，有一個自由度，而在指定一壓力，便恰好有一個熔點或沸點，符合吉布斯相律的描述。

在三相圖的固液氣單相區，P=1，F=1-P+2=2，有兩個自由度，因此需要同時指定一壓力及溫度才可決定物質的狀態。

### 二组分混合物系统

## 参考资料
# 化学稳定性[编辑]

**化學穩定性**是指化學系統的熱力學穩定性，特別會用在化合物或聚合物上。

系統處於最低能级，或與其環境化學平衡時，此時的系統即有熱力學穩定性。此穩定性可以是動態平衡，個別的原子或分子會進行化學變化，但其特殊形式的總數守恒。只要系統沒有改變，此化學系統的熱力學平衡可以一直持續。化學系統的改變包括有相的變化，也包括化學反應。

比較狀態A和狀態B，若從狀態A變到狀態B的吉布斯自由能為正，表示狀態A比較具有熱力學穩定性。

## 和反應性的關係

熱力學穩定性是針對特定系統。而化學物質的反應性是指此物質在各化學系統中的反應方式，以及在特定系統中的反應速度。

化學物質或狀態若在最低能量狀態下，可以一直維持其狀態，如果化學物質在準穩態（Metastability）下，也就是在擾動不大的情形下可以穩定的狀態，也可以維持其狀態。若物質（或狀態）的變化相對緩慢（因為不是在熱力學平衡狀態），則可以稱為kinetically persistent。準穩態和kinetically persistent在化學上都不算是真正的穩定。因此，在化學上，化學穩定和非反應性並不是同義詞，兩個分別是熱力學和動力學的概念。

## 在日常應用的化學穩定性

日常用語中，一化學物質若在一般環境及正常使用下沒有明顯的反應性，且在預期可使用的期間內，可以維持其可用的特性。化學物質就是穩定的。特別在有空氣、濕氣或是熱的條件，以及預期的使用條件下，仍維持其可用的特性。這也是材料科學中對穩定的定義。

在上述定義下，若某材料在預期使用條件或正常環件下會腐蝕、分解、聚合、燃燒或爆炸，則該材料就是不穩定的。

## 參考資料
# 热稳定性[编辑]

**热稳定性**是指物质在相對較高的温度下阻止其化學或物理結構被破壞或出現變化的能力。如果一個物質熱穩定性好，它遇到高溫時就不容易出現分解反应或與其他物質聚合。這些熱穩定性好的物質被視為耐热材料，他們是阻燃剂的原料。热稳定性也是一些蛋白质的特性。热稳定性好的蛋白質在高溫環境下其蛋白质结构也能保持穩定。
# 質量作用定律

**質量作用定律**（英語：Law of mass action）是化学领域的概念。定律包含两个方向：

1. 平衡方向，关于平衡時的反應混合物的組成。
2. 動力學方向，关于基元反應的速率式。

兩種方向都源自於G.W.Guldberg與P.Waage (1864-1879)的研究，他們的研究是關於利用<動力學資料>和他們所提出的速率式來導出平衡常數。与此同时他们也得以基本確認化學平衡是一種動態的平衡，在這种进行的、变化的平衡中，正向和逆向的反應速率是相等的。

## 表述

对于一个简单的基元反应： WIKINIUM\_MATH\_PH\_0 ，记化学反应速率为 WIKINIUM\_MATH\_PH\_2 ，则有： WIKINIUM\_MATH\_PH\_4 。其中[X]表示反应物X的浓度，k表示反应的速率常数。

作為對動力學的表述:一個基元反應的速率，是参与反应的分子的浓度的乘积的比例。 在近代化學中，這是用統計力學推導出來的。

而作為對平衡的陳述，這個定律給出了平衡常數的關係式，平衡常數是可以描述化學平衡的一個量。在近代化學中，這是由平衡熱力學推導出來的。

## 历史

挪威化学家古德贝格（G.W.Guldberg）和瓦格（P.Waage）根据化学反应的速率与参加反应的活性质量（就是指分压强或浓度或摩尔分数）成正比的关系于1867年提出：化学反应速率与反应物的有效质量成正比。这就是初期的质量作用定律。其中有效质量的概念实质上只与浓度相关。近代实验证明，质量作用定律只适用于基元反应(只經過一個暫態(transtion state)的反應)，因此该定律后期被更严格完备地表述为：基元反应的反应速率与各反应物的浓度的幂的乘积成正比，其中各反应物的浓度的幂的指数即为基元反应方程式中该反应物化学计量数的绝对值。

## 意义

理想气体混合物在恒温恒压下进行化学反应达到平衡状态时，参加反应的每一种气体的分压强或浓度与系统的压强和温度间应满足此定律。质量作用定律不仅适用于气体，也适用于稀溶液。如果除了气体和稀溶液以外，还有纯固体参加反应，则因纯相的化学势只依赖于温度和压强，故在前二式的左端并不包含有关纯相的因子，仍然只需写出气体（或溶质）的分压强或浓度的乘积即可，不需要考虑固体反应物的影响。事实上，固体的存在只影响平衡常数对温度和压强的依赖关系。 根据质量作用定律，可以确定化学反应中各反应物和生成物的活性质量之间的联系。它在化学平衡的研究中具有重要的意义。

* 化学平衡
* 勒夏特列原理

## 引用和注释
# 可逆反應[编辑]

**可逆反應**（英語：reversible reaction）通常是指在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应，例如：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_0
生成物变为反應物的速率小到可以忽略的反应则称做不可逆反應

事實上，絕大多數的反應都是可逆反應，只不過其可逆程度較小，一般被認為是不可逆反應。

可逆反應必須要處於一個封閉系統之內，否則當生成物是氣體，則有可能會令生成物進入大氣，令逆向反應不能發生，最後變成不可逆反應。

當**正向反應**（正反应，向右的反应）的速率與**逆向反應**（逆反应）的速率相等時，可逆反應達到化學平衡(動態平衡)。

弱电解质的电离平衡，强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水解平衡，还有大多数的有机反应都是可逆反应。

## 特点

1. 正负两个反应具有即对立又统一的关系，即正反应与逆反应是两个方向完全相反的不同的化学反应。但它们又同时存在，不可分离。
2. 正反应与逆反应发生的条件相同，**在不同条件下能向两个方向进行的反应不能称之为可逆反应**。
3. 可逆反应不能进行到底，反应物总有剩余。

## 反應

### 物理變化

* A為一種元素或化合物
* (l)為液體狀態
* (g)為氣體狀態

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_2
### 化學變化

* AB,CD,AC,BD為化合物
* a,b,c,d為平衡係數

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_4

* 化學平衡
* 不可逆反應
# 辐射平衡

**辐射平衡**是离开物体的总热辐射等于进入它的总热辐射的条件。它是热力学平衡的几个要求之一，但它可以在没有热力学平衡的情况下发生。辐射平衡有多种类型，它本身是一种动态平衡。

## 定义

平衡，一般来说，是一种相反的力量平衡的状态，因此系统不会随时间变化。辐射平衡是热平衡的特殊情况，因为热交换是通过辐射传热完成的。有以下几种类型的辐射平衡。

### 普雷沃斯特的定义

皮埃尔·普雷沃斯特在 1791 年做出了一项重要的早期贡献。 普雷沃斯特认为现在所谓的光子气体或电磁辐射是一种他称之为“自由热”的流体。普雷沃斯特提出，自由辐射热是一种非常稀有的流体，其射线就像光线一样，可以相互穿过，而不会对它们的通过造成可察觉的干扰。普雷沃斯特的交换理论指出，每个物体都向其他物体辐射并接收来自其他物体的辐射。无论是否存在其他物体，都会发射来自每个物体的辐射。

普雷沃斯特在 1791 年提供了以下定义：

> 自由热的*绝对平衡*是这种流体在空间的一部分中的状态，它接收的热量与释放的热量一样多。
>
>

> 自由热的*相对平衡*是这种流体在空间的两个部分中的状态，它们彼此接收等量的热量，并且处于绝对平衡状态，或者经历完全相同的变化。
>
>

普雷沃斯特接着写道：“空间的几个部分在相同温度下的热量，并且彼此相邻，同时处于两种平衡状态。”

### 逐点辐射平衡

继普朗克 (1914) 之后， 辐射场通常用特定的辐射强度来描述，它是空间区域中每个几何点在某一时刻的函数。 这与普雷沃斯特的定义模式略有不同，后者是针对空间区域的。它在概念上也与普雷沃斯特的定义略有不同：普雷沃斯特考虑束缚热和自由热，而今天我们考虑分子动能和其他动态能量中的热，即物质中的热和热光子气体。古迪和杨 (1989) 给出了详细的定义。 他们想到了物质中热辐射和热量之间的相互转换。从他们得出的特定辐射强度 WIKINIUM\_MATH\_PH\_0 ，空间区域中每个点的辐射单色矢量通量密度，等于该点的时间平均单色坡印廷矢量（Mihalas 1978 第 9-11 页）。他们将辐射中物质的单色体积比热增益率定义为单色通量密度矢量散度的负值；它是点位置的标量函数：

 WIKINIUM\_MATH\_PH\_2 .
他们通过以下方式定义**（逐点）单色辐射平衡**

在该区域处于辐射平衡的每个点都有 WIKINIUM\_MATH\_PH\_4
他们通过以下方式定义**（逐点）辐射平衡**

在处于辐射平衡的区域的每个点上都有 WIKINIUM\_MATH\_PH\_6
这意味着，在处于（逐点）辐射平衡的空间区域的每个点上，对于所有辐射频率，热辐射和物质中的能量含量之间的能量相互转换的总和为零（零）。逐点辐射平衡与 Prevost 的绝对辐射平衡密切相关。

Mihalas 和 Weibel-Mihalas (1984) 强调该定义适用于物质不移动的静态介质。他们还考虑移动媒体。

#### 近似逐点辐射平衡

史瓦西在 1906 年考虑了一个系统，其中对流和辐射都运行，但辐射比对流更有效，以至于对流可以作为近似值被忽略，而辐射可以被认为是主要的。这适用于温度非常高的情况，例如在恒星中，而不是在行星的大气层中。

钱德拉塞卡在《辐射传输》一书(1950, page 290) 中写了一个恒星大气模型，其中写到“除了辐射之外，没有任何机制可以在大气中传输热量……[并且] 周围没有热源”。这与史瓦西在 1906 年的近似概念几乎没有什么不同，但表述得更准确。

### 辐射交换平衡

普朗克（1914） 指出热力学平衡条件，其中“任意两个物体或物体中的元素通过辐射随机交换等量的热量”。

术语**辐射交换平衡**也可用于指代空间的两个特定区域，它们通过发射和吸收交换等量的辐射（即使稳态不是热力学平衡之一，而是其中一些子过程包括物质或能量的净传输，包括辐射）。辐射交换平衡与普雷沃斯特的相对辐射平衡非常接近。

#### 近似辐射交换平衡

大致上，辐射交换平衡的一个例子是在天空晴朗时，陆地和海洋表面与最低大气之间的非窗口波长热辐射的交换。作为第一个近似值 ，在非窗口波数中，地表和大气之间的净交换为零，而在窗口波数中，只是从陆海表面直接辐射到太空。类似的情况发生在对流层低层湍流混合边界层的相邻层之间，用所谓的“冷却到空间近似”表示，这一现象最早由 Rodgers 和 Walshaw（1966 年）指出。

## 在天文学和行星科学

### 全球辐射平衡

可以为不提供自身能量的整个被动天体系统（例如行星）定义全球辐射平衡。

廖国男 (2002, page 459) 和其他作者使用术语**全球辐射平衡**来指代地球与地外空间之间的全球辐射交换平衡；这些作者的意思是，在理论上，地球表面及其大气层吸收的入射太阳辐射将等于地球表面及其大气层的出射长波辐射。普雷沃斯特会说地球表面及其大气作为一个整体处于绝对辐射平衡。一些文本，例如 Satoh (2004)， 在指代全球交换辐射平衡时仅指“辐射平衡”。

### 行星平衡温度

通常可以计算出理论上可以为任何行星设想的各种全球温度。这些温度包括*行星平衡温度*、*等效黑体温度*或行星的*有效辐射发射温度*。 这与测量的全球平均地表气温有关（但不完全相同）， 还包括大气的存在。

在地球内部（例如，来自化学或核源）的能量供应小到可以忽略不计的情况下，计算辐射平衡温度；这个假设对地球来说是合理的，但是对于计算木星的温度来说是失败的，因为木星的内部能源大于入射的太阳辐射， ，因此实际温度高于理论辐射平衡。

### 恒星平衡

恒星从核源提供自己的能量，因此温度平衡不能仅根据入射能量来定义。

Cox 和 Giuli (1968/1984) 定义了一颗恒星的“辐射平衡”，作为一个整体，并不仅仅关注它的大气层，当能量从核反应的热传递率加上粘度到微观恒星物质粒子的运动正好通过电磁辐射从恒星到太空的能量转移来平衡。请注意，这种辐射平衡与以前的用法略有不同。他们指出，向太空辐射能量的恒星不可能处于温度分布的稳定状态，除非有能量供应，在这种情况下，是来自恒星内部核反应的能量，以支持向太空的辐射。同样，用于上述逐点辐射平衡定义的条件不能在整个正在辐射的恒星中保持：在内部，恒星处于温度分布的稳定状态，而不是内部热力学平衡。 Cox 和 Giuli 的定义允许他们同时说恒星处于温度分布的稳定状态并且处于“辐射平衡”；他们假设所有到太空的辐射能量都来自恒星内部。

## 辐射平衡机制

当一个区域中有足够的物质使分子碰撞比光子的产生或湮灭更频繁地发生时，对于辐射来说，就是局部热力学平衡。在这种情况下，基尔霍夫的辐射吸收率和发射率相等定律成立。

处于辐射交换平衡状态的两个物体，各自处于各自的局部热力学平衡状态，温度相同，它们的辐射交换符合斯托克斯-亥姆霍兹互易原理。

## 参考资料
# 穩態 (電子學)[编辑]

電子學中的**穩態**是指電路的一種平衡狀態，其中暫態的影響已可以省略。

在電路中，如何決定穩態是很重要的主題，因為許多電子系統的重要規格都是以穩態下的特性有關。週期性的穩態解是小信號建模的先決條件。因此穩態分析就是設計過程中不可少的一部份。

## 計算方式

穩態計算可以分為時域演算法（時域靈敏度及打靶法）及頻域演算法（諧波平衡）。若是用弦波信號驅動的系統（例如混音器、功率放大器），一般會使用後者。

### 時域法

時域方法可以分為單步法（時域靈敏度）及迭代法（打靶法）。單步法需要輸出的微分量來判斷穩態，不過有些應用下無法得到輸出的微分量，就會使用迭代法。

## 相關條目

* 频率响应
* 諧波平衡
* 打靶法
* 暫態響應

## 延伸閱讀

* Jan Ogrodsky - Circuit Simulation and Algorithms. CRC Press
# 能量稳态

**能量稳态**（英文：Energy homeostasis）或**能量平衡的稳态控制**，在生物学中，是一个生物过程，涉及食物摄入（能量流入）和能量消耗（能量流出）的协调稳态调节。人脑，尤其是下丘脑会通过整合许多传递能量平衡信息的生化信号，在调节能量稳态和产生饥饿感方面发挥着核心作用。50%的葡萄糖代谢能量立即转化为热量。

能量稳态是生物能量学的一个重要方面。

## 定义

在美国，生物能量用大写C（即千卡）的能量单位卡路里表示。它等于将1公斤水的温度升高1°C所需的能量（约4.18kJ）。

通过生物合成反应的能量平衡可以用以下等式测量：

*能量摄入（来自食物和液体）= 能量消耗（通过做功和产生的热量）+ 储存能量的变化（身体脂肪和糖原储存）*
热力学第一定律指出，能量既不能被创造也不能被摧毁。但是能量可以从一种形式的能量转换为另一种形式的能量。因此，当摄入一卡路里的食物能量时，体内会出现三种特殊效果之一：其中一部分卡路里可能以体脂、甘油三酯或糖原的形式储存起来、一部分卡路里转移到细胞中并以三磷酸腺苷（ATP，即一种辅因子）或相关化合物的形式转化为化学能、或者有可能以热量的形式消散。

## 能量

### 摄入

能量摄入量是通过从食物和液体中摄入的卡路里量来衡量的。能量摄入受饥饿（主要受下丘脑调节）和选择（由负责刺激控制（即操作性条件反射和经典条件反射）和对饮食行为有执行功能的大脑结构集决定）的调节。饥饿部分受下丘脑中某些肽激素和神经肽（例如胰岛素、瘦素、饥饿素和神经肽Y等）的作用调节。

### 消耗

能量消耗主要是内部产生的热量和外部工作的总和。产生的内部热量主要是基础代谢率（BMR）和食物诱导产热（SDA或TEF或DIT）的总和。而外部工作可以通过测量身体活动水平（PAL）来估算。

### 失衡

设定点理论于1953年首次推出，假设每个身体都有一个预先设定的体重，并具有调节机制来补偿。这一理论很快被采用并用于解释在开发有效和持续的减肥程序方面的失败。于2019年对人类多种体重变化干预措施（包括节食、锻炼和暴饮暴食）进行的系统评价发现，所有这些程序都存在系统性“能量错误”，即卡路里的无补偿损失或增加。这表明身体不能精确地补偿能量和卡路里摄入的误差，这与设定点理论的假设相反，并可能解释体重减轻和体重增加（如肥胖）。这项审查是针对短期研究进行的，因此从长远来看，不能排除设定点理论的可能，因为目前缺乏这个时间框架的证据。

### 正平衡

正平衡是能量摄入高于外部工作和其他身体能量消耗的结果。

主要可预防的原因是：

* 暴饮暴食，导致能量摄入增加。
* 坐式生活型态，通过外部工作减少能量消耗。

正平衡导致能量以脂肪或肌肉的形式储存，这会导致体重增加。随着时间的推移，可能会出现超重和肥胖，从而导致并发症。

### 负平衡

负平衡是能量摄入少于外部工作和其他身体能量消耗的结果。

主要原因是：

* 食欲不振
* 神经性厌食症
* 胃肠道疾病等医学状况
* 禁食或缺乏食物等某些情况而导致的饮食不足
* 甲状腺功能亢进症。

### 需求

正常的能量需求以及正常的能量摄入主要取决于年龄、性别和体力活动水平（PAL）。联合国粮食及农业组织（FAO）编制了一份关于人类能源需求的详细报告。一种较旧但常用且相当准确的方法是哈里斯-本尼迪克特方程。

然而，目前正在进行的研究表明，将卡路里限制在低于正常值是否具有有益效果，即使它们在非灵长类动物中显示出积极的迹象，但仍然不确定卡路里限制是否对人类和其他灵长类动物的寿命有影响。卡路里限制可以被视为在较低的摄入量和消耗量下达到能量平衡。从这个意义上说，通常不是能量不平衡，除了最初的不平衡，即减少的消耗尚未与减少的摄入量相匹配。

## 社会

关于能量平衡信息一直存在争议，这些信息淡化了食品工业团体所提倡的能量摄入。

* 动态能量收支
* 地球能量收支

* Diagram of regulation of fat stores and hunger [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Daily energy requirement calculator
# 血糖调控[编辑]

| 血糖调节 |
| --- |
| 上级分类 | 生物过程的调控  |

**血糖调控**（英語：blood sugar regulation）是指人体将血糖（即溶解于血浆中的葡萄糖）维持在狭窄浓度范围内的生理过程。这种精密的调控被称为“葡萄糖稳态”（英語：glucose homeostasis），是维持机体正常功能的关键机制之一。葡萄糖是人体最重要的能量来源，大脑尤其依赖葡萄糖作为燃料，因此血糖浓度无论过高或过低都可能对健康产生严重影响。

血糖调控主要依赖胰腺分泌的两种激素：胰岛素（降低血糖）和胰高血糖素（升高血糖）。近年来，随着对其他糖调控激素（如胰淀素、胰高血糖素样肽-1、葡萄糖依赖性促胰岛素多肽等）的深入认识，人们对血糖调控机制的理解已大大拓展。血糖调控失调可导致严重的代谢疾病，其中最常见的是糖尿病——1型糖尿病源于胰岛素分泌不足或缺乏，2型糖尿病则主要源于组织对胰岛素的反应性下降（胰岛素抵抗）。

## 调节机制

血糖水平的调节依赖负反馈机制，以维持机体的平衡。血液中的葡萄糖水平由全身多种组织共同监测，其中胰岛细胞的作用最为明确且最为重要。

### 胰高血糖素

当血糖水平降至危险的低值时——例如在剧烈运动后或长时间未进食的情况下——胰岛中的α细胞会释放胰高血糖素。这种肽类激素经血液循环到达肝脏，与肝细胞表面的胰高血糖素受体结合，促使肝细胞将储存于细胞内的糖原分解为葡萄糖，这一过程称为“糖原分解”（英語：glycogenolysis）。肝细胞随后将葡萄糖释放入血液，从而使血糖水平回升。低血糖症是指血糖浓度过低的病理状态，通常可通过口服葡萄糖或含碳水化合物的食物进行自我诊断和自我治疗；在较为严重的情况下，则需要通过注射或输注胰高血糖素来纠正。

### 胰岛素

当血糖水平升高时——无论是来自糖原转化还是来自膳食消化——胰岛中的β细胞会释放胰岛素。胰岛素促使肝脏将更多的葡萄糖转化为糖原储存起来，这一过程称为“糖原生成”（英語：glycogenesis）；同时，胰岛素促使约三分之二的体细胞（主要是肌肉和脂肪组织细胞）通过葡萄糖转运蛋白4型（GLUT4）从血液中摄取葡萄糖，从而降低血糖。当胰岛素与细胞表面的受体结合时，含有GLUT4转运蛋白的囊泡会移向细胞膜并通过胞吞过程融合，从而促进葡萄糖以易化扩散的方式进入细胞。葡萄糖一旦进入细胞，便立即被磷酸化为葡萄糖-6-磷酸，以维持浓度梯度，保证葡萄糖继续进入细胞。颗粒对接是人体胰岛素分泌中一个重要的葡萄糖依赖性步骤，该步骤在2型糖尿病患者中不能正常工作。

此外，胰岛中的δ细胞分泌生长抑素，局部抑制α细胞释放胰高血糖素以及β细胞释放胰岛素，从而在血糖调控中发挥精细的调节作用。除胰岛素和胰高血糖素外，还有多种其他因素可导致血糖升高，包括“应激”激素如肾上腺素、多种类固醇激素、感染、创伤以及膳食摄入。

## 参与调控的激素

以下激素以不同方式影响血糖浓度。

| 激素
 | 来源组织
 | 代谢效应
 | 对血糖的影响
 |
| --- | --- | --- | --- |
| **胰岛素** | 胰岛β细胞
 | （1）促进葡萄糖进入细胞；（2）促进葡萄糖以糖原形式储存，或转化为脂肪酸；（3）促进脂肪酸和蛋白质的合成；（4）抑制蛋白质分解为氨基酸，抑制甘油三酯（来自脂肪组织）分解为游离脂肪酸。
 | 降低
 |
| **胰淀素** | 胰岛β细胞
 | （1）抑制餐后胰高血糖素分泌；（2）减缓胃排空；（3）减少食物摄入。
 | 降低
 |
| **胰高血糖素样肽-1（GLP-1）** | 肠道L细胞
 | （1）增强葡萄糖依赖性胰岛素分泌；（2）抑制餐后胰高血糖素分泌；（3）减缓胃排空；（4）减少食物摄入。（仅在食物存在于肠道时发挥作用）
 | 降低
 |
| **葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）** | 肠道K细胞
 | （1）诱导胰岛素分泌；（2）抑制胰岛β细胞凋亡并促进其增殖；（3）刺激胰高血糖素分泌和脂肪蓄积。
 | 降低
 |
| **胰高血糖素** | 胰岛α细胞
 | （1）促进糖原释放葡萄糖（糖原分解）；（2）促进由氨基酸或脂肪合成葡萄糖（糖异生）。
 | 升高
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| **生长抑素** | 胰岛δ细胞
 | （1）抑制α细胞释放胰高血糖素（局部作用）；（2）抑制胰岛素、垂体促激素、胃泌素和促胰液素的释放；（3）通过阻止其他激素的释放来减少胃酸分泌，从而减缓消化过程。
 | 降低
 |
| **肾上腺素** | 肾上腺髓质
 | （1）促进糖原释放葡萄糖；（2）促进脂肪组织释放脂肪酸。
 | 升高
 |
| **皮质醇** | 肾上腺皮质
 | （1）促进糖异生；（2）拮抗胰岛素。
 | 升高
 |
| **促肾上腺皮质激素（ACTH）** | 垂体前叶
 | （1）促进皮质醇释放；（2）促进脂肪组织释放脂肪酸。
 | 升高
 |
| **生长激素** | 垂体前叶
 | 拮抗胰岛素。
 | 升高
 |
| **甲状腺素** | 甲状腺
 | （1）促进糖原释放葡萄糖；（2）促进肠道对糖类的吸收。
 | 升高
 |

## 临床意义

血糖调控的紊乱可导致多种病理状态。低血糖症（英語：hypoglycemia）指血糖浓度过低，常见于糖尿病患者使用过量胰岛素或降糖药后，也可见于长时间饥饿或剧烈运动之后。轻度低血糖可通过摄入葡萄糖或含碳水化合物的食物自行纠正；严重低血糖则需要注射胰高血糖素或静脉输注葡萄糖。

高血糖症（英語：hyperglycemia）指血糖浓度持续过高，最常见于糖尿病。1型糖尿病是由于自身免疫破坏胰岛β细胞导致胰岛素分泌绝对不足所致；2型糖尿病则主要源于组织对胰岛素反应性下降（胰岛素抵抗），常伴有胰岛素分泌的相对不足。两种类型的糖尿病若未得到妥善治疗，均可导致过多的葡萄糖滞留于血液中，并引发大致相同的并发症，包括心血管疾病、肾脏病变、视网膜病变和神经病变等。此外，即使在非糖尿病个体中，应激状态（如严重感染、创伤或手术）下释放的肾上腺素和皮质醇等激素也可能导致暂时性的高血糖。

## 无脊椎动物的糖类调控

昆虫拥有两种类型的“血糖”：单糖葡萄糖和二糖海藻糖，后者是昆虫飞行时使用的主要碳水化合物燃料。昆虫血淋巴中海藻糖和葡萄糖的浓度受到多种酶和激素的精密调控，包括海藻糖酶、胰岛素样肽（ILPs和DILPs）、脂动激素（AKH）、白细胞激肽（LK）、章鱼胺等介导物质，通过内分泌和代谢反馈机制维持碳水化合物稳态。这一调控体系在功能上类似于脊椎动物的血糖调控，尽管所涉及的分子和激素种类有所不同。

* 血糖
* 葡萄糖
* 胰岛素
* 胰高血糖素
* 糖尿病
* 胰岛素抵抗
* 低血糖
* 稳态
* 内分泌系统