Sus novedosas ideas han visto la luz en libros como Estudios termodinámicos de fenómenos irreversibles, Tratado de termodinámica química, Termodinámica de no-equilibrios, Estructura, disipación y vida, y Estructura, estabilidad y fluctuaciones, en los que expone su pensamiento sobre la necesidad de ampliar la termodinámica clásica al estudio de los procesos irreversibles, únicos que se dan en el mundo real. Así, disciplinas como la biología, la ecología o la sociología podrían utilizar los principios y razonamientos de orden termodinámico en el estudio de problemas tan diversos como el origen de la vida en la Tierra, la formulación de una política mundial de recursos o la prevención de los atascos de la circulación rodada.
La Real Academie de Ciencias de Suecia le otorgó el premio Nobel de Química en 1977, por su "gran contribución a la acertada extensión de la teoría termodinámica a sistemas alejados del equilibrio, que sólo pueden existir en conjunción con su entorno", es decir, a sistemas que originan nuevas estructuras "ordenadas", no configuradas al azar, denominadas por Prigogine "estructuras disipativas" o "no lineales".
Hijo de un ingeniero químico de la Escuela Politécnica, nació en Moscú. Tenía tres años cuando la familia huyó, primero a Alemania y luego a Bélgica, donde se estableció a partir de 1929. En la Universidad Libre de Bruselas cursó tres arduas disciplinas:química, física y piano. Alumno de Theophile De Donder, obtuvo el doctorado en 1941. Ha sido profesor en Universidades de Bélgica, Inglaterra, Estados Unidos, y en la Sorbona de París. Adquirió la nacionalidad belga en 1949. Director del Instituto Internacional de Física y Química Solvay, de 1961 a 1966, fue profesor titular de la Cátedra de Química en la Universidad de Chicago.
En 1967, pasó a dirigir el Centro de Mecánica Estática y Termodinámica de la Universidad de Texas, entidad que en su honor fue bautizada Centro Prigogine . Además del Nobel, está en posesión del premio Francqui , la medalla Cothenius y la de la Academia Leopoldina de Halle, distinción concedida a investigadores que han desempeñado un papel determinante en el desarrollo contemporáneo de la ciencia.
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