高中二年级自组织现象探索.docxVIP

自组织体系简介 1自组织现象介绍 迄今为止，人类通过意识创作的大部分作品，都有一个共同的特点。即他们都是被组织起来的。这种被组织起来的作品，一般规律是趋向于解体，趋向于无序化。然而，当人们将目光投向大自然，却发现哪里在和人类在进行着一场完全不同的创作。 宇宙由星云不断演化为星系，矿藏的天然富集，湍流形成涡流，晶体的形成，一直到生命的不断演进，最终发展到智慧的产生。所有的现象都指出了宇宙不是自然熵增的。大量系统是在进行着不断的熵减。 这种现象，挑战着人们对自然认识的理论基础。热力学第二定律成为了一种在特殊的封闭状态下对物理现象描述的特解，而该定理所界定的孤立系统，在自然界中根本不存在，以至于占绝大量的现实情况无法用热力学第二定律解释。另外，现有的数学工具，将系统中的各种现象的叠加简化为偏微分方程组的做法，又等同于将系统中的各个现象和部分孤立的看待，而并非将系统作为一个有机的整体进行考虑。偏微分方程组通解的不可获得的特性，是否在暗示利用现有的数学方程思路已经无法描述复杂自然现象？是否也从另外的层面说明了这个思想方法的局限？正交坐标系似乎是问题所在？ 这种自发形成的，在系统内组织不断复杂化的现象，我们称之为自组织现象。和任何已有人类产品不同，自组织现象产生出更加优美，更加符合自然和稳定的产物。在各个方面，都远远超过现有人类能够制造的任何产品。 对于这种现象，如果勉强下一个定义的话，就是在一个充满了大量的类似个体，或者群的开放系统中，这些个体和群会自行组织成为更加复杂的形式，形成相对的稳态，并且通过这种组织过程，吸收或者释放能量，如果维持环境友好性，能够令这种自组织行为持续进行。 2研究自组织现象的巨大潜力 在自然界中，上述由简单的结构自行组织起来趋向复杂构架的自组织现象非常普遍。生命，星系，矿藏，洋流，等等一切自然事物，都是自组织的。智慧，人类社会等等也同样是自组织的。 如果我们摒弃复杂的表现形式，而把自组织现象本体作为一个对象来认识，那么，通过观察，我们发现，这种现象往往同时伴随着巨大的做功（能量的转换，并非能量的产生）。这种现象做功的效率，远远超过人类所创造的任何机制，并且，如果给予一定环境友好性，这种系统具有极强的稳定性。如:太阳的形成，生命的运动，龙卷风的形成，洋流等等。 通过对这种自组织现象的研究，自然会提出问题：能否人为的再现这种现象？通过正确的导引利用这种现象的巨大做功能力？能否利用自组织现象的高效率？能否通过维持自组织现象的友好环境，保持住自组织系统的长期稳定性？ 同时，现有的人类技术对自然的开发，总是通过对自然环境的破坏（熵增）。似乎只有通过进行熵增活动才能创造财富。然而自然界提供了无数范例，在提醒人类：即使不进行破坏，保持住环境友好性，依然可以进行大规模做功。 另外，人类社会也是自组织现象的一个典型产物。一个1万人的社会，会比一万个人要能创造出伟大的多的作品。如何更加合理的对人类社会这个自组织现象的构架进行深刻了解？如何创造出更加稳定，和谐的社会组织构架？对自组织现象本身进行研究，相信也应该有所收获。 基于复杂系统的这种自组织现象，颠覆了现有的物理学，数学体系，甚至颠覆了现有人类的思维方式。如何对自组织现象进行描述，推导，预测和控制赋予了基础科学家们新的使命。随着对自组织现象了解的不断深入，将会不断推进对基础科学新领域的开拓。 自组织现象本身作为一个研究对象，必然产生出一个新的哲学命题。为什么世间万物虽然表像上有所区别，然而却能够遵循相同规律？同时，由于自组织现象涵盖面极其广泛，因此，对自组织现象的研究，也许可以创造出一套类似数学一样的新的通用语言。而不同于数学的是，不再是微观的，孤立的研究事物，而是基于总体把控，宏观描述的一种通用语言。通过这种宏观统一语言的建立，有可能打散现有科学研究中，山头林立，各说各话的现象。将通向天国的巴别塔重新建造起来。 自组织现象的研究，还将牵扯更多形而上的思想方式的改变。具体形而上问题的讨论不在此处进行。 因此，对自组织现象本体进行研究，模拟，开发，控制，无论从了解自然，创造财富上，还是改变人们思维习惯上，包括拯救人类本身上，都将是一次伟大的革命。向自组织系统的研究迈出的任何一步，都将是意义重大的---我们的征途是星辰大海。 3自组织现象的范围，原则，产生条件，规律，引发，维持，消散，扰动，以及特点，等等。 3-1自组织的定义： 研究一个对象，首先要界定这个对象的本质，即此对象有别于其他对象的一般规律。据此，将该对象的范围进行界定，同时区别出全部的非对象。 将自组织作为一个对象进行考察，我们发现，用中文来讲，就是自然。 自：自行， 然：成为，出现。 以此，可以发现，自组织的范围和自然的范围是几乎一致的。 研究自组织，就是研究自然本身，而非研究自然的某一个部分现象。从基