《自然辩证法》第三篇 科学的自然观3.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 自然界演化的过程性 自然演化的过程性表现为自组织过程。 应用自组织理论可以将从无机界转化为有机界、从无生命世界转化为有生命世界、从自然界转到人类社会，描绘了一个合乎规律的自我演化过程。 自组织理论 自组织理论主要研究自然物质系统演化过程中普遍存在的无序状态和有序状态的转化机制、条件和方式。 自组织理论 自组织:组织力与组织指令来自系统内部. 他组织:组织力与组织指令来自系统外部. 区别:在于其组成要素和子系统之间的相互作用关系,同时也取决于系统行为受外界力量影响支配的程度. 自组织理论 自组织的分类 结构:平衡结构 耗散结构 运动:改变控制参量引起的 改变组分数引起的 瞬变引起的 现象: 自创生、自生长、自校正、自镇定、 自适应、自维持、自学习、自复制、 自修复、自更新 自组织理论 自组织的形式 自创生：系统在没有特定外力作用下，从无到有地自我创造、自我产生和自我形成。 自生长：最简单的自我完善，是系统规模的增大，也是系统组织成分不断增加。 自适应：对于环境的适应，是靠自已的力量建立和维持的。 自复制：没有外力作用下，产生出与自身相同的下一代。 自组织理论 自组织的判据 自由能判据 熵的变化 信息量的变化 序参量变化 自组织理论 自组织原理 突现原理 开放性原理 非线性原理 反馈原理 不稳定原理 支配原理 协同原理 环境选择原理 自组织理论 哲学意义 揭示自然物质从一种结构向另一种结构深化的普遍机制和模式.展示深化过程的普遍矛盾及其辩证关系,使辩证自然观的演化学说具有更坚实的理论基础. 自组织理论 混沌理论 所谓混沌,是指它是由确定性系统内部的非线性性质所引起的非周期形态. 保守系统中的混沌 耗散结构中的混沌 自组织理论 混沌有敏感初始条件的特征.就是初始条件的微小差别,在时空间的轨道将迅速分离.所以,混沌系统中短期的时间演化是可以预测的,但长期轨道上的确切位置是不能预测的,只能确定其系统特征. 意义:它加深了我们对客观世界的认识,在确定论和随机论之间架起了桥梁.混沌说明了未来并不完全包含于过去的观点,只有不断地分析事物的变化,才能把握事物变化的规律. 自组织理论 蝴蝶效应 1960年 洛伦兹(lorenz) 《一只蝴蝶拍一下翅膀会不会在德克萨斯州引起龙卷风？》 民谣： 丢失一个钉子，坏了一只蹄铁； 坏了一只蹄铁，折了一匹战马； 折了一匹战马，伤了一名骑士； 伤了一名骑士，输了一场战斗； 输了一场战斗，亡了一个帝国。 自组织理论 基本范畴 有序与无序（讨论自然系统之间和内部各要素之间关系的范畴） 有序：系统内部有规则的联系与转化，以及运动转化的规则性 无序：系统内部诸要素无规则的组合，以及运动转化的无规则性 自组织理论 关系： 相区别：绝对的有序和无序是不存在的 相渗透：演进过程中的任何状态，都处于不同秩序的阶梯上 相转化：系统就是从无序向有序的转化 自组织理论 平衡与非平衡（讨论系统矛盾运动状态的范畴） 平衡：矛盾双方势均力敌，处于相对静止状态，对于双方暂时的相对的统一 非平衡：矛盾双方力量对比有一定的差异，因而处于显著变动状态 自组织理论 关系： 相联系：平衡结构从宏观上看是平衡的，从微观上看由于内部与外部的涨落，因而又不平衡。 相转化： 整体系统可以划分为单元，其内部各种性能在很短时间内可以看成是均匀平衡的。 微观系统又包含着许多粒子，这样可以将非平衡转化为局部平衡，化整为零。 自组织理论 对称与非对称（讨论系统的结构关系的范畴） 对称：事物和运动以一定的中介进行某种变换所操持的不变性和同一性 非对称：事物和运动以一定中介进行某种变换时所保持的变化性与差异性 自组织理论 自然界演化的方向性 可逆与不可逆的认识历史 中国古代 近代自然科学发展早期 现代自然科学的发展 可逆与不可逆（是刻画自然物质系统演化过程的一对范畴） 可逆：一个物质系统经过某一演化过程，从某种初始状态达到另一状态，如果存在着另一过程，使该系统与外界环境完全回到原来的初始状态，由原来的过程称为可逆过程或者说该过程可逆。 不可逆：如果不存在使系统与环境完全复原的过程，原来的过程就是不可逆过程或称该过程不可逆。 可逆与不可逆既相区别，又相联系。 时间箭头是不可逆性 进化与退化（是标志自然物质系统变化趋势的一对范畴） 古代认识 近代哲学家的观点 恩格斯的观点 自组织理论的观点