《自然辩证法》第二篇 科学的自然观2.ppt

* * * * * * 层次结构的因果链 上向因果链：低层次物质系统作为原因，可以在高层次系统中引起一定的结果，可以决定高层次物质系统的特有规律； 下向因果链：高层次物质系统对低层次物质系统的限制和影响。 双向因果链：一方面造成了层次之间的差别，另一方面也沟通了层次之间的联系。 结 论 在层次结构中，各层次内部结构的紧密程度随着层次由低到高的推进而逐渐减小。层次结构是各种可能结构形式中更加稳定的结构形式，也是最易于在连续性中实现进化的形式。 物质系统的稳定性 物质系统在一定环境下能够保持某种稳定状态的特性 物质系统稳定性的衡量 涨落：宏观变量对平均值的起伏。 物质系统的稳定性：就是对涨落的不变性。 自组织现象—物质系统的稳定状态的原因 在一定条件下，系统通过自我组织自发形成一种“有序结构”的现象。这种自组织现象普遍地存在于自然界之中。是物质系统中实现的从无序到有序的现象。 耗散结构理论 协同学 突变论 超循环理论 非线性自组织理论 揭示了自然物质系统从一种结构向另一种结构演化的普遍机制和模式。 自组织及自组织实现的条件：一个物质系统满足一些基本条件以后，才能自发地从无序向有序发展，通过自组织进入有序状态（即普利高津所说的“耗散结构” ） 。 自组织现象普遍地存在于自然界之中. 生命世界:生物个体、生物群体； 非生命世界:流体力学中的“贝纳德对流”、物理系统中的“激光”、化学系统中的“B-Z反应”（化学振荡) …… 耗散结构理论 一个远离平衡态的开放系统，通过不断与外界交换物质与能量，在外界条件的变化达到一定阈值时，可能从原有的混乱无序的杂乱状态，转变为一种时间、空间上或功能上的有序状态--这种在远离平衡情况下形成的新的有序结构，称为“耗散结构”。（普利高津《结构、耗散和生命》，1969） 协同学 哈肯 用演化方程来研究协同系统的各种非平衡定态和不稳定性.明确了系统稳定性和目的性的具体机制. 突变论 雷内托姆 突变一词,法文愿意是“灾变”，是强调变化过程的间断或突变转换的意思。 是研究从一种稳定组态跃迁到另一种稳定组态的现象和规律。 “超循环”理论 艾肯和舒斯特 理论贡献在于将控制论中的巨系统理论具体化到生命现象，提出来了结构模型，并且通过生物遗传信息的传递过程，验证了他们的模型可以复现生命现象的特征，为达尔文的进化论，即生命在生存环境中的演化，提供了科学的理论基础。 该理论直接建立生命现象的数学模型。他们观察到生命现象都包含许多由酶的催化作用所推动的各种循环，而基层的循环又组成更高一层次的环，即“超循环”也可以出现更高层次的超循环。 物质系统稳定性的产生和耗散结构的存在密切相关 从状态上看 从产生条件上看 从过程上看 耗散结构理论使人们对物质形态的稳定性的认识建立在比较科学的、定量的、并且正在发展的基础之上。 物质形态的稳定性既是动态的，又是相对的，是相对于一定范围而言的。 稳定 失稳 再稳定 自然物质系统的可变性 所有物质形态永远都处于这样或那样的运动变化之中 一方面，一切物质系统都以各种各样的运动作为自己的存在方式 另一方面，就其本质来说，这种可变性就意味着转化 1、运动形式的多样性 19世纪末，恩格斯曾根据当时科学发展的水平，把自然界的基本运动形式分为四种：机械运动、物理运动、化学运动、生物运动。 自然物质系统的运动区分为六种基本形式：机械运动、微观物理运动、宏观物理运动、宇观物理运动、化学运动、生命运动。 社会运动；渺观层次、涨观层次。 各种物质运动形式之间的关系 差异性 统一性 一方面，比较复杂的、高级的运动形式包含则相对简单的、低级的运动形式； 另一方面，各种运动形式之间还有着相互转化。 2、存在就是转化 （1）进化： 低级 高级 简单 复杂 这里的“进化不仅仅指生物物种的进化，而且指在我们认识到的宇宙范围内出现、存在、变化或消失了的所有事物的进化。”——E.拉兹洛《进化--广义综合理论》 进化序列呈现出两方面规律 第一，结合度递减规律：各层次结合的紧密程度（结合度）不同，随着层次由低到高推进，结合度由大到小而递减。 第二，新物质系统层次的出现，既意味着某种简化的可能，又意味着某种复杂化的开始。 （2）退化： 高级 低级 复杂 简单 主要体现在物质系统的衰亡、瓦解和重建过程中。 （3）循环： 在物质系统中只有小部分物质系统向