“热力学诗人”普里戈金的启示

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一个使科学重新充满活力的人──评普里戈金的科学哲学思想

一个使科学重新充满活力的人──评普里戈金的科学哲学思想

一个使科学重新充满活力的人──评普里戈金的科学哲学思想[ 08-11-03 15:34:00 ] 作者:柳延延编辑:studa07141977年诺贝尔化学奖授予了比利时化学家、物理学家伊里亚.普里戈金(I. Priqoqine)教授,在授奖仪式上,诺贝尔委员会的发言人赞扬他使“科学重新充满活力”。

今天当我们阅读他的著作,了解他的生平与科学思想时,我们深深体会到这一评价的意义。

在二十世纪的最有成就的科学家当中,普里戈金是极不寻常的,他所关注的问题,他的理论视野,他的科学成果的意义都远远超出了科学界。

人们称他为“热力学的诗人”,新的科学范式的“建筑师”,是“把自然科学与人文科学重新装到一起”,建立“人与自然的新对话”的思想家。

一、探索之旅普里戈金生于1917年,十月革命前夕随父母离开俄国,最后在比利时定居。

他作为受过良好教育,具有人文背景的自然科学家,其研究工作最初阶段中最有价值的成果是“最小熵产生原理”。

该原理解释了近平衡结构的稳定性。

接着他就把眼光投向了当时经典热力学无人问津的远离平衡的方向上。

从1944年开始,普里戈金着手对远离平衡的化学反应过程进行理论研究。

整整耗费了近二十年的心血,他和他的同事们终于得出了“耗散结构”的概念──在远离平衡的条件下,有可能通过耗散环境的有效能量形成新的有序结构的观念。

在这个观念最终能用数学形式表达出来后,科学研究的新阶段就开始了。

从此普里戈金工作的进程明显加快,与此同时,各国的一些物理学家、化学家的实际成果不断传来,使普里戈金的关于耗散结构的理论一次次得到明确的验证。

人们越来越意识到,普里戈金理论的重要性。

布鲁塞尔大学普里戈金小组的规模迅速扩大,耗散结论的概念被运用到进化论、胚胎学、医学、经济学、生态学、城市规划等各个方面。

与此同时,普里戈金的论著也源源不断地出版,并被译成各种文字。

1977年他达到了荣誉之巅,成为首次获得诺贝尔奖的比利时化学家。

以后,他陆续荣获了来自19个国家的荣誉称号,获得比利时的洪莱谔奖和韦特思奖,他还是20个科学院的荣誉院士,德克萨斯大学将他每年工作三个月的中心重新命名为伊里亚.普里戈金统计力学研究中心,世界第一流的科学家定期在那里举行学术研讨会。

政治熵:一种政治秩序的探索解释

政治熵:一种政治秩序的探索解释

政治熵:一种政治秩序的探索解释作者:袁雄来源:《现代职业教育》2020年第52期[摘要] 熵作为表征系统秩序的重要热力学概念,已经逐渐被引入社会科学的研究中,具有良好的应用前景。

政治熵理论是在认知秩序和调控体系的框架下厘清有序与无序、调节秩序失衡的有效方法,具有很好诠释冲突发生的根因以及秩序可控的深层效力。

熵理论与政治秩序的耦合探索将失序的起源置于秩序的宏观视野中,凸显了平衡之于政治秩序的意义,因此政治熵理论具有预警功能和平衡政治发展的解释力。

[关键词] 熵;政治熵;政治秩序[中图分类号] D08 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2020)52-0220-02围绕是否存在哲学问题,波普尔认为哲学研究面临哲学问题和科学问题两大任务亟待解决。

真正的哲学问题总是根植于哲学以外的那些迫切问题·……问题的解决可能打破许多科学的界限。

[1]可见,局限于单一科学的理论可能还无法更好地理解和认识科学的本质,这也说明打破科学界限拓宽科学视野和方法的必要性。

“熵”理论就是这样的典型,它最早是物理学的概念,然而,研究它的学者们没有囿于物理科学的“地界”,它已经被引入对社会和人的研究中。

政治学是一门研究权力分配和运转的系统科学,把“熵”作为一种研究政治的新工具是一种探索,面临一定基础性的建构挑战,但是熵理论对于政治学尤其是政治秩序和政治行为的研究具有很好的解释性意义。

一、熵的概念能否引入政治理论研究1865年,克劳修斯和开尔文首次提出“熵”(Entropy)的概念。

简单地说,熵作为热能转化为功的程度度量,指的是物理学中无用功的累积,熵越大,不可利用程度越高,反之,不可利用程度越低。

熵的大小反映一个系统能量运动所引起的无序程度高低,无序将导致混乱(Chaos)。

杰里米·里夫金和特德·霍华德悲观地认为热力学第二定律即熵的定律将无可避免地导致地球各系统从有序趋于无序,宇宙走向热寂,最终到达热平衡,人类走向灭亡,这也是熵的概念首次被运用到非物理领域的研究中。

浅谈耗散结构理论的形成及启示

浅谈耗散结构理论的形成及启示

浅谈耗散结构理论的形成及启示作者:王文欢芦立娟张宾来源:《管理观察》2013年第14期【摘要】文章介绍了耗散结构理论的形成过程、内容,以及在自然科学和社会科学中简单的应用,最后重点探讨了普里戈金研究科学的方法和带给我们的科学启示。

【关键词】普里戈金耗散结构应用科学启示诞生于上世纪七十年代的耗散结构理论被称为继物理学史上三大丰碑既牛顿经典力学、爱因斯坦相对论、玻尔量子力学之后,高高矗立的又一座丰碑。

这一划时代的重大成就在物理学这一领域的影响和在现代社会各个领域的应用都远远超出了一次诺贝尔奖的价值。

普里戈金(Ilya Prigogine)作为耗散结构这一伟大理论的提出者,他研究科学的方法是值得我们学习借鉴的,他探求科学的精神也是我们要发扬和继承的。

1.耗散结构理论的形成过程1.1 耗散结构理论的形成过程伊利亚·普里戈金在爱因斯坦与密希里·贝索的1940 --1955年期间的通信集中发现,贝索多次重复提出时间及其不可逆性等问题,并且认为爱因斯坦没有给出满意的答案,随后“时间悖论”的发现,促使普利高津选择一种新的理论框架,1945年,普利高津在原有理论基础上得出最小熵产生原理,这一原理和翁萨格“倒易关系”一起为近平衡态线性区热力学奠定了理论基础。

这项成功促使他试图将这一原理延拓到远离平衡的非线性区。

但是,经过多年努力,这种尝试以失败告终。

在挫折面前普利高津并未后退,他把系统在远离平衡与平衡态和近平衡态做了原则区分,重新考察系统在远离平衡态的情况。

1969年,普里戈金在一次“理论物理学和生物学”的国际会议上正式提出该理论,1971年。

普里戈金等人写成著作《结构、稳定和涨落的热力徐理论》,比较详细的阐明了耗散结构的热力学理论,1971—1977年耗散结构的研究有了进一步的发展,这包括用非线性数学对分岔的讨论,从随机过程的角度说明涨落和耗散结构的联系。

1977年普里戈金等人所著的《非平衡系统中的自组织》一书就是这些成果的总结[1],最终经过几十年的努力,他终于与布鲁塞尔学派的同事们创立了一种新的关于非平衡系统自组织理论———耗散结构理论。

耗散结构理论、时间和认识论(一)

耗散结构理论、时间和认识论(一)

耗散结构理论、时间和认识论(一)摘要:本文讨论了普里戈金创立耗散结构理论、对不可逆时间探讨引起的几个认识论问题:认识与生命特征相联系;人既是参与者又是观测者;动力学描述和热力学描述,不可逆与可观测;科学认识发展中的共鸣与涨落放大;以及自然观和科学认识论的关系。

关键词:耗散结构时间认识论自然观耗散结构理论的创建者普里戈金对时间的新探索,不仅具有自然观上的重要意义,而且具有科学认识论上的重要意义。

一、时间对称破缺:认识与生命特征相联系时间,是一个基本的哲学范畴,也是一个基本的科学范畴。

它与科学思想的演进密切相联系,也与认识论的发展密切相联系。

在经典科学的可逆的钟表时间观支配下,自然界被描述成一个量的世界、几何的世界,自然界是钟表,动物是机器,人只不过是更精妙的高级的会学习的机器。

那时代的一部分思想家提出,学习是从感觉经验中来的,除了感觉经验之外,一切都不可知。

另一部分时代思想家则认为,这台机器中已先天地装有某种概念程序,从而可以接纳跟这种内存程序相容的东西。

康德则明确提出了“先验时间”是认识得以发生、发展的一个基本前提。

进入19世纪,终于出现一系列关于自然演化的理论。

热力学第二定律,把不可逆的演化、时间之矢问题提到了醒目地位。

在普里戈金看来,20世纪以来的一系列科学进展,特别是基本粒子的不稳定性的发现,现代宇宙学演化观念的发展,以及非平衡成为有序性的基本因素的发现,都标志着时间的再发现。

所谓的时间的再发现即时间对称破缺、不可逆性作为自然界的一种建设性因素的发现,这标志着一种新的科学认识论观点的产生。

在对时间的新探索中,普里戈金导出了一个内部时间。

一个系统的内部时间本质上不同于从钟表上读出的外部时间,但其与某个态相联系的平均“年龄”与钟表上读出的时间的数量相同。

一旦得到了内部时间,就有一个时间对称破缺变换,从而把热力学第二定律表述为一个选择原则。

当普里戈金以“更带有认识论色彩的说明”来阐述上述科学发现的意义时,他认为:“测量过程相应于人与其周围世界相互作用的一种特殊形式。

《从混沌到有序》读书报告(普里戈金)

《从混沌到有序》读书报告(普里戈金)

《从混沌到有序》读书报告《从混沌到有序》是比利时著名科学家、诺贝尔奖金获得者伊·普里戈金(IlyaPrigog-ine)教授和他的学生、同事伊·斯唐热(Isabelle Stengers)博士合写的一本关于当代自然科学哲学问题的著作。

在本书中,作者根据自然科学的最新成果,特别是耗散结构理论等非平衡系统自组织理论的新进展,讨论了自然界的可逆性和不可逆性、对称性和非对称性、决定性和随机性、简单性和复杂性、进化和退化、稳定和不稳定、有序和无序等一系列重要的范畴。

作者对热力学第二定律的内容、意义作了新的解释,论述了“时间之矢”的意义,提出应当重新发现时间。

作者总结了三百年来近代自然科学发展的历史,把科学的演进放在一定的文化背景中加以考查,指出应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化传统与中国文化传统结合起来,在一个更高的基础上建立人与自然的新的联盟,形成一种新的科学观和自然观。

普里高津在书中对马克思、恩格斯关于自然科学和自然辩证法的观点作了比较客观、公允的介绍和评价。

他在论述自然界的发展是一个历史过程的时候指出:“自然史的思想作为唯物主义的一个完整部分,是马克思所断言,并由恩格斯所详细论述过的。

当代物理学的发展,不可逆性所起的建设性作用的发现,在自然科学中提出了一个早已由唯物主义者提出的问题。

对他们来说,认识自然就意味着把自然界理解为能产生人类和人类社会的自然界。

1865年,轮到克劳修斯出来作出从工艺学到宇宙学的飞跃。

起初,他只是重新表述了他先前得到的结论,但在这样作的时候他引进了一个新的概念,即熵。

他最初的目的是要在守恒的概念和可逆性的概念之间作出清楚的区分。

力学变化中可逆性和守恒是吻合一致的,而物理化学的变化却不同,即使它们不可能是可逆的,却也能够是能量守恒的。

这在例如摩擦的情形中是真的,这时运动被转换为热,又例如在傅里叶描述过的热传导的情形中。

关于热力学上的开放系统的不可逆进化理论适用于物理化学、生物学系统,甚至人类系统。

耗散结构论 百度百科

耗散结构论 百度百科
远离平衡态是指系统内可测的物理性质极不均匀的状态,这时其热力学行为与用最小熵产生原理所预言的行为相比,可能颇为不同,甚至实际上完全相反,正如耗散结构理论所指出的,系统走向一个高熵产生的、宏观上有序的状态。
(2)非线性
系统产生耗散结构的内部动力学机制,正是子系统间的非线性相互作用,在临界点处,非线性机制放大微涨落为巨涨落,使热力学分支失稳,在控制参数越过临界点时,非线性机制对涨落产生抑制作用,使系统稳定到新的耗散结构分支上。
耗散结构是自组织现象中的重要部分,它是在开放的远离平衡条件下,在与外界交换物质和能量的过程中,通过能量耗散和内部非线性动力学机制的作用,经过突变而形成并持久稳定的宏观有序结构。
耗散结构理论提出后,在自然科学和社会科学的很多领域如物理学、天文学、生物学、经济学、哲学等都产生了巨大影响。著名未来学家阿尔文·托夫勒在评价普里戈金的思想时,认为它可能代表了一次科学革命。
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一、耗散结构论的产生
二、耗散结构论的几个基本概念
1. (1)远离平衡态
2. (2)非线性
3. (3)开放系统
4. (4)涨落
5. (5)突变
三、耗散结构论的基本思想
四、耗散结构论的重大缺陷
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五、对耗散结构论等的改造
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一、耗散结构论的产生
19世纪存在着两种对立的发展观。一种是以热力学第二定律为依据推演出的退化观念体系,它认为,由于能量的耗散,世界万物趋于衰弱,宇宙趋于“热寂”,结构趋于消亡,无序度趋于极大值,整个世界随着时间的进程而走向死亡;另一种是以达尔文的进化论为基础的进化观念体系,它指出,社会进化的结果是种类不断分化、演变而增多,结构不断复杂而有序,功能不断进化而强化,整个自然界和人类社会都是向着更为高级、更为有序的组织结构发展。显然,物理学与生物学、社会学中的这两种观点至少表面上在发展观上是根本对立的。难道生命系统与非生命系统之间真的有着完全不同的运动规律吗?为此,物理学家普利戈金创立了“耗散结构论”,他认为,无论是生命物质还是非生命物质,应该遵循同样的自然规律,生命的过程必然遵循某种复杂的物理定律。

普利高津及其哲学思想

普利高津及其哲学思想

普利高津, 当代很有哲学头脑的科学家, 因创建耗散结构理论, 获1977年诺贝尔奖金, 而其科学思想则更体现着一种不同于经典的一种新科学传统(纲领.范式)。

这里拟对他的耗散结构理论和科学思想作一简要介绍,同时谈一点由此产生的联想,供大家参考。

一.普利高津的耗散结构理论1.问题的提出十九世纪,由于生产的发展,特别是由于蒸汽机的广泛应用,为了提高热机的效率,热力学开始建立和发展起来。

1842年到1843年,由迈尔.焦耳.赫尔姆霍茨等人建立了热力学第一定律。

1850年到1851年汤姆生和克劳修斯建立了热力学第二定律从而奠定了热力学的理论基础。

热力学第二定律同传统物理学不同,它指出了在一个不与外界发生物质和能量交换的孤立系统中无论其初始条件和历史如何,它的一个状态函数熵会随时间的推移单调地增加,直到达到热力学平衡态时趋于极大,从而指明了不可逆过程的方向性,即“时间箭头”只能指向熵增加的方向。

熵增加原理第一次把演化的观念.历史的观念引入物理学。

“熵”概念的提出,是十九世纪科学思想的一个巨大贡献,它的意义完全可以和生物学中的“进化”概念相媲美,十九世纪的热力学和生物学都涉及到世界运动变化的方向,即"时间箭头"的问题。

但是,这两门学科所提出的“时间箭头”的方向却截然不同。

热力学第二定律说明的是一个孤立系统朝着均匀.无序.简单,趋向平衡态的方向演化。

这实际上是一种退化的方向。

克劳修斯把这一理论推广到全宇宙,就得出了“宇宙热寂说”的悲观结论。

而生物学描述的却是系统从无序到有序,由简单到复杂,由低级到高级,由无功能到有功能.多功能的有组织的方向发展,这是一个进化的方向。

在生物界和人类社会中这种进化的现象最为明显。

于是产生了一个克劳修斯和达尔文的矛盾,退化和进化的矛盾,似乎生物界包括人类社会遵循着与物理世界完全不同的规律,有着迥然不同的演化方向。

热力学和生物学之间的这一矛盾,引起了许多科学家的广泛注意。

2021伊·普里戈金《从混沌到有序》中的时间观念范文3

2021伊·普里戈金《从混沌到有序》中的时间观念范文3

2021伊·普里戈金《从混沌到有序》中的时间观念范文 时间是什么?自人类诞生以来,时间概念便一直困扰着人们.奥古斯丁( Augustine) 曾经说: "时间是什么? 没人问我,我很清楚; 一旦问起,我便茫然."后来,哲学的产生使人们更加本质地去理解时间,从而使把握时间的本质成为哲学的重要主题.但是不同的体系对时间有不同的界定,"以历史学为例,法国着名史学家布劳德尔就把时间分为三种尺度,这三种尺度是'地质时间'( 其中事件发生在几千万年的过程中) ,'社会时间'( 这个尺度比地质时间短得多,经济、国家和文明即以此尺度来测量) ,以及'个人时间'( 它是更短的尺度,用以量度个人的事件和历史) ."[1] 而在西方传统的思想体系中,经典物理学一直占据着重要地位,因此它所理解的时间主要是物理学的时间. 比利时科学家伊·普里戈金(I. Prigogine) 根据自然科学的最新成果,特别是耗散结构理论等非平衡系统自组织理论的新进展,对自然界一系列范畴进行了不懈的研究,提出了新的时间观念. 一、经典物理学:时间对称 近代科学兴起于十七世纪的伽利略、牛顿和莱布尼茨时代.1686年牛顿提出了他的《自然哲学的数学原理》,从而把万有引力定律引入到了人们理解自然界的体系之中.从此经典物理学以质量、加速度、惯性等这样一些概念所描述的机械世界开始确立起来. 在牛顿的物理学体系中,力是一个很重要的概念,它是改变物体运动状态的关键.而在牛顿的运动方程中,时间在加速度的瞬时值中是以平方的形式出现的.这样就使牛顿理论的时间具有这样的特点:把前进的时间( "正的时间") 改成倒退的时间( "负的时间") ,方程依然成立.也就是说,对牛顿方程的每一个解,只要把时间反演,方向颠倒,可以得到另一个同样被容许的解; 运动过程可以倒转.这样牛顿理论就向我们描述了一个完全可以逆转的世界.牛顿方程的数学结构,决定了牛顿理论是"决定性"的.不管在观测的初始时刻位置和速度如何,也就是不论"初始条件"如何,系统的行为对过去和未来都是确定的.用爱因斯坦的话说,过去、现在和未来之间的区别不过是一种幻觉,整个的未来和整个的过去都包含在现在之中,它们不过是同一整体的几个不同方面而已."决定性"和"因果性"又是紧密联系着的,因果性认为每一个事件都有它的原因,事件本身就是这个原因的结果; 时间倒转的对称性意味着"果"可以变成"因",它们的关系是严格可逆的. 因此在动力学世界里,变化等同于加速或减速.运动定律的积分导出粒子所遵循的轨道.变化的规律,即时间对自然的作用的规律,是用轨道的特性来表示的.而轨道的基本特性就是合法性、决定性和可逆性.一旦知道了作用力,任何一个态都足以完全确定该系统,不但确定它的未来,而且确定它的过去.因此,在任一瞬间一切都是给定的.如果系统所有点的速度被倒过来,比如时间T 变为 - T,速度 V 变为- V,这在数学上被认为是等价的,那么系统将会出现"时间倒流",它将回到过去所经历过的每一个状态.这样,动力学变化所得到的东西可以被另一个时间倒流所引起的变化抵消,事物可以回到原来的状态,就像钟摆在一个完全封闭的系统里重复着同样的过程,似乎时间已经停止.同样,电磁场理论、相对论和量子力学理论,也都否定了时间的方向性.就像爱因斯坦所认为的时间和不可逆性一样只是一种幻影. 实际上,在经典力学中,时间只是一个后来添上去的概念."正是人,在一个没有时间的宇宙中引入了时间".牛顿为了方便以数学方式描述运动而引入时间的概念,他把运动定义为位置随时间的变化;在那里时间仅仅被看作是一个基本量,它只是一个衡量物体运动的参量,本身没有定义,并不起什么建设性作用.过去和未来可以反演,时光可以倒流. 可见,经典物理学以清楚而显着的方式表达了静止的自然观,它所描述的机械世界的未来和过去是等价的.而随机性或不可逆过程仅仅是一些例外的情形,自然的基本过程被认为是合法的、稳定的、决定论的和可逆的. 二、热力学第二定律:时间对称破缺 1851年,德国物理学家克劳修斯提出了热力学第二定律: 热量不可能独立地、不付任何代价地从低温物体传向高温物体.1865 年,他又引入熵的概念,对这一定律作出了更深刻、更本质的表述: 任何孤立系统,它的熵永远不会减少. 或者说自然界的一切自发过程,总是沿着熵增加的方向进行,熵增加的不可逆性导致了时间的不可逆性.在描述热传导过程的傅里叶方程中,以- T 代替 T,方程就变成另外不同的形式,这样就和时间反演前的方程不同了,时间的对称性破缺了.这种时间对称性的破缺表明时间是和系统演化紧密联系的.这样,物理学自身内部的发展,从动力学到热力学的转向,尤其是热力学第二定律的提出,使时间之失真正引入科学,改变了以往的统一的绝对时间观念. 普里戈金在1986 年以《时间的再发现》为题作了一次演讲,他说: "对时间这个概念的理解,人们在最近的 10 年或 20年中已经有了重大变化; 完全可以说,时间是又一次被发现了."他又指出: "我们已经开始破译着名的热力学第二定律所传达出的深刻的信息.无处不在的、或称为万有的时间箭头,即时间对称性破缺,正是第二定律的核心; 正是从这里再度发现时间."[2] 热力学第二定律的发现使得人们不得不抛弃传统的统一的绝对时间观念.因为直到20 世纪初,人们一直认同时间的绝对性,即每一事件都可以由称作"时间"的数字用统一的方式来表示出来,而按照热力学第二定律,孤立系统的熵会增加,但如果系统不是孤立的,熵也会由不可逆过程产生出来.你不可能使宇宙时间倒流对熵进行还原,这意味着时间有方向性,它不再是可逆的,而是不可逆的. 正如普里戈金所说:"对于每一个初始条件,都有一个'信息'与之对应.含有有限信息的所有初始条件都是可能存在的. 可是要想把时间方向倒转过来,我们必须有无限的信息;我们不能创造出一种能向我们的过去演化的情形! "普里戈金对热力学第二定律的重新解释展示了全新的时间概念结构.他认为混沌不是混乱不堪、毫无规则,而是指出其在表面混乱的一面中还存在着多样、复杂、精致的结构和规律,是一种貌似无序的复杂有序,一种非平庸的有序,一种与平衡运动和周期运动本质不同的有序运动,其中时间之矢在这里起着很关键的作用.因此他把热力学第二定律描述为一种选择原则.他还指出: 热力学第二定律并不是在经典动力学基础上的宏观近似,而是动力学的基本原则,可以从它开始建立动力学的更一般的形式体系; 热力学第二定律并不意味着热力学系统的单向退化( 热寂) ,它也是进化的原动力,熵最大的状态只是演化的终态,而在演化过程中不可逆性会导致自组织的出现.普里戈金在时间观念上提出了一个广泛的综合,既包括可逆的时间,也包括不可逆的时间,并且指出它们彼此间的关系,不仅在宏观水平上,而且也是在最微观的水平上.普里戈金觉得,将不可逆性作为一个基本的事实,将会导致概念框架的全新转换,他在《从存在到演化》中指出: "我们并非要把第二定律解释成由于把某种情形的近似或'无知'引入动力学而得到的一个表现的结果,而是把第二定律假定为一个基本的物理事实,并探讨这个假定所暗示的我们关于空间、时间和动力学概念的改变."[2] "时间不仅贯穿到生物学、地质学和社会科学中,而且贯穿到传统上一直把它排除在外的两个层次,即微观层次和宏观层次中.不但生命有历史,而且整个宇宙也有历史,这一点具有深远的含义."时间的普遍存在使物理学各个领域的"时间之矢"被发现,经典物理学所描述的世界正在发生革命性的变化.简单性、稳定性、可逆性、单一性的机械世界逐渐被复杂性、不稳定性、不可逆性、不可预测性的演化世界所取代,它们对自然界进行了新的阐释,使得人们更加理性地、全面地、客观地对待自然. 三、耗散结构理论:时间是构造 热力学第二定律使得时间不可逆性进入了物理学,改变了经典力学的世界.然而按照定律中的熵不断增加的原理,宇宙中的能量不可避免地要有所损失,我们的世界机器会越来越接近"热寂",这使得人们对其产生怀疑.而且达尔文提出的生物进化理论表明生物的进化过程是不可逆的,它从最小的、最简单的微生物一直进化到结构高度有序的人体,是由低级向高级的进化系统.这与宇宙热寂说是完全相反的两个过程.普里戈金经过研究发现热力学第二定律旨在指明任何系统的终态都是热平衡,但这并不意味着系统一直均匀地处在混乱之中.在作者看来,"熵不仅向着无组织性滑去,在某些条件下熵本身会成为有序的根源."[1] 在非平衡条件下,熵不会削弱而是会产生有序和组织---进而会产生生命.事实上,不可逆过程是有序的源泉,与随机性和开放性相连的过程会导致更高级的组织,即耗散结构.普里戈金说:"在耗散结构里,在不稳定之后出现的宏观有序是由增涨最快的涨落决定的.因此,这种新型的有序可以叫做'通过涨落的有序'".由此看来,涨落是形成新结构的杠杆,是新结构的胚胎,通过涨落达到有序,是一个重大的概念革新. 在耗散结构的变化理论中,当涨落迫使一个现存系统进入远离平衡的状态并威胁其结构时,该系统便达到一个临界时刻或分叉点.在这个分叉点上,按照作者的理论,从本质上说不可能事先决定该系统的下一步状态.偶然性决定了该系统的哪些部分在新的发展道路上保留下来.而且这条道路(从许多种可能的道路中) 一经选定,决定论便又开始起作用,直到达到下一个分叉点.时间在这里像一个建设者,随着它的流逝,事情在发生变化.而且这个过程不可能倒转.偶然性的作用使系统的发展具有不确定性. 耗散结构理论的发现使人们认识到了不可逆过程在有序的形成中可以起到积极的作用,从而也使热力学第二定律和生物进化论两种演化学说之间的矛盾得到解决. 耗散结构理论在熵增加的原理首次揭示了时间的不可逆性(时间单向性) 的基础上,着重研究了系统在远离平衡状况下的不可逆过程,指出远离平衡的开放系统,一旦形成涨落,就发生突变,经过分支点形成新的稳定的有序结构,决不会再返回到原来的状态.普里戈金指出: 不可逆过程是客观存在的,并不是因为碰到复杂系统时由于测量不精确而采用附加的近似假定.反之,可逆过程才是一种抽象的假定.在许多运动现象中,不可逆过程起着基本的建设作用.不可逆过程同样深深扎根于动力学之中,现在人们正在探索将不可逆过程和动力学的可逆过程统一起来.耗散结构理论首次揭示了可逆性与不可逆性的本质及二者之间的辩证统一关系. 通过对经典物理学的时间对称的回顾与探讨,对热力学第二定律中的熵增加原理的研究,作者发现了时间的不可逆性,即"时间之矢",并且在此基础上进一步提出了耗散结构理论,完善了人们对时间不可逆性的认识,使人们认识到了时间在系统演化中的重要作用.今天我们越来越深入地了解了不可逆性的本质.世界是复杂和多元化的,有的系统和过程可能是可逆的(如无摩擦的钟摆运动) ,而更多、更普遍的系统和过程是不可逆的.不可逆系统是比较复杂和不稳定的系统,其概率描述和内在的随机性是它的特性.所以,不可逆性和随机性密切相关.从耗散结构的自组织过程看,随机性引出不可逆性( 随机选择引出不可逆进化) ,或者说微观的随机性可导出客观的不可逆性,而宏观的不可逆性隐含着微观的随机性.世界上的物质可以分为有生命的和无生命的,有生命的"活"的物质必然存在耗散和不可逆,不可逆过程构成了"活"的物质.我们生存的世界处在进化之中,无论对于生命还是进化,不可逆性都起着十分重要的建设性作用.。

也说科学与人文热力学诗人普里戈金的启示

也说科学与人文热力学诗人普里戈金的启示
• 《从存在到演化》(From Being to Becoming), • 《从混沌到有序》(Order out of Chaos》, • 《确定性的终结》(The End of Certainty》 • 《以后是定数吗》(Is Future given)
4
Ilya Prigogine(1)
我国人民熟悉的比利时科学家、哲学家和思 想家
6
托夫勒评《从混沌到有序》
把生物学和物理学重新装到一起,把必然性和偶 然性重新装到一起,把自然科学和人文科学重新 装到一起。 我相信他们自己的思想是最近一次科学革命的中 心,而且我无法不看到这些思想与机器时代的灭 亡和我所说的“第三次浪潮”文明的诞生之间的 联系。 … 难道我们不能够同样地看待从牛顿学说 到普里戈金学说的飞跃吗?
7
1、冲突之源
“‘两种文化’的对立在很大程度上确实 是起源与经典科学的没有时间的观点与在大 多数社会科学和人文科学中普遍存在的时间 定向的观点之间的冲突。”——I. Progoine
僵死的自然vs. 自由意志的人。
可是:
• “时间究竟是什么?没有人问我,我倒清楚, 有人问我,我想说明,便茫然不解了。”8 ——奥
一位哲人科学家(人文科学家), 进行一种新探索,尝试一种新解
维 萨
答。

3
Ilya Prigogine
(普里戈金,普利高金)
1917.1.25-2003.5.28 比利时物理化学家 1977 Noble Prize in Chemistry 1984 法兰西文学艺术骑士 思想文化著作:
爱因斯坦:“上帝不掷骰子”的名言;与玻尔 持续论战30年的一个重要方面。
相对论,拥有宇宙学公式的数学家,不需要掷 骰子,能够完备地描述自然;在四维时空连续 体中为所有“事件”严格定位,过去、现在和 今后都囊括于其中。

系统科学、思维科学与人体科学---钱学森

系统科学、思维科学与人体科学---钱学森

系统科学、思维科学与人体科学---钱学森研究现代科学技术的发展,也自然会提出科学技术体系的结构问题[1]。

在自然科学、数学科学和社会科学这三大部门之外,现在似乎应该考虑三个新的、正在形成的大部门:系统科学、思维科学和人体科学⑵.关于这三个部门,我在以前的几篇文章[2,3, 4]中曾讲了一些初步看法,也得到了同专们对这些看法的意见.这些意见促使我进一步考虑这三大部门科学的发展和结构问题,在这里我将谈谈一些想法,请大家讨论批评指正。

一先说系统科学这个大部门。

以前我看到大力发展一类新的工程技术一一系统工程的必要性,因而提议进一步发展和深入研究这类工程技术的理论基础。

目前系统工程,除了与各门系统工程专业有关的专门学问,如工程系统工程的应用力学、机械设计、电力工程等之外,各专业系统工程的共同理论基础是运筹学;而今后进一步发展也要用到与运筹学相关的控制论。

但是运筹学在现代科学技术体系中是紧靠工程技术实践的一般理论,属于我们称为技术科学的那类科学,技术科学是趋势为工程技术服务的;也可以说实践经验的理论总结,首先达到的台阶是技术科学.控制论这一门20世纪前半叶从自动控制技术成长起来的新科学也是技术科学。

但在技术科学这个台阶之上,应该还有一个台阶,即基础科学。

在自然科学这个大部门中,例如物理学是基础科学,化学是基础科学,系统工程这类工程技术迈到运筹学以及控制论这一级台阶不会就停止不动,上面还有它们的基础科学。

但什么是它们的基础科学呢?这是从观代科学技术体系这一观点或科学学[1]的观点不能不提出的课题。

换句话说,也就是要建立系统科学的结构体系[3].关于系统科学的基础科学这一问题,我以前没有答案,而只是模糊地提问道[3]:运筹学的进一步精炼会不会出一门理论事理学?控制论(包括工程控制论、生物控制论、经济控制论和社会控制论)的进一步精炼会不会出一门理论控制论?这种提法,只引起我们思索,而没有指明途径,不解决问题。

要有进展,我们必须从系统工程的范围中走出来,在更大的视野中去考察我们看到生物学界的发展,正如罗申(R. Rosen)在不久前的一篇论文中[5]所讲的,18世纪以来的近代科学发展,在自然科学的研究中占主导地位的是还原论和经验论的方法,或形而上学的方法,这在当时是一个伟大的进步,是对古人的反击和革命;古代人们直观地以有机物或神灵主宰一切。

系统工程耗散结构理论

系统工程耗散结构理论

放系统在远离平衡态并存 在负熵流时,可能形成 “稳定有序的耗散结构”。
复杂而精密的有序化结构和严谨协 调的有序化功能。

是反以化第无大散化化耗

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耗散结构理论的客观作用
▪ 客观的讲,耗散结构理论是人类认知的一大飞跃,但是我们这里绝不 是把它当作救命稻草,或者是好消息(good news)而欢呼的。它在很 大程度上突破了牛顿宇宙论的认知,真正触及到了过程的意义、时间 的意义和生命的意义,触及到了“生”的机制。特别是耗散结构理论 对有机系统、生命系统、对研究人类各种组织结构的形成和机制有着 重要的理论意义和认知意义。如果说牛顿的宇宙论是一个没有“生” 也没有“灭”的机械过程的话,那么热力学第二定律所揭示的就是一 个“灭”的过程,在那里时间有了真正的意义,它只指向一个方向, 它是不可逆的过程,机械系统在“时间之矢”的作用下将不断的丧失 它的有效能量,直到最后一滴有效能量耗尽的时候而变成一种“热 寂”。而耗散结构理论所揭示的不仅是“生”的过程,它使我们可以 开始洞见一个真正过程机制的全部过程,从“生”到“成”到“灭” 的全过程;而且耗散结构理论是进入到一个机体或结构体的内部机制 去研究,是关于“生”的机制,也包括“成”的机制,即一个“结构 体”的生成或形成的条件和机制的内部动力的研究。如果说热力学第 二定律所揭示的还是一个机械系统的规律的话,那么耗散结构理论所 揭示的这个复杂“结构体”的“生成条件”,就是将人类的认知引导 到了具有“生命属性”的“结构体”的机制上来。在这个意义上,普 利高津从新打开了人类认知生命系统、认知社会系统、认知经济系统、 认知人文系统等等人类自身系统的大门,而不再局限在纯机械系统、 纯物质世界系统的认知之中。

也说科学与人文热力学诗人普里戈金的启示

也说科学与人文热力学诗人普里戈金的启示
高产的科学家,有多本的科学思想和科学 哲学著作;众多国际科学组织成员,也是5
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普里戈金的耗散结构理论及其科学、哲学 思想,他本人,迎着 “科学的春天” 来 到华夏大地。 系统 “开放和非平衡才有发展”,发展是 “通过的涨落的有序”,是 “充斥着分岔、 和选择的不确定过程”……这些科学思想, 早已融合在我们走向并不断地深化“改革 开放”的时代潮流之中,融合在开拓新时 代的社会文化之中了。
的经 统的
典还 交汇
原论不同的 点。我们必
整体 须保
自然 留已
观。我们愈 证明相当成
益接 功的
近西23两方
结语: “我们需要一个更加辩证的自然
观” 年,恩格斯《自然辩证法》手稿经过爱因斯坦审阅而 出版,但给予了很低的或否定的评价。 半个世纪后,普里戈金却有高度赞赏的评价。 “更加辩证的自然观”: 本体论意义上的存在和生成关系的再反思; 演化世界的发展机制的科学和哲理性探索; 人和自然、科学文化和人文文化关系的再追问; 西方文化传统和东方文化传统的再综合。 因此,更深刻的科学与人文的交融与和谐。 把自然看成是能够产生人类和人类社会的自然,一种 客观世界与主观世界、天然自然与社会自然具有统24 一
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摘自丹皮尔《科学史》
牛顿的权威丝毫不差地成为一种宇宙观的后盾。这种宇宙观认为人是 一个庞大的数学体系的不相干的渺小旁观者(象一个关闭在暗室中的 人那样),而这个体系的符合机械原理的有规则的运动,便构成了这 个自然界。但丁与弥尔顿的富于光辉的浪漫主义情趣的宇宙,在人类 想象力翱翔于时空之上时,对人类的想象力不曾有任何限制,现在却 一扫而空了。空间与几何学领域变成了一个东西了,时间则与数的连 续变成了一个东西了。从前人们认为他们所居住的世界,是一个富有 色、声、香,充满了喜乐、爱、美,到处表现出有目的的和谐与创造 性的理想的世界,现在这个世界却被逼到生物大脑的小小角落里去了。 而真正重要的外部世界则是一个冷、硬、五色、无声的沉死世界,一 个量的世界,一个服从机械规律性、可用数学计算的运动的世界。具 有人类直接感知的各种特性的世界,变成仅仅是外面那个无限的机器 所造成的奇特而不重要的效果。在牛顿身上,解释得很含混、没有理 由再要求人们从哲学上给予严重考虑的笛卡尔的形而上学,终于达到 了亚里斯多德主义,变成了现代最重要的世界观。()

普里高津:耗散结构理论

普里高津:耗散结构理论

普里高津:耗散结构理论学习笔记(来自网络)伊里亚·普利高津(Ilya Prigogine或译普里戈金)于1969年在国际“理论物理与生物学会议”上发表研究报告《结构、耗散和生命》,正式提出了耗散结构理论。

这是布鲁塞尔学派20多年从事非平衡热力学和非平衡统计物理学研究的重大成果。

普利高津和他的同事在建立“耗散结构”理论时准确地抓住了如贝纳对流、B-Z化学波和化学振荡反应以及生物学演化周期等自发出现有序结构的本质,使用“自组织”概念描述了那些自发出现或形成有序结构的过程,从而在“存在”和“演化”之间构架了一座科学的桥梁。

普利高津由于这一重大贡献,荣获1977年诺贝尔化学奖。

早在1945年,普利高津证明了最小熵定理,此原理和昂萨格倒易关系一起为近平衡态线性区热力学奠定了理论基础。

他又试图把最小熵产生原理延拓到远离平衡的非线性区去,但以失败告终。

在研究了诸多远离平衡现象后,普里高津意识到系统在远离平衡态时其热力学性质可能与平衡态、近平衡态有重大原则差别。

1960年代,他们探讨适用于不可逆过程整个范围内的一般发展判据,并发展了非线性不可逆过程热力学的稳定性理论,终于建立起一种新的关于非平衡系统自组织的理论──耗散结构理论。

普利高津指出,以牛顿力学为代表的近代科学,描述的是一个钟表式的自然界,一个轨道的、永无发展的静态世界,一个相对静止和存在绝对化的世界。

在以牛顿为代表的经典物理学中,作为参数的时间t换为-t有相同的结果,时间可逆、未来和过去看来没有实质性的区别。

而近代的热力学成果正如热力学第二定律指出的,一个封闭系统只会自发地熵增、走向无规无序。

这揭示的是一个不断演化的、时间有方向的世界。

生物进化论也告诉人们,生命世界处于不断向上发展之中,时间之矢不可逆地指向未来,形态越高,变化越快。

在普利高津看来,科学和文化是带着深刻的矛盾和难题告别19世纪而步入20世纪的,即使20世纪初建立了相对论和量子理论,问题基本上仍然没有得到解决。

耗散结构理论与人体功能态

耗散结构理论与人体功能态

耗散结构理论与人体功能态中华气功必须与现代科学对话,耗散结构理论或许是对话的一种语言。

一、气功与现代科学的对话近百年来,气功一直被经典科学——它是以牛顿力学为基础的——拒之于门外,它不承认气功是科学的,是客观实际存在的物质现象。

近几年来,气功开始与科学对话了。

不少知识分子及科学家开始练功并研究气功。

用现代科学方法所进行的许多实验,也已经捕捉到气功现象中的某些共生效应,也就是气功色法中揭示出来的某些现象。

例如:气功师发放出来的外气中包含有“受低频调制的红外辐射”,而普通人的手掌中发出的红外辐射却是一条起伏很小的水平线;气功师发放的外气中有明显高于常人的次声波,它作用于病人后,病人的血管中可测出高振辐的次声波;气功师发放外气时,在发功部位附近,可以测出高达几个高斯的磁场强度,而普通人的人体磁场十分微小;气功外气可以改变液晶的双折射,使正常光束增强,非正常光束减弱等………。

但是,这一切都还没有揭示出气功现象的本质。

你不能就以此下个结论说,“炁”(音气)是电波或是磁波或是次声波……这一切只能说明气功开始与科学对话了,并且它向经典科学提出了挑战!冯理达等和包桂文合作进行的外气对细菌作用的实验表明,样品是增殖还是被杀伤,全在发气者发气时“生”或“杀”一念之间。

热释光片和胶片实验则进一步证明,“意”对离体的“气”起着控制作用。

这一点是经典科学无法接受的。

经典科学必须变革,正如普里戈金所说:“那种在历史上曾经推动过西方科学发展的简单性在今天很难再维持下去了,……把一切自然物归入少数几个‘永恒’定律中的企图今天也必须抛弃。

”【2】本文就是笔者在练功过程中借内求法获得的现象,根据近代科学思想所进行的思考。

二、普里戈金的耗散结构理论热力学第二定律指出:对于一个孤立的热力学系统,它的熵总是在增加着的,并最终达到平衡态。

但是,自然界中存在的系统经常不是孤立的,而且实际上正因为它们是开放的,它们才得以存在。

它们是依靠不断地与外界环境进行物质、能量和信息的交换来维持的。

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“存在和演化并非是彼此对立的, 它们表达出现实的两个有关方面。”
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3-2、“通过涨落的有序”
这是耗散结构理论的一个基本性结论: 系统自组织 的机制就是通过涨落的有序。
涨落也被称作起伏,是对系统的稳定的平均的状态的偏离; 是系统同一发展演化过程之中的差异。 普遍存在,只要是由大量子系统或要素组成的宏观系统, 其中就必定存在着一定的涨落。
京市高校学科带头人培训班 ,2008.07.04,紫玉饭店
也说科学与人文
“热力学诗人”普里戈金的启 示
曾国屏 清华大学科学技术与社会研究中心 中国科协-清华大学科技传播与普及研究中心 Tel:62773013(O); Fax:62787568(O) Email: sts001@ 1 Web:/xi-suo/kjs/StsinTsinghua.htm
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摘自丹皮尔《科学史》
牛顿的权威丝毫不差地成为一种宇宙观的后盾。这种宇宙观认为人是 一个庞大的数学体系的不相干的渺小旁观者(象一个关闭在暗室中的 人那样),而这个体系的符合机械原理的有规则的运动,便构成了这 个自然界。但丁与弥尔顿的富于光辉的浪漫主义情趣的宇宙,在人类 想象力翱翔于时空之上时,对人类的想象力不曾有任何限制,现在却 一扫而空了。空间与几何学领域变成了一个东西了,时间则与数的连 续变成了一个东西了。从前人们认为他们所居住的世界,是一个富有 色、声、香,充满了喜乐、爱、美,到处表现出有目的的和谐与创造 性的理想的世界,现在这个世界却被逼到生物大脑的小小角落里去了。 而真正重要的外部世界则是一个冷、硬、五色、无声的沉死世界,一 个量的世界,一个服从机械规律性、可用数学计算的运动的世界。具 有人类直接感知的各种特性的世界,变成仅仅是外面那个无限的机器 所造成的奇特而不重要的效果。在牛顿身上,解释得很含混、没有理 由再要求人们从哲学上给予严重考虑的笛卡尔的形而上学,终于达到 了亚里斯多德主义,变成了现代最重要的世界观。(249)
就我们这些受人 们信任的物理学 家而言,过去、 现实世界:过去、 现 在 和 将 来 之 间 现在和将来有区 的 区 别 只 是 一 种 别;应该在物理 幻 觉 , 然 而 , 这 学中得到反映。 种 区 别 仍 然 持 续 着。
反复质疑爱因斯 坦的“幻觉”。
——于逝世前一个月
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3、解决之道—科学新发现
在传统的思维中,涨落仅仅被看作某种不利于系统稳 定存在的干扰和破坏性因素。 新发现:涨落可以是系统的创新之源,系统发展的建 设性因素。一定条件下,当一定的涨落得到系统整体 的响应,小的涨落就被放大成为引起系统整体进入新 的有序态的巨涨落。 19
3-3、“上帝不掷骰子”?
存在的轨道世界,前提条件给定,事物命定, 沿某条轨道运行下去、折身返回。拉普拉斯决 定论。 爱因斯坦:“上帝不掷骰子”的名言;与玻尔 持续论战30年的一个重要方面。 相对论,拥有宇宙学公式的数学家,不需要掷 骰子,可以完备地描述自然;在四维时空连续 体中为所有“事件”严格定位,过去、现在和 将来都囊括于其中。 自组织、耗散结构:复杂系统的从存在到生成、 从混沌之中涌现有序,是不可逆的充斥着分叉、 选择和涌现的不确定性发展过程,确定性与不 确定性难分难解。未来决非命定的。
3-1、“时间(time) 与存在(Being)”
牛 顿 : 绝 对 时 空 观 ; F=m(d2s/dt2)中,t换为-t 相同的结果,参数、反演对 称、可逆时间。 量子力学,尽管是概率论的, 但仍然是可逆的时间。 相对论 “四维时空连续体” 中,t换为-t也具有相同的 结果,在此意义上,秉承可 逆时间范畴。
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1、冲突之源
“„两种文化’的对立在很大程度上就是起 源与经典科学的没有时间的观点与在大多 数社会科学和人文科学中普遍存在的时间 定 向 的 观 点 之 间 的 冲 突 。 ” ——I. Progoine 僵死的自然vs. 自由意志的人。 可是:
“时间究竟是什么?没有人问我,我倒清楚, 有人问我,我想说明,便茫然不解了。”—— 8 奥古斯丁(Agrelius Augutinus,354-430)
达尔文:生命世界在不断进化 现代宇宙论:我们置身于演化宇宙之中 时间之矢,一往直前
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2、诱人的迷惑、苦苦的求索
青少年,着迷于 柏格森时间。 大学,“热力学 第二定律把我的 注意力全部吸引 过去了”。
时间的延续就意味 着发明,就意味着 新形式的创造,就 意味着一切新鲜事 物的连续不断地产 生。
——柏格森《创造进化论》 1927诺贝尔文学奖:“他那丰 富的且充滿生命力的思 想,以及所表現出來的 光辉灿烂的技巧”.
无过程无历史无激情的科学文化vs.有经历有历史有情感的人文文化。
两种箭头:
(热力学)克劳修斯箭头指向自发退化走向无序,
(进化论)达尔文箭头指向从低级向高级、由简单到复杂、直至产生 出人——万物之灵,指向有序和不断进化。
更加扑朔迷离。
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矛盾仍然存在
量子力学中,仍然是 可逆时间。 相对论 “四维时空连 续体”中,t换为-t也 具有相同的结果,在 此意义上,秉承可逆 时间范畴。 ……
2
为什么?
科学与人文:
是否相容? 可否协调? 怎样才能实现? ……
达 芬 奇
哥 百 尼
从历史走来:
文艺复兴推动近代科学诞生 科学的发展,从而科学观— 自然观的演化 科学技术社会化的新呼唤 一位哲人科学家(人文科学 家),进行一种新探索,尝试 一种新解答。
维 萨 里
3
Ilya Prigogine
(普里戈金,普利高金)
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时间观念,往往反映着自然观念和科学追求
爱因斯坦:“机械观”是“所有的现象都可以用引 力或斥力来解释,而这些力只与距离有关,并且 作用于不变的粒子之间。”因此,批判机械观就 意味着形成统一的场的实在图景。为建立统一场 论而苦苦奋斗30年,可歌可泣。 普里戈金: “机械观”“宇宙是单一的、无限的、 不 动 的 …… 它 不 产 生 自 身 …… 它 是 不 可 毁 灭 的……它是不可改变的……” 。而“我们的宇宙 不仅仅是一个完整的系统,……而且,我们的宇 宙是一个进化着的系统,它是一个进化的结果。” 提出“内部时间”概念。
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20世纪科学中的赫拉克利特
当代科学的发展,“更加接近西方 本体论的中心问题:存在和演化之 间的关系”。
巴门尼德:“存在是不生不灭的;存 在是完整的、单一的、不动的、没有 终结的。”(学生芝诺的四个著名悖 论) 赫拉克利特:“这个有秩序的宇宙, 对万物都是相同的,它既不是神也不 是人所创造的,它过去、现在和将来 永远是一团永恒的活火,按一定的尺 度燃烧,一定尺度熄灭。”Leabharlann 213-4、西方文化与东方文化
一再强调:“我相信,我们正是站在一个新的综合、 新的自然观念的起点上。也许我们最终有可能把强 调定量描述的西方传统和着眼于自发组织世界描述 的中国传统结合起来。” “正如李约瑟在他论述中国科学和文明的基本著作 中经常强调的,经典的西方科学和中国的自然观长 期以来是格格不入的。西方科学向来是强调实体 (如原子、分子、基本粒子、生物分子等),而中 国的自然观则是以‘关系’为基础,因而是以关于 物理世界的更为‘有组织的’观点为基础。”
两类时间、两种箭头
两类时间
牛顿:绝对时空,F=m(d2s/dt2)中,t换为-t相同的结果,参数、反 演对称、可逆时间。 热力学第二定律指向熵增,进化论指向复杂性增加,不可逆时间。
可逆时间给出静止的存在的轨道世界图景,不可逆时 间传递了动态的演化的现实世界图景。 我们的世界、从而文化也被一分为二:
4
Ilya Prigogine(1)
我国人民熟悉的比利时科学家、哲学家和 思想家
1977年,因为“在非平衡热力学特别是他的耗 散结构理论方面的工作”获得了诺贝尔化学奖; 1981年,由于《新的联盟》(法文版,英文版 改名《从混沌到有序》)而戴上法兰西言语高 级理事会的奖章,1984年再被授予法兰西文学 艺术骑士荣誉称号。 高产的科学家,有多本的科学思想和科学哲学 著作;众多国际科学组织成员,也是国际科学 哲学学会的成员、国际科学史学会的荣誉成员。
引言(1):科学与人文之争
科玄论战
1923.2.14,北大张君劢应清华吴文藻之邀作“人 生观”演讲,清华大学丁文江随之以“科学与人 生观”回应。
两种文化
1959,剑桥大学斯诺的演讲:文化分裂,一方对 热力学第二定律不屑一顾,一方对莎士比亚一无 所知。
科学大战(science war)
1990年代,美欧,由索卡尔事件(祚文)引发。至 今仍在继续。在我国也有反响。
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确定与偶然、混沌和有序共存
埃里克· 詹奇以《庄子· 秋水》来概 括《自组织的宇宙观》的基本思 想: “故曰,尽师是而无非,师治而 无乱乎?是未明天地之理,万物 之情也。” 自组织演化的世界,是一个无序 和有序共存、转化的世界。对立 面的和谐,无序和有序的相互作 用和转化,“太阳每天都是新 的”,这才是“流变”中的“逻 各斯”。
开放耗散系统
贝纳德花纹
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深刻的含义
近代科学,站在自然之外的观察者,以超然于自 然的态度来拷问自然。因此,近代科学是没有人 的科学,是人尊严地站在科学之外的科学。 现在,我们不仅面对的是一个概率性的世界,而 且“认识与生命特征相联系”、“人在自然之中: 既是参与者又是观测者”。 人的尊严,在自然科学中重新得到了承认。人的 创造力,有了其自然科学基础的依托。。 《新的联盟》 “表示‘两种文化’走到一起来 了。” (英文版《从混沌到有序》副标题“人与 自然的新对话”。)
自组织—耗散结构理论
远离平衡的开放系统(无论何种系 统),通过与环境的交换即通过物质、 能量和信息的耗散,就可能自发组织 起来,实现从无序到有序的转变,形 成具有一定组织和秩序的动态结构。 只要从环境引入的负熵(deS)大于系统 的自发的熵增(diS>0),系统整体上就 可 以 实 现 熵 的 减 少 : (dS=deS+diS<0)。 重新发现时间:不违背热力学第二定律 (有内在的时间箭头),新高度上把克 劳修斯退化论与达尔文进化论统一起来
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