自然演化自组织机制
华北电力大学研究生自然辩证法(研究生一年级课程,包括课件试题答案等,很好很强大)
1、什么叫自然辩证法？其性质和研究对象是什么？答：自然辩证法是研究自然界和科学技术发展一般规律、人类认识自然和改造自然一般方法、以及科学技术在社会发展中的作用的科学，它是马克思主义哲学的重要组成部分，是对于人类认识自然和改造自然的成果与活动进行哲学概括与总结的产物。
对象：自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。
性质：是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的学科。
它从自然观、认识论、方法论与价值论方面，研究科学技术及其与社会的关系，是科学技术研究的思想理论基础。
内容：主要以科学技术及其与社会的关系为研究内容，唯物辩证的自然观与方法论是自然辩证法的基石，自然辩证法仍是马克思主义的重要组织部分。
范围：它的研究对象与研究范围涉及如下广泛的领域：自然界—科学—技术—社会。
体系：自然辩证法的体系和主要内容是：自然观—科学观—技术观—科学技术与社会。
2、自然界物质系统演化的周期性（可能出辨析题）答：系统是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。
自然界是物质的，物质结构的层次是无限的，物质处于永恒的运动中，运动无论在量上还是在质上都是不灭的，时间和空间是物质运动的基本形式，自然界的运动是有规律的。
非平衡态自组织理论证明，一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境交换物质、能量和信息，从环境中获取负熵流来抵消系统内部的熵产生，就可能在一定条件下使系统从一种混乱无序的状态演化为一种稳定有序的结构。
同样，混沌理论也揭示了通向混沌的道路，说明了系统从有序向无序的转化过程。
在自然界的演化过程中，正是由于以上两个演化才使得自然界经历了“混沌——有序——新的混沌——新的有序”的循环发展过程。
自然界的系统演化，既不是单调地走向有序和进化，也不是单调地走向无序和退化。
有序和无序的不断转化，进化与退化的不断交替，使自然界处于永恒的物质循环之中。
生物系统中的自组装和自组织
生物系统中的自组装和自组织生命的存在和演化是繁复而神奇的过程，充满了自组装和自组织的精妙机制。
从细胞内的蛋白质和细胞膜到生物体的器官和组织，都体现了生物系统自组装和自组织的本质。
自组装和自组织是自然界中普遍存在的现象，而生物系统是其中最典型的例子。
在生物学领域，探究自组装和自组织在生命过程中的作用，对于我们深入认识生命多样性和复杂性具有重要意义。
一、细胞内的自组装和自组织生命起源于单细胞生物，而细胞内的自组装和自组织是生命的基础。
蛋白质是细胞内最为重要的生物大分子，它们具有不同的结构和功能，通过自组装和自组织形成了各种亚细胞结构和细胞器。
核糖体是蛋白质的主要合成场所，它们由四个rRNA和80多个蛋白质组成，通过自组装形成了复杂的结构，可以精确地合成具有不同功能的蛋白质。
细胞膜是细胞内重要的物质转运载体，它们由不同的脂质分子通过自组装形成了膜的双层结构，具有高度的选择性通透性，实现了细胞对不同物质的有效控制。
二、生物体的自组装和自组织细胞是生物体的基本单位，生物体的其他组织器官和功能部位也是通过自组装和自组织形成的。
比如，人类的DNA含有数十亿的碱基序列，但是在细胞核中只需不到10微米的空间就可以缩成一个染色体，而这种超级螺旋状结构则是由DNA和蛋白质组成的高级结构体——染色质通过自组装形成的。
同时，胚胎发育过程中，不同类型的细胞通过自组织形成了不同的组织器官，完成了分化和形态生成的关键环节。
在人体中，骨头、肌肉、血管等组织也都是通过细胞自组装和自组织而形成的。
另外，生物中的一些有机分子如糖类、蛋白质和核酸等，都存在着特定的空间构型和分子运动方式，也是对自组装和自组织过程的直接体现。
三、生物学中的自组装和自组织现象自组装和自组织是生物系统普遍存在的现象，它们不仅存在于单个分子或细胞内，更遍布于组织器官层次和生态系统尺度。
例如，蚁群、蜜蜂和鸟群等动物群体存在着协同的行为，这种行为是通过个体之间的信号传递和环境感知引导而产生并维持的，它体现了生物群体自组织的特性。
《自然辩证法》第2章 自然界的演化发展
可逆过程 - 一个无摩擦力、无耗散的准静态 一个无摩擦力 无摩擦力、
过程称为可逆过程 过程称为可逆过程
- 在可逆过程中，体系从始态变到 在可逆过程中，
终态，再从终态回到始态， 终态，再从终态回到始态，体系 和环境都能恢复原状
自然界是否存在真正意义上 的可逆过程？ 的可逆过程？
在昼夜温差较大的我国北方冬季， 在昼夜温差较大的我国北方冬季， 白天缸里的冰融化成水， 白天缸里的冰融化成水，而夜里 同样缸里的水又凝固成冰。因此， 同样缸里的水又凝固成冰。因此， 这是一个可逆过程。 这是一个可逆过程。你认为这种 说法对吗？为什么? 说法对吗？为什么?
t
t
熵：系统演化的重要参数
entropy，能量的变异) 熵（entropy，能量的变异) s = ∫
dQ T
熵的宏观意义表征系统能量分布的均 熵的宏观意义表征系统能量分布的均 匀状态 熵的微观意义表征系统内部粒子的无 熵的微观意义表征系统内部粒子的无 序程度 熵的信息学解释认为熵是系统无组织 熵的信息学解释认为熵是系统无组织 程度的量度
微小涨落使系统发生微小变化， 微小涨落使系统发生微小变化，这 一变化通过非线性的反馈机制而被 放大， 放大，从而使系统跃迁到一个新的 稳定有序状态
耗散结构理论
一个远离平衡态的非线性的 一个远离平衡态的非线性的开放系统 远离平衡态 不管是物理的、化学的、 (不管是物理的、化学的、生物的乃至 社会的、经济的系统) 社会的、经济的系统)通过不断地与外 界交换物质和能量， 界交换物质和能量，在系统内部某个参 量的变化达到一定的阈值时，通过涨落 涨落， 量的变化达到一定的阈值时，通过涨落， 系统可能发生突变即非无序状态转变为一种在时间上、 来的混沌无序状态转变为一种在时间上、 空间上或功能上的有序状态
自然辩证法概论试题及答案
自然辩证法概论试题及答案一、简述辩证唯物主义自然观的基本内容。
辩证唯物主义自然观的基本内容包括物质观、运动观、时空观和规律观。
自然界是物质的，而物质的形态是无限多样的，自然界的物质机构是有层次的，物质的机构层次是无限的。
物质是运动的，运动在量上和质上都是不灭的，自然界是普遍联系和永恒发展的，其运动发展的根本原因在于事物内部的矛盾性。
时间和空间是运动着得物质的存在方式，时空是无限的。
物质在时空中的运动时有规律的，而规律是可以被认识的，人们一旦认识了自然界的客观规律，就可以按照规律能动地改造自然，同时也改造自己。
二、自然系统的本质特征是什么自然系统的本质特征包括整体性、开放性、动态性和层次性。
整体性是指系统各要素在系统整体中的相互联系所带来的、超过各要素孤立时性质总和的效果。
开放性指的是物质系统与其环境系统之间的相互关系。
物质系统同环境之间的物质、能量和信息的交换，是系统存在和发展的基础和条件。
动态性指系统及其要素以及它们之间的关联性，都随时间的变化而变化。
层次性指系统处于物质的一定层次以及不同系统之间必定存在一定层次关系的性质。
三、阐述自组织的概念以及自然系统演化的自组织机制。
自组织是指自然界物质系统自发地或自主地有序化、组织化和系统化的过程。
自然系统演化的自组织机制包括开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落。
开放性和非平衡约束是自组织的有序结构必须从外界吸收物质、能量和信息才能形成和维持的必要条件。
远离平衡态也是系统实现自组织的必要条件。
非线性相互作用是较为复杂的作用方式，是具有相干性的作用机制，系统内部的作用关系不再是各种作用的简单叠加所能说明的，而是多种作用相互制约、耦合而成的全新的整体效应。
这意味着系统内要素独立性的丧失，各要素按一定方式在大范围内协调运动，从而导致系统新质的出现。
系统只有在远离平衡态的情况下，才能实现非线性相互作用。
技术方法是指在科学研究的基础上，为解决实际问题而采用的一种具体的操作方法。
武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题(1)(大全5篇)[修改版]
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第一篇：武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题(1)武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题（2011年下半年~2012年上半年）教材：《自然辩证法——在工程中的理论与应用》（清华大学出版社）导论：1、自然辩证法创立的自然科学成果。
2、工程硕士学习自然辩证法的意义。
第一章：1、科学、技术、工程及其基本特征。
2、科学、技术、工程的区别与联系。
3、如何认识发现、发明和建造三者之间的关系？第二章：1、现代自然科学的全面发展。
2、近代技术的发展。
3、如何认识现代科学、技术与工程的一体化发展趋势？第三章：1、何谓“系统”？2、自然界演化的自组织机制。
3、人与自然的对象性关系。
第四章：1、自然价值与自然权利。
2、生态伦理的原则和态度。
3、环境友好型社会。
第五章：1、创新概念包括哪些要素？它与企业家有何关系？2、创新对科学技术的依赖性。
3、科学技术、社会需求与创新。
4、企业的创新战略。
第六章：1、国家竞争力与国家创新体系建设。
2、自主创新战略及其意义。
3、新时期我国国家创新体系建设的主要任务体现在哪些方面？第七章：1、现代科学方法论及其形成。
2、科学问题及其来源。
3、观察和实验中的机遇。
4、举例说明归纳与演绎方法在科学研究中的作用。
第八章：1、工程技术研究的主要阶段。
2、利用专利文献的发明创造。
3、系统科学思想和方法的主要特点。
第九章：1、工程共同体的含义及类型。
2、科学和技术的社会规范。
第十章：1、工程技术共同体的伦理原则。
2、工程师的社会责任。
3、工程技术活动中越轨行为及其控制。
第十一章：1、科学技术工程对人类社会的影响。
2、文化对科学、技术和工程的影响。
第十二章：1、如何正确评价“技术乐观主义”和“技术悲观主义”？2、科学、技术、工程社会评价的主要原则。
考试形式：开卷考试题型：辨析题、简答题、论述题（包括材料题）武汉大学研究生院2011年7月第二篇：武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题（2010年下半年~2011年上半年）教材：《自然辩证法——在工程中的理论与应用》（清华大学出版社）导论：1、自然辩证法创立的自然科学成果。
自然辩证法题与答案
1、用自组织机制解释运动技术系统的自我优化，如何完成？根据泛化、分化、巩固、自动化阶段进行回答？答：混沌系统在随机识别时形成耗散结构的过程被称为自组织。
开放性、远离平衡性、非线性相互作用和涨落是自然系统演化的自组织机制。
自组织理论主要有四个部分组成：耗散结构理论、协同学、突变论、超循环理论。
运动技术系统演化过程的自组织理论分析是指运动技术系统在开放的非线性区域，通过与外界环境不断进行物质、能量和信息的交换，当外界条件达到一定阈值时，系统出现涨落，在正负熵的输入下使运动技术系统从原来的混沌无序状态，自组织为一种新的有序状态。
其中运用耗散结构、协同学、突变理论和超循环理论解释运动技术系统演化的过程，即使自组织形成的过程，分为四个过程：泛化、分化、巩固、自动化。
篮球运动系统形成的泛化阶段主体从外部环境吸收负熵值，远离平衡态，此时主体远离无序状态，向低有序状态发展。
运动员学习篮球的动作，对篮球的整体印象。
但不具备篮球的精确运动系统，此时的篮球运动技术处于低有序状态，此时主体接受的信息为：大致的运球动作，以及打球的整体印象，动作处于模仿阶段，也就是自组织中理论中的协同学。
分化阶段在泛化的基础之上，主体作为开放系统继续吸收负熵值，并释放不利于动作提高的正熵值，逐渐调整运动技术系统各要素之间的有序程度。
篮球技术开始分化到单个的运动技术。
主体接受到外界的信息，开始逐步分解各个运动技术动作，优化各个动作，同事淘汰不规范的动作。
分化后的各个动作组件熟练完成分化。
巩固阶段通过不断地与外界交换物质和能量，主体作为好耗散结构远离平衡态的非线性的开放系统，在系统内部熵值的变化达到一定的阈值时，通过涨落，可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变有序状态。
运动员完成动作的分化练习后，开始从新整合建立各个动作，使之建立新的协调关系，淘汰不利于篮球技术水平提高的动作，运动技术上升到新的水平。
自动化阶段此阶段为运动技术系统的超循环理论，即经循环联系把自催化或自复制单元连接起来的系统。
1、自然辩证法简答题
1.什么是自然辩证法答：自然辨证法是马克思主义的重要组成部分,其研究对象是自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。
自然辨证法的创立与发展同哲学与科学技术的进步密切相关，是马克思主义关于科学与社会关系的已有成果的概括和总结。
自然辨证法是研究认识自然、改造自然的方法论，其基本内容有三大块：自然观、科学观和方法论。
1）辩证唯物主义的自然观。
自然观是人们对自然界的总体看法。
辩证唯物主义自然观是马克思主义关于自然界的本质及其发展规律的根本观点。
它旨在对自然界的存在方式、演化发展以及人和自然的关系，做出唯物的同时又是辩证的说明。
2）辩证唯物主义的科学技术观。
科学技术观是人们对科学技术的总体看法。
辩证唯物主义科学技术观是马克思主义关于科学技术的本质及其发展规律的根本观点。
3）辩证唯物主义的科学技术方法论。
科学技术方法论是人们对自己从事科学技术研究所运用的认识和实践方法的哲学概括。
辩证唯物主义的科学技术方法论是马克思主义关于人类认识自然和改造自然的一般方法的理论。
它以辩证唯物主义认识论为指导，在现代科学技术发展的水平上对各门科学技术的研究方法做出概括和总结，来阐明科学问题与科学事实、科学抽象与科学思维、科学假说与科学理论、技术研究与技术开发以及现代系统科学的方法论，并揭示各种科学方法之间的联系和过渡。
2.概述创造性思维4阶段（可自己减少）答：创造性思维，是一个因人而异的过程。
它没有一套固定的模式和规则，没有公式、没有时间表。
目前被多数人接受的是包括准备、孕育构思、潜伏顿悟和验证完善四个阶段的过程模式：第一，准备阶段。
在这个阶段，思维者主要是通过学习或搜集资料，在自己头脑中形成概念，有意识地为他所规划的创造项目进行准备。
第二，孕育构思。
这个阶段，研究者围绕目标，对所获得的各种信息进行各种思维加工，致力于提出解决问题的创造性设想，直到思维达到饱和为止。
这个阶段的思维主要以意识活动为基础，间或有潜意识的渗透和参与，起作用的思维心里因素是思维的广阔性、灵活性和深刻性。
自然辩证法论述题复习参考
自然辩证法论述题复习参考1、对在中国如何实施可持续发展战略谈一谈你的看法生态文明：可持续发展的必然途径1．建设生态文明社会，是实现可持续发展的必然途径人类从自然界中分化出来已经有三百多万年的历史。
在这漫长的历史中，人类文明的进化经历了原始文明(采集与狩猎文明)、农业文明和工业文明三大阶段。
工业文明历时三百年，它为人类创造了以往无法比拟的财富。
但是，工业文明是建立在大量消耗自然资源和排放废弃物的工业经济的基础之上的，因而严重地损害了人类赖以生存和发展的生态系统。
从工业文明走向生态文明，建设生态文明社会，是实现可持续发展的必然途径。
在生态自然观指导下，生态文明以实现人与自然和谐的发展为宗旨，强调人类与自然环境的共同发展，在维持自然界再生产的基础上进行经济再生产。
2．生态文明包含的内容生态文明包含着下述三个相互区别、相互联系的层面：一是物质生产层面。
生态文明的主导产业是生态产业，即以生态化为目标的农业、工业、信息业与服务业。
其核心是维护“自然一社会一经济”生态系统平衡的基础产业——生态农业。
它的生产过程是由自然界再生产过程(自然生产力)和经济再生产过程(社会生产力)交织在一起进行的。
与此相联系，生态文明的消费方式受制于：自然界的承受能力。
二是社会制度层面。
生态文明是在上述物质生产的基础上建立起来的新兴的社会制度。
从政治、经济、法律、伦理、教育等方面规范和约束人们的行为；为维护良好的自然生态环境建立相应的法规与机构，以协调和解决在环境保护中的人与人的关系。
三是思想观念层面。
生态文明的思想观念的核心要素是思维方式与价值观念的生态化思想。
在思维方式上，要打破工业化的思维方式。
在价值观念上，我们要破除把经济价值凌驾于社会价值与生态价值之上的工业文明的价值观。
2、科学假说形成的主要途径是怎样的？科学假说的形成同要回答的科学问题分不开，所以，阐明怎样提出假说、提出什么假说，首先必须明确所要回答的问题，就是说必须对问题进行深入的分析。
2自然的演化
红巨星阶段
• 当恒星中心区的氢消耗殆尽形成由氦构成的核球之后，氢 聚变的热核反应就无法在中心区继续。这时引力重压没有 辐射压来平衡，星体中心区就要被压缩，温度会急剧上升， 如此氦球逐渐增大，氢燃烧层也跟着向外扩展，使星体外 层物质受热膨胀起来向红巨星或红超巨星转化。 • 预计太阳在红巨星阶段将大约停留10亿年时间，光度将升 高到今天的好几十倍。到那时侯，地面的温度将升高到今 天的两三倍，北温带夏季最高温度将接近100℃。
现代科学技术对生命起源的研究
• 根据化石资料分析，地球上 最早的细胞出现在35亿年前。 • 关于地球上细胞生命起源有 两种假说，俄罗斯的生化学 家Aleksander Oparin提出地球 上的有机分子是在合适的化 学和物理条件下自然形成的。
现代生物学认为生命的物质承当者是以 蛋白质、核酸为主体的多分子体系。因此生 命的起源问题就是这种多分子体系的形成问 题。恩格斯说：“生命的起源必然是通过化 学的途径实现的。” 从无机物到有机小分子 生物小分子到生物大分子 从生物大分子到原始生命的诞生
大爆炸后13.8秒后 30亿度，氘、氦类稳 定原子核形成。 大爆炸后35分钟后 3亿度，核过程停止， 尚不能形成中性原子。 大爆炸后30万年后 3000度，化学结合作 用使中性原子形成，宇宙主要成分为气 态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成 密度较高的约3×102开尔文， 宇宙进一步膨胀和温度下降，气状物质被拉开， 形成原始星系，并进而形成星系团，然后再从 中分化出星系。 • 当宇宙时为50亿年时，在星系中进一步凝聚成 亿万颗恒星。
三个科学依据：微波背景辐射， 河外星系谱线红移，氦丰度 大爆炸宇宙论解释了宇宙的空间 构成图景和宇宙的运动规律。
目前广为接受的是恒星演化有四个阶段： 第一阶段：引力收缩阶段——幼年时期 （太阳在这一阶段要呆7、5亿年）。 第二阶段：主序星阶段——成年时期。 第三阶段：红巨星阶段——老年时期 第四阶段：高密恒星阶段——临终阶段
最新自然辩证法概论整理版(研究生考试用)
1、什么叫自然辩证法？其性质和研究对象是什么？答：自然辩证法是研究自然界和科学技术发展一般规律、人类认识自然和改造自然一般方法、以及科学技术在社会发展中的作用的科学，它是马克思主义哲学的重要组成部分，是对于人类认识自然和改造自然的成果与活动进行哲学概括与总结的产物。
对象：自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。
性质：是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的学科。
它从自然观、认识论、方法论与价值论方面，研究科学技术及其与社会的关系，是科学技术研究的思想理论基础。
内容：主要以科学技术及其与社会的关系为研究内容，唯物辩证的自然观与方法论是自然辩证法的基石，自然辩证法仍是马克思主义的重要组织部分。
范围：它的研究对象与研究范围涉及如下广泛的领域：自然界—科学—技术—社会。
体系：自然辩证法的体系和主要内容是：自然观—科学观—技术观—科学技术与社会。
2、自然界物质系统演化的周期性（可能出辨析题）答：系统是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。
自然界是物质的，物质结构的层次是无限的，物质处于永恒的运动中，运动无论在量上还是在质上都是不灭的，时间和空间是物质运动的基本形式，自然界的运动是有规律的。
非平衡态自组织理论证明，一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境交换物质、能量和信息，从环境中获取负熵流来抵消系统内部的熵产生，就可能在一定条件下使系统从一种混乱无序的状态演化为一种稳定有序的结构。
同样，混沌理论也揭示了通向混沌的道路，说明了系统从有序向无序的转化过程。
在自然界的演化过程中，正是由于以上两个演化才使得自然界经历了“混沌——有序——新的混沌——新的有序”的循环发展过程。
自然界的系统演化，既不是单调地走向有序和进化，也不是单调地走向无序和退化。
有序和无序的不断转化，进化与退化的不断交替，使自然界处于永恒的物质循环之中。
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对象：自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。
性质：是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的学科。
它从自然观、认识论、方法论与价值论方面，研究科学技术及其与社会的关系，是科学技术研究的思想理论基础。
内容：主要以科学技术及其与社会的关系为研究内容，唯物辩证的自然观与方法论是自然辩证法的基石，自然辩证法仍是马克思主义的重要组织部分。
范围：它的研究对象与研究范围涉及如下广泛的领域：自然界—科学—技术—社会。
体系：自然辩证法的体系和主要内容是：自然观—科学观—技术观—科学技术与社会。
2、自然界物质系统演化的周期性（可能出辨析题）答：系统是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。
自然界是物质的，物质结构的层次是无限的，物质处于永恒的运动中，运动无论在量上还是在质上都是不灭的，时间和空间是物质运动的基本形式，自然界的运动是有规律的。
非平衡态自组织理论证明，一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境交换物质、能量和信息，从环境中获取负熵流来抵消系统内部的熵产生，就可能在一定条件下使系统从一种混乱无序的状态演化为一种稳定有序的结构。
同样，混沌理论也揭示了通向混沌的道路，说明了系统从有序向无序的转化过程。
在自然界的演化过程中，正是由于以上两个演化才使得自然界经历了“混沌——有序——新的混沌——新的有序”的循环发展过程。
自然界的系统演化，既不是单调地走向有序和进化，也不是单调地走向无序和退化。
有序和无序的不断转化，进化与退化的不断交替，使自然界处于永恒的物质循环之中。
自然界的演化
化的无规则性
有序度：有序、无序不同程度的统一。这种统一程度即为
有序度
B.对称和破缺
对称：一定变换下的不变性。 宇宙起源于混沌、无序，起源于对称性。
海森堡：物质的初始或“终极”状态的状态，是“由其对
称性所决定的物质载体”，“在粒子的谱，及其相互作用 以及宇宙结构和宇宙史基础上所建立的自然规律，可能取 决于某种基本的对称性。
时间之矢
生物进化的时间方向 熵增的时间方向
宇宙大爆炸开始的宇宙膨大方向
电电磁波的传递方向 原子自发辐射的时间方向
自然演化的不可逆性和自然的进化
3.自然界的进化：有序化和对称性破坏
A.序、有序、有序度的概念
序：空间结构的某种规则性、时间演化的某种规律性
无序：系统内部各要素之间混乱而无规则的组合及系统变
3.涨落：生序原理 普里戈金：“发展是通过涨落达到有序，自组织的机制就 是通过涨落的有序"
自组织过程的特点
非平衡不可逆是组织之源、有序之源
通过涨落达到有序 系统性质的改变是由于系统中要素子系统之间的相互作用 所致，子系统之间的关联引起的竞争、协调、合作确定系 统性质的变化方向。 自组织的演化形式采取由低级向高级的演化形式，
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2.突现：突发性、间断性和不可预测性
突现：由系统中的各个组成部分相互作用所产生的新的形 态、结构、性质。
突变：自然系统的新的形态、结构、性质作为一个整体的 突然出现。
3.“内在随机性”：确定性和随机性
蝴蝶效应
自组织理论的发展过程
昂萨格倒易理论 最小熵产生原理 贝洛索夫(B) 扎鲍廷斯基(Z) B-Z 反应 耗散结构
自然辩证法课后习题答案
自然辩证法课后习题绪论：1.试论自然辩证法的学科地位、性质和研究领域。
答：自然辩证法是关于自然和对自然的认识与改造的哲学。
地位：自然辩证法处于自然科学和总体哲学的中介地位，是一门独立的哲学学科。
性质：两个一般性定义：揭示自然界的整体性质及运动、变化和发展的一般规律的学科；对人与自然关系的总体看法研究领域：整体自然界、整体自然科学和整体技术工程活动或人与自然的总体性关系（包括对自然的建构关系、认识关系和改造关系）为研究对象。
2.试论科学与哲学的内在统一性关系答：普遍理性和具体感性的具体统一，是哲学与科学内在统一的最终根据所在。
A哲学和科学是内在融合的，这种内在融合的统一性关系具有多重复杂性。
B科学是哲学的基础，哲学是科学的指导。
C、科学对哲学的改造，哲学对科学的批判。
第一章：l.试评价关于信息的哲学本质、哲学分类和三个不同性级质的理论。
答：哲学本质：信息是标志间接存在的哲学范畴，它是物质(直接存在)存在方式和状态的自身显示。
哲学分类：存在一个物质世界和三个信息世界。
三个不同性级：一级间接存在质、多级间接存在质、主观约定质。
2.为什么说任何物体都是直接存在和间接存在的统一体？答：信息与物质是紧密联系的。
信息是它所表现的事物特征的间接存在形式。
物质的相互作用必然引起作用双方的变化，这种变化的“痕迹”，就是对作用物信息的接收和储存。
任何物质都已经将自身演化成了具有特定结构和状态的凝结着种种信息的信息体了。
正是物质的这种信息体性，规定着任何物体都是直接存在和间接存在的统一体。
3.本章阐释的四个世界理论与波普尔三个世界理论有何异同？答：波普尔把世界上所有的现象,根据共存方式划分三个世界。
第一世界是物质世界。
第二世界是精神世界。
第三世界是知识世界。
“三个世界”是相互作用的，承认了物质与意识以及意识现象间的相互作用的辩证关系。
但他把三个世界的相互作用视为同等的,实际上是否认物质决定意识这一基本原理,夸大了意识对物质的能动作用,势必陷入唯心主义。
自然辩证法(研究生试题答案)
2、自然界物质系统演化的周期性（可能出辨析题）答：系统是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。
自然界是物质的，物质结构的层次是无限的，物质处于永恒的运动中，运动无论在量上还是在质上都是不灭的，时间和空间是物质运动的基本形式，自然界的运动是有规律的。
非平衡态自组织理论证明，一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境交换物质、能量和信息，从环境中获取负熵流来抵消系统内部的熵产生，就可能在一定条件下使系统从一种混乱无序的状态演化为一种稳定有序的结构。
同样，混沌理论也揭示了通向混沌的道路，说明了系统从有序向无序的转化过程。
在自然界的演化过程中，正是由于以上两个演化才使得自然界经历了“混沌——有序——新的混沌——新的有序”的循环发展过程。
自然界的系统演化，既不是单调地走向有序和进化，也不是单调地走向无序和退化。
有序和无序的不断转化，进化与退化的不断交替，使自然界处于永恒的物质循环之中。
3、自然演化的自组织机制。
自组织理论及其意义答：自组织是自然界物质系统自行有序化、组织化和系统化的过程。
一个远离平衡态的开放系统通过其与环境进行物质能量和信息的交换，能够形成有序的结构，或从低序向高序的方向演化。
开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落，是自然界物质系统演化的自组织机制。
通过对自组织理论的认识，我们可以分析现在的各个国家甚至社会的发展。
我们在对自组织理论有更深入了解的同时，还可以将得到的实际经验应用到社会中去，从而促进社会的发展。
4、天然自然和人工自然的关系，有没有本质区别？答：天然自然是大自然中已经存在的并且未经人类利用的自然。
人工自然是人利用或改造天然自然，创造天然自然中所不存在的人类文明，可分为两类：①人工自然界,即人工生态系统；②人工自然物。
天然自然和人工自然的关系：天然自然是“第一性客体”，人工自然属“第二性客体”；天然自然中存在的是“自发性作用”的规律，在人工自然过程中，则有“应用性作用”的规律；天然自然只有自然属性，而人工自然具有自然属性和社会属性；天然自然的演化节奏是缓慢的，人工自然的演化是快节奏的。
-研究生政治-自然辩证法思考题答案详解
2.1、系统自然观产生的现代自然科学前提系统自然观是辩证唯物主义自然观的发展。
它植根于相对论、量子力学、分子生物学和以系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同论、突变论、混沌理论等为代表的系统科学的基础之上。
相对论否定了牛顿的绝对时空观，揭示了空间与时间、空间时间与物质及其运动、质量与能量之间存在的辩证联系；量子力学标志着对微观世界认识的深入，揭示了连续性与间断性、波动性与粒子性的辩证统一，突现了量子现象的整体性，突破了机械决定论的观念；分子生物学由细胞水平深入到分子水平，在生物大分子层次上揭示了生物界基本结构和生命活动的高度一致性；系统论以“系统”的观点看自然界，提出了系统与要素、结构与功能等新的范畴，揭示了自然界物质系统的整体性、层次性、动态体和开放性；非平衡系统自组织理论不仅指出自然界的演化是自组织的、自己运动的，而且揭示了自然演化的自组织机制；混沌理论则提供了一种关于系统演化的分叉与混沌方式，它把简单性与复杂性、有序性与无序性、确定性与随机性、必然性与偶然性等统一在新的更为深广的自然图景之中。
2.2、什么是系统？如何理解系统是自然界物质的普遍存在方式？所谓系统，是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。
这一概念包含以下四个要义：1）系统是由若干要素组成的，要素是构成系统的组成部分或单元，单一要素不能成为系统；2）系统在于“系”，即系统内诸要素之间，系统要素与系统整体之间相互联系，相互作用，形成特定的结构；3）系统还在于“统”，即要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体；4）系统作为一个整体对环境表现特定的功能，功能之所以为整体所具有，是由于功能以结构为载体，并在系统诸要素的功能耦合中突现出来。
确认系统是自然界物质存在的普遍形式，不仅要把整个自然界看作一个系统，而且要认识到自然界中的所有物质客体都自成系统。
自然界的一切物质客体不仅自成系统，而且又互成系统。
2.3、何谓演化与进化？怎样理解自然界的进化是一个不断发生对称性破缺的过程？演化：是一种具有不可逆性的运动形态.包括：1.事物的上升的，从无序到有序的，从低级有序到高级有序的，2. 与这个相反的过程..3.从宏观的有序态到远离平衡的混沌态以及两者之间的更替状态。
第1章 自然的演化
身体
• 身体姿势 动作轨迹 动作时间 动作速率 动作速度 动作力量 动作节奏
心理
• 感觉知觉 信息识别 信息匹配 系统决策 动作执行 完成反馈
身体运 动过程
• 身体姿势 动作轨迹 动作时间 • 动作速率 动作速度 动作力量 • 动作节奏
运动技术系统结构图
2.系统的基本类型
依据：物质信息能量与外 界交换
孤立系统，是与其环境隔绝的系 统，亦即与其环境之间没有物质、 能量、信息交换的系统。 封闭系统，是与外界环境没有物 质交换但有能量交换的系统 开放系统，是与外界环境自由地 进行物质、能量和信息交换的系 统。每一种生物本质上都是开放 系统。
四、自然界演化的自组织机制
1900 年贝纳德发现了对流有序现象，他 在一个圆盘中倒入一些液体。当从下面 加热这一薄层液体时，刚开始上下液面 温差不太大，液体中只有热传导。但当 上下液面温差 △T 超过某一临界值 △Tc 时， 对流突然发生，并形成很有规律的对流 花样。从上往下俯视，是许多像蜂房那 样的正六角形格子。中心液体往上流， 边缘液体往下流，或者相反。
误差 刺激辨别 应答选择 应答编程 参照
反馈
比较器
运动程序
脊髓
肌肉
动作 环境
肌肉感觉 运动感觉 环境感觉
运动中神经反应过程（反射弧）
人体环境 身心协同完成动作
近人体环境 人与器材协同完成动作
远人体环境 人与场馆场地协同完成动 作
人体运动技术系统结构图
情境 主体
主体 表征 共 鸣 客体 解读
客体
四、自然界演化的自组织机制
第二章 自然的演化
二.自然演化的自组织机制。
自组织包含着三类过程：
⑴由非组织到组织的过程演化。 ⑵由组织程度低到组织程度高 的过程演化。 ⑶在相同组织层次上由简单到 复杂的过程演化。
二.自然演化的自组织机制。
2.自然演化的必要条件。
ⅰ.系统远离平衡态。 ⅱ.系统必须处于开放状态。 （Ds=des + dis<0） ⅲ.系统的非线性相互作用。 ⅳ.内部涨落。
一.宇宙的起源和演化。
2.宇宙演化过程分为四个阶段。
①基本粒子形成阶段。（1秒之内）
②辐射阶段和核合成阶段。（1秒—1万年）
一.宇宙的起源和演化。
③实物形成阶段。 （1万年以后—200亿年） ↑
→
星云 星际物质
→
星 系
→
太阳系
一.宇宙的起源和演化。
④未来阶段。 （两种模型：开放的与封闭的）
空 间
第二章 自然的演化
第一节 自然演化的科学图景
一.宇宙的起源和演化。 二.地球的起源和演化。 三.生命的起源和进化。
一.宇宙的起源和演化。
1.宇宙起源理论的发展线索。
爱因斯坦于1905年 建立狭义相对论，1917 年提出有界无限的静态 宇宙模型。
一.宇宙的起源和演化。
1927年，勒梅 特提出“宇宙膨胀 假说”。
⑶不可逆在演变中的作用。
不可逆性的存在是一件有意义的事情。 它的存在意味着，系统的演化才是可能的， 质的多样性才是可能的。
1．自然界演化的不可逆性。
①不可逆过程如果发生在平衡态附近， 它就会破坏原有系统的有序结构，使系统 退化。 热力学第二定律（熵增原理）
1．自然界演化的不可逆性。
②不可逆过程如果发生在远离平衡态 的非线性放大区域，情况就大不一样了。
自然演化的自组织机制
5、自然演化的自组织机制。
自组织理论及其意义答：自组织是自然界物质系统自行有序化、组织化和系统化的过程。
一个远离平衡态的开放系统通过其与环境进行物质能量和信息的交换，能够形成有序的结构，或从低序向高序的方向演化。
开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落，是自然界物质系统演化的自组织机制。
通过对自组织理论的认识，我们可以分析现在的各个国家甚至社会的发展。
我们在对自组织理论有更深入了解的同时，还可以将得到的实际经验应用到社会中去，从而促进社会的发展。
自然演化的自组织机制。
自组织理论及其意义答：自组织是自然界物质系统自行有序化、组织化和系统化的过程。
一个远离平衡态的开放系统通过其与环境进行物质能量和信息的交换，能够形成有序的结构，或从低序向高序的方向演化。
开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落，是自然界物质系统演化的自组织机制。
通过对自组织理论的认识，我们可以分析现在的各个国家甚至社会的发展。
我们在对自组织理论有更深入了解的同时，还可以将得到的实际经验应用到社会中去，从而促进社会的发展9、科学是始于问题还是始于观察？答：科学是始于问题。
科学问题是科学研究的起点，科学研究从科学问题的提出开始，确立了问题就确定了求解目标，预设了求解的范围和方法。
科学观察是人们又目的有计划地利用自己的感官认识和描述各种自然现象，获取经验知识的基本手段。
与理论思维方法不同，科学观察不是通过演绎、类比等抽象过程，而是依赖感官以及观测仪器直接认识外部世界，记录和报道事实。
所谓科学问题是指通过对科学背景知识的分析而产生的问题。
人们在科学研究中，通过对科学背景知识的认真思索和分析，从中发现各种矛盾，它是现有人类认识未解决的矛盾，这种矛盾或疑难，就是科学所要研究的问题。
科学研究开始于问题。
对于从事科学研究的个人或集体来说，是否善于发现和科学地提出问题，是衡量其科研能力的一个重要标志。
是否存在需要研究的问题以及问题的多少与深浅，是表征一个学科是否具有旺盛的生命力的一个重要标志。
第三章 自然界的演化规律
▪ 但是一些科学家设想如果运用“粗粒化”方法，可 以对玻尔兹曼的不可逆性问题重新解释，如物理学 家杰恩斯（EdJaynes）说我们之所以对亿万个分 子构成的运动无法追踪认识，“不是因为物理过程 本身不可逆，而是因为我们追循物理过程的能力有 限。”也就是说，如果我们的感觉足够灵敏，我们 就可以看到分子的单独运动，从而可以去证实，所 有的过程在这种微观层次上是可逆的。这种思想经 过信息论的处理变成了现实。申侬认为从伴随噪音 而接收下来的一切信号中，可以获得有用的信息。 噪音的本质是无序的，这与信息的有序性形成对照， 信号中的信息量越大，它的熵就越小。
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▪ 现实的自然过程严格的说都是不可逆过程。不仅热 传导、质量扩散、粘滞流动、功热转化、化学反应、 生命发育、物种进化是不可逆的，即使经典物理所 研究的单摆、弹性碰撞、等温过程、绝热平衡过程 等在考虑摩擦、辐射等因素时也是不可逆的。由此 看来，可逆性是相对的,不可逆性是绝对的。但对于 具体的过程来说，不可逆过程也往往包含着某些可 逆的因素,功热转化在能量品位上是不可逆的，但转 化能力却有可逆性；化学反应在总体上是不可逆的， 但生成物依然可以复原为反应物；生长发育和衰老 是不可逆过程，但机体的协调性和组织性却经历着 由低到高和由高到低的过程
5
▪ 传统科学为了将复杂性的问题简单化处理， 常常将不可逆性因素舍弃不予考虑。这样就 出现了上面我们所说的经典物理学和相对论 都没有讨论时间反演状况下的物体运动规律 的变化。
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▪ 现代物理学在这方面进行了极其艰苦的探索，使这一状况获 得了明显的突破。狄拉克的正电子在时间上具有向后退行的 特征，费曼的电子理论需要不同的时间方向同时存在。吕德 斯（G-Luders）于1954年，泡林于1955年分别提出了CPT 定理，该定理对物质与反物质、空间对称性和时间的方向性 作了最理想的处理和解释。这个定理来源于一些定律的对称 性，把任何过程中的粒子换成反粒子、把该过程换成它的镜 像、以及把时间倒转这三个变换同时操作的情况下，这些定 律保持不变。即C电荷共轭，它把物质转换成反物质；P空 间反演，它把空间坐标转换成它的镜像；T时间反演，它把 时间方向倒转。CPT定理断言，物理规律预言了在一种“泛 镜像”世界中的等量但相反的事件；它同时可以说明，时间 对称性是如何可能被破坏从而产生出时间箭头。
辩证法考题整理
1）指自然系统的诸组成要素之间相互关系的总和，它表现为系统内部的组织形式、联系方式或秩序。
2）功能：所谓自然系统的功能是指系统与外部环境相互作用中表现出来的性质、能力和功效。
2、自然系统演化的基本方式：（1）分叉：稳定性和不稳定性；（2）突现：突发性、间断性和不可预测性；（3）“内在随机性”：确定性和随机性；3、自然演化的自组织机制：开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落，是自然系统演化的自组织机制。
4、自组织：是自然界物质系统系统：（1）概念：就是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。
（2）系统是自然界物质存在的普遍形式；（3）自然界物质系统的基本特点：1）开放性；动态性：系统有相对稳定的一面，它是系统存在的根本条件，另一方面，系统又是动态的。
稳态不是静态，稳态是含有动态的一种运动状态。
系统的变化发展有两个方向：一是进化的方向，一是退化的方向；b5E2RGbCAP整体性：稳态不是静态，稳态是含有动态的一种运动状态。
系统的变化发展有两个方向：一是进化的方向，一是退化的方向。
p1EanqFDPw层次性：所谓系统的层次性，是指一方面系统上一定的要素组成，这些要素是由更小一层次的要素组成的子系统，另一方面系统自身又是更大系统的组成要素。
DXDiTa9E3d（4）自然界唔知系统的机构层次：机构：所谓自然系统的结构是自发地或自主地有序化、组织化和系统化的过程。
5、科学：（1）涵义：1）科学和工业是“人对自然界的理论关系和实践关系”；2）科学是一种社会的、精神生产领域的劳动；3）科学是生产力；4）科学既是观念的财富又是实际的财富；（2）性质：<科学作为社会意识形式的性质）1）从科学社会学的视角，科学是一种社会建制；2）从人类文明史的视角，科学是一种文化；3）从认识的角度来考察科学认识的方法，科学是一种方法；马克思把科学看作“人对自然界的理论关系”，即科学是人对自然的能动认识和反映关系的观点，是对科学本质的更一般的、更抽象、更深刻的哲学概括；RTCrpUDGiT（3）科学的本质属性：<从认识论和方法论的方面看）客观真理性：科学知识的客观真理性，在于它具有不以人的意志为转移的客观内容，坚持用物质世界自身来揭示物质世界。
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自组织是自然界物质系统自发的或资助的有序化、组织化和系统化的过程。
一个远离平衡态的开放系统通过与外部环境进行物质、能量和信息的交换，能够形成有序的结构或从那个低序向高序的方向演化。
开放性、远离平衡性、非线性相互作用和涨落，是自然系统演化的自组织机制。
普里戈金发现，在不违反热力学第二定律的前提下，自然系统可以通过自然界组织过程从无序演化为有序。
他指出一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境交换物质、能量和信息，就能从原来混乱无序的状态，转变为一种在时间、空间或功能上有序的结构。
无序与増熵是封闭系统运行的唯一方向，这是由封闭系统所决定的，而对抗这种决定的运动路线的关键就是开放。
所谓开放，就是借助外部环境输入的负熵克服、抵消系统内部的增熵。
因此，开放式系统自组织得以形成的必要条件。
远离平衡态也是系统实现自组织的必要条件，因为在近乎平衡态的情况下，即使系统开放，它也会返回平衡态的。
只有非平衡态才能导致有序，形成稳定的有序结构。
在理论上，相互作用可分为简单的线性相互作用和复杂的非线性相互作用负责的非线性相互作用在自然系统演化过程中有重要的作用。
非线性相互作用是具有相干性的作用机制，系统内部的作用关系不再是各种作用的简单叠加所能说明的，而是所中作用相互制约、耦合而成的全新的整体效应。
这意味着系统内要素独立性的丧失，各要素按一定方式在大范围内协调运动，从而导致系统新质的出现。
自然系统处于远离平衡态的非线性区时，外部的作用被系统内的非线性机制选择、吸收，不断消除系统内混乱的产生，为系统向有序的转化提供了可能性。
通常，有大量相互作用的子系统所构成的体系，总是经常不断地受到来自系统内部和外部环境的扰动。
扰动就会使得系统在某个时刻、某个局部的空间范围内产生对宏观状态的微小偏离，这种微小的偏离就成为涨落。
当系统处在远离平衡态，系统内部各构成要素或子系统之间存在着非线性相互作用，那么，某种微小的涨落就会使系统的状态发生微小变化这种微小变化将通过非线性的反馈机制而被放大，是系统跃迁到一个新的稳定有序状态。
自然系统演化的基本条件是与外界环境交换物质、能量、和信息。