第二讲系统自然观
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自然辩证法第二讲系统论的自然观
生态平衡与环境保护
生态平衡
生态平衡是生态系统的重要特征，指生态系统在一定时间内结构和功能的相对稳定状态，包括生物种群数量、物 质循环和能量流动等方面的平衡。
环境保护
环境保护是维护生态平衡的重要措施，包括减少污染、保护生物多样性、合理利用资源等方面，旨在实现人类与 自然环境的和谐共生。
04 系统论在社会科学中的应 用
社会系统的自组织与他组织
社会系统的自组织是指社会系统在没有外部干预的情况下， 通过内部要素之间的相互作用和演化，形成一定的结构和功 能的过程。自组织是社会系统演化的一种重要方式，也是社 会系统发展的重要机制之一。
社会系统的他组织是指社会系统在外部干预和强制力的作用 下，形成一定的结构和功能的过程。他组织通常是在一定的 政治和经济条件下，通过政府或其他组织的干预来实现的。
自然界的自组织与他组织
自然界的自组织
自然界中的系统在没有外部干预的情况下， 能够通过内部机制自发地组织起来，形成有 序的结构和功能。
自然界的他组织
自然界中的系统也可以通过外部干预和强制手段来 组织起来，形成特定的结构和功能。
自组织与他组织的相互作 用
在自然界中，自组织和它组织是相互作用的 ，它们共同作用，推动自然界的发展和演化 。
统等。
社会系统
03
社会系统中包括各种社会现象和社会组织，如经济系统、政治
系统等。
02 系统论的自然观
自然界的系统性
01
自然界是一个整体
自然界中的各种事物和现象是相 互联系、相互作用的，构成了一 个有机的整体。
02
系统层次结构
03
系统的动态平衡
自然界中的事物按照一定的层次 结构组成系统，每个层次都有其 特定的功能和作用。
自然辩证法_第二讲：系统论的自然观共62页
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！Biblioteka 自然辩证法_第二讲：系统论的自然 观
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
第二章 系统自然观
第二节 自然界的系统存在方式
一、系统概念
系统是由若干相互联系、相互作用的要素 所组成的具有一定结构和功能的有机整体， 系统是自然界的一种根本属性和存在方式。 “系统”一词最早见于古代原子论的创始者德谟 克利特的《世界大系统》一书，意指部分组 成整体。亚里士多德曾提出“整体大于它的 各部分之和”。
之中、确定性自己规定为不确定性。
2.系统自然观的基本内容
1）自然界不仅存在着，而且演化着 2）自然系统是确定性和随机性的统一
3）自然系统是简单性和复杂性的统一 4）自然系统是线性与非线性的统一
1）自然界不仅存在着，而且演化着
传统的自然科学都是“存在科学”（所描述的都是 可逆过程，表现为时间反演是对称的）。
• 20世纪40年代开始到90年代，出现了在分析特 征的科学之外的新科学群，这类科学，不是以往 科学那种可以局限于某种具体对象领域的科学， 其对象是抽象的系统及其内外的演化特性，这类 科学可以统称为“系统科学和复杂性科学”。 • 系统科学发展的三次高潮： 第一次：20世纪40年代的系统论、控制论和信 息论。 第二次：20世纪60-70年达的耗散结构论、协同 学、突变论和超循环论 第三次：20世纪90年代的混沌理论、分形理论 和复杂系统研究。
传统科学研究的对象是简单的：线性的、平 衡态的、规则的、有序的、确定的、可逆的。 但自然系统实际上是复杂的：非线性的、非 平衡态的、不规则的、无序的、不确定的、不 可逆的。复杂系统的各要素之间存在着非常复 杂的反馈、自催化、自组织作用。 复杂性也是普遍存在的。
4）自然系统是线性与非线性的统一
传统科学研究的都是线性系统； 但线性系统只是现实自然系统的近似，现实 自然系统是非线性的。非线性是普遍的，线性 才是特例。 自然界是线性与非线性的辩证统一。
第二讲 系统自然观PPT课件
7
自然界物质形态的统一性
自然界万物在化学元素上具有统一性。 自然界物质形态在基本粒子上具有统一性。 自然界各种物质形态之间在相互联系、相互
转化方面具有统一性。 实物和场之间也是相互联系、相互转化的。
8
从多样性和统一性引出的问题
为什么简单的、低层次的物质组合起来就可 以形成复杂的、高层次的物质？为什么低层 次物质仅仅是不同的排列组合或数量增减就 能产生诸如放射现象、不可逆现象以及自我 选择、自我繁衍和自由意志等低层次物质所 不具有的复杂而多样的属性呢？
9
自然界的系统性
10
系统观念的引进——系统的含义
所谓系统，是指由若干相互联系、相互作用的 要素组成的具有特定结构与特定功能的有机整 体。它包括以下几层涵义：
① 系统是由（至少两个）要素组成的，离开了要 素就谈不上系统，单个要素也不能构成系统；
② 要素与要素之间不是胡乱的堆积，而是存在着 相互依赖和相互作用的有机联系；
以物质的聚积状态为标准，通常把各种物质形态归 结为三态：固态、液态和气态。但这只是地球上人 们经常接触的物质形态。在认识宇宙的过程中，人 们接触更多的则是下面的物质形态：等离子态和超 固态。此外，有人主张物质的聚积状态除了上述五 种形态外还有第六态——真空场，第七态——反物 质，第八态——暗物质。
克
上
西
学
美
唯
尼
德莫克利特
物 主
义
4
列宁的物质定义
“物质是标志客观实在 的哲学范畴，这种客观实 在是人通过感觉感知的， 它不依赖于我们的感觉而 存在，为我们的感觉所复 写、摄影、反映。”
——列宁
列宁像
5
自然界物质的客观实在性
自然界物质的客观实在性表现在两个方面： 一是自然界的物质相对于人类意识的本原性； 二是自然界物质的永恒性。
自然界物质形态的统一性
自然界万物在化学元素上具有统一性。 自然界物质形态在基本粒子上具有统一性。 自然界各种物质形态之间在相互联系、相互
转化方面具有统一性。 实物和场之间也是相互联系、相互转化的。
8
从多样性和统一性引出的问题
为什么简单的、低层次的物质组合起来就可 以形成复杂的、高层次的物质？为什么低层 次物质仅仅是不同的排列组合或数量增减就 能产生诸如放射现象、不可逆现象以及自我 选择、自我繁衍和自由意志等低层次物质所 不具有的复杂而多样的属性呢？
9
自然界的系统性
10
系统观念的引进——系统的含义
所谓系统，是指由若干相互联系、相互作用的 要素组成的具有特定结构与特定功能的有机整 体。它包括以下几层涵义：
① 系统是由（至少两个）要素组成的，离开了要 素就谈不上系统，单个要素也不能构成系统；
② 要素与要素之间不是胡乱的堆积，而是存在着 相互依赖和相互作用的有机联系；
以物质的聚积状态为标准，通常把各种物质形态归 结为三态：固态、液态和气态。但这只是地球上人 们经常接触的物质形态。在认识宇宙的过程中，人 们接触更多的则是下面的物质形态：等离子态和超 固态。此外，有人主张物质的聚积状态除了上述五 种形态外还有第六态——真空场，第七态——反物 质，第八态——暗物质。
克
上
西
学
美
唯
尼
德莫克利特
物 主
义
4
列宁的物质定义
“物质是标志客观实在 的哲学范畴，这种客观实 在是人通过感觉感知的， 它不依赖于我们的感觉而 存在，为我们的感觉所复 写、摄影、反映。”
——列宁
列宁像
5
自然界物质的客观实在性
自然界物质的客观实在性表现在两个方面： 一是自然界的物质相对于人类意识的本原性； 二是自然界物质的永恒性。
chapter1-2系统自然观
此时系统会失去旧的结构、产生新的结构， 实现从独立的、无约束的、分散的、不相干的无 序到相互关联的、相互制约的、形成整体的、相 干的有序的转变。系统的自组织过程正是通过系 统相互作用产生的协同的相干、同步、关联、合 作等效应，使系统自己走向有序的。协同实质上 就是自组织过程的具体机制。自然界的演化都是 在协同的作用下逐渐完成的。
3.自然界演化的特点 3.自然界演化的特点 (1)自然演化的不可逆性： (1)自然演化的不可逆性： 自然演化的不可逆性 (2)自然演化的突现性： (2)自然演化的突现性： 自然演化的突现性 (3)自然演化的无限性： (3)自然演化的无限性： 自然演化的无限性
3.生命的起源和生物的进化 3.生命的起源和生物的进化 (1)生命的起源 (1)生命的起源 生命是蛋白质和核酸多分子体系存在的一种 方式。目前认为生命的起源经历了以下三个阶段： 从无机物小分子演变为有机物小分子。 从有机物小分子演变为生物大分子 从生物大分子演变为原始生命体
(2)生物的进化： (2)生物的进化： 生物的进化 从非细胞形态到(原始)细胞形态 从原核细胞到真核细胞 从单细胞生物到多细胞生物
(二）自然界的系统性
1.系统的含义与特征： 1.系统的含义与特征： 系统的含义与特征 (1) 含义： 含义： 系统就是由两个以上相互作用， 系统就是由两个以上相互作用，相互依 赖的部分(要素)组成的有机整体。 赖的部分(要素)组成的有机整体。 要素是构成系统的基本成份或单元。 要素是构成系统的基本成份或单元。
(2)从系统内要素的数量多少来看， (2)从系统内要素的数量多少来看，可以 从系统内要素的数量多少来看 把系统分为简单系统(只有两个要素) 把系统分为简单系统(只有两个要素) 和复杂系统(有三个以上要素) 和复杂系统(有三个以上要素)。
系统自然观的建构
3、生命的起源和演化
人类是从脊椎动物灵长目中的猿分化出来的。劳动是促成这一进化的重要条件。能制造工具的人类大约出现在距今300万年前。人类的起源和进化大体上分为以下四个阶段： 类人猿：在1400万年前。能使用天然工具，但还不会制造工具 猿人：大约生存于距今300万到30万年前，是人类的直接祖先，他们已能制造石器， 早期智人（古人）：大约出现于20多万年前，他们学会了人工取火， 晚期智人（新人）：大约出现在4－5万年前旧石器时代晚期 ，能够布置陷阱捕捉猛兽，能够摩擦取火，用兽皮等做简易房屋。
自然界的演化主要是由宇宙的起源、地球的起源、生命的起源和人类的起源构成的。合称为“四大起源”。
宇宙的起源和演化 按照现代宇宙学中最有影响的大爆炸宇宙论和暴胀宇宙论，宇宙起源于大约150亿年前的一次大爆炸。宇宙大爆炸之初，是一个高温、高密度的“奇点”。
一、自然物质系统的演化过程
从大爆炸开始至10－43 秒（普朗克时间）之间有一个过渡的混沌状态，它包含有随机的量子涨落以及由初始状态的一种临界不稳定性造成的许多被称为“泡沫”的区域。随着宇宙的膨胀，温度的下降，宇宙进入到一个叫做“假真空”的状态，这种“假真空”不同于真的物理真空，它具有巨大的负压力，引起引力排斥效应，使宇宙从大约10－35秒后发生按指数急剧的膨胀即所谓“暴胀”，以致宇宙在这一极短的时间（10 －35 －10－32秒）半径增加了约1050倍。在暴胀结束后（10－32－10－6秒），宇宙进入对称破缺阶段，由“假真空”态转变为“真真空”态，其多余的能量释放出来，在“真真空”中产生了诸如夸克、轻子之类的最基础的基本粒子，标志着宇宙的诞生。
耗散结构是指需要耗散能力才能形成和维持的有序结构。
（比利时化学家）普利高津指出，一个系统的熵变（dS）是由两方面的因素引起的，一个因素是系统与环境相互作用中交换的熵（dSe），称外熵流，另一个因素是系统内部自发产生的熵（dSi），称熵变。系统总熵为：
人类是从脊椎动物灵长目中的猿分化出来的。劳动是促成这一进化的重要条件。能制造工具的人类大约出现在距今300万年前。人类的起源和进化大体上分为以下四个阶段： 类人猿：在1400万年前。能使用天然工具，但还不会制造工具 猿人：大约生存于距今300万到30万年前，是人类的直接祖先，他们已能制造石器， 早期智人（古人）：大约出现于20多万年前，他们学会了人工取火， 晚期智人（新人）：大约出现在4－5万年前旧石器时代晚期 ，能够布置陷阱捕捉猛兽，能够摩擦取火，用兽皮等做简易房屋。
自然界的演化主要是由宇宙的起源、地球的起源、生命的起源和人类的起源构成的。合称为“四大起源”。
宇宙的起源和演化 按照现代宇宙学中最有影响的大爆炸宇宙论和暴胀宇宙论，宇宙起源于大约150亿年前的一次大爆炸。宇宙大爆炸之初，是一个高温、高密度的“奇点”。
一、自然物质系统的演化过程
从大爆炸开始至10－43 秒（普朗克时间）之间有一个过渡的混沌状态，它包含有随机的量子涨落以及由初始状态的一种临界不稳定性造成的许多被称为“泡沫”的区域。随着宇宙的膨胀，温度的下降，宇宙进入到一个叫做“假真空”的状态，这种“假真空”不同于真的物理真空，它具有巨大的负压力，引起引力排斥效应，使宇宙从大约10－35秒后发生按指数急剧的膨胀即所谓“暴胀”，以致宇宙在这一极短的时间（10 －35 －10－32秒）半径增加了约1050倍。在暴胀结束后（10－32－10－6秒），宇宙进入对称破缺阶段，由“假真空”态转变为“真真空”态，其多余的能量释放出来，在“真真空”中产生了诸如夸克、轻子之类的最基础的基本粒子，标志着宇宙的诞生。
耗散结构是指需要耗散能力才能形成和维持的有序结构。
（比利时化学家）普利高津指出，一个系统的熵变（dS）是由两方面的因素引起的，一个因素是系统与环境相互作用中交换的熵（dSe），称外熵流，另一个因素是系统内部自发产生的熵（dSi），称熵变。系统总熵为：
自然辨证法 第2章 系统自然观
时间和空间的相对性 时空随物质运动形态的不同而不同
欧几里德
罗巴切夫斯基
黎
曼
欧几里德几何学、罗巴切夫斯基几何学和黎 曼几何学，它们分别反映了不同范围、不同层次 物质形态的空间特性。
时间和空间随着物质运动速度的变化而变化
相对论的贡献
改变了人们对时间和空间的认识。牛 顿理论的绝对时间空间被推翻了。 欧氏几何 非欧几何 爱因斯坦相对论公式 证明，物质、时间、空间、运动不可 分割的内在联系。
二）板块构造学说
60年代末，又有人在前人研究的基础上，提 出了板块构造学说，认为岩石圈的基本构造 单元是板块，全球地壳构造运动的基本原因 是这些板块的作用。 此学说提出后，得到了许多的科学验证。可 以说，大陆漂移学说以板块构造说的建立取 得了新的形式。 大陆漂移学说和板块构造学说描绘了大陆有 分有合、大洋有生有灭的一幅宏伟、发展的 图景，否定了大陆固定、海洋永存的传统观 念，开创了人类对地球史认识的新阶段。
（五）现代生命科学
一）现代遗传学与分子生物学 1，19世纪末孟德尔遗传定律的发现。 种植豌豆发现植物的遗传规律，20世 纪初才被重新发现。 2，20世纪初美国遗传学家摩尔根对果 蝇研究造成基因理论的发展。
分子生物学诞生
1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺 旋结构，成为分子生物学诞生的标志。 分子生物学的建立是自物理学革命之 后20世纪自然科学的又一次革命。
根据科学家的分析，如果我们未来能 建成一座1000兆瓦的核聚变电站，每 年只需要从海水中提取304公斤的氘就 可以产生1000兆瓦的电量，照此计算， 地球上仅在海水中就含有的45万亿吨 氘，足够人类使用上百亿年，比太阳 的寿命还要长。
自然辩证法 第二章 系统自然观
系统的对称性破缺状态对应着有序，自然系统 的有序化是对称性破缺的结果，正是由于对称性破 缺才使系统向有序化、组织化、和复杂化演化。 “混沌”是系统演化的一个方向；混沌并不等于混 乱，也不是无序，是确定系统内在随机性，是看起来 杂乱无章的有序状态，或说是装扮成无序的有序。是 无序与有序的统一。 “熵”是系统科学的序的标度，熵是无规律程度 的测量，因此负熵流或信息量是系统有序性或组织性 的测度。
3、生命的起源和进化
观看科教片《宇宙与人》
二、自然界演化的方向性
1、序、无序、有序、混沌和负熵流
“序”是描述客观事物或系统内部组成元素之 间相互关系的范畴
“无序”是指客观事物或系统内各组成部分之间 联系、组合或运动的无规则性和不确定性。
“有序”指的是客观事物或系统内各组成部分之 间联系、组合或运动，在空间、时间、结构功能等方 面显示出一定的顺序、规则，具有某种确定性、方向 性和规律性。
依据物质之间相互作用的性质和描述 这种作用的不同来划分。
• 20世纪60年代初，日本物理学家坂田昌一就提 出按物质系统所具有的不同规律划分物质层次 的思想。将物质层次分为：
非生命界： 超玄→夸克→基本粒子→原子核→原子→分子→物体 →天体→星云 ， 生命界： 生物大分子→胶体粒子→细胞→器官→组织→个体→ 种群→群落→生物圈层次。
2、自组织理论： 系统进化的机制和条件
自组织理论是一个学科群，其中最具代表 性的有耗散结构理论、协同学、超循环理论、 突变论。各种自组织理论尽管背景和对象有很 大的差别，但都试图解决一个普遍性的问题， 即从无序走向有序的条件和机制问题，并取得 了不同程度的成功。这些理论从不同侧面揭示 了在远离平衡条件下的开放系统形成有序结构 的可能性。
在人类发明蒸汽机以前，人们所利用的风力、 畜力、水力等基本主是宏观物体这个层次的能 量。人们发明推广了蒸汽机后，标志着人们掌 握着分子这个层次能量；电机和高压输电技术 的发明使人类掌握了外层电子这个层次的能量； 可控核反应的发明使人类掌握了原子核这个层 次的能量。于是人类就有了工场手工业时代、 蒸汽机时代、电气电子时代、核时代。
第2章 系统自然观
2、物质系统层次是 有限性和无限性 Nhomakorabea辨证统一
物质系统层次的有限性：对于每一个具体 层次的物质系统来说，其在质量范围、空间尺 度、结构和功能等方面都是有限的； 物质系统层次的无限性：对于整个自然界 来说，对自然界物质系统的层次的认识是不可 穷尽的。任何一个具体的物质系统层次，都只 不过是无限的自然界物质系统层次系列上的一 个“关节点”。
（1）物质系统层次的间断性： 不同层次的物质系统—— 质量范围与空间尺度范围不同幻灯片 21 具有不同的结构、发挥不同的功能 遵循不同的运动规律
物质各层次的质量范围和尺度范围 层 次 质量范围（10n克） n 总 星 系 星 恒 行 系 星 星 55 36 —— 45 32 —— 35 24 —— 30 - 15 —— 24 - 22 —— - 15 - 23 —— - 21 - 23 —— - 21 0 —— 10
一、自然界的物质性
自然界 自然界的物质性 自然界物质形态的多样性与统一性
1、自然界
（1）广义的自然界 狭义的自然界 （2）天然自然与人工自然 人工自然（三个层次：人工控制的自然、 人工培育的自然、人造自然物） 天然自然（两个层次：人类尚未认识到 的那部分自然、人类观测所及但尚未受到 人类实践手段影响的那部分自然界）
-23
尺度范围（10k厘米） k 28 20 —— 23 6 —— 14 8 —— 10 -5 —— 7 - 8 —— - 6 - 8 —— - 7 - 13 —— - 12 10
- 13
地上物体 分 原 子 子
原 子 核 基本粒子
克
厘米
物质系统层次是 间断性与连续性的统一
（2）物质系统层次的连续性 物质系统层次之间具有从属关系； 每一个层次的物质系统在一定条件下 都能和相临层次的物质系统发生转化； 还往往表现在多个层次之间发生着相 互联系和相互作用。
自然辩证法第二章系统自然观
自然辩证法第二章系统自然观
目 录
• 系统自然观概述 • 系统的基本属性 • 系统自然观的方法论意义 • 系统自然观的应用领域 • 系统自然观的未来发展
01 系统自然观概述
系统概念与特征
01
系统是由相互联系、相互作用的若干要素所组成的 具有特定结构和功能的有机整体。
02
系统具有整体性、层次性、关联性和动态性等特征。
总结词
强调层次性
详细描述
层次性方法论是指将自然划分为不同的层次 ，从宏观到微观，从低级到高级进行研究。 这种方法论有助于揭示不同层次之间的联系 和差异，理解不同层次在自然系统中的作用 和地位。层次性方法论有助于深入理解自然 现象的多样性和复杂性，促进对自然系统的
多维度认识。
动态性方法论
总结词
强调动态性
是系统适应外部环境变化的重要手段。
自组织性
总结词
自组织性是指系统在没有外部干预的情 况下，能够通过内部要素的相互作用和 演化，自发地形成有序的结构和功能。
VS
详细描述
自组织性是系统的一个非常有趣的特性， 它表明系统具有自我完善、自我发展的能 力。这种能力使得系统能够在没有外部干 预的情况下，通过内部要素的相互作用和 演化，形成更加有序、更加复杂的结构和 功能。自组织性是系统应对外部环境变化 、保持稳定和发展的重要机制之一。
在可持续发展的背景下，系统自然观可以帮助我们更好地理 解和应对气候变化、生态保护、资源利用等全球性OR WATCHING
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04 系统自然观的应用领域
生态系统的保护与修复
生态系统保护
系统自然观强调生态系统的整体性和 相互依赖性，因此需要采取措施保护 生态系统免受破坏和污染。这包括保 护生物多样性、维护生态平衡和恢复 受损生态系统等。
目 录
• 系统自然观概述 • 系统的基本属性 • 系统自然观的方法论意义 • 系统自然观的应用领域 • 系统自然观的未来发展
01 系统自然观概述
系统概念与特征
01
系统是由相互联系、相互作用的若干要素所组成的 具有特定结构和功能的有机整体。
02
系统具有整体性、层次性、关联性和动态性等特征。
总结词
强调层次性
详细描述
层次性方法论是指将自然划分为不同的层次 ，从宏观到微观，从低级到高级进行研究。 这种方法论有助于揭示不同层次之间的联系 和差异，理解不同层次在自然系统中的作用 和地位。层次性方法论有助于深入理解自然 现象的多样性和复杂性，促进对自然系统的
多维度认识。
动态性方法论
总结词
强调动态性
是系统适应外部环境变化的重要手段。
自组织性
总结词
自组织性是指系统在没有外部干预的情 况下，能够通过内部要素的相互作用和 演化，自发地形成有序的结构和功能。
VS
详细描述
自组织性是系统的一个非常有趣的特性， 它表明系统具有自我完善、自我发展的能 力。这种能力使得系统能够在没有外部干 预的情况下，通过内部要素的相互作用和 演化，形成更加有序、更加复杂的结构和 功能。自组织性是系统应对外部环境变化 、保持稳定和发展的重要机制之一。
在可持续发展的背景下，系统自然观可以帮助我们更好地理 解和应对气候变化、生态保护、资源利用等全球性OR WATCHING
感谢您的观看
04 系统自然观的应用领域
生态系统的保护与修复
生态系统保护
系统自然观强调生态系统的整体性和 相互依赖性，因此需要采取措施保护 生态系统免受破坏和污染。这包括保 护生物多样性、维护生态平衡和恢复 受损生态系统等。
2[1].系统的自然观
![2[1].系统的自然观](https://img.taocdn.com/s3/m/e99010215901020207409c53.png)
分子、原子、原子核、基本粒子等
—宏观系统：地球上的物体、卫星、行星、恒星 等 —宇观系统：星团、星系、星系团、超星系团等 —生物系统：微生物、植物、动物等（生物大分 子——细胞——个体——群体——生态等）
二、物质系统层次之间的辩 证关系
多种多样的物质系统层次之间，并非是 彼此孤立的。它们之间是相互联系相互 作用的。每一物质系统层次，和上下左 右或近或远的物质系统层次之间，有着 纵横交错的相当复杂的相互联系相互作 用，从而使整个自然界的物质系统层次 形成立体网络结构。
“物质是标志客观实在的哲学范畴， 这种客观实在是人感觉到的，它 不依赖于我们的感觉而存在，为 我们的感觉所复写、摄影、反 映。”
三、物质形态的多样性和统一 性
自然界的物质形态是多种多样的。从微 小的基本粒子到巨大的天体，从无机物 到有机生命物质，从单细胞生物到人类， 等等，都是自然界各种不同的物质形态。 各种物质形态各有自己的特征，彼此之 间有着质的差别，从而展现出千姿百态 的物质世界。
第二讲 自然界的系统性（系统的自然观）
自然观：人们对自然界的总体看法。 辩证唯物主义自然观：马克思主义关于自然界 的本质和发展规律的根本观点 主要内容： 1）自然界的物质性、系统性和层次性； 2）自然界物质系统演化的规律性； 3）人与自然的辩证关系。
自然界的物质性
一、物质是自然界的本原
要素：构成系统的结构单元或系统的组成部分即为要素。一 个系统由两个或两个以上的要素构成。
任何事物都是一个系统，或是某个系统的组成部分。
系统是自然界物质存在的普遍形式
系统的特征
整体性 开放性
动态性
层次性
系统的整体性
—宏观系统：地球上的物体、卫星、行星、恒星 等 —宇观系统：星团、星系、星系团、超星系团等 —生物系统：微生物、植物、动物等（生物大分 子——细胞——个体——群体——生态等）
二、物质系统层次之间的辩 证关系
多种多样的物质系统层次之间，并非是 彼此孤立的。它们之间是相互联系相互 作用的。每一物质系统层次，和上下左 右或近或远的物质系统层次之间，有着 纵横交错的相当复杂的相互联系相互作 用，从而使整个自然界的物质系统层次 形成立体网络结构。
“物质是标志客观实在的哲学范畴， 这种客观实在是人感觉到的，它 不依赖于我们的感觉而存在，为 我们的感觉所复写、摄影、反 映。”
三、物质形态的多样性和统一 性
自然界的物质形态是多种多样的。从微 小的基本粒子到巨大的天体，从无机物 到有机生命物质，从单细胞生物到人类， 等等，都是自然界各种不同的物质形态。 各种物质形态各有自己的特征，彼此之 间有着质的差别，从而展现出千姿百态 的物质世界。
第二讲 自然界的系统性（系统的自然观）
自然观：人们对自然界的总体看法。 辩证唯物主义自然观：马克思主义关于自然界 的本质和发展规律的根本观点 主要内容： 1）自然界的物质性、系统性和层次性； 2）自然界物质系统演化的规律性； 3）人与自然的辩证关系。
自然界的物质性
一、物质是自然界的本原
要素：构成系统的结构单元或系统的组成部分即为要素。一 个系统由两个或两个以上的要素构成。
任何事物都是一个系统，或是某个系统的组成部分。
系统是自然界物质存在的普遍形式
系统的特征
整体性 开放性
动态性
层次性
系统的整体性
第二章系统自然观第二三节
d 2r F m 2 dt
• 在这个表达式中，时间是描述运动的一个外在参量，数学模 型对时间反演对称。表示一种可逆关系。 • 如在演化关系（热力学）中，热传导方程：
T ( X , t ) 2T ( X , t ) t X 2
• 在这里，时间是描述运动的一种内在参量，数学模 型对时间反演不对称，这是不可逆关系。
自然系统的层次性： • 是指一方面系统由一定的要素组成，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。
• 系统层次性分为： • 纵向层次：揭示系统与系统之间纵向或垂直的 有序关系。 • 平行层次：同一级的复杂系统，横向上分为若 干相互联系、相互制约又相互独立的层次。
3、内在随机性
对于确定性的非线性系统，即使没有外部的随机作用，系统 内部也会产生内在随机性，如量子力学。
非线性演化
自然系统2
相互作用的量 之间没有比例 不确定性 偶然性
自 然 系 统
线性演化
自然系统1
相互作用的量 之间有比例 确定性 必然性
1
自组织是开放性的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。
• 思考问题： • 是否存在事物不是系统？ ——是否存在不可分元素？ • 是否存在堆积物？——元素之间没有建 立相互关系的多元集 •
第二节 自然界的系统存在方式
二、自然界物质系统的基本特点
二、自然系统的基本特点
自然物质系统
能量要素 物质要素
信息要素
1、开放性：等结果性，不同的初始条件可能达到相同的最终状态。 外部特征：交换； 3、整体性：整体大于部分之和 4、层次性：纵向层次、平行层次、立体网络层次 内部特征：新陈代谢
• 在这个表达式中，时间是描述运动的一个外在参量，数学模 型对时间反演对称。表示一种可逆关系。 • 如在演化关系（热力学）中，热传导方程：
T ( X , t ) 2T ( X , t ) t X 2
• 在这里，时间是描述运动的一种内在参量，数学模 型对时间反演不对称，这是不可逆关系。
自然系统的层次性： • 是指一方面系统由一定的要素组成，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。
• 系统层次性分为： • 纵向层次：揭示系统与系统之间纵向或垂直的 有序关系。 • 平行层次：同一级的复杂系统，横向上分为若 干相互联系、相互制约又相互独立的层次。
3、内在随机性
对于确定性的非线性系统，即使没有外部的随机作用，系统 内部也会产生内在随机性，如量子力学。
非线性演化
自然系统2
相互作用的量 之间没有比例 不确定性 偶然性
自 然 系 统
线性演化
自然系统1
相互作用的量 之间有比例 确定性 必然性
1
自组织是开放性的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。
• 思考问题： • 是否存在事物不是系统？ ——是否存在不可分元素？ • 是否存在堆积物？——元素之间没有建 立相互关系的多元集 •
第二节 自然界的系统存在方式
二、自然界物质系统的基本特点
二、自然系统的基本特点
自然物质系统
能量要素 物质要素
信息要素
1、开放性：等结果性，不同的初始条件可能达到相同的最终状态。 外部特征：交换； 3、整体性：整体大于部分之和 4、层次性：纵向层次、平行层次、立体网络层次 内部特征：新陈代谢
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（“世界的物质统一性”）
（“自然界物质形态的统一性”——各种 特殊的物质形态之间有密切的相互联系和其 他方面的共同点） 宇宙物质化学上的同一性 场与实物 能量守恒与转化原理；“质量亏损
24
自然界物质的系统性
从该片讲 起
（系统是自然界物质的普遍存在方式和物
质之间普遍联系的基本方式）
物质系统
物质系统的基本特征
物质系统层次的有限性：对于每一个具体 层次的物质系统来说，其在质量范围、空间尺 度、结构和功能等方面都是有限的； 物质系统层次的无限性：对于整个自然界 来说，对自然界物质系统的层次的认识是不可 穷尽的。任何一个具体的物质系统层次，都只 不过是无限的自然界物质系统层次系列上的一 个“关节点”。
38
辩证唯物主义自然观的发展
——系统自然观
1
系统自然观的基本思想 自然界的系统存在图景 自然界的演化图景
2
系统自然观产生的现代自然科学前提
（现代科技对辩证唯物主义自然观的丰富与发展）
世纪之交的物理学革命 相对论 量子力学 分子生物学
系统论
非线性自组织理论 混沌理论
辨析:自然界物质系统演化的周期性表明了事
物发展的有限性。
答：错
周期性是指事物沿时间轴变化经过一段时
间后，又向其原来的出发点复归的一种运动、
发展的属性。其本质是一种螺旋式上升的确发
展的无限过程。周而复始的运动本身就从无限
循环方面显示了事物发展的无限性。
39
3、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
42
非线性自组织理论
耗散结构理论（普利高津，《结构、耗
散和生命》，1969年）
协同学（H.哈肯）
超循环理论（艾根）
43
自组织
自组织现象：在一定条件下系统通过自我组
织而自发形成一种“有序结构”的现象。
自组织现象普遍地存在与自然界之中：
生 非
命世界——生物个体、生物群体；
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）……
物质系统的类型
25
1、物质系统
物质系统：以系统方式存在着的物质世界。
系统性、整体性的思想历史悠久——古代、近
代、恩格斯、现代。
L.贝塔朗菲：系统是“处于一定的相互关系中
并与环境发生关系的各组成部分（要素）的总
体（集）。”
钱学森对系统的看法。
掌握系统概念的关键：理解系统的基本特征。
26
44
耗散结构理论
一个ห้องสมุดไป่ตู้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）
45
20
2、自然界的物质性k
（1）历史上对物质概念的不同理解
（2）列宁的物质定义
（3）在理解列宁物质定义时应注意以下几个方面
根本特性——客观实在性
物质可知
克服形而上学的局限性
认识自然的逻辑起点
21
列宁的物质定义k
“物质是标志客观存在的哲学范畴
，这种客观存在是人通过感觉感知的，
他不依赖于我们的感觉而存在，为我们
——根据对涨落的不同反应
恒稳态；亚稳态；不稳定状态。
物质系统稳定性之源
非线性自组织理论
41
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。 三种状态（根据系统对涨落的反应划分 ）：恒稳态——亚稳态——不稳态。 对于稳定状态，涨落将被收敛平息，从 而使物质系统的运行表现为向某种状态 的自发回归。——为什么？
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、且正在发展的基础之上。
46
注意
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
47
自然物质系统的可变性
- 13
地上物体 分 原 子 子
原 子 核 基本粒子
克
厘米
36
物质系统层次是 间断性与连续性的统一
（2）物质系统层次的连续性
物质系统层次之间具有从属关系；
每一个层次的物质系统在一定条件下 都能和相临层次的物质系统发生转化； 还往往表现在多个层次之间发生着相 互联系和相互作用。
37
2、物质系统层次是 有限性和无限性的辨证统一
联系。
15
现代自然科学，特别是系统科学的发展
，还深刻地触及了自然界运动和演化的 方向问题。 恩格斯指出：“自然界不是循着一个永 远一样的不断重复的圆圈运动，而是经 历着实在的历史。 ” 自然界运动演化方向性的揭示，是辩证 唯物自然观新发展的又一重要内容。 自然观的产生和一定时代的科学发展水 平相适应。随着自然科学的发展，辩证 唯物主义自然观在不断地接受着检验并 不断得到发展。
环境：与系统或系统的组成部分发生相互作用而又不属
于这个系统的所有事物的总和。
28
系统——结构和功能的统一。 要素、结构、功能与环境——完备地 规定一个系统所必须的。 注意： 1）只有那些有物质、能量、信息交换 且造成新属性突现的联系，才能构成系统。 2）系统概念的要义并不是一般地强调 联系，而是强调那种具有新质突现的联系。
叉与混沌方式，他把简单性与复杂性、 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更为深广的自然 图景之中。
14
现代自然科学，特别是系统科学的发展
，一方面揭示了系统是物质存在的基本
形式，另一方面也为揭示自然界运动变
化的原因问题提供了科学的方法，揭示
出自然界物质的相互作用是复杂的、立
体的因果网络，是系统的、整体的因果
的感觉所复写、摄影、反映。”
“物质是不依赖于人的意识并且
为人的意识所反映的客观存在。”
22
3、自然界物质形态的多样性与统一性
（1）自然界物质形态的多样性 （可以通过各种分类方法进行考察） 实物与场 非生命世界与生命世界
非生命世界系列……
生命世界系列……
根据物质聚集状态划分
23
（2）自然界物质形态的统一性
E = mc2
8
相对论
1916年，爱因斯坦建立广义相对论 验证：水星轨道近日点的反常进动 光在引力场中传播时发生频移 光线在引力场中发生偏转
（《物理学史简编》P702）
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关 系。
9
（2）量子力学
普朗克（Maz K.E.L.Planck,1858—1947） 1900年12月4日，《关于正常光谱的能量分布定律的理 论》，提出能量子基本假设——量子力学诞生。
6
洛仑兹变换方程组
x’= y’= y z’= z t’=
x - vt
1 - v2/C 2
y
y’ v
o
t(v/c2)x v2/C 2 z 1 z’
o’ x x’
7
时空观的变革
尺缩效应
L =L
0
1 - v2/C 2
钟慢效应 质增效应 质能关系式
T=
T
0
1 - v2/C 2
m=
m
0
1 - v2/C 2
自然界演化的基本特征与规律
18
自然界的物质性
自然界 此基本原理 哲学都讲过, 千万少讲
自然界的物质性
自然界物质形态的多样性与统一性
19
1、自然界
（1）广义的自然界 狭义的自然界 （2）天然自然与人工自然k 人工自然（三个层次：人工控制的自 然、 人工培育的自然、人造自然物） 天然自然（两个层次：人类尚未认识 到的那部分自然、人类观测所及但尚未受 到人类实践手段影响的那部分自然界）
3
一、物理学新发现和物理学革命
1、世纪之交物理学三大发现
X射线：1895，（德）伦琴
放射性：1896，（法）A • H •贝克勒尔
电
子：1897，（英）J • J •汤姆逊
2、物理学上空的“两朵乌云”
“以太漂移”的否定结果：1887，M-M
黑体辐射和“紫外灾难”：1900，瑞利 3、物理学革命——相对论、量子力学诞生
29
3、自然物质系统的类型
分类——考察自然界的有效方法 （对系统可从不同角度进行分类）
从系统内进行的实际过程分； 从系统与环境的关系分；
从系统所处的状态分；
从人对系统的认识程度分； 从人与物质系统的关系分……
30
自然物质系统的层次性
物质系统的层次
物质系统层次之间的辨证关系
2、物质系统的基本特征
（整体性、相互作用）
（1）整体性（自然物质系统是具有不可还原的 性质的整体） 整体与部分的构成关系：
部分
加和性
非加和性
整体
27
（2）相互作用
要素（部分）与要素（部分）之间的相互作用——结构
（空间结构、时间结构、时空结构）
系统作为整体与外部环境作用——功能
系统作为整体与内部作用——内部功能
11
三、系统论
这句话是 什么意思?
系统论以“系统”的观点自然界?提出了