自然辩证法2 系统自然观
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统的统摄作用。
曼德尔布罗特集
系统的特征信息：
特征信息是组成系统的个体共 同具有的；
特征信息是系统环境不可知的 信息。
整体性的新定义：整体性就是系 统特征信息空间分布的全息性或 对称性。
此处的全息性是指信息分布于系统 所有组成单元；
这里的对称性指三维空间分布的对 称性。在系统的空间范围内，沿任 一方向移动一个周期，信息结构保 持不变。
控制论：美国人维纳创立的关于动物和机器中控制和 通信的科学。控制论提炼出的反馈控制模型具有广泛 的普适性。
信息学包括信息论和电子计算机理论。香农1948年的 《通信的数学理论》宣告了信息论 的诞生，其中提炼 出了通信模型，定义了信息量，提出了编码定理等。 冯·诺伊曼的计算机实现了一种处理信息的“物理符 号系统”，这是人类智能物化的伟大起点。
薛定谔猫佯谬
玻尔的总结：互补原理
玻尔为解释量子力学而提出此原理，它与海森伯的测不 准原理共同构成了量子力学哥本哈根解释的核心。
1927年9月玻尔首次提出互补性原理： （1）位置与动 量、时间与能量等物理量存在不确定的关系，无法同时 求得精确的值，只能作为互补的量子力学对象来描述。 （2）粒子与波动互不相容的图象可以用来描述量子力 学的对象。（3）在量子力学中不能同时进行时空的描 述和因果的描述，而只能作为互补的量子力学对象来描 述。
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自
然
辩
证
法
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系Байду номын сангаас
统
自
海森伯测不准原理
海森伯推得，测量一个微粒的位置时，如果不确定 性范围是Δq，那么同时测得其动量也有一个不确定 范围Δp,Δp和Δq的乘积总是大于一定的数值，即 ΔpΔq≥h/4π， 其中，h=6.626×10-34 J·S，称为普朗克常数。
这一规律直接来源于物质具有的微粒和波动的二象 性，是普遍原理。凡是经典力学中共轭物理量之间 都有这个关系。
隐蔽越深，与环境的联系越弱；
隐蔽越深，自我保护程度越强；
隐蔽越深，受环境制约也越小。
Peter Weibel： 无穷的直觉 infinite intuition
摄影：Karl Heinz Koller
水立方:五边形的复制品
水的基本意象是各种多边边形 的复合吗？
古代自然哲学家把正二十面体 对应于“水”元素，其正视图为 六边形。
可见信息
隐蔽 信息
系统的特征信息存在于该系统中各组成单元 之间的可见信息之中，同时对系统的外部环 境而言，又属于隐蔽信息。
系统要素之间的信息有相同的成分，也存在 不同的、个性化的成分。
特征信息
环境可 见,内部
可见
环境不 可见内 部之间 可见
系统内 信息
环境与 内部之 间者不 可见
系统信息的隐蔽深度反映了系统之间联系的紧密 程度，以及系统保护自身的能力大小和受环境制 约的强弱。
传统的整体性观念是从总体与部分的关系来认识 的。关系与性质在认识事物的作用上有所区别。 性质是直接的，而关系是间接的。
系统 关系
环境
传统的整体性观念：
传统的整体性概念：
整体性指系统与环境之间在功能上的非加和性，即: 整体的功能大于部分功能之和。
这一定义的问题：功能关系是对事物固有性质 的间接认识，无法替代固有性质的认识功能。
突变论：法国的托姆1972年创立.
80年代以来的发展
80年代国际上形成非线性科学研究的 热潮，研究主体是混沌、分形与孤粒 子。
80年代中期国际上兴起了对复杂性的 研究，突出的标志是1984年美国的圣 菲研究所成立。
钱学森学派的系统学研究：目标在于 创立基础科学层次的系统科学。
整体性：
整体性是系统的最主要的性质。但是在哲学中对 它的认识一直维持着古代的水准。这种认识状态 严重地阻碍了在科学中对系统的认识。
在遗传学研究中，生化学派、结构学派 与信息学派的角逐，最终形成以信息概 念为核心的现代分子生物学理论。
系统科学的出现
40-60年代的形成和发展：系统科学的建立
一般系统论：贝塔朗菲三十年代提出系统论的概念， 45年《关于一般系统论》发表。
运筹学：在二战的需要中产生，是关于事理的科学， 旨在提高系统运行的整体效率。
这一原理认为我们不能同时精确地测量一对共轭物 理量。（EPR佯谬）
波包扁缩：
这一现象实质上是物质与精神问题的变体 。粒子是用波来描述的，而波则将一个观 察者观察粒子时有可能发现的关于粒子的 信息变成了密码。进行观察，就使波“崩 溃”成为一种具体的状态，这种具体的状 态将一个确定的值赋予了被观察到的东西 。所有逻辑可能性在实践中成为一个具体 的可观察的实在。
互补原理反映了从宏观常识世界进入微观的陌生世界的 认识特征。
生物学：信息概念走进科学
生物学之中机械论与有机论之争是一个 长期的话题，其主要矛盾是还原论与整 体论的对立。
遗传学：生物学从类的共性的静态研究 ，转向代际之间的动态研究，信息概念 开始出现。
遗传因子概念虽然具有原子论的形态， 但是，它的核心内容是信息，而不是信 息的载体，这种转移是革命性的。
系统工程、系统分析、管理科学
60-70年代的发展：自组织理论的建立
耗散结构理论：比利时的普利高津1969年提出。
协同学：德国的哈肯1969年提出.
超循环理论：德国科学家曼弗雷德·艾根，1967年诺 贝尔奖金获得者，1979年发表超循环理论,把生命起 源解释为自组织现象,提出一个自然界演化的自组织 原理.
对科学研究的深入支撑力度不足； 对现象的描述也易出现模棱两可的情况。 对认识者“在之中”的对象无法描述。
系统研究需要对整体性给予新的界定。
从信息角度看整体与部分的关系
全息关系: 整体等于部分。
生物的全息性:DNA在生物个体中分布； 几何体的全息性:分形几何的自相似性； 社会的全息性：文化基因的复制和传
定义的应用
如何理解天然自然的特征信息：
非生物 生物
如何理解人工自然的特征信息 对称性操作的多样性
事物的双层信息结构
事物内部的信息可分为两个层面，一个是 可见的层面，一个是隐蔽的层面。
可见信息参与外界交往，形成更大的系统， 构成事物所处环境的一部分，保护事物自身。
隐蔽信息是事物个性的根据，这些信息对外 界的封闭，有利于保护事物自身，维护世界 的多样性。
曼德尔布罗特集
系统的特征信息：
特征信息是组成系统的个体共 同具有的；
特征信息是系统环境不可知的 信息。
整体性的新定义：整体性就是系 统特征信息空间分布的全息性或 对称性。
此处的全息性是指信息分布于系统 所有组成单元；
这里的对称性指三维空间分布的对 称性。在系统的空间范围内，沿任 一方向移动一个周期，信息结构保 持不变。
控制论：美国人维纳创立的关于动物和机器中控制和 通信的科学。控制论提炼出的反馈控制模型具有广泛 的普适性。
信息学包括信息论和电子计算机理论。香农1948年的 《通信的数学理论》宣告了信息论 的诞生，其中提炼 出了通信模型，定义了信息量，提出了编码定理等。 冯·诺伊曼的计算机实现了一种处理信息的“物理符 号系统”，这是人类智能物化的伟大起点。
薛定谔猫佯谬
玻尔的总结：互补原理
玻尔为解释量子力学而提出此原理，它与海森伯的测不 准原理共同构成了量子力学哥本哈根解释的核心。
1927年9月玻尔首次提出互补性原理： （1）位置与动 量、时间与能量等物理量存在不确定的关系，无法同时 求得精确的值，只能作为互补的量子力学对象来描述。 （2）粒子与波动互不相容的图象可以用来描述量子力 学的对象。（3）在量子力学中不能同时进行时空的描 述和因果的描述，而只能作为互补的量子力学对象来描 述。
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系Байду номын сангаас
统
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海森伯测不准原理
海森伯推得，测量一个微粒的位置时，如果不确定 性范围是Δq，那么同时测得其动量也有一个不确定 范围Δp,Δp和Δq的乘积总是大于一定的数值，即 ΔpΔq≥h/4π， 其中，h=6.626×10-34 J·S，称为普朗克常数。
这一规律直接来源于物质具有的微粒和波动的二象 性，是普遍原理。凡是经典力学中共轭物理量之间 都有这个关系。
隐蔽越深，与环境的联系越弱；
隐蔽越深，自我保护程度越强；
隐蔽越深，受环境制约也越小。
Peter Weibel： 无穷的直觉 infinite intuition
摄影：Karl Heinz Koller
水立方:五边形的复制品
水的基本意象是各种多边边形 的复合吗？
古代自然哲学家把正二十面体 对应于“水”元素，其正视图为 六边形。
可见信息
隐蔽 信息
系统的特征信息存在于该系统中各组成单元 之间的可见信息之中，同时对系统的外部环 境而言，又属于隐蔽信息。
系统要素之间的信息有相同的成分，也存在 不同的、个性化的成分。
特征信息
环境可 见,内部
可见
环境不 可见内 部之间 可见
系统内 信息
环境与 内部之 间者不 可见
系统信息的隐蔽深度反映了系统之间联系的紧密 程度，以及系统保护自身的能力大小和受环境制 约的强弱。
传统的整体性观念是从总体与部分的关系来认识 的。关系与性质在认识事物的作用上有所区别。 性质是直接的，而关系是间接的。
系统 关系
环境
传统的整体性观念：
传统的整体性概念：
整体性指系统与环境之间在功能上的非加和性，即: 整体的功能大于部分功能之和。
这一定义的问题：功能关系是对事物固有性质 的间接认识，无法替代固有性质的认识功能。
突变论：法国的托姆1972年创立.
80年代以来的发展
80年代国际上形成非线性科学研究的 热潮，研究主体是混沌、分形与孤粒 子。
80年代中期国际上兴起了对复杂性的 研究，突出的标志是1984年美国的圣 菲研究所成立。
钱学森学派的系统学研究：目标在于 创立基础科学层次的系统科学。
整体性：
整体性是系统的最主要的性质。但是在哲学中对 它的认识一直维持着古代的水准。这种认识状态 严重地阻碍了在科学中对系统的认识。
在遗传学研究中，生化学派、结构学派 与信息学派的角逐，最终形成以信息概 念为核心的现代分子生物学理论。
系统科学的出现
40-60年代的形成和发展：系统科学的建立
一般系统论：贝塔朗菲三十年代提出系统论的概念， 45年《关于一般系统论》发表。
运筹学：在二战的需要中产生，是关于事理的科学， 旨在提高系统运行的整体效率。
这一原理认为我们不能同时精确地测量一对共轭物 理量。（EPR佯谬）
波包扁缩：
这一现象实质上是物质与精神问题的变体 。粒子是用波来描述的，而波则将一个观 察者观察粒子时有可能发现的关于粒子的 信息变成了密码。进行观察，就使波“崩 溃”成为一种具体的状态，这种具体的状 态将一个确定的值赋予了被观察到的东西 。所有逻辑可能性在实践中成为一个具体 的可观察的实在。
互补原理反映了从宏观常识世界进入微观的陌生世界的 认识特征。
生物学：信息概念走进科学
生物学之中机械论与有机论之争是一个 长期的话题，其主要矛盾是还原论与整 体论的对立。
遗传学：生物学从类的共性的静态研究 ，转向代际之间的动态研究，信息概念 开始出现。
遗传因子概念虽然具有原子论的形态， 但是，它的核心内容是信息，而不是信 息的载体，这种转移是革命性的。
系统工程、系统分析、管理科学
60-70年代的发展：自组织理论的建立
耗散结构理论：比利时的普利高津1969年提出。
协同学：德国的哈肯1969年提出.
超循环理论：德国科学家曼弗雷德·艾根，1967年诺 贝尔奖金获得者，1979年发表超循环理论,把生命起 源解释为自组织现象,提出一个自然界演化的自组织 原理.
对科学研究的深入支撑力度不足； 对现象的描述也易出现模棱两可的情况。 对认识者“在之中”的对象无法描述。
系统研究需要对整体性给予新的界定。
从信息角度看整体与部分的关系
全息关系: 整体等于部分。
生物的全息性:DNA在生物个体中分布； 几何体的全息性:分形几何的自相似性； 社会的全息性：文化基因的复制和传
定义的应用
如何理解天然自然的特征信息：
非生物 生物
如何理解人工自然的特征信息 对称性操作的多样性
事物的双层信息结构
事物内部的信息可分为两个层面，一个是 可见的层面，一个是隐蔽的层面。
可见信息参与外界交往，形成更大的系统， 构成事物所处环境的一部分，保护事物自身。
隐蔽信息是事物个性的根据，这些信息对外 界的封闭，有利于保护事物自身，维护世界 的多样性。