自组织理论简介
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“事实上，由于科学实践，这两个世界几乎是每天— —而且是一天比一天更甚地——结合起来。但是作为 理论，它们由于根本的分歧总还是彼此分离的。” “两个世界，也可以说两个真理，或者说没有任何真 理。”
• 同时期另一位科学家 魏格纳（Wigner）
也提出了相同的看法 ：“近代科学中最 重要的间隙是什么？显然是物理科学与 精神科学的分离。实际上物理学家和心 理学家之间毫无共同之处——或许，物 理学家为心理学方面较肤浅的研究提供 的某些工具可以除外，而心理学家警告 物理学家要小心以免所隐藏的欲望影响 他的思考和发现。”
目录
• 一、产生背景 • 二、自组织理论的创始人 • 三、自然界的耗散结构 • 四、自组织的理论内容（演化方
程、役使原则） • 五、启发与反思
一、产生背景
• 对宇宙的认识，存在两种不同的看法： • 一种认为宇宙是静止的，世间的万物一
直没有改变；周期运动，也认为是一种 不变，周期的不变。 • 静止宇宙的思想,牛顿现代科学的基础。 • 问题：“上帝第一推动力”。
• 当温差△T大于临界值△TC时，大量的分子被组 织起来协同参加了统一的运动，出现了流动。 在流体上下对流的状态下，系统从原本无序的 热运动中产生了规则的流动，形成了正六边形 图样，
耗散结构特点
• 外界环境控制。这种花样是活的花样，是以不 断消耗外界供给的能量为代价的，一旦对流体 停止从下方加热，流体微团协同定向运动停止， 花样也随之被破坏。
• 欧洲学派的自组织理论正是从试图解决实际存 在两种演化方向的角度来研究复杂性问题的。
• 他们采取的解决途径是在自然界、无生命世界 找到了进化的现象、马太效应。
• 他们统一了演化理论：进化、退化都是客观世 界可以存在的演化方向，只是条件不同系统实 现演化的结果不同而已；
• 他们针对比较简单、容易讨论的自然界“进化” 现象，建立起自组织理论，进而用自然界的自 组织理论解释社会的进化现象。
• 果耶尔（Koyre）就指出：“有件事情牛顿是应该负
责任的——或者更确切地说，负有责任的还不仅仅是 牛顿一个人，而且一般来讲应该是整个现代科学—— 这件事情就是把我们的世界一分为二。我曾经说过， 现代科学早已把分割天体和地球之间的壁垒推倒，并 且由两者结合起来，统一成为一个整体宇宙。这是千 真万确的。但是我还曾说过，现代科学对宇宙的研究 表明，它是研究另外一个世界，即量的世界，一个奇 妙的几何世界，在这个世界中一切事物都有其位置， 但却没有人的位置，它用这个世界取代我们赖以生存、 爱慕、传宗接代、充满感性认识的质的世界。从而， 科学的世界——真实的世界——远离生活的世界，完 全与之分离开来，科学对它也无力解释，即使是做出 一种软弱无力的解释，也只能是“主观的”表面现 象。”
三、自然界的耗散结构（进化 现象）
• 美丽的岩石花纹 • 变化无穷的云彩花样， • 以及冬天的雪花等等， • 实际上都是自然界形成的有组织的有序
结构。
贝纳德对流
• 这是一个由法国青年物理学家贝纳德（Benard） 于1900年利用流体完成的著名实验。
• 上下温度差比较小时，流体微团为杂乱的热运 动，整个系统显示出整体的对称性，流体表现 为宏观上的静止；
二、自组织理论的创始人，
• 普里高津（I·Prigoginer），布鲁塞尔学 派，从化学反应研究出发
• 哈肯（H·Haken）德国学派，以激光研 究为背景
• 普里高津：白俄罗斯人，1917年出生于莫斯科， 1921年随家移居国外，1929年定居比利时， 2003年卒于布鲁塞尔。
• 他于1941年在比利时的布鲁塞尔自由大学获得 博士学位，1951年开始担任该校理学院教授， 1959年任国际索尔维物理和化学研究所所长， 1967年兼任美国得克萨斯大学统计力学中心主 任。他曾先后任比利时皇家科学院院长、美国 全国科学院外籍院士。
• 他是联邦德国利奥波迪纳科学院院士、巴伐利 亚科学院通讯院士，他还担任美国、英国、法 国、日本、苏联等多个国家大学、研究机构的 课座科学家、课座教授等。
• 他的研究领域非常广泛，包括群论、固态物理、 激光物理、统计物理、非线性科学等，1969年 提出协同学理论。
• 1976年他被授予马克思·玻恩奖金和奖章， 1981年被美国富兰克林研究院授予米切尔森奖 章，1984年获德国功勋科学家称号。
自组织理论
——复杂性研究的欧洲学派
想法及说明
• 希望对理解某些哲学问题有帮助； • 对象是各种学科背景的人，讲的内容以科学为
基础； • 对社会科学、哲学的联想只起到启发思路的作
用，很可能是可笑的； • 对讲课中的科学问题（主要是物理学）愿意讨
论、解答；对其他学科（社会科学、哲学等） 不敢再深入发言； • 联系方式：jiangl@
• 生命世界的进化现象。从单细胞演化成整个生物界； 人类社会从每个家庭、村庄、部落全都一样地进行同 样生产的均匀情况→劳动分工，男耕女织，商业，形 成复杂的社会形态。
• 生命、社会、经济的发展、进步，走向复杂、非平衡， 出现结构。多个物体在一起，发生相互作用的结果， 存在 “马太效应”。
• 存在两个真理？
• 1965年提出耗散结构概念，1977年获得诺贝尔 化学奖，1978年出版《非平衡系统中的自组织》 专著，形成布鲁塞尔学派。
• 1979年以来，普里高津多次到我国交流访问， 被京师范大学等多所大学聘为名誉教授。
• 哈肯：德国人，1927年出生在德国的莱比锡， 1951年在爱尔朗根大学获数学博士学位，1956 年成为该校理论物理讲师，1960年到斯图加特 大学任理论物理学教授，1967年担任霍恩海姆 大学荣誉教授。
一、产生背景（二）
• 另一种认为宇宙是演化的，自然界的一 切事物都是随时间变化的。
• 时间是有箭头的，时间反演是不对称的， 用事物的变化来确定时间的方向。
• 自然界的任何事物都有一个发生、发展、 壮大、消亡的过程。3K背景辐射、外星 体光谱的红移推出宇宙膨胀
两个演化方向
• 无生命世界多是退化现象。浓度不同→ 浓度一样，温 度不同→温度一样，扩散、传导、辐射→简单、均匀、 平衡，宇宙热寂。
• 同时期另一位科学家 魏格纳（Wigner）
也提出了相同的看法 ：“近代科学中最 重要的间隙是什么？显然是物理科学与 精神科学的分离。实际上物理学家和心 理学家之间毫无共同之处——或许，物 理学家为心理学方面较肤浅的研究提供 的某些工具可以除外，而心理学家警告 物理学家要小心以免所隐藏的欲望影响 他的思考和发现。”
目录
• 一、产生背景 • 二、自组织理论的创始人 • 三、自然界的耗散结构 • 四、自组织的理论内容（演化方
程、役使原则） • 五、启发与反思
一、产生背景
• 对宇宙的认识，存在两种不同的看法： • 一种认为宇宙是静止的，世间的万物一
直没有改变；周期运动，也认为是一种 不变，周期的不变。 • 静止宇宙的思想,牛顿现代科学的基础。 • 问题：“上帝第一推动力”。
• 当温差△T大于临界值△TC时，大量的分子被组 织起来协同参加了统一的运动，出现了流动。 在流体上下对流的状态下，系统从原本无序的 热运动中产生了规则的流动，形成了正六边形 图样，
耗散结构特点
• 外界环境控制。这种花样是活的花样，是以不 断消耗外界供给的能量为代价的，一旦对流体 停止从下方加热，流体微团协同定向运动停止， 花样也随之被破坏。
• 欧洲学派的自组织理论正是从试图解决实际存 在两种演化方向的角度来研究复杂性问题的。
• 他们采取的解决途径是在自然界、无生命世界 找到了进化的现象、马太效应。
• 他们统一了演化理论：进化、退化都是客观世 界可以存在的演化方向，只是条件不同系统实 现演化的结果不同而已；
• 他们针对比较简单、容易讨论的自然界“进化” 现象，建立起自组织理论，进而用自然界的自 组织理论解释社会的进化现象。
• 果耶尔（Koyre）就指出：“有件事情牛顿是应该负
责任的——或者更确切地说，负有责任的还不仅仅是 牛顿一个人，而且一般来讲应该是整个现代科学—— 这件事情就是把我们的世界一分为二。我曾经说过， 现代科学早已把分割天体和地球之间的壁垒推倒，并 且由两者结合起来，统一成为一个整体宇宙。这是千 真万确的。但是我还曾说过，现代科学对宇宙的研究 表明，它是研究另外一个世界，即量的世界，一个奇 妙的几何世界，在这个世界中一切事物都有其位置， 但却没有人的位置，它用这个世界取代我们赖以生存、 爱慕、传宗接代、充满感性认识的质的世界。从而， 科学的世界——真实的世界——远离生活的世界，完 全与之分离开来，科学对它也无力解释，即使是做出 一种软弱无力的解释，也只能是“主观的”表面现 象。”
三、自然界的耗散结构（进化 现象）
• 美丽的岩石花纹 • 变化无穷的云彩花样， • 以及冬天的雪花等等， • 实际上都是自然界形成的有组织的有序
结构。
贝纳德对流
• 这是一个由法国青年物理学家贝纳德（Benard） 于1900年利用流体完成的著名实验。
• 上下温度差比较小时，流体微团为杂乱的热运 动，整个系统显示出整体的对称性，流体表现 为宏观上的静止；
二、自组织理论的创始人，
• 普里高津（I·Prigoginer），布鲁塞尔学 派，从化学反应研究出发
• 哈肯（H·Haken）德国学派，以激光研 究为背景
• 普里高津：白俄罗斯人，1917年出生于莫斯科， 1921年随家移居国外，1929年定居比利时， 2003年卒于布鲁塞尔。
• 他于1941年在比利时的布鲁塞尔自由大学获得 博士学位，1951年开始担任该校理学院教授， 1959年任国际索尔维物理和化学研究所所长， 1967年兼任美国得克萨斯大学统计力学中心主 任。他曾先后任比利时皇家科学院院长、美国 全国科学院外籍院士。
• 他是联邦德国利奥波迪纳科学院院士、巴伐利 亚科学院通讯院士，他还担任美国、英国、法 国、日本、苏联等多个国家大学、研究机构的 课座科学家、课座教授等。
• 他的研究领域非常广泛，包括群论、固态物理、 激光物理、统计物理、非线性科学等，1969年 提出协同学理论。
• 1976年他被授予马克思·玻恩奖金和奖章， 1981年被美国富兰克林研究院授予米切尔森奖 章，1984年获德国功勋科学家称号。
自组织理论
——复杂性研究的欧洲学派
想法及说明
• 希望对理解某些哲学问题有帮助； • 对象是各种学科背景的人，讲的内容以科学为
基础； • 对社会科学、哲学的联想只起到启发思路的作
用，很可能是可笑的； • 对讲课中的科学问题（主要是物理学）愿意讨
论、解答；对其他学科（社会科学、哲学等） 不敢再深入发言； • 联系方式：jiangl@
• 生命世界的进化现象。从单细胞演化成整个生物界； 人类社会从每个家庭、村庄、部落全都一样地进行同 样生产的均匀情况→劳动分工，男耕女织，商业，形 成复杂的社会形态。
• 生命、社会、经济的发展、进步，走向复杂、非平衡， 出现结构。多个物体在一起，发生相互作用的结果， 存在 “马太效应”。
• 存在两个真理？
• 1965年提出耗散结构概念，1977年获得诺贝尔 化学奖，1978年出版《非平衡系统中的自组织》 专著，形成布鲁塞尔学派。
• 1979年以来，普里高津多次到我国交流访问， 被京师范大学等多所大学聘为名誉教授。
• 哈肯：德国人，1927年出生在德国的莱比锡， 1951年在爱尔朗根大学获数学博士学位，1956 年成为该校理论物理讲师，1960年到斯图加特 大学任理论物理学教授，1967年担任霍恩海姆 大学荣誉教授。
一、产生背景（二）
• 另一种认为宇宙是演化的，自然界的一 切事物都是随时间变化的。
• 时间是有箭头的，时间反演是不对称的， 用事物的变化来确定时间的方向。
• 自然界的任何事物都有一个发生、发展、 壮大、消亡的过程。3K背景辐射、外星 体光谱的红移推出宇宙膨胀
两个演化方向
• 无生命世界多是退化现象。浓度不同→ 浓度一样，温 度不同→温度一样，扩散、传导、辐射→简单、均匀、 平衡，宇宙热寂。