熵 自组织有用材料.doc

熵熵 的应用的应用 化学及热力学中所指的熵 是一种测量在动力学方面不能做功 的能量总数 熵亦被用于计算一个系统中的失序现象 熵在生态学 中是表示生物多样性的指标 熵是生命科学的借助概念 借助的是 热力学第二定律来解释生命现象 熵可以被应用到各个方面 请大家收集资料并交流 问题补充 问题补充 熵可以应用到生活的各个方面 比如 哲学上关于 生 存 和 生活 的判定 小孩子性格的判定等等 我这里就有印度哲学家奥修的语录 儿童从来是不集中的 他们的意识向四面八方敞开着 任何东西都 在不断地进入 没有什么东西被屏弃 这说明混乱度最大 熵最大 那就是为什么他们是那么摇摆不定 那么不稳定 但是 如果头 脑是这样的状态 那么他将无法生存 他必须学会窄化头脑 学会 专注 混乱度降低 熵减 理智 头脑的狭窄化 是一个人生存 的手段 但不是生活的手段 生存不等于生活 社会学中熵的应用 一个封闭的社会最终会由于内部原因 走向灭 亡 这是中国封建社会 其兴也勃焉 其亡也忽焉 的原因 也是 为什么要改革开放的原因 熵最大原理 日常生活中 很多事情的发生表现出一定的随机性 试验的结果往往是不确定的 而且也不知道这个随机现象所服从的 概率分布 所有的只有一些试验样本或样本特征 统计学常常关心 的一个问题 在这种情况下如何对分布作出一个合理的推断 根据 样本信息对某个未知分布作出推断的方法 最大熵的方法就是这样 一个方法 最大熵原理是在 1957 年由 E T Jaynes 提出的 其主要思想是 在只掌握关于未知分布的部分知识时 应该选取符合这些知识但熵 值最大的概率分布 因为在这种情况下 符合已知知识的概率分布 可能不止一个 我们知道 熵定义的实际上是一个随机变量的不确 定性 熵最大的时候 说明随机变量最不确定 换句话说 也就是 随机变量最随机 对其行为做准确预测最困难 从这个意义上讲 那么最大熵原理的实质就是 在已知部分知 识的前提下 关于未知分布最合理的推断就是符合已知知识最不确 定或最随机的推断 这是我们可以作出的唯一不偏不倚的选择 任 何其它的选择都意味着我们增加了其它的约束和假设 这些约束和 假设根据我们掌握的信息无法作出 最小熵原理 从最小熵产生原理可以得到一个重要结论 在非 平衡态的线性区 非平衡定态是稳定的 设想 若系统已处于定态 假若环境给系统以微扰 或涨落 系统可偏离定态 而由最小熵产 生原理 此时的总熵产生值大于定态的总熵产生值 而且随时间的 变化总熵产生值要减少 直至达到定态 使系统又回到定态 因此 非平衡定态是稳定的 进而还可以得到结论 在非平衡态的线性区 即在平衡态附近 不会自发形成时空有序的结构 并且即使由初始 条件强加一个有序结构 如前述的热扩散例子 但随着时间的推移 系统终究要发展到一个无序的定态 任何初始的有序结构将会消失 换句话说 在非平衡态线性区 自发过程总是趋于破坏任何有序 走向无序 随着熵概念的泛化 熵已被很多学科所采用 并出现了许多术 语 如信熵 基因熵 环境熵等 其中也包括自然熵与社会熵的概 念 下面就由我的理解来浅谈一下二者的关系 由以上叙述可见 所谓自然熵就是自然界这个系统的运行状态无效性的增加量 自然熵也可称之为自然正熵 相对的则是自然负熵 社会熵就是人类社会这个系统的运行状态无效性的增加量 我 们讲的社会分别指广义上的整体人类社会 和狭义上的以一个国家 为单位的社会 因此暂称为广义社会熵和狭义社会熵 广义社会熵也可称之为广义社会正熵 相对的则是广义社会负 熵 狭义社会熵也可称之为狭义社会正熵 相对的则是狭义社会负 熵 无论是自然环境系统还是人类社会系统 如果要维持发展就必 须长期稳定的保持负熵 正熵 否则就会逐步走向无序 最终导致系 统彻底崩溃而毁灭 自然负熵的来源有 1 植物贡献的负熵 例如 植物吸收二氧化碳 制造氧气 植 物保持水土 防风固沙等 2 人类社会活动产生的负熵 即广义社会负熵 例如 人类 植树造林 种植农作物 建造防洪堤坝 河水引流分洪 治理污染 等 自然正熵的来源有 1 自然灾害正熵 例如 火山 地震 飓风 海啸 雷电 冰 河期 小行星撞击等 2 野生动物活动正熵 野生动物的生物链基础是植物 他们需 要摄入自然负熵 排除自然正熵以维持生存等 3 人类社会社会活动产生的正熵 即广义社会正熵 例如 人类过度砍伐森林 环境污染等 自然界是人类和野生动物赖以生存的家园 地球的历史告诉我 们 在人类社会出现以前 自然正熵与自然负熵是可以维持平衡的 而人类社会出现以后 自然正熵在增加 这是无可争议的事实 不 得不引起人类社会的思考 当广义社会正熵 广义社会负熵时 人 类社会损失的负熵就要从自然负熵中得到补充 从而导致自然熵增 久而久之将导致三个结果 1 自然界无法承受熵增而崩溃 人类社 会也随着崩溃 2 自然界无力补充人类社会所需的负熵 人类社会 崩溃 自然界则逐步重新得到平衡 3 自然界无力补充人类社会所 需的熵 人类主动寻求人类社会活动产生的正负熵的平衡 从而与 自然界和谐共存 第 3 种结果是我们要得到的 就看人类是否有能力做到 要分 析这个问题就要从现在的现实社会出发了 那么就要提到狭义社会 熵了 我国构建和谐社属于该范畴 影响狭义社会熵的因素有 1 系统内部 1 人口 人口越多 人均负熵就越少 提高狭义社会负熵 的难度就越大 2 社会政策 与时具进的 合理的社会政策能使社会政治 经济 文化 生产 生活等方方面面和谐发展 人与人之间的关系 也会和谐 这就有利于提高狭义社会负熵 2 系统外部 1 从国外摄取负熵 以补充国内正熵 例如出口 掠夺战 争等 2 直接从自然界摄取负熵 以补充国内正熵 例如 采矿 砍伐森林等 由此可见 一个国家可以通过多种手段来实现正熵与 负熵的平衡 但是如果没有与时俱进的政策 社会整体机能就会衰 退 社会正熵就会增加 继而加剧该国家从外部摄取负熵的力度 不论是从其他国家摄取还是从自然界直接摄取 本质上都加大了自 然熵增 这种社会发展是暂时的 不可持续性的 不和谐的 所以 合理的社会政策 必须能真正解决人与自然正负熵的平衡 只有通 过合理政策来为自然界注入人工负熵 才能平衡人类社会产生的正 熵 从而达到人类社会与自然界长期稳定的和谐发展 但是仅仅一个国家做到这些是徒劳的 因为该国家如果停止摄 取外部负熵 他就成为了一个自封闭系统 自封闭社会就意味着落 后与守旧 因此 合理的社会制度要建立在整个人类社会共同努力 的基础上 这就需要全世界必须达成共识 协调一致才能实现人与 人 人与自然长期稳定的和谐 大的方向应该是世界的一体化 一 体化包括经济和政治一体化 它是一个缓慢的过程 但也是一种迫 切的需要 而自私自利的意识形态导致世界多极化 阻碍一体化发展的进 程 现在的经济形态对自然界的破环程度是空前的 人们自以为能 控制局面 岂不知每天有多少森林变成了沙漠 人们自以为每天沐 浴在温暖的阳光里 岂不知臭氧层很可能会消失 紫外线会消灭一 切地表生物 狭隘的 混乱的 经济利益放在第一位的社会 真能 让人类长期生存在这颗星球上吗 如果不能 人们还不如回去做原 始人 少为 自然界制造一些正熵 因此 只有全人类思想一致 才能把混乱的 社会秩序转变得有计划 才能用统一的政策来平衡正负熵 才有利 于人与人 人与自然的和谐共存 否则只能是各自为战 或者说是 各自破坏 其实讨论狭义社会熵就是在讨论人与人之间的和谐问题 而讨 论自然熵与社会熵的关系就是在讨论人与自然之间的和谐问题 地 球寿命还长 人类为何不能与她和谐相伴 而是像抢购打折商品一 样非要赶着去和她同归于尽呢 熵与管理 熵与管理 一 对于一个孤立系统 热力学系统在经历一个非可逆过程 从非 平衡态到平衡态变化的过程中 熵不断增加 系统从有序走向无序 在最终到达平衡态时 系统熵最大 混乱度最大 最无序 二 孤立系统实际上是不存在的 耗散结构理论将宏观系统分为孤 立系统 封闭系统和开放系统 开放系统又有三种状态 平衡态 近 平衡态和远离平衡态 三 一个远离平衡态的开放系统 通过不断与外界交换物质和能量 在一定条件下 产生自组织现象 实现从无序到有序的变化 这种 自发形成的有序结构称为 耗散结构 四 一切生物系统和社会系统都是开放系统 且处在远离平衡态 因而它们具有以上产生自组织现象的共同特点 对于开放系统的企 业熵 S 可以用下式表示 S Si Se 其中 Si 是企业内部不可逆过程造成的熵变 它总是正的 即 熵增加的方向 称为内部熵 Se 是企业与外界作用由外界通过边界 流入企业的熵流 它可以是增加 也可以是减少 称为交流熵 但 考虑到任何企业管理系统都是开放系统 内部的控制都要以与环境 的输入输出为条件 必须不断与外部环境进行物质 能量 信息的 交换 表现为人才 物质 资金 设备 产品等与外部环境的交流 只有这样 才能保持其管理结构的不断改善和管理水平的不断提高 即负熵值的持续增加 否则 系统将不能运行 致使系统内部的人 力 物力 财力调配发生困难 系统熵值增加 因此 企业经营的 实质是一个负熵的过程 即 Se 0 我们可以分以下两种情况来讨 论 1 若 Se 0 计算结果表明 内部熵是一个不可逆过程 随着时间的推移 其值会增加 如果从外部流入的熵流 Se 不能保证 S Si Se 的值 小于或等于零 企业开放系统吸取的物质和能量不足以形成和维持 耗散结构 这时混乱程度增加 表现为系统内部人力 物力 财力 调配发生困难 系统熵值增加 企业的生存力 竞争力逐渐下降 并最终倒闭或破产 2 若 Se Si 则 S Si Se 耗散结构 自组织 反馈 非线性的结构来仔细说明信息系统的本质 5 5 线形非平衡热力学 线形非平衡热力学 所谓线形非平衡区是指在平衡态附近的非平衡区域 这个区域中 流 热流 扩散流等 和 力 温度梯度 浓度梯度等 的关系可以用线形关 系来近似地描述 这个区域的基本特征是趋向平衡 其理论基础是 Onsager 倒 易关系 涨落耗散方程 最小熵产生原理 6 6 远平衡系统 远平衡系统 复杂系统包含着大量相互作用的子系统 例如 生命体是一个非常复杂 和极为有序有序的客体 在生命过程中 物质高度非均匀地分布 并且有极为复杂 的反馈的化学反应 同时发生在数量级为立方微米的空间中 所有过程都要求 在准确的时间和空间中发生 因此 复杂系统的自组织使我们必须考虑系统在 远离平衡条件下的非线性相互作用 我们研究是局部平衡的非平衡系统 这时系统可用局部平衡的热力学函 数描述 例如熵 非平衡是有序有序之源 熵变 dS 熵流 熵产生 对孤立系统 0 dS 0 即热力学第二定律 只要给系统负熵流 就有可能使 dS 0 得到一个有序有序的结构 也即 可以从开放系统开放系统中得到一个非平衡的有序有序系统 系统特性通过非线性方程来描述 在近平衡区 可以得到的解为热力学 分支 而在远平衡区 则形成新分支解 耗散结构 7 7 从耗散结构到自组织 从耗散结构到自组织 远平衡开系有可能走向自组织 自组织是一种相变 表现为系统作为耗散 结构 在熵减发展中 进入新的更加有序有序的稳态 这种有序有序度的增加对应着信 息的相对增多 而非绝对增加 自组织理论是层次化有序有序发展理论的基础 只要给出动力系统的熵的计算 层次化有序有序发展 就非常明了了 主要有 4 种类型的自组织 自创生 自生长 自进化 自复制 自组织理论是信息系统基本规律和广义生态学的理论基础 8 8 协同学 协同学 从激光 贝纳德流 Belousov Zhabotinski 反应 Volterra 模型的周期振 荡 可以看到非平衡相变是普遍现象 哈肯与 1973 年提出协同学 Synergetics 以 研究系统从无序到有序有序的自组织规律 协同学的基本思想已包含在前述章节中 兹重申如下 在生命和非生命的 开放系统开放系统之内的各个子系统 当它们处于远离平衡态的条件下时 就会通过非 线性的相互作用而产生协同作用和相干效应 在一定范围内 通过涨落而达到 一定的临界点 就可以通过自组织而使系统从无序到有序有序 使旧的结构发展成 为在时间 空间 性质 功能诸方面都发生根本变化的新结构 系统从无序向有序有序转化的关键并不在于热力学平衡还是不平衡 也不在于 离平衡态有多远 而在于大量子系统的非线性相互作用 即反馈性 9 9 系统方程组与反馈 系统方程组与反馈 前面已反复强调 自组织性来自反馈 协同 各类自组织系统都是用非线 性方程来描述的 非线性的根本在于反馈 各变量间的互系数非零 突变 协 同 超循环 都是这种反馈关系的表现 而且这种反馈关系不是一成不变的 完全可能随系统演化而增强某些反馈 消弱某些反馈 乃至引入新的成员和反 馈 因此 自组织系统的研究也需要从控制论的角度 反馈 加以讨论 回顾在 3 中我们以连立微分方程组表达的系统模型 若互系数非零则可 得到各种反馈 1010 反馈与信息 反馈与信息 具有反馈回路的系统并不一定就是控制系统 我们的控制系统主要的是一 种 信息系统 反馈主要是指信息反馈 至于反馈的具体形式或形态则是次 要的 用维纳的话说 控制工程的问题和通讯工程 的问题是不能区分开的 而且 这些问题的关键并不是环绕着电工技术 而是环绕着更基本的消息概念 不论这消息是由电的 机械的或是神经的方式传递的 所谓反馈 就是各子系统间的通信 各态历经假设杂远平衡区系统也应有 其对应 最小熵产生原理 于是香农理论在耗散结构中依然可能是成立的 协同信息的依据 所谓各子系统间的通信 是指作为主体的子系统根据客体 子系统的结构 产生协同映射 改变自身结构 从而获得客体信息的过程 因 此 反馈的本质是信息的传递 1111 控制与自组织控制与自组织 在本文中 我们涉及了太多的概念 我们当然希望这些概念不是简单的累加 而是很好组织起来的 这种组织性来自概念的内部逻辑性 这种逻辑性若转换 为形式系统 是可以在 计算机 中模拟的 而且 该逻辑性也一定存在于大 脑的某个部位 或某些神经元的联系中 于是所谓 信息系统论 它由简 单到复杂 由初生到成熟 在机理上与其他的控制系统并无二致 自组织并不 神秘 尽管一屋子空气分子并不能走向自组织 但同样摩尔数分子的计算机或 生物就是良好的自组织系统 不过是因为他们的组成要素间具有远比气体分子 复杂得多的反馈作用而已 1212 从远平衡到非线性从远平衡到非线性 远平衡未必导致非线性 但非线性的发展总是要求远平衡 简单地说 落差很 小的水流是线性的 当落差极大时 湍流和混沌就出现了 又如贝纳德对流 小温差时只出现热传导 而大温差时出现元胞对流 所谓远平衡 是偏离热力学平衡态的程度 严格处于平衡态的事物是不存 在的 宇宙本身就是非平衡的 因此平衡是相对的概念 粗浅地 不均匀是最 常见的非平衡 自然的趋势是趋向均匀 这就形成了 流 和 力 在这种 初始力的作用下 系统初始的非线性被放大 导致增强的非线性 非线性即是 反馈性 系统总是非线性的 只是在近平衡区 非线性作用系数很小 可以忽 略罢了 在远平衡区 反馈性不可忽略时 非线性就突出了 远平衡 反馈 非线性放大 新的远平衡 新的反馈 同时 对这类系统 由于量子效应的不确定性被蝴蝶效应放大 系统的发 展方向难以确定 这就是一种时间远平衡性 因为平衡态的演化是动态静止的 处于信息极小状态 而我们将要讨论的混沌 分形 神经网络的时间不确定性 与其空间不确定性一样 都是较大的 它们在演化和结构上都是信息增长的系 统 1313 混沌混沌 不可能在此解释混沌的基本概念 我们关心的是耗散系统中的混沌概念 对初 始条件的敏感性 即蝴蝶效应 是复杂系统演化的重要特性 混沌主要讨论非线性动力系统的不稳定的发散过程 但系统状态在相空间中总 是收敛于一定的吸引子 这与分形的形成过程十分相象 混沌更多关注系统的 时间性 而分形关注系统的空间结构 两者反映的是同类事物的不同侧面 Lyapunov 指数 是混沌的判断标准 它表现了系统时间熵的增长情况 系 统的 Lyapunov 指数的和是空间的平均时间散度 而这个平均时间散度是系统耗 散性的量度 我们需要引入一些公式以表达 Lyapunov 指数 谱 信息 熵 和散度的关系 1414 分形分形 混沌吸引子就是分形集 分形集就是动力系统中那些不稳定轨迹的初始点 的集合 分形在生命现象中有广泛的发现 不仅是形态学上的 在分形集与遗传机制上 亦发现了不可思议的对应性 叠代函数系统具有的 自记忆 性是系统克服信 息危机 走向自组织的方便道路 我们的信息系统 层次化 发展 也许就是 这样的叠代函数系统 而这正是生物体分形特征的由来 无论是 生物全息律 个体重演律 贝尔定律 在有亲源关系的诸物种间 某特征的胚胎 早期阶段比晚期阶段更趋于相似 都是层次化的结果 也都是分形这种正反 馈的表现 不仅可以从 Lyapunov 指数和熵来研究分形集的信息特征 对多重分形测度 亦有信息维数的概念 1515 诸理论的有机联系诸理论的有机联系 以一般系统论的观点 有机体是开放系统开放系统 由此引出的一系列系统论原则 可以用到社会中去 在控制论看来 生物是一个反馈系统 由于反馈而进行复 杂的信息运动 这种运动又使生物处于有序有序的稳态 从耗散结构论的观点 生 物是一个远平衡态的系统 它不断从环境获取负熵 从而进一步向有序有序发展 而协同学认为 一个系统从无序向有序有序的发展关键在于子系统的非线性相互作 用 在非线性分析的领域 认为生物和社会都符合混沌 分形的特征 这些研究时间跨度很大 从 40 年代到 90 年代 学科面极广 但它们的 共同特点是 不管出发点是什么 物理的 电子的 数学的 生物的 最终 都指向一类复杂的 非线性的系统 这类系统包括生物 社会和自动机 这些 系统之间如此相似 不得不让人猜测是不是有什么必然性 而且 这些研究之 间也是相互渗透的 我们可以大体理解为 耗散的前提是开放 在远平衡态下 系统的非线性成为主要性质 在近平衡区这种非线性由于微弱而被忽略了 这种非线性又可以理解为系统诸要素间反馈和协同的结果 从而使涨落有可能 在临界点附近被放大 从而走向自组织 关于这种关系更详细的说明 可以查 阅参考文献 18 19 参考文献参考文献 1 冯 贝塔朗菲 一般系统论 基础 发展和应用 清华大学出版 社 1987 2 郑维敏 正反馈 清华大学出版社 1998 3 孙濡泳等 普通生态学 高等教育出版社 1996 4 王雨田 控制论 信息论 系统科学与哲学 中国人民大学 出版社 1986 5 中国大百科全书 物理学 中国大百科全书出版社 1987 6 Falconer 分形几何 数学基础与应用 重庆大学出版社 1990 7 李淮春等 辩证唯物主义和历史唯物主义原理辅导 中国人 民大学出版社 1991 8 N 维纳 人当作人来使用 控制论与社会 上海译文出版 社 1978 9 N 维纳 控制论 科学出版社 1985 10 赫伯特 A 西蒙 关于人为事物的科学 解放军出版社 1985 11 钱学森 宋健 工程控制论 修订版 科学出版社 1981 12 翟中和 细胞生物学 高等教育出版社 1995 13 李笙等 理论物理概论 高等教育出版社 1991 14 赵功民 遗传学与社会 辽宁人民出版社 1986 15 郝柏林 于渌等 统计物理学进展 科学出版社 1981 16 宋毅 何国祥 耗散结构论 中国展望出版社 1986 17 王东生 曹磊 混沌 分形及其应用 中国科学技术大学出 版社 1995 18 苗东升 系统科学精要 中国人民大学出版社 1998 第第 50 课课 耗散论耗散论 耗散论简介耗散论简介 阅读材料阅读材料 耗散论简介 现代热力学有三大领域 平衡态领域 近平衡态领域 非线性领域 在平衡态领域 力和流均表现为零 它是静止的 稳定的 就整体而言 呈线性水平 它独立存在 无外界纷扰 自成一个封闭的系统 普里戈金曾以歌德 浮士德 中的矮子 为例 来描述这个封闭的系统与世界隔绝的状态 那个矮子 对创造出他的炼金术士说道 你来 请轻轻地将我抱在怀里 但不要太紧 以免玻璃破碎 这本是事物的常理 宇宙对 于自然物都嫌太窄 人工的产品需要隔绝天地 在我们熟悉的世界中 平衡态是很少见的 并且不安定的态 这种装进玻璃瓶里的矮子 想把自己孤立起来 不受外物的干扰 不被 阳光照射 不受温度影响 永远保持自我平衡 是不可能的 然而 在经典科学看来 平 衡态却是一种确定的稳定的物理秩序 近平衡态领域 力和流都是很弱很弱的 我们的重点的是论述非线性领域 非线性领域 又叫不平衡态领域 它是以能量的耗散 运动状态的无序 流速的震荡为 特征的 它是对平衡态领域的挑战 只要它介入 平衡的线性状态就被打破 而代之以不 平衡的非线性状态 在自然界 没有绝对的平衡 只要在平静的池塘上掠过一丝微风 就会激起阵阵涟漪 即使极目无际 水波不兴的大海 也潜伏着澎湃的急流 它的底部是很不平静的 现代科 学告诉我们 绝对的线性平衡 是不存在的 非线性领域的不平衡才是绝对的 卢克莱修 认为 旋涡在特定的时间地点 只要落入一个小小的原子 它就会形成一个不平静的新世 界 湍流 这个常见的景观 从宏观的高度去观察 它是混沌的无序的 从微观的角度去 研究 它却是有序的 湍流 是由许许多多片流组成的 许许多多的片流 虽各各呈现出 有序状态 但由于它们彼此之间相互组合 相互撞击 便打破了它们各自的孤立状态 而 汇集成咆哮喧嚣的急流 它是不平衡的 非线性的 在远离平衡态的非线性区域 由于物质运动的涨落变化 无序有序 此起彼伏 普里戈 金说 远离平衡态时却出现了各种各样的机制 对应着发生各种各样耗散结构的可能性 耗散结构将随着物质运动的涨落变化 转为另一种物质 另一种物质在运动中 又产生新 的涨落 这种在非线性状态中运动着的物质 被普里戈金称之为 活性物质 它永远处于 不平衡的活跃状态中 它时而有序 时而无序 然而它的有序 是离不开无序 它的无序 又支配有序 在有序与无序的交替中 始终是不平衡的 因此 非平衡是有序之源 非平 衡使 有序从混沌中产生 但是 普里戈金在剖析非线性区域的不平衡性时 并未取消 有序性 不平衡状态显示之时 也可能出现相对的平衡 无序之中也会出现有序 这种不 一致中的一致 一致中的不一致 正表明了物质运动涨落的复杂性 对此 普里戈金总结 道 同一些非线性可能从基本过程的混沌中产生出秩序 也可能在不同的环境中成为破坏 这同一秩序的原因 并最终在另一分叉之外产生新的一致性 这种有序与无序 一致与不 一致的涨落现象 俯拾即是 作者所描绘的 溴离子浓度迹线图 更清楚地表明这一点 此图告诉我们 线性平衡态是相对暂时的 它必然由于外物的作用而产生内部的震荡 而 改变自己的形态 由平衡到不平衡 从有序到混沌 再从混沌到有序 如此反复不断 呈 逐级分叉状态 每一次震荡的力度与范围 为上次的两倍 远离平衡区域 这种非线性区 域表现得尤为明显 它突出地显示出物质运动的不确定性 耗散结构论告诉我们 宇宙万物在发展过程中是不平衡的 无序是有序的母体 有序是 无序的产儿 无序 不平衡 不稳定 普遍存在于大自然中 正由于这种不稳定性 才使 宇宙充满了活力 它是流动的涨落的不灭的 不论是有序到无序 还是混沌到有序 它都 是最有生命力的决定因素 科学在急流勇进 飞速发展 在混沌到有序的变革中 不平衡 性 不确定性永远成为它不可缺少的机制 这种不平衡性 不确定性 仿佛是活动的原子 能 放射出巨大的冲击波 冲击着所有的科学领域 它不仅改变着现代自然科学的结构 而且也影响着现代社会科学的结构 不平衡性 不确定性 震撼着一切科学的世袭领地 在人口学中 它调节着人口涨落的节奏 启示人们引进优生优育机制 抑制人口的盲目繁 衍 在生态学中 它制约着人与环境的关系 促进无序向有序的转化 相对地保持生态平 衡 在经济学中 它启示人们明察经济发展流向 引进竞争手段 触发经济羽翼的升腾 在历史学中 它开拓人们的多维视野 激发人们去多方位地多角度地考察历史长河的流向 并使人们从静止的平面的视野中解脱出来 在哲学中 它启发人们从固定不变的形而上学 中解放出来 以变动不居的眼光去洞察世界 如此等等 都说明了耗散结构论的灵魂 不平衡性 不确定性 对科学的不可忽视的影响 摘自王明居 模糊美学 中国文联出版公司 1998 年 3 月 36 39 页 知识窗知识窗 伊里亚 普里戈金 亦译普里高津 ILya Prigogine 是比利时著名科学家 比利时布鲁 塞尔自由大学教授 他创立了耗散结构论 因而荣获 1977 年诺贝尔奖金 他同他的助手 伊 斯唐热 IsabeLLe Stengers 博士合写了一部 从混沌到有序 人与自然的新对话 一书 从哲学的高度上探讨当代自然科学理论 系统全面地提出了耗散结构论 促进了自 然科学的发展 在世界自然科学史上作出了重大贡献 在自然哲学史上树立了一块新的里 程碑 耗散结构论是个开放的理论系统 它冲破了经典科学的清规戒律 标新立异 朝气蓬勃 具有旺盛的生命力 耗散结构论认为 宇宙间存在着远离平衡的非线性区域 其根本