系統(tǒng)自然觀的建構(gòu)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 03:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 織 自組織是指沒有外界的特定干預(yù)，在事物自身的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律下支配實(shí)現(xiàn)的。自組織使自然物質(zhì)系統(tǒng)演化過程中的普遍現(xiàn)象，每一個(gè)具體形態(tài)的物質(zhì)系統(tǒng)的形成，都可以認(rèn)為是自組織過程。 二 、自組織現(xiàn)象與自組織理論 自組織一般包含著三類過程：由非組織到組織的過程演化；由組織程度低到組織程度高的過程演化；在相同組織層次上由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程演化。 ：系統(tǒng)進(jìn)化的機(jī)制和條件 自組織理論是一個(gè)學(xué)科群，其中最具代表性的有耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論、突變論。各種自組織理論盡管背景和對(duì)象有很大的差別，但都試圖解決一個(gè)普遍性的問題，即從無序走向有序的條件和機(jī)制問題，并取得了不同程度的成功。這些理論從不同側(cè)面揭示了在遠(yuǎn)離平衡條件下的開放系統(tǒng)形成有序結(jié)構(gòu)的可能性。 （1） 耗散 結(jié) 構(gòu) 耗散結(jié)構(gòu)是指需要耗散能力才能形成和維持的有序結(jié)構(gòu)。 （比利時(shí)化學(xué)家）普利高津指出，一個(gè)系統(tǒng)的熵變（ dS）是由兩方面的因素引起的，一個(gè)因素是系統(tǒng)與環(huán)境相互作用中交換的熵（ dSe），稱外熵流，另一個(gè)因素是系統(tǒng)內(nèi)部自發(fā)產(chǎn)生的熵（ dSi），稱熵變。系統(tǒng)總熵為： dS= dSe +dSi 對(duì)于孤立系統(tǒng)，由于系統(tǒng)和環(huán)境之間沒有物質(zhì)和能量的交換，也就不可能產(chǎn)生熵的交換。 （ 2） 協(xié)同學(xué) 協(xié)同學(xué)研究的對(duì)象是系統(tǒng)從初始穩(wěn)定狀態(tài)經(jīng)一系列不穩(wěn)定過程，演化為宏觀上具有自組織行為的新狀態(tài)的一般規(guī)律。 ? 德國(guó)物理學(xué)家哈肯在 20世紀(jì)九十年代提出的。 自然系統(tǒng)進(jìn)入自組織，必須存在一個(gè)反饋通道，它可以通過正反饋的方式放大系統(tǒng)的某種波動(dòng)或起伏，從而產(chǎn)生新質(zhì)，加速系統(tǒng)的自組織。 比如在城市發(fā)展歷史上，如果由于某種原因而使某個(gè)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平稍高一些，那么它將提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，從而吸引更多的人口到這里集中，而人口集中又對(duì)消費(fèi)品提出更多的要求，這又促使經(jīng)濟(jì)水平的提高，這被稱為“城市倍增器”，是一種正反饋機(jī)制。 三、自組織理論關(guān)于系統(tǒng)演化的基本范疇 ? 、有序 “序”是描述客觀事物或系統(tǒng)內(nèi)部組成元素之間相互關(guān)系的范疇 “無序”是指客觀事物或系統(tǒng)內(nèi)各組成部分之間聯(lián)系、組合或運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性和不確定性。 “有序”指的是客觀事物或系統(tǒng)內(nèi)各組成部分之間聯(lián)系、組合或運(yùn)動(dòng)，在空間、時(shí)間、結(jié)構(gòu)功能等方面顯示出一定的順序、規(guī)則，具有某種確定性、方向性和規(guī)律性。 “混沌”是系統(tǒng)演化的一個(gè)方向；混沌并不等于混亂，也不是無序，是確定系統(tǒng)內(nèi)在隨機(jī)性，是看起來雜亂無章的有序狀態(tài)，或說是裝扮成無序的有序。是無序與有序的統(tǒng)一。 ? 平衡與非平衡是標(biāo)志著系統(tǒng)矛盾運(yùn)動(dòng)的范疇。平衡是指矛盾雙方勢(shì)均力敵，處于相對(duì)靜止的狀態(tài)。非平衡狀態(tài)是指矛盾雙方力量有一定差異，因而處于顯著變動(dòng)的狀態(tài)。 ? 在近乎平衡態(tài)的情況下，即使系統(tǒng)開放，它也會(huì)返回平衡態(tài)的?！胺瞧胶馐怯行蛑础?，只有非平衡態(tài)才能導(dǎo)致有序，形成穩(wěn)定的有序結(jié)構(gòu)。怎樣實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的非平衡態(tài)呢？通過來自外部環(huán)境的物質(zhì)流、能量流以及伴隨而來的信息流的輸入，將系統(tǒng)驅(qū)使到遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)。 ? 當(dāng)系統(tǒng)處在遠(yuǎn)離平衡態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)部各構(gòu)成要素或子系統(tǒng)之間存在著非線性相互作用時(shí)，那么，某種微小的漲落將通過正反饋機(jī)制而被放大，使系統(tǒng)躍遷到一個(gè)新的穩(wěn)定有序狀態(tài)。正因如此，普利高津說：“在非平衡過程中 …… 漲落決定全局的結(jié)果”，“通過漲落達(dá)到有序”。 ? 對(duì)稱是指事物或運(yùn)動(dòng)是以一定的中介進(jìn)行某種變換時(shí)所保持的不變性或者同一性。非對(duì)稱則是變化性或者差異性。 系統(tǒng)的對(duì)稱性破缺狀態(tài)對(duì)應(yīng)著有序，自然系統(tǒng)的有序化是對(duì)稱性破缺的結(jié)果，正是由于對(duì)稱性破缺才使系統(tǒng)向有序化、組織化、和復(fù)雜化演化。 四、自然物質(zhì)系統(tǒng)演化的方向問題 ? ? 可逆與不可逆蝕刻畫自然物質(zhì)系統(tǒng)演化過程的一對(duì)范疇?？赡?，是指一個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)經(jīng)過某一演化過程，從某種初始狀態(tài)達(dá)到另一種狀態(tài)，如果存在著另一種過程，使該系統(tǒng)與外界環(huán)境完全回到原來的初始狀態(tài)，則原來的過程稱為可逆過程。反之則是不可逆過程。 ? 在自然物質(zhì)的演化過程中，可逆性總是相對(duì)的和有條件的，不可逆才是絕對(duì)的和無條件的。 ? 不可逆才是演化成為可能。 ? 進(jìn)化和退化是自然界中廣泛存在的兩種趨勢(shì)和過程。進(jìn)化與退化之間具有統(tǒng)一性。這種統(tǒng)一性主要表現(xiàn)在以下幾方面 ： ? （ 1）進(jìn)化與退化互相包含。以進(jìn)化為主的過程往往內(nèi)在地包含著退化。同樣，以退化為主的過程也常常內(nèi)在地包含著進(jìn)化。生物進(jìn)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1