自然辩证法-第二章

第第二二章章：：辩辩证证唯唯物物主主义义自自然然观观的的发发展展：：系系统统自自然然观观第第一一节节现现代代自自然然科科学学的的发发展展和和系系统统自自然然观观的的产产生生一一、、系系统统自自然然观观产产生生的的自自然然科科学学基基础础••（（一一））现现代代自自然然科科学学革革命命••（（二二））系系统统科科学学的的诞诞生生（（一一））现现代代自自然然科科学学革革命命••1199世世纪纪下下半半叶叶，，牛牛顿顿力力学学在在各各个个自自然然科科学学领领域域得得到到了了广广泛泛应应用用，，机机械械自自然然观观总总体体上上仍仍然然处处于于主主导导地地位位。。““经经典典物物理理学学大大厦厦已已经经竣竣工工完完成成””。。11、、物物理理学学新新发发现现••11889955年年，，伦伦琴琴（（11884455--11992233））研研究究阴阴极极射射线线时时意意外外发发现现XX射射线线；；获获得得11990011年年诺诺贝贝尔尔物物理理学学奖奖，，是是第第一一个个获获奖奖人人。。通通过过XX射射线线促促进进了了或或激激励励了了一一连连串串发发现现。。••11889966年年，，贝贝克克勒勒耳耳（（11885522--11990088））意意外外发发现现放放射射线线；；••11889977年年，，汤汤姆姆逊逊证证实实了了电电子子的的存存在在；；••居居里里夫夫妇妇发发现现放放射射线线元元素素（（钍钍、、钋钋和和镭镭））；；证证实实元元素素的的嬗嬗变变；；促促使使元元素素嬗嬗变变理理论论建建立立（（卢卢瑟瑟福福，，11990022年年））；；••动动摇摇了了几几千千年年原原子子和和元元素素观观念念————认认为为原原子子不不可可分分、、是是物物质质组组成成最最小小单单元元；；认认为为元元素素不不变变。。22、、物物理理学学革革命命••当当时时物物理理学学家家中中的的泰泰斗斗————开开耳耳文文勋勋爵爵在在新新年年贺贺词词中中把把物物理理学学的的1199世世纪纪发发展展和和2200世世纪纪的的前前景景比比喻喻为为““物物理理学学一一片片晴晴朗朗天天空空，，只只有有两两朵朵小小小小乌乌云云””，，它它们们是是黑黑体体辐辐射射问问题题和和以以太太问问题题，，当当时时没没有有得得到到解解决决。。11))实实验验或或实实践践进进展展••黑黑体体问问题题研研究究中中，，出出现现了了紫紫外外灾灾难难（（黑黑体体：：光光的的辐辐射射和和吸吸收收））；；••以以太太问问题题的的检检验验，，迈迈克克耳耳孙孙--莫莫雷雷实实验验（（以以太太存存在在？？光光速速问问题题））黑黑体体辐辐射射的的““紫紫外外灾灾难难””麦麦克克尔尔逊逊——莫莫雷雷实实验验示示意意11888877年年22））相相对对论论的的提提出出：：••爱爱因因斯斯坦坦（（11887799--11995555））11990055年年狭狭义义相相对对论论；；关关于于时时间间和和空空间间关关系系、、质质量量和和能能量量关关系系；；运运动动和和物物质质关关系系；；对对经经典典力力学学的的绝绝对对时时空空观观的的革革命命。。但但是是现现在在看看仍仍然然都都是是决决定定论论框框架架下下的的理理论论。。11991155年年广广义义相相对对论论；；物物质质与与空空间间、、时时间间关关系系；；双双生生子子佯佯谬谬。。33））量量子子论论和和量量子子力力学学建建立立••11990000年年，，普普朗朗克克提提出出能能量量子子假假说说；；11990055年年，，爱爱因因斯斯坦坦提提出出光光量量子子假假说说和和理理论论；；2200世世纪纪初初，，卢卢瑟瑟福福提提出出原原子子的的有有核核模模型型————太太阳阳系系模模型型；；11991122--1133年年，，玻玻尔尔建建立立（（经经典典））量量子子论论原原子子模模型型；；11992233年年，，德德布布洛洛意意提提出出物物质质波波假假说说；；11992255--2266年年，，薛薛定定谔谔提提出出波波动动力力学学；；海海森森堡堡提提出出量量子子力力学学的的另另一一形形式式————矩矩阵阵力力学学。。11992277年年证证明明两两者者等等价价。。••新新旧旧图图景景的的关关系系：：量量子子论论中中旧旧图图景景的的痕痕迹迹。。波波粒粒二二象象性性（（法法，，德德布布洛洛意意）），，测测不不准准关关系系（（11992277年年，，海海森森堡堡；；互互补补关关系系，，11992299年年，，玻玻尔尔）），，量量子子力力学学解解释释；；••爱爱因因斯斯坦坦与与玻玻尔尔（（哥哥本本哈哈根根学学派派））长长达达3300年年的的哲哲学学争争论论：：决决定定论论与与统统计计解解释释的的争争论论。。今今天天普普里里戈戈金金也也倾倾向向统统计计解解释释。。44））生生命命科科学学5500年年代代，，发发现现和和建建立立DDNNAA双双螺螺旋旋结结构构（（华华森森和和克克里里克克））；；6600年年代代，，遗遗传传密密码码破破译译，，人人工工合合成成蛋蛋白白质质；；7700年年代代，，生生命命起起源源新新理理论论，，人人工工合合成成核核酸酸；；8800年年代代，，生生物物工工程程；；9900年年代代，，克克隆隆，，人人体体基基因因工工程程；；伦伦理理学学问问题题，，法法律律问问题题，，道道德德问问题题；；牛牛顿顿时时空空与与相相对对论论时时空空（（二二））系系统统科科学学的的诞诞生生••2200世世纪纪中中叶叶以以来来：：••探探索索复复杂杂性性••早早期期出出现现了了一一般般的的系系统统科科学学：：系系统统论论、、信信息息论论和和控控制制论论（（4400年年代代））；；••4400年年代代系系统统工工程程，，一一般般系系统统论论、、控控制制论论、、信信息息论论。。6600--7700年年代代，，耗耗散散结结构构理理论论、、超超循循环环理理论论、、协协同同论论8800年年代代，，混混沌沌理理论论，，分分形形理理论论，，孤孤子子理理论论。。非非线线性性科科学学的的统统一一特特性性::非非线线性性、、自自组组织织性性、、整整体体特特性性的的涌涌现现性性。。从从不不同同角角度度研研究究和和探探索索了了复复杂杂性性世世界界的的种种种种属属性性。。••当当代代非非线线性性和和复复杂杂性性科科学学前前沿沿以以及及哲哲学学问问题题整整体体和和部部分分；；结结构构和和功功能能；；线线性性和和非非线线性性，，有有序序和和无无序序；；非非线线性性世世界界与与线线性性简简化化，，非非线线性性方方法法论论复复杂杂性性问问题题••可可逆逆与与不不可可逆逆。。••无无序序与与有有序序。。••进进化化和和退退化化。。••自自组组织织与与混混沌沌理理论论。。••复复杂杂性性与与随随机机性性。。••非非线线性性与与线线性性。。运运用用系系统统复复杂杂思思想想解解题题案案例例：：都都江江堰堰战战国国（（BB..CC..225500））李李冰冰等等系系统统科科学学、、非非线线性性科科学学————差差之之毫毫厘厘，，谬谬以以千千里里••。。复复杂杂性性理理论论研研究究的的基基本本框框架架中中国国期期刊刊网网篇篇名名““复复杂杂性性””篇篇数数统统计计混混沌沌的的创创始始人人们们••创创始始人人：：––有有一一群群科科学学家家，，其其中中最最著著名名的的，，包包括括：：气气象象学学家家洛洛仑仑兹兹（（EE..NN..LLoorreennzz））、、数数学学家家约约克克和和李李天天岩岩、、MMaayy，，KKAAMM（（柯柯尔尔莫莫哥哥洛洛夫夫--阿阿诺诺德德--莫莫什什尔尔））等等。。CCHHAAOOSS入入门门文文献献混混沌沌的的含含义义••混混沌沌（（cchhaaooss））三三种种意意义义––宇宇宙宙初初始始状状态态：：气气似似质质具具而而未未相相离离，，谓谓之之混混沌沌————《《易易纬纬..乾乾凿凿度度》》––平平衡衡混混沌沌，，即即紊紊乱乱、、无无序序、、混混乱乱。。––非非平平衡衡混混沌沌，，至至今今无无确确切切的的公公认认严严格格定定义义，，但但是是其其特特性性知知道道有有：：确确定定性性的的非非周周期期性性；；类类随随机机性性（（产产生生于于确确定定性性系系统统内内部部））；；初初值值极极端端敏敏感感性性；；长长期期行行为为的的不不可可预预测测性性；；现现代代科科学学揭揭示示的的混混沌沌之之意意义义••演演化化的的不不确确定定性性：：––北北京京一一只只蝴蝴蝶蝶扇扇动动翅翅膀膀，，一一个个月月后后可可能能引引起起香香港港的的一一场场风风暴暴••演演化化对对于于初初始始条条件件的的敏敏感感依依赖赖性性：：蝴蝴蝶蝶效效应应（（TThheeBBuutttteerrffllyyEEffffeecctt））22000044年年美美国国电电影影《《蝴蝴蝶蝶效效应应》》分分形形理理论论及及其其意意义义••创创始始人人：：曼曼德德布布罗罗特特（（BB..BB..MMaannddeellbbrroorrtt,,11992244--））••基基本本概概念念：：––分分形形（（ffrraaccttaall））::以以描描述述极极不不规规则则\\不不光光滑滑的的物物体体形形体体––分分形形是是描描述述无无标标度度性性对对象象的的概概念念––具具有有分分形形物物体体的的特特征征是是分分数数维维数数––云云彩彩不不是是球球，，山山峦峦不不是是锥锥，，海海岸岸线线不不是是圆圆，，树树皮皮不不光光滑滑，，闪闪电电也也不不沿沿着着直直线线展展开开..––分分形形和和分分维维数数是是科科学学家家观观察察、、描描述述和和解解释释世世界界的的新新视视觉觉、、新新视视角角。。自自相相似似：：无无穷穷嵌嵌套套分分形形集集：：曼曼德德布布洛洛特特集集与与尤尤利利亚亚集集分分形形模模拟拟的的““地地老老天天荒荒””建建筑筑的的时时代代性性艾艾森森曼曼的的后后现现代代建建筑筑－－混混沌沌、、变变化化、、破破碎碎和和曲曲线线柏柏林林马马科科斯斯莱莱茵茵大大楼楼康康定定斯斯基基的的作作品品抽抽象象－－宁宁静静之之地地：：与与分分形形有有关关的的艺艺术术抽抽象象－－秋秋二二、、系系统统自自然然观观的的基基本本内内涵涵和和思思想想••从从存存在在到到演演化化••确确定定性性和和随随机机性性的的统统一一••简简单单性性和和复复杂杂性性的的统统一一••线线性性和和非非线线性性的的统统一一三三、、系系统统自自然然观观的的重重大大意意义义••丰丰富富和和发发展展了了辨辨证证唯唯物物主主义义自自然然观观••提提供供了了系系统统思思维维方方式式11、、丰丰富富和和发发展展了了辨辨证证唯唯物物主主义义自自然然观观––对对辩辩证证唯唯物物主主义义物物质质观观的的丰丰富富和和发发展展––对对辩辩证证唯唯物物主主义义运运动动观观的的丰丰富富和和发发展展––对对辩辩证证唯唯物物主主义义时时空空观观的的丰丰富富和和发发展展––对对大大循循环环思思想想的的发发展展22、、提提供供了了系系统统思思维维方方式式••（（11））系系统统思思维维方方式式：：把把对对象象当当作作一一个个系系统统加加以以考考察察的的思思维维方方式式，，它它根根据据系系统统的的性性质质、、关关系系、、结结构构，，把把对对象象的的各各组组成成要要素素有有机机地地组组织织起起来来构构成成模模型型，，研研究究系系统统的的的的功功能能和和行行为为，，具具有有整整体体性性、、综综合合性性、、定定量量化化和和精精确确化化的的特特征征。。••（（22））基基本本思思路路：：••综综合合研研究究→→综综合合指指导导下下的的分分析析→→综综合合••整整体体性性原原则则••开开放放系系统统••侧侧重重于于研研究究无无序序、、不不稳稳定定性性、、多多样样性性、、不不平平衡衡性性、、非非线线性性第第二二节节自自然然界界的的系系统统存存在在方方式式••一一、、系系统统：：自自然然界界物物质质存存在在的的普普遍遍形形式式••二二、、自自然然界界物物质质系系统统的的基基本本特特点点••三三、、自自然然界界物物质质系系统统的的结结构构