自然辩证法课后答案自然辩证法课后答案.doc

2.1、系统自然观产生的现代自然科学前提 系统自然观是辩证唯物主义自然观的发展。它植根于相对论、量子力学、分子生物学和以系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同论、突变论、混沌理论等为代表的系统科学的基础之上。相对论否定了牛顿的绝对时空观，揭示了空间与时间、空间时间与物质及其运动、质量与能量之间存在的辩证联系；量子力学标志着对微观世界认识的深入，揭示了连续性与间断性、波动性与粒子性的辩证统一，突现了量子现象的整体性，突破了机械决定论的观念；分子生物学由细胞水平深入到分子水平，在生物大分子层次上揭示了生物界基本结构和生命活动的高度一致性；系统论以“系统”的观点看自然界，提出了系统与要素、结构与功能等新的范畴，揭示了自然界物质系统的整体性、层次性、动态体和开放性； 非平衡系统自组织理论不仅指出自然界的演化是自组织的、自己运动的，而且揭示了自然演化的自组织机制；混沌理论则提供了一种关于系统演化的分叉与混沌方式，它把简单性与复杂性、有序性与无序性、确定性与随机性、必然性与偶然性等统一在新的更为深广的自然图景之中。 2.2、什么是系统？如何理解系统是自然界物质的普遍存在方式？ 所谓系统，是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。这一概念包含以下四个要义： 1）系统是由若干要素组成的，要素是构成系统的组成部分或单元，单一要素不能成为系统； 2）系统在于“系”，即系统内诸要素之间，系统要素与系统整体之间相互联系，相互作用，形成特定的结构； 3）系统还在于“统”，即要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体； 4）系统作为一个整体对环境表现特定的功能，功能之所以为整体所具有，是由于功能以结构为载体，并在系统诸要素的功能耦合中突现出来。 确认系统是自然界物质存在的普遍形式，不仅要把整个自然界看作一个系统，而且要认识到自然界中的所有物质客体都自成系统。自然界的一切物质客体不仅自成系统，而且又互成系统。 2.3、何谓演化与进化？怎样理解自然界的进化是一个不断发生对称性破缺的过程？ 演化：是一种具有不可逆性的运动形态.包括：1.事物的上升的，从无序到有序的，从低级有序到高级有序的，2. 与这个相反的过程..3.从宏观的有序态到远离平衡的混沌态以及两者之间的更替状态。 进化：是一种不可逆性的或复杂性和多样性的增长。通常指演化内容的第一部分，他是开放系统通过物质，能量，信息的交换，以及子系统与要素的协同作用和环境的相互作用，经过渐变与突变而发生远离平衡态的复杂化和有序化的过程。 对称，是指在一定变化下的不变性。 破缺是指在一定变化下所表现的可变性。 自然界的有序化是对称性破缺的结果，正是由于对称性破缺才使得系统向有序化、组织化和复杂化演化。然界的进化是一个不断发生对称性破缺的过程，自然界每发展到一个新的里程碑，都必有一个基本的物质的或相互作用的、时间的或空间的对称性破缺与之相适应；高度有序化、复杂化和组织化的系统，即是对称性逐步破缺过程的产物。 2.4、阐述自组织的概念，以及自然系统演化的自组织机制、基本条件。 自组织是自然界物质系统自发地或自主地有序化、组织化和系统化的过程。 开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落，是自然系统演化的自组织机制。 ①开放性、远离平衡态 一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境交换物质、能量和信息，就能够从原来混乱无序的状态，转变为一种在时间、空间或功能上有序的结构。无序与增熵是封闭系统运行的唯一方向，这是由封闭系统所决定的，而对抗这种决定的运动路线的关键就是开放。所谓开放，就是借助外部环境输入的抗熵克服，抵消系统内部的增熵。因此开放式系统自组织得以形成的必要条件。 远离平衡态也是系统实现自组织的必要条件。因为在近乎平衡态的情况下，即使系统开放，它也会返回平衡态的。“非平衡是有序之源”，只有非平衡态才能导致有序，形成稳定的有序结构。 ②非线性相互作用 非线性相互作用是较为复杂的作用方式，是具有相干性的作用机制，胸内部的作用关系不再是各种作用的简单叠加所能说明的，而是多种作用相互制约、耦合而成的全新的整体效应。这意味着系统内要素独立性的丧失，各要素按一定方式在大范围内协调运动，从而导致系统新质的出现。 ③涨落：“生序原理” 通常由大量相互作用的子系统所构成的体系，总是经常不断的受到来自系统内部和外部环境的扰动。扰动就会使得系统在某个时刻、某个局部的空间范围内产生对宏观状态的微小偏离，这种微小的偏离就称为涨落。涨落是由组成系统的大量微观元素的无规则运动及外部环境不可控制的微观变动引起的，是一种随机的，不可预言的事件。一般说来，当系统的宏观状态为平衡态和平衡态附近的某个定态，系统的各要素之间的相互作用是线