世界科学技术史 系统科学的兴起.ppt

第九章 系统科学简介 一、第一条道路：理解时间 1.物理学与“时间之矢” 牛顿力学：无方向的时间观 相对论：时间的空间化 贝索已经在我们之前离开了这个世界，但对于我们这些有物理学常识的人来说，过去、现在与将来的区分只是一个幻觉，虽然是一个长期不变的幻觉。——爱因斯坦 2.科学的分裂：自然科学与人文科学 时间悖论：微观可逆与宏观不可逆 Maxwell妖 热力学的“时间之矢”：热力学第二定律 宇宙热寂说 生物学的“时间之矢”：达尔文进化论 社会学的“时间之矢”：历史进化论 克劳修斯与达尔文：科学的分裂 C.P.斯诺：《两种文化》 3.耗散结构论：从混沌到有序 普里高津：开放系统的熵增 熵:系统无序或混乱的量度 dS＝deS+diSdS＝deS+diS＜0 非线性相互作用 贝纳德花纹 存在的科学与演化的科学 4.产生耗散结构的条件 开放系统 远离平衡态 随机涨落 二、第二条道路：理解生命 1.生命之谜：机械论与活力论之争 微观粒子的全同性原理 2.整体论的兴起 杜里舒的海胆胚胎实验 贝塔朗菲的一般系统论 3.生命与熵 普里高津：生命是耗散结构 薛定谔：生物体以负熵为食 维纳：生命是概率性计算机 三、“老三论”与“新三论” “老三论”： 贝塔朗菲：一般系统论 维纳：控制论 申农：信息论 “新三论”： 普里高津：耗散结构论 哈肯：协同学 托姆：突变论 四、第三次科学革命 第一次科学革命：牛顿经典力学 第二次科学革命：相对论与量子力学 第三次科学革命：复杂性科学 混沌：确定性的终结 拉普拉斯决定论 热力学与统计物理 量子力学 混沌理论：确定性系统的随机性 分形：大自然的不规则性 我们暂时假定存在着一种理解力，它能够理解使自然界生气盎然的全部自然力，而且能够理解构成自然的存在的种种状态（这个理解力广大无边，足以将所有这些资料加以分析），它把宇宙中最巨大物体的运动和最轻原子的运动都无遗地包括在同一公式中；对于这种理解力来说，没有任何事物是不确定的；未来也一如过去一样全都呈现在它的眼中。——Laplace 思考题 一、什么是熵? 二、系统产生耗散结构的条件是什么? * *