系统自然观及基本含义及其重大意义.docVIP

1、系统自然观的基本含义及其重大意义 答：系统自然观是辩证唯物主义自然观的发展。它根植于相对论、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，为人们描绘出一幅从基本粒子、原子、分子化合物直到人类，从微观领域直至宇观天体系统演化的自组织、自我运动、自我创造的辩证的演化发展的自然图景，深入揭示了自然界的本质和规律，认为“系统”是总的自然界的模型。 系统自然观最深层、最基本的内涵，在于它揭示了自然系统不仅存在着，而且演化着；自然系统不仅是确定的，而且会自发地产生不可预测的随机性；自然系统不仅是简单的、线性的，而且是复杂的、非线性的，阐发了自然界是确定性与随机性、简单性与复杂性、线性与非线性的辩证统一的思想。 1、从存在到演化 以往的自然科学，如牛顿力学、麦克斯韦的电磁场论，包括相对论和量于力学等，所描述的都是可逆过程，表现出时间反演是对称的，未来和过去没有差别。非平衡系统自组织理论则将热力学定律的“时间之矢”与动力学系统的复杂性、不可逆性联系起来，使时间从一个外部参且转变为自然演化的内在尺度，指出”时间之矢”是与物理系统相联系的内部届性，从而提出了“内部时间”的概念，表明白然科学从存在的科学走向演化的科学。与此相联系，人们对于自然界的认识．也就从认识存在深入到认识演化，即认识到自然界不仅是存在的而且是演化的，并试图在存在和演化之间架起一座桥梁。 2．确定性和随机性的统一 自从1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》以来，确定论观点在自然科学领域一直被奉为正统，以致机械决定论者构造了一个封闭的简单的宇宙模式．认为只要人们找到一个无所不包的宇宙方程，并且知道宇宙的一切初始条件和边界条件．那么，宇宙的过左和未来都会呈现在跟前。这就是前面所提到的拉普拉斯决定论。但是，混沟理论表明，对于那些原来看来完全确定的非线性系统，即使不受外界影响．初始条件是确定的，系统自身也会自发地产生不可预测的随机性(称之为“内在随机性”)。这类情况不是稀有的特例，而是普迫行为，完全确定论的描述在牛顿力学中仅限于稀如风毛磷角的特例。人们终于认识到，自然界是确定性与随机性的辩证统一。 3、简单性和复杂性的统一 正如人的认识发展道路是从认识简单事物开始一样．近代科学的产生和发展也是从研究简单系统开始的。经典科学研究的对象主要是线性的、解析的、平衡态的、规则的、有序的、确定的、可逆的、可作严格逻辑分析的对象，这本来是合理的、必然的，但也形成一种传统观念，即认为复杂性只存在于生命和社会历史领域，物理世界是简单的。因此，不问是否合可能，总是把复杂性完全简化为简单性来处理(实质上是人为地消除复杂性)，其基本的方法是分析的、还原的。然而，从20世纪60年代以来，自然科学把注意力转向现实世界的复杂性系统，研究非线性的、非解析的、非平衡态的、不规则的、无序的、不确定的、不可逆的、不可作严格逻辑分析的对象，越来越广泛和深刻地揭示出了自然界的复杂性的一面，表明一个复杂的系统，不能被看做是许多要素的简单组合，而是存在着要素之间的反馈、自催化、自组织的相互联系和协同作用。正如普里戈金在《探 索复杂性》一书中所指出的：“复杂性不再仅仅属于生物学了，它正在进人物理学领域，似乎已经植根于自然法则之中了。”人们已经意识到必须将追求简单性和探索复杂性结合起来。 4、线性和非线性的统一 以往的科学实质上是以线性系统为研究对象的线性科学。数学的发展早已为线性系统的研究提供了包括线性代数、线件微分方程、博立叶分析、线性算子理论和随机过程的线性理论在内的强有力的解析方法和工具。正如人的认识发展道路是从认识简单事物开始一样，近代科学的产生和发展也是从研究线性系统这种简单对象开始的。物理学家首先考察没有摩擦的理想摆、没有粘滞的理想流体，数学家首先研究线性函数、线性方程，等等。这本来是合理的、必然的。线性模型是一大批现实系统的良好近似。事实上，线性科学在理论和实践上都有极其光辉的成果，迄今许多令人泞目的重大理论和技术创造都是线性科学的贡献。但在线性科学成功发展的同时，也在自然观上形成了一种线性观．即把线性系统视为 客观世界的常规现象、正常状态或本质特征，把非线性系统视为例外情形、病态现象或非本质特征，非线性系统仅仅是线性系统的扰动等等；认为只有线性现象才有普通规律，可以提出一般原理，制定普适的方法，非线性现象没有普通规律，不能建立一般原理和普适的方法。20世纪七八十年代．分形理论、混油理论等研究所刮起的。非线性风暴”，使人们终于明白：现实世界中的非线性问题不是少见的例外而是普通现象，线性问题才是少见的例外，非线性特性不是细枝末节而是基本特征和本质的存在，线性特性才是非本质的存在和次要方而；线性系统只不过是一部分简单非线性系统在一定条件下的