跨越物理,生物与历史的桥梁优秀课件.ppt

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1、跨越物理,生物与历史的桥梁第1页，本讲稿共11页古典完美世界的破缺古典的完美世界：牛顿力学的可预测轨道，拉普拉斯的完古典的完美世界：牛顿力学的可预测轨道，拉普拉斯的完全信息全信息确定性信念的扩张：古典和新古典经济学的完美市场，完确定性信念的扩张：古典和新古典经济学的完美市场，完全竞争，和完全信息全竞争，和完全信息第一个意外：三体问题不可积（庞加勒第一个意外：三体问题不可积（庞加勒19001900）http:/dnf连发 第2页，本讲稿共11页生物研究对复杂性的思考：稳定与变异如何矛盾统一？负反馈的稳定性：控制论（维纳负反馈的稳定性：控制论（维纳19481948）与系统论）与系统论薛定谔薛定谔生

2、命是什么？生命是什么？（19481948）非周期性晶体非周期性晶体量子生物学量子生物学研究生物大分子与遗传密研究生物大分子与遗传密码码量子力学的亚稳态（尚未被数理经济学接受）量子力学的亚稳态（尚未被数理经济学接受）负熵流负熵流第3页，本讲稿共11页普里高津对完美世界的怀疑：物理学与生物学的时间箭头矛盾 统计力学的基础：不可逆性的起源统计力学的基础：不可逆性的起源 热力学第二定律与达尔文演化论的矛盾热力学第二定律与达尔文演化论的矛盾 普里高津：演化的热力学（生命与社会系统）普里高津：演化的热力学（生命与社会系统）孤立系统：熵增加（有序瓦解为无序）孤立系统：熵增加（有序瓦解为无序）封闭系统：低温有

3、序结构（晶体）封闭系统：低温有序结构（晶体）开放系统：耗散结构（能量流开放系统：耗散结构（能量流+物质流物质流+信息流）信息流）生物钟，布鲁塞尔子生物钟，布鲁塞尔子 BZBZ反应（螺旋结构涌现）反应（螺旋结构涌现）第4页，本讲稿共11页从存在到演化：新结构的涌现自催化反应，正反馈，与建设性的不稳定性自催化反应，正反馈，与建设性的不稳定性混沌产生有序混沌产生有序从非平衡态物理到生物与社会的演化论：从非平衡态物理到生物与社会的演化论：生命起源生命起源劳动分工起源（阿伦）劳动分工起源（阿伦）资本主义起源与世界系统（华勒斯坦）资本主义起源与世界系统（华勒斯坦）心理学的认识发生论（皮亚杰）心理学的认识发

4、生论（皮亚杰）第5页，本讲稿共11页混沌的发现：混沌的发现：从确定性到不确定性的世界从确定性到不确定性的世界混沌的特征：简单的非线性决定论方程产生近乎紊混沌的特征：简单的非线性决定论方程产生近乎紊乱的轨道乱的轨道分数维数，预测有限，对初始条件敏感分数维数，预测有限，对初始条件敏感历史进入自然科学历史进入自然科学历史进入自然科学历史进入自然科学计算数学模型中发现混沌解：流体力学与气象预报的非计算数学模型中发现混沌解：流体力学与气象预报的非线性常微分方程（线性常微分方程（Lorenz 1963Lorenz 1963）人口动力学模型发现分岔与混沌（人口动力学模型发现分岔与混沌（May 1976)Ma

5、y 1976)流体力学实验发现混沌现象（流体力学实验发现混沌现象（Swinney 1979Swinney 1979）量子混沌的研究和证实量子混沌的研究和证实物理，化学，工程，生物，医学的实验，气象与天物理，化学，工程，生物，医学的实验，气象与天文观察文观察广泛发现混沌现象广泛发现混沌现象经济混沌的普遍发现（陈平经济混沌的普遍发现（陈平 19851985，19941994）第6页，本讲稿共11页从自组织到复杂系统科学自组织与耗散结构：自催化反应与涨落产生有序自组织与耗散结构：自催化反应与涨落产生有序（Prigogine 1977Prigogine 1977）协同学协同学 SynergeticsS

6、ynergetics：分离慢变量与快变量：分离慢变量与快变量-来自激来自激光物理的经验光物理的经验 (Haken 1977)(Haken 1977)计算机与计算复杂性理论，语言学计算机与计算复杂性理论，语言学心理学，神经网络，与脑科学心理学，神经网络，与脑科学第7页，本讲稿共11页历史-科学与人文的桥梁生态学与历史哲学生态学与历史哲学文化人类学文化人类学网络社会学网络社会学整体医学，整体医学，Alternative medicine Alternative medicine 对东方文化与整体论哲学兴趣的复活对东方文化与整体论哲学兴趣的复活老子，庄子，阴老子，庄子，阴阳八卦的思维方法阳八卦的思维

7、方法第8页，本讲稿共11页Facing the UncertainAn interdisciplinary series organized by An interdisciplinary series organized by Ilya PrigogineIlya Prigogine,Nobel Laureate(Spring 1998),Nobel Laureate(Spring 1998)Introduction:A brief history of certitude and the erosion of Introduction:A brief history of certitud

8、e and the erosion of determinism.Science far from the equilibrium world(I.Prigogine)determinism.Science far from the equilibrium world(I.Prigogine)Invited Speakers:Invited Speakers:H.Swinney(experimental chaos),J.L.Debeubourg(ants society),H.Swinney(experimental chaos),J.L.Debeubourg(ants society),D

9、.Kondepundi(chemical reaction),L.Reichl(classical&quantum D.Kondepundi(chemical reaction),L.Reichl(classical&quantum chaos),R.Day(ecoomic chaos),S.Wilson(anthropology),chaos),R.Day(ecoomic chaos),S.Wilson(anthropology),L.Henderson(art history),R.Kane(philosophy),F.Richardson L.Henderson(art history)

10、,R.Kane(philosophy),F.Richardson(psychology&philosophy)(psychology&philosophy)第9页，本讲稿共11页Names and topics mentioned by Prigogines Conclusion 科学与人文的两种文化，启蒙运动，宇宙观，知识论，后科学与人文的两种文化，启蒙运动，宇宙观，知识论，后现代主义，相对论的时空观，量子力学，数学，物理，与现代主义，相对论的时空观，量子力学，数学，物理，与生命系统，不可逆性，时间箭头，时间的二重性，牛顿世生命系统，不可逆性，时间箭头，时间的二重性，牛顿世界与生物世界，界与

11、生物世界，new age,new age,狭义相对论的光锥，观察者，完狭义相对论的光锥，观察者，完全信息，麦克斯韦妖精，化学反应，打破时间对称，时全信息，麦克斯韦妖精，化学反应，打破时间对称，时间幻象，洛伦兹变换，现代宇宙学，广义相对论，静态间幻象，洛伦兹变换，现代宇宙学，广义相对论，静态模型，大爆炸宇宙学，物理学的达尔文，宇宙学模型奇模型，大爆炸宇宙学，物理学的达尔文，宇宙学模型奇点，引力量子化，混沌，不确定性，概率，科学发现的点，引力量子化，混沌，不确定性，概率，科学发现的时机，经典力学与量子力学的观念，初始状态，量子真时机，经典力学与量子力学的观念，初始状态，量子真空，虚粒子，相变，涨落

12、，空，虚粒子，相变，涨落，百科全书派狄德罗，数学家达朗贝尔，物理学家拉普拉百科全书派狄德罗，数学家达朗贝尔，物理学家拉普拉斯，伯格森（哲学家），爱因斯坦，皮亚杰，斯，伯格森（哲学家），爱因斯坦，皮亚杰，Shudashan,Shudashan,HermanHerman第10页，本讲稿共11页4 4月17日电影课：日电影课：德国纪录片德国纪录片Wonderful Wonderful Horrible Life of Leni RiefanstahlHorrible Life of Leni Riefanstahl-对科学，艺术，与人生的思考 自学成才，博学多艺的德国女演员自学成才，博学多艺的德国女演员 科学与艺术的天才结合：原创性的摄影与导演科学与艺术的天才结合：原创性的摄影与导演,拍奥运纪录片亲自剪拍奥运纪录片亲自剪接的电影胶片长达接的电影胶片长达1515英里（英里（=24=24公里）公里）艺术家不懂政治的悲剧化为动力：二战出狱后拍摄非洲民族的原艺术家不懂政治的悲剧化为动力：二战出狱后拍摄非洲民族的原始文化始文化 永远心理年轻的探索者：永远心理年轻的探索者：7070岁装扮成岁装扮成5050岁学潜水和水下摄影直到岁学潜水和水下摄影直到9090岁岁 永恒的智力魅力：吸引小她永恒的智力魅力：吸引小她4040岁的男伴与合作者岁的男伴与合作者第11页，本讲稿共11页