第二章系统自然观第二三节.ppt
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1、第一篇第一篇 辩证唯物主义自然观辩证唯物主义自然观第一篇 辩证唯物主义自然观n n第二章 辩证唯物主义自然观的新发展系统自然观第二节 自然界的系统存在方式n n一、系统是自然界物质存在的普遍形式一、系统是自然界物质存在的普遍形式一、系统是自然界物质存在的普遍形式一、系统是自然界物质存在的普遍形式n n1 1 1 1、什么是系统?、什么是系统?、什么是系统?、什么是系统?n n所谓所谓所谓所谓“系统系统系统系统”是由若干相互联系、相互作用的要素组是由若干相互联系、相互作用的要素组是由若干相互联系、相互作用的要素组是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。成的具有特定结构
2、与功能的有机整体。成的具有特定结构与功能的有机整体。成的具有特定结构与功能的有机整体。n系统的特点是:系统的特点是:第一第一,系统是由若干系统是由若干要素要素组成的;组成的;第二第二,各要素之间、要素与系统整体之间的相互联系、各要素之间、要素与系统整体之间的相互联系、相互作用,形成了特定的相互作用,形成了特定的结构结构;第三第三,要素彼此之间联系成为一个统一的有机要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体整体;第四第四,系统作为一个整体对环境表现出特定的系统作为一个整体对环境表现出特定的功能功能.第二节 自然界的系统存在方式n一、系统是自然界物质存在一、系统是自然界物质存在的普遍形式的普遍形式n
3、n2 2、系统是自然界物质存在的普系统是自然界物质存在的普遍形式遍形式 n n自然界是一个大系统n n物质客体自成系统n n物质客体互成系统n n 系统是自然界的普遍存在形式系统是自然界的普遍存在形式自然界大系统自然界大系统总星系系统总星系系统超星系团超星系团星系团星系团银河系银河系太阳系太阳系地球地球群体群体生态系统生态系统群体群体个体个体器官器官自然界是无穷嵌套的系统,形成立体网络结构自然界是无穷嵌套的系统,形成立体网络结构非生命世界(无机界)基本粒子-原子-分子-宏观物质-小行星-行星-恒星-星系-星系团-超星系团-总星系 生命世界生物大分子-细胞-组织-器官-系统-生物个体-种群-生物
4、群落-生态系统-生物圈思考问题:是否存在事物不是系统?是否存在不可分元素?是否存在堆积物?元素之间没有建立相互关系的多元集 第二节 自然界的系统存在方式n n二、自然界物质系统的基本特点二、自然界物质系统的基本特点二、自然界物质系统的基本特点二、自然界物质系统的基本特点二、二、自然系统的基本特点自然系统的基本特点自然物质系统自然物质系统 能量能量要素要素 信息信息要素要素物质物质要素要素1 1、开放性:等结果性,不同的初始条件可能达到相同的最终状态。、开放性:等结果性,不同的初始条件可能达到相同的最终状态。外部特征:交换;外部特征:交换;内部特征:新陈代谢内部特征:新陈代谢2 2、动态性:运动
5、、发展、变化;进化与退化、动态性:运动、发展、变化;进化与退化3 3、整体性:整体大于部分之和、整体性:整体大于部分之和4 4、层次性:纵向层次、平行层次、立体网络层次、层次性:纵向层次、平行层次、立体网络层次动态性是指任何自然系统都有一个从孕育、产生、发展、成熟到衰退、消亡的过程,即运动、发展、变化过程。系统不是一个孤立的静态系统,而是表现为随机涨落的永恒运动的动态系统。系统的变化发展有两个方向,即进化和退化。什么是涨落:刻划系统整体状态宏观瞬时值对平均值的起伏。进一步解释为:通常,由大量相互作用的子系统所构成的系统,经常不断地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
6、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。是刻划系统运动状态的一个参量。自然系统涨落图:平均值临界值允许误差宏观瞬时值涨落系统变化的方向:进化和退化热寂说:“热总是从高温物体传到低温物体使得存在的温度差趋于消失,将逐渐地呈现越来越均匀的分布,而且在以太中的辐射热和物体所含的热之间也将出现一定的平衡”“宇宙的熵趋向于极大。宇宙越是接近于这个熵是极大的极限状态,进一步变化的能力就越小;如果最后完全达到了这个状态,那就任何进一步的变化都不会发生了,这时宇宙就会进入一个死寂的永恒状态。”非平衡态系统自组织理论则认为,开放系统由于与外界有物质、能量、信息的交换,从外界输入负熵
7、流,在一定条件下可以从无序走向有序,朝着进化的方向发展 系统整体性:是指系统各要素通过相干性耦合作用而构成具有新性质、新功能、新规律的机整体。一方面,系统具有各组成要素没有的新性质、新功能、新规律;另一发面,系统中的组成要素自身的性质、功能和规律也不同于他们在孤立状态下的性质、功能和规律。自然系统的层次性:是指一方面系统由一定的要素组成,这些要素是由更小一层次的要素组成的子系统,另一方面系统自身又是更大系统的组成要素。系统层次性分为:纵向层次:揭示系统与系统之间纵向或垂直的有序关系。平行层次:同一级的复杂系统,横向上分为若干相互联系、相互制约又相互独立的层次。交叉层次:一个高度复杂的自然系统以
8、纵向和横向层次为基础,构成纵横交错的立体网络系统,形成交叉层次。系统的层次性使得自然界形成了一个无穷套嵌的立体网络结构的图景。系统的层次结构具有以下特点:第一,低层系统对高层系统具有构成性关系;第二,同一层次系统间存在相干关系。第三,层级的结合度呈递减趋势。第四,上下层之间具有双向因果链。第三节 自然界的演化n n一、自然演化的不可逆性(自然演化的一、自然演化的不可逆性(自然演化的一、自然演化的不可逆性(自然演化的一、自然演化的不可逆性(自然演化的历史性)历史性)历史性)历史性)n n1 1、什么是演化?、什么是演化?n n“进化进化”是指事物的上升的、从无序到有序、从是指事物的上升的、从无序
9、到有序、从低序到高序的不可逆过程或复杂性和多样性的低序到高序的不可逆过程或复杂性和多样性的增长。增长。n n“演化演化”则比则比“进化进化”具有更广的涵义。除了指具有更广的涵义。除了指“进化进化”之外,还包括了事物的下降的、从有序之外,还包括了事物的下降的、从有序到无序、从高序到低序的过程即到无序、从高序到低序的过程即“退化退化”和从宏和从宏观有序态到远离平衡的观有序态到远离平衡的“混沌态混沌态”以及不同远离以及不同远离平衡态的平衡态的“混沌态混沌态”之间的更替。之间的更替。第三节 自然界的演化n n一、自然演化的不可逆性(自然演化的一、自然演化的不可逆性(自然演化的一、自然演化的不可逆性(自
10、然演化的一、自然演化的不可逆性(自然演化的历史性)历史性)历史性)历史性)n n2 2 2 2、可逆与不可逆可逆与不可逆可逆与不可逆可逆与不可逆 n n可逆和不可逆是自然演化过程中两种相互对应可逆和不可逆是自然演化过程中两种相互对应的状态。的状态。n n如果系统从某一状态转变到另一状态后,能够如果系统从某一状态转变到另一状态后,能够再恢复到原来的状态,并且同时使系统的环境再恢复到原来的状态,并且同时使系统的环境也恢复到原状,这样的过程就是可逆过程。否也恢复到原状,这样的过程就是可逆过程。否则就是不可逆过程。则就是不可逆过程。第三节 自然界的演化n n一、自然演化的不可逆性(自然演化的一、自然演
11、化的不可逆性(自然演化的一、自然演化的不可逆性(自然演化的一、自然演化的不可逆性(自然演化的历史性)历史性)历史性)历史性)n n3 3、时间箭头(时间之矢)、时间箭头(时间之矢)n n可逆与不可逆实际上反映了自然演化的可逆与不可逆实际上反映了自然演化的状态对时间的关系。经验告诉我们,时状态对时间的关系。经验告诉我们,时间永远朝一个方向前进,这就是时间箭间永远朝一个方向前进,这就是时间箭头。头。n n霍金在霍金在时间简史时间简史中提到了三种时间中提到了三种时间箭头或叫时间之矢。箭头或叫时间之矢。在自然科学中,事物的规律性有两种描述关系:如在存在关系(如经典力学)中,牛顿力学方程(牛顿第二定律的
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- 第二 系统 自然观 三节
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