自然界的存在方式

自然界的存在方式第1頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月參考書目1、柯林武德：《自然的觀念》2、懷德海：《科學(xué)與近代世界》3、貝塔朗菲：《一般系統(tǒng)論》4、拉茲洛：《用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)看世界》5、拉茲洛：《進(jìn)化——廣義綜合理論》第2頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、哈肯：《協(xié)同學(xué)：大自然構(gòu)成的奧秘》7、艾根：《超循環(huán)論》8、普利高津等：《從混沌到有序》9、普利高津等：《探索復(fù)雜性》第3頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月補(bǔ)充理解關(guān)于自然的哲學(xué)辯證自然觀的基本理解系統(tǒng)自然觀的一般理解第4頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于自然的哲學(xué)研究界定：運(yùn)用自然科學(xué)的研究成果，對(duì)自然最基本屬性(存在與演化）的哲學(xué)探究第5頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問題范疇：第一：自然界萬物由什么構(gòu)成，如何存在？第二：自然界萬物由什么生成，如何演化？第6頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月理論建構(gòu)原則：從經(jīng)驗(yàn)自然科學(xué)中來，與經(jīng)驗(yàn)自然科學(xué)不矛盾第7頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月辯證自然觀的基本思想1、自然是物質(zhì)的2、運(yùn)動(dòng)不滅3、時(shí)間和空間是物質(zhì)的固有屬性和存在方式第8頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、自然界的一切事物和現(xiàn)象都是矛盾的統(tǒng)一體，矛盾雙方在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，由此推動(dòng)著自然界的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展第9頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、自然界的一切事物都處于普遍聯(lián)系和相互作用之中，處于不斷的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化過程之中第10頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)科學(xué)的基本概念

-系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次

-環(huán)境行為功能

-狀態(tài)演化過程第11頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)自然觀的基本內(nèi)涵和思想一般系統(tǒng)論的基本思想：

整體性觀念相互聯(lián)系觀念演化發(fā)展觀念第12頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.1自然界存在的系統(tǒng)性重點(diǎn)把握問題：何謂萬物皆系統(tǒng)？系統(tǒng)分析的方法能夠給予我們什么方法論啟示？第13頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

核心問題：為什么說自然界萬物皆系統(tǒng)？你是否認(rèn)可這一說法？

第14頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問題可分解為：1、什么是“系統(tǒng)”——如何定義一個(gè)系統(tǒng)？2、是否存在事物不是系統(tǒng)—判定系統(tǒng)的基本判據(jù)是什么？3、是否萬物皆系統(tǒng)——萬物皆系統(tǒng)這一命題是否具有普遍性？第15頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問題的拓展4、系統(tǒng)最根本的屬性是什么？5、系統(tǒng)分析的方法可以給予我們什么啟示？第16頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、如何界定一個(gè)系統(tǒng)？相互作用的多元素的復(fù)合體如果一個(gè)對(duì)象集合中至少有兩個(gè)可以區(qū)分的對(duì)象，所有對(duì)象按照可以辨認(rèn)的特有方式相互聯(lián)系在一起，就稱該集合為一個(gè)系統(tǒng)第17頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)環(huán)境功能相互關(guān)聯(lián)第18頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)構(gòu)成(1)系統(tǒng)的組成（組分）至少由兩個(gè)可以區(qū)分的對(duì)象

集合中包含的對(duì)象稱為系統(tǒng)的組分，最小的，即不需要再細(xì)分的組分稱為系統(tǒng)的元素或要素第19頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組分及組分之間關(guān)聯(lián)方式（系統(tǒng)把其元素整合為統(tǒng)一整體的模式）的總和第20頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)系統(tǒng)的環(huán)境：Environment系統(tǒng)S之外一切與S具有不可忽略的聯(lián)系的事物集合環(huán)境對(duì)系統(tǒng)形成及其穩(wěn)定性的影響使得環(huán)境意識(shí)或環(huán)境適應(yīng)的觀念構(gòu)成系統(tǒng)分析的一個(gè)重要方面第21頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)系統(tǒng)的功能從外部、從系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系來考察的系統(tǒng)行為，指的是系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境起作用的能力第22頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于系統(tǒng)定義中的三個(gè)基本特征1、系統(tǒng)中存在著相互區(qū)別的實(shí)體，稱之為元素2、元素之間存在著某種關(guān)系或關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)3、這些關(guān)系對(duì)于產(chǎn)生出一個(gè)與周圍環(huán)境區(qū)別開來的新的組織整體、新的系統(tǒng)分析層次是充分的第23頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、是否存在事物不是系統(tǒng)？是否存在不可分元素？

——如，夸克是否不可分？是否以非系統(tǒng)方式存在？

——

一尺之錘，日取其半，萬世不竭第24頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月從原子到夸克第25頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月人的認(rèn)識(shí)是有限的，今天的科學(xué)還不能指出夸克是否有它的組成元素和結(jié)構(gòu)，是什么樣的系統(tǒng)?；蛘哒f，根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)知識(shí)還難以把夸克看成一個(gè)系統(tǒng)。但是，它們是作為微觀物理系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，存在于系統(tǒng)之中，因而要對(duì)他它們有確切理解，也不能完全拋開系統(tǒng)方式

第26頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可分可分割可分辨數(shù)學(xué)上的可分割物理上的可分割思辨上的可分辨物理上的可分辨第27頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

“宇宙中并不能有天然不可分的原子或物質(zhì)部分存在。因?yàn)槲覀儾徽摷僭O(shè)這些部分如何之小，它們既然一定是有廣袤的，我們就永遠(yuǎn)能在思想中把任何一部分分為兩個(gè)或較多的更小部分，并可因此承認(rèn)它的可分割性……因此，確實(shí)說來，最小的有廣袤的分子永遠(yuǎn)是可分的，因?yàn)樗谋拘栽瓉砭褪侨绱恕！?/p>

——笛卡爾第28頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月是否存在堆積物？——元素之間沒有建立相互關(guān)系的多元集如果現(xiàn)實(shí)中不存在孤立的元素，而且元素、組分之間都相互作用，只是相互作用強(qiáng)弱不同，結(jié)構(gòu)水平與組織程度有高有低，那么就意味著不存在絕對(duì)意義上的非系統(tǒng)第29頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、萬物是否皆系統(tǒng)？一方面，自然科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)研究表明，自然界中所有物質(zhì)客體都處于系統(tǒng)之中或自成系統(tǒng)另一方面，如果不存在不是系統(tǒng)的事物整體，則萬物皆系統(tǒng)萬物皆系統(tǒng)，就意味著系統(tǒng)性是自然界萬物的基本屬性第30頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、系統(tǒng)的基本特性（1）相干性：各要素相互作用、相互協(xié)調(diào)——非線性的相互作用（2）整體（突現(xiàn)）性：系統(tǒng)具有其組成要素所不具有的實(shí)體與性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能與規(guī)律性結(jié)構(gòu)－功能的關(guān)系第31頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系分析（39）

F=f(E,C,S)

－系統(tǒng)的組成、環(huán)境與結(jié)構(gòu)共同決定系統(tǒng)的功能

Fe,c=f(S)－其中，結(jié)構(gòu)對(duì)功能具有決定性作用第32頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原因作為結(jié)果的INUS條件Theso-calledcause,andisknowntobe,aninsufficientbutnecessarypartofaconditionwhichisitselfunnecessarybutsufficientfortheresult.(INUS條件）原因是結(jié)果的非必要的充分條件中的一個(gè)不充分的但必要的部分。第33頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(cause∧conditions)result（c∧a1∧a2∧…∧an)r第34頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能與環(huán)境關(guān)系環(huán)境對(duì)系統(tǒng)形成及其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，系統(tǒng)的環(huán)境是系統(tǒng)功能存在和得以實(shí)現(xiàn)的條件但不是決定系統(tǒng)功能的內(nèi)在根據(jù)第35頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能與組成要素關(guān)系系統(tǒng)的組成元素是系統(tǒng)具有某種功能的物質(zhì)基礎(chǔ)和物質(zhì)載體但它不直接決定系統(tǒng)的功能第36頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月金剛石原子結(jié)構(gòu)圖第37頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月石墨原子結(jié)構(gòu)圖第38頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能與結(jié)構(gòu)關(guān)系結(jié)構(gòu)是功能的內(nèi)在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)決定功能第39頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第40頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系認(rèn)識(shí)論上的意義：結(jié)構(gòu)解釋結(jié)構(gòu)模擬方法第41頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系功能是結(jié)構(gòu)的外在表現(xiàn),具有相對(duì)獨(dú)立性——異構(gòu)同功認(rèn)識(shí)論上的意義：功能模擬方法的基礎(chǔ)第42頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通過部分是否可以認(rèn)識(shí)整體？一葉知秋說的是否就是通過部分來認(rèn)識(shí)整體？通過部分能夠完全認(rèn)識(shí)整體嗎？-水分子（H2O)可以依據(jù)氫原子與氧原子的性質(zhì)得以認(rèn)識(shí)嗎？第43頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）整體突現(xiàn)性突現(xiàn)指的是：一系統(tǒng)新質(zhì)(未曾有過的結(jié)構(gòu)或其子系統(tǒng)都不具有的功能)作為整體的突然出現(xiàn)的過程突現(xiàn)的定義必須相應(yīng)于某個(gè)宏觀層次第44頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整體突現(xiàn)的原因規(guī)模效應(yīng)規(guī)模大小不同導(dǎo)致系統(tǒng)性質(zhì)的差異的效應(yīng)結(jié)構(gòu)效應(yīng)（決定因素）系統(tǒng)組分的相干效應(yīng)第45頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整體突現(xiàn)的原因當(dāng)元素之間特定的模式、構(gòu)型、結(jié)構(gòu)形成，就對(duì)組成元素施加一種約束，改變這些組成元素的功能與行為，甚至改變它的性質(zhì)，使它們整體地組織協(xié)調(diào)起來，作為整體而行動(dòng)，并與其他事物以及環(huán)境發(fā)生關(guān)系。第46頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整體突現(xiàn)的原因這時(shí)，整體就變?yōu)橐环N新的實(shí)體，出現(xiàn)了組成元素所不具有的特殊性質(zhì)，形成特殊的行為特征，受新的行為規(guī)律支配。第47頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整體突現(xiàn)性的基本描述整體突現(xiàn)性也稱非加和性原理或非還原性原理系統(tǒng)作為整體具有部分或部分之和所沒有的性質(zhì)，即整體不等于部分之和與此同時(shí)，系統(tǒng)組分受到系統(tǒng)整體的約束和限制，其性質(zhì)被屏蔽，獨(dú)立性喪失第48頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非加和原理-非加和關(guān)系：整體出現(xiàn)了部分所沒有的性質(zhì)整體喪失了部分所具有的性質(zhì)-加和關(guān)系：整體保留了部分單獨(dú)存在時(shí)所具有的性質(zhì)第49頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月突現(xiàn)的五大特征1、整體性2、新穎性3、不可預(yù)測(cè)性4、不可還原性5、下向因果作用弱突現(xiàn)性質(zhì)標(biāo)稱突現(xiàn)性強(qiáng)突現(xiàn)性質(zhì)第50頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月標(biāo)稱突現(xiàn)性質(zhì)（系統(tǒng)整體性原理）－系統(tǒng)整體具有其組成部分所不具有、并且不能根據(jù)部分的行為加以預(yù)測(cè)的性質(zhì)－整體系統(tǒng)的行為不能從它的組成元素或從整體中分離開來的組成元素的集合的行為中加以預(yù)測(cè)第51頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通過部分不一定能完全認(rèn)識(shí)整體

一方面，整體突現(xiàn)性是系統(tǒng)的基本屬性，當(dāng)由部分構(gòu)成整體時(shí)，會(huì)有新質(zhì)的突然出現(xiàn)和舊質(zhì)的突然消失或被屏蔽，使得整體不等于部分之和另一方面，雖然處于系統(tǒng)聯(lián)系中的組成部分或多或少包含著整體的信息，但不能認(rèn)為整體的所有信息都體現(xiàn)在每一部分之中因此，僅從其組成部分上是不一定能完全理解系統(tǒng)的整體性質(zhì)的第52頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.2自然界物質(zhì)系統(tǒng)的層次性

什么是層次結(jié)構(gòu)？自然界物質(zhì)系統(tǒng)何以具有層次結(jié)構(gòu)？物質(zhì)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的基本規(guī)律是什么？

第53頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月什么是層次結(jié)構(gòu)？基本含義

-由多級(jí)相干關(guān)系逐級(jí)構(gòu)成多級(jí)整體的結(jié)構(gòu)，可以逐次分解為子系統(tǒng)集合的復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第54頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由夸克到分子上部系統(tǒng)層次圖夸克核子原子核原子分子夸克夸克介子夸克核子電子原子第55頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月給定系統(tǒng)S，如果它的元素集合Si滿足以下條件，則稱Si為系統(tǒng)S的一個(gè)子系統(tǒng)或分系統(tǒng)：

1、Si是S的一部分（子集合），即Si

﹤S；

2、Si本身是一個(gè)系統(tǒng)，基本滿足前述系統(tǒng)的要求。相對(duì)于Si，S稱為整系統(tǒng)或母系統(tǒng)

形式化定義第56頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月主要特點(diǎn)

-低層系統(tǒng)對(duì)高層系統(tǒng)具有構(gòu)成性關(guān)系

-同一層次系統(tǒng)間存在相干關(guān)系第57頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自然界物質(zhì)系統(tǒng)

為什么具有層次結(jié)構(gòu)？1、自然界形成層次結(jié)構(gòu)的論證

-進(jìn)化論的解釋

-數(shù)學(xué)證明2、基本層次結(jié)構(gòu)的普遍性第58頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物質(zhì)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

具有什么基本規(guī)律1、特定層次結(jié)構(gòu)與特定能量狀態(tài)相適應(yīng)（P47:圖1-5)2、特定層次系統(tǒng)的尺度與結(jié)合能成反比（P47：表1-1）3、物質(zhì)形態(tài)的多樣性與豐度成反比第59頁(yè)，課件共63頁(yè)，創(chuàng)作于2