混沌理论的自然图景及其意义
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摘要
科学理论的使命是揭示客观的规律性,描绘真实的自然图景。每一种新的科学理论都对此有所贡献,而重大理论进展将会从某些基本方面改变原有的模式,建立新的自然图景。随着现代科学的发展,几百年来占主导地位的机械自然图景已经不再适用,需要更加全面和深刻的自然图景。混沌理论作为复杂性科学研究中最具影响力的理论之一,其特有的指称、含义及研究内容和方法,对人们的科学和哲学观念产生了多方面、多维度的影响。它正在从许多根本点上改变着旧的自然图景,推动了人类自然观和科学观的发展,必将对未来科学、哲学产生深远的影响。因此,需要对这门科学理论进行哲学上的反思和提升、概括和总结,使我们更好地认识混沌理论和科学地认识自然。本文在概括介绍混沌理论的基础上,阐述了混沌理论所描绘的自然图景,即一个有序与无序、稳定性与非稳定性、确定性与随机性、自相似性与非自相似性辨证统一的新图景,并且深入分析了混沌理论自然图景的意义:丰富和发展了辩证自然图景,推进科学思维从简单性到复杂性的发展,推动科学主导思想从还原论到整体论的转变,促进科学观从线性观到非线性观的转变。
The natural view is a picture described by human being as the subject for nature, or the model in human’s mind. Natural phenomena follow the natural orders , which do not depend on human’s will, and need use the pen of science to describe this fabulous view. The mission of science theories is to reveal the objective regulations and paint a real natural picture, and every new scientific theory makes some contribution for it. The natural picture experienced three kinds of forms totally——ancient native natural drawing, modern mechanical natural drawing and contemporary systemic natural drawing. The latter-day mechanical drawing of Newton and Laplace in predominant position was accepted generally by people for more than 300 years. But with the development of science acknowledgement, its suitable scope becomes extremely limited. In the 20th century, two important revolutions in physics—the theory of relativity and quantum mechanics—have overset the absolute space-time view and complete controllability in measure process of Newton respectively. The world needs a more comprehensive and profound picture of nature, because the subsequent founding of complex science theory makes the mechanical pattern even more inapplicable.
     As one of the most influencing theories in complex science, chaos theory researches chaotic phenomena in our society and nature and shows that chaos is a universal mode of motion in nature. Some new facts and regulations that chaos announces to public inevitably bring about the important influence on the description of natural drawing, and propel the development of the natural view and science view of human. My thesis recapitulate and summarize the chaos theory based upon Marxist dialectical natural view, then reflect and upgrade, generalize
引文
(1)(4)[美]E·N·洛伦兹《混沌的本质》,北京气象出版社 1997 年版,第 1、3 页
    (2)《圣经·旧约全书·创世记》,圣经公会 1989 年版,第 1 页
    (3)(6)(10)(11)(12)(16)(29)(30)[美]詹姆斯·格莱克《混沌:开创新科学》,上海译文出版社 1991 年版,第 5、320、41、329、25、265、197、186 页
    (5) 哈肯《协同学导论》,原子能出版社 1986 年版,第 403 页
    (7) 郝柏林《自然界中的有序和混沌》,百科知识 1984 年第 1 期,第 8 页
    (8) 吴彤《非线性动力学混沌理论方法及其意义》,清华大学学报 2000 年第 3 期,第 73 页
    (9) 郝柏林《牛顿力学三百年》,科学 1987 年第 3 期,第 39 页
    (12)李翊神等编《非线性科学选讲》,中国科学技术大学出版社 1995 年版,第 68 页
    (13)林夏水《非线性科学的哲学问题》,哲学研究 1997 年第 12 期,第 48页
    (14)陈式刚《混沌:一种普遍的运动形式》,百科知识 1989 年第 10 期,第49 页
    (15)舒炜光编《自然辩证法原理》,吉林人民出版社 1984 年版,第 355 页
    (17)《马克思恩格斯选集》第 3 卷,人民出版社 1971 年版,第 541 页
    (18)维纳《人有人的用处》,商务印书馆 1989 年版,第 1 页
    (19)转引自于德莲《混沌理论对必然性和偶然性范畴的丰富和深化》,中国煤炭经济学院学报 1996 年第 2 期,第 88 页
    (20)李后强等《社会现象中的混沌》,东北师范大学出版社 1999 年版,第231 页
    (21)[英]伊恩·斯图尔特《上帝掷骰子吗—混沌之数学》,上海远东出版社 1995 年版,前言第 1 页
    (22)[美]塞耶《牛顿自然著作选》,上海人民出版社 1974 年版,第 153页
    (23)卢侃、孙建华编译《混沌学传奇》,上海翻译出版公司 1991 年版,第30 页
    (24)朱照宣《非线性振动与混沌》,科学1986年第2期,第38页
    (25)孙孝科《还原论评价》,南京邮电学院学报1999年第4期,第20页
    (26)(27)恩格斯《自然辩证法》,人民出版社 1971 年版,第 225、259 页
    (28) 转引自赵光武《还原论与整体论相结合探索复杂性》,北京大学学报2002 年第 6 期,第 15 页
    (31)刘秉正《非线性动力学与混沌基础》,东北师范大学出版社 1994 年版,第 188 页
    (32)王德胜等《科学哲学范畴》,北京师范大学出版社 1993 年版,第 189页
    (33)(34)谷超豪《非线性现象的个性与共性》,科学 1992 年第 3 期,第10、11 页
    (1)恩格斯《自然辩证法》,人民出版社 1971 年版
    (2)[美]E·N·洛伦兹《混沌的本质》,北京气象出版社 1997 年版
    (3)[美]詹姆斯·格莱克《混沌:开创新科学》,上海译文出版社 1991 年版
    (4)[英]伊恩·斯图尔特《上帝掷骰子吗—混沌之数学》,上海远东出版社1995 年版
    (5)[比]伊·普里戈金《从混沌到有序》,上海译文出版社 1987 年版
    (6)[美]C·格里博格编《混沌对科学和社会的冲击》,湖南科学技术出版社2001 年版
    (7)[法]大卫·吕埃勒《机遇与混沌》,上海科技教育出版社 2001 年版
    (8)[美]M·盖尔曼《夸克与美洲豹》,湖南科学技术出版社 1998 年版
    (9)[美]塞耶《牛顿自然著作选》,上海人民出版社 1974 年版
    (10)哈肯《协同学导论》,原子能出版社 1986 年版
    (11)维纳《人有人的用处》,商务印书馆 1989 年版
    (12)[法]郑春顺《混沌与和谐:现实世界的创造》,商务印书馆 2002 年版
    (13)弗里德里希·克拉默《混沌与秩序——生命系统的复杂结构》,上海科技教育出版社 2000 年版
    (14)[英]保罗·戴维斯《上帝与新物理学》,湖南科学技术出版社 2001 年版
    (15)[美]A·帕普利斯《概率、随机变量与随机过程》,高等教育出版社 1983年版
    (16)《圣经·旧约全书·创世记》,圣经公会 1989 年版
    (17)王颖《混沌状态的清晰思考》,中国青年出版社 2001 年版
    (18)李翊神主编《非线性科学选讲》,中国科学技术大学出版社 1995 年
    (19)舒炜光主编《自然辩证法原理》,吉林人民出版社 1984 年版
    (20)李后强等《社会现象中的混沌》,东北师范大学出版社 1999 年版
    (21)梁美灵、王则柯《童心与发现——混沌与均衡纵横谈》,北京三联书店1996 年版
    (22)卢侃、孙建华编译《混沌学传奇》,上海翻译出版公司 1991 年版
    (23)刘秉正《非线性动力学与混沌基础》,东北师范大学出版社 1994 年
    (24)王德胜等《科学哲学范畴》,北京师范大学出版社 1993 年版
    (25)魏洪森、宋永华等《开创复杂性研究的新学科——系统科学纵览》,四川教育出版社 1991 年版
    (26)刘华杰《混沌之旅——科学与文化》,山东教育出版社 1996 年版
    (27)刘华杰《混沌语义与哲学》,湖南教育出版社,1998 年版
    (28)王富泉、李后强《分形——大自然的艺术构造》,山东教育出版社 1996年版
    (29)苗东升《系统科学原理》,中国人民大学出版社 1990 年版
    (30)顾毓忠《现代物理学的概念革新与哲学精神》,吉林大学出版社,1990年版
    (31)郝柏林《自然界中的有序和混沌》,百科知识 1984 年第 1 期
    (32)郝柏林《混沌现象的研究》,中国科学院院刊 1988 年第 1 期
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    (34)吴彤《非线性动力学混沌理论方法及其意义》,清华大学学报 2000 年第 3 期
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    (37)林夏水《非线性科学的哲学问题》,哲学研究 1997 年第 12 期
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    (39)陈式刚《混沌:一种普遍的运动形式》,百科知识 1989 年第 10 期
    (40)于德莲《混沌理论对必然性和偶然性范畴的丰富和深化》,中国煤炭经济学院学报 1996 年第 2 期
    (41)朱照宣《非线性振动与混沌》,科学1986年第2期
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    (75)吴中光《试论现代科学思想的转变》,福建师范大学学报 1996 年第 2期
    (76)李培山等《试论人与自然的系统关系》,辽宁师范大学学报 2003 年第5 期
    (77)靳铁良《物理学中的线性思维和非线性思维方法》,平顶山师专学报2003 年第 2 期
    (78)朱晓华、杨秀春《客观的分形世界与世界的自组织及其启示》,科学技术与辩证法 2002 年第 5 期

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