正文 第19章 科學思想(18)(1 / 3)

2、自我超越,即進化過程的進化,就是這種精神的進化。它不在真空中展開,而是在物質的、能量的和信息的過程的自組織中表現出來。

3、從整體上看,這個循環通過太陽能代謝。在這個循環中,自催化由有機體的繁殖來代表。

4、地球上生命的曆史以較高級的分化表達了自組織宏觀係統和自組織微觀係統的共同進化。

5、自然史,包括人的曆史,現在都可以理解為物質和能量組織化的曆史,而且它還可以被看作信息組織成為複雜性或知識的曆史。

《協同學:大自然構成的奧秘》

作者:赫爾曼·哈肯(德)

成書時間:1981年

推薦版本:上海譯文出版社1995年版

【作者簡介】

哈肯(Herm Haken),德國知名的物理學理論教授。他曾經被法國、英國、美國、日本、蘇聯和我國的許多大學授予名譽博士和名譽教授的稱號,並得到英國、美國、聯邦德國等國家研究協會頒發的獎章。1986年,他榮獲聯邦德國總統授予的聯邦大十字功勳星章。

哈肯於1927年7月12日出生於德國萊比錫市,在學校裏,他天資聰穎、勤奮好學,24歲時(1951年)就取得了埃爾蘭根大學數學博士學位,1956年起哈肯擔任該大學物理學講師,1960年又出任斯圖加特大學教授及其理論物理研究所所長。

哈肯將自己多年的研究和思考成果總結成了《協同學:大自然構成的奧秘》一書,該書給各個學科領域都帶來了巨大的衝擊力,哈肯也由此創立了20世紀極具影響力的協同學理論。除了創立協同學,哈肯還是現代激光量子理論的奠基人之一。

《協同學:大自然構成的奧秘》是哈肯的重要的代表作之一。

【內容提要】

現代科學技術發端於歐洲文藝複興時期,早年的科學家有許多是才華橫溢,涉獵多個領域的全才。隨著人類知識的積累,學科的分類越來越細,終於“隔行如隔山”,一個人終生所能從事的,往往隻是十分狹窄的一個專門領域。但正是在兩門或多門學科的結合處,往往大有文章可做,於是,一批邊緣學科就應運而生了。耗散結構論、突變論和協同學就是代表。

大自然創造的結構不但精巧繁複,而且有高度的可靠性,效率極高,耗費能量極少,並且不會破壞自然環境的生態平衡。哈肯教授所著《協同學——大自然構成的奧秘》,便是揭開大自然成功之謎的一個嚐試。協同學試圖從相當一般的角度,探討有序、有規律結構的形成,不僅放眼無生命世界,且更關注有生命世界,甚至涉及人類社會的精神領域。而一旦對這種規律有所了解,當然能進而加以利用,為人類造福。

哈肯教授認為,係統表現無序性,歸根結底是因為其中存在著使係統表現不同狀態的多種因素,這些因素相互競爭,沒有哪一種能取得壓倒的優勢。但若客觀條件到達某個關節點,則往往隻剩下兩種(甚或多種)因素勢均力敵,難分上下,這時再加上某種偶然性的作用,就可以使天平倒向一邊,某種因素趨向主導,壓倒所有對手,掌握全局,而使相應的狀態脫穎而出。這種在關節點出現的偶然性,便是所謂“臨界漲落”,而兩種因素不再同等(對稱),便是所謂“對稱破缺”。一旦這種局麵出現,其他因素就“趨炎附勢”,搖身一變,投到主導因素的麾下。偶有不甘倒戈者,畢竟勢單力孤,終於或早或遲自行泯滅。另一種也有所見的情形是,兩種或多種狀態相互合作,造成一種新的主導狀態。不過這也顯然不脫上述理論的窠臼。還應該注意到,上述過程都是在一定的客觀條件下自發地產生的,因此是一種“自組織”的過程。最後,自組織過程通常需要與外界有能量交換或物質交換,或二者兼而有之。哈肯教授因此稱他的新理論為“協同學”——Synergetics,這個詞源出古希臘語,本意是合作,亦即協同作用。

一種理論能否為人們接受,關鍵在於能否在實踐中得到驗證。該書中哈肯教授是用激光做例子的,光在某種意義上就是一種電磁波。常見的普通光是成千上萬個原子獨立無規律的輻射,如白熾燈光,它是不同頻率、不同振幅的各種光的混合物。激光具有高度的單色性、方向性和相幹性的優勢,但這種優勢並不是一開始就產生的。在激光器的臨界電壓值以下,所有的原子互不同步,它們的光場無規律而服從所謂高斯分布,一旦實驗條件達到某個臨界值,所有的原子由於共振腔的相幹作用而協同整齊地輻射,這時激光光場服從所謂泊鬆分布,這是自然界最典型的合作或協同現象。哈肯教授正是從對激光的研究出發,總結出協同學的規律,然後推廣應用於其他係統。

然而,哈肯教授認為協同學決非萬能,協同學既不能對人們的行動和辦事方式提供一張萬應靈丹,也不能解釋所有現象。特別是,它像人類的其他知識一樣,有著一些也許是不可逾越的界限,其中一條重要的界限是:除了有唯一解的“好”問題外,還有許多它們的解並非唯一或原則上無解的“壞”問題,甚至還有著一些“怪”問題,它們的可解性是無法確定的,也就是人們永遠不能知道,這些問題究竟是可解還是不可解。這種實事求是的態度,對協同學的發展大有好處。