“热力学诗人”普里戈金的启示市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,也说科学与人文,“热力学诗人”普里戈金启示,曾国屏,清华大学科学技术与社会研究中心,中国科协-清华大学科技传输与普及研究中心,Tel:[phone]（O）;Fax:[phone]（O）,Email:,sts001,Web:,war）,1990年代，美欧，由索卡尔事件(祚文)引发。至今仍在继续。在我国也有反响。,2/26,2,为何？,科学与人文：,是否相容？,可否协调？,怎样才能实现？,从历史走来：,文艺复兴推进近代科学诞生,科学发展，从而科学观自然观演化,科学技术社会化新呼唤,一位,哲人科学家（人文科学家）,，进行一个新探索，尝试一个新解答。,达芬奇,哥百尼,维萨里,3/26,3,Ilya Prigogine,（普里戈金，普利高金）,1917.1.25-.5.28,比利时物理化学家,1977 Noble Prize in Chemistry,1984 法兰西文学艺术骑士,思想文化著作：,从存在到演化（From Being to Becoming)，,从混沌到有序（Order out of Chaos,，,确定性终止（The End of Certainty,未来是定数吗（Is Future given）,4/26,4,Ilya Prigogine（1）,我国人民熟悉比利时科学家、哲学家和思想家,1977,年，因为“在非平衡热力学尤其是他耗散结构理论方面工作”取得了,诺贝尔化学奖,；,1981,年，因为新联盟（法文版，英文版更名从混沌到有序）而戴上法兰西言语高级理事会奖章，,1984,年再被授予,法兰西文学艺术骑士,荣誉称号。,高产科学家，有多本科学思想和科学哲学著作；众多国际科学组织组员，也是国际科学哲学学会组员、国际科学史学会荣誉组员。,5/26,5,Ilya Prigogine(2),普里戈金耗散结构理论及其科学、哲学思想，他本人，迎着“科学春天”来到华夏大地。,系统“开放和非平衡才有发展”，发展是“经过涨落有序”，是“充满着分岔、和选择不确定过程”这些科学思想，早已融合在我们走向并不停地深化“改革开放”时代时尚之中，融合在开拓新时代社会文化之中了。,6/26,6,托夫勒评从混沌到有序,把生物学和物理学重新装到一起，把必定性和偶然性重新装到一起，,把自然科学和人文科学重新装到一起,。,我相信他们自己思想是,最近一次科学革命中心,，而且我无法不看到这些思想与机器时代灭亡和我所说“第三次浪潮”文明诞生之间联络。莫非我们不能够一样地对待,从牛顿学说到普里戈金学说飞跃,吗？,7/26,7,1、冲突之源,“两种文化对立在很大程度上就是起源与经典科学没有时间观点与在大多数社会科学和人文科学中普遍存在时间定向观点之间冲突。”I.Progoine,僵死自然vs.自由意志人。,可是：,“时间终究是什么？没有些人问我，我倒清楚，有些人问我，我想说明，便茫然不解了。”奥古斯丁（Agrelius Augutinus，354430）,8/26,8,两类时间、两种箭头,两类时间,牛顿：绝对时空，F=m（d,2,s/dt,2,）中，t换为-t相同结果，参数、反演对称、可逆时间。,热力学第二定律指向熵增，进化论指向复杂性增加，不可逆时间。,可逆时间,给出静止存在轨道世界图景，,不可逆时间,传递了动态演化现实世界图景。,我们世界、从而文化也被一分为二：,无过程无历史无激情科学文化vs.有经历有历史有情感人文文化。,两种箭头：,（,热力学）克劳修斯箭头指向自发退化走向无序，,（进化论）达尔文箭头指向从低级向高级、由简单到复杂、直至产生出人万物之灵，指向有序和不停进化。,愈加扑朔迷离。,9/26,9,矛盾依然存在,量子力学中，依然是可逆时间。,相对论“四维时空连续体”中，t换为-t也含有相同结果，在此意义上，秉承可逆时间范围。,达尔文：生命世界在不停进化,当代宇宙论：我们置身于演化宇宙之中,时间之矢，一往直前,10/26,10,2、诱人迷惑、苦苦求索,青少年，着迷于柏格森时间。,大学，“热力学第二定律把我注意力全部吸引过去了”。,现实世界：过去、现在和未来有区分；应该在物理学中得到反应。,重复质疑爱因斯坦“幻觉”,。,就我们这些受人们信任物理学家而言，过去、现在和未来之间区分只是一个幻觉，然而，这种区分依然连续着。,于逝世前一个月,时间延续就意味着创造，就意味着新形式创造，就意味着一切新鲜事物连续不停地产生。,柏格森创造进化论,1927诺贝尔文学奖:“他那丰富且充滿生命力思想，以及所表現出來光芒灿烂技巧”.,11/26,11,3、处理之道科学新发觉,自组织耗散结构理论,远离平衡开放系统（,不论何种系统,），经过与环境交换即经过物质、能量和信息耗散，就可能自发组织起来，实现从无序到有序转变，形成含有一定组织和秩序动态结构。,只要从环境引入负熵(d,e,S)大于系统自发熵增(d,i,S0)，系统整体上就能够实现熵降低：（dS=d,e,S+d,i,S0）。,重新发觉时间：不违反热力学第二定律（有内在时间箭头），新高度上把克劳修斯退化论与达尔文进化论统一起来,开放耗散系统,贝纳德花纹,12/26,12,深刻含义,近代科学，站在自然之外观察者，以超然于自然态度来拷问自然。所以，近代科学是没有些人科学，是人尊严地站在科学之外科学。,现在，我们不但面正确是一个概率性世界，而且“认识与生命特征相联络”、“人在自然之中：既是参加者又是观察者”。,人尊严，在自然科学中重新得到了认可。人创造力，有了其自然科学基础依靠。,。,新联盟“表示两种文化走到一起来了。”,（,英文版从混沌到有序副标题“人与自然新对话”。）,13/26,13,改变“提问”方式，“解铃还需系铃人”,从自然科学基础，考查分裂之缘故，探索新统一前景。包含：追问科学人文主义方面，科学对于人与自然、科学与人文关系基础性作用。反过来，引发科学终究是什么新思索。,“献给伊利亚普里戈金”自组织宇宙观：力图以“自组织进化范式”“说明了包罗万象进化现象。”“从这种人类世界与普遍进化相互联络中，一个关于,意义,新看法跃然而出。因而，本书最终目标是要阐述一个深刻人文主义。”,不是从起因之外来讨论后果，而是从起因之处和起因之中来探讨处理问题。这种理路，对于我们重新了解人和自然，科学文化与人文文化含有主要启示。,14/26,14,3-1、“时间（time)与存在(Being)”,牛顿：绝对时空观；F=m（d,2,s/dt,2,）中，t换为-t相同结果，参数、反演对称、可逆时间。,量子力学，尽管是概率论，但依然是可逆时间。,相对论“四维时空连续体”中，t换为-t也含有相同结果，在此意义上，秉承可逆时间范围。,15/26,15,时间观念，往往反应着自然观念和科学追求,爱因斯坦:“机械观”是“全部现象都能够用引力或斥力来解释，而这些力只与距离相关，而且作用于不变粒子之间。”所以，批判机械观就意味着形成统一场实在图景。为建立统一场论而苦苦奋斗30年，可歌可泣。,普里戈金：“机械观”“宇宙是单一、无限、不动它不产生本身它是不可毁灭它是不可改变”。而“我们宇宙不但仅是一个完整系统，而且，我们宇宙是一个进化着系统，它是一个进化结果。”提出“内部时间”概念。,16/26,16,摘自丹皮尔科学史,牛顿权威丝毫不差地成为一个宇宙观后盾。这种宇宙观认为人是一个庞大数学体系不相干渺小旁观者（象一个关闭在暗室中人那样），而这个体系符合机械原理有规则运动，便组成了这个自然界。但丁与弥尔顿富于光芒浪漫主义情趣宇宙，在人类想象力翱翔于时空之上时，对人类想象力不曾有任何限制，现在却一扫而空了。空间与几何学领域变成了一个东西了，时间则与数连续变成了一个东西了。从前人们认为他们所居住世界，是一个富有色、声、香，充满了喜乐、爱、美，处处表现出有目标友好与创造性理想世界，现在这个世界却被逼到生物大脑小小角落里去了。而真正主要外部世界则是一个冷、硬、五色、无声沉死世界，一个量世界，一个服从机械规律性、可用数学计算运动世界。含有些人类直接感知各种特征世界，变成仅仅是外面那个无限机器所造成奇特而不主要效果。在牛顿身上，解释得很含混、没有理由再要求人们从哲学上给予严重考虑笛卡尔形而上学，终于到达了亚里斯多德主义，变成了当代最主要世界观。（249）,17/26,17,20世纪科学中赫拉克利特,当代科学发展，“愈加靠近西方本体论中心问题：存在和演化之间关系”。,巴门尼德：“存在是不生不灭；存在是完整、单一、不动、没有终止。”（学生芝诺四个著名悖论）,赫拉克利特：“这个有秩序宇宙，对万物都是相同，它既不是神也不是人所创造，它过去、现在和未来永远是一团永恒活火，按一定尺度燃烧，一定尺度熄灭。”,“存在和演化并非是彼此对立，它们表示出现实两个相关方面。”,18/26,18,3-2、“经过涨落有序”,这是耗散结构理论一个基本性结论：,系统自组织机制就是经过涨落有序,。,涨落也被称作起伏，是对系统稳定平均状态偏离；是系统同一发展演化过程之中差异。,普遍存在，只要是由大量子系统或要素组成宏观系统，其中就必定存在着一定涨落。,在传统思维中，涨落仅仅被看作某种不利于系统稳定存在干扰和破坏性原因。,新发觉：,涨落能够是系统创新之源，系统发展建设性原因。,一定条件下，当一定涨落得到系统整体响应，小涨落就被放大成为引发系统整体进入新有序态巨涨落。,19/26,19,3-3、“上帝不掷骰子”？,存在轨道世界，前提条件给定，事物命定，沿某条轨道运行下去、折身返回。拉普拉斯决定论。,爱因斯坦：“上帝不掷骰子”名言；与玻尔连续论战30年一个主要方面。,相对论，拥有宇宙学公式数学家，不需要掷骰子，能够完备地描述自然；在四维时空连续体中为全部“事件”严格定位，过去、现在和未来都囊括于其中。,自组织、耗散结构:复杂系统从存在到生成、从混沌之中涌现有序，是不可逆充满着分叉、选择和涌现不确定性发展过程，确定性与不确定性难分难解。未来决非命定。,20/26,20,确定与偶然、混沌和有序共存,埃里克詹奇以庄子秋水来概括自组织宇宙观基本思想：,“故曰，尽师是而无非，师治而无乱乎？是未明天地之理，万物之情也。”,自组织演化世界，是一个无序和有序共存、转化世界。对立面友好，无序和有序相互作用和转化，“太阳天天都是新”，这才是“流变”中“逻各斯”。,21/26,21,3-4、西方文化与东方文化,一再强调：,“我相信，我们正是站在一个新综合、新自然观念起点上。可能我们最终有可能把强调定量描述西方传统和着眼于自发组织世界描述中国传统结合起来。”,“正如李约瑟在他叙述中国科学和文明基本著作中经常强调，经典西方科学和中国自然观长久以来是格格不入。西方科学向来是强调,实体,（如原子、分子、基本粒子、生物分子等），而中国自然观则是以关系为基础，因而是以关于物理世界更为有组织观点为基础。”,22/26,22,“愈益靠近两种文化传统交汇点”,中国思想对于那些想扩大西方科学范围和意义哲学家和科学家，一直是个启迪源泉。“尤其感兴趣”两个例子。,“看成为胚胎学家李约瑟因为在西方科学机械论理想（以服从普适定律惯性物质思想为中心）中无法找到适合于认识胚胎发育概念而感到失望时，他先是转向唯物辩证法，然后也转向了中国思想。从那以后，李约瑟便倾其一生精力去研究中国科学和文明。他著作是我们了解中国独一无二资料，而且是反应我们自己科学传统文化特色与不足之处宝贵资料。,尼尔斯玻尔，他对他互补性概念和中国阴阳概念间靠近深有体会，以致他把阴阳作为他标识。这个靠近也是有其深刻根源。和胚胎学一样，量子力学也使我们直接面对自然规律含义问题。”,确定性终止：“本书所阐述结果把当代科学拉近中国哲学。自组织宇宙也是自发世界，它表示一个与西方科学经典还原论不一样整体自然观。我们愈益靠近两种文化传统交汇点。我们必须保留已证实相当成功西方科学分析观点，同时必须重新表述把自然自发性和创造性囊括在内自然法则。”,23/26,23,结语：“我们需要一个愈加辩证自然观”,1924年，恩格斯自然辩证法手稿经过爱因斯坦审阅而出版，但给予了很低或否定评价。,半个世纪后，普里戈金却有高度赞赏评价。,“愈加辩证自然观”：,本体论意义上存在和生成关系再反思；,演化世界发展机制科学和哲理性探索；,人和自然、科学文化和人文文化关系再追问；,西方文化传统和东方文化传统再综合。,所以，更深刻科学与人文交融与友好。,把自然看成是能够产生人类和人类社会自然，一个客观世界与主观世界、天然自然与社会自然含有统一性自然观,。,24/26,24,20,世纪科学技术发展一些基本特征,从关注和追求统一性，到一样关注差异性和多样性；比如生态科学尤其注意物种和环境多样性；,从追求简单性到注意探索复杂性，并从关于自然界复杂性推进到关于社会复杂性、整体性。,从关注存在世界到关注演化世界；不但事物存在、结构，而且事物演化、生长和形态；,从主要指向无机界，到更注意硕士命、智能；科学“生物学化”、“生命科学化”；,从面对自然界、关注科学认识本身，到联络着伦理、道德、法律问题；,从事物本身，到更关注事物相互关系、相互作用；不但是什么，而且为何以及怎样做；,从兴趣驱动小科学范式开始转变为把兴趣驱动包含在内以战略目标驱动为主大科学；从业余科学、学院科学转变为社会建制科学、后学院科学；,从纯粹探索自然科学转变为注意学后效（生产力、经济效益）后学院科学、应用科学和知识经济科学；,从无价值负荷，到注意内生价值和社会价值；科研内部存在社会建构原因，科学和技术发展负荷着社会责任与价值。,从个体脑力与纸笔劳动、直接观察劳动，到信息化、计算化劳动。科学家工程师面对技术人自然形成更复杂多重关系。（与第三世界差距愈加拉大）,总之，,更快速，更全方面，更重视整体；就更需要辩证法，科学、技术、自然、经济和社会相互联络愈加紧密，需要加以更深刻认识、概括和总结。,25/26,25,从HPS到STS兴起,19世纪,休厄尔归纳科学历史,归纳科学哲学。,19世纪,马恩关注和叙述了自然辩证法、科学技术与社会。,1931年英国,国际第二届科学史大会,革森论文促进了科学史由内史转向外史,也促进了科学学、科学社会学萌生。,1923年伦敦大学学院科学史与科学方法系,1950年代,哈佛大学“科学史系”;1960年代,美国等STS学位计划。1970年代,剑桥大学建立“科学史和科学哲学系”。宾西法尼亚大学1971年建立科学史和科学社会学系;霍普金斯大学1992年将科学史系和医学史研究所合并,成立科学、医学和技术史系。,1990年代，RPI，Cornell,UCL等，建立STS系；,，,第13届国际逻辑学、方法论和科学哲学大会STS是四个议题之一。,从关于科学技术历史、哲学研究，发展起来关于科学技术社会、传输、政策和创新研究，Studies从人文社会科学多角度对于科学技术思索和研究。,北京市率先设置STS作为交叉学科重点学科。（Science,Technology and Society;Science and Technology Studies）,26/26,26,