自然辨证法期末考题

1.西方科学精神从何而来（中西方文化差异、从西方文化成长中取经）

在公元前600年，科学本是哲学的一部分，它与技术一起，构成了科学技术。19世纪工业革命之后，科学慢慢从哲学的领域当中分化出来，成为独立的部分，即科学哲学。李约瑟在研究中国科技史之后提出著名的“李约瑟难题”：尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么近代科学和科学革命只产生在欧洲？要回答这个问题，得从中西方文化中关于“自我”概念的差异谈起。

中国传统文化更关注“自我概念”和“人际关系”。“我”是社会关系网络中的一个节点，与我相连的有我的家人、朋友和老师等等。由他们延伸出去的人与人之间的交流和相互作用形成了社会关系网络，这个网络具有很多自相似的分形结构，如家——国——天下，君——臣——父子，兄弟——哥们等。由此可以看出，中国传统文化坚持“家族本位”的观念，十分注重家庭和血缘纽带关系。儒家思想中强调的“修身、齐家、治国、平天下”，再次将个人的内在成长与家国天下的治理联系起来。当一个人停留在关注自身的衣食住行道德修养上时，“自我”概念表示的是“小我”。当一个人不仅关注自身发展，更将个人的发展与家庭、社会、国家的发展联系在一起的时候，“小我”便成长为“大我”。通俗的说，“小我”指代表少数人利益的“自我”，而“大我”指代表多数人利益的“自我”。因此，在中国文化中，当一个人选择自己行为的时候，不仅仅考虑自己内在的情感和需要，更多的是要反映他人的利益和期望。但这种“自我”概念无关“理性思维”，只是对物质世界的思考，没有上升到理性的高度。正如此，庄子才说，“六合之外，圣人存而不论”。意思是，物质界之外的事务，圣人知道其存在但不讨论它。

西方文化中是这样看待人的本质问题的。柏拉图在《理想国》中说到：“类比人类的灵魂也有三种品质，欲望、理性和激情。”欲望的典型例子是干渴和饥饿，这时候每个人的欲望就是得到自己本性所要得到的东西；激情是我们借以发怒的那个东西；而理性是能够限制欲望的施展。以理性一词来区分人类和动植物。理性是一种理念，它存在于人的灵魂而不被人所发觉，其外在表现形式是一种思维方式。真正的理性思维是经验思维和反思性思维的总和。其中，经验思维是人对外在客体进行思考所获得的三观，一旦形成便难以推翻；而反思性思维以经验思维为研究对象，对其进行思考和总结，由此获得人的自我成长。西方文化强调个人力量和自我意识，“自我”即自己本身，没有任何附带关系，这是“小我”。个人行为完全以自己内在情感、动机和价值为转移，不受外界影响，通过充分发挥个人的品质和潜能来获得成功。而“大我”指绝对的真善美。“小我”是“大我”的种子，具有无限潜能。人要在有生之年通过反思性思维探索自然的规律，不断追寻和回归大我。

西方文化追求“大我”的道路，也是追求努斯精神的道路。努斯精神孕育了信奉自然世界理性秩序和规律的本体信念，肯定了人类凭借知识和智慧实现自我和超越自我的人生理想。在这条道路上，出现了以毕达哥拉斯学派和以柏拉图的灵魂学说为代表的Philosophy道路。毕达哥拉斯学派认为数是世界的本原，自然万物以数为范型而产生；小我是灵魂，灵魂要摆脱肉体的束缚才能获得自由。柏拉图同样认为“小我”是独立于肉体之外的灵魂，但同时着眼于主体和客体之间的关系，推崇几何学说，认为灵魂来源于理念世界中，几何学是其具体表现。在此基础上，亚里士多德提出，自然是事物的本性。这些学说对后世科学产生巨大的影响，哥白尼提出日心说，牛顿统一天上和地上的力学，爱因斯坦建立了相对论，海森堡建立了量子力学的矩阵力学，狄拉克统一量子力学的波动力学和矩阵力学。所有这些奠定了近代自然科学的理论基础。同时，宗教改革解放思想，建立了calling的道路。中世纪基督文化的内在矛盾是关于神性和人性的尖锐冲突。教会利用其权势和地位，实行购买赎罪券、神职、通奸等腐败的赎罪手段，将人的善功与外在利益相挂钩，企图建立从外在物质世界到上帝即“大我”的一条捷径。这种宗教腐败行为成为宗教改革运动的导火线。16世纪，以马丁路德和加尔文为代表的宗教改革，给每个人心中重新种下神性的种子。人们树立正确的宗教信仰，以简朴的生活、勤劳的工作来追求大我，即上帝的召唤。基督教讲究在上帝面前人人平等，并施舍帮助穷人。这种劳动与知识的结合、以及没有权威、人人平等的精神是科学发展的重要因素。

不同于中国传统文化关注人与人之间的关系，西方文化思考得更多的是自然和规律，即“大我”。西方自古以来便热衷于探索自然奥秘，开发和利用自然资源为人类服务便成了欧洲思想的主流。同时为了解释自然现象，他们建立“提出问题—做出假设—进行实验”的较为完整的科学研究方法。这使得西方成功地建立了近代科学的框架，为后来的科学发展奠定了基础。因此，近代科学和科学革命只产生在欧洲。

2.复杂系统

有人认为科学之美在于简单，而复杂却和简单相悖。自牛顿以来，主导科学界的思想是线性和还原。但不同领域的科学家们越来越发现，世界是相互关联和相互进化的，并非线性发展。复杂系统便是相对于简单而存在的。在它的形成、维持和发展过程中，都必须输入大量的信息和能量。与一切死的、组分少的、线性的、可还原的、没有进化的简单系统不同，复杂系统是活的、进化的，它拥有三个以上组分并能形成非线性的耗散结构。以城市生态系统为例，它是城市居民及其环境相互作用而形成的统一整体。在该系统内部，以人为核心，伴随着密集的人流、物流、能流、信息流和资金流等，这些组分相互作用，相互推进。虽然系统能够自己不断进化，但其存在的最基本的太阳能是从外界输入的，且一个城市必须与另外的多个城市之间进行能量、物质和信息的交换，对外部有着强烈的依赖性。

哈佛大学天体物理学家雷泽尔提出的关于现代自然科学的世界图景，很好地阐述了复杂系统的发展进化过程。（1）无时间性、可逆的图景，即第一类简单系统。牛顿在前人工作的基础上用数学分析的方法推导出牛顿定律，并认为自然是由物质微粒和力构成的简单系统，它根据牛顿定律不停地运转，既没有进化，也没有衰退。由于没有时间性，所以它也是可还原的。（2）有时间性、熵增序减的图景，也是第二类简单系统。以热力学第二定律所表示的热力学过程为例，热力学过程不可逆，并且自发地朝着热力学平衡方向即最大熵的状态演化，熵等同于“无序”。它描述的是孤立系统，孤立系统内部的一切变化与外界无关，因此熵永远不会减少，无序性增加，系统随着时间退化。（3）有时间性、熵减序增的图景，即复杂系统。例如地球这个大生态系统，它不是孤立的而是一个开放系统，从外界（太阳）吸取大量的能量，即负熵。只要有外界能量的输入，就可以使整个新系统的熵值减小，这也是耗散结构理论的基调。

耗散结构存在于开放的系统中，靠外界的物质和能量输入产生负熵流，从而使系统的熵减少而形成有序结构。拥有耗散结构的系统会保持远离平衡态的状态。例如直升飞机停留在半空中就是一种远离平衡态的稳定态，它停留在空中，所以相对稳定；但它同时又在运转，并非处在完全不工作的平衡态。拥有耗散结构的系统内部存在着非线性相互作用，即存在反馈机制。例如多米诺骨牌，它是一种正反馈系统，局部（一块牌）的状态变化能瞬间改变整个结构的状态。拥有耗散结构的系统中存在一种破坏稳定有序状态的涨落，在远离平衡态的条件下，非线性作用使这种涨落放大，造就了有序结构。以发烧为例，人体发烧是一种远离平衡态的状态，这时药物的作用或体温维持机制起负反馈作用，使得人体体温恢复正常有序。

复杂系统进化的基本模式是以耗散结构理论为基础的，类似于“爬楼梯”的过程。系统靠负反馈作用维持在稳定态1，当出现某些变革因素使原有的稳定状态遭到破坏，这些变革因素通过正反馈机制将系统推到稳定态2上；系统的稳定态2仍在靠负反馈在维持，当出现新的变革因素时，系统又将进入到稳定态3。如此循环下去，系统越来越朝着远离平衡态的稳定态发展。例如，每当已有的科学架构不足以解决一个集合的问题，新的科学理论就会孕育而出。

复杂系统有以下几个明显的特征：（1）路径依赖。以打字机的键盘字母分布为例，当时的设计是为了控制打字速度。但随着社会的进步，人类打字速度跟不上时代的发展，许多人设计了更为符合人体功能学的键盘，却一直没能被大众接受。因为人类已经在社会化大生产的过程中适应了打字方法，这就是一种路径依赖，并且这种依赖性是无法更改的，即人们不会愿意重新回到打字机发明之前并重新接受和学习一种新的键盘打字方法。（2）分形结构。将复杂系统拆分到最小结构，其最小结构总是跟整体的系统具有自相似性，即能够简单的局部来描述复杂的整体。分形结构存在于自然界的所有事物中，以计算机科学中的二叉树为例，它是一种每个结点最多有两个子树的有序树，树杈最末尾的结构与树干第一个结点处的形状是相似的。（3）幂律分布。与钟形的泊松分布曲线不同，幂律分布是一种“长尾”分布，即绝大多数个体的尺度很小，只有少数个体的尺度相当大。以国家人口数为例，全世界有300多个国家和地区，其中只有11个国家的人口数超过一亿。若以人口数为横坐标，以不低于该人口数的国家数为纵坐标，可以得到一条向右偏斜得很厉害，拖着长长“尾巴”的累积分布曲线。

复杂系统给我们提供了一种新视角来深刻和理性地认识身边的事务，并为生活、生产实践提供指导。这里以一个实例来讲解我得到的启发：近几年流行的网络语言，如“酱紫”、“神马”、“SB”等，用另一组词语隐晦地表达原词语的意思。原本是网虫们为了提高网上聊天的效率和诙谐而采用的，久而久之形成了特定语言，已成为网络生活中必不可少的一部分。人们已经对网络语言形成路径依赖，如此发展下去，常用的网络词语有可能被收录进《现代汉语词典》中，这是网络语言这个复杂系统的进化方向。假如政府要对网络语言的使用进行规范，那就应该在其还未发展到新的稳定态的时候，遏制住路径依赖性，使之走上规范化道路。