科学动力学
生命科学领域中的动力学研究

生命科学领域中的动力学研究生命科学是当今人们最为关注的领域之一,它包括了从分子层面到生态系统层面的全部生物体系,涉及的学科范畴非常广泛。
而作为其中重要的研究方向之一,动力学研究在生命科学中的地位也越来越重要。
一、生命科学中的动力学研究的基本概念动力学研究是指对一个系统的行为随时间演变的研究,它的基本理论框架是数学、物理和计算机科学。
与生命科学相连的动力学研究主要包括“动力系统”、“生物网络动力学模型”、“遗传和进化动力学模型”、“人工生命”等方向。
这些研究方向都涉及到生命科学中的基本问题,如生物组织的形态演变、分子和细胞的复杂动态行为以及生物群体的相互关系等。
二、动力系统动力系统是指在连续时间或离散时间下,一组变量随着时间的演化规律所表现出的系统状态。
在生命科学中,动力系统被用来描述生物体系的行为。
举个例子,动力学系统可被应用于对生物组织的形态学进行分析,从而更好地理解生物形态的演变过程和规律。
这些研究为人们更好地理解和维护生态系统提供了基础。
三、生物网络动力学模型现代科技的迅猛发展使得迄今为止我们能够积累的大量有关生命科学的数据日益增多,这些数据背后所呈现出的群体动态现象使人们对生物群体行为的理解更进一步。
生物网络动力学模型研究了生物群体中的相互作用,以更好地理解由这些相互作用所发生的生态行为。
在病毒感染、肿瘤发展和神经网络中,生物网络动力学模型的应用取得了很大的成功。
四、遗传和进化动力学模型进化问题是生命科学中关注的重要领域之一,遗传和进化动力学模型被广泛应用于对物种进化和演化的研究。
这些动力学模型可以模拟自然选择、突变、基因流及遗传漂变等群体因素的影响,用来分析物种多样性的产生机制。
因此,相关研究对于遗传和进化动力学模型的理解和应用具有重要意义。
五、人工生命最后一个但不是最不重要的领域是人工生命。
人工生命是指通过计算机模拟和实验方法研究和开发能够表现出生命特征的人工系统,以理解生命的本质机理。
动力学研究内容

动力学研究内容1. 动力学的概念动力学是研究物体运动及其产生的原因和规律的学科,是物理学中一个重要分支领域。
它涉及到物体的运动状态、运动规律、力学和能量等方面,研究物体的受力情况以及被力推动时的运动变化情况,是研究自然科学与物理学中的基础知识。
2. 动力学的研究内容动力学主要涉及以下几个方面:2.1 运动状态运动状态指的是物体在空间中的位置、速度和加速度等运动指标,包括匀速直线运动、匀加速直线运动、圆周运动、曲线运动等多种形式。
2.2 力学力学是研究物体运动状态变化的原因,探讨物体的受力特性和被力推动时的动力学变化规律等问题,包括牛顿三定律、静电学、电磁学、弹性力学等多个专业领域。
2.3 能量能量是物理学中一个基本概念,动力学研究能量的转化和传递关系,能量守恒和能量损失等问题。
2.4 力力是物体运动和变形的原因。
力的种类包括弹性力、摩擦力、重力、电磁力、冲击力等,研究物体在受力下的反应情况和变化规律。
3. 动力学的研究方法动力学研究的方法主要是理论分析和实验验证相结合的方式。
理论上,动力学主要采用微积分学、矢量分析、微分方程等数学方法进行分析和推导。
实验上,动力学主要通过测量、观察和分析物体运动的物理指标来验证理论,包括物体的速度、加速度、位移、力等等。
4. 动力学的应用领域动力学是计算机模拟、数值模拟、机械设计、天体物理、物质科学等众多领域的基础和关键。
例如,在工程和机械设计方面,动力学能够帮助工程师设计出经济实用的产品,探索新的制造材料和工艺。
在天体物理学中,研究动力学可以更好地理解天体对象的运动规律、组成成分和演化历史。
此外,动力学在生物力学、货车车厢异动值精度计算、太阳系的轨道运动以及复杂的光学系统分析中也得到广泛应用。
5. 结论总体而言,动力学是解决物理学中最基础、最本质的问题之一,既是理论的研究,也是实践的探索,对于人类甚至整个宇宙的认识和理解都有重要的作用。
在未来,随着科技的不断发展和人类对自然和宇宙的不断探索,动力学的研究将会进一步深入和完善。
动力学的起源与发展

动力学的起源与发展动力学(Dynamics)是物理学中研究物体运动规律的学科,主要关注物体运动的原因、力的作用和影响以及其它相关的物理现象。
动力学的研究意义重大,不仅为解析力学、天体力学等物理学分支提供了基础理论,也为工程学、生物学以及其他领域的研究提供了重要参考。
一、动力学的起源动力学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊的哲学家和科学家们开始关注物体运动的原因,并试图提出一种适用于所有物体运动的理论。
阿基米德、亚里士多德等古希腊学者在动力学的发展中做出了重要贡献。
古代中国的科学家也对动力学问题产生了浓厚的兴趣。
他们将力学与天文学相结合,研究了天体运动规律,并提出了一系列关于物体运动的理论。
这些理论在古代中国的科学发展中起到了积极的推动作用。
二、动力学的发展1. 牛顿力学的奠基17世纪末,英国科学家艾萨克·牛顿提出了著名的力学定律,奠定了现代动力学的基础。
通过提出质点力学、运动规律以及万有引力定律,牛顿开创了一个崭新的研究领域,解释了地球上物体运动的规律,并推广到天体运动的研究中去。
2. 拉格朗日力学的建立18世纪,法国物理学家约瑟夫·拉格朗日为了改进牛顿的力学理论,提出了拉格朗日力学。
拉格朗日力学从广义上看待物体运动,引入了广义坐标和拉格朗日方程,使得力学理论更加完善和深入。
这一理论为后续的动力学研究奠定了基础。
3. 哈密顿力学的发展19世纪,爱尔兰数学家威廉·哈密顿为了解决一些拉格朗日力学无法处理的问题,提出了哈密顿力学。
哈密顿力学通过引入广义动量和哈密顿正则方程来描述系统的运动规律,为动力学的深入研究提供了新的数学工具。
4. 现代动力学的发展随着科学技术的不断进步,动力学的研究领域也在不断扩大。
现代动力学包括流体力学、非线性动力学、混沌动力学等多个分支领域。
这些分支学科进一步拓展了动力学的应用范围,并在物理学、工程学以及生命科学等领域中发挥了重要作用。
结语动力学的起源与发展是科学文明进步的见证。
自然科学知识:动力学和静力学的区别和应用

自然科学知识:动力学和静力学的区别和应用动力学和静力学是物理学中的两个重要概念,它们在物理学和工程学中广泛应用。
本文将对动力学和静力学的定义、区别和应用进行详细阐述。
一、动力学的定义与应用动力学是研究物体在运动时的力学规律的学科。
换句话说,动力学是研究物体运动状态、速度、加速度等动力学量的规律。
动力学不仅研究物理学中常见的牛顿力学,还研究其他学科中的动力学规律,例如量子力学中的动力学、相对论中的动力学等。
动力学广泛应用于工程学中,例如机械工程、电子工程、飞行器工程等。
例如,在机械工程中,动力学可以用来研究机械装置的运动规律、速度、力等问题。
在电子工程中,动力学可以用来研究电子器件的速度和加速度,以及电子元器件的能力。
二、静力学的定义与应用静力学是研究物体在静止时的力学规律的学科。
其中的“静”指的是物体不存在运动状态。
静力学研究物体在静止时的力学平衡和稳定问题。
由于物体在静态情况下不动,静力学主要研究作用在物体上的力以及它们的平衡。
静力学在工程学中具有重要的应用,例如建筑、船舶、土木工程等领域。
在建筑工程中,静力学可以用来研究建筑结构的平衡和稳定性;在船舶工程中,静力学可以用来研究船舶的平衡和安定性;在土木工程中,静力学可以用来研究土地和建筑物的力学平衡问题。
三、动力学和静力学的区别动力学和静力学之间的区别在于它们对物体的状态进行了不同的研究。
动力学研究物体在运动时的规律,从而研究物体的动力学量,例如速度、加速度、动能、势能等。
静力学则研究物体在静止时的规律,从而研究物体的平衡和稳定性问题。
在研究方法上,动力学和静力学也有所不同。
由于动力学研究物体的动态问题,因此在大多数情况下需要考虑时间和空间中的变化。
而静力学研究物体的平衡问题,因此大部分情况下不需要考虑时间和空间中的变化。
四、动力学和静力学的应用范围和互补性动力学和静力学在物理学和工程学中应用广泛。
两者相互补充,构成了物理学和工程学中的基础。
动力科学知识点总结

动力科学知识点总结动力学知识点包含了很多内容,我们可以通过以下几个方面来总结动力学的基本知识点:1. 运动规律运动规律是动力学研究的基本内容之一。
在经典力学中,牛顿三大运动规律是最基本的规律,它们分别是:一、物体要么静止,要么作匀速直线运动,二、物体的加速度与施加在该物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比,方向与力方向相同,三、物体相互作用的两个物体的反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
这三大运动规律解释了物体的运动状态以及其受到的力的作用。
2. 力学运动规律力学运动规律是动力学的重要研究内容,主要包括匀速直线运动、匀变速直线运动、曲线运动等。
匀速直线运动是指物体在一条直线上保持速度恒定的运动状态,而匀变速直线运动则是指物体在一条直线上速度不断发生变化的运动。
曲线运动则是指物体在空间中按照一定的曲线轨迹运动。
力学运动规律主要研究物体在这些运动状态下的运动规律以及物体受到的各种力的作用。
3. 动力学方程动力学方程是描述物体运动状态的基本方程,它通过物体受到的力的情况来描述物体的加速度。
根据牛顿第二定律F=ma,我们可以得到物体的运动方程,即描述物体在受到一定力的作用下,加速度的大小和方向。
动力学方程的建立和求解对于研究物体的运动状态以及对物体进行预测和控制具有重要意义。
4. 物体的平衡与不平衡运动物体的平衡与不平衡运动是动力学研究的一个重要方面。
在静力学中,我们研究了物体处于平衡状态下的力学规律,而在动力学中,我们则研究了物体在受到外力或者各种力的作用下的运动状态。
物体的平衡与不平衡运动涉及了物体所受力的平衡条件以及物体在受到不平衡力时的运动规律。
5. 能量和动量能量和动量是动力学中的重要概念,它们是描述物体运动状态的重要物理量。
能量是描述物体的运动状态与其所受力的关系的物理量,动量则是描述物体的运动状态与其质量和速度的关系的物理量。
在动力学中,我们研究了能量守恒定律以及动量守恒定律,并通过这些定律来研究物体的运动规律和力学规律。
动力学原理

动力学原理介绍
动力学是研究物体运动状态与时间的关系,以及力的作用效果与物体运动状态变化关系的科学。
动力学的基本原理包括牛顿第二定律、动量定理、动能定理等。
1.牛顿第二定律:
F=ma,其中F是力,m是质量,a是加速度。
这个定律描述了力与加速度之间的关系,即力的大小与物体的质量和加速度成正比。
2.动量定理:
Ft=mv,其中F是力,t是力的作用时间,m是质量,v是物体的速度。
这个定理描述了力的作用时间与物体的动量变化之间的关系,即力的作用时间与物体的动量变化成正比。
3.动能定理:
Fs=ΔE,其中Fs是力做的功,ΔE是物体动能的变化量。
这个定理描述了力做的功与物体动能变化之间的关系,即力做的功等于物体动能的变化量。
此外,动力学还涉及到一些复杂的概念,如动量守恒、能量守恒等。
这些概念在解决一些复杂的问题时非常有用。
例如,在研究天体运动时,牛顿运动定律和万有引力定律是解决天体运动问题的关键。
在研究碰撞问题时,动量定理和动能定理是解决碰撞问题的关键。
总之,动力学是物理学中的一个重要分支,它涉及到许多重要的概念和原理。
通过学习动力学,我们可以更好地理解物体的运动状态和力的作用效果,从而更好地解释自然现象并解决实际问题。
动力学的基本原理与公式推导

动力学的基本原理与公式推导动力学是研究物体运动的科学,它研究物体受力的作用下所产生的运动规律。
动力学的基本原理和公式推导是我们理解物体运动的关键。
本文将介绍动力学的基本原理和公式推导,并探讨其在实际应用中的意义。
一、牛顿第一定律:惯性定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它表明一个物体如果没有外力作用,将保持其原来的状态,即静止的物体将保持静止,运动的物体将保持匀速直线运动。
这一定律可以用以下公式表示:F = ma其中,F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
根据牛顿第一定律,当物体所受的合力为零时,加速度也为零,即物体保持静止或匀速直线运动。
二、牛顿第二定律:力的作用与加速度的关系牛顿第二定律是动力学的核心定律,它描述了力与物体的加速度之间的关系。
牛顿第二定律可以用以下公式表示:F = ma其中,F代表物体所受的合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
根据牛顿第二定律,当物体所受的合力不为零时,物体将产生加速度。
这一定律揭示了力对物体运动状态的影响。
三、牛顿第三定律:作用与反作用牛顿第三定律表明,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
这一定律可以用以下公式表示:F12 = -F21其中,F12代表物体1对物体2的作用力,F21代表物体2对物体1的作用力。
牛顿第三定律揭示了物体之间力的平衡和相互作用的本质。
四、动力学的应用动力学的基本原理和公式推导为我们理解和应用物体运动提供了依据。
在实际应用中,动力学广泛应用于各个领域,例如工程学、天体物理学、机械工程等。
在工程学中,动力学的原理被用于设计和优化结构,以确保结构在外力作用下的稳定性和安全性。
通过分析物体所受的力和加速度,可以预测和控制结构的运动行为。
在天体物理学中,动力学的原理被用于研究星球、行星和恒星的运动规律。
通过分析物体之间的相互作用力,可以预测天体的轨道和运动状态,从而深入理解宇宙的演化过程。
在机械工程中,动力学的原理被用于设计和优化机械系统,以实现高效的能量转换和运动控制。
动力学基本公式范文

动力学基本公式范文动力学是物理学中研究物体运动状态和运动原因的科学。
在动力学中,有一些基本公式被广泛应用于解释和预测物体的运动。
1.牛顿第一定律(惯性定律):物体在不受力作用时将保持静止或以恒定速度直线运动的状态。
这可以用如下公式表示:F=0,其中F是合力。
2.牛顿第二定律(运动定律):物体的运动状态受力的影响,物体将加速与所受力成正比,与物体的质量成反比。
这可以用如下公式表示:F=m*a,其中F是合力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
3.牛顿第三定律(作用反作用定律):任何两个互相作用的物体都会对彼此施加与力大小相等、方向相反的力。
这可以用如下公式表示:F1=-F2,其中F1和F2分别是物体1和物体2对彼此施加的力。
4.动能公式:动能是物体运动时具有的能量,可以用来描述物体运动的能力。
动能可以由下式计算:K.E.=1/2*m*v^2,其中K.E.是动能,m是物体的质量,v是物体的速度。
5.力学能量守恒定律:在没有外力作用时,力学系统(物体或物体组合)的机械能守恒。
机械能是指物体的动能和势能之和。
这可以用如下公式表示:E=K.E.+P.E.,其中E是机械能,K.E.是动能,P.E.是势能。
6. 新ton引力定律:两个物体之间存在吸引力,其大小与物体质量成正比,与物体之间的距离平方成反比。
F=G*(m1*m2)/r^2,其中F是引力,G是引力常数,m1和m2是物体的质量,r是物体之间的距离。
7.加速度公式:加速度是物体的速度变化率。
对于匀加速运动,加速度可以由下式计算:a=(v2-v1)/t,其中a是加速度,v2和v1分别是物体的最终速度和初始速度,t是时间间隔。
这些基本的动力学公式是我们理解和描述物体运动的基础。
这些公式可以用于解决许多与运动有关的问题,如运动物体的轨迹、速度和加速度变化、碰撞和弹道等。
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科学的发展模式:从静态到复杂的动态系统摘要:科学是人类形成的关于自然、社会和思维及其规律的知识体系。
毫无疑问,作为人类文化的一部分,科学是完全动态的。
在其发展过程中,不仅有理论的变革,也有方法的变革、以及与技术、经济等环境因素的互动。
因此,应该把科学的发展看作是与外在环境因素彼此相互作用的动态过程。
关键字:科学发展模式静态动态1、累进模式在19世纪前占统治地位的累进模式认为科学始于观察。
经验是科学的基础,是科学理论建立的基石。
由于囿于经验主义,此模式认为通过观察获得第一手经验材料,继而对经验材料进行归纳概括并得出一般性的原理。
科学的这一发展过程通常用公式表示为:观察经验1-归纳1-理论1(-观察经验2-归纳2-理论2……)。
在累进模式中,科学是通过知识的静态积累而实现连续渐进的,即通过量的拓展实现科学的进步。
累积模式强调科学的发展过程中只有连续的渐进,在渐进中不会出现中断,强调新旧理论之间的继承性。
2、问题模式卡尔·波普尔反驳了累进模式所主张的科学始于观察,而是认为科学发展始于问题,“应当把科学设想为是从问题到问题的不断进化——从问题到愈来愈深刻的问题。
一种科学理论,一种解释性理论,只不过是解决一个科学问题的一种尝试,也就是解决一个与发现一种解释有关或有关系的问题。
”1在问题模式中,科学活动始于问题,同时也是围绕着问题展开的。
科学家围绕着科学问题提出尝试性的解释性理论,而假说不断受到批判即被排除错误,被证伪,新的问题产生。
科学的这一过程用公式表示为:问题1-尝试性解释理论1-证伪1(排除错误)-问题2(-尝试性解释理论2-证伪2-问题3……),其中尝试性解释就是所取得新的科学发现。
波普尔认为可能会同时存在几个尝试性的解决方案,最终选择哪个是通过证伪决定。
为此,他引入了“可证伪度”这一概念,可证伪度越高则知识的的含量越多。
波普尔根据这一科学发展模式提出了“猜想——反驳”方法论。
猜想是指在面对问题时,充分发挥主观能动性,大胆地进行推测,提出各种可能的解决方案。
因此,“一切定律和理论本质上都是试探性、猜测性或假说性的,即使我们感到再也不能怀疑它们时,也仍是如此。
”2反驳是指对前一阶段提出的各种猜想进行批判性的检验,以排除错误。
因此,波普尔的问题模式主张科学的发展不是静态的累进过程,而是不断建立假说,排除错误的过程。
问题模式冲破了逻辑经验主义静态的逻辑分析框架,使人们意识到应该对科学的发展进行动态的分析与考察。
但是,波普尔对经验材料和归纳方法的轻视也显示出了其局限性。
3、范式模式托马斯·库恩主张用历史的、动态的视角分析科学的发展,并在其1962年出版的《科学革命的结构》中系统地提出了范式模式。
在书中,库恩通过列举大量的科学史实表明了科学的发展经历着从前科学阶段,到常规科学、反常、危机、革命,再到新的常规科学的阶段,这一过程可用公式表示为:前科学——常规科学1——反常1——危机1——革命1——常规科学2(——反常2——危机2——革命2——常规科学3……)。
范式是库恩的核心概念,对于这一概念,库恩有时用规范指代,有时用范例指代(包括定律、理论以及仪器设备等在内)。
这一范式有两个特点:“空前地把一批坚定的拥护者吸引过来,使他们不再去进行科学活动中各种形式的竞争;同时,足以毫无限制地为一批重新组合起来的科学工作者留下各种有待解决的问题。
”3凡是符合这两个特征的科学成就,库恩称之为规范即范式。
库恩指出,“常规科学是指严格根据一种或多种已有科学成就所进行的科学研究”4,即在常规科学阶段,科学家们所从事的活动是根据范式的指导解决难题。
在解决难题的过程中会遇到反常,即“发觉自然界不知怎么违反了有规范引起并支配着常规科学的预期”5,此时可以通过调整范式加以克服,但如果无法通过原有的范式解决反常时,就迎来了科学革命。
科学革命是新旧范式的更替“前后相继的规范之间的差别是必要的和不可调和的”6,科学革命是这一领域以及它的规范方法和应用的重建,因而是一场深刻的变革。
科学因革命而进步。
同累进模式和问题模式相比,库恩将科学发展的渐进性累积与革命相结合,从长远看更符合科学发展的实际情况。
并且,库恩从科技史的角度进行论证,使我们认识到科学是一项2[英]卡尔·波普尔:猜想与反驳[M]。
傅季重等译。
上海:上海译文出版社,1986:73。
3[美]托马斯·库恩:科学革命的结构[M]。
上海:上海科学技术出版社,1980:P8。
4同上。
5[美]托马斯·库恩:科学革命的结构[M]。
上海:上海科学技术出版社,1980:P43。
社会事业,其发展动力不仅来自于科学自身,也来自于其外部环境。
4、研究纲领模式拉卡托斯认为科学发展经历了科学研究纲领的进化、退化与更替,即研究纲领1的进化——研究纲领1的退化——研究纲领1证伪、取代——研究纲领2的进化(——研究纲领2的退化——研究纲领2证伪、取代……)。
拉卡托斯认为“只有理论系列而非一个给定的理论才能被评价为科学的或为科学的。
但是,这种理论系列中的成员通常被明显的连续性联系在一起,这一连续性把它们结合成研究纲领。
”7因此,理论系列可以看作是拉卡托斯对研究纲领的界定。
关于方法论规则,拉卡托斯指出研究纲领包含两种方法论规则:“告诉我们要寻求哪些研究道路的正面启发法和告诉我们要避免哪些研究道路的反面启发法。
”研究纲领由硬壳和保护带两部分构成。
硬壳由最基本的原理组成是研究纲领的核心,纲领的支持者认为硬壳是不可反驳的8;而保护带由辅助假说构成,可通过调整保护带保护硬壳免遭经验事实的反驳。
拉卡托斯的研究纲领模式认为科学史是研究纲领的进化、退化和更替的动态发展历史。
进化是指研究纲领内部也可能是自相矛盾的,如果调整后经验内容增加,并提高了预见性,那么它就是一个得到进化的研究纲领;如果调整后经验内容减少或不能预见新的事实,那么它就是一个退化的研究纲领。
科学的发展过程就是一个新的进步的研究纲领不断取代陈旧的退化了的研究纲领的过程。
5、复杂性视角下的科学动力学在克里夫·胡克(Cliff Hooker)看来,累进模式、问题模式、范式模式和研究纲领模式均属于科学的传统模式(the traditional models of science),均是“抽象的、形式(逻辑)构造的、非时间性的(a-temporal)机制的版本”9。
胡克进一步指出经验主义版本的科学发展模式将经验数据、数学公理作为输入,所运用的方法是形式归纳逻辑(formal inductive logic)方法;波普尔的证伪主义将假说、经验和数据作为输入,所运用的方法是演绎逻辑(deductive logic)方法。
“然而我们认为这种‘方法机制’(method machine)是一种计算过程,这种计算过程是基于逻辑顺序意义不是动力学的意义。
因此,这些传统模式不7[英]伊·拉卡托斯:科学研究纲领方法论[M]。
兰征译。
上海:上海译文出版社,1986:p65。
8拉卡托斯在一处注释中指出“它要通过长期的预备性的是试错过程缓慢地发展(p67)”。
同时在一正文处(pp68-69)也指出“如果纲领不再能预见新颖的事实,可能就必须放弃其硬壳。
也就是说,我们的硬壳不同于彭加勒的硬壳,在某种条件是,它是可以崩溃的”。
9Cliff Hooker pCliff Hooker: Philosophy of Complex Systems .Handbook of the of Science Philosophy V olume.利于我们采用动力学方法(dynamical approach)理解科学。
”10通过分析传统的科学发展模式,可知它们都把科学理论放在优先地位,把科学理论的发展看作是科学的发展。
对此,胡克从复杂系统思想出发,指出“科学是完全动态的。
从底层(数据)到顶层(元方法、形而上学),科学对自身进行着变革,经历了一些诸如从古典科学到相对论和量子论的科学革命。
”11但科学的动态“不仅仅是伟大的理论变革,这其中还包含着和理论变革同等重要,或者是比之更重要的变革。
”12胡克列举了两个例子以表明科学的动态发展不仅仅是科学理论的变革:一个是在科学领域,感官的作用借助于技术得以改善,另一个动态表现则是方法的细化。
由于我们的感官知觉存在局限性、偏差,这时技术和理论就很重要,如运用不可见的电磁频谱时所借助的红外线、X射线和相关的支持理论;与此同时,对感官的拓展和替代技术(如望远镜、显微镜、测微器、X线摄影)也是在发展的。
而复杂系统模型对考古学产生的影响则可以很好地说明方法变革对科学的影响。
胡克认为科学、技术与方法是彼此互动,协同进化的(co-evolution)。
这种协同进化表现在“(1)技术通过仪器设备(如电子显微镜)拓展了科学的信息基底;(2)通过数值逼近技术(numerical approximation techniques)和自动化数据处理拓展科学的访问方法;(3)生成新的概念;(4)为科学活动提供资源,这些资源的涉及范围从经济到稀有金属及其它特殊资源。
13反过来,科学也通过新的理论概念、或者由理论引发的新设计而对技术产生影响。
胡克指出方法、理论和技术的协同进化正是科学的本质,同时也是对科学开放的动态主义(dynamicism)的形象说明。
因此,“我们需要把科学看作是一个动力系统,随着其进化/发展,这个动力系统在与其实验和理论实践变革的互动中,在与其认识论上的评估过程的互动中变革着其自身的工具性‘身体’(instrumental ‘body’)。
这种变革当然也发生在科学与经济和社会环境的互动中。
科学-技术-经济形成了一个伟大的变革引擎(Change Engine)。
”只有把科学视为是一个动态的过程才能认识到这一点。
科学还变革着那些有助于其环境的动态的政策过程(如用于政策决定的经济模型的发展)。
并且,由于各种科学研究和科学政策研究的发展,形成了科学学这门学科。
因此,胡克进一步得出这种复杂的、彻底变革的能力对于把科学理解为一个日益自主的、动态的认知系统是至关重要的。
10Cliff Hooker: Philosophy of Complex Systems .Handbook of the of Science Philosophy V olume 10.Elsevier B.V. 2011, P54.11Cliff Hooker: Philosophy of Complex Systems .Handbook of the of Science Philosophy V olume 10.Elsevier B.V. 2011, p53.12Cliff Hooker: Philosophy of Complex Systems .Handbook of the of Science Philosophy V olume 10.Elsevier B.V. 2011, p53.13Cliff Hooker: Philosophy of Complex Systems .Handbook of the of Science Philosophy V olume 10.通过上述分析可知,关于科学的发展模式,胡克的科学动力学与他所称之为传统模式的问题模式,范式模式、研究纲领模式最大的区别在于胡克不是将研究视角仅局限于科学系统内部,而是跳出将科学看作是一个孤立系统的圈子,用复杂性科学的视角将科学看成是与技术、方法、经济彼此互动,协同进化的动力系统,把科学的发展看作是与技术、经济等其他社会环境系统相协同的动态的过程。