思辨学百问(25)宇宙是混沌的吗?
(2009-12-29 13:00:56)
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杂谈 |
分类: 思辨学百问 |
一直以来,人们把普里高津的《从混沌到有序》和《耗散结构理论》都视为系统科学的经典理论。殊不知,这两大经典理论其实是自相矛盾的。因为,根据《从混沌到有序》,宇宙应该是一个“混沌”的结构,万物无不是“偶然”碰撞出来的“奇迹”,生命就像是宇宙在其演变过程中不小心发生的一场“事故”;而根据《耗散结构理论》却可以推导出这样的结论,宇宙应该是一个无限的、完全有序结构,万物无不是必然的产物,生命是宇宙的本质。
以上结论的推导过程:
耗散结构理论认为,生命体是一种稳定而有序的耗散结构(开放系统),而形成有序结构的三个必要条件是:
①系统必须是开放性质的。耗散结构理论认为,对于孤立系统来说‘熵’是增加的,总过程是从有序到无序;而对于开放系统来说,由于通过与外界交换物质和能量,可以从外界获取负熵用来抵消自身熵的增加,从而使系统实现从无序到有序、从简单到复杂的演化。所以,系统开放是产生有序结构的首要条件。
②系统必须处于远离平衡态的环境中。耗散结构理论认为,远离平衡态中的外部力量可以加大开放系统的开放程度。随着外部力量对系统的影响逐渐变强,有可能会将系统逐渐从近平衡区推向远离平衡的非线性区,最终形成有序的结构。
③系统中必须有非线性相互作用。所谓非线性相互作用指的是组成系统的子系统之间的非线性动力学过程或者组合性机制。耗散结构论认为,这些非线性的相互作用一般不会满足于叠加原理。所以,微观的子系统之间便有可能产生协同效应,使彼此由杂乱无章变为井然有序,从而形成稳定而有序的体系。
现在,我们只要将耗散结构外部的远离平衡态环境视为“宏观”,而将耗散结构内部的非线性机制视为“微观”,并将我们的目光朝着耗散结构的宏观和微观继续延伸下去,便会发现耗散结构与其宏观和微观之间的因果关系。
(1)有序结构与宏观的因果关系
既然耗散结构理论承认,如果宏观环境中没有持续的外部力量就不可能产生稳定而有序的耗散结构,那就等于承认了“耗散结构”与“宏观环境”之间的因果关系。如果以为“耗散结构只是在形成的过程中会受宏观环境的影响,而一旦形成就与宏观环境无关”那就违背了最基本的科学道理。
因此,既然宏观环境中的外力会对耗散结构产生正面影响,就完全会对耗散结构产生负面影响。如果宏观环境极不稳定,则耗散结构必然无法维持。而如果宏观环境是一种开放性质的混沌结构,也决不可能稳定。所以,耗散结构存在的前提必须是它的宏观环境也是稳定的耗散结构。由于宏观环境的宏观环境是没有尽头的,所以耗散结构存在的前提必须是无限的宏观环境都是耗散结构。
(2)有序结构与微观的因果关系
既然耗散结构理论承认,稳定而有序的耗散结构必须依靠非线性机制来支撑,那就等于承认了“有序结构”与“微观环境”之间的因果关系。也就是说,如果耗散结构内部的非线性机制不稳定,则耗散结构也不可能稳定。
然而,非线性机制不可能是一个空中楼阁。如果组成非线性机制的各个局部没有相应的微观机制来支撑,也就不可能在非线性机制中持续地发挥应有的作用。如果各个局部的微观是混沌结构,那么,各个局部必然不稳定。如果各个局部不稳定,则非线性机制和由非线性机制组成的耗散结构都无法稳定。
因此,耗散结构存在的前提必须是“组成非线性机制的各个局部也是由非线性机制支撑的耗散结构”。由于局部的局部也是没有尽头的,所以,耗散结构存在的前提必须是无限微观的局部都是耗散结构。
如果继续推导下去就会产生这样一些结论:
A、耗散结构必须依靠微观的非线性机制支撑,并在宏观中承担非线性机制的部分责任。
B、耗散结构在宏观中无限大,在微观中无限小;
C、耗散结构是一种相对的结构;
D、宏观中的耗散结构与微观中的耗散结构必须承上启下、相互依存;
E、耗散结构与宏观和微观之间已经存在的因果关系无法改变。
这个时候,问题严重了!可想而知,如果以上结论能够成立的话,有关生命起源和演化,以及宇宙起源和演化的现代理论都将重新改写了。难道普里高津的耗散结构理论完全是错误的?可是,根据贝塔朗菲一般系统论的四个系统属性也可以推导出同样的结论。这也许会让那些经典理论的捍卫者们感到为难。因为,用他们自己的“矛”可以戳穿他们自己的“盾”,到底是“矛”好,还是“盾”好,恐怕连他们自己也搞不清楚了!