揭示善的力量

當耗散結構理論遇到水結晶實驗(五)

小巖
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四、耗散結構理論——對熱力學第二定律的拯救

人們對熱力學第二定律所揭示的「熱寂」宇宙的困惑在100多年以後才找到了解救之道,這就是建立在非平衡熱力學之上的耗散結構理論。

耗散結構理論是本文兩大主角中第一個出場的主角(水結晶實驗是另一個主角)。耗散結構理論是諾貝爾獎得主、比利時科學家普利高津在20世紀60-70年代創立的。與牛頓宇宙論和熱力學定律所假設的封閉線性機械系統不同,耗散結構理論是以開放的複雜系統的形成機制為研究對象。耗散系統或者耗散結構是指處在遠離平衡態的複雜系統在外界能量流或物質流的維持下通過自組織形成的一種新的有序結構。在這裡,「耗散」指的是系統與外界有能量和物質交流這一特性。

「耗散結構理論可概括為:一個遠離平衡態的非線性的開放系統(不管是物理的、化學的、生物的乃至社會的、經濟的系統)通過不斷地與外界交換物質和能量,在系統內部某個參量的變化達到一定的閾值時,通過漲落,系統可能發生突變即非平衡相變,由原來的混沌無序狀態轉變為一種在時間上、空間上或功能上的有序狀態。這種在遠離平衡的非線性區形成的新的穩定的宏觀有序結構,由於需要不斷與外界交換物質或能量才能維持,因此稱之為「耗散結構」(dissipative structure)。」

耗散結構理論是被實證科學主流所認可和歡迎的,耗散結構理論提出後,在自然科學和社會科學的很多領域如物理學、天文學、生物學、經濟學、哲學等都產生了巨大影響。然而,耗散結構理論是被許多人用來歡呼和歡迎的,而並不是作為嚴謹的學術理論來研究和使用的。這些歡呼的人群似乎被熱力學第二定律壓抑了百年,終於看到了救星與「生的希望」,所以沒有人像責難克勞修斯那樣對待普利高津,因為普利高津帶來的是好消息(good news)。這讓我忍不住的感歎,那些不是真正意義上科學家的人們似乎也很勢利,特別是那些沒有真正科學精神的人們,或者是那些打著科學幌子的科痞們。當克勞修斯帶來壞消息的時候——帶來「滅的宿命」的時候,人們悲痛欲絕,恨不能將其打倒踢翻;當普利高津帶來好消息的時候——帶來「生的希望」的時候,人們變得歡欣鼓舞、熱血沸騰。

耗散結構理論提出之初就被應用到人體和生命領域的研究,隨後廣泛應用到其它領域,包括社會經濟領域等的人類社會系統。但是以照貓畫虎、不倫不類的為多。很多都是從現象層面去套用這一理論,而並非理解這一理論的實質和真正機制,特別是那些缺乏自己理論體系的領域,例如中國國內的社會科學界、經濟領域、企業管理等領域尤甚。(待續)

--轉載自正見網

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  • (shown)第二定律沒有揭示關於「生」的機制與「生」的過程,更沒有揭示「成住壞滅空」的全過程。而且它所揭示的「滅」的機制也是針對一個線性封閉的物質系統而言的。
  • (shown)牛頓實際上並沒有回答關於宇宙之「生」的問題,牛頓本人也不奢求或冒然解釋這種他認為是屬於「上帝的意志」的問題。他只是試圖用數學模型來描述這個現有的宇宙的秩序,而不是把它當作我們在物理學課本中所學到的「萬物之理」。
  • (shown)對於這些永恆的問題,現在科學有現在科學的解釋,古老文明有古老文明悠遠的傳說,而在每個人心底裡、在心靈的深處也許都有著自己的答案與信念。
  • (shown)很多人把課本當成了衡量知識與真理的標準,當成了衡量客觀發現的真偽的標準,當成了衡量科學發現的標準。
  • 江本先生除了做水結晶實驗之外,也做了一些別的實驗。這次這個實驗是將普通的白米飯分別裝進兩個一樣的玻璃瓶裡,每天讓兩個上小學的孩子,向貼有「謝謝」文字的瓶子說「謝謝」,對貼有「混蛋」文字的瓶子說「混蛋」,持續一個月。
  • 從實驗所拍攝出的大量結晶圖片中,我們可判斷出精神與物質是相通的,「思想」有實體的物質形態。
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