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从混沌到有序

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从混沌到有序

《从混沌到有序》是比利时著名科学家、诺贝尔奖金获得者伊·普里戈金(IlyaPrigog-ine)教授和他的学生、同事伊·斯唐热(Isabelle Stengers)博士合写的一本关于当代自然科学哲学问题的著作。

在本书中,作者根据自然科学的最新成果,特别是耗散结构理论等非平衡系统自组织理论的新进展,讨论了自然界的可逆性和不可逆性、对称性和非对称性、决定性和随机性、简单性和复杂性、进化和退化、稳定和不稳定、有序和无序等一系列重要的范畴。

作者对热力学第二定律的内容、意义作了新的解释,论述了“时间之矢”的意义,提出应当重新发现时间。作者总结了三百年来近代自然科学发展的历史,把科学的演进放在一定的文化背景中加以考查,指出应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化传统与中国文化传统结合起来,在一个更高的基础上建立人与自然的新的联盟,形成一种新的科学观和自然观。

普里高津在书中对马克思、恩格斯关于自然科学和自然辩证法的观点作了比较客观、公允的介绍和评价。他在论述自然界的发展是一个历史过程的时候指出:“自然史的思想作为唯物主义的一个完整部分,是马克思所断言,并由恩格斯所详细论述过的。当代物理学的发展,不可逆性所起的建设性作用的发现,在自然科学中提出了一个早已由唯物主义者提出的问题。对他们来说,认识自然就意味着把自然界理解为能产生人类和人类社会的自然界。

1865年,轮到克劳修斯出来作出从工艺学到宇宙学的飞跃。起初,他只是重新表述了他先前得到的结论,但在这样作的时候他引进了一

个新的概念,即熵。他最初的目的是要在守恒的概念和可逆性的概念之间作出清楚的区分。力学变化中可逆性和守恒是吻合一致的,而物理化学的变化却不同,即使它们不可能是可逆的,却也能够是能量守恒的。这在例如摩擦的情形中是真的,这时运动被转换为热,又例如在傅里叶描述过的热传导的情形中。

关于热力学上的开放系统的不可逆进化理论适用于物理化学、生物学系统,甚至人类系统。

系统的概念与系统的思维在科学和文化等诸多领域中蔓延开来,普利高津提出的时间之矢的概念,建立了现代科学的时间观。讨论了时间可逆性思想在经典科学研究中的作用及其存在的问题,着重探讨了时间不可逆性的物理意义以及在时阃之矢概念的基础上确立的耗散结构理论。

热力学第二定律指出:自然界中的一切宏观自发过程都具有不可逆性,热量只能自发地从高温物体流向低温物体,物质总是自动地从高密度区域扩散到低密度区域,而不是相反。要出现相反的过程,必须靠外来的作用,即这些过程的正过程和逆过程是不等价的。正过程可以自发进行,逆过程不能自发进行,即有一种时间方向性,也就是“时间之矢”。普里高津说:“我们正在越来越多地觉察到这样的事实,即在所有层次上,从基本粒子到宇宙学,随机性和不可逆性起着越来越大的作用。对这种不可逆过程的研究,正是重新发现时间的关键。由于对时间观念做了重大修正,出现了以耗散结构为特征的有序性。自然界不再是僵死的,被动的,而可逆性与决定性只适用于有限情况。

比如牛顿力学只描述了我们物理经验的一部分,它只适用于和我们自身尺度差不多的物体,其质量用克或吨来量度,其速度远小于光速。而不可逆性与随机性则起着根本作用,自然界必然是一个进化的自然界,打破了传统科学一些固有的概念:即认为时间是可逆的。普里高津讲:经典科学“为人们揭示了一个僵死的被动的自然,其行为就像一个自动机,一旦给它编好程序,它就按程序描述的规则不停地运行下去”。普里高津指出:“时间流是一全局的性质”,时间之矢是一种整体性现象。在以“绝对时空观”为基础的经典力学与以“相对时空观”为基础的量子力学和相对论的研究中,认为时间是一个无关紧要的参数。普列高津还讲“经典的或量子的动力学所表述的基本物理定律,在时间上是对称的。”传统时间观认为不存在时间之矢,时间并不反映运动在时间方向上的“过去”与“未来”的差别,t与一t是等价的。就连爱因斯坦也认为:“过去、现在与未来之间的差别只是一种幻觉”。因此经典物理学被称为“无时间的科学”。到了l9世纪,热力学第二定律第一次把时间观点引入了物理学,紧紧抓住了通过时间表述的“不可逆过程”,对传统的时间观提出了挑战。

当普里高津根据自己的科学实践把热力学第二定律放在科学史上予以重新考察时,他又发现从热力学第二定律引出的结论与达尔文创立的生物进化论存在着尖锐的矛盾。因为,热力学第二定律揭示了自然界普遍存在着可逆和不可逆两种过程。它告诉人们:物质的演化总是朝熵增加、向混乱的方向进行。可是,进化论则告诉我们:生物的进化总是由低级到高级,朝熵减少、向有序的方向进行。前者给出

了“宇宙热寂说”的结论,即退化的时间箭头,而后者则与之相反,给出了进化的时间箭头。

那么,自然界到底是往无序还是向有序的方向发展变化呢?普里高津认为,要把热力学和动力学,热力学与生物学统一起来,就必须研究自然界中存在的远离平衡态的有序结构、生物和生命现象,必须朝着更为普遍的热力学理论方向发展。他坚信,在一定条件下,不可逆过程会产生令人讨厌的消极作用,但在另一类条件下,对不可逆过程的研究可能会带来理论和实践上具有重大意义的结果。这个信念坚定以后,普里高津在认识上产生了重大飞跃,而这个飞跃则为他后来建立耗散结构理论奠定了思想基础。近三十年来,热力学和统计物理学研究的前沿,进一步伸展到远离平衡态的非线性区,在这里,人们又发现了在远离平衡态的开放系统中一些有序和无序之间转化的普遍规律,从而推动了现代科学的又一次革命。这场革命正是从普里高津提出耗散结构的理论开始的。

1945年,普利高津在原有理论基础上得出最小熵产生原理。这一原理和翁萨格“倒易关系”一起为近平衡态线性区热力学奠定了理论基础。这项成功促使他试图将这一原理延拓到远离平衡的非线性区。但是,经过多年努力,这种尝试以失败告终。当他把系统在远离平衡与平衡态和近平衡态做了原则区分,重新考察系统在远离平衡态的情况。他的研究深入到远离平衡态的热力学,经过二十年的奋斗,终于建立起来耗散结构理论。按照耗散结构理论,一个远离平衡的开放系统,无论是力学的、物理的、化学的、生物学的,还是社会的、

经济的系统,如果某系统不断地与外界交换物质和能量,在外界条件变化过渡到一定程度,系统内部某个参量变化过渡到一个临界值时,经过涨落系统可能发生突变,即非平衡相变。那么,该系统将会由原来的混乱无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这样耗散结构理论就恰好弥补了热力学和进化论之间的鸿沟。1967年,普里戈金发表耗散结构理论研究成果:只有在非平衡系统中,在与外界有着物质与能量的交换的情况下,系统内各要素存在复杂的非线性相干效应时才可能产生自组织现象,并且把这种条件下生成的自组织有序态称之为耗散结构。产生耗散结构的系统必须是开放系统,必定同外界进行着物质与能量的交换,处于远离平衡的状态。

耗散结构理论和非平衡态热力学的研究,不仅是重要的科学成果的进展,而且还昭示了一种新的自组织的发展观。耗散结构理论的出现对现代科学有着革命性的意义,这不仅仅是因为它把对热力学的认识放到真实的普遍联系的自然之中,更重要的是,它从另一方面揭示了自然界本质的不对称,显而易见的事实为,自然秩序是普遍存在的,如果认为这些秩序必须产生于自然界的不平衡之中,那么,自然界只可能是在不平衡运动中存在的。十九世纪有两大科学理论同自然界的演化有关,一方面是达尔文揭示的在生物界中从无序到有序,从低级秩序到高级秩序发展的趋势;另一方面就是克劳修斯等揭示的物质世界从有序向无序的退化,热力学第二定律便是证明。这两个定律看起来是矛盾重重的,但对于一个统一的物理世界而言,显然不可能存在单独适用于生物系统或非生物系统的规律,自然规律是普遍有效的。

这就意谓着两个演化规律有着某种必然联系,很可能可以统一到一个理论之中。在这种思想指导下,科学家们不断完善了已有的理论,更深刻地揭示了自然界有序和无序之间的统一性。在以往波尔兹曼对热力学问题的研究中,曾断言存在着某种形式的永恒。其实这种永恒就是有序和无序之间转化的普遍规律。根据能量守恒定律,一个系统从不平衡走向平衡,能量是不可能消失的,但这种能量是以怎样的形式存在的呢?系统又是怎样保持整体上的一种平衡状态呢?谨慎的观察可知,在达到平衡态的系统中,能量是在更为微观的物质不平衡运动中存在的,具体地说,微观的物质是在不断的周期组织与离散中存在的,不平衡不断在微观产生有序,不过这种序是不稳定的,它马上就会沦于无序,并释放内聚的能量重新在周围产生不平衡,而这种不平衡又会使混沌的物质重新产生有序,以此往复,能量便在这永恒的不平衡运动中存在下来,系统也就是在微观这种永恒的不平衡的运动中保持整体的平衡态的。

在近代自然科学的发展过程中,人们习惯于把生物等价于生命,今天这种观点随着系统论的发展变得荒诞起来,因为系统论的研究显示,生命是一种普遍的自然现象,它存在于组成宇宙的任何一个事物之中,不管是无序存在的混沌物质,还是有序存在的物质集合,它们都是有生命的,也都是在紧张地相互压迫与反抗中存在的,生命的意义就在于反抗,反抗使一些物质不断组织起来一致对外,从而组成了一系列秩序存在的实体,同时,有限的反抗能力也使许多实体在周围物质的压迫中不断走向灭亡,能量就是对物质的这种紧张作用的一种

生动的描述。

混沌的物质运动本身是不可观察的,我们只能通过对一系列有序实体从产生到灭亡的过程来理解生命的本质,因此,狭义上的生命仅仅是在反抗外在世界变化中秩序存在的实体。系统秩序的出现不是偶然的,它总是和它所反抗的外在世界的变化息息相关。首先是在系统产生的过程中,哪一个要素能够被优选出来成为统治者决定系统的性质取决于最初的生成状态,因为任意两个要素都是在竞争中存在的,在其中一个要素与周围众多要素的竞争中,个体的力量是微不足道的,只有在它顺应了众多要素的发展意志以后,它才有可能成为统治者并将自己的意志强加在每一个要素身上,从而出现系统的秩序。每一个系统都是在反抗外在世界变化中存在的,外在世界的力量是巨大的、不可抗拒的,因此,系统的存在与发展都是以顺应外在世界的变化并和整个世界融为一体为先决条件的。外在世界是在规律变化中存在的,系统也是在不断顺应这种变化中存在,然而系统性质却随着中心要素的相对稳定而基本不变,这使得系统适应环境变化有一定极限,一旦超过这个极限,系统就会随着中心要素的改变而成为另一种性质的系统,或者由于中心要素的不稳定而进入混沌状态。由于系统的发展过程是不对称的,因此,系统沦于混沌时所释放的能量并不会象热力学第二定律所指出的那样平均开来,相反,它的灭亡又会使另一个系统产生。从这种意义来看,有序都是以周围物质的无序为代价的,无序可以产生有序,有序也可以导致无序,关键在于物质空间能量的流动。

封闭没有发展,平衡也没有发展,这是耗散结构理论的基本结论。十九世纪的平衡态热力学已经告诉我们,一个孤立封闭的系统,只会自发地发生熵增,自发地走向崩溃瓦解。换言之,开放和非平衡是系统发展的必要前提。发展是通过涨落达到有序,自组织的机制就是通过涨落的有序,这是耗散结构理论的又一个重要结论。涨落也被称作起伏,通常被看作是噪声、干扰。从系统的存在状态上看,涨落是对系统的稳定的平均的状态的偏离;例如,人们的个子有高有低,也可以看作是对于平均身高的偏离。从系统的演化过程来看,涨落是系统同一发展演化过程之中的差异,也表现出发展成果中的不平衡。涨落普遍存在,只要是由大量子系统或要素组成的宏观系统,其中就必定存在着一定的涨落。在传统的思维中,涨落仅仅被看作某种不利于系统稳定存在的因素,只被看作干扰、破坏性因素,是人们不希望的、讨厌的东西。耗散结构理论的重要发现是,涨落可以是系统的创新之源,涨落也可以是系统发展的建设性因素。在一定的条件下,当一定的涨落得到系统整体的响应时,小的涨落就被放大成为引起系统整体进入新的有序态的巨涨落。星星之火,可以燎原,涨落就是燎原的火种。

发展并非一往直前,而是充满着分叉和选择。这也是耗散结构理论新发现的重要组成部分。现在,耗散结构理论开始向我们表明,复杂系统的从存在到生成、从混沌之中涌现有序,是不可逆的充满着不确定性的发展过程。我们置身于一个既非全然确定无疑的世界,也非置身于一个全然变化无常的世界,而是置身于一个决定论和非决定论

在系统的发展中难分难解地联系在一起的世界。

这一规律对我们的社会系统也完全适用。当今社会存在许多不正之风,贪污腐败现象司空见惯,对我们的社会和谐产生了消极影响。普里高津告诉我们,只有开放才能吸收负熵流,抵消系统自生的正熵,减少总熵量。开放是形成耗散结构的首要条件,开放越大,系统与外界的物质、能量、信息交流越多,系统活力就越大。行政正是如此,在一个封闭的体系内必然出现“熵现象”,产生混乱和无序,滋生腐败和不正之风。政务公开就是行政管理开放的基本形式。耗散:开放、不可逆、非平衡、动态。

本书中强调西方科学因为把自然描述成一个自动机而造成的文化危机,这个自动机甚至不能给出过去与未来之间的任何内在差别。不过,这个危机正在从内部接近其解除。科学开始容纳它先前排除过的问题了。

在现象的层次上,描述耗散系统的方程中“对初始条件的敏感性”的发现开创了新的前景。由此看来,除了简单的吸引中心(如我们在本书第五章描述的那些)之外,还存在着一些所谓“混沌吸引中心”,它们隐含着系统的某种“随机行为”。偶然性与必然性之间的关系是本书的论题之一。利用“混沌动力学”,这个问题甚至变得更为关键。诸如睡眠时的脑电活动或者地质时间尺度上天气的表观随机变化等过程,现在似乎成为以某个混沌吸引中心为特征的方程的表达。这就证实了我们的主要断言之一:对我们以自身为尺度的世界的发现才刚刚开始,而且看来和宇观或微观尺度上对世界的探索同样地充满着令

人惊奇的事情。

专门讨论对不可逆性及其与经典动力学所描述的决定论的可逆性之间的关系的微观解释。

达尔文对立的思想:世界机器可能正在慢下来,不断损失着能量和组织性,但至少生物系统却正在加快起来,变得具有更多的、而不是更少的组织性。本书的重要意义并不只在于它利用原始的论据向牛顿模型挑战,而且在于它表明了虽然有许多局限性、但依然有效的牛顿体系的主张有可能被相容地放入一个现实世界的更大的画像中去。它断定,古老的“普适定律”并不普适,而仅适用于现实世界的局部区域。而且这些正好是科学最致力研究的区域。

当宇宙的某些部分可以像机器那样运转时,这些部分就是封闭的系统,而封闭系统至多只能组成物质宇宙的一个很小的部分。事实上,我们所感兴趣的绝大多数现象是开放的系统,它们和它们周围的环境交换着能量和物质(人们还会加上信息)。生物系统和社会系统肯定是开放系统,就是说,企图用机械论的方法去认识它们,是注定要失败的。现实世界的绝大部分不是有序的、稳定的和平衡的,而是充满变化、无序和过程的沸腾世界。根本不可能事先确定变化将在哪个方向上发生:系统究竟是分解到“混沌”状态呢,还是跃进到一个新的更加细分的“有序”或组织的高级阶段上去呢?这个高级阶段他们称作“耗散结构”

在牛顿及其追随者所构造的世界模型中,时间是一个后来添上去的概念。科学家把牛顿系统中的时间说成是“可逆的”。

第二定律随着系统能量被熵吸干,系统间的差别也就减少,第二定律指向一个逐渐均匀的未来。

达尔文宇宙随着其年龄的增长而组织得越来越“好”,随着时间的逝去,不断地向着更高水平发展。

时间的科学观点可以概括为矛盾之中的矛盾。

不可逆过程是有序的源泉因此本书的题目叫做“从混沌到有序”。与随机性和开放性相连的过程导致更高级的组织,比如耗散结构。

三种不同的“时间之矢”——一种基于自“大爆炸”时起的宇宙的不断膨胀,一种基于熵,还有一种基于生物进化和历史演变。

从经典科学的黄金时代到今天的科学上的这个概念的变迁。本书分为三部分第一部分讨论经典科学的胜利以及这个胜利所带来的文化上的后果。最初,科学受到了热情的恭维。随后,我们将叙述文化上的两极分化,它是经典科学的存在及其惊人的成功所带来的结果。这一成功是被当作成功(也许要限制其含义)来接受呢,还是一定要把科学方法本身当作偏见或错觉而加以拒绝呢?两种选择都导致同一结果——通常所说的“两种文化”即自然科学与人文科学之间的抵触。自然科学与人文科学之间分裂的起点:

特殊和唯一对重复和普适,具体对抽象,永恒的运动对静止,内部对外部,质对量,受文明制约的对无时间限制的原则,作为人的一种永恒状态的精神奋斗与自我改造对和平、有序、最终谐和以及人类一切合理希望得到满足的可能性(及合意性)——这些就是形成对比的一些方面。

书的前两部分讨论了两种互相矛盾的物理宇宙观:经典动力学的静止观点和与熵联在一起的进化观点。我们再也不能避免这场交锋了。这就是本书第三部分的主题:时间(和不可逆性一样)是一种幻影。

重新发现时间(.....)达尔文教导我们,人类是镶嵌在生物进化中的;爱因斯坦教导我们,我们被镶嵌在一个进化着的宇宙之中(著名的剩余黑体辐射,即引发高密度火球爆炸的光)普适性的完结海森堡的不确定性原理精确地确定坐标是可能的。但当我们这样做的那个瞬间,动量将得到一个任意值,或正或负。换句话说,客体的位置一下子将变得任意远。局域化的意义变得模糊了

从混沌到有序

《从混沌到有序》是比利时著名科学家、诺贝尔奖金获得者伊·普里戈金(IlyaPrigog-ine)教授和他的学生、同事伊·斯唐热(Isabelle Stengers)博士合写的一本关于当代自然科学哲学问题的著作。 在本书中,作者根据自然科学的最新成果,特别是耗散结构理论等非平衡系统自组织理论的新进展,讨论了自然界的可逆性和不可逆性、对称性和非对称性、决定性和随机性、简单性和复杂性、进化和退化、稳定和不稳定、有序和无序等一系列重要的范畴。 作者对热力学第二定律的内容、意义作了新的解释,论述了“时间之矢”的意义,提出应当重新发现时间。作者总结了三百年来近代自然科学发展的历史,把科学的演进放在一定的文化背景中加以考查,指出应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化传统与中国文化传统结合起来,在一个更高的基础上建立人与自然的新的联盟,形成一种新的科学观和自然观。 普里高津在书中对马克思、恩格斯关于自然科学和自然辩证法的观点作了比较客观、公允的介绍和评价。他在论述自然界的发展是一个历史过程的时候指出:“自然史的思想作为唯物主义的一个完整部分,是马克思所断言,并由恩格斯所详细论述过的。当代物理学的发展,不可逆性所起的建设性作用的发现,在自然科学中提出了一个早已由唯物主义者提出的问题。对他们来说,认识自然就意味着把自然界理解为能产生人类和人类社会的自然界。 1865年,轮到克劳修斯出来作出从工艺学到宇宙学的飞跃。起初,他只是重新表述了他先前得到的结论,但在这样作的时候他引进了一

个新的概念,即熵。他最初的目的是要在守恒的概念和可逆性的概念之间作出清楚的区分。力学变化中可逆性和守恒是吻合一致的,而物理化学的变化却不同,即使它们不可能是可逆的,却也能够是能量守恒的。这在例如摩擦的情形中是真的,这时运动被转换为热,又例如在傅里叶描述过的热传导的情形中。 关于热力学上的开放系统的不可逆进化理论适用于物理化学、生物学系统,甚至人类系统。 系统的概念与系统的思维在科学和文化等诸多领域中蔓延开来,普利高津提出的时间之矢的概念,建立了现代科学的时间观。讨论了时间可逆性思想在经典科学研究中的作用及其存在的问题,着重探讨了时间不可逆性的物理意义以及在时阃之矢概念的基础上确立的耗散结构理论。 热力学第二定律指出:自然界中的一切宏观自发过程都具有不可逆性,热量只能自发地从高温物体流向低温物体,物质总是自动地从高密度区域扩散到低密度区域,而不是相反。要出现相反的过程,必须靠外来的作用,即这些过程的正过程和逆过程是不等价的。正过程可以自发进行,逆过程不能自发进行,即有一种时间方向性,也就是“时间之矢”。普里高津说:“我们正在越来越多地觉察到这样的事实,即在所有层次上,从基本粒子到宇宙学,随机性和不可逆性起着越来越大的作用。对这种不可逆过程的研究,正是重新发现时间的关键。由于对时间观念做了重大修正,出现了以耗散结构为特征的有序性。自然界不再是僵死的,被动的,而可逆性与决定性只适用于有限情况。

系统自然观

辩证唯物主义自然观的发展 系统论概述 系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的学问,它研究各种系统的共同特征,用数学方法定量地描述其功能,寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型,是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。系统思想源远流长、但作为一门科学的系统论.人们公认是美籍奥地利人。理论生物学家L.V.贝塔朗菲创立的。他在1925年发表"抗体系统论",提出了系统论的思想。l937年提出了一般系统论原理.奠定了这门科学的理论基础。但是他的论文《关于一般系统论》,到1945年才公开发表,他的理论于1948年在美国再次讲授"一般系统论"时,才得到学术界的重视。确立这门科学学术地位的是1968年贝塔朗菲发表的专著:《一般系统理论一基础、发展和应用》.该书被公认为是这门学科的代表作。 系统一词,来源于古希腊语,是由部分组成整体的意思。中国古代所谓五材“杂以成百物”也有这样的意思。今天人们从各种角度上对系统下的定义不下几十种。一般系统论则试图给一个能描示各种系统共同特征的一般的系统定义.通常把系统定义为:由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念,表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。系统论认为.整体性、关联性、等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。系统论的核心思想是整体观念,贝塔朗菲强调,任何系统部是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的新质(整体大于部分发之和)。其基本思想方法.就是把所研究和处理的对象,当作一个系统,分析系统的结构和功能。研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动纳规律性,并优化

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答: ②划线语句中的“它”指代:答: ③“墓志铭”一词在句中的实际意思是 A.混沌世界中走俏的伎俩B.混沌世界中的卑鄙时尚 C.混沌世界永远终止的标志 D.混沌世界中唯一值得称道的 二、理解文中重要的句子 例3:找出下面这段文字中阐明作者观点的关键语句。并归纳这一段的段意。 我们的古人在诗歌创作上强调“炼字”,主张“意胜”,要做到“平字见奇,常字见险,陈字见新,朴字见色”。这就说明他们对艺术语言的重视,要求人们在这方面下刻苦的功夫。贾岛诗云:“两句三年得,一吟双泪流。”卢延让也说:“吟安一个字,拈断数茎须。”大概越是出色的作家,越不肯放松对自己的语言的铸炼。相传王安石写“春风又绿江南岸”,先用“到”字,再改“过”字,又换“入”字、“满”字;经过多次更易,最后才选定了“绿”字。刘公勇在词话里,极口称道“红杏枝头春意闹”,认为“一闹字卓绝千古”。据说这个“闹”字也经过多次改动,临末才确定下来。其实“绿”也罢,“闹”也罢好处就在于准确,鲜明,生动,带有动态地刻画了春天的蓬勃的生机。可见形象的突出,还必须依靠语言的渲染。福楼拜对他的学生莫泊桑说:“无论你所讲的是什么,真正能够表现它的句子只有一句,真正适用的动词和形容词也只有一个,就是那最准确的一句、最准确的一个动词和形容词。其他类似的却很多。而你必须把这唯一的句子、唯一的形容词找出来。”这说明的正是同样的道理。我看古今中外,在文学语言的运用上,都不能离开这一条:刻苦的追求和严格的选择。 ①关键句是:。 ②段意是:。 三、根据需要提取文章中相关信息例4:古往今来,青青翠竹吸引了无数诗人和画家,成为我国诗画的传统题材。早在《诗经》 中就有提到竹子的诗:为之题《画竹歌》:“举头忽看不似画,低耳静听疑有声。”写竹子的诗,名篇佳句颇多,如孟浩然的《夏日南亭怀辛大》:“乙”韩翊的《秋斋》:“丙”等,都生动地表现了竹子的声 “甲”到了唐代,竹诗画大为兴盛。萧悦工画竹,有雅趣,白居易曾音和动态。??王绂画竹名驰天下,邵二泉题他的《墨竹》诗说;

现代诗歌仿写讲义

现代诗歌仿写讲义

一、教学目标: 1、知识目标:了解诗歌写作的一般特点--运用意象表情达意;语言讲究韵律;适当运用艺术手法。 2、能力目标:能写作现代诗。 3、德育目标:提升艺术品位,丰富审美情趣。 二、教学重点:诗歌的意象。 三、教学难点:利用意象表情达意。 四、设备教具:多媒体教室,课件。 五、教法设计: 注重启发,调动学生思维;创设情景,激发学生兴趣(其中课件背景音乐贯穿整节课,音量根据需要调节);通过练习,使学生形成技能。 六、学法指导: 利用学生已有的诗歌知识、根据高中生对诗歌的浓厚兴趣,指导学生通过感受、思考、归纳,由感性认识上升到理性认识,由零星认识上升为系统把握,由知识上升为能力。 七、教学步骤: (一)导入: 1、请*同学配乐朗诵自己的诗作《我》(见附录1)。课件播放:背景音乐《蓝色的多瑙河》;展示图片百花盛开的春天、扬帆的小船、小鸟自由飞翔于森林、带露的蓓蕾…… 2、引导:这是*同学写于周记中的一首小诗,同学们听了以后是不是也想拿起笔来抒发自己激情呢?或许你会问:怎么样写诗?这节课就让我们一起来学习写诗。 3、课件播放:课题、诗歌写作的一般特点(见“知识目标”)。 (二)指导学生了解和掌握诗歌创作的特点: 1、运用意象表情达意 (1)讲话:我们学习诗歌时,已经对诗歌意象有所了解。意象就是思想感情与具体形象的结合。诗歌运用意象表情达意,才能避免平铺直叙,没有意象就没有诗歌。

(2)举例引导学生理解意象的表现作用。 ①课件播放:徐志摩《沙扬娜拉一首--赠日本女郎》(见附录2)引导归纳:一两个有代表性的细节使意象鲜明突出。 ②课件播放:舒婷《祖国啊,我亲爱的祖国》(见附录3)引导归纳:一组或一串意象表现丰富的感情。 (3)练习,启发学生掌握意象的特点及运用: ①如果要表现对亲人的思念之情、对故乡的热爱之情、落泊的寂寞的状态、因为某原因放弃写作等,可以选择怎样的意象来表达呢?请将题中左右内容用线连接起来。(学生口答然后明确)课件播放:用线将左边的思想感情与右边的意象连接起来: ②讨论然后分组抢答:表现大城市街道的喧嚣,可选用哪些意象?引导学生展开想象,如:红绿灯、嗽叭、车铃、霓虹灯、商店里狂吼的流行歌曲、斑马线上提心吊胆的人群…… ③练笔:选用一个意象表达某种思想感情或反映某种社会生活。教师巡视、指导。然后点评好中差作品三篇。 (4)小结:判断诗作有无诗意,关键看有无运用鲜明的意象来表达情意,这也是这所以称散文诗为“诗”的根本原因。同学们如果理解和掌握了这一点,写出来的东西就可以叫帮“诗”了。 2、语言讲究韵律,增强诗歌的音乐性:运用一些艺术手法,增强表达效果 (1)启发:要将诗写得更好,还需要掌握其它一些技巧--讲究点韵律(包括节奏和押韵)和特殊的艺术手法。 (2)引导学生注意诗歌韵律的一个方面:节奏。 ①播放课件:配乐朗诵徐志摩《沪杭车中》(见附录4)。引导学生欣赏:该诗一顿或两顿的居多,节奏显得急促,很好地表现乘车看到的景物快速多变的特点,表现诗人由此引起的对时光飞逝的感慨。归纳:诗歌节奏要符合感情节奏。 ②播放课件:艾青《大堰河--我的保姆》(节选)(见附录5)。思考:后两行为什么要分行?引导理解:合符上文第每行顿三次的停顿;还可提高抒情速度。归纳:节奏要符合内部停顿。 (3)引导学生注意诗歌的韵律的另一个方面:押韵。

热寂说的终极批判

关于热寂说的终极批判 郭茂森 物理学院光信息科学与技术6班 摘要:作者总结了几种关于热寂说的批判,并指明了其批判的不合理性。在成熟的宇宙学基础上一针见血的否定了热寂说。Clausius 把热力学第二定律推广到整个宇宙本身是正确的,但是宇宙并没有熵极大值,因为他没有考虑到宇宙粒子退耦。在此基础上,作者根据宇宙大爆炸理论敏锐的提出了具有开创性的观点——宇宙熵守恒。 关键词:热寂说熵宇宙 Clausius 在1850年总结了热力学第一定律和第二定律。其中热力学第一定律数学表示形式为ΔU=W+Q ,热力学第二定律数学表示形式为?=b a a b T Q d S -S 。Clausius 把热力学两大定律外推到宇宙,提出“宇宙总能量守恒,宇宙的熵趋于极大最终永久出于死寂状态”观点。在当时,前者被人们普遍接受,后者引起不少人质疑。此后,宇宙是否“热寂”始终困扰着人们,各种批判“热寂”的理论应运而生。但是,这些观点都没有触及到宇宙的根本,故说服力都不是很强。现回顾一下前人的观点。 1.麦克斯韦妖 Maxwell 假想了一种具有极高的智慧,可以追踪每个分子的行踪,并能辨别出它们各自的速度的妖(怪)称为麦克斯韦妖。该“类人妖”有特殊的能量控制机制以与熵增加相拮抗,从而热力学第二定律不再成立。 现简单描述如下: 绝热容器里面充满理想气体,并且达到 热平衡。中间有一隔板,分子无规则运动碰 撞隔板,小妖在隔板上精确控制隔板上的 “门”,使动能大的分子通过,而动能小的 分子留在另一侧,这样,其中的一侧就会比 另外一侧温度高,从而违背了热力学第二定 律。 其实,此过程并没有违背热力学第二定律,此妖在选择分子时必然要消耗一定的能量,所以如果把妖与气体看成一系统,在演化过程中,系统的熵还是增大的。 2.玻尔兹曼涨落说 Boltzmann 从微观角度对熵增加给予统计解释。按照这种解释,热平衡态总伴随着涨落现象,后者是不遵从热力学第二定律的。Boltzmann 认为,在宇宙的某些局部可以偶然的出现巨大的涨落,在那里熵没有增加,甚至在减少。由此,Boltzmann 将气体分子运动论的观点推广到宇宙中,认为整个宇宙可以看成类似在气体状态的分子集团,围绕着整个宇宙的平

王远东教授 用混沌学的观点看当前的肿瘤治疗

一、前言 目前肺癌的辅助和新辅助治疗、晚期肺癌一线方案、二线方案、甚至三线方案的选择,到分子靶向治疗,治疗手段和方法,似乎有了飞速的发展,但是治疗结果却给人总的感觉正像美国化疗之父Kennidy教授所说的,"肺癌治疗的进步像蜗牛一样缓慢"。尽管各类新的化疗药物还在不断研发和问世,但它们对肺癌的治疗已基本进入一个平顶期。分子靶向药物的出现以及根据各种癌症的不同基因表型而无意或有意设计的用药方案,却出现了很多值得我们重视的结果和现象,为此,以新的观点重新审视目前肿瘤治疗的方法,具有重要的意义。 二、混沌理论简介 混沌现象广泛存在于自然界。混沌学(Scientific Chaos)与相对论、量子力学一起被誉为二十世纪人类的三大发现。事实上,混沌学、相对论与量子力学是上世纪三次重大的科学革命,成为正确的宇宙观和自然哲学的里程碑。正如美国著名科学家詹姆斯.格莱克所说的那样:"混沌学排除了拉普拉斯决定论的可预测性的狂想"。 1892 年,法国数学家J. H. Poincare己经发现按照哈密顿方程进行时间演化的某些力学系统可能出现混沌运动。1963年麻省理工学院著名的气象学家洛伦兹(Lorenz)发现[1]:在一个特定的方程组中,小小差异就可引起相去甚远的最终结果,显示确定论的系统表现出随机行为。这一论点打破了拉普拉斯决定论的

经典理论,这种新现象也是以前的科学家所无法解释的。后来洛伦兹又提出了"蝴蝶效应" 的理论,即一种对初始条件的极其敏感性依赖性。洛伦兹的发现和研究,开启了现在混沌理论研究的大门。上世纪70 年代是混沌理论基础研究高速发展的年代。1971 年法国物理学家D. Ruell 和荷兰数学家F.Takens引入"奇怪吸引子"概念。1975年,中国学者李天岩和美国数学家J. Yorke在《America Mathematics》杂志上发表了"周期三意味着混沌"的著名文章[2],深刻揭示了从有序到混沌的演变过程,这也使"混沌"作为一个新的科?F嶂剬畕学学、电子学、信息科学、气象学、宇宙学、地质学、经济学、人脑科学,甚至在音乐、美术、体育等多个领域都得到了广泛的应用。 对于混沌严格的定义,目前科学上还没有确切的定义,但随着研究的深入,混沌的一系列特点和本质被揭示,对混沌完整的、具有实质性意义的确切定义将会产生。目前人们把混沌看成是一种无周期的有序。它包括如下特征:(1) 混沌具有内在的确定性,它虽然貌似噪声,但不同于噪声,系统是由完全确定的方程描述的,无需附加任何随机因数,但系统仍会表现出类似随机性的行为;(2) 混沌具有分形的性质;(3) 混沌具有标度不变性,是一种无周期的有序。在由分岔导致混沌的过程中,还遵从Feigenbaum常数系。(4) 混沌现象还具有对初始条件的敏感依赖性。只要初始条件稍有偏差或微小的扰动,则会使得系统的最终

论文----我对混沌的认识

我对混沌的认识 摘要:蝴蝶效应(Butterfly Effect )是指在一个动力系统中,初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。这是一种混沌现象。混沌一个看似荒谬的现象,却是存在的真实的普遍的现象,给科学发展注入新的活力。那混沌是什么? 关键词:混沌理论控制发展及应用 一、引言 湍流现象——无序中的有序在雷诺的管流实验中,湍流是指流体中质点的运动杂乱无章,其中含有大量的无规则的三维旋涡,流体质点的动量和能量高效率的相互混合,使其平均速度在剖面中心部分平坦而边缘陡峭,造成壁面剪应力增大,从而使管流阻力增大的流体的一种流动状态。湍流的特点之一是它的物理量无论对时间还是对空间都是随机涨落的。湍流的实验特点在于湍流中物理量是随机脉动的。然而湍流的实验发现:湍流并非是流体完全随机的无序运动,而是在紊乱中存在着相当有组织的有序运动。湍流也是混沌现象之一。混沌运动是1963 年由美国气象学家洛伦兹( E.Yorke)在研究区域小气候求解他所提出的模型方程首先发现的。因此,洛伦兹方程在混沌学历史上也有重要地位,特别是对它的分析在了解非线性方程如何出现混沌解方面很有意义。现代非线性理论中的混沌的概念是1975 年李天岩和约克(J.Yorke)在题为《周期 3 蕴涵着混沌》的论文中首先提出,即混沌是非线性系统中的一种特殊的运动状

态。但是,论文中关于混沌的概念与通常人们(特别是过去)对混沌(chaos)一词的理解完全不一样(在古代,无论是中国还是西方,混沌都表示宇宙形成之前的元气)。开始时(主要是20 世纪70 年代)为了把它与传统的表示无序概念加以区别,有时人们把这种具有专门含义的混沌称为“确定性混沌”(deterministic chaos)。现在科技界已普遍接受并习惯使用“混沌”一词的专门含义了,于是一般便去掉了“确定性”这一定语。人们已普遍认为“混沌”就是“确定性系统中出现的随机状态”(1986 年英国皇家学会举办的一次国际性专题学术会上与会者达成的共识)。 二、混沌理论 1、混沌概念 混沌是服从确定性规律但是具有随机性的运动。所谓服从确定性规律,是指系统的运动可以用确定的动力学方程表述,而不是像噪声那样不服从任何动力学方程。所谓运动的随机性,是指不能像经典力学中的机械运动那样由某时刻状态可以预言以后任何时刻的运动状态,混沌运动到是像其他随机运动或噪声那样,其运动状态是不可预言的,换言之,混沌运动在相空间中没有确定的轨道。洛伦茨把混沌运动这种在确定性系统中出现的随机性称为“貌似随机”。 2、混沌特点 ①混沌运动是确定性和随机性的对立统一,即它具有随机性,但是又不是真正的或完全的随机性。我们知道,通常我们所说的随机性不仅是非周期运动的,而且不服从确定的

从混沌到有序[资料]

从混沌到有序[资料] 伊?普里《从混沌到有序》是比利时著名科学家、诺贝尔奖金获得者戈金(IlyaPrigog,ine)教授和他的学生、同事伊?斯唐热(Isabelle Stengers)博士合写的一本关于当代自然科学哲学问题的著作。在本书中,作者根据自然科学的最新成果,特别是耗散结构理论等非平衡系统自组织理论的新进展,讨论了自然界的可逆性和不可逆性、对称性和非对称性、决定性和随机性、简单性和复杂性、进化和退化、稳定和不稳定、有序和无序等一系列重要的范畴。 作者对热力学第二定律的内容、意义作了新的解释,论述了“时间之矢”的意义,提出应当重新发现时间。作者总结了三百年来近代自然科学发展的历史,把科学的演进放在一定的文化背景中加以考查,指出应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化传统与中国文化传统结合起来,在一个更高的基础上建立人与自然的新的联盟,形成一种新的科学观和自然观。普里高津在书中对马克思、恩格斯关于自然科学和自然辩证法的观点作了比较客观、公允的介绍和评价。他在论述自然界的发展是一个历史过程的时候指出:“自然史的思想作为唯物主义的一个完整部分,是马克思所断言,并由恩格斯所详细论述过的。当代物理学的发展,不可逆性所起的建设性作用的发现,在自然科学中提出了一个早已由唯物主义者提出的问题。对他们来说,认识自然就意味着把自然界理解为能产生人类和人类社会的自然界。 1865年,轮到克劳修斯出来作出从工艺学到宇宙学的飞跃。起初, 他只是重新表述了他先前得到的结论,但在这样作的时候他引进了一 熵个新的概念,即。他最初的目的是要在守恒的概念和可逆性的概念之间作出清楚的区分。力学变化中可逆性和守恒是吻合一致的,而物理化学的变化却不同,

混沌电路

现代电路理论 混沌电路设计实验 姓名:高振新 学号:114104000455 指导老师:孙建红

用Multisim 仿真混沌电路 一.混沌实验目的 1.了解混沌现象和混沌电路 2.使用软件仿真电路,能使用示波器观察混沌电路现象,通过实验感性认识混沌现象 3.研究混沌电路敏感参数对混沌现象的影响 二.混沌电路的原理和设计 1.蔡氏电路 本实验采用蔡氏电路,蔡氏电路是美国贝克莱大学的蔡少棠教授设计的能产生混沌行为的最简单的自制电路,为混沌电路的典型例子,其结构简单,现象明晰,被广泛用于高校的实验教学中。 蔡氏电路原理图如图1所示,电路由1个线性电感L,2个线性电容C1,C2,1个线性电阻R0,一个非线性电阻R构成,为三阶自制动态电路,即分为LC振荡电路,RC分相电路电路和分线性元件三部分。电阻R0起调节C1,C2的相位差。非线性电阻R为分段线性电阻,福安特性i R=g(U R) 图1 蔡氏电路基本原理图

根据基尔霍夫定律,由图1可得电路状态方程: 由于R是非线性电阻,上述方程没有解析解。该电路在特定的参数条件下出现自己振荡动态过程,出现混沌现象。 三.混沌电路的构建与仿真 为了实现有源非线性负阻元件,可以使用以下电路采用两个运算放大器和六个配置电阻来实现,这主要是一个正反馈电路,能输出电流以维持振荡器不断震荡,而非线性负阻元件能使震荡周期产生分岔和混沌等一系列非线性现象 3.1实验电路的构建 1.运行Multisim,建立仿真文件,构建如下图所示的电路图,为了观察混沌电路的波形,在仿真平台上添加虚拟示波器,将示波器A,B两个输入通道与需要观测的电路节点相连,通道A观测电容C2两端的电压信号;通道B观测电容C1两端的电压信号。

什么是混沌

不学很糊涂, 学了更糊涂, 要想不糊涂, 动手找糊涂。 ——《混沌》糊涂诗 什么是混沌? 混沌,chaos,有学者把它和相对论,量子论一起并称为人类20世纪对科学的三大贡献。但是混沌科学和相对论,量子论截然不同:它不单属于现有的任何科学如力学,热力学,化学,量子论等等,却又包含几乎所有学科,如力学,热力学,化学,量子论,甚至包括生物学,经济学和社会学,混沌既属于宏观世界现象,又属于微观世界现象。 总之,混沌本身是一种事物的状态和经历的过程,人们认识混沌也是一个历经坎坷的艰难过程。至于到底什么是混沌?大家学习了“非线性混沌实验”之后给出自己的体会或答案。 混沌现象 当我们点燃一支烟,仔细地观察一缕缕青烟在无声无息中上升。突然,卷成一团团剧烈扰动的雾团,上下翻滚,最后向四处飘散。 当我们打开水龙头,晶莹的水流平稳而有序,汩汩而流。突然,水似乎像不听话的小孩,四处飞溅,变得毫无章法,此即著名的湍流。 上面的两个现象属于不同的领域。但是,共性有两个关键词:突然,这一现象的产生极为突然;乱七八糟,这一现象的最大特点就是乱七八糟。总之,它是突然

的从有序进入无序。 青烟,卷成雾团,上下翻滚 水流由平稳有序,到四处飞溅

混沌走进科学 庞加莱(Henri Poincaré)孤军独进 吹响混沌科学的第一声号角的是庞加莱。他是法国现代数学的带头人,集数学家和思想家于一身。庞加莱所做的贡献,前面的修饰词都是“开创”。特别值得指出,庞加莱本人高度近视,因而锻炼成一双看不见的“眼睛”,也即他对于复杂的拓扑结构有着超于常人的想像能力。庞加莱是在攻克三体问题的运动稳定性时,解释混沌现象的。他首次发现牛顿力学中存在内禀随机性。 至于庞加莱没有完成混沌的繁华大厦也在意料之中。100多年前,没有计算机只凭庞加莱的想像头脑看来是勉为其难。 洛伦兹(Lorentz)的蝴蝶效应 洛伦兹赶上了计算机初创的好时代,数学家和气象爱好者的双重身份使洛伦兹在1963年首次从数值计算中发现非线性的初值敏感性和最重要的洛伦兹奇异子。洛伦兹的论文《决定性非周期流》导出了混沌现象本质:问题模型是决定性的,而产生混沌的要害是非周期流。洛伦兹的苦恼在于如此原创的科研成果却在很长一段时间内得不到应有的承认和发展。于是在“广告王国”的美国,洛伦兹不得不制造一句耸人听闻的“科学”广告词。——1979年(这时离他的发现已整整18年。还未被人们广泛认同,可见科学创造思想的承认之难),12月29日在华盛顿的美国科学促进演讲,洛伦兹拟定了这样一个题目: “可预言性:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀会在得克萨斯州引起龙卷风吗?”现在,人们可以不知道洛伦兹,但是不会不知道蝴蝶效应的原版和各种翻版。一只美丽的蝴蝶使洛伦兹声名大振,这一点很值得我们深思。

混沌现象

《混沌现象》讲稿 (按讲授4学时准备) 引言 §1 混沌现象由倍周期分岔通往混沌的道路 一、混沌现象实例 二、由倍周期分岔通往混沌的道路 §2 混沌现象的特性、本质及应用 一、混沌现象的特性 二、混沌现象的本质 三、混沌现象的应用 主要参考文献

混沌现象 引言 混沌现象是一种普遍存在的复杂的运动形式。是确定论系统所表现的内在随机行为的总称,其根源在于系统内部的非线性交叉耦合作用,而不在于大量分子的无规则运动。 再者,作以下的界定也是必要的。即我们所讲的混沌现象是比较广义的,即不仅讨论混沌状态下的运动变化过程,也讨论由有序向混沌演化的特点。 对于以上论断及种种概念后面都要慢慢解释的。但为了方便学习,要先明确几点。 随机性是概率论的语言,大体就是偶然性、混乱、无规则的意思。 对线性和非线性得多说几句。线性和非线性的区分粗略地说就是看函数关系或方程的形式。如x y =就是线性的,2x y =就是非线性的。以下作个比喻来体会二者的区别。 设x 为人数,y 为完成的作业量数日。对x y =,设11=x 有11=y ,设22=x 有22=y ;若又设321=+=x x x ,则有321=+=y y y ,即整体等于部分之和。而对2x y =则不然。设11=x 有11=y ,设22=x 有42=y ;若又设321=+=x x x ,则9=y ,此时521=+≠y y y 。即整体大于部分之和。可以这样理解:人与人之间相互作用,相互影响的存在是必然的,三个以上的人之间就会出现所谓的非线性交叉耦合作用。 此外,对混沌的理解也和该词的原有语意“一片混乱”不同,从物理角度讲,混沌的内涵要丰富得多。 长期以来,人们对牛顿力学对运动的描述具有确定性这一点深信不疑。因为用牛顿定律解题,结果总是确定的。所以,人们认为只要初始条件确定,系统未来的运动状态也就完全确定了下来,初始条件的细微变化对运动不会产生本质的影响,而只能使运动状态产生微小的变化。也就是说,用牛顿力学描述的运动都是规则的,系统的行为都是确定的。 但事情远非如此简单。 早在100年前,法国著名数学家、物理学家庞加莱在研究三体(两颗行星、一颗卫星)问题时发现牛顿力学的确定论的确存在问题。卫星轨道是不确定的!毫无疑问,这是对牛顿力学确定论思想最初的质疑。其实庞加莱描述的就是所谓的混沌现象,庞加莱可谓混沌现象研究的先驱。 庞加莱的确太超前了。直到本世纪六十年代后,混沌现象才引起学术界的广泛注意,到七十年代才诞生了还不大成熟的“混沌学”。其后,“混沌学”得到了迅速发展,到了八十年代,更在世界上掀起了混沌现象研究的热潮。如今,混沌现象的研究已经深入到自然科学乃至社会科学的方方面面,其重要性日显突出。 为了使大家对混沌现象这一非线性物理学的核心内容有所认识,有所理解,我们本着讲叙要由浅入深,由现象到本质的宗旨准备作如下安排。首先比较系统地介绍一些混沌现象。在有了一些初步感觉和认识之后再着重讲述由倍周期分岔通往混沌的道路,进而集中展现混沌现象的特性和本质。最后还要认真地谈一谈混沌现象的应用。

混沌到有序

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/011925932.html, 混沌到有序 作者:陈光鹏付晓琴 来源:《天津教育·下》2019年第06期 【摘; 要】课堂应该有序,好的语文课堂更应该有序。当前环境描写作文课往往缺乏有序。付晓琴老师一节“环境描写——学会让景物说话”的环境描写给了我们启发。付老师引导学生,层层深入,参与环境描写升级写作活动,课堂思路明晰,环环相扣,让学生学得轻松有效。付晓琴老师的环境描写作文课让我们看到了作文教学不仅整体规划要有顺序性和系统性,而且每一节课本身也要关注教学内容与课堂活动的顺序性。 【关键词】环境描写;作文;有序 环境描写在文中往往起着交代背景、渲染氛围、推动情节发展等作用。环境描写的传统传承已久,从《诗经》的起兴到后来古诗的借景抒情等都有体现。《义务教育语文课程标准》要求中学生既要学会理解和欣赏文中的环境描写,又要学会在写作中运用环境描写的方法。所以,中学生学会环境描写极为重要。目前,中小学环境描写的写作教学方法比较多,如课内仿写迁移、听读说写环境描写、环境描写先赏后写、身临其境环境描写、多篇案例归纳环境描写等。诚然,这些环境描写教学可能也或多或少有一些效果,但课后总给观课者一种感觉,那就是這种环境描写作文课堂往往因为缺乏理性清晰的方法,导致课程内容设计笼统、混沌,失去有序性。 有幸的是,2019年3月8日下午,付晓琴老师的一堂环境描写公开课改变了我们常见的观感,给了我们耳目一新的感觉。本堂课付老师以“环境描写——学会让景物说话”为课程目标。首先,付老师一上课就展示课程学习目标:学习在作文中进行环境描写。付老师通过对环境描写下定义让学生理解环境描写是对人物所处的具体的社会风物和自然景物的描写,本课着意于自然环境描写。接着付老师让学生进行简单的通过想象一幅画面之后“连词成句”,学生在获得信心之后继续用本课相关的景物词语进行联想后“连词成句”练笔。学生通过自主连词成句后,教师又让学生尝试对已经创造好的景物描写加入知觉性词语和修辞手法进行改写,再后来,付老师引导学生在加入修辞与多角度的环境描写之后,再引导学生注意环境描写的统一性与顺序性,对先前写出的环境描写进行排序。最后,付老师通过让学生以“在雨中”为题目进行环境描写,要求学生在写作中注意“先选取恰当的景物,之后将所选景物连词成句,再通过对所选景物加入多角度描写和修辞,最后调整了环境描写。付老师要求调整环境描写要注意环境描写的顺序性与统一性。随后,学生们进行分组合作练习。课程结束前,学生们争先恐后地走上讲台朗读展示自己的环境描写作品。其中,孩子们朗读的“花草醒春香,飞燕送绿疆。俏枝萌生命,雪融催人忙”这样诗意的语句依然回荡耳畔。

《从混沌到有序》读后感

《从混沌到有序》读后感 《从混沌到有序》是一本关于当代自然科学哲学问题的著作。通过阅读这本书,我最主要的收获就是关于“系统”这一概念的理解和普里戈金坚韧的科研精神及严谨的科学态度。这本书主要分为三部分,第一部分讨论经典科学的胜利以及这个胜利所带来的文化上的后果。也就是我们通常所说的“两种文化”即自然科学与人文科学之间的抵触。第二部分讨论了两种互相矛盾的物理宇宙观:经典动力学的静止观点和与熵联在一起的进化观点。促进了普里戈金不懈研究,从而发表了耗散结构理论。本书第三部分的主题是时间(和不可逆性一样)是一种幻影我们要重新发现时间。 作者总结了三百年来近代自然科学发展的历史,把科学的演进放在一定的文化背景中加以考查,指出应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化传统与中国文化传统结合起来,在一个更高的基础上建立人与自然的新的联盟,形成一种新的科学观和自然观。 根据书中的介绍,系统秩序的出现不是偶然的,它总是和它所反抗的外在世界的变化息息相关。在系统产生的过程中,哪一个要素能够被优选出来成为统治者决定系统的性质取决于最初的生成状态,因为任意两个要素都是在竞争中存在的,在其中一个要素与周围众多要素的竞争中,个体的力量是微不足道的,只有在它顺应了众多要素的发展意志以后,它才有可能成为统治者并将自己的意志强加在每一个要素身上,从而出现系统的秩序。系统的存在与发展都是以顺应外

在世界的变化并和整个世界融为一体为先决条件的。外在世界是在规律变化中存在的,系统也是在不断顺应这种变化中存在,然而系统性质却随着中心要素的相对稳定而基本不变,这使得系统适应环境变化有一定极限,一旦超过这个极限,系统就会随着中心要素的改变而成为另一种性质的系统,或者由于中心要素的不稳定而进入混沌状态。 这跟我们现实生活中的团队合作很相似,在一个团队中,总会出现一个精神领袖,也就是“中心要素”。要想成为领袖就必须先融入团队集体,在融入的过程中要把一部分的个人利益屈从于集体利益,然后带领整个团队集体与别的团队竞争,获得共同的利益。从而让自己的价值得到很好的实现。 封闭没有发展,平衡也没有发展,这是耗散结构理论的基本结论。一个孤立封闭的系统,只会自发地发生熵增,自发地走向崩溃瓦解。发展是通过涨落达到有序,自组织的机制就是通过涨落的有序,这是耗散结构理论的又一个重要结论。涨落也被称作起伏,通常被看作是噪声、干扰。从系统的存在状态上看,涨落是对系统的稳定的平均的状态的偏离;从系统的演化过程来看,涨落是系统同一发展演化过程之中的差异,也表现出发展成果中的不平衡。涨落普遍存在,只要是由大量子系统或要素组成的宏观系统,其中就必定存在着一定的涨落。涨落可以是系统的创新之源,涨落也可以是系统发展的建设性因素。在一定的条件下,当一定的涨落得到系统整体的响应时,小的涨落就被放大成为引起系统整体进入新的有序态的巨涨落。

读《从混沌到有序》有感

读《从混沌到有序》第四章有感 在姜婉老师的指引下,我认真地拜读了《从混沌到有序》这本书,这本书是国际著名科学家、诺贝尔奖获得者普里戈金教授与斯唐热博士合写的一本关于当代自然科学哲学问题的重要著作。本书作者根据自然科学发展的最新成果,特别是耗散结构等非平衡系统自组织理论的新进展,讨论了自然界的可逆性和不可逆性、决定性和随机性、简单和复杂、进化和退化、有序和无序等一系列重要问题,对热力学第二定律作了新的解释,论述了“时间之矢”的意义,总结了近三百年来自然科学发展的历史,提出应把自然科学各个门类,自然科学和人文科学,中国和西方的文化传统结合起来,形成新的科学观和自然观。《从混沌到有序》第四章为能量与工业时代,主要讲述热力学与其发展过程,包括能量守恒定律,卡诺循环,热力学第一定律,第二定律,熵及其相关的理论,达尔文进化论等。不同于大学物理课程仅仅对理论的介绍,本章更注重热力学发展过程和相互的关系,给我们展现了极其生动活泼的科学发展过程及各理论之间的联系,使我们理工科的研究生了解科学的发展过程,对自然科学树立正确的观念,积极从事科学研究,这对我们研究生的学习和以后从事科研工作是特别有帮助的。 对于我们研究生,宏观与微观是任何物质的两个方面,要求我们进行科学研究必须从宏观和微观的统一性去把握;耗散结构理论对我们进行科学选材有重要启示作用;自然科学的发展规律和过程、自然科学的哲学精神对我们进行科学研究很有帮助。我们就从这四个方面进行论述。 宏观与微观的统一 宏观和微观是相对的概念,是根据研究对象来划分的,一般视为大的系统为宏观,小的系统为微观。沿着微观尺度,科学正向粒子的深层结构及生物技术、生命科学开拓;沿着宇观尺度,科学正向人类征服宇宙的方向开拓。 1847年,焦耳迈表述了热力学第一定律,揭示了各种能量间的转化关系。威廉·汤姆孙等人表述了热力学第二定律,揭示了热过程进行的方向和规律。玻耳兹曼的研究结果意味着,不可逆的热力学变化是一个趋向于概率增加的态的变化,而且吸引中心态是相应于最大概率的一个宏观态。以后,随着对热的本质的认识,由宏观进入了微观,将概论引入热力学,建立了统计热力学。 热力学总结出来的经验定律根本不考虑物质的微观结构,所以有高度的普遍性,适用于一切物质,所研究的系统是一个连续体,用连续函数来描写,而且只讨论宏观量之间的关系,不深入讨论现象的本质。同时热力学主要研究平衡态和可逆过程;对于非平衡态和不可逆过程只给出定性的和方向性的估价,而且不能解决涨落问题。统计物理学是从物质的微观结构出发,对微观量求统计平均值。这个统计平均值就是热力学的宏观物理量。所以,统计物理方法建立了物体的微观状态和宏观状态之间的关系,讨论了宏观量的本质,解释了涨落现象和从非平衡态到平衡态的不可逆过程。当粒子数很大时,涨落很小,热力学和统计物理学的结果是一致的。但当系统的尺寸很小,粒子数较少时,涨落现象显着,或在相变临界点附近,热力学理论将不适用。所以,统计物理学是理论更严格、更抽象,适用范围更广泛的学科。既不要怀疑热力学的可靠性,它已经历了200多年的科学检验,很多热力学参量是可以直接测量的;同时也不要迷信统计物理学的万能性,因为从微观统计计算宏观特性常常遇到很大的困难。因此﹐只有把微观和宏观,动力学规律与统计学规律﹑决定性和随机性﹑必然性和偶然性结合起来﹐才能正确描述系统的量变与质变﹑无序与有序相互更迭的发展过程。 宏观与微观是辨证统一的整体,两者既有联系,又有区别,相辅相成,相互补充,不可或缺。微观研究为宏观研究奠定基础,而宏观研究又可以带动和提升微观研究。宏观与微观是任何事物都具有的两方面,对于我们研究生来说,要把宏观与微观有机地结合起来,在宏

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