第二讲 系统自然观PPT课件

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自然界物质形态的统一性
自然界万物在化学元素上具有统一性。 自然界物质形态在基本粒子上具有统一性。 自然界各种物质形态之间在相互联系、相互
转化方面具有统一性。 实物和场之间也是相互联系、相互转化的。
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从多样性和统一性引出的问题
为什么简单的、低层次的物质组合起来就可 以形成复杂的、高层次的物质？为什么低层 次物质仅仅是不同的排列组合或数量增减就 能产生诸如放射现象、不可逆现象以及自我 选择、自我繁衍和自由意志等低层次物质所 不具有的复杂而多样的属性呢？
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自然界的系统性
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系统观念的引进——系统的含义
所谓系统，是指由若干相互联系、相互作用的 要素组成的具有特定结构与特定功能的有机整 体。它包括以下几层涵义：
① 系统是由（至少两个）要素组成的，离开了要 素就谈不上系统，单个要素也不能构成系统；
② 要素与要素之间不是胡乱的堆积，而是存在着 相互依赖和相互作用的有机联系；
以物质的聚积状态为标准，通常把各种物质形态归 结为三态：固态、液态和气态。但这只是地球上人 们经常接触的物质形态。在认识宇宙的过程中，人 们接触更多的则是下面的物质形态：等离子态和超 固态。此外，有人主张物质的聚积状态除了上述五 种形态外还有第六态——真空场，第七态——反物 质，第八态——暗物质。
克
上
西
学
美
唯
尼
德莫克利特
物 主
义
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列宁的物质定义
“物质是标志客观实在 的哲学范畴，这种客观实 在是人通过感觉感知的， 它不依赖于我们的感觉而 存在，为我们的感觉所复 写、摄影、反映。”
——列宁
列宁像
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自然界物质的客观实在性
自然界物质的客观实在性表现在两个方面： 一是自然界的物质相对于人类意识的本原性； 二是自然界物质的永恒性。
③ 要素之间的有机联系使它们形成了特定的整体 结构并产生了适应环境的特定功能。
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系统是普遍存在的吗？
一个物质客体，如果它的组成部分之间没有相互作 用和相互联系，那么这个客体就缺少整体性，即整 体不具有原则上区别于其部分的新质，因而这个物 质客体也就不是系统，而只是一个堆积物。
但是，堆积物这种非系统方式只不过是系统方式的 极限情况。因为内部完全没有相互作用，整体等于 部分之和的纯粹堆积物实际上是不存在的。即使一 堆瓦砾也可以看做一个系统，因为这堆瓦砾具有大 量的压力关系、引力关系。因此，自然界的一切物 质客体都是系统，系统是自然界的普遍存在方式。
现代自然科学的研究成果证明：物质发展到 一定阶段后才产生了意识或精神，物质先于 意识并决定着意识。
辩证唯物主义认为，物质是某种既有的东西， 是某种既不能创造也不能消灭的东西。它在 空间上无边无际，在时间上无始无终。
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自然界物质形态的多样性
以空间尺度为标准，自然界的物质形态可分为宇观、 宏观和微观三个领域。宇观领域有亿万天体构成的 天体系统，宏观领域有生命物质和非生命物质，微 观领域则有350种左右的基本粒子。
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自然界系统的层次结构
生命系统的层次结构
生物大分子—细胞—组织—器官—系统—生物 个体—种群—生态系统—生物圈
非生命系统的层次结构
夸克—基本粒子（强子）—原子核—原子—分 子—地面上的宏观物体—行星（包括卫星）— 恒星—星系—星系团—总星系
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系统层次存在的物理依据——结合能
结合能是指物质粒子结合成一个系统时所放 出的能量，它反映了系统内要素之间结合的 紧密程度。一般来说，层次越深，尺度越小， 结合能越大，越不容易分离，因而该层次的 物质系统就越稳定。这就是为什么感冒发烧 的温度足以杀死我们体内的细菌却不能同时 分解体内的高分子的原因，也是为什么破坏 一个原子核只有在高能加速器中才能做到的 原因。
第二讲
辩证唯物主义自然观的新发展
——系统自然观
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本讲内容
自然界的物质性 自然界的系统性 自然界的层次性 自然界的演化过程 自然界的演化方式 自然界的演化方向 系统科学与系统自然观
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自然界的物质性
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物质概念的发展
关于物质的概念可以追溯到古代人们对自然界本原的理解。
近
阿 那
代 形 而
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系统层次结构的必然性——概率选择
问题：为什么系统的演化不是从最简单的元素直接聚
合为复杂的系统，而是以层次为中间过度形式层层推 进的呢？
西蒙的论证：假定甲乙二人都用1000个零件组装钟
表，每装100个零部件有一次受干扰的机会使组装工 作必须从头再来。甲分三层进行组装，每个部件由10 个零件组装而成，他必须完成111个分部组件。而乙 不分层，一气呵成，直接将1000个零件组装成钟表。 西蒙通过概率计算得到结果：乙完成一只钟表所需的 时间平均为甲的4000倍。西蒙由此得出结论：演化过 程中产生多层次的物质系统的概率，比产生无层次结 构的物质系统的概率大得多。于是，自然选择就决定 了现实世界是一个具有层次结构的物质系统环境的关系分：孤立系统、封闭系统、开放 系统。
从系统内发生的实际过程分：物理系统、化学系统、 生命系统。
从人对自然物的参与程度分：天然系统、人工系统、 复合系统。
从系统内各要素相互作用的特点分：线性系统、非线 性系统。
从人对自然物的认识程度分：黑系统、白系统、灰系 统。
自组织性：系统能够与外界环境自由地进行 物质、能量和信息的交换。
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自然界的层次性
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层次的概念及其特点
所谓层次，是指一方面系统由一定的要素组成， 这些要素是由更小一层的要素组成的子系统， 另一方面系统自身又是更大系统的组成要素。 层次性体现了物质系统的纵向联系。
层次结构具有两个特点：其一，低层系统对高 层系统具有构成性关系，高层次系统对低层次 系统具有包含关系；其二，同一层次的系统之 间存在相干关系。
从系统所处的状态分：处于平衡态的系统，处于近平 衡态的系统，远离平衡态的系统。
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自然界系统的基本特征
整体性：系统出现了它的组成部分所没有的 性质或者失去了组成部分所具有的性质。
相关性：系统的要素与要素之间、要素与整 体之间存在着相互联系和相互作用。
有序性：系统的要素与要素之间的相互联系 和相互作用遵循着某种规则。