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翔宇沙龙

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《从混沌到有序》2

2006-09-18 22:42:19|  分类: 翔宇沙龙 |  标签: |举报 |字号 订阅

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作者为中译本写的序

  我们的书现在出版了中译本,我们非常高兴。这对我们来说有一种特殊的意义。近代科学的起点确实是在十七世纪,即伽利略、牛顿和莱布尼兹的时代,但这同时也是欧洲面对中国文明与之相争的时代,中国文明具有了不起的技术实践,中国文明对人类、社会与自然之间的关系有着深刻的理解。近代科学的奠基人之一莱布尼兹,也因其对中国的冥想而著称,他把中国想象为文化成就和知识成就的真正典范,这些成就的获得并没有借助于上帝,然而在欧洲的传统中十分流行对上帝的信任,把上帝比作造物主和立法者。
  因此,中国的思想对于那些想扩大西方科学的范围和意义的哲学家和科学家来说,始终是个启迪的源泉。我们特别感兴趣的有两个例子。当作为胚胎学家的李约瑟由于在西方科学的机械论理想(以服从普适定律的惯性物质的思想为中心)中无法找到适合于认识胚胎发育的概念而感到失望时,他先是转向唯物辩证法,然后也转向了中国思想。从那以后,李约瑟便倾其毕生精力去研究中国的科学和文明。他的著作是我们了解中国的独一无二的资料,并且是反映我们自己科学传统的文化特色与不足之处的宝贵资料。第二个例子是尼尔斯。玻尔,他对他的互补性概念和中国的阴阳概念间的接近深有体会,以致他把阴阳作为他的标记。这个接近也是有其深刻根源的。和胚胎学一样,量子力学也使我们直接面对“自然规律”的含义问题。
  在我们把这本书奉献给中国读者的时候,我们希望李约瑟和玻尔的传统都能永远继续下去。我们和他们一样相信,科学还处在它的初始时期,而且在历史上科学是被嵌入十七世纪的文化之中的,尽管这种嵌入富有成果,但是太受限制,以致对我们今天与自然的对话所引起的问题和疑问无法给出某种解释来。
  由于这个原因,我们在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,我们认为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。
  从本书写作的时候(1979)以来,无论在对耗散过程的现象描述上,还是在对这些过程的微观解释上,都有了一些重要的进展。
  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。
  本书的最后部分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。只要经典动力学模型仍然是以稳定轨道为特征的系统,这个问题就得不到解决,因为这时不可逆性仅能被定义为某种近似的产物,从而失去了任何客观意义。但是,稳定的动力学系统只是一些特例,而且最近对不稳定动力学的研究已经打开了认识不可逆性的通路。不稳定性与不可逆性之间的关系如今得到了阐明。不稳定系统的主要性质就是如第九章中所讨论的出现了种类繁多的较低级的时间对称性。这种多样性的存在,再加上假定初始状态是已知的且具有任意但有限的精度,就直接导出了包括不可逆性的方程。因此,当不稳定性和观测条件都被正确地考虑时,在描述的基本层次上不可逆性仍然是有意义的。这样,在现象层次上的时间之矢的现实性与物理学基本方程对它的否定这两者之间的古老矛盾正在消除,同时也消除了它的二元论的含义,即有时间性的主体与一个从内部看是无时间的客体世界之间的对立。
  亚历山大·柯伊莱(Alexandre Koyré)论述近代科学诞生的名著的书名叫《从封闭的世界到无限的宇宙》。他正确地把这个过渡和西方科学的发源联系在一起,实际上,这个过渡仍在继续着。经典科学主要关心稳定的周期性的行为,因此以基本上是封闭的空时为参照。只是到了现在,我们才开始能够描述一个向进化和发明开放的宇宙。近代科学诞生在十七世纪欧洲的文化和宗教的环境中。现在它正在达到一个行星的尺度。一个非常有希望的迹象是,科学现在能够把与其他文化传统相联系的观察能力集合起来,因此能够促使这世界的经历了不同进化路径的各部分相互尊重和理解。
  伊·普里戈金
  伊·斯唐热

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