耗散結(jié)構(gòu)理論由于在社會經(jīng)濟(jì)等大范圍領(lǐng)域中展現(xiàn)的廣闊前景，引起了人們的極大興趣，與協(xié)同論、突變論并稱為現(xiàn)代科學(xué)方法論的新三論。美國著名作家托夫勒認(rèn)為，這一理論“可能代表了下一次科學(xué)革命”�！短剿鲝�(fù)雜性》作者之一普利高津因提出這一理論而獲得1977年諾貝爾獎，《探索復(fù)雜性》的另一作者布魯塞爾學(xué)派主要成員尼科里斯教授，是歐洲著名的物理學(xué)家，對發(fā)展耗散結(jié)構(gòu)理論做出了杰出的貢獻(xiàn)。
書中全面地介紹了以耗散結(jié)構(gòu)理論為代表的進(jìn)化論物理學(xué)的最新成就，著力于打破自然科學(xué)各門類之間乃至自然科學(xué)與社會科學(xué)之間的壁壘，再次點(diǎn)燃科學(xué)革命之火。
《探索復(fù)雜性》內(nèi)容新穎、文筆優(yōu)美、深入淺出，適宜于物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)等專業(yè)的科學(xué)工作者、大專院校師生閱讀，也適宜于社會科學(xué)工作者和具有中等文化程度的讀者閱讀。
無論我們專心致志于哪種專業(yè)，都無法逃避這樣一種感受，即我們生活在一個(gè)大轉(zhuǎn)變的年代。我們必須尋求和探索新的資源，更好地了解我們的環(huán)境，并與大自然建立一種較少破壞性的共存關(guān)系。這些主要的目標(biāo)發(fā)生質(zhì)的改變所需要的時(shí)間與生物及地質(zhì)演化過程中浩瀚的時(shí)間跨度是不能相提并論的，它的數(shù)量級以十年計(jì)，正好干預(yù)著我們自己和下一代人的生活。
我們并不能預(yù)期這一轉(zhuǎn)變時(shí)期的后果，但十分清楚的是，在我們努力迎接認(rèn)識環(huán)境和改造環(huán)境的挑戰(zhàn)時(shí)，科學(xué)必將發(fā)揮日益重要的作用。一個(gè)嚴(yán)肅的事實(shí)是，在這緊要的關(guān)頭，科學(xué)本身也正經(jīng)歷著一個(gè)理論變革時(shí)期。
本世紀(jì)初物理學(xué)的兩大革命是量子力學(xué)和相對論。
出版者的話
中文版第二版序
中文版序言
序 轉(zhuǎn)變年代的科學(xué)／001
第一章 大自然的復(fù)雜性
1.1 什么是復(fù)雜性／003
1.2 物理一化學(xué)系統(tǒng)的自組織：復(fù)雜性誕生／005
1.3 熱對流，物理學(xué)中自組織現(xiàn)象的范例／006
1.4 化學(xué)中的自組織現(xiàn)象／012
1.5 物理一化學(xué)復(fù)雜性和算法復(fù)雜性／025
1.6 宏觀范圍內(nèi)復(fù)雜性能的進(jìn)一步例證／028
1.7 再談?wù)勆锵到y(tǒng)／032
1.8 行星和宇宙范圍的復(fù)雜性／038
1.9 力一關(guān)聯(lián)作用——小結(jié)／043
第二章 復(fù)雜性的詞匯
2.1 守恒系統(tǒng)／049
2.2 耗散系統(tǒng)／054
2.3 力學(xué)和熱力學(xué)平衡·非平衡約束／058
2.4 非線性和反饋／061
2.5 第二定律的多面觀／066
2.6 穩(wěn)定性／070
2.7 分支和對稱破缺／078
2.8 有序和關(guān)聯(lián)作用／082
第三章 動力系統(tǒng)和復(fù)雜性
3.1 相空間幾何／089
3.2 相空間的量度／093
3.3 可積守恒系統(tǒng)／098
3.4 簡單耗散系統(tǒng)中的分支現(xiàn)象：探索復(fù)雜性的原型／104
3.5 二維相空間中的耗散系統(tǒng)：極限環(huán)／109
3.6 約化為低維體系：序參量及標(biāo)準(zhǔn)型／114
3.7 重游相空間：拓?fù)淞餍图胺中危?21
3.8 不可積守恒系統(tǒng)：新的力學(xué)／128
3.9 一種不穩(wěn)定運(yùn)動模型：馬蹄鐵／134
3.1 0多維相空間中的耗散系統(tǒng)：混沌及奇怪吸引子／137
3.1 1空間分布體系——對稱破缺分支及形態(tài)發(fā)生／147
3.1 2不連續(xù)動力系統(tǒng)·單元自動調(diào)節(jié)機(jī)／153
3.1 3不對稱性，選擇與信息／157
第四章 隨機(jī)性和復(fù)雜性
4.1 漲落及概率描述／165
4.2 馬爾可夫過程·主方程／170
4.3 馬爾可夫過程和不可逆性·信息熵和物理熵／177
4.4 空間關(guān)聯(lián)和臨界性能／182
4.5 漲落隨時(shí)間變化的特性：動力學(xué)和自組織的時(shí)間標(biāo)尺／189
4.6 靈敏性與選擇／198
4.7 符號動態(tài)學(xué)和信息／203
4.8 非對稱的富信息結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生／207
4.9 再論算法復(fù)雜性／213
第五章 走向統(tǒng)一的復(fù)雜性表述
5.1 守恒動力系統(tǒng)的一般性質(zhì)／218
5.2 耗散動力系統(tǒng)的一般性質(zhì)／221
5.3 尋求統(tǒng)一／222
5.4 概率與動力學(xué)／224
5.5 面包師變換／225
5.6 時(shí)間對稱性破缺的流型／229
5.7 對稱破缺變換A／231
5.8 吉布斯系綜與玻爾茲曼系綜／235
5.9 動力理論／236
5.10 共振與光一物質(zhì)相互作用／239
5.11 結(jié)語／241
第六章 復(fù)雜性和知識的轉(zhuǎn)換
6.1 在遠(yuǎn)離平衡條件下的非線性動力學(xué)及復(fù)雜性的模型／246
6.2 材料科學(xué)／247
6.3 細(xì)胞動態(tài)特征中的臨界現(xiàn)象／252
6.4 氣候變遷的模型化及可變性／255
6.5 社會性昆蟲中的概率行為和適應(yīng)策略／261
6.6 人類系統(tǒng)中的自組織／268
附錄I 線性穩(wěn)定性分析
I.1 基本方程／277
I.2 線性化穩(wěn)定性“原理”／281
I.3 特征方程／282
I.4 例證／285
……
參考文獻(xiàn)
于對經(jīng)典力學(xué)的修正，但一當(dāng)宇宙常數(shù)c（光速）和h（普朗克常數(shù)）的作用被發(fā)現(xiàn)以后，就變?yōu)楸夭豢缮俚膶W(xué)科了。可是今天這兩者卻出乎預(yù)料地來了一個(gè)“時(shí)間”反轉(zhuǎn)：量子力學(xué)在其最有趣的部分討論起對非穩(wěn)定粒子的描述及它們的相互轉(zhuǎn)變，而開始作為一種幾何理論的相對論現(xiàn)在卻主要地與宇宙的熱歷史打交道了。
基本粒子和宇宙學(xué)相應(yīng)于最極端的狀態(tài)——它們是高能物理學(xué)的一部分。但是在我們所處的宏觀范圍內(nèi)情況也是這樣的，物理學(xué)正在經(jīng)歷根本性的轉(zhuǎn)變。甚至在前幾年，若是一位物理學(xué)家被問及什么是知道的，什么是不知道的，他會回答說，真正的問題僅存在于宇宙的前緣領(lǐng)域，發(fā)生在基本粒子層次和宇宙學(xué)層次上；而另一方面他會聲稱，與宏觀層次有關(guān)的基本定律已經(jīng)一清二楚了。今天，一個(gè)正在壯大的少數(shù)派開始懷疑這種樂觀的論調(diào)。就在我們的宏觀層次上，一些基本問題還遠(yuǎn)未得到解答。
過去三個(gè)世紀(jì)里追隨牛頓綜合法則的科學(xué)歷史，真像一樁富于戲劇性的故事。曾有過一些關(guān)頭，經(jīng)典科學(xué)似乎已近于功德圓滿，決定性和可逆性規(guī)律馳騁的疆域似乎已盡收眼底，但是每每這個(gè)時(shí)候總有一些事情出了差錯(cuò)。于是，方案又必須擴(kuò)大，待探索的疆域又變得寬廣無際了。
今天，只要我們放眼一望，就會發(fā)現(xiàn)演變、多樣化和不穩(wěn)定性。長久以來，我們就知道我們生活在一個(gè)復(fù)雜的世界上，我們可以在其中找到?jīng)Q定性的、也可以找到隨機(jī)性的現(xiàn)象；既可以發(fā)現(xiàn)可逆性的、也可以發(fā)現(xiàn)不可逆性的事物。我們觀察決定性的現(xiàn)象，例如無摩擦的單擺或月球繞地球的運(yùn)動軌道，就可以知道無摩擦單擺的運(yùn)動是可逆的，因?yàn)樵诿鑼戇\(yùn)動的方程中過去和將來起著完全相同的作用。但是，另外一些過程，如像擴(kuò)散或化學(xué)反應(yīng)卻不是可逆的。在這種情況下，存在著一個(gè)特定的時(shí)間方向：隨著時(shí)間的進(jìn)行，原來非均勻的體系將變成均勻一致的。此外，我們不能不感謝隨機(jī)過程的存在，因?yàn)樗刮覀儽苊饬艘环N荒謬的看法：認(rèn)為豐富多彩的自然現(xiàn)象是按照節(jié)目單像大本鐘那樣滴滴嗒嗒按部就班地排演出來的。
自本世紀(jì)開始以來，我們對四類現(xiàn)象，即可逆和不可逆的、決定性和隨機(jī)性的相對重要性的估價(jià)已發(fā)生了變化。
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