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论作为复杂系统演化推力的涨落及其意义

所属分类:经济论文 阅读次 时间:2021-11-23 12:08

本文摘要:摘要:本文通过对复杂系统演化中对称破缺环节的细致考察,以对称疑难为契机,凸显了非对称的涨落之于系统演化的不可或缺的地位,探讨了涨落本身的层次性以及演化中的优劣问题等,从而对与演化相关的对称与非对称的关系进行了较全面的概括,弥补了过去人们对非对称意义

  摘要:本文通过对复杂系统演化中对称破缺环节的细致考察,以“对称疑难”为契机,凸显了非对称的涨落之于系统演化的不可或缺的地位,探讨了涨落本身的层次性以及演化中的优劣问题等,从而对与演化相关的对称与非对称的关系进行了较全面的概括,弥补了过去人们对非对称意义认识的不足,并使我们对系统演化的复杂性有了更加深刻的理解。

  关键词:非对称;涨落;层次性;优化

复杂系统

  引言:

  复杂系统的演化与“对称疑难”复杂系统演化的主要含义是指系统质的不断变化和丰富的过程,其基本形式就是人们所熟悉的树状分叉图,它被认为是世界从宇宙到生命发展的普遍模式之一:即根据自组织理论,描述系统状态的非线性方程存在多重解,表明由于系统内部存在的非线性相互作用,在相同的外界条件下,系统本身可以处于不同的状态,这些状态也叫做系统不同的演化分支,它为复杂系统的演化提供了多样化的可能性。

  然而,非线性所提供的分叉可能性,并不是演化机制的全部。很早就有人在突变论等的基础上对系统的临界分叉问题做过较深入的探讨,表明不同的演化分支由于各种性质和地位是对等的,亦即处于对称的状态中,到底哪个分支状态最终得以实现,是一个非常复杂的过程。

  如果它们之间的这种胶着的对称状态无法突破,系统的演化就会停滞不前,这就如同历史上著名的理性的布里丹的驴子一 样:当它站在两堆对称的草堆中间时,由于找不到行动的理由而最终被饿死了!所以复杂系统的演化,也必须要打破这一对称的僵局,这一问题,我们可称之为“对称疑难(symmetryarguments)”。可见,对称将导致静止或死亡。所以复杂系统临界分叉的核心问题除了人们所熟知的“初值敏感”这一内在机制之外,最重要的问题就是选择问题———它的提出,将涨落在系统演化当中的作用和地位突出了出来,这正是本文的核心议题。

  一、涨落与非对称的引入

  也许幸运的是,我们眼前现实的世界,大到宇宙、小到微观粒子的状态,还有我们身边的人、动物和那些无机系统等,一切的一切,事实上总能在对称两难中“成功地”实现一个又一个实实在在的选择过程。所以,无论这种选择看起来多么不可思议,它在我们的宇宙中却随时随地地发生着。对此,我们必须做出恰当的理论说明。早在莱布尼兹,就在形而上学的层次上思考和回答了这一问题。他设想中的上帝即人格化的自然,依据最小作用原理用最省力的方式创造了一个对称的世界,但如果没有“充足的理由”,上帝也无法在对称性之间进行区分并做出必要的先验选择。或者也可以这样追问,面对世界上实际发生的有关对称状态的区分和选择,我们必须回答:“上帝是如何行动的?”〔1〕

  然而,这一问题在莱布尼兹之后的哲学中实际上一直没有给出很好的解释,好在实际存在着的世界在经验上似乎是一目了然的。比如,上面谈到的简单的例子首先是布里丹的驴子。我们不难想象的实际情况是,驴子所处的境况中一定存在着诸多非对称性的因素:如草堆的大小略有差异或驴子的生理状态如左右眼视力存在差距等,所以驴子最终会转向某一边,那一定是左右两边的所有情况中有非对称的因素产生了影响。同理,在科学史上少年马赫曾研究过的磁针的偏转问题,如果磁针最终偏向了某个方向,也许人们马上就可以告诉他,磁针或导线本身的对称性是否严格成立等都是可以审查的因素,另外还有地球磁场的非对称性等也需要考虑,这些都是显而易见的。

  总之,无论是系统本身存在的某种对称性缺陷,还是系统所处环境中某些条件的不对称,这些非对称因素都会导致对称平衡的打破。当然在生活中人们更容易想象的还是倒立的圆锥甚至是数学摆等问题。上面几个典型例子都表明:“只有不对称性才能生出不对称性”〔2〕25。而我们可以把系统内外条件的这种不对称的微小变化和差异,称之为涨落。在自然科学中,热力学统计物理最早系统地研究了由大量分子、原子组成的系统的状态的涨落。我们知道,表征热力学系统宏观状态的那些参量如温度、压强等,反映着组成系统的众多微观粒子的统计平均效应,如温度就是分子运动平均动能大小的量度。

  由于我们不可能完全追踪和控制每一个微观粒子的运动过程,所以系统在任一时刻的实际的宏观物理量像温度等就不会精确地处于这些平均值上,而是或多或少地存在一些偏差,这些偏差就是涨落。涨落有两个突出特点:其一,涨落是偶然的、随机的、杂乱无章的;其二,涨落是指附加在某个参量平均值之上的微小变化,其数量级约为10-12。

  就算偶尔有一些大的涨落,也会立刻被耗散掉。总之,涨落的存在并不会对系统宏观量的实际测量产生影响,一般可以忽略不计。这种意义的涨落概念在自然科学的后续发展中得到了广泛的运用,现代科学所研究过的涨落,还有许多更复杂的情况,如各类自组织现象和微观量子现象涉及的涨落等,如今它已成为系统科学等理论中的一个重要的基本概念了。

  既然涨落具有不可预言的随机的特点,那么其本质就是非对称性的,而这种非对称的涨落对于解决上面提出的对称疑难问题具有决定性的意义,尤其是结合复杂系统理论所揭示的“初值敏感”特性以及以非线性为基础的“负反馈”机制等,为我们今天从世界观、方法论的角度探讨对称性及其破缺问题,提供了可理解的基础,它将进一步为由马克思所断言并由恩格斯所详细论述过的唯物主义的演化的自然史思想提供坚实的现代科学理论依据。当然有关涨落性质的复杂性的讨论还有很丰富的内容,下面本文择要讨论两个方面的问题。

  二、涨落的层次性及其意义

  上面,我们探讨了涨落在复杂系统演化的单次选择中的不可或缺的作用;但是接下来我们还必须追问,这个具体的涨落是如何形成的呢?即根据对世界的因果链状传递的理解模式,我们自然会问涨落的成因及其原因的原因。这种对原因的不断追索,将我们引向了早在人类从幼年时就怀有的一个梦想———古希腊哲学家提出的“终极原因”的概念。

  这种思想的极致,迫使我们从理解自然的一贯性上去追问宇宙在诞生最初时的非对称的产生原因及其机制,无疑,这一问题的本质就是有关“上帝第一推动”问题的思考的延续或者叫“现代翻版”———它肇始于人们有关终极原因的形而上学式的朦胧直觉,经过牛顿的“科学论证”,到今天我们对对称与非对称的关系的科学探索和哲学思辨,有关这一问题的探讨事实上已经接近世界的底蕴,我们曾经有过专门的研究。〔3〕

  因此它不是本文关注的焦点。我们现在关心的问题是,如果一次“上帝的推动”,把边界条件的非对称性赋予了世界,于是早期宇宙的涨落就能连续地传递到今天,甚至还会影响着今天新的涨落? 无论如何,让过去的涨落效应一直延续到今天,这看起来似乎太遥不可及,也太简单化了。而且,像众所周知的那样,在宇宙漫长的演化过程中,新的物质作用方式和运动形式经过了一个不断产生和发展的过程,形成了目前世界存在的层次性。

  例如,从自然界最基本的四种相互作用来看,其发挥作用的范围各有限制,如强、弱作用局限在原子核内,引力主要用于解释宇宙的大尺度空间中的现象,电磁力主要在宏观、微观范围起作用。而从运动形式来看,像人们通常所做的那样,将物质运动分为物理运动、化学运动、生物运动、社会运动等。客观存在的这种层次性意味着,对于不同运动形式的不同系统,其内部相互作用的方式和机制可能存在着巨大差异,最终将导致不同系统的对称性及其破缺表现出自己的独有特性。

  以前,我们曾详细讨论过熵和时间等的层次性问题;作为一种延伸,这里我们将讨论选择的层次性,即新的涨落形式、作用机制的出现是不可避免的,从而涨落本身的层次性也凸显出来,亦即涨落的传递链条发生了断裂和突变。这种断裂表现在两个方面,一是最初的涨落不可能直接影响到今天某个系统的对称破缺,如我们考虑人类社会的对称破缺问题时根本不需考虑宇宙大爆炸之初的涨落对它的影响,事实上,这种涨落现在早已消失得无影无踪了。

  二是涨落的层次性也意味着,同样是一个涨落,它对不同系统的作用可能是完全不同的,例如在众所周知的贝纳德花纹的例子中,触发花纹形成的微观分子水平的涨落,显然就不可能影响到人类社会发展中的对称破缺现象。或者说,作为高级运动形式的人类社会中系统演化的形式和机制有自身的特点———具体的论证,将在本文的第四部分详细讨论。

  总之,这种人类或退一步讲是具有意识活动的动物才具有的高级运动形式的涨落,与微观粒子层次的涨落没有直接的关系。正因为如此,当人们现在再来讨论布里丹驴子的问题时,大多不是像我们那样去追溯非对称的起源,而是去探讨理性与自由意志的关系问题了。〔4〕

  这意味着,如果我们仅考虑当今一些局域现实系统的对称破缺问题,我们就不需要去追溯到宇宙的源头,或者说像当代概率理论所做的那样,从很大的程度上,我们可以在承认非对称的客观性的基础上来讨论我们所关心的问题。这样做的合理性可以从近代科学与古希腊自然哲学之间关系的比照中得出:近代科学的成功,很大程度上是因为后来的人们学会了简化和截取因果关系片断的方法即力学的隔离方法,从而避免了古希腊人对问题穷根究底式的探寻———古希腊人在无力把握自然细节的情况下,总是将问题引入对“终极原因”的追问,结果只能是无功而返。

  所以,当我们在讨论具体的对称破缺问题的时候,也应像近代科学那样,有能力将对象从复杂的背景当中抽取出来,而只考虑直接相关的涨落,也许这样也使我们更容易看清楚涨落在复杂系统演化当中的作用。其实即使真的能追溯到涨落的源头,那可能也没有多少意义了。综上所述,涨落一直不断地产生并发展着一些新的形式,从而推动着自大爆炸以来的宇宙从超对称状态逐步破缺并演化出如今这样一个丰富多彩的世界,这恰恰体现了非对称的复杂性。

  不过,我们眼前正在发生的这个世界,通常是与日常经验相一致的那些“最廉价”和最有可能的涨落紧密联系在一起的。从涨落及其作用的这种层次性来看,那种试图在人类社会英雄人物的灵机一动与微观粒子的涨落之间找到联系的做法注定是要失败的———目前的科学与哲学早已表明,彻底、纯粹的还原论方法是根本行不通的!这样,当我们对对称破缺的原因进行探究时,就可以把自己限制在某个有限范围内,即我们只需要追溯引起一个系统对称破缺的具体涨落,而把这一层次之外的东西当作客观存在就可以了,因此我们更为关注的是正在“创造着”当下世界的最寻常的涨落及其意义。

  与涨落的层次性相关的另外一个问题是,如果涨落以及与它相关的对称破缺是有层次之分的,那么对于不同层次的对称破缺现象,我们能够做出统一的理解和说明吗?要知道,寻找究竟是什么东西把世界统一为整体,并由此得出一种统一的宇宙观,是推动认识前进的根本动力之一,有人将其称为“通向上帝之路”。所以,在强调非对称的层次性的同时,对不同的对称破缺现象作出统一而深入的说明,也是我们无法回避的一项任务。有关对涨落的“共同模式”问题的探讨,显然,这种努力是人们所熟悉的,它不仅限于自然科学,也见于哲学方面,我们以后将另文讨论。下面本文转入在涨落背景下如何看待系统演化的另外一个非常重要的话题即演化中的“优化”问题的探讨。

  三、演化中的“优化”问题

  在有关复杂系统演化的理解中,类比于生物进化论中的观念,人们在潜意识里就暗含了“优胜劣汰”的思想。所以在系统演化的研究过程中,从理论和实践两个方面,人们都提出了所谓的“优化问题”,尤其是在人造系统中,人们总是千方百计地在追求某种功效的最优化。其实,关于世界存在与演化的优化观念古已有之。在古代西方人看来,我们所处的世界,既复杂又和谐有序,就像是被有目的的高智能设计出来的。从柏拉图、亚里士多德,到西塞罗(M.T.Cicero,BC106—43)、阿奎那(ThomasAquinas,约1225—1274),整个宇宙都被想象成上帝最优化设计的产物。

  17世纪后,随着自然科学的产生和发展,世界的最优化问题中的神学色彩逐渐淡去,如前面已经提及,莱布尼兹等从“最小作用”的角度出发,力求从逻辑上论证我们的世界是众多可能世界中最好的一个。虽然他依旧使用了“上帝设计”的说法,即认为上帝是依据最小作用原理创造了我们这个简单和对称的世界,但对于莱布尼兹,上帝只是对自然人格化的隐喻,其实质是强调自然界的简单、节约、经济的本性。这一思想后来经过莫培督、欧拉、哈密顿等人的工作,从猜测变成了一条普遍的科学原理。

  总之,对最小作用原理在无机界系统选择过程中的作用机制的详细分析已有很多,但有机界的情况就复杂多了。虽然生物的体形构造和生理功能依然在最基础的层面上由最小作用原理所支配,如绝大多数的植物根、干、枝、茎都是近似的圆柱体,而其果实则呈近似的球形;动物的血管也是如此,等等。造成这些司空见惯的现象的原因是什么呢?这都是因为在周长一定时圆的面积最大,即根、干、枝、茎、血管等的横截面积会尽可能大,亦即当它们的形状都呈圆柱时可以最大限度地实现其输导功能和支持功能等,实现了形体结构和生物功能的最优化。

  同理,果实多是承担贮存营养物质,繁殖后代的功能,而当表面积一定时,球体的容积最大,贮存的营养物质最多,所以植物的果实也就向着球体的方向进化;还有我们身体中的红血球形状,即在体积和面积一定的条件下,细胞变形时所需的能量最小。

  可见,生物体的许多最基础结构和功能的形成,都离不开最小作用原理的支配:有人就蔓生植物沿直立支杆向上攀爬的路径进行了详细的数学分析,证明这种螺旋线恰恰是所有可能路线中的最短线〔5〕;氨基酸的左右旋的成因等,也是这方面最典型的例子。不过,对于生物界的优化问题,实际上选择的方式和机制是异常丰富多彩的;尽管如此,人们依然从令人眼花缭乱的择优表象中逐渐发现了其中的许多共同规律或问题,其中最著名的有19世纪下半叶建立起来的达尔文的进化论,它揭示出了其中的部分奥秘,或者更准确地说是进一步突出了生物进化中的优化问题———生物发展是一个优胜劣汰的过程。

  特别地,生物的演化发展出了自身独特的新的层次性规律:如植物的生长发育中,花朵进化出鲜艳的颜色、芳香的气味以吸引动物为其传递花粉;还有“藤缠树”现象特别是热带雨林复杂的生态系统的共生性等,体现出这一新的物质运动形式在实现其最优化目的时,具备了更加多样和复杂的途径与方法。

  对于动物来说,择优的复杂性就更无需多言了,像(两)性的产生,一方面通过基因及其显性与隐性不同作用的重组,可以防止遗传密码的错误表达发生等;另一方面,“杂交”———个体基因之间的交叉或交换,事实上也加速了物种的变异、增强了进化的能力,便于实现后代的多样化发展的可能,甚至是新物种的爆发,从而为生物体更好地适应变化无常的外部环境,做好更加充足的准备———多样化是群体在应对未来环境的不确定性时的最优化战略〔6〕,比如新生机体的独特性,虽然大多属于“中性突变”,但其中也增加了“抗病”的可能性。另外就是各种动物中大多数雌性选择雄性的方式,更是千姿百态,构成了动物实现最优化的特有的选择方式。

  正因为如此,人们才对动物界的自然选择方式“物竞天择,适者生存”留下了如此深刻的印象。对于生物而言,其实更复杂的问题还有生态问题,植物与动物之间如花与蜜蜂、动物与动物之间如犀牛与犀牛鸟的互利互惠关系,体现了生态作为一个整体系统所具有的和谐的一面。但是,所有的“生物”都需要新陈代谢,即都需要“吃饭”,这必然意味着由于环境中资源的有限性而带来的残酷和血腥———每一食物链上相关的处于竞争中的两(多)方,每时每刻都在上演着“吃”与“被吃”的生存大战———不过,恰恰是在这种相互作用的反制过程中,它们分别进化出了适合、独属自己的精巧绝伦的器官及其功能与生存策略等。

  总之,每一个紧密相连的生态链,就如同是一个巨大的有机体,复杂而精致,没有一丝疏漏———庞大复杂的食物链,环环相扣,作为其中一环的任何一个成员,都是不可或缺的,万物休戚与共,才能呈现出一幅生机勃勃的景象。总之,一切现有生物的形态、习性等都是和环境条件相适应的最优状态,一切被淘汰的生物物种都是失去最优状态的结果。在有机界中每时每刻进行着的生存斗争即“自然选择”过程,不仅展示了自己区别于无机界的实现最优化的独特方式,而且更细致的研究早已表明,动植物之间的互利互惠、优胜劣汰以及生态的和谐等,从宏观角度上看,这是“任何一点能量都不会被浪费”的另一种表现,是最小作用原理、最优经济原则即最优原理的最生动的体现。

  不过,在探讨了生物界的演化必然遵循的“优化”轨迹之后,我们也应该强调,这些“优化”其实都是相对的、有条件的,而且各种偶然性的涨落在其中也会起到不可替代的作用。一方面,达尔文在考察北大西洋东部的马德拉群岛时所发现的众多残翅的昆虫就是环境择“优”作用的最突出的例子;另一方面我们都知道鹰的眼睛和老鼠的眼睛都是自然界长期“优化”的结果,但这种结果如果放在错位的环境里,即假如老鹰在长空中只有“鼠目寸光”,那它是无法存活下去的;反之,假如老鼠具有了鹰一般敏锐的眼睛,那它在地穴之中恐怕也是没有什么用武之地的,这充分表明了优化的条件具有相对性。

  另外,美国著名的进化生物学家古尔德(StephenJayGould)在质疑进化论的过程中也提出了一个显而易见的问题:假如进化的历史可以像一盘磁带那样倒回起点重新播放,那么地球上会不会出现跟原来完全一样的生物进化过程呢?显然,这样的可能性几乎为零———不管我们把“进化的磁带”重新播放多少次,即虽然进化晚期相对复杂的生物一定会出现,或者说生命朝向“进步”的发展是必然的,但是人类是否会在40亿年之后重新出现?这一结果是完全无法预测的。因为没有证据表明,在生物进化的过程中存在一种确定的朝向进步即优化方向的推动力。〔7〕总之,生物器官及其功能的优劣问题是非常复杂的,我们除了要理解“优化”或“进化”的普遍性或一般规律之外,也要注意到它的特殊性、多样性、层次性和偶然性特征。

  四、人类社会中的最优化与决策特征

  人类作为自然界长期演化的最高级产物,其选择“最优化”的过程和形式都具有一些新的特点。

  1.主观能动性的发挥问题

  人类行为区别于其他事物包括其他动物的最突出的特点,是其“高级的”意识行为,这一特性是以人类大脑的高级功能为基础的。所谓高级,我们这里不用详细探讨,有关人类意识本身的物质基础、神经网络结构及意向性特征等方面的研究目前也正是学术界关注的前沿热点问题之一。〔8〕

  实际上,有关人类意识的研究,是哲学长期关注的主要问题之一,除了确定性的“理性”特征之外,意识所具有的自主能动性、主观性等,都具有很大程度的不确定性———我们这里可以把它称为意识的涨落现象,无论是对于个体也好,还是群体也好,概莫能外。所以,人类及其社会对最优化的追求就可以分成两个方面来讨论。首先,人类的选择行为是一种自觉的理性的追求。

  经过千百万年的曲折发展,人类文明在今天获得了高度发展,我们现在拥有了较为可靠的逻辑推理能力和以可重复性的实验为标志的经验基础,进而我们还构建了庞大的有关世界的认识理论体系,诸如各门类的科学技术、人文社会科学包括系统科学、运筹学、决策学等等,使我们能够在追求自身目标的最优化过程中,相比于其他动物,具有更大的自主性、深刻性、前瞻性等。所有这些,已经成为当代社会的常识性观点,本文在此不拟详述。其次,人类的选择行为也具有明显的非理性特征。关于理性本身的限度问题,也是一个由来已久的问题,比如在科学哲学中有关理性与非理性之争的研究已经告诉我们,理性与非理性的两种观点其实处于一种竞争的态势中,既各不相让,又旗鼓相当。

  〔9〕非理性的不可消除性除了在理论探讨方面的表现之外,在人类社会的历史进程中实际上充满了许多“非优”的选择事例,人类社会中许多事件的发生,在很多情况下将取决于当事人主观意识的涨落,下面我们以钟表表盘转动方向为例对此作一个简单说明。现在的钟表都是顺时针方向设计的,但在1443年,意大利的保罗·乌切洛(PaoloUccello,1397—1475)曾制造过一个24小时逆时针方向运行的“怪钟”。但它并没有得到应用推广,为什么呢?本来,表盘的设计可有现被称为“顺时针”和“逆时针”的两个方向,它们本没有什么本质性差别,即是对称的。

  在15世纪,钟的设计尚未定型的时候,像乌切洛那样,设计并运用逆时针型的表盘也应该是可行的。只是由于个别匠人对现被称为顺时针方向运行的表盘具有某种主观偏爱,以该方向设计的表盘得以流行起来,同时,这也使越来越多的人更习惯于认读这种类型的表盘,因此它的应用就愈来愈多,以致形成现在的惯例:人们只用该方向运行的表盘而几乎无人用相反方向运行的,于是也出现了对称性破缺。如果用我们早已熟悉的自组织理论来分析这一过程,易见,其一,表盘的设计本来可以是顺逆对称的,但是由于人的主观偏爱即意识的涨落,导致了最初设计上的微小差异。其二,社会系统中存在一个非线性的正反馈机制,使微小涨落不断被加速放大,最终使系统原有的状态失稳并建立起一种新的稳定状态,从而完成了这一对称破缺的过程,但就结果本身而言,我们并不能够得出孰优孰劣的结论来。

  人类社会中类似的例子还有很多,比如计算机键盘的使用。现在计算机键盘的设计,实际上源于最早的英文打字机的字母排列样式,充其量体现了旧的机械敲击方式与手指之间的优化关系,而非符合当今人们才终于明确的“人体工程学”的要求,即它只是过去习惯的所谓“经济学锁定”;还有爱迪生发明电灯以后在推广过程中所遇到的阻力,主要来自于煤气公司的利益、落后体制的保护与人们旧有观念的接受程度等;以及如当下社会流行的某种时尚,像一种新的文学风格或文化思潮等,常常表现为由于一个社会条件的小小的意外涨落,导致了整个群体的行为突然倾向于一种新的观念。可以想象,由于社会的复杂性,这一过程及其机制是极其繁复的。

  著名学者哈肯从协同学的角度曾较详细地分析过社会群体行为的特征,他指出,大众传媒和舆论对个人意见的形成和政府决策行为有着非同寻常的影响力,从而使心理、社会意识的作用及其作用方式更加凸显出来。上面的众多事例已充分表明,人的意识与社会心理方面的涨落是导致钟表设计与应用等等系统中的对称破缺现象产生的重要原因,同时也更充分地显示了所谓“优化”的意义了。

  2.人类择优活动的复杂形式

  人类社会演化择优过程的另一个显著特点是,通过长期的发展,人类具有了极其复杂的社会形态,用系统科学的术语表述就是,人类社会作为一个大系统,其内部包含着丰富多彩的结构,比如包含了政治、经济、教育和军事等等不同层次的子系统。社会的这种复杂性,同时也意味着人类在追求“最优”的结果时,将面临着非常复杂的困局。

  首先,从系统科学的角度看,任何系统作为一个整体,在自己的演化过程中,都有自己的发展目标,有人据此还概括出了一般化的系统发展的“最优化原理”,其含义比较复杂:通常指系统演化的进步方面,即一定条件下对于系统的组织、结构和功能的改进,从而实现耗散最小而效率最高、效益最大的过程。〔10〕但是,除不同的子系统都会有自己相对独立的最优化指标外,更为重要的是这些子系统为了实现各自的目标,其间实际上在资源、资金等的分配上存在着分裂和竞争的关系。

  其次,无论是对于个体还是群体,人类在事实与价值的认知和统一方面一直存在着巨大的差异,这一点在所谓的“地方性知识”的方面表现得尤为显著;如果再考虑到国家与民族问题,还有性别问题等等,可以想象,在不同主体由于对世界认知水平的差异和自身需求与利益发生冲突的情况下,我们的选择将变得何等复杂和艰难。总之,一个纯粹理性的“上帝的视角”是不存在的。因而上面讨论过的意识的涨落的作用就会更加频繁地被放大,即人类社会的最优化问题因为意识的涨落作用被放大到了极致而变得更加复杂就成了不言而喻的事情;当我们不知道什么是“最优”或者无法达到“最优”时,也许退而求其次———两害相权取其轻,可以被当做是一种无奈的也是理性的选择。

  至此,我们从系统演化过程中的对称与非对称关系即“对称疑难”入手,细致分析了对称性与非对称性在单个的对称破缺行为中的作用,特别是强调了过去常常被人们忽视了的随机的非对称涨落在系统演化中扮演的不可或缺的角色和意义:普遍存在于复杂系统演化中的以“初值敏感”为特征的行为方式,使大自然似乎拥有了一个神奇的杠杆〔11〕———类比于阿基米德的名言:给我一个支点,我就能撬动地球。

  而恰恰是借助于“初值敏感”这一超级杠杆,涨落在系统演化中不可替代的作用和地位才凸显出来———它不再像过去那样仅仅是一个消极的破坏者,而是作为演化的动力,不仅可以打破系统演化过程中的对称僵局,而且以其特有的随机特征,使我们从中认识到,这个世界并不是“上帝”创造或选择的最优的世界,它只是一系列对称的可能世界中最幸运的一个,因为只有它在涨落这一推动力的作用下变成了现实,所以在本质上是“被冻结的偶然事件”,而其他的可能性“与此同时”则会化作历史中的烟尘。当然,如果同时考虑到系统演化在绝大多数情况下所具有的不可逆性,就必须承认我们这个在宇宙的某一特定时空区间内呈现的世界的独特性。

  这样,明确了这一原理的普遍意义,涨落本身就成为一种不断创造的源泉和工具,即没有非对称的涨落,世界将是停滞不前的和死气沉沉的;正是作为系统演化的活水之源的涨落,把世界带到今天这种丰富多彩和生机勃勃的局面中来。这也意味着,我们终于可以这样说,系统的演化是对称与非对称的统一,是必然性与随机性的统一,它们就如同硬币的两个面,永远相生相伴。明确这一点,对于我们从细节上更加深刻地理解世界的存在与演化,有着积极而深刻的理论意义。

  参考文献

  〔1〕VanFraassenBC.LawsandSymmetry[M].OxfordUniversityPress,1989:241-242.

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  〔3〕董春雨.对称疑难———“第一推动问题”的当代翻版[M].北京:中国社会科学出版社,2016:213-216.

  〔4〕李伯聪.布里丹的驴子和萨马拉问题———以范例讨论关于理性、自由意志和预期的几个问题[J].自然辩证法通讯,2003(6):26-31.

  〔5〕许良.最小作用量原理与物理学的发展[M].成都:四川教育出版社,2001:19-22.

  〔6〕董春雨,许斌.冗余与复杂系统的演化[J].自然辩证法研究,2006(11):99-102.

  作者:董春雨,熊华俊

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