普裏高津的耗散結構論的不足(1 / 1)

普裏高津的耗散結構論的不足

普裏高津已經揭示了遠離熱力學平衡態的係統的不可逆進化動力學,處在這種“第三種狀態”(遠離而不是處於或接近平衡)的係統以這種明顯的方式運作:當漲落導致失穩時,它們並不到達平衡,而是可能重新組合它們的內部力以吸收、轉變和貯存更多的它們環境中所具有的自由能。結果,它們沒有衰亡,而可能又振作起來到達演化的更高區域和複雜狀態。

然而進一步考察後我們發現,熱力學事業盡管有顯赫的成就,但仍證明有重大缺陷。它的問題是,當遠離平衡態的係統的進化軌線分叉時,該係統將會發生什麼事要仰仗隨機性的選擇。普裏高津不能解釋緊隨分叉後係統對新動態形式的“選擇”,就如同斯塔普不能解釋當粒子與宇宙的其餘部分相互作用時粒子對決定論的狀態的“選擇”一樣。在普裏高津的非平衡宇宙中,與海森堡量子宇宙一樣,進化仍被純粹的隨機性所打斷。

普裏高津的不可逆進化把觀察到的所有領域,物理的、化學的、生物的、生態的、甚至人類的係統都聯係了起來,它為從物理學和化學向生物學和生態學,最終向人文科學的過渡提供了一張有吸引力的通行證,但是,這種理論能為理解作為自然界中漸進自我組織的結果的有序提供一把鑰匙嗎?換句話說,“通過漲落達到有序”是新物理學統一理論中所缺少的組織原理嗎?

在這一點上一直存在著嚴重的問題,由普裏高津的進化動力所驅動的係統趨向於分散和多樣化,而不是趨向於凝聚和統一。普裏高津自己也談到了“分叉屬性”是進化過程的基礎:即使兩個係統從相同的狀態出發,而且在它們的環境中具有相同的初始條件,它們也會在時間的過程中傾向於分叉,因為每個係統受到不同的外部影響和產生不同類型的內部漲落。事實是,在普裏高津所開創的非平衡熱力學中,進化係統的特定發展路線受機遇的支配,無論是係統過去的曆史,還是其環境的性質,都不能決定在諸多的漲落中哪一種將最終變成核心。成核過程隻能用各種隨機方程來描述,這些方程可以有許多可能的結果。不過這裏還存在困難,如果係統的過去和環境都不決定成核過程的結果,那麼在複雜係統中所出現的轉化了的結構就完全取決於對係統不穩定的眾多漲落所進行的隨機選擇。在某一特定係統中,進化展開的方式變得完全不可預見;而在許多係統中,進化展開的方式很可能是多種多樣的,我們的周圍因此就應當是由千差萬別的係統所構成的雜亂無章的一堆混亂,而不是宇宙學的宏觀結構和物理學、化學和生命科學的微觀結構所顯示的始終如一的有序。這與事實顯然是不符的。

普裏高津和他的學派指望偏離平衡是有序的最終源泉,並希望非平衡熱力學方程能解釋觀察到的進化過程,然而這些期望至今還未得到滿足。盡管熱力學理論描述了複雜開放係統在其環境中維持自身的方式和它們變化的方式的本質方麵,但沒有解釋在變化的可能結果中從統計學上看為什麼係統趨向於有序和複雜性。

在係統所產生的熵及其複雜性的增加之間至今未發現任何關聯棗係統所產生的熵的量不能作為衡量其進化發展的標準。雖然混沌係統比有序係統產生更多的熵,但熵的產生、增加或減少並不取決於係統的結構和複雜性的變化,看來,熱力學的熵不能充分說明係統進化的軌跡。“信息熵”這一補充術語不是來自非平衡熱力學,而是來自申農的信息論,它已被用來解釋結構的變化。但信息熵和物理熵之間的關係還是不清楚,把這兩者都包含在內的理論不再是一種熱力學理論,而是關於能量和信息加工係統的一種統一理論。