混沌理论对实验室研究的启示
2014-04-17梁祥炎
教育文化论坛 2014年4期
梁祥炎
(广西大学 公共管理学院,广西 南宁 530004)
实验室系统一般意义上由实验研究人员、实验研究对象、仪器设备、试剂、实验方法及内容等组成。实验研究是具有极其创造性的活动,实验室是一个动态发展的系统。实验室研究观的决定论自牛顿建立了经典力学体系以来就确立了不可动摇的地位。
传统实验室研究主要表现为封闭、简单的线性、可确定、可预测等,与当前的大科学动态发展的实验室研究实际不符。因为,实验室是一个混沌系统,应该说混沌理论已经对主要领域形成广泛的影响力,必然对会对传统实验室研究造成巨大冲击。本文基于混沌视角去思考实验室研究,力图从中寻求新的启示,从而促进实验室研究效率的提高。
一、混沌理论的实质与特征
混沌一词源于古希腊的“Xoas”,指的是事物出现前的虚广空间;而混沌的英文“chaos”则可以理解为杂乱无序的意思;后来罗马人将混沌理解为原始物质的无定形性的混乱,创造者用此造出宇宙的井然有序。关于混沌,确切的定义很难给出,迄今学术界对混沌尚没有一个统一的定义。洛伦兹则定义为“确定性周期系统内的非周期流”[1];哈肯指出“混沌是产生决定性方程不规则的运动”[2];赫柏林则将混沌认为是“无周期性的有序行为”[3];钱学森认为是“混沌是宏观无序、微观有序的现象”[4]。美国数学家约克和李天岩在上世纪七十年代发表论文“周期三意味着混沌”,首次给出了“混沌”的概念,并在数学上给与定义。……
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