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SYNERGETIME
修同学导炝
H.哈肯著
张纪岳
郭治安
江仁寿校
西北大学科研处
1981
协同学导论
H,哈背著
张纪岳
郭治安
江仁寿校
西北大学科研处
1981
H, Haken
Synergetics-an Introduct
Springer-verlag Berlin Heidelberg New York, 1977
内容简介
本书比较系统地介绍了开放系统非平衡有序结构形成的条件、特性及其基本原理。全书共分十ニ
章:前七章深人浅出地介绍了有关的数学和物理基础知识从第八章开始,以物理学、流体动力学、化
学、生物学、生态学和社会学等学科作为具体对象,应用前面的基础理论作非平衡有序结构的阑述。
本书可作为大专院校物理系、化学系和生物系等专业学生的参考书,可供大专院校有关专业教师、
研究生参考,亦可供其它有关专业的科技工作者、工程师参考。
本书由西北大学张纪岳和大達铁道学院郭治安明译,由西北大学江仁寿校阅。
协同学导论
〔西德〕H,哈肯著
张纪岳
译
郭治安
江仁寿校
西北大学科研处
1981
中译本前言
西德著名的物理学家哈肯(H. Ha ken)所创始的这门新兴的学科一一协同学(Syn
ergetics),近年来发展巨大,其应用之广,在科学史上罕有其匹。在物理学、化学和生
物学等自然科学中,协同学指出了新方向,所得结果辉焞灿烂;即使在社会科学中,一经
应用,亦显示出了柳暗花明,别开生面。
这门学科,在我国还属婴孩。可是,其成长并不慢。在1980年全国非平簧统计物理
(大连)会议上,曾有校系统的介绍;当时,为了便于讨论,哈肯的这本专著,曾由西北
大学张纪岳和大连铁道学院郭治安二同志译出,油印分发。后来,又经过译者仔细修改。
最近一段时间,西北大学经济系胡传机和物理系张纪岳等同志尝试着把协同学和经济
学结合起来,写成了一组文章,得到了有关专家的好评;并认为这是一个良好的开端,希
望将来能结出更多的成果来。这一工作取得了初步成就,这是与西北大学校领导和科研处
的大力支持分不开的。
此书出版,得到国内很多专家、学者的关心和支持,特别是北京大学王竹溪教授的多
方鼓励和热情帮助。我们在此一并感谢
自然科学与社会科学之间相隔如山,鸿沟万里,由来久矣。沟而通之,而相见,当
今之世,哈背此书,最为完美。
让我们引本书跋中哈肯的一段话来作为结束语吧。
哈肯说:“协同学是一门十分年幼的学科,很多奇突的结果还在我们的前头望。我希
望我所写的这本书,对读者有所激发,能使他们在自组织系统的性质上作出自己的发现。
这是作者写此书的心愿,也是译者译此书的心愿
西北大学江仁寿
序
从微生物甚从浑沌态丽自发形成的很有组织的结构,乃是科学家们听面临的最吸引
人的现象和最富于挑战性ら题之?。当我们观宗动物剤植物的生长时,我们在日常生活中
所柊受到的就是这类现象。当考察的时间尺度非常巨大时,科学家们就提出了生命物质的
演化以至起源问题。当着人们要想在某种意义上来解释或者了解这些非常复杂的生物学现
象时,很自然的一个问题就是,自组织过程能否在非常简单的无机系统中找到
近儿年来,在物理学和化学系统中存在着来自浑沌态的很有组织的时间、空间或时-空
结构的例子,已越来越明显了。而且、正如在有生命的有体中一样,具有在有能量和物质
通量通过其中时才能够维持这些系统的功誌。人造机器的设计在于表现特殊的结构和功
能,但与人造机器相反,这些结构是自发地、自组织起来的。当许多系统从无序到有序
时,它们呈现出非常相似的行为,这一点对很多科学家来说是很惊奇的。这就有力地表明
了这类系统的功能遵从着相同的基本原理。在本书中,我们打算解释这些基本原理、基本
概念,并介绍必要的数学工具
本书准备为物理学、化学和生物学学生们学习这些原理和方法的一本教科书。我尽可
能以初等形式的数学说明,因此,大学微积分课程的知识应该是足够的了。当今许多重要
的数学结果都被复杂的木语所淹没。虽然必须用到专门的符号,但我还是尽量地避免使
用。在引入这些符号时,我都要给予说明。好在这些方法,不仅在自组织系统中可以用,而
且在其它的问题中也可以用。为了使本教瞿自成体系,我还增加了一些章节,阅读这些章
节时,读者需具有一些更难的或更高深的数学基础,这些章节都用星号标出,其中一-些章
节已引用到了最新成果。因此,它们对研究工作者可能有所补益
般来说,所需的物理学、化学和生物学系统之基础知识并不太专门。相应的章节是
这样安排的,这些学科的学生只需阅读与之有关的章节。不过,最好还是浏览一下其它的
章节,这样一来,就会觉得所有这些系统彼此之间是多么的相似。我把这一学科叫做“协
同学”。为了在宏观尺度上产生结构和功能,我们所研究的系统是评多子系统(多半
是相同的或者只有几种不同的子系统)联合作用的系统。另一方面,许多不同学科的合
作,就会找出制约自组织系统的一般原理
我要感谢斯普灵格出版公司的洛希( Lotsh)博士,他建议我把在现代物理评论(1975)
上发表的文章ー一“远离平衡系统和非物理学系统中的合作现象”扩充改写下。在扩充
改写期间,终于逐渐形成了个全新的初稿。我希望这一-领域尤其为物理学、化学和生物
学的学生们所接受。在某种程度上,本书和我前面的文章是互相补充的。非常谢我的同
事们和朋友们,特別是韦德里希(W. Widish)教授多年来的富有成效的讨论。我的秘
书卡克(U. Funke)夫人和我的合作者翁德林(A. Wunderlin)博土给我写这本}以很