自组织理论
自组织现象还有许多,不再一一枚举。这些自 组织现象的共同规律是:
(1)通常只有某个系统参量达到一定阈值, 新状态才突然出现;
(2)新状态具有更丰富的时间和空间结构; (3)只有不断从外界提供能量,这些结构才
能继续维持下去;
(4)新结构一旦出现,不容易因为外界条件 的微小改变而消失。
简单思考题
下列不属于自组织现象的是()? A各种具有不同功能器官组成的人体 B美国硅谷IT产业带 C西双版纳原始森林的生态系
答案:B;
分析:从组织的进化形式来看,可以把它分为 两类:他组织和自组织。如果一个系统靠外部 指令而形成组织,就是他组织;如果不存在外 部指令,系统按照相互默契的某种规则,各尽 其责而又协调地自动地形成有序结构,就是自 组织。
自然界有各种各样的组织过程,德国著名物理 学家哈肯认为:从组织的进化形式来看,可以 把它分为两类:自组织和他组织。
如果不存在外部指令,系统按照相互默契的某 种规则,各尽其责而又协调地、自动地形成有 序结构,就是自组织。自组织系统无需外界指 令而能自行组织、自行创生、自行演化,即能 自主地从无序走向有序。
贝纳德对流
1900年,法 国科学家贝纳 德(E.Benard) 做了一个著名 的对年代初,俄国化学家别洛索夫用柠檬酸、 溴酸钾、硫酸作配剂,用铈盐作催化剂进行实 验,发现柠檬酸在稀释的硫酸中被溴氧化,铈 离子在3价4价间振荡,溶液在无色透明至淡黄 色间周期变化。这是一种时间周期性的化学反 应。又称化学钟反应。
状态,排除了许多别的可能联系方式只取某一种或某 几种联系方式的过程。比如,把混乱的人群排成队, 就是一种组织过程,这个过程的意义 无非是原来每个 人都可任意处在空间各点,而一旦排了队,可取位置 的可能性就比原来大大地缩小了。一个组织的确定 意 味着事物从无联系的状态进化到某种特定状态的过程 。或者说是从混乱无序发展到有序的过程,是一个建 立联系的过程。
2.自组织理论历史背景
基于对天体的演化、生物的进化、社会的发展以及人类语言和思维的变 化的深入观察与研究,一些新兴的交叉学科从不同的角度对自组织的概 念给予了解说:
自组织现象经典案例:
1.旋涡
自然界中存在的大量旋涡,都是自组织系统,当火星局部区域风足够大时,能将 表面尘埃举起,形成尘暴。在尘暴区内,大气被额外加热更急剧地上升,周围空 气急速补充,加强对抗活动,形成很强的地面旋风,吹起更多尘埃。这些尘埃微 粒,自动结合在一起,作整体有序运动,呈现出旋涡状。
如果一个系统靠外部指令而形成组织,就是他 组织。
举例说,在老师的督促下 学习是“他组织”,学生自愿 积极努力学习则是“自组织”
被逼相亲是“他组织”,而自由恋爱则是 “自组织”
自组织现象无论在自然界还是在人类社会中都 普遍存在。
天上的星星,地上的山川,人间的家庭,社区 和市场,物理世界的雪花与云层,生物世界的 各种物种,它们在没有外界强加特定的干预和 指令的条件下,依靠各部分的相互协调,而获 得相对稳定的秩序,形成有组织的行动,我们 将这种现象称为自组织。
实际上,与气流的流动过程相类似,液体的流动只要有某种压力差和对流存在, 哪怕是轻微的,就会发生自组织过程,造成旋转的趋势,可能形成旋涡。交替涨 落的潮水,在海洋上造成旋涡。在奔腾的江河上,不时可看到一个个急转的旋涡 。日常生活中,水流形成的各种各样的相似旋涡特征,无一不是遵从自然界的一 条基本规律:大量微观子系统,通过自组织形成有序运动,出现宏观的旋涡状相 似特征。
自组织理论
目录
1.自组织理论概述 2.自组织理论历史背景 3.自组织理论建立与发展 4.自组织理论研究启示 5.自组织理论对管理思想发展的影响
1.自组织理论概述
什么是组织?组织是怎样形成的?
生物体 有自己的组织,社会集团和银河系也有自己的
组织。组织产生的过程实际上是一个系统从无联系的
自组织现象经典案例:
2.激光
20世纪60年代出现的激光是一种远离平衡条件下的典型宏观有序结构。 哈肯在研究激光的发射机理过程中发现,当外加电压较小时,激光器犹
如普通电灯,光向四面八方发射,发出无规则的自然光。当外加电压达 到某一特定的阈值时,会突然出现一种全新的现象,即受激原子好像听 到“向右看齐”的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光 这表明激光的内部状态完全改变了原来是无规则振荡的原子发射系统, 现在完全自组织方式发生同相振荡。这种从无序自然光向有序激光的演 化,是在非平衡条件下系统进行自组织的又一突出例子。
1963年,从莫斯科大学生物化学系毕业的 扎鲍廷斯基对别洛索夫的配方做了一些修改, 主要是用铁盐代替了铈盐,使颜色更鲜艳地从 蓝变红。
(2)化学波
“BZ反应”除了 溶液颜色周期性变化 外,还表现为多种多 样的波动,这又是一 种空间周期性。
信息由中心向外 传播,空间对称性发 生破缺。
对称破缺 ——生命的 基本特征,自组织特 征。
地球上的龙卷风具有奇特的外貌。通常,它上部是一块乌黑或浓灰的积雨云,下 部是漏斗状的云柱,它其实是一种类似台风而规模不大的强烈的空气旋涡。发生 在水面上的称“水龙卷”,陆地称“陆龙卷”,都有小、快、猛、短的特点。龙 卷风的形成一般都与局部地区受热引起上下强对流中气体分子的自组织有关。同 理,台风,又称热带风暴,它的漩涡状也是由大量分子在热力及动力不稳定的条 件下,通过自组织而形成的有序运动,呈现出旋涡状结构。
激光
自然光——频率、位相、偏振方向不同 激光——同频率、同相位、同偏振方向
粒子数反转
受激辐射
具有自组织特征
自组织的 典型现象 ——远离平衡态的非线性系统中的现象
自组织现象——某一系统 中自发形成的时空有序结 构或状态。
贝纳德对流
T2 > T1
液体
T1
T2
均匀加热
在一水平容器中放一 薄层液体,从底部徐徐均匀地 加热,开始液体没有任何宏观 的运动。当上下温差达到一定 的程度,液体中突然出现规则 的六边形对流图案。