恩格斯与复杂性 II

图片:Oto Vale
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通过 木之内修女*

传统这里科学家í留下来和哲学家ó在于弗里德里希·恩格斯的著作

复杂性科学提出了一些反复出现的主题:在不平衡的耗散系统中出现定性的新行为,复杂系统明显倾向于位于相变和分叉点的边缘,呈现间断平衡的历史动力学,试图补充达尔文进化论的思想与某些进步思想(增加的计算能力)等。 事实上,这些主题属于悠久的科学和哲学传统,奇怪的是,它们已经出现在 70 年代弗里德里希·恩格斯 (Friedrich Engels) 的著作中。

之间的对话 诺曼·约菲和克里斯·兰顿

作为亚利桑那大学的人类学家和国家形成动力学方面的专家,诺曼·约菲 (Norman Yoffee) 描述了美索不达米亚和现代伊拉克的古代文明史。 “国家的形成总是很快。 状态是假定的和可预测的。 Chris Langton 立即重申了他所说的物理学相变及其与其他系统的类比,包括不同社会复杂程度之间的变化。 “我通过相变的镜头看到一切,”他承认道。 (...) 但克里斯想到的不仅仅是简单的类比,也不仅仅是模式巧合。 – 也许这两个系统中有一些基本相同的东西,因此无论系统的细节如何,模式都是相同的 [Lewin, 1994]。

在技​​术发展水平较低的情况下,我们可以认为经济处于稳定状态,对应于一层受到微弱加热的流体的稳定状态。 (...) 在更高水平的技术发展或变暖中,我们可以预期周期性振荡。 事实上,已经观察到近似周期性的商业周期。 在更高的技术发展水平上,我们可以有两个或三个不同周期的叠加,经济分析师已经看到了这样的事情。

最后,在足够高的发展水平上,应该有一个动荡的经济,具有不规则的变化和对初始条件的敏感依赖。 说我们目前生活在这样的经济中还是有道理的。 (...) 但是,如果我们尝试进行更定量的分析,我们会立即发现这样一个事实,即经济的周期和其他波动是在总体增长背景下发生的。 我们不能忘记一种单向的历史演变。 此外,经济周期有其自身的历史特征:每一个周期都是不同的,我们不仅仅是在目睹同一动态现象的单调重复。 (...) 然而,我认为我们的脚本并非完全错误,它的价值不仅仅是隐喻性的。 为什么? 因为我们不使用动力系统的某些非常微妙的特性,而是相反,使用稳健的基本事实。 (...) 我们的剧本,即使它没有多少定量价值,也可以因此在定性上是合理的 [Ruelle, 1993]。

这是恩格斯在书中说的 自然辩证法:

在自然界中,以一种针对每个个体的精确固定方式,质变只能通过物质或运动(所谓的能量)的量加或量减发生。 如果我们想象任何非生命材料被切割成越来越小的碎片,起初不会发生质变。 但这有一个限制:如果我们设法,例如通过蒸发,使分离的分子处于自由状态,那么我们通常可以进一步分离它们,但只能在质量完全改变的情况下进行。 分子被分解成单个原子,这些原子具有与分子截然不同的特性。 (...) 自由氧原子很容易就能完成在分子中结合在一起的大气氧原子永远无法完成的任务。“。

但是分子在性质上也不同于它所属的物体的质量。 它可以发展独立于这个质量的运动,而后者显然保持静止,即 [呈现] 热振动; 通过改变位置和与相邻分子的连接,可以将身体变成同素异形体或不同的聚集状态。 因此我们看到除法的纯量的操作有一个限度,在这个限度上它变成了质的差异:物体仅由分子组成,但它与分子有本质的不同,正如后者与原子不同一样。“。

使白炽灯的铂丝发光需要最小电流强度; 每种金属都有其发光和熔化温度,每种液体在给定压力下都有其确定的冰点和沸点(……); 最后,每种气体都有其临界点,在该临界点可以通过加压和冷却将其液化。 简而言之,所谓的物理常数在很大程度上只不过是节点的名称,在这些节点上,运动的定量增加或减少会在所考虑的物体状态中产生质变,因此,在这些节点上,量是转化为品质。“。

在生物学中,就像在人类社会的历史中一样,同样的规律在每一步都适用,但我们更愿意在这里以取自精确科学的例子为基础,因为这里的数量是可以精确测量和遵循的。 也许那些迄今一直把量到质的转变描述为神秘主义和不可理解的先验主义的先生们,现在会宣布,这实际上是不言自明、微不足道和司空见惯的事情,他们已经使用了很长时间,所以没有什么新鲜事放入其中。 但是,首次以普遍有效的形式制定了自然、社会和思想发展的一般规律,将永远是具有历史意义的行为。“。

通西这是相和芬ô新兴社会较少。

模拟是进行思想实验的一种方式。 虽然假设可能很简单,但后果可能并不明显。 代理在本地交互的大规模影响称为系统的“紧急属性”。 涌现特性通常令人惊讶,因为即使是简单的交互形式也很难预测所有结果 [Axelrod, 1997]。

对社会困境的研究提供了对行为核心问题的洞察力:如何确保面临冲突选择的个人之间的全球合作。 这些最新进展表明,合作行为确实可以在社会情境中自发出现,前提是群体规模小且组成多样化,并且其成员具有长期 [互动] 观点。 更重要的是,当合作出现时,它会在长期停滞后突然发生且不可预测 [Glance & Huberman,1994]。

从这里的组件相互作用产生了一种全局属性,这是从已知的组件部分无法预测的,”Chris Langton 继续说道。 “而全球财产,这种出现的行为,反馈,影响这里产生它的个人的行为。 复杂动力系统的最终秩序正如 Chris 所描述的那样:由个体的群居行为产生的全局属性 [Lewin, 1994]。

以下是恩格斯关于这一点的摘录:

“历史以这样一种方式自我塑造,最终结果总是来自许多个人意志之间的冲突,而每个意志又反过来受到一系列特定生存条件的影响。 有无数的力量相交,无限系列的平行四边形力量产生了一个结果:历史事实。 反过来,这可以被认为是一种力量的产物,这种力量作为一个整体,在不知不觉中和不由自主地起作用。 因为每个人的愿望都被另一个人的愿望所阻碍,结果是没有人想要的。 历史就是这样发生的,就好像它是一个自然过程,并且也遵循本质上相同的运动规律。”

“但事实上,不同的个人意志——每个人都希望个人的身体构造和外部环境促使它去做(无论是个人的还是一般社会的,最终是经济的)——并没有实现他们想要的,但是是基于集体平均数,基于共同结果,人们不应该得出结论说它们的价值等于零。 相反,这些个人意志中的每一个都对结果有所贡献,并在某种程度上被包含在其中。 我会请你进一步研究这个理论的原始资料,而不是二手资料。 马克思很少写任何她没有发挥作用的作品,但尤其是路易斯·波拿巴的《雾月十八日》是应用它的一个很好的例子”(恩格斯给康拉德·施密特的信,18 年 5 月 8 日)。

“因此,例如,在马克思的《资本论》中,整个第 4 节a,致力于研究相对于公司范围、劳动分工、机械制造和大工业的剩余价值生产,包含大量简单的量变改变事物质量的案例。( …)例如,我们有这样一个事实,即许多人的合作,许多力量融合成一个单一的总力量,正如马克思所说,创造了一种新的力量,它在本质上不同于力量的总和相关个人”(Anti-Dühring,Ch. XII)。

“只有在 (...) 证实任何少量价值都不足以将其转化为资本这一事实之后,但为此,整个进化时期和整个生产部门必须超过一定限度至少,只有在这一切之后并与这些事实相关时,马克思才提出:“在这里,就像在自然科学中一样,黑格尔在他的逻辑学中发现的规律的真实性得到了证明,据此,当达到某一点时,只是量变变成了质变”(《反杜林论》第十二章)。

穿刺对立面:有序与无序、稳定与不稳定以及波峰状态í蒂科斯。

1 – 兰顿——自然界的旧观点是它徘徊在简单的平衡点附近。 复杂性科学说这不是真的。 生物系统是动态的,不容易预测,并且在很多方面都具有创造性。 (...) 在旧的平衡世界观中,关于变化的想法是由行动和反应形式主导的。 这是一个机械世界,可预测性极强。 在那样的世界中,不可能有由相同幅度的环境变化引起的各种幅度的灭绝和物种形成雪崩,例如,正如我们在复杂的动力学模型中看到的那样 [Lewin,1994]。

在物理世界中,你一直都能看到相变,”Chris Langton 说。 您知道细胞膜只是在液态和固态之间保持平衡吗? 轻轻一拉,(……)让单个蛋白质分子与膜上的受体结合,就可以产生巨大的变化,生物学上有用的变化。 我问他是不是说生物膜处于混乱的边缘,这并非偶然。 - 我是。 我是说混沌的边缘是信息踏入物理世界之门的地方,在那里它对能量施加控制。 处于有序和混乱之间的过渡点不仅可以让您进行精细控制——小刺激/大变化——而且还可以让信息处理成为系统动态的重要组成部分 [Lewin, 1994]。

恩格斯在这个问题上的立场:

“在活的有机体中,我们见证了所有最小的粒子以及主要器官的不间断运动,这导致有机体在正常生命周期中作为一个整体持续保持平衡,然而,这种平衡始终保持在平衡中。运动,运动与平衡的活生生的统一”(《自然辩证法》,注释)。

“平衡与运动密不可分(……)。 一个物体保持相对平衡的可能性,暂时平衡状态的可能性,是物质分化的必要条件,因此也是生命分化的必要条件。 (...) 太阳表面有永恒的运动和不安、分裂。 在月球上,平衡似乎完全占上风,没有任何相对运动。 在地球上,运动已经分化,运动与平衡之间的互换已经建立:个体运动趋向于平衡,运动作为一个整体再次破坏个体平衡。 (...) 所有的平衡都只是暂时的和相对的”。 (自然辩证法, 等级)。

穿刺对立面:Memó笑与突变的,传统的化与创新和进化到混乱的边缘。

[在我的生态计算模型中]如果我增加突变率,系统就会变得混乱并消亡。 以较低的速率,可能不会发生任何有趣的事情。 在这两种速度之间,应该会产生丰富的生态系统——Tom Ray 告诉我他的 Tierra 系统 [Lewin, 1994]。

[在分子进化的准物种模型中]非平衡组织的达尔文过程与有序/无序相变呈现出明显的平行关系。 在我们的例子中,值为 q 微小的 [q 0, 高保真基因复制]导致单一类型的分子(统一的病毒种群),而高错误率(q →1) 导致一组完全随机的分子,没有任何生物学特性。 (...) 观察到某个值的突然转变 q,称为错误灾难。 (...) 实验证据清楚地表明,逆转录病毒通常是自组织的,非常接近错误灾难。 从这个意义上说,广泛的突变体使得进化优化更快 [Solé et al., 1996]。

恩格斯解决这个问题的一段话:

“进化论表明,从简单的细胞开始,每个细胞如何一方面向更复杂的植物发展,另一方面向人类发展,如何遵循遗传与适应之间的持续冲突。 从表面上看,很明显,积极和消极等类别适用于这种形式的进化。 继承可以被认为是积极的、保守的; 适应是消极的一面,它不断地破坏遗传的品质; 但适应也可以被视为一种创造性的、积极的活动,而遗传则被视为一种抗拒的、被动的、消极的活动。 (...) 达尔文理论是黑格尔所捍卫的机会与必然性之间密切联系的实践证明”(自然辩证法, 等级)。

穿刺对立面:竞争对抗合作化与合作竞争力。

用生态系统来比喻经济系统的想法可能看起来很奇怪。 毕竟,长期以来,理想的公司一直被认为是一台平稳运行的机器,在无所不知、无所不能的首席执行官 (CEO) 的指导下朝着特定目标前进。 公司作为物种的比喻——以消费者的钱为食,作为一个生态系统进行互动——带来了一些重要的变化。 首先,首席执行官们必须习惯于将他们的公司视为生活在社区中的有机体,而不是机器,这会改变他们经济观点的本质。

其次,首席执行官们将不得不意识到,他们对公司命运的控制远没有他们想象的那么大。 商业领袖看待他们世界的方式的这种转变与生态学家最近的思维转变惊人地相似。 基本上,它背离了将世界视为简单、可预测和走向平衡的观点; 它承认世界是复杂的、不可预测的并且远非平衡。 这也克服了正面竞争是塑造生态和商业社区的基本力量的观点。 如果其他企业成功,则大多数企业都会成功。 当然,竞争是其中的一部分,但远非唯一的一部分。 合作和建立互利网络也很重要。 Brandenburger 和 Nalebuff 用术语 co-opetition 来描述这种联合战略,这也是他们的书的标题 [Lewin, 1997]。

恩格斯著作的摘录:

“在达尔文之前,今天他的追随者所强调的正是有机自然界的和谐合作,植物界为动物提供食物和氧气,动物为植物提供粪便、氨和碳酸。 但在达尔文的理论被普遍接受后不久,同样是这些人改变了方向,开始将任何地方都视为竞争。 这两种观点都有一定的道理,但都同样片面和狭隘。 无生命自然界中物体的相互作用既有和谐也有冲突; 在生物中,既有有意识和无意识的合作,也有有意识和无意识的竞争。 因此,就大自然而言,只打单方面的斗争旗帜是不行的。 假装把历史演变的丰富多彩和复杂性概括为‘为生存而斗争’这个微薄而片面的词组,也是完全幼稚的。”(自然辩证法, 等级)。

穿刺对立面的处理:机会与必然性以及确定性的混乱。

乍一看,拉普拉斯决定论没有给机会留下任何余地:如果我掷硬币,经典力学定律原则上确定地确定它是正面还是反面。 由于机会和概率在实践中对我们理解自然起着重要作用,因此我们可能会忍不住拒绝决定论。 事实上,正如我们将看到的,机会/决定论困境在很大程度上是一个错误的问题。

首先,偶然性和决定论在逻辑上并不矛盾,因为系统在初始时刻的状态不是精确固定的,而是可以根据某种偶然性规律来安排的。 如果是这样,在任何其他时刻,系统也会有一个随机分布,并且这个分布可以从初始时刻的分布推导出来,这要归功于力学定律。 在实践中,系统在初始时刻的状态永远无法完全精确地知道,也就是说,在系统的初始状态中总是假设有一点偶然性。 我们将看到,最初的这一点点机会可以在以后提供很多机会(或很多不确定性)。 因此我们注意到,在实践中,决定论并不排除偶然性。 至多可以说——如果你愿意的话——有一种方法可以在不谈论机会的情况下介绍经典力学。 稍后我们将看到,这对量子力学不再适用。 因此,从概念的角度来看,两种不同的现实理想化可能会有很大差异,即使它们对一大类现象的预测实际上是相同的 [Ruelle, 1993]。

摘自《自然辩证法》一书:

“与形而上学纠缠在一起的另一个对立是偶然性和必然性。(……)常识以及大多数科学家,将必然性和偶然性视为相互排斥并且永远相互排斥的决定。 一件事、一段关系、一个过程,要么是偶然的,要么是必然的; 但不是同时做两件事。 鉴于此,两者在自然界中并存; 它包含各种对象和过程,其中有些是偶然的,有些是必然的。 因此,重要的是不要混淆这两个类别。 与这种观点相反的是决定论,它是从法国唯物主义转移到科学的,它试图消除偶然性,忽视它。 (...) 事实上,今晚凌晨四点,一只跳蚤咬了我,而且不是在三点或五点,而且恰好是在肩膀的右侧而不是在左腿的小腿上:所有这些事实是由不可逆转的因果关系产生的,由不可消除的必然性产生的,而且肯定是以这样一种方式产生的,即太阳系起源的气层已经以这样一种方式构成,以至于这些事实必须在这个过程中得到验证方式而不是其他方式。 与这两个概念相矛盾的是,黑格尔提出了迄今为止闻所未闻的命题,根据这些命题,(...) 机会是必然的,必然性将自身决定为机会,而另一方面,机会也许是绝对的必然性。 科学只是继续无视这些命题(……),并且在理论上坚持,一方面,沃尔夫形而上学的精神空虚,根据这种空虚,一件事要么是偶然的,要么是必然的,但不能同时存在; 或者,在那种稍微不那么空洞的机械决定论中:它否认机会,通常是通过文字,最终在实践中,在每个特定情况下承认它”(恩格斯,弗里德里希。 自然辩证法, 等级)。

*木之内修女 是 FFCLRP-USP 物理系的教授。

要阅读第一部分,请访问: https://dpp.cce.myftpupload.com/mudanca-endogena/

 

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