系统#183;结构#183;质变,本文主要内容关键词为:结构论文,系统论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
内容提要 本文从系统观发,考察事物的质是与其结构紧密相连的。结构的变化必然引起事物的质变。
一 物质系统结构与质的变化
系统论认为,系统是由若干相互联系、相互作用的要素,以一定的结构方式组成的,并且有一定功能的有机整体。这里,结构是要素与系统的中介,没有一定的结构,单纯若干要素的堆积不可能形成系统。结构与要素同属于系统的两个层次,它们均应有自身的量与质,以系统观考察质量互变规律,就会发现事物的质是与其结构紧密相联的,结构的变化必然引起事物的质变。
这里有三种情形:
第一种情形是,由于物质系统中要素(成分)的量的变化,引起系统结构方式的不同,导致事物发生质变。
物质系统的量变应先着眼于要素的量的变化。要素是系统的单元,虽然要素本身也可以视为一个系统(子系统),但我们在这里并不把要素作为有自身结构的子系统来看待。这样,某系统的量变,就可以将系统中要素的量的增加(或减少)作为开端。正如恩格斯所指出:“自然界中一切质的差别,或是基于不同的化学成分,或是基于运动(能)的不同的量或不同的形式,……没有物质或运动的增加或减少,即没有有关的物体的量的变化,是不可能改变这个物体的质的”。[1]笔者认为,恩格斯关于自然界质量互变的观点,还应涵盖社会领域和思维领域。
在自然界,同分异构现象在有机化合物中相当普遍。但是在最简单的有机化合物中,原子只有一种方式的排列组合,无同分异构体。只有当分子中原子的数目达到一定数量时,分子中的原子才可能有两种以上方式的排列组合。
可见,物质系统中,要素量的增减达到一定限度,才引发结构方式的变化,结构方式的变化,才可能引发结构质变,最后导致系统质变。
但这里要做补充说明:系统中要素的量变,还不能直接导致结构质变。因为结构是系统与要素之间的一个层次,本身也有自己的量与质,所以,要素的量变必先引发结构的量变,然后,才能引发结构的质变,所谓结构的量变,是指组成结构中各个要素之间的相互作用程度的量(运动的量)的强弱、各个要素之间的距离、结构存在发展的规模、有序程度(空间的量)、结构的持续程度(时间的量)等。物质系统中有关要素的量的增减,势必引起系统结构的某种量的变化。当达到一定阈值时,才能进一步引发结构的质变。一般来讲,由于结构表征着系统的基本性质,所以结构发生质变也就意味着系统发生质变。这样,我们可以将事物质量互变的情况,描述如下:
系统中要素的量变→结构方式的量变→结构方式的质变→系统质变→新的系统中的要素的量变。
系统质变的前提必然是结构的质变,但反过来看,由于事物变化的复杂性,结构的质变并非注定事物要发生质变,这是由于结构也存在着量转化为质的数的界限,只有超越度的界限,才能发生质变。如八十年代以来,我国所进行的经济体制改革,虽然出现了私营经济等多种形式的经济结构和多种经营方式,但公有制经济仍占主导地位,并制约着其他经济形式,使之做为社会主义经济的补充。所以,我国经济体制的改革并未改变社会主义所有制的性质。
第二种情形是:系统物中诸要素的量均未变化,但由于系统结构方式不同而引起质变,进而导致系统的质变。
当前,某些哲学论著(包括教材)将组成事物要素的排列组合不同,也作为事物由量变引起质变的另一种形式,值得商榷。这里,以同分异构物乙醇与甲醚为例,它们结构不同,功能各异。
诚然,同分异构物结构方式的变化亦始于量变,但此种量变与事物数量的增减又有所区别。因为,结构方式的改变既包含着量的变化,同时又包含着质的变化,所以不应将结构的变化简单地归结为量变。
须知,结构与量变在内涵与外延上均不相同。量变系指事物存在、发展的规模、速度及其中各要素之间的相互联系、相互作用程度的变化。而结构则指系统物中诸要素是以怎样的比例、怎样的时空配置组合而成的,结构方式本身即结构的质,所以结构的变化既有量变又有质变,二者具有同时性、同步性,如乙醇与甲醚的结构不仅包括其组成要素碳氢氧原子间的量(空间距离、运动量等)的关系,还包括不同的空间配置,故两种同分异构物的质相异。经济结构既包括生产、交换、分配、消费不同部门之间的数量和比例关系,还包括它们之间是以怎样的方式组合的,结构方式根本不同,质完全不同,结构方式部分相同或不同,则结构的质亦有部分相同或不同。
反之,在自然现象中,有时只要结构形式相似,即使成分、数量不同,亦可具有相似的性质,如:锂、钠、铷、铯、钫等,其原子序数分别为3、11、19、37、55、87,即电子、质子数不相同,但其外层电子都是1个,结构相似,则性质雷同,氟、氯、溴、碘、砹的原子序数为9、17、35、53、85,但其外层电子均为7个,其性质亦相近。这足以表明,事物的质与结构的关系较之与量的关系更为根本。
又如在社会现象中,2个劳动力单干,相互之间空间大,彼此互不联系,发生零交互作用,结构信息量为零,此时劳动效益为:1+1=2;而2个劳动力相互联系,密切协作,发生正交互作用,结构信息量增大,则其劳动效益为:1+1>2;而二个劳动力在劳动过程中相互扯皮,内耗增大,发生负交互作用,结构信息量为负数,则劳动效益大为减弱,甚至无劳动效益,即1+1<2,或=0,或=负数,如三个和尚没水吃。
可见,某系统在整体上会呈现有序、优化的高效益,或出现无序、劣势的低效益,甚至负效益,即有两种以上系统的质的可能性,其关键在于系统中诸要素的结构方式不同,结构内部的信息量相异所致。
上述事例有力地表明,系统结构方式不同而导致性质不同,功能迥异。此时,不应将结构方式,即组成事物要素的排列组合的变化也列入另外一种类型的量变。
由上可知,只有当事物结构的时空秩序可以忽略不计时,量变才能导致质变。对系统的质而言,结构的影响要超过量的影响。系统结构不变,则整个系统保持不变,如结构发生变化或破坏,则会导致整个系统的变化或破坏。在此意义上讲,质量互变规律的涵盖面是有限的,不具有普适性。
这里,应重温恩格斯关于自然界质量互变的论述,“物体的各种不同的同素异性状态和聚集状态,因为是基于分子的各种不同的组合,所以是基于已经传给物体的或多或少的运动量。”[2]显然,恩格斯所指的同分异构的量变,并非专指结构方式本身只是量变,还含有质变之意(即聚集状态不同,质亦不同),以及其中物体能量的变化。况且结构不同,功能不同,我们既要从质量互变的角度考察同素异构现象,还要从要素结构与功能的关系来探讨。
第三种情形是,系统不同层次结构的变化,导致系统不同层次的质的变化。由于物质是无限层次的系统,所以事物的质也是分层次的。我们可以将物质系统不同层次质的变化称之谓一级质变,二级质变,……等,这类似于物理学中的一级相变,二级相变……。在物理学中,相变即质,一级相变是物态的质变,是分子层次的质变,二级相变是原子层次的质变,它们均系物质结构有序程度的变化,即系统结构的变化,不过发生在不同层次上而已。如生物系统生命有机体的细胞经常在去旧更新,旧细胞不断死亡,新细胞不断更生,但不等于生物机体的质变,不等于生命个体的死亡(或新生)。发生在生命有机个体上的质变,不等于群体的质变。可见细胞层次上的质变,生命个体层次上的质变,群体层次上的质变,既非量变,也不完全等同于部分质变,因为某一系统的质变,相对于更大系统而言,虽属于一种部分质变,但对该层次的系统而言又是一种完全的质变,这是系统规律所揭示的新的质变现象,部分质变可以发生在层次上,但其规格又小于层次质变,而且部分质变无显著的等级层次性质,这与哲学教材上所讲的部分质变,即在总的量变过程中所发生的较小范围或规模的质变,其涵义又有所区别。
笔者认为,经过以上探析,有助于进一步理解物质系统结构与质量互变的关系,深化对质量互变规律的认识。
二 系统科学关于关节区(点)*的论述及意义
在现行哲学教材中提出,任何事物的质变均系通过飞跃而实现的。并将多种多样的事物的质变形式,归结为爆发式飞跃和非爆发式飞跃。笔者认为,上述提法值得商榷,只宜提爆发式质变和非爆发式质变,后文将有阐述。
突变论的问世,其研究成果使我们对质量互变中的关节区(点),不得不重新加以探讨。
法国数学家托姆在其《结构稳定性和形态发生学》中阐明了他的“突变”理论。突变论主张,结构稳定状态相当于事物的量变状态,而不同结构稳定态之间的突然跃迁,相当于事物的质变状态。并以严密的推导证明,当导致突变的连续变化因素少于四个时,突变有七种类型,即折叠型、尖角型、燕尾型、蝴蝶型、双曲型、椭圆型和抛物型。如果因素多于四个,则情况更为复杂,突变论研究了一种稳定状态到另一种稳定状态的跃迁,还以数学模型解释了自然界各类事物的突然变化,如生物胚胎的突变、激光的突变、经济增长的突变等等。提出只有爆发式质变才有明显的关节区(点),而非爆发式质变则无此关节区(点),比如水的液态可能通过加温在常压下使其达到100℃而气化,其关节区(点)极为明显。但水的液态也可以通过自然蒸发而缓慢地变化为气态,这时并无明显的关节区(点)。又如从无机物到有机物,从无生命物到有生命物,类人猿进化为人类,语言的进化等,都是一种渐进的过程,很难将两种不同的质态分开,并找到由量变到质变的关节区(点),它们均系通过新质要素的积累增多,旧质要素的减少消亡,在要素这一层次上,逐步实现去旧更新,最终实现系统的根本质变。
从系统整体上看,非爆发式的质变,固然无显明的关节区(点),但该系统的个别分子却存在由量变导致质变的关节区(点),如一个容器中的水的液态,在常温下,总是先有个别水分子达到一定的“逸出功”,从周围水分子中间逸出脱离水的液态而成为气态分子的。又如类人猿群体中,总是有个别猿的个体首先尝试成功制造工具,使猿手变成人手,使动物的本能活动转化为人类的劳动,然后一个个猿的个体逐渐进化为人类群体。
可见,有无明显的关节区(点)是爆发式质变或非爆发式质变的分水岭。
理论界还有一种观点,将质变时间的长短,做为区分两种质变形式的标志。笔者认为这是不确切、不科学的。比如,自然界中的火山爆发、地震等,社会领域中敌我阶级之间对抗性矛盾等,属于爆发式质变,这相对于类人猿进化的时间,确系很短暂的。但相对于某些放射性元素的衰变期(有的可以短到百亿分之一秒,甚至为一百亿亿亿分之一秒)来讲,又是较漫长的。因而从时间的久暂来区分两种质变形式,仅是从人的感觉上、现象上认识问题。突变论主张,质变过程中经历的中间过渡期如果是相对稳定的,则属于渐变式质变(即非爆发式质变),反之,则属于爆发式质变。笔者认为,这才是区分两种质变形式的本质标志。
为什么说一些哲学教材中至今仍使用“非爆发式飞跃”的提法是不确切的呢?《哲学名词解释》(人民出版社1982年版,上册174页),对飞跃的定义为:“事物发展的渐进过程中断了,事物的根本性质发生了变化,这就叫飞跃”。《辞海-哲学分册》(上海辞书出版社,1980年版第81页)对飞跃的解释为:“亦称‘突变’。是渐进过程的中断。”上述解释均有一定的合理性。所谓“非爆发式飞跃”的内涵应是指在两种质态之间并无绝对分明和固定不变的界限,不存在渐进过程的中断,是通过新质要素的逐渐积累和旧质要素的逐渐衰亡而实现质变的,不是突变,无所谓飞跃现象,所以不宜将非爆发式与飞跃两个词联用,正确的提法应是:非爆发式质变。可见事物的质变并非一定要通过“飞跃”,应归纳为两种形式即爆发式质变和非爆发式质变。飞跃仅是质变的一种形式,即爆发式质变。
托姆的突变理论以及普利高津的耗散结构理论的研究成果对实践有着重要指导意义。它进一步证实了物质系统互变的客观规律,并进一步揭示了有时只限于量变,而有时却会发生突变的原因。它指出,物质系统在与外界没有联系的封闭状态下,隔断了同外界交换物质和能量的渠道,无耗散能量,未增加熵,那就只能围绕某一定值而涨落起伏地运动,只能产生量变,不能突破关节区(点),发生质的变化。物质系统在开放条件下,强化同周围环境的联系,互通信息,交换必要的物质和能量,此时,虽然也难免围绕某一数值而涨落起伏,但却可聚积力量,突破关节区(点),促进质变。
注释:
①本文1994年3月15日收到。
* 这里使用关节区(点),是指两种质态的相互转化,是随条件的变化而变化,如压力不同,水的沸点在100℃上下摆动,并非固定在一个点上,故称之谓关节区,当我们将条件设定,两种质态相互转化的关节区,才可视为关节点。