大家好，我是船長。

在瞬息萬變的世界中，我們常常習(xí)慣于追問“事物為何變化”，卻很少思考一個更為根本的問題：事物為何能夠保持其確定的性質(zhì)？一塊木頭為何始終堅硬？一杯水為何始終是水？我們身處的這個世界，如果沒有某種內(nèi)在的“定力”，恐怕早已在干擾與沖擊中分崩離析。而這“定力”，正是我們今天要探討的主題——質(zhì)的穩(wěn)定性。

金觀濤老師與華國凡老師從系統(tǒng)科學(xué)的角度深入剖析了“質(zhì)的穩(wěn)定性”這一核心概念。任何物質(zhì)都處于內(nèi)外環(huán)境的持續(xù)干擾中，但為何它們沒有因此瓦解？關(guān)鍵在于，物質(zhì)所表現(xiàn)出的確定性質(zhì)，實際上是其穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)所決定的。文章系統(tǒng)闡述了三種不同類型的穩(wěn)定性，層層遞進，引人深思。

抗干擾的穩(wěn)定性、回歸穩(wěn)態(tài)的能力、系統(tǒng)自發(fā)趨向穩(wěn)定的趨勢這三種穩(wěn)定性共同構(gòu)成了事物“之所以是它自己”的底層邏輯。沒有穩(wěn)定性，就沒有可識別的物質(zhì)，沒有可重復(fù)的規(guī)律，也沒有可延續(xù)的文明。

在當(dāng)今這個充滿不確定性的時代，重讀這篇關(guān)于“穩(wěn)定性”的文章，具有特別的現(xiàn)實意義。無論是個人面對生活的波動，組織應(yīng)對市場的變遷，還是社會在技術(shù)沖擊下的調(diào)適，我們都需要理解：穩(wěn)定不是靜止，而是一種在動態(tài)中保持本質(zhì)的能力。這篇文章不僅為我們提供了一種理解世界的方式，更啟示我們?nèi)绾卧谧兓袑ふ也蛔儯诟蓴_中建立秩序，在流動中錨定價值。

圖 ： 霍貝瑪 《米德爾哈尼斯的林蔭道》

萬物皆變，本質(zhì)為何不變？

文/金觀濤 [美]華國凡

穩(wěn)態(tài)：萬物存在的根基

為了研究質(zhì)變的方式，我們首先必須解決一個問題，這就是為什么物質(zhì)會具有某一種確定的性質(zhì)。對此，或許哲學(xué)家會認為不成問題，因為物質(zhì)總是具有一定的屬性。

但是對于科學(xué)家，這個問題常常引起他們的深思。為什么這塊木頭有固定的物理性質(zhì)？為什么這杯水有固定的化學(xué)性質(zhì)？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，任何物質(zhì)都處于內(nèi)外環(huán)境密不可分的作用之中，任何物質(zhì)都會受到來自內(nèi)部和外部不可排除的干擾。

木塊受到內(nèi)外應(yīng)力的復(fù)雜干擾，為什么沒有在壓力的作用下變成碎片呢？水分子由兩個氫原子和一個氧原子組成，氫原子和氧原子不斷受到內(nèi)在電子運動和外來分子的干擾，這些干擾使氫氧原子處于不斷振動之中。為什么這種振動沒有動搖水分子的結(jié)構(gòu)，使氫原子、氧原子飛散開去呢？就拿原子本身而言，它也處于內(nèi)部基本粒子運動和外部場的不斷干擾之中，為什么原子沒有瓦解呢？

圖 ：水分子的結(jié)構(gòu)示意圖

實際上，任何一種物質(zhì)都是一個系統(tǒng)，系統(tǒng)的可能結(jié)構(gòu)有很多，它的結(jié)構(gòu)在內(nèi)外干擾作用下不斷發(fā)生這樣的形變。在干擾存在的條件下，只有穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)才能存在，因此，事物表現(xiàn)出的性質(zhì)一般都是某一種穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)所具備的質(zhì)。

換言之，對于事物質(zhì)的規(guī)定，干擾像海浪一樣包圍著它，沖擊著它。在干擾的沖擊之下，物質(zhì)要具有某一種確定的性質(zhì)，無論是幾何形狀、物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)，都不能是任意的。這種性質(zhì)必須具有穩(wěn)定性，要滿足穩(wěn)定性必備的條件。

也就是說，系統(tǒng)表現(xiàn)出的確定性質(zhì)必須是系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)所決定的性質(zhì)。關(guān)于穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，我們在前一章已有很多描述。但前文僅僅從系統(tǒng)各部分互相作用來把握穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在我們把穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的某一種質(zhì)的規(guī)定性聯(lián)合起來考察，將由穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)決定的性質(zhì)稱為事物質(zhì)的“穩(wěn)定性”。初看起來，質(zhì)的穩(wěn)定性似乎就是一種不變的性質(zhì)，其實問題要復(fù)雜得多，在控制論中，它有著深刻而嚴格的含義。

穩(wěn)態(tài)：世界的三重基石

從穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)角度分析，質(zhì)的穩(wěn)定性大致包括了這樣幾類含義。

第一類質(zhì)的穩(wěn)定性的含義是，當(dāng)事物受到一個比較大的干擾時，事物質(zhì)的規(guī)定性也即狀態(tài)發(fā)生的變化很小。烏龜?shù)目?、蝸牛的殼，以及人類的房子都具有這種穩(wěn)定作用，它們使外界溫度的、機械的以及各種其他變化不致對內(nèi)環(huán)境發(fā)生顯著的影響。

化學(xué)中常用的緩沖溶液也具有這種性質(zhì)。比如我們配成緩沖溶液，它的pH值為4.74。當(dāng)溶液受到較大的干擾，如加入一定量的酸和堿時，pH值的變化不大。這種性質(zhì)非常寶貴，我們知道，許多化學(xué)反應(yīng)需要在較穩(wěn)定的酸堿度條件下進行，用這種方法配制的緩沖溶液，提供了一個穩(wěn)定的酸堿環(huán)境。這里pH值4.74被稱為這個緩沖溶液的穩(wěn)定態(tài)。

圖 ：化學(xué)試 劑與 pH值

第二類穩(wěn)定性的含義是指事物處于這樣一種性質(zhì)或這樣一個狀態(tài)：如果我們給事物一個干擾，使事物偏離這一狀態(tài)，事物能以某種方式自動地回到原來那個狀態(tài)去。不倒翁的直立是一個穩(wěn)定態(tài)，無論干擾使它的角度發(fā)生怎樣的偏離，只要干擾一消失，它又會自動回到直立狀態(tài)。

事物一旦偏離某一狀態(tài)，再也回不去了，就叫不穩(wěn)定。我們常說“危如累卵”，把雞蛋一個個疊起來，那可是太不穩(wěn)定了。只要稍有點干擾，比如一絲微風(fēng)，走路時地板的振動，都會使雞蛋摔下來。而雞蛋一旦摔下來，它們不會自動地疊在一起，所以“累卵”是一個不穩(wěn)定態(tài)。

第三類穩(wěn)定性似乎具有更廣義的含義，它指事物自動發(fā)生或容易發(fā)生的總趨勢。如果一個事物能自動發(fā)生趨向某一狀態(tài)的變化，那么我們就說這一狀態(tài)比原來的狀態(tài)更穩(wěn)定。這在系統(tǒng)的研究中特別重要。我們前面講過的自組織系統(tǒng)，在這個意義上就是在自動趨向穩(wěn)態(tài)。

圖 ： 約翰·康斯泰勃爾《干草車》

不管對質(zhì)的穩(wěn)定性的定義如何，它都是指在內(nèi)外干擾下事物保持自身某一狀態(tài)不變的能力，它的意義對我們的研究極為重要。

我們這個世界是現(xiàn)在這個世界，各種事物能存在并進行有規(guī)律的運動，都離不開穩(wěn)定性。經(jīng)濟發(fā)展需要有穩(wěn)定的貨幣。生物的生存需要有穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。任何一種語言的詞匯實際總是穩(wěn)定在一定的數(shù)量極上，太少了不能表達思想，太多了無法掌握。

任何物理規(guī)律都具有穩(wěn)定性，這是近代科學(xué)的信條。一個微分方程如果不是穩(wěn)定的，就不能代表物理規(guī)律。事物內(nèi)在的聯(lián)系如果沒有穩(wěn)定性，那么這種聯(lián)系既發(fā)現(xiàn)不了，也不會對事物的發(fā)展起支配作用。

本文系摘選自《控制論與科學(xué)方法論》一書第四章節(jié)第3節(jié)。為便于閱讀，部分段落做了拆分和刪減，推文標題為編者所擬，學(xué)術(shù)討論請以原文為準。文中部分配圖來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系公眾號后臺刪除。

內(nèi)容編校：穎睿

編發(fā) 審定：船長

聲明

雙體實驗室出品 如需轉(zhuǎn)載聯(lián)系后臺

歡迎轉(zhuǎn)發(fā)朋友圈 一起探索人文科技