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第一章 导言1

一、什么是学科1

（一）学科的定义及其特征2

（二）交叉科学的分类3

二、学科的两大系统及其转换6

（一）以对象为中心的学科系统6

（二）以问题为中心的学科系统9

（三）从对象系统向问题系统的转换12

三、跨学科研究与非线性科学15

（一）跨学科研究的涵义和实际应用15

（二）跨学科研究产生和成功的原因23

（三）非线性科学带给我们的启示31

（四）跨学科研究的基本特征41

第二章 几何学与物理学44

一、欧氏几何与古典物理学45

（一）欧几里得与托勒密45

（二）哥白尼与开普勒48

（三）伽利略与牛顿51

二、黎曼几何与近代物理学55

（一）非欧几何的建立55

（二）狭义相对论的建立59

（三）广义相对论的建立61

三、纤维丛理论与现代物理学68

（一）规范场概念的诞生68

（二）杨—米尔斯规范场72

（三）纤维丛理论与规范场78

（四）杨—米尔斯场的实验检验85

四、几点结论88

（一）相信世界在本质上是可认识的90

（二）创造性的原理存在于数学之中91

（三）对称性支配相互作用92

（四）物理学几何化思想93

（五）真正的物理学定律不能是线性的94

第三章 物理学与经济学96

一、经济系统的复杂性特征97

（一）组元特征的复杂性98

（二）开放性所导致的复杂性99

（三）结构关系的复杂性100

（四）环境作用的复杂性100

二、牛顿力学与古典、新古典经济学102

（一）个人利己主义观念103

（二）静态、均衡方法104

（三）决定论思想105

（四）传统经济学的局限性107

（一）总量分析法109

三、量子力学与凯恩斯革命109

（二）比较静态法110

（三）不确定性分析111

四、混沌学与非线性经济学112

（一）建立非线性运行机制113

（二）把握非均衡系统常态116

（三）寻求确定性混沌规律118

第四章 经济学与生态学123

一、场空前险恶的生态劫难124

（一）生态环境形势严峻124

（二）经济全球化对生态环境的影响126

（三）几个主要的全球生态环境问题127

二、生态危机的内在本质131

（一）人类活动引起自然生态的失衡132

（二）两种生产和两种生产力之间矛盾尖锐化的表现134

（三）生态危机的本质是人类的生存危机135

三、关于人类中心主义的争论137

（一）何为人类中心主义138

（二）人类中心主义的传统理念140

（三）人类中心主义的现代形态144

（四）对人类中心主义的批判147

（一）主体能动性的异化150

四、当今生态危机的真正根源150

（二）主体能动性异化的表现形式152

五、解决生态危机的基本思路155

（一）建立一种全新的“大自然观”156

（二）建立一种全新的“大生产观”157

（三）建立一种全新的“大社会观”158

第五章 从平衡到非平衡163

一、经典力学的研究方法164

二、平衡、非平衡是研究复杂系统的方法166

（一）平衡是系统发展相对稳定的阶段166

（二）非平衡是系统演化的原因169

（三）平衡与非平衡的关系171

（四）相互作用的多样性带来平衡的复杂性174

三、耗散结构理论与非平衡自组织演化177

（一）两类有序结构177

（二）耗散结构理论的建立184

四、协同学与非平衡自组织演化190

（一）非平衡相变与平衡相变191

（二）竞争与协同193

（三）序参量与伺服196

（四）合作机制的建立198

五、非平衡是有序之源201

（一）非平衡与系统的开放性201

（二）非平衡与对称性破缺204

（三）非平衡与差异208

（四）非平衡与自组织210

第六章 从线性到非线性215

一、线性与非线性的由来及特征216

（一）线性及其特征216

（二）非线性及其特征220

二、因果关系的等当性与非等当性226

（一）线性因果性226

（二）非线性因果性232

三、事物发展的统一性与多元化243

（一）统一性与多元化244

（二）非线性创造万物和生命253

四、几点启示260

（一）非线性是世界持续发展的基本前提261

（二）非线性使一元论和多元论统一起来262

（三）非线性加深了对物质和意识关系的理解263

第七章 从存在到演化265

一、存在是指什么265

（一）物质的客观实在性266

（二）物质形态的多样性269

二、物质存在的系统性280

（一）系统的定义与基本特征280

（二）系统的基本类型282

（三）系统的整体性283

三、系统的层次性285

（一）层次结构的特点286

（二）层次结构的结合度287

（三）层次结构的因果链289

四、系统演化的过程性291

（一）宇宙和天体的起源和演化291

（二）地球的起源与演化294

（三）生命的起源与演化296

五、系统演化的方向性298

（一）时间之矢与不可逆性298

（二）不可逆性在演化中的作用301

（三）进化与退化的统一性304

六、系统演化的自组织性310

（一）自组织概念的阐述310

（二）自组织形成的根据和条件312

第八章 非线性是世界的本质317

一、物理世界的本质是非线性的318

（一）经典物理学中的非线性问题318

（二）广义相对论本质上是非线性的321

（三）量子力学线性与否的争论323

（四）规范场理论是非线性的325

二、复杂世界中的相干结构——孤子326

（一）从罗素的孤波到孤子327

（二）其他相干结构330

三、确定性系统中的“无规”运动——混沌333

（一）混沌的含义及其演变333

（二）混沌之父——洛伦兹336

（三）马康姆讲混沌341

（四）确定性混沌的基本特征343

四、现实世界的几何体——分形348

（一）几种有代表性的分形体349

（二）芒德勃罗分形几何的产生352

（三）分形几何与复杂性研究355

（四）分形结构的复杂性特征359

第九章 非线性是事物发展的终极原因366

一、非线性是系统复杂性之根源366

（一）简单性原则的局限性368

（二）简单规则导致复杂行为371

（三）非线性与系统复杂性374

二、非线性是系统结构有序化之根本378

（一）有序与无序379

（二）有序与对称性破缺381

（三）非线性与系统结构的有序化383

三、非线性是人类创造性思维之源泉384

（一）非线性现象带给人们的思考385

（二）张力常新387

四、非线性是事物运动发展之终极原因391

（一）线性相互作用的“绝境”392

（二）非线性相互作用的机制392

第十章 非线性提供了一种新的思维方式398

一、传统自然科学的局限性399

二、迈向一种新的思维方式402

（一）非线性系统的基本特征403

（二）非线性科学引起的变革406

三、非线性思维的产生及其基本特征412

（一）线性思维与非线性思维413

（二）把思维对象作为非线性系统来识物想事415

（三）把思维过程作为非线性系统来规范、运作419

四、非线性思维的内在机制420

（一）两可图识别的非线性机理421

（二）灵感思维的非线性机理425

五、非线性科学带给我们的启示429

（一）偶然性与必然性432

（二）简单性与复杂性435

（三）有序性与无序性438

（四）继承性与创新性440

外国人名译名及索引445

参考文献457

后记464