金觀濤 華國凡：萬物皆變，本質為何不變？｜雙體實驗室

大家好，我是船長。

在瞬息萬變的世界中，我們常常習慣于追問“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？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——質的穩定性。

金觀濤老師與華國凡老師從系統科學的角度深入剖析了“質的穩定性”這一核心概念。任何物質都處于內外環境的持續干擾中，但為何它們沒有因此瓦解？關鍵在于，物質所表現出的確定性質，實際上是其穩態結構所決定的。文章系統闡述了三種不同類型的穩定性，層層遞進，引人深思。

抗干擾的穩定性、回歸穩態的能力、系統自發趨向穩定的趨勢這三種穩定性共同構成了事物“之所以是它自己”的底層邏輯。沒有穩定性，就沒有可識別的物質，沒有可重復的規律，也沒有可延續的文明。

在當今這個充滿不確定性的時代，重讀這篇關于“穩定性”的文章，具有特別的現實意義。無論是個人面對生活的波動，組織應對市場的變遷，還是社會在技術沖擊下的調適，我們都需要理解：穩定不是靜止，而是一種在動態中保持本質的能力。這篇文章不僅為我們提供了一種理解世界的方式，更啟示我們如何在變化中尋找不變，在干擾中建立秩序，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，本質為何不變？

文/金觀濤 [美]華國凡

穩態：萬物存在的根基

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

但是對于科學家，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？為什么這杯水有固定的化學性質？科學家發現，任何物質都處于內外環境密不可分的作用之中，任何物質都會受到來自內部和外部不可排除的干擾。

木塊受到內外應力的復雜干擾，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構，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 ：水分子的結構示意圖

實際上，任何一種物質都是一個系統，系統的可能結構有很多，它的結構在內外干擾作用下不斷發生這樣的形變。在干擾存在的條件下，只有穩態結構才能存在，因此，事物表現出的性質一般都是某一種穩態結構所具備的質。

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

也就是說，系統表現出的確定性質必須是系統穩態結構所決定的性質。關于穩態結構，我們在前一章已有很多描述。但前文僅僅從系統各部分互相作用來把握穩態結構。

現在我們把穩態結構和系統的某一種質的規定性聯合起來考察，將由穩態結構決定的性質稱為事物質的“穩定性”。初看起來，質的穩定性似乎就是一種不變的性質，其實問題要復雜得多，在控制論中，它有著深刻而嚴格的含義。

穩態：世界的三重基石

從穩態結構角度分析，質的穩定性大致包括了這樣幾類含義。

第一類質的穩定性的含義是，當事物受到一個比較大的干擾時，事物質的規定性也即狀態發生的變化很小。烏龜的盔甲、蝸牛的殼，以及人類的房子都具有這種穩定作用，它們使外界溫度的、機械的以及各種其他變化不致對內環境發生顯著的影響。

化學中常用的緩沖溶液也具有這種性質。比如我們配成緩沖溶液，它的pH值為4.74。當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。這種性質非常寶貴，我們知道，許多化學反應需要在較穩定的酸堿度條件下進行，用這種方法配制的緩沖溶液，提供了一個穩定的酸堿環境。這里pH值4.74被稱為這個緩沖溶液的穩定態。

圖 ：化學試 劑與 pH值

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

事物一旦偏離某一狀態，再也回不去了，就叫不穩定。我們常說“危如累卵”，把雞蛋一個個疊起來，那可是太不穩定了。只要稍有點干擾，比如一絲微風，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”是一個不穩定態。

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

圖 ： 約翰·康斯泰勃爾《干草車》

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

我們這個世界是現在這個世界，各種事物能存在并進行有規律的運動，都離不開穩定性。經濟發展需要有穩定的貨幣。生物的生存需要有穩定的內環境。任何一種語言的詞匯實際總是穩定在一定的數量極上，太少了不能表達思想，太多了無法掌握。

任何物理規律都具有穩定性，這是近代科學的信條。一個微分方程如果不是穩定的，就不能代表物理規律。事物內在的聯系如果沒有穩定性，那么這種聯系既發現不了，也不會對事物的發展起支配作用。

本文系摘選自《控制論與科學方法論》一書第四章節第3節。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，學術討論請以原文為準。文中部分配圖來源于網絡，如有侵權請聯系公眾號后臺刪除。

內容編校：穎睿

編發 審定：船長

聲明

雙體實驗室出品 如需轉載聯系后臺

歡迎轉發朋友圈 一起探索人文科技