耗散結構理論由于在社會經濟等大范圍領域中展現的廣闊前景，引起了人們的極大興趣，與協(xié)同論、突變論并稱為現代科學方法論的新三論。美國著名作家托夫勒認為，這一理論“可能代表了下一次科學革命”�！短剿鲝碗s性》作者之一普利高津因提出這一理論而獲得1977年諾貝爾獎，《探索復雜性》的另一作者布魯塞爾學派主要成員尼科里斯教授，是歐洲著名的物理學家，對發(fā)展耗散結構理論做出了杰出的貢獻。
書中全面地介紹了以耗散結構理論為代表的進化論物理學的最新成就，著力于打破自然科學各門類之間乃至自然科學與社會科學之間的壁壘，再次點燃科學革命之火。
《探索復雜性》內容新穎、文筆優(yōu)美、深入淺出，適宜于物理學、化學、數學、生物學、醫(yī)學、地質學等專業(yè)的科學工作者、大專院校師生閱讀，也適宜于社會科學工作者和具有中等文化程度的讀者閱讀。
無論我們專心致志于哪種專業(yè)，都無法逃避這樣一種感受，即我們生活在一個大轉變的年代。我們必須尋求和探索新的資源，更好地了解我們的環(huán)境，并與大自然建立一種較少破壞性的共存關系。這些主要的目標發(fā)生質的改變所需要的時間與生物及地質演化過程中浩瀚的時間跨度是不能相提并論的，它的數量級以十年計，正好干預著我們自己和下一代人的生活。
我們并不能預期這一轉變時期的后果，但十分清楚的是，在我們努力迎接認識環(huán)境和改造環(huán)境的挑戰(zhàn)時，科學必將發(fā)揮日益重要的作用。一個嚴肅的事實是，在這緊要的關頭，科學本身也正經歷著一個理論變革時期。
本世紀初物理學的兩大革命是量子力學和相對論。
出版者的話
中文版第二版序
中文版序言
序 轉變年代的科學／001
第一章 大自然的復雜性
1.1 什么是復雜性／003
1.2 物理一化學系統(tǒng)的自組織：復雜性誕生／005
1.3 熱對流，物理學中自組織現象的范例／006
1.4 化學中的自組織現象／012
1.5 物理一化學復雜性和算法復雜性／025
1.6 宏觀范圍內復雜性能的進一步例證／028
1.7 再談談生物系統(tǒng)／032
1.8 行星和宇宙范圍的復雜性／038
1.9 力一關聯(lián)作用——小結／043
第二章 復雜性的詞匯
2.1 守恒系統(tǒng)／049
2.2 耗散系統(tǒng)／054
2.3 力學和熱力學平衡·非平衡約束／058
2.4 非線性和反饋／061
2.5 第二定律的多面觀／066
2.6 穩(wěn)定性／070
2.7 分支和對稱破缺／078
2.8 有序和關聯(lián)作用／082
第三章 動力系統(tǒng)和復雜性
3.1 相空間幾何／089
3.2 相空間的量度／093
3.3 可積守恒系統(tǒng)／098
3.4 簡單耗散系統(tǒng)中的分支現象：探索復雜性的原型／104
3.5 二維相空間中的耗散系統(tǒng)：極限環(huán)／109
3.6 約化為低維體系：序參量及標準型／114
3.7 重游相空間：拓撲流型及分形／121
3.8 不可積守恒系統(tǒng)：新的力學／128
3.9 一種不穩(wěn)定運動模型：馬蹄鐵／134
3.1 0多維相空間中的耗散系統(tǒng)：混沌及奇怪吸引子／137
3.1 1空間分布體系——對稱破缺分支及形態(tài)發(fā)生／147
3.1 2不連續(xù)動力系統(tǒng)·單元自動調節(jié)機／153
3.1 3不對稱性，選擇與信息／157
第四章 隨機性和復雜性
4.1 漲落及概率描述／165
4.2 馬爾可夫過程·主方程／170
4.3 馬爾可夫過程和不可逆性·信息熵和物理熵／177
4.4 空間關聯(lián)和臨界性能／182
4.5 漲落隨時間變化的特性：動力學和自組織的時間標尺／189
4.6 靈敏性與選擇／198
4.7 符號動態(tài)學和信息／203
4.8 非對稱的富信息結構的產生／207
4.9 再論算法復雜性／213
第五章 走向統(tǒng)一的復雜性表述
5.1 守恒動力系統(tǒng)的一般性質／218
5.2 耗散動力系統(tǒng)的一般性質／221
5.3 尋求統(tǒng)一／222
5.4 概率與動力學／224
5.5 面包師變換／225
5.6 時間對稱性破缺的流型／229
5.7 對稱破缺變換A／231
5.8 吉布斯系綜與玻爾茲曼系綜／235
5.9 動力理論／236
5.10 共振與光一物質相互作用／239
5.11 結語／241
第六章 復雜性和知識的轉換
6.1 在遠離平衡條件下的非線性動力學及復雜性的模型／246
6.2 材料科學／247
6.3 細胞動態(tài)特征中的臨界現象／252
6.4 氣候變遷的模型化及可變性／255
6.5 社會性昆蟲中的概率行為和適應策略／261
6.6 人類系統(tǒng)中的自組織／268
附錄I 線性穩(wěn)定性分析
I.1 基本方程／277
I.2 線性化穩(wěn)定性“原理”／281
I.3 特征方程／282
I.4 例證／285
……
參考文獻
于對經典力學的修正，但一當宇宙常數c（光速）和h（普朗克常數）的作用被發(fā)現以后，就變?yōu)楸夭豢缮俚膶W科了�？墒墙裉爝@兩者卻出乎預料地來了一個“時間”反轉：量子力學在其最有趣的部分討論起對非穩(wěn)定粒子的描述及它們的相互轉變，而開始作為一種幾何理論的相對論現在卻主要地與宇宙的熱歷史打交道了。
基本粒子和宇宙學相應于最極端的狀態(tài)——它們是高能物理學的一部分。但是在我們所處的宏觀范圍內情況也是這樣的，物理學正在經歷根本性的轉變。甚至在前幾年，若是一位物理學家被問及什么是知道的，什么是不知道的，他會回答說，真正的問題僅存在于宇宙的前緣領域，發(fā)生在基本粒子層次和宇宙學層次上；而另一方面他會聲稱，與宏觀層次有關的基本定律已經一清二楚了。今天，一個正在壯大的少數派開始懷疑這種樂觀的論調。就在我們的宏觀層次上，一些基本問題還遠未得到解答。
過去三個世紀里追隨牛頓綜合法則的科學歷史，真像一樁富于戲劇性的故事。曾有過一些關頭，經典科學似乎已近于功德圓滿，決定性和可逆性規(guī)律馳騁的疆域似乎已盡收眼底，但是每每這個時候總有一些事情出了差錯。于是，方案又必須擴大，待探索的疆域又變得寬廣無際了。
今天，只要我們放眼一望，就會發(fā)現演變、多樣化和不穩(wěn)定性。長久以來，我們就知道我們生活在一個復雜的世界上，我們可以在其中找到決定性的、也可以找到隨機性的現象；既可以發(fā)現可逆性的、也可以發(fā)現不可逆性的事物。我們觀察決定性的現象，例如無摩擦的單擺或月球繞地球的運動軌道，就可以知道無摩擦單擺的運動是可逆的，因為在描寫運動的方程中過去和將來起著完全相同的作用。但是，另外一些過程，如像擴散或化學反應卻不是可逆的。在這種情況下，存在著一個特定的時間方向：隨著時間的進行，原來非均勻的體系將變成均勻一致的。此外，我們不能不感謝隨機過程的存在，因為它使我們避免了一種荒謬的看法：認為豐富多彩的自然現象是按照節(jié)目單像大本鐘那樣滴滴嗒嗒按部就班地排演出來的。
自本世紀開始以來，我們對四類現象，即可逆和不可逆的、決定性和隨機性的相對重要性的估價已發(fā)生了變化。
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