20世纪50年代起，随着耗散结构理论的兴起，以普利高津为代表的一些自然科学家开始向经典力学的分析方法提出挑战。当人们把研究的视野扩展到机械运动之外时发现，经典力学的“假设其他条件不变”是与经验不符的，经典力学中抽象的两个作用力的均衡系统与外界存在着能量的交流，或者说其均衡状态并不是静止的，而是与外界能量交流的结果。克劳修斯在表述热力学第二定律时采用了熵这样一个概念，来表示一种与系统的参数有关的函数，提出“对于一个封闭的系统，（1）可以确定一个函数S（熵），（2）在任何物理过程中，这个函数S的值始终是增长的。”^[1]由此可以得出结论，物理学中力的作用并不能与热力学分开，其均衡状态与不断增长的熵相关。

然而，当每一个系统的内在的秩序都与外在的熵相关时，我们又如何解释系统的内在秩序或规律性呢？这正是耗散结构理论以及协同论等新思想所要说明的问题，这些新思想适应了当代自然科学的发展，即试图把各个分离的学科联系和统一起来的要求。这种新思想所要探讨的一个主要问题是，如何使一个系统从无序走向有序。当在一个系统中引入了外界的熵时，整个系统会表现为一种无序的状态，系统的参数随着熵的增加而变动，这里存在着时间的不可逆性，并不像一个钟摆围绕着不变的中心摆动，在这种情况下又如何采用决定论的因果关系来说明系统运动的规律呢？

无序是相对于有序而言，变化、时间的不可逆性和无序状态的出现是由于人们把视野扩展到了原有的系统之外，即发现了某个问题不能用原有的系统来解释，而这一问题是由某种与原系统有关的因素引起的，当人们不能认识这种新的因素与原有系统的关系时，这种新的因素与原有系统的因素之间的关系就模糊起来，这种关系对于人们的认识能力来讲就是一种变化、时间的不可逆性和无序状态。

用这一点可以说明静态均衡理论的某种性质，均衡概念所要表述的是各种力的相互作用会使某一物体处于静止状态或稳定状态，这样，一个静态均衡模型中的各种力或各种因素本身就是相互作用和相互联系的，从而是非决定的。这种力的相互作用会使因果关系的说明遇到困难，当决定均衡的两个力相互依赖时，均衡的稳定性是无法说明的，它也会遇到时间的不可逆性和均衡点随时间的变动。然而，人们可以根据所研究的问题进行合理的抽象或假设，比如抽象掉使模型中的力产生相互作用的熵这种外界因素，就可以使模型成为由参数和变量所组成的决定模型，时间与变化被精确的没有时间的静止状态均衡所取代。由此可以得到一种公理化的逻辑演绎体系，它表明在人们假设的条件下的一种确定的知识，当这种知识能够说明经验现象而具有实用价值时，可以说人们获得了某种规律性的认识。这种知识的真理性是与它的应用范围联系的。经典力学对于机械运动的解释是有效的，但对于热力学、量子力学来讲就具有局限性了，这里出现了需要解释的新的研究领域的熵。

由此可以得到这样一种启示，人们需要一种不变的或决定论的方式去把握变化的世界，以得到确定的和可以应用的知识。这也是公理化方法和数理逻辑的本质。数学的发展来自于这样一种思考方法，也成为这种思考方法的工具，数理逻辑（数学与形式逻辑的结合）正是要把变化的事物和事物之间的关系用一种不变的形式表示出来。牛顿的力学定律与他所建立的微积分理论有着密切的联系，微积分所表示的是一种变化的趋向，由微积分所表示的最大化定理可以用于表明人们所要研究的问题，概率论的发展则使人们能够对一些在经验观察中经常出现的现象通过统计描述来寻找其规律，它能比微积分描述更复杂的变化，当人们不能精确把握这些现象时，通过概率统计可以获得相对精确的规律。与微积分一样，只要这些规律的认识能够解释所要研究的问题而具有一定的应用价值，人们就不再需要去寻找那些变化的极为复杂的关系，从而把复杂的变化用概率的方法归纳出相对不变的因果关系。数学的发展也正是使人们能够用确定的或不变的因果关系来说明那些复杂的变化，每一种新的数学方法往往都可以把以前的方法作为它的一个特例，如欧氏几何与非欧几何之间的关系那样，其原因就在于它能够表示更复杂的变化。

既然人们需要用不变的决定模型或数理逻辑来把握变化的规律，那么就不能满足于时间的不可逆性和不具确定参数的非决定模型。热力学第二定律把熵纳入了一个新的系统而与动力学统一起来，量子力学也通过概率方法（统计力学）使其成为经典力学的一种更高级的形式。爱因斯坦在狭义相对论中引入了与每个观察者相关的时间概念，它遵循洛伦兹变换，而不是牛顿力学变换，但在相对论和量子力学中，时间依然是反演对称的，而不是不可逆的。科学知识的发展只是改变了原有的公理化体系的基础，使其能够容纳更广阔的领域，而不是否定公理化体系的分析方法。(www.daowen.com)

由此可以得出这样的结论，当我们所遇到的问题会使原有的系统中出现熵这样一个外在因素时，我们必须扩展原有的体系而把这种熵包含进来，以获得因果关系的推论，变化和时间的不可逆性只是说明原有的系统遇到了不能解释的问题，而我们又缺乏对熵或新的体系的认识。

熵被作为一种新观念的提出来自于耗散结构理论等新的分析，这些分析试图说明原有理论体系不能解释的现象。这些理论认为，在远离平衡状态的一个开放系统，由于同外界交换物质、能量和信息，有可能产生负熵流，形成新的结构，使系统从混乱走向有序。在自然界中，存在着许多“和谐有序”的现象，经济领域中的市场机制的“看不见的手”也可以归之于这类现象，而这些现象是传统的决定论所不能解释的，它与系统之外的熵有关。

这种从无序到有序的现象无疑是人们要研究的课题，也可以采用概率统计和非线性方法来解释这种现象，但这些研究和解释并不是与前面所阐述的决定论和数理逻辑方法矛盾的，因为任何研究都是与人们研究的目的相联系的。对于概率统计方法，我们可以说，任何决定论系统都可能存在着高度复杂的随机性，但只要它能够解释人们所要研究的问题，那么就可以把那些随机性抽象掉而作为一种决定论模型加以应用。而当这种模型不能解释所要研究的问题时，人们才会进一步去寻找那些导致随机性的原因，以一种新的决定论系统去取代原有的系统。由耗散结构理论所表述的通过涨落达到有序实际上也正是把不可逆的时间转化为可逆的时间。

由此可见，耗散结构等新理论并不是与前面所阐述的公理化分析方法相对立的，它只是要扩展研究的领域和寻找新的公理化体系的前提假设。在这一问题上，爱因斯坦与哥本哈根学派之间产生过激烈的争论。爱因斯坦认为，建立在概率统计基础上的量子理论未能对物理现象提供一个完备的描述，他的目标是，要对任何客观现实作决定性的描述，原子行为可以被确切预言，而不是概率。他的信条是：“上帝并不掷骰子。”这种信念支配着他矢志不移地研究“统一场论”。对此，沈华嵩写道，“这一次是爱因斯坦的直觉错了。经验事实证明了，量子理论连同它的概率语言，是迄今描述原子现象的唯一恰当手段……机遇、偶然性和不确定性是我们这个世界本来的特征。上帝不仅掷骰子，有时还把骰子扔到看不见的地方。”^[2]这里所要说的是，不是爱因斯坦错了，而是沈华嵩错了，他误解了概率方法的本质和人们认识事物的规律。前面的分析表明，概率论乃至非线性分析都是人们用不变的决定模型把握变化的世界的方法，这是由人们认识的目的性所决定的，它只受到人们所要研究的问题和认识能力的限制。上帝可以掷骰子，也可以把骰子扔到看不见的地方，但这并不妨碍我们也用掷骰子的方法去预测上帝怎样掷骰子的结果，而且不排除能够知道上帝怎样掷骰子的可能性，即得到更深层次的因果关系。