一、系统
“系统”一词在古希腊时代就有组合、整体和有序的含义，在物理科学中太阳系指以引力相互作用维系太阳和九大行星还有流星、彗星等组成的天体系统，在生物学中消化系统、呼吸系统和神经系统等名称，这些是描述的联合执行同种功能之器官的组织学结构。
1、系统层次
一个系统内部通常都是一些结构分明的子系统，它本身又有可能是一个更大系统的子系统。比如说我们肉眼看不见的分子是一个内部结构复杂的系统。分子是由原子组成的，原子又是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，质子和中子是由夸克组成的等等。现在正研究夸克是由什么组成的，到目前为止还没有一个确定的科学结论，有待于我们同学们将来发现。像肉眼看不清的宏观世界也是结构层次分明的天体系统。像太阳系、太阳系外边是银河系，太阳系内地球本身也是一个复杂的系统。这是一张银河系的图，太阳系在银河系中占据一个很小的位置，而太阳系又是由九大行星组成的一个复杂的系统。
2、物质能量和信息
所有的自然系统都是由物质构成的，物质在不停的运动，运动在时空中进行，它们都是有规律的。有些社会系统主要是由信息组成的，比如文学系统、法律系统它们都是由信息组成的。社会系统虽然是由信息组成的，但在自身规律的作用下面也在不停的变化和发展。比如文学系统从古到今就在不断地增添新的文学作品。法律系统也在不断地完善变化。所以，任何一个系统都在不断的运动变化的过程之中，运动变化都有它自身的规律。那么，系统的构成，系统每一个部分所处的运动状态，每一部分相互之间的相互作用和运动所遵守的规律都是可以认识的，它们都是一种知识性信息。可以认为物质，能量（运动）和信息是一起构成宇宙行行色色、丰富多彩现象的三大基本要素。
3、守恒量--变化中的不变量
研究发现，在某些确定环境下，系统（相互作用着的一组物体）无论发生什么样的运动变化，无论运动变化出的形态多么千差万别，总有这种或那种可测度的量（如能量、电荷等）的总和在整个运动变化期间是恒定不变的，变化中的不变这就是能量守恒定律--变化中的不变量。这个定律在我们的研究过程中间有很重要的意义。
4、能量守恒和转化定律
运动量是由能量来度量的，它等价于引起该运动状态所作的机械功运动。这点我们在中学物理中学过。在运动形式的转化过程中能量的形式也随之在转化，能量形式有多种，如动能、势能、电能、热能、化学能、原子能等等。
19世纪三个重要的发现之一就是能量的总和在转化的过程中是守恒的是不变的。能量守恒和转化定律的确立具有非常重要的哲学意义。它说明不仅物质是不灭的，运动也是永不停止的。
能量守恒定律：
能量守恒定律还表明能量不可能无中生有，制造无能源的永动机是不可能的。像社会上经常出现的水变油等现象是根本不可能的，只可惜我们的许多干部有的上过大学、有的上过高中，学了这么多科学知识，就忘记了能量是守恒的，他们就支持像水变油等这些伪科学，浪费了很多国家的钱。
能量守恒定律又称为热力学第一定律，它对我们系统地了解运动过程是有很重要作用的。能量虽然是守恒的，它的形式也可以转化，但并不是所有能量都能无条件的作功，为我们所用。其中热运动就具有特殊的性质，现在我们知道热运动实际上是物质分子和原子作无规则（无序）运动的能量，无规则运动的能量不是很容易就能转化为规则运动的能量。比如，我们推动一个物体朝一个方向走就是一种有序的运动。但热运动是分子朝四面八方运动，要使得这种无规则运动转化为有规则运动是不太容易的，但实际上我们做到了。比如，蒸汽机由热能转化为动能。同时热运动是一种宏观物体的一种运动，具体到一个原子的运动就不是热运动了，热运动是大量的分子、原子作无规则运动。
能量转化定律：
能量转化定律又称热力学的第二个定律：热运动服从热力学第二定律说的是，在跟外界没有物质和能量交换的封闭的系统中，有序的运动最终将通过摩擦、电阻等耗散因子转变为无序的热运动。而热只能是从高温流向低温，最终趋于热平衡，而不可能相反，这个我们在日常生活中也能看到，在马路上行驶的一辆汽车，若把汽车的马达关闭，没有外界能量来源汽车在马路上走一会儿就会停下来，这是因为汽车车轮和马路之间有摩擦，汽车的动能在与马路的摩擦中变成了热能，所以汽车走不远，汽车与路面的磨擦越小，走的越远，如在冰上走就会走的远。汽车的动能就变成了热能。又比如，高温流向低温，这也是生活中的常识，一杯很热的水，放一会儿就变得跟室温一样了。变成热平衡的状态了。这个定律对我们研究系统也是很重要的。反过来，你要将热量从低温提向高温，则必须对之作功，像冰箱制冷就必须有电机，必须消耗电能。热能要转化成其它能量是需要消耗其它的一些能量。
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