倒挂金钟
(哲学根本观念的钟声提前敲响)
李 开 乐
倒挂金钟:是多年生灌木,所开的花如悬挂的彩色灯笼,很漂亮,除观赏价值外,还是一种传统中药材。此处借用这种植物名作为题目,“倒挂”寓意把尾巴倒挂到前头来;“金钟”指敲得响的金属钟。笔者经过几年来充分体验了争取《大自然寻真》出版的艰辛历程之后,顿然醒悟,感到若不先将一两个最重要的哲学关系拨弄清楚,如果人们对这些哲学概念都迷糊不清,那就什么正话也难以开讲。“物质与能量”和“唯物与唯心”这两对重要的哲学概念,原来只是作为简单表述而藏在本书最后的哲学篇章里,考虑它们犹如两座金质宝钟,其声音可以响彻云霄,于是笔者毅然决定将它们倒挂到书的前面并辅以更加详尽的阐述而作为“开场篇”,在正文开讲,正戏上演之前就先敲响它。笔者希望能像植物的倒挂金钟那样既漂亮又“活血行滞,凉血祛风”,宝钟的敲响定能使某些人清醒,使普天清明。
物质与能量 对于物质与能量的看法问题是划清宏观和微观领域分界线的关键问题,也是最容易使哲学观念混乱的问题。或许正因为本书所讲的都只是直接与物质有关而不是直接讲能量的如何与怎样,看来似有背离“科学前沿”之嫌,才使笔者在出书前为了寻求自然科学家和哲学家的指教、评估和支持都跑断了老腿而一无所获。难怪到后来有一位既懂自然科学又懂哲学的,笔者原来极大希望能得到他的指点和支持的,“擅长多学科和跨学科的综合和交叉研究”的现代顶尖专家批评笔者说:“你的主题观点仍然停留在经典阶段”、“物质概念是一个经典概念而非现代概念”、“我认为你的宇宙观基本是100多年前的(近代的)观点而非现代的观点”。这位博士十分爽直地对我如此当头一棒,使我猛然清醒了许多。虽然最终我未能得到他的支持,但我要特别感谢他能把我从梦中敲醒,不像其他的很多人那样把一个迷糊不醒的人当成大傻瓜而只会暗中取笑。原来,现代专家们似乎都已经将物质全部化成了能量来看待,认为“物质不过是以粒子和反粒子对的形式是从能量中产生的”;“作为物质最小单位的点粒子被分解或被认知的最后,也是能量形式,即上帝粒子(希格斯玻色子)是当前最小的粒子;粒子是构成物质和物质具体形态的基础;没有粒子也就没有所谓的物质世界!而最小的粒子也是一种能量形式和能量衰变的产物”。
唉!原来如此。看来如果不能先从基本哲学观点的认识上赢得头筹,笔者书中的一连串新观点是无法摆出台面来了。愚不敢随意去胡乱否定上面这些属于大专家的“科学前沿”观点,下面只将自己的粗浅认识先摆出来,相信众人的心中都有一把秤,必定可以称出轻和重,也只有众人才有资格去做出肯定或否定。
将宇宙中的物质都随意化成了能量来看待,对此笔者不敢苟同。虽然现代科学家已经认为物质和能量之间可以相互转化,但笔者也认为这种认识可能欠妥。从表面看似乎是物质转化为能量,但笔者认为实际上是物质将能量大量释放出来。一个很简单的例子是,如果你想将一只装满水的木桶拆开成为木板而捆绑在一起,水是不是就应该先倒掉出来呢?同样,司马光砸缸成功救人的条件是找到一块合适的石头并且出大力气地砸,缸被砸破了水当然就流了出来,至此虽然“缸”已经不是原来的缸了,但好歹它还躺在那里并没有变成水。由此笔者联想到,在本质上物质与能量也应该是两样东西,虽然两者相依为命,紧密结合,但在常态下却表现形式不同。绝大多数的物质都以人眼可见的有形方式存在着,但能量无形而不可见,却可以在宏观上作为动能依附在物质中表现为物质或物体的运动而使其间接的“可见”。无形的能量还可以作为热能依附在物质中表现为温度而令人可感,或者改变了物质的颜色或亮度也使人间接可见。这些就是依附在宏观物质中的显性能量的常态表现。不可见的能量只有通过物质的行为或状态才能表现出自己的存在。在稳定的常态下,物质和能量两者紧密结合,物质对能量的释放极其缓慢,属量变过程。想要运动着的物质自动停止,或者高温物质自动把温度降下来,都是缓慢的过程。物质只有在受激发时才释放出大量的能,这时就属于能量释放的质变过程。物质达到一定温度时就会燃烧而生火,这属于宏观领域所看到的物质大量释放能量的质变过程;在超高温高压的状态下物质的原子核可以发生裂变或聚变而释放出更加巨量的能,这就属于微观领域里的物质释放能量的质变过程。当释放能量的质变过程出现时,人们特别注意的是那个最显眼的能量表演,却忽视了组成物质的元素依然存在,所以就以为是物质转化为能量了,其实不然。而且,由于现代专家认为基本粒子其实就是一种能量形式,便有人进一步认为全宇宙都只是能量而已,无所谓“物质”,这恐怕就不妥了。笔者只懂得热能就是分子或原子的动能。从微观的更深层次去看,能否不要认为“最小的粒子也是一种能量形式”,而是看成为最小的粒子(或粒子的相互关系中)隐含着更加大量的能呢?请微观专家斟酌。为什么说物质释放能量的质变过程并不是物质转化为能量呢?具体地说,宏观领域中的物质燃烧而生“火”,虽然是物质大量释放出能量的质变过程,但仅仅是因为元素的重新组合而使物质隐形了,全部元素在化学反应式中一个都未少,只是变成了气体形式而已。物质燃烧释放出显性热能,其本身从人眼可见的形态重新组合转化为气体。虽然气体是无形的物质,但地球大气的质量仅占地球总质量的百万分之0.86。因此,不管地球上发生多少燃烧现象,永远都可以说“绝大多数的物质都以人眼可见的有形方式存在着”。从宏观整体看,全宇宙的各档级的核球和天体都以物质的形式呈现着,也都绝大多数是人眼可见的,否则地球人就无法开展天文观测了。当然,宇宙中还有绝大多数的物质没能被地球人观测到而被误认为是“暗物质”和“黑洞”什么的,它们不被观测到是另有原因,并非什么“暗能量”之类,这在本书的第7章中做了详细分析。再从微观领域看,热核反应虽然释放出更加巨量的,物质储藏得很深的隐性能量,也是仅仅使物质的原子核重新组合而已。“裂变时靠原子核分裂而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量”;“核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式”(互联网常识性资料)。上列资料说明了东西都还在,不能说物质被“转化”掉了。分离出来的中子、光子等粒子,也依然是物质嘛!它们是有特殊任务负责承载能量并将能量带走呢,还是被能量冲走的?见仁见智,这就要请微观专家再做深入研究了。从宏观情况看,司马光砸破缸的碎屑显然是被水的很大压力冲走的;物质被燃烧后元素重新组合成的气体也是被“火”所造成的上升气流携带升天的。实际上也正是由于有了气体微粒和不完全燃烧的高温碳粒相互混合在不可见的上升能量之中,才使我们这些肉眼凡胎能见到“火”。由于天然气燃烧后所生成的主要是水汽和二氧化碳这些不可见气体,其它尘粒太少,火焰就没那么醒目壮观了。微观领域里释放出来的激光之类是否道理相同呢?愚不敢乱说。总之,如果在微观里能说明“组成物质的化学元素完全不见了”,既没有粒子随着能量散逸进太空,也没有核反应废料存留,那才能令人信服地说是“物质转化成能量”了。
笔者认为,不能因为在激发状态下发现物质变成了基本粒子就认为全宇宙都只有粒子,而且觉得既然基本粒子就是一种能量形式,那么又进一步认为全宇宙都只是能量而已了。不要忘记目前所认识的基本粒子只能在激发状态下才能瞬间地存在,而在-273℃到几千度以上的广阔温域内的常态下都只能是一般的物质,能量只能是程度深浅不同地依附在物质之中。在此,笔者倒不是要与微观专家争论应该如何去看待微观粒子的问题,一点点粗浅的看法也仅仅是提供给微观专家参考而已。笔者真正的本意是,应该划清宏观领域与微观领域之间的分界线,宏观领域的专家不应该照搬微观领域的观点和方法来研究大自然物质世界的存在状况和运动变化。不宜由于微观领域有了粒子物理和能量物理等知识就随意用到宏观领域中,认为全宇宙都只有粒子和能量。领域不同,研究对象的呈现姿态就不同,研究的工具和方法也应该不同。在宏观领域里,哪怕是宇宙中心核球下属的各档级天体系统的诞生过程,虽然核球的球心附近由于热核反应而物质释放出了巨量的能,但当能量传送到了核球表面发生大爆发时也还是以物质的形式呈现出来。这时的物质通过高温和高速带走了巨量的能,离开了母体之后才会组成了热熔状态的球体而成为母体所诞生出来的远离平衡态的小型开放性系统。这时核球所诞生出来的是带着能量的物质,而不是诞生出能量,更不是物质转化为能量或者能量转化为物质。生命过程虽然更加复杂,笔者也认为其中没有质量与能量的转化过程,主要都是物质元素的重新组合而释放出显能的过程。人吃进去的是物质,排出来的还是物质;送进细胞去的是营养和氧气等物质,细胞排泄出来的也是汗、尿、二氧化碳等物质。哪怕属于生命界质变过程的诞生和死亡、分解过程也同样没有质量与能量的转化过程。在诞生过程中,是物质带着能量离开了母体,不是物质释放出能量,所以高度远离平衡态的开放系统所诞生出来的初诞生小系统依然是开放系统,并没有降低物质组合的等级。燃烧或者生命体的消化过程,由于原来的物质释放出了能量,就使新组合成的物质降低了一个等级,把“静态物质集合”变成了“离散性物质”。但是,燃烧过程、消化过程与诞生过程一样都没有发生物质与能量的转化过程。
其实,在稳定的常态下,也就是物质释放能量的量变过程情况下,物质也包含了很多显性的能量,仅仅当物质≤-273℃时才不包含显性能量,否则就不会有“运动”和“温度”的概念。但是,对于物质和显能相依为命紧密结合的大量常态下,研究对象就当然应该是能看得见的物质,而不是把物质反倒过来当成不可见的能量来研究。在宏观领域里的研究对象虽然表面上是物质,但都通过物质的温度和运动而展开,因此实际上也是在研究能量,不过出发点是宏观的。研究物质温度(热能)的变化就能了解物质在距离平衡态的远近不同情况下所形成的各种呈现状态和功能表现,开放性天体系统就是自然界中远离平衡态的物质所组成的,宇宙星云则只是一些接近于平衡态的离散性物质;研究物质运动(动能)的变化又可以了解天体内外的环流与自转和公转的形成及变化规律。如果在宏观领域里硬要将物质变成能量看待而用粒子物理、能量物理、量子力学、弦论之类的微观方法进行研究,就不仅得不到物质的温度和运动变化所产生的各种规律,还会得出像大爆炸理论和星云说等错误的结论。
分清宏观和微观领域,从而用不同的观点和方法进行研究非常重要。人进到房子里,当然就见到了房里的家具和电器、设备,甚至可以见到厨师在忙碌和摆了出来的各种菜色,却见不到高低楼房错落有致和绿树红花的悦目妙景,以及人行车流的生动画面。所以,我们绝不能坐在房子里关着门窗和闭着眼睛就在猜想着外面的世界都跟房子里一样,只是一些家具电器和鱼肉、蔬菜,以及厨师在忙碌着而已,并没有任何高楼、矮房、绿树、鲜花,以及人行车流等景象。当然你可以回答说,你哪怕是“坐在房子里关着门窗和闭着眼睛”,也一样可以想得到外面的世界有“高楼、矮房、绿树、鲜花,以及人行车流等景象”。可是,如果你一出娘胎就一直被关在密闭的房子里生活至今,而不是在房子的里里外外已经生活了几十年,你能想象得出来吗? 微观领域的科学家们能深入到微观的深层里去,不仅发现了分子是由原子组成的,还不断进步,发现了原子可以越来越细地再分,而且在一定条件下物质还可以释放出巨量的能,这当然已经很了不起,是可喜可贺的。但是,笔者认为,宏观领域里的专家绝不能因此就将微观观点套用到宏观领域中,把大自然的宇宙说成都只是能量而不是物质,否则就犯了类似于把房子外面的世界都说成是家具、电器等的同样错误了。
笔者认为,与房子的内外有别一样,同一个宇宙不仅有不同的侧面,更有不同的表里,处在不同的位置就要用不同的观点和方法才能真正认识它。这也像人的正面有眉目嘴鼻,背面有脑壳、脊背、屁股,体内更有五脏六腑远不同于外表,若不从实际出发地瞎子摸象,则不乱了套才怪哩!
从下面的分析便可以更全面地看出划清宏观领域与微观领域分界线的重要性:
1. 从微观角度看物质,物质可以被越分越细,到目前还肯定没得到最后结果;从宏观角度看物质,物质集合可以因相互吸力而越聚越多,所以我们这个宇宙肯定有一个巨大的中心核球,但也还未知道宇宙更大的外面又是什么。目前的天文学家都因借用了微观的观点和方法去研究宏观的宇宙,所以认为宇宙没有中心,这就很难去正确地认识各种天体的存在和运动规律。显然,人类对于宏观和微观的分别向外的两头都还同样摸不到边,所以宏观领域也没必要老是缠住“宇宙是怎么诞生”的问题不放,应该从实际出发,先认真认识好已经存在的宇宙才更重要。
2. 从微观角度看,目前的专家似乎认为物质可以“转化”为能量,有人又以此反过来看宇宙就认为宇宙都只是一些能量而已,这就没有划清宏观领域和微观领域的分界线,最终就必定要得出错误结论;从宏观的正面角度看,物质是客观存在的,而且这个宇宙中有大量的显能依附在物质中,才使物质有了不同温度和处于不同的运动状态,这也才使宇宙有了空间和时间。如果这个宇宙中的物质都≤-273℃,因此而丝毫不动地凝固在那里,相信“时间”和“空间”概念在此种情况下就没有存在的意义了。
3. 从微观角度看,虽然微观世界里尽是些基本粒子,但绝不能就此随意扩大到宏观领域认为宇宙里也尽是大爆炸遗留下来的一些星云,恒星和行星等都由星云凝聚而成(“恒星起源于星云。星云起源于星际物质。星际物质主要是氢、氦气体的分子和离子,以及尘埃微粒。”[28]);真正从宏观的角度看,宇宙里本来就尽是物质而非基本粒子,它们绝大多数都携带着显性的热能和动能,必须以此为出发点并运用相应的力学理论才能摸透它们在热能和动能作用下的分布情况和运动规律,用相对论、量子力学、粒子物理等工具是研究不到热能和动能呈现在宏观物质系统中的作用原理和过程以及所遵循的各种规律性的。
4. 从微观角度看物质,分子或原子里面依然海阔天空,其世界大得很,但是反过头来从微观角度看宇宙,就会有如坐井观天,对宇宙中的各种现象都无从解释;从宏观角度看微观世界当然也是无门可进,无缝可观,但从宏观角度看宇宙,就可以发现在引力和斥力的相互作用下,物质因各自所包含的显能的数量不同就会自动组成了不同档级的天体系统(开放系统、封闭系统、孤立系统、静态物质集合、离散性物质),物质所含显能的热能和动能的相互转化又会使远离平衡态的开放系统出现诞生现象,也有了天体的公转、自转等现象,于是整个宇宙生动活泼,多姿多彩,运行有序。
总之,只有划清宏观和微观领域的分界线,在宏观领域中真正用恰当的观点和方法进行研究,才可能真正认识宇宙中物质的存在方式和分布情况,以及它们的运动变化规律。
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