《大自然寻真》第25章
非生命宏观大自然辩证分析探讨-2
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25.5  天体演化的动力来源
    没有能量供给是不会有任何演化现象发生的。究竟天体演化的动力来自何方呢?在非生命界中,任何一个分子都有自己的魅力,也就是对其它分子的吸引力。同一种物质的分子之间吸引力会特别大,这才造成了地球的不同矿物分别集中储藏在不同的地方。这种特性也是与生命界中的生物个体相似的,例如,作为社会一分子的每个人都有聚居的习惯,这就是一种无形的吸引力在起作用,动物也相类似。“人以群分,物以类聚”的俗语就是生命界和非生命界中的分子都有“魅力”的体现,也是人类对物质分子“魅力”的物理性质已经有深刻认识的文字总结。分子或物质在周围散布开来的这种魅力具有加和关系,物质聚集得越多,总吸引力就越大,影响范围也越广。我们目前的技术水平无法见得到单个分子的魅力,然而,正是由于分子不仅有魅力,而且具有加和特性,我们才能见到“物以类聚”的现象,物质或物体之间也才有了万有引力。
    那么,分子为什么会有魅力呢?地球人已经比较深透地认识了电磁场,所有现代科技都几乎与它有关,须知这只是近一两百年的事,可知它的作用巨大。在一个有能量的分子(温度>-273℃)周围,起码还应该有气场,地球人在未来的一两百年可能会对它有不断深化的认识。此外,在未来的千年、万年之后,相信地球人还会认识更多的场和其它东西,到了那时,“分子为什么会有魅力”的问题,相信也就不是问题了。在目前,我们只能从实际出发,承认有能量的分子周围有魅力,从而物体或物质之间就有万有引力。但是,无能量的分子周围就必定无魅力,这跟失去了生命的动物和人就失去了魅力一样。过期太久的粘合剂也会失去粘性,都是同样道理。
    与魅力(万有引力)相反,非生命界中的任何有能量的分子之间彼此又都有相互的斥力。这是由于运动是物质的固有属性,所以对于所有的分子,谁都希望自己有个自由空间可以运动,而且谁都争取自由空间更大一些。物体的热胀冷缩正是分子斥力的直观综合体现。这种特性也与生命界中的生物个体相类似,谁都希望自家的房子大一些。
    正是由于万有引力与斥力两者互相平衡,相互制约,自动调节,才使得分子或物质之间既不会过于分散,又不会挤得太密而互相压扁。万有引力与斥力是相矛盾的,又是相统一的,是天体系统赖以发挥自组织功能的一对十分重要的,对立统一的非线性作用力,是所有天体的整个“诞生──演化──灭亡”过程的动力来源。当一个天体的一些物质的斥力大于引力并超过临界值时,它们就会从母天体诞生出来成为子天体;相反,天体(或物质)所受到的中心天体的引力大于自身的斥力并超过临界值时,这些天体又会合并到绕转的中心天体那里去而灭亡(注意:天体在被诞生出来之后,与中心天体之间的斥力已经转化为离心力发挥作用,详见25.14);在上述两种情况之间的引力与斥力彼此相持时期的广阔区间内,天体就处在演化的量变过程之中,这时由热力学第二定律发挥着重要作用,不断地消耗了能量而维持着有序的运作,地球目前正处在这个时期。
    宇宙中的各档级天体都是在宇宙蛋黄的演化过程中,因斥力超常加大引起巨涨落而逐级被诞生出来的;又在热力学第二定律的长期作用下,因过度消耗了能量而由万有引力的作用重新被逐级地收回,最后都返回到了宇宙蛋黄。物质的回收过程就正如陨石掉回地球,人人可见,其个中因由也都明白,所以无须多加解释。能量的回收过程其机制就比较隐秘难懂,但“现代科学已经发现了同热的扩散相反的过程,即能的集结过程,这就从正面驳倒了宇宙‘热寂’的理论。正如恩格斯所断言的,物质既然在过去曾经自己创造出条件,把大量的运动转化为热,那么在亿万斯年之后,这样的条件必然会被物质自己重新创造出来,从而使散射到太空中的热转化为其他的运动形式,并在这种形式中重新集结和运动起来”[25]。我们相信大自然中生、灭两种相反过程是辩证统一的,大自然自己必有一种能够将这两种过程统一起来的机制,问题只是人类还未详解这种机制的奥秘。
    万有引力在天体物质向着自己的母核球回归的过程中起着重要作用,或许它在能量的重新集结过程中也同样起着重要作用。在围绕着宇宙蛋黄旋转的所有大小天体中,虽然一方面永远是高温的天体丧失热能而低温的天体得到热能,另一方面则只要失去了围绕核球旋转的能量,天体就不论体积大小和温度高低都要像流星雨那样飞回核球,最后飞回宇宙蛋黄,这其中是否就包含着能量重新集结的机制呢?看来,热力学第二定律主要只在系统中及系统与环境之间起作用,但万有引力和斥力(包含由斥力转化而成的离心力)却在全宇宙中起作用。科学的知识大海无比浩大,诞生与灭亡相统一辩证机制的更明细解码,正等待着尚欠智慧的地球人去努力作深层次的探索(参见11.4)。
 
25.6   宇宙中心核球始终会集中了全宇宙绝大部分物质
    宇宙中心核球为什么会集中了全宇宙绝大部分物质呢?这是属于宇宙初期演化的问题,可能这才真正体现了大自然中万有引力机制的强大威力。从25.5已知,万有引力来源于物质分子的魅力,是从物质的内因中产生出来的。当然,首先必须是有能量(即温度>-273℃)的非平衡态分子才有魅力。有魅力的分子就会聚集在一起,越聚越多。在商海中会“大鱼吃小鱼”,但那种现象多是单方意愿,很多“小鱼”都处于无可奈何。可是,物质分子相互吸引是两厢情愿,故聚合力就更大。所以,在宇宙诞生之初,不管宇宙蛋黄的原始物质是分散而来,还是集中来到,最终都会聚合在一起。如果行政部门不加干预,商海的竞争结果况且往往会出现独家商业大鳄垄断的现象,何况两厢情愿的物质相互吸引,加和关系又使宇宙中心附近逐渐成为巨大的吸引中心,最后就会比商海更加容易地形成宇宙中心核球而集中了全宇宙绝大部分物质的格局了。这就是说,物质分子的魅力(显现为万有引力)决定了宇宙蛋黄的形成。
    总之,我们对宇宙存在状况的看法,中心观点主要有两个,一是宇宙中的物质本来就是客观存在的(或许我们的“天蛋”宇宙模型只是作为宇宙的局部而存在),“物质是某种既有的东西,是某种既不能创造也不能消灭的东西”[23];二是万有引力与斥力这一双对立统一的非线性作用力对着全宇宙的物质起作用,结果必然是宇宙中心集中了全宇宙绝大部分物质的格局,而且这些物质又进行着永不停息的有序的演化过程,诞生出了无数的,也是有序运行和演化着的大小天体,营造成目前的宇宙。因此,宇宙是一个无论从整体看,还是从每个档级的星系或天体看,都是围绕着自己的核球或球心旋转着的,高度远离平衡态的,很守“纪律”运行着的物质系统。
    大爆炸理论的中心要害主要也是两个,一是对宇宙物质的无中生有,大爆炸前的一个没有体积的点竟然包藏着整个宇宙的物质和能量,就是暂且不用哲学观念,只用物理学的物质不灭定律和能量守恒定律也无法理解;二是爆炸后全宇宙的物质布局肯定是均匀而无序的离散颗粒,于是“当代天文学家们认为宇宙没有中心”[28]。由于缺少了原始形成的,占各档级星系绝大部分物质的核球天体,就无法理解各个档级天体的运行轨道和运动速度,也无法知道各种大小天体的真正诞生原因,于是就假设出了星云孕育恒星、暗物质、黑洞、白洞、虫洞等很多缺乏理性依据的概念。更加无法解释的是,爆炸而散开来的物质,就算能够重新凝聚成为天体,也只能是一些运动轨迹杂乱无章的“无头苍蝇”,怎么可能形成如此运动有序、环环相套的宇宙呢?
    本书中用了“天蛋宇宙模型”和星球自转力学原理,已经比较全面解释了宇宙、天文、地球、海洋、大气中各种重要现象;用大爆炸理论却无法解答宇宙中各种重要的疑难问题。
 
25.7   系统的分类
    关于物质的存在方式问题,我们曾经在25.1说过:“运动是物质存在的姿态”。有关自然辩证法的文献又从另一角度说“系统是自然界物质的存在方式”[24]。由此可见,系统对于我们研究宇宙中的物质及其运动十分重要。为什么呢?因为系统是非平衡态物质存在的重要状态,自然界中远离平衡态的物质都会自然组合形成系统,宇宙中的演化现象是以系统为单位进行的。每个生命体都是由最高能量的远离平衡态的有机物质所组成的系统;自然界中自由的远离平衡态的无机物质,也会根据能量不同自然组合形成水平各异的非生命界的有序运行系统。天体中大至宇宙蛋黄,小至地球;在地球大气层中,大至极地大旋涡,小至龙卷风,都是典型的非生命界的有序运行系统。不论在生命界还是非生命界,系统都是最能展现物质运动属性的最好舞台。
    从25.5知道了万有引力与斥力是所有天体的整个“诞生──演化──灭亡”过程的动力来源。从25.6又更具体知道“有魅力的分子就会聚集在一起,越聚越多”。因此很显然,自然界中自由的远离平衡态的无机物质,正是因为有了万有引力与斥力这一双对立统一的非线性作用力从中起到了原动力的作用,才能够自觉组合形成非生命界的有序运行系统。万有引力与斥力既使物质聚成系统,又使系统发生演化。
    为了对系统有充分和本质的认识,有必要将系统进行分类。从系统与环境的关系进行划分,自然辩证法将系统分为孤立系统、封闭系统和开放系统三种。 “如果系统与环境之间既没有物质交换,又没有能量交换,就称这种系统为孤立系统。”;“如果系统与环境之间仅有能量交换,不进行物质交换,就是封闭系统。”;“开放系统是指与外部环境既有物质交换,又有能量交换的系统。”[24]。本书主要用上述的这种系统分类法来阐述大自然的演化现象。
    为了使系统的分类和定义更加明确、形象、易记,图25.7给出了系统分类示意图。
    根据系统能源的不同类型,也可对大自然中不同能源的系统给出不同的称呼:以热能为能源的系统称为热能型系统;以动能为能源的系统称为动能型系统;以势能为能源的系统称为势能型系统。
图25.7:系统分类示意图