《大自然寻真》第25章

非生命宏观大自然辩证分析探讨-3

（第25章太长，共分为13部分上传）

（ 注明:《大自然寻真》全文可到“跨学科版块”下载或参加逐章讨论 ）

25.8  开放系统与诞生现象

    “系统是‘处于一定的相互关系中并与环境发生关系的各组成部分（要素）的总体（集）’”[26]。根据系统的这个一般性定义，又根据25.7的系统分类，宇宙中的天体显然有下列几种情况。

    1、宇宙中尚未有硬外壳包裹住的所有高温纯熔融状态星球都是开放系统，因为它们的能量（热能）和物质生动活泼地相互联系在一起成为系统，又都可以与太空这个环境自由交换。这就是说，恒星以及比恒星更高档级的天体都是开放系统。在地球范围内而言，海洋和大气也是开放系统，因为它们的物质和能量也都生动活泼地相互联系成为系统，又都完全可以与太空自由交换，海洋和大气之间又互为环境，彼此可以互相交换。

    2、大行星一般都是封闭系统，因为大多数大行星球体内虽然都还有高温液态的岩浆存在，而且还因星球自转力学原理使球内保持了岩浆环流而成了生动活泼的系统，但也都有冷却了的硬外壳包裹住，内物质不能再与太空环境随意交换了。就像地球本体这样，虽然岩浆环流会不断将地球球心附近的高温能量带到热带海洋地表传给海水而释放掉，与环境发生能量交换，但是地表已经形成了很厚的硬地壳层，将地壳内储集得越来越多的气体封闭住不让它们逐渐跑掉（物质不能与环境自由交换），所以越来越高压的气体有时就不得不自己爆开地壳逃出来，以致发生火山和地震（笔者认为这才是地震的真正原因）。这就是说，地球是个典型的封闭系统。

    3、有了全封闭的隔热硬壳层的天体就是孤立系统。如果孤立系统内还不断进行着各种物质反应，那是一种不稳定孤立系统，会因内部压力的不断增大而可能最后发生大破裂或爆毁。如果全封闭的隔热硬壳层内虽然仍是液态岩浆，球内却基本停止了各种物质反应，这种天体就是稳定性孤立系统。稳定性孤立系统的天体内部纵然有液体流动（如果球体会自转就必定有液体流动），也仅仅是一种惯性的、平衡态的“动”，是与微型转动流体实验相似的，内部流体与整体动态相互适应的动态平衡。稳定性孤立系统要求“全封闭”、“内部液态”、“无物质反应”三条件同时满足，不容易达到，所以宇宙中较难找到这种天体；不稳定孤立系统则要求“有物质反应”（其他两条件与稳定性孤立系统相同），这相对比较容易满足。如果地球外表没有海洋，而是全部像陆地这样有了一层厚厚的隔热层包裹住，那又基本上是孤立系统了。地球要是真的成为孤立系统，物质出不去，能量也出不去，球心又还不断进行着各种物质反应而产生越来越大的气体压力，这就成了不稳定孤立系统，最终说不定就会像当初的小行星母体那样发生大爆炸而粉身碎骨“见12.10”。

    4、像小行星那样整个球体都凝固了的天体，自身内外都已经不存在任何宏观的相对运动，这就不能再称为系统了，只能称为静态物质集合。

    5、像宇宙星云那样，应该被称为离散性物质。

    宇宙中的天体离不开上列5种状态。最远离平衡态的物质就组合形成开放系统，可以全面体现宇宙的演化功能，在最强功能时期还会出现诞生现象。除了开放系统之外的各种形态的天体都没有诞生功能，即少了演化中的质变过程，演化功能均不完全。其中第4、5种天体没有演化功能。排第5种的离散性物质，最接近平衡态。

    如果月球的内核还有热岩浆的话，它就是一个封闭系统而不是孤立系统，因为月海上面相似于太平洋底面，没有隔热层覆盖，所以月球表面不是全封闭的隔热硬壳层，可以让内热外传而向太空释放；但如果月球的内核已经凝固，那又只能是静态物质集合了。因此，具体系统的退化过程不一定都要经历孤立系统这个阶段。生命界中的人和动物从生到死直至被分解为离散性物质，也基本不经历孤立系统阶段（植物人有点像孤立系统）。凡是不经历孤立系统阶段的系统，在整个演化史（生命史）中都不容易发生整体爆炸现象。

    由此可知，宇宙大自然中的物质因自身的能量高低（或距离平衡态的远近），就决定了自己在空间中的存在形态。一般地说，大自然中的自由物质，按能量从高到低，具体可以分别依次自然组合成为开放系统、封闭系统、孤立系统、静态物质集合、离散性物质。开放系统是最高水平的物质组合形式，离散性是最接近平衡态的物质状态。

    由此看来，本小节开头引用文献[26]中的系统定义显然比较抽象，其“各组成部分（要素）”其实都是物质，其所谓“总体（集）”就是物质集合。我们结合了非生命宏观大自然的上述各种情况，为了形象化以便于众人的理解，也为了把系统与一般物体（或物质）明确区分开，笔者认为可以给系统重新下一个比较具体的定义：彼此有相互影响而紧密结合在一起，并有内在协调机制以保持内部物质可以不停作有序相对运动，又与环境相联系的物质组合，就叫做系统。

    开放系统、封闭系统、孤立系统，三者虽然都是“系统”，但是，只有开放系统才可能有诞生功能，因为不能与环境进行物质交换就绝对生不出子系统。开放系统中也必须是非平衡态程度高才能有诞生功能，太阳这个开放系统就没有诞生功能了。太阳风的喷发仅仅是一种喷射出离散性物质的现象，并没有诞生出类似于太阳的小太阳（当初被太阳诞生出来的全热熔状态的行星可视为小太阳），所以并非诞生现象。非平衡态程度低的开放系统、封闭系统、孤立系统都没有诞生功能。地球已经是封闭系统，所以没有诞生功能。生命界的情况也一样，小女孩和老太婆虽然也都是开放系统，但没有生育功能，只有成熟的，非平衡态程度高的青壮年妇女才有生育功能。