自然与人-30.13   用系统观念可将宇宙中的天体分成五个种类

李开乐

    摘要：用系统观念可将天体分成五类：高温纯熔融状态星球是开放系统，像地球这样的行星是封闭系统，有了全封闭隔热硬壳层的内部熔液状态的天体是孤立系统，整个球体都凝固了的天体称为静态物质集合，宇宙星云只能称为离散性物质。

     “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）’”【25】。根据系统的这个一般性定义，又根据“自然与人-30.12”的系统分类，宇宙中的天体显然可以分成下列五个种类。
     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递给海水而释放掉，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逸出来，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,且内部呈熔液状态的天体就是孤立系统。如果孤立系统内部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，球内却基本上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内压力，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“自然与人-14.10”）。
     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。
     从上面分析显见，要成为系统的最显著特征是内部会动。宇宙中的天体离不开上列五种状态。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。
    参考文献：
    【25】《自然辩证法概论》李桂花等编著，吉林大学出版社，2005年，52、93~97页。