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淑世主义:(1)宇宙的演化方向

已有 6795 次阅读 2017-9-10 20:12 |个人分类:淑世主义学说|系统分类:科研笔记

前言

大抵书生都是如此,有了自己的思想就特别想要分享给世人,感觉唯有如此才算是对社会有所贡献。其实也是为了获得点别人的认同,得到点名声和一点成就感。最好是能够达到“立功、立德、立言”的三不朽,名垂青史。因此,我特别羡慕从前那些开办书院聚众讲学且门徒过万的学者,也特别希望将来也能够开办自己的书院,然后和天下同道之人一起交流切磋探讨。

可惜自己没有那个能力和条件去开办私人书院,所以只能利用大学提供的资源,利用大学教师的身份,在课堂上兜售自己的学说(我给它取名为“淑世主义”)。上课时候拿个十多二十分钟的时间,把自己的某些观点分享给学生,学生也还是挺能接受的,毕竟听书本知识听厌倦了,听点书本外的东西,也挺有意思。

为了更好地兜售自己的学说,我在这学期开设了一门选修课。因为学校要求开选修课得和自己专业相关,我只得把课程的名字取成了《化学史概论》。在课堂上,我又挂羊头卖狗肉地兜售起我的“淑世主义”学说来了。然而,大多数学生都是为了学分而去上课的,只要老师不挂他,让他拿到学分就万事大吉了,真正为了学到真理而去听课的学生少之又少。选修课的听课情况本就是如此吧。话说,当年费曼在大学里讲物理的时候不也是门可罗雀么?这样一想咱也就坦然了。

上课的时候,一边讲一边整理自己的思路,其实对提高自己的观点也还是有所帮助的。因此,在这里把课后整理后的学说贴出来和大家分享。



第一篇 宇宙的演化方向

宇宙中为什么要诞生出人类?人类在宇宙中存在的意义又是什么?回答这些问题,我们需要明白宇宙的演化方向。

然而,所有的关于宇宙的演化方向的学说都让人感到绝望和迷茫。两千年前,古希腊斯多葛学派的学说认为与宇宙只是在大火中不断地毁灭和重生,在那样的宇宙学说中,人类的存在毫无意义:一场宇宙大火之后一切又都得重新开始,一切的精神,一切的文明,一切的科技。

两千年后的如今,物理学对宇宙演化学说并不比斯多葛学派给出的宇宙结局乐观多少。克劳修斯的宇宙热寂理论告诉我们,宇宙终归会走向热寂,一个无生命、无意义的结局。宇宙大爆炸理论虽然想要给予宇宙一个避免热寂的结局,然而实际上大爆炸理论其实仍然无力让宇宙摆脱走向热寂的结局。对于宇宙大爆炸理论,不论宇宙会无休止地膨胀最终达到冷寂状态(其实宇宙的冷寂本身就是一种热寂状态,因为宇宙膨胀必然是熵增的过程),或者膨胀到一定程度开始收缩到爆炸起点,然后在“膨胀——收缩——膨胀——收缩”中不断循环的振荡宇宙(这样的振荡宇宙与斯多葛学派的宇宙在大火中毁灭和重生没有什么区别,而且这个过程只要是熵增的过程,都必然会在熵增的过程中走向热寂),宇宙都终将会走向热寂,走向无生命。

在各种各样的宇宙演化学说中,宇宙的结局都是苍白的,无生命的。换句话说,人类所做的一切对于宇宙而言都毫无意义。任何精英,任何科学,任何技术,任何思想,在宇宙的演化过程中都毫无意义。正如罗素悲观地说道:“一切时代的结晶,一切信仰,一切灵感,一切人类天才的光华,都注定要随太阳系的崩溃而毁灭。人类全部成就的神殿将不可避免地会被埋葬在崩溃宇宙的废墟之中——所有这一切,几乎如此之肯定,任何否定它们的哲学都毫无成功的希望。”

在这些让人绝望的宇宙演化学说之下,善良与罪恶、是与非、贤与愚、正义与邪恶、高尚与卑劣,一切道德一切智慧似乎都毫无意义。那么,还有必要善良吗?还有必要正义吗?还有必要去求知悟道吗?人类似乎难以找到值得自己去信仰去追求的,除了充分利用活着的每一分钟尽可能地追求个人财富和享乐。或者我们都只能抛弃让人绝望的宇宙科学,转而在有神主宰的的宗教信仰里找到精神寄托,又或者采取中国古代智者们的“天道远,人道迩”、“未知生,焉知死”的态度去回避宇宙演化的这个话题。

对于人类在宇宙中存在的意义不能给出一个合理的答案,是因为我们当下的关于宇宙演化方向的理论还不够完善。

1、宇宙的组成——物质与能量

要弄清宇宙的演化方向,就需要弄清宇宙的组成。物质和能量是宇宙组成的两个基本要素。宇宙中的物质虽然千变万化,归根结底都是物质与能量的集合。

物质,定义为在空间中占据一定体积、能够与其他物质产生相互作用的实体,比如夸克、电子、质子、中子、原子、分子等及由这些基本粒子所组成的实体。这些物质的共同点在于,它们可以在空间中激发出场,并且通过场而与其他粒子产生相互作用。电场、磁场、电磁场等不属于物质,而是物质的属性。

能量的本质是物质间的相互位置或者相互运动状态。从大的方面可以把能量分为动能和势能:所有由于物质间相互作用及位置关系而存在的能量,都属于势能;所有由于物质间相对运动而存在的能量,都属于动能。宏观上而言,风能、水能等均是动能,是由于物体相对于宇宙中所有其他物质存在运动速度而具有的能量;物体的势能是由于物体相对于宇宙中其他物体的位置而具有的能量。微观上而言,核能(本质是质子、中子等微粒间的位置关系)、化学能(本质是原子与原子之间的位置关系)等均是势能,而热能(本质是原子、分子、电子等微粒的运动)、电能(本质是电子、质子等带电荷体在空间中的运动)、辐射能(本质是光源激发的电磁场相对于宇宙中所有其他物质的振荡)均是动能。

因为能量是物质间的相互位置或相对运动状态,所以,任何能量都必须依附于物质才能存在,不存在脱离物质而存在的能量。物质和能量独自守恒。

2、宇宙的演化方向

既然物质和能量是宇宙最基本的两个要素,所以宇宙的演化,也就是宇宙中的物质在能量的驱动下随时间而变化的过程。物质是宇宙的基础,能量是宇宙演化的驱动力。

关于能量是宇宙演化的推动力,中国《易经》中早已指出。《易经系辞上》中说:“一阴一阳之谓道。”也就是说,在“阳”(高品位热源)和“阴”(低品位热源)的相互作用下,能量发生转变和转移,从而推动物质的演化。

因此,宇宙的演化遵循能量的演化规律。在能量演化的规律中,热力学第二定律指出了宇宙演化的方向:宇宙会朝着的总熵值不断地增加的方向演进,高品位能量会自发地转变为低品位的能量。在这个“熵增原理”的支配下,宇宙走向热寂。这就是让人绝望的宇宙热寂说。

宇宙必将走向热寂。任何想要避免宇宙热寂的理论都是徒劳的,就像任何试图制造永动机的尝试都是注定会失败的。当代关于宇宙演化的大爆炸理论看似可以摆脱宇宙热寂的结局,其实仍然要走向热寂的解聚。倘若宇宙会一直膨胀下去,那么宇宙终究会走向冷寂,而且该过程必然也是熵增的过程,所以冷寂宇宙其实也是熵增的热寂;倘若宇宙膨胀到一定程度又开始收缩,收缩后再膨胀,那么在这样的振荡过程中,宇宙中的熵不断增加,振荡逐渐减小,终究还是会走向热寂。

热力学第二定律指出了宇宙演化的方向:宇宙会走向热寂。但是它并不能告诉我们宇宙走向热寂的时间。倘若热寂到来的时间是无限长的,那么热寂对人类也就并不可怕了。那么,在宇宙熵增过程中,是否有相关法则去支配宇宙的熵增速率?

把太阳系当作一个孤立系统来研究太阳系的熵增速率问题。太阳内部的原子发生核聚变从而产生辐射能并且辐射到太阳周围的空间中转变为低品位能量,这是一个熵增的过程。太阳光辐射到地球表面时,直接转化为热能是熵增速率最大的演化途径。然而,太阳辐射到达地球之后,并不会立即就完全转化为热能,而是尽可能地避免立即转化为热能:水在太阳辐射作用下蒸发产生云,进而产生雷电和雨,并转化为水能;空气在太阳能的作用下对流产生风能;植物通过光合作用将太阳能转化为的化学能,动物又将植物体的化学能转变为机械能和电能。当然,风能、水能植物中的化学能、动物的机械能等,最后还是会转变为热能。然而,在这个过程中,太阳系这个系统的熵增速率得到了延缓。所以,宇宙中同时还有另一个演化趋势,就是尽可能地延缓熵增的速率。

综上所述,宇宙的演化方向由下述规律所支配:首先,宇宙在朝着熵增的方向演变;其次,宇宙在朝着尽可能地延缓熵增的方向演变。实际上,热寂是宇宙的一个终极状态,宇宙会一直朝着热寂的方向演进,但是宇宙在达到热寂的时间是无限长的。

3、人类的演进方向

生命的诞生与演化,都是在宇宙的“延缓熵增速率”这一法则支配下进行的。宇宙之始并没有生命,在“延缓熵增速率”这一宇宙法则支配下,经过数万亿年的时间宇宙中演化出了植物,植物体通过光合作用将太阳所辐射出的高品位太阳能转变为碳水化合物所具备的化学能,从而抑制了太阳能直接转变为热能,延缓了熵增速率。为了更好地延缓熵增速率,低等植物演变为高等植物,以便更多地利用太阳能。动物和人类,也是宇宙延缓熵增速率而演变出来的。

人类经过数十乃至数百万年的时间从刀耕火种的远古文明演进到如今的高度文明,也是尽可能延缓熵增这个宇宙法则支配下完成的。

一方面,人类在“延缓宇宙的熵增速率”这个宇宙法则的支配下,不断地研究天道(天地万物运作之道),不断开发新的技术。人类所开发出的新技术,有利于对宇宙中高品位能量的利益,以及更好地延缓宇宙的熵增速率。我们目前所有的技术,都是在直接或间接地“延缓宇宙的熵增速率”。

另一方面,在“延缓宇宙熵增速率”这一宇宙法则支配下,人类不断地研究人道(人类社会运作之道),从而建立法律、道德、制度,从而构建先进合理的人类社会。道德体系的建立、法律制度的完善、社会制度的进化,都是在构建更加理想的人类社会,让社会中的人能够更好地参与“延缓宇宙熵增”这个使命。毫无疑问,如今的社会制度相比于原始社会、封建社会更先进,因为这样的社会更有利于人类对天地万物真理的研究和对新技术的开发。

所以,人类社会制度的进化,人类科技水平的不断进步,都是人类在尽可能延缓熵增这个宇宙法则支配之下的结果。

那么,人类如何在“延缓熵增速率”这个法则支配下走向高级文明?这是因为造物主赋予了人类“欲望”这一本能。关于这部分内容,在下一节详细探讨。




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2 武夷山 朱林

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