減災、防災與“給能量留有空間”的對策問題

陳剛毅，陸雅君

(1.中國氣象局成都高原氣象研究所，成都 610073;2.成都信息工程學院，成都 610041)

減災、防災與“給能量留有空間”的對策問題

陳剛毅1，2，陸雅君2

(1.中國氣象局成都高原氣象研究所，成都 610073;2.成都信息工程學院，成都 610041)

根據(jù)歐陽首承提出的“攪動能守恒定律”揭示的能量不能脫離物質，而必須給能量留有空間的理論，論述了能量空間與自然災害和災變動力的相互關系和作用，給出了能量空間在災后重建工程、防洪減災規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境規(guī)劃等的應用和對策。并強調(diào)自然災害、人為建筑工程“必須給能量留有空間”，才能更為有效地防災、減災。提出了“給能量留有空間”是針對當代科學遺漏了能量空間問題提出的新的科學命題。

攪動能守恒;能量空間;防災減災;災后重建

1 前言

汶川大地震震動了中國的同時也震驚了世界，吃苦、耐勞的中華民族，又一次在世界人民面前展示了大愛和堅不可摧的意志，及拯救危難的能力。尤其是人們于災后重建的冷靜思考中，找回與自然災害抗爭的毅力和勇氣的同時也找回曾經(jīng)被歪曲的人類智慧:“天行健，君子以自強不息”，以及曾經(jīng)幾千年實踐中獲取的辯證思維，起源于物質第一位的“格物致知”學識。歐陽首承教授按現(xiàn)代語言表述的“能量不能脫離物質，必須給能量留有空間”，就是來自中國古代的“能量轉換的三環(huán)穩(wěn)定性”的“攪動能守恒律”。它不僅揭示了當代科學能量守恒律的不完善，也說明了能量不會走向“虛空”而必須“給能量留有空間”［1］。

地震是地球運行中演化的必然事件，并為特殊的變化事件。可以說，至今人們的知識領域中，還沒有完全包含變化事件的原因和過程。顯然，人們還沒有認識的問題，不能按人們的觀念、立場處理地震等自然災害的具體事件。或者說作為第二個問題，則涉及了歐陽首承教授強調(diào)的“站在自然界的立場上，自然界的任何事件都是必然的”，不能因為人們目前還不能理解它，而按人為的主觀立場將其稱為“非確定或偶然性”。無疑，這就有個如何正確地認識客觀事件和人類應當運用符合客觀變化事件的理論和方法問題。為此，人們應該有人類的智慧，特別是來自教訓中反省的智慧。

站在自然的客觀角度，地震本身并沒有有意“殺人”或破壞“人們的家園 ”。無疑，若事前能夠給出正確預測，可以極大地減少或免除人類的傷亡。并由此涉及了人們應該明確“變化事件”的特殊性，不能以大概率方法預測“小概率事件”，否則還會有重大傷亡在等待著人們。盡管自然災害預測成為人們必然關注的問題，還應當注意到正確預測僅僅是自然災害課題研究中的一個方面。更為有效的防災、減災在于人們應當認識到“能量不能脫離物質，必須給能量留有空間”。

盡管氣象災害與地震災害有性質、狀態(tài)的差別，但都擁有目前人類的機械能力不能抗拒的能量。現(xiàn)在的人們在暴雨洪水災害，已經(jīng)由過去的“堵、截”改為“為洪水讓路”的對策。那么在人類還不能運用機械方式抗拒的前提下，是否也應當啟用“給能量留有空間”的對策呢?或者說如何應對自然災害的問題，應當啟用人類應對事件性質的分類對策，而不是統(tǒng)統(tǒng)沿襲當代科學的機械性原理。

胡錦濤總書記2008年6月24日在兩院院士大會上的講話中已經(jīng)指出:必須把自然災害預測預報、防災減災工作作為關系經(jīng)濟社會發(fā)展全局的一項重大工作，進一步抓緊、抓好。但如何進一步地抓緊、抓好，則涉及具體落實和貫徹，深入到人們認識事件性質的深化和分析對策問題。

對于地震問題，按照歐陽首承教授的研究至少有如下問題值得人們分析和研究。

2 災害的由來、特殊性與對策

2.1 地震的不可避免性

地震或重大地震不是現(xiàn)在人們的機械力所能夠抗拒的，由于旋轉星球的赤道線速度永遠大于其兩側中緯度地區(qū)的線速度，必然導致地殼向赤道兩側擠壓;并配合地球“極移”的反擠壓而引發(fā)地震。即地震是地球運行演化中的必然現(xiàn)象，或稱為“地震不可避免”。所以，涉及大地震的極移不僅影響天氣變化，也往往導致一個時期的氣候調(diào)整。無疑，這也是人們反思中的一種認識，引出人們?nèi)绾嗡伎紝Σ邌栴}。

2.2 變化事件的特殊性

地震作為自然災害，特別是涉及大范圍的系列性地震是地球運行中自行調(diào)整的特殊性問題。或確切地講，特殊性事件作為人們的傳統(tǒng)概念，相對于一般性而言多被人們稱為“小概率”事件。即使按邏輯推理，“小概率”事件不可能按“大概率”方法給出正確預測。如果將一般性對應于諸多事件的平均數(shù)，則不難發(fā)現(xiàn)所謂“小概率”事件的實質，恰恰為變化事件。遂有作為變化問題的演化科學，或稱為過程物理學，而必然構成“物有本末，事有始終”的原因和過程性，也可以說，“過程物理學”的實質是研究“變化事件”。站在自然界的立場上，“變化事件”本身是客觀存在而非“偶然性”。

所以，演化科學本身沒有“偶然或不確定性”。無疑，這是人們在反思的認識中觸及了認識觀念的變革。這一觀念的改變導致了歐陽首承教授做法的改變，并創(chuàng)立了“變化信息數(shù)字化”分析方法。

作為大災后的反思，運行300余年的數(shù)量分析體系，不僅汶川大地震乃至于其余震，或臨近的西藏、青海和新疆等地的地震均沒有給出一次的可信賴的預報。于是，人們不得不痛定思痛追究“數(shù)量的形式和事件后性”。“形式性”不能告訴人們事件的具體性;“事件后性”不可能先于事件“通知”人們地震即將發(fā)生。無疑，這實質上等于已經(jīng)給300年來的當代科學體系，作出了具體和生動的總結。近百年來人們的“偶然性”認識觀，無非是站在與自然界對立的主觀立場上，不理解客觀變化性的產(chǎn)物。從而也耽誤了科學的最基礎概念之一“時間是什么”，一直延續(xù)至今而沒有深入研究。至使300年后不僅不知道“時間是什么”，也沒有找到解決“時間問題”的門徑。然而，不解決時間是什么，根本不能進入變化事件的領域。由此，自然也不能解決自然災害的預測問題。應當說，研究、處理變化的問題，不能再延續(xù)“時間是哲學概念”，而應當將其轉化為物理的技術方法問題。

無疑，預測屬于防災的內(nèi)涵，并基本上得給出正確的預測。預測本身還涉及信息取樣、事件的性質和人們認識的原理以及方法等的變革問題。鑒于目前的知識領域中，連“時間是什么”都沒有成為人們明確的問題。或者說至今的科學成就對于預測問題的基本常識，還處在空白的歷史階段，或基本上不能成為行政、管理部門的決策依據(jù)的時候，防災、減災的主要措施應當立足于“給能量留有空間”。即使人們中有先知先覺者，但人們還沒有普遍意識到或醒悟的時候，依然不能發(fā)揮為公眾效應，至多是體現(xiàn)于自救而已。

2.3 “給能量留有空間”與防災、減災

自然災害是物質演化問題中的重大變化事件，有維護物質不變性運行的當代科學遇到了挑戰(zhàn)。這也是為什么，包括地震在內(nèi)的自然災害屢屢預測失誤的基本原因。汶川大地震后，應當引起深入和廣泛地思考，而不應限于僅有少數(shù)人的學術界。

無疑，暢通無阻的第一推動，可以說不會有物質的損傷或破壞。相應地也不會有災害發(fā)生。相對應的物質世界中，不會有“暢通無阻”。由此，必然涉及了物質的相互作用，而相互作用必然導致物質的損傷或損壞，遂有物質變化的演化科學。

演化科學是研究物質變化和轉換的科學，必然涉及事件變化、轉換的原因和過程性。相應地作為科學走向成熟的標志，就是完善能量轉換的守恒律。由此，也就遇到了當代科學的能量守恒，僅僅限于速度的平方的，從而遇到了問題。

由此，必然引出一個速度的平方可以構成動能，那么角速度的平方是否是動能呢?特別是角速度體現(xiàn)于速度的空間分布不均勻而包括了速度。遂使歐陽首承提出攪動能的概念［2，3］。鑒于當代科學遺漏了旋轉的動能和以動能守恒限制不穩(wěn)定能量，恰恰違背了能量轉換需要空間，實質上不懂得曲率空間的物質存在和轉換的物理規(guī)律。重要的是攪動能守恒與非守恒，可以由當代科學的第一推動過渡到物質演化的“第二攪動”。應當值得人們重視和改變觀念的問題是，攪動能揭示了能量不能脫離物質，而必須給能量留有空間。否則必然限制了能量轉換而導致破壞性。同時也說明了能量不能進入“虛空”。當代科學未給能量留有物質空間，能量集中暴發(fā)必然引發(fā)物質劇烈地變化，導致破壞性災害。

3 給能量留有物質空間與重建防災技術

攪動能守恒律的準三環(huán)穩(wěn)定性原理［2，4］揭示了“物有本末，事有始終”的過程性及能量的轉換性，既包含了當代科學的數(shù)量結果定律，也體現(xiàn)了自然界存在事件過程定律，并且也應該明確“變化事件不能等同于數(shù)量”。攪動能守恒律在于揭示物質的能量轉換和傳遞過程及能量轉換需要物質空間。尤其是，自然災害的預測盡管必要，但預測的準確性不等于因預測正確，就能做到有效的減災、防災。實際有效的減災、防災，可以通過攪動能轉換或傳遞的第二環(huán)流(間接環(huán)流)空間的能量容納性，容納、轉移了破壞性的不穩(wěn)定能量。

例如，古建筑木房的活動結構，為地震能量轉換留有了空間。攪動能守恒律原理可用于災后重建工程、重建規(guī)劃設計或生態(tài)環(huán)境規(guī)劃及演化預測問題等。

“5·12”汶川大地震教訓告訴人們，即便對一次破壞性地震進行了成功的震前預報，地震還是會形成重大的災害，必然造成嚴重的經(jīng)濟損失。其中就有人們的認識還需要解決的問題，即如何認識和對待地震的不穩(wěn)定或稱為“破壞性”能量問題。或稱為人們是“以硬碰硬”的抗衡，還是采用“以柔克剛”策略的對策問題。

作為“以柔克剛”的對策，就是“給能量留有轉換空間”，事先預防或盡可能地將災害減少到最小。

作為汲取教訓，人們已經(jīng)熟睹于地震并沒有直接“殺人”或損壞財產(chǎn)，主要是人類自己建造的建筑物和環(huán)境沒有具備轉換地震的“破壞”能量，從而造成了人員傷亡和經(jīng)濟損失。遵循“給能量留有轉換空間”，即使人們考察震后實地現(xiàn)場，似乎也可以有所收獲。

3.1 災后建筑物重建與工程防災技術

汶川地震后，北川和銀廠溝許多的建筑物至今還掩埋在山的下面，地震中心的映秀鎮(zhèn)現(xiàn)在也依然到處可見坍落的“采石場”。而坍落的“采石場”的自然坡度基本上遵循7/11。

無疑，此種現(xiàn)象揭示了一個人們值得重視的自然原理，即在地球上存在曲率空間與歐幾里得空間轉換的自然坍落度問題。實際上人類早在現(xiàn)代文明之前，已經(jīng)知道了7/11這個被稱為神秘的結構比(實質是7/11隱含了圓周率)，其記載于中國古代的《河圖》且至今還遺存于埃及、美洲的金字塔等的曲率與直線的轉換關系［3］。乃至于諸多的曲率與直線的轉換關系中，7/11是大自然曲率空間與歐幾里得空間轉換的結構比，并賦予了人類知識深邃的內(nèi)涵。顯然，滿足這個結構比則體現(xiàn)攪動能守恒律的穩(wěn)定性，遂有自然物質具有能量自轉換和傳遞機制。不滿足結構比，按攪動能守恒律的物質演化性，物質不能形成能量自轉換機制和傳遞，并因演化的劇烈不穩(wěn)定能量造成破壞性［3，4］。地球上的金字塔盡管經(jīng)受4000余年的地震和風吹雨打，今天依然還屹立于人們的面前。因此，人類建筑物的重建，應尊重曲率空間與歐幾里得空間轉換的結構比，實現(xiàn)人類自身建筑物真正和諧于自然的環(huán)境化。或者說，人們愛護或保護環(huán)境的本身，也應當真正懂得自然環(huán)境應該和諧的內(nèi)涵。

人們在治水的歷程中，已經(jīng)歷經(jīng)失敗的教訓，至今已經(jīng)初步懂得了“為洪水讓路”。無疑，地震災后重建中，城鎮(zhèn)和新農(nóng)村建設選址及建筑結構必須注重攪動能守恒律的曲率空間與歐幾里得空間轉換的結構比，特別是地震斷裂帶，要為能量轉換留有空間。或在重建中建筑物重建工程的選擇地址，應當注意除了地質條件外，選址的坡度應當小于或等于7/11，即使發(fā)生地震，也無山體垮塌之憂。

由于人類的視覺出于進化的正前方性，被“設計”為歐幾里得空間，遂有人們總認為“以直為美”。由此，可見人類具有先天的局域性。為此，人們必須以智慧糾正人類自身的局域性錯覺，而維護自身的生存。掌握曲率空間與歐氏空間的轉換，是人類自身求得生存的需要。“活著真好”得為真正可以活著而改造人們的認識觀，而不要為視覺所迷惑。

3.2 防洪減災規(guī)劃設計

地震區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)和新農(nóng)村的重建中，震后因天氣引發(fā)的次生災害及氣象災害的預防，也是災后重建減災防災的重要內(nèi)容，否則重建的成果可能因洪水、泥石流等次生災害而毀滅。

洪水及其運行也必然是遵循自然物質的演化規(guī)律，必然有其自身的物質、能量傳輸和轉換規(guī)律。例如，長江流域的中、下游天然形成的洞庭湖、鄱陽湖和太湖等湖泊，可“蓄、泄”并用，可作為自然界本身的有洪無災范例［5］。

“順水之性，因勢疏導”，實質上就是攪動能守恒律的三環(huán)轉換的準穩(wěn)定性原理和技術在洪水運行問題上的運用技術［5］。運用第二環(huán)流的天然湖泊或人工湖儲蓄洪水能量，實現(xiàn)能量傳遞和轉換而防災、減災，還可充分利用洪水資源。早在4000多年前的古代中國，就已經(jīng)知道可通過第二環(huán)流系統(tǒng)轉移或傳遞物質或能量，以容納和分散式傳遞實現(xiàn)了有效的防洪、減災，又可充分利用洪水資源而變害為利。目前的高堤式防洪的措施既增加下次洪災的危險性，又浪費了洪水資源，第二環(huán)流作為經(jīng)費投資和實際的防洪、減災措施，也是防災的長效的技術和方法。

3.3 生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設計

生態(tài)環(huán)境的恢復重建，要尊重自然規(guī)律。加強生態(tài)修復和環(huán)境治理，促進人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。由此，也涉及重建過程中生態(tài)平衡問題中的人為地限制河流的流動，應當是值得注意的問題。河流中斷所引發(fā)的生態(tài)失衡，并不亞于空氣污染帶來的危害。所以，真正的生態(tài)平衡中還應當考慮“山應常青，水應常流”。天然植物根系過濾水質，遠遠勝于人工對于水質的凈化。

4 結語

地震現(xiàn)象的探索、記錄和研究，在中國已有近三千年的歷史。這是人類地震研究的極其珍貴的資料，是我們的祖先留給我們的寶貴財富。作為地震的預測或防震、抗震，研究地質的構造變化至少在研究方向、思路等問題上先于西方。應當注意到地球旋轉的非均勻性和非均勻的對偶性，必然有旋轉方向的非一致性。無疑，非一致性必有地殼的損傷或破壞，其信息也必然是非規(guī)則的。

作為地震預測遇到了如何認識、處理非規(guī)則信息的問題;相應的防震、抗震的設計工程也遇到了如何認識、對付旋轉的扭應力，而不僅僅是“承壓力學”的問題;乃至于建筑物的整體布局、規(guī)劃必須明確地殼“構造結”或斷裂帶的分布或其活躍狀態(tài)。因為“構造結”和斷裂帶正是地殼能量集中的轉換(第二環(huán)轉換)帶，在人們還不具有“以硬碰硬”防抗能力的條件下，應當采取“以柔克剛”的策略。

中國是辯證法的故鄉(xiāng)，辯證法是中國幾千年來的主導哲學思想，從《道德經(jīng)》、《周易大傳》到《矛盾論》和《實踐論》一脈相承，不斷發(fā)展，指引中華民族創(chuàng)造了人類歷史上一個又一個輝煌。中國文明歷經(jīng)5000年而綿延不衰，必然有其可綿延的原因。科學作為人類的意識行為，必然隱含不同時代人們認識的失誤。重要的是人們應當由失誤中汲取教訓，則失誤也因此會成為智慧的源泉。

無疑，變化的世界必然呼喚變化的理論和方法，應對自然災害的抓緊、抓好，應當體現(xiàn)于災后重建的契機和在反思中汲取應該獲得的教訓。并在震動世界的汶川大地震后，創(chuàng)造震動世界科學、文明的奇跡。作為唯物論的“格物致知”首創(chuàng)于中國，并已經(jīng)成為探索世界奧秘的格言。希望這一格言成為引領世界的前奏，而非效顰于躲藏在“世界性難題”之后。

［1］歐陽首承，陳剛毅，林 益.信息數(shù)字化與預測［M］.北京:氣象出版社，2009.

［2］Ouyang Shoucheng，Lin Y，Wang Z，et al.Evolution science and infrastructural analysis of the second Stir［J］.Kybernetes，2001，30(4):463－479.

［3］歐陽首承，McNeil H D，林 益.走進非規(guī)則［M］.北京:氣象出版社，2002.

［4］Chen Gangyi，Ouyang Bolou，Peng T Y.System stability and instability:a extended discussion on significance and function of stirring energy conservation law ［J］.Engineering Sciences，2005，3(3):44－51.

［5］Chen Gangyi，Ouyang Bolou，F(xiàn)an Xia.The changeless technique researches for city flood control and reduced the disaster［J］.Engineering Sciences，2006，4(1):254 －258.

The countermeasures of reducing and preventing disasters and“remaining space for energy”

Chen Gangyi1，2，Lu Yajun2

(1.Institute of Plateau Meteorology，China Meteorological Administration，Chengdu 610073，China;2.Chengdu University of Information Technology，Chengdu 610041，China)

Based on the theory of stir kinetic energy conversation law proposed by Ouyang Shoucheng，which revealed that energy can not break away from matter and space should be remained for energy，the relationships of energy space and natural disaster and catastrophic dynamics were discussed.The application and countermeasures of energy space in reconstruction after disaster，plan of flood control and disaster reduction，ecological environmental plan and etc.were proposed.It was emphasized that natural disasters and artificial construction project should remain space for energy for effective disaster reduction and prevention.It was suggested that“remaining space for energy”is the new scientific proposition aim at the modern science’s omission.

stir kinetic energy;energy space;disaster prevention and reduction;reconstruction after disaster

X43

A

1009－1742(2011)03－0092－05

2009－07－19;

2009－10－19

高原氣象基金項目(LPM201002);北京市科技新星計劃(2007B016)

陳剛毅(1956—)，男，重慶潼南縣人，成都信息工程學院教授，主要從事自然災害和災變動力預測與減災防災研究;E － mail:gychen@cuit.edu.cn