世界本質(zhì)的多樣性探討

黎群武

哲學

世界本質(zhì)的多樣性探討

黎群武

人類對于世界本質(zhì)的認識是不斷深化、永無止境的過程。從當代科學哲學的視野來看，世界具有不可替代的多樣性質(zhì)。物質(zhì)是世界本質(zhì)的一部分。能量和物質(zhì)同在，本質(zhì)上卻不是同一事物，它們的功能、度量單位、觀測方法等也都不相同。空間是無限的無形存在，本來就有，將來也不會消失。宇宙具有時間性，它是有始有終的。規(guī)律是有序世界的根源，異象則是新穎世界的源泉，宇宙自始至終存在著規(guī)律和異象。

世界本質(zhì)；多樣性；物質(zhì)性；能量性；空間性；時間性；規(guī)律性；異象性

本質(zhì)是人們認識到的事物的根本性質(zhì)和特征，是構(gòu)成它的各要素間相對穩(wěn)定的內(nèi)在聯(lián)系，是該事物存在的根據(jù)。世界的本質(zhì)是世界萬物的根本性質(zhì)。隨著自然科學的深度發(fā)展，人類對于世界本質(zhì)的認識也在不斷深化。從當代科學哲學的視野來看，世界的本質(zhì)既可以具有物質(zhì)性，又可以具有能量性；既可以是空間的，又可以是時間的；既包括變化的規(guī)律性，又包括突變的異象性。世界具有不可替代的多樣性質(zhì)。

一、物質(zhì)性

物質(zhì)是一種具有物理質(zhì)量的客觀實在。在科學哲學看來，世界的物質(zhì)性是明擺著的、否定不了的事實。但對于物質(zhì)本質(zhì)的認識，一直以來意見不一。

古代西方樸素的物質(zhì)觀是從可觀可感的實物開始的。原子史話始于大約公元前500年愛琴海的一個海港阿布德拉。兩位原子論的先驅(qū)者，一位是哲學家盧西普斯，另一位是他的學生德謨克利特。他們的觀點與現(xiàn)代科學的主流觀點是一致的，認為世界是由微小得不能再縮小的、大小形狀不一但肉眼看不見的物體所組成——這些物體在無限的真空中處于永恒的運動狀態(tài)。他們把這種物質(zhì)實體稱之為原子，意思是不可再分的。可是后來的柏拉圖、亞里士多德等古希臘著名的哲學家提出了相反觀點，認為物質(zhì)可以被無限地分割，不存在不能再被進一步分割的最小物質(zhì)單元。于是原子論在西方逐漸被人遺忘。

古代東方的物質(zhì)觀也存在著兩種對立的觀點，但物質(zhì)無限可分的思想占據(jù)主導地位。中國名辨家公孫龍的名言“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”曾經(jīng)廣泛深入人心。

近代物質(zhì)觀基本上沿襲了古代分歧，并作了深入推進。無限可分論以法國數(shù)學家、哲學家笛卡爾為代表，他說：“宇宙之中，并不能有天然不可分的原子或物質(zhì)部分存在。因為我們不論假設這些部分如何之小，它們既然有一定的廣袤，我們就永遠能在思想中把任何一部分分為兩個或較多的更小部分，并可因此承認它的可分割性。”①近代物理學則通過實驗方法，否定了物質(zhì)無限可分，并以科學的名義，把原子確定為最基本的物質(zhì)。然而，“由物理學家做出的對原子的描述并非是準確地和永恒地反映了一個被揭示的事實。它是一個模型，一種抽象；對原子的描述顯得既是一種創(chuàng)作，又是一種發(fā)現(xiàn)”②。這里必須消除一種誤解，即認為事物可分是數(shù)學分割或機械分割。我們說物質(zhì)可分，指的是事物內(nèi)部仍有差異性，即整體仍可分辨或分解為若干部分；如果內(nèi)部沒有差異性，便無法識別其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，更談不上分解它，它也就是不可分的。

現(xiàn)代物理學家對物質(zhì)的認識是從相互聯(lián)系著的兩個方面入手的：一是物質(zhì)之間的相互作用方式，二是物質(zhì)構(gòu)成的基本單元。一方面，物質(zhì)之間存在四種基本相互作用，分別為強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。“從前被描寫成可分性的極限的原子，現(xiàn)在只不過是一種關(guān)系。”③“一些粒子與其它粒子間的關(guān)系不是通常的構(gòu)成與被構(gòu)成的關(guān)系，而是相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，如正負電子對與高能光子之間的關(guān)系就是相互轉(zhuǎn)化的。”④另一方面，對于物質(zhì)的最基本構(gòu)成又有兩種不同意見。第一種意見是1964年美國物理學家蓋爾曼提出的“強子—夸克模型”，認為基本粒子是夸克。構(gòu)成地球上穩(wěn)定物質(zhì)的基本單位不僅不是原子，也不是質(zhì)子和中子，而是上夸克、下夸克、電子、膠子、光子和中微子。第二種意見是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的“夸克—輕子模型”，猜測比夸克更基本的物質(zhì)很可能不再是點狀的物質(zhì)，而是線狀的弦。作為最基本的物質(zhì)結(jié)構(gòu)將是由結(jié)構(gòu)更復雜的弦組成——但弦是沒有質(zhì)量的，這個問題不解決，弦理論恐難成立。

物質(zhì)具有質(zhì)量，這是物質(zhì)區(qū)別于非物質(zhì)的最基本的特征。在過去的近半個世紀里，物理學家們預測存在一種粒子，它賦予其它所有物質(zhì)以質(zhì)量。這種以英國理論物理學家彼得·希格斯名字命名的玻色子，是為了將電磁力和弱相互作用力統(tǒng)一為“弱電相互作用”而被引入的。它被認為是粒子物理標準模型里終極的、具有決定性的最后一塊拼圖。“比利時理論物理學家弗朗索瓦·恩格勒與希格斯因此獲得2013年諾貝爾物理學獎，他們提出的理論解釋了粒子如何獲得質(zhì)量，有助于人類了解亞原子粒子質(zhì)量的起源。”⑤

把物質(zhì)最終分解為幾種基本粒子乃至弦，是當代物理學探索世界物質(zhì)本質(zhì)的新高度。問題是：唯物主義認為物質(zhì)不僅是世界的本質(zhì)，而且是世界的全部本質(zhì)。然而，宇宙大爆炸理論假設的原始奇點以外是不是一無所有？物質(zhì)為何運動？它如何運動并形成系統(tǒng)的整體？運動是否存在時間箭頭？等等這些本原的問題，我們是無法從世界的物質(zhì)本質(zhì)中找到答案的。曾有科學家“要把物理學的‘物’同物理學的其他東西分離開來，我們顯然已經(jīng)失敗了”⑥。因為物質(zhì)不是孤立的靜止的絕對存在，按照量子力學，粒子沒有精確定義的位置或速度，而是以一種概率分布、或波函數(shù)的方式散播開來。即使在尋常的宏觀情形下，我們也不能在事物的識別中將運動排除在外。之所以把基本粒子分割成一個個的狀態(tài)，只是出于認識上的需要，它們的性質(zhì)其實是與它們彼此間的四種相互作用聯(lián)系在一起的。比如強相互作用包括動力學的能量和動量，而能量和動量又關(guān)系著質(zhì)量、空間、時間以及運動變化規(guī)律等。因此可以說，世界本質(zhì)具有物質(zhì)性，但又不僅僅具有物質(zhì)性。

二、能量性

能量是與物質(zhì)不可分割的無形存在。它不僅是物質(zhì)做功能力的量度，而且是促使物質(zhì)運動的原因。人們雖然看不見能量，但可以度量其大小，并且感受到它的活力。

一些科學家主張用能量取代物質(zhì)，認為宇宙間發(fā)生的一切都是能量的轉(zhuǎn)化過程，甚至意識也是一種能量，是已知的最高級最稀少的能量形式。“只有能量毫無例外地存在于一切已知的自然現(xiàn)象中。或換言之，所有自然現(xiàn)象都可根據(jù)能量的概念進行分類。因此，這一概念特別適合用于徹底解決實體概念所提出的、物質(zhì)概念所沒有完全解決的種種問題。”⑦故而唯能論認為，與其說世界是物質(zhì)的，不如說世界是能量的。

從能量的運動規(guī)律看，熱力學第一定律指出，能量既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從一種形式轉(zhuǎn)化到另一種形式，在轉(zhuǎn)化中能量的總量保持不變。進一步地，熱力學第二定律指出，系統(tǒng)內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化是有一定的方向性的，即只能沿著耗散方向前進，并且總是有能量轉(zhuǎn)化為“無效能量”，這種“無效能量”就叫做熵。熵理論表明，整個世界作為惟一的一個系統(tǒng)，其變化過程是不可逆的，總要導致熵增；而熵增到最大值時，便是系統(tǒng)的平衡即“熱寂”。

英國天文學家亞瑟·愛丁頓稱，熵理論是整個宇宙的最高的形而上學定律。熵理論從物理學延伸到社會科學，形成了一種與機械論完全不同的世界觀——熵世界觀。它從能量的角度認識世界，把世界高度抽象為能量，認為世間萬物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和運動都不過是能量的不同聚集與轉(zhuǎn)化形式的具體表現(xiàn)而已。

誠然，世界本質(zhì)具有能量性的主張是合宇宙物理學的，這也是構(gòu)建宇宙大爆炸模型的基礎。唯物論不把能量當作世界的一種本質(zhì)，而視為物質(zhì)不可分割的屬性，實際上導致了認識論的局限，并妨礙了人類對能量的深入研究。事實上，能量是固有的客觀存在。如果硬要把能量視為物質(zhì)的屬性，那么唯能論也可以把物質(zhì)視為能量的屬性。但是，世間的一切事物都可以歸結(jié)為能量嗎？能量與物質(zhì)雖然在一定的條件下可以互相轉(zhuǎn)化，本質(zhì)上卻不是同一事物：能量不像物質(zhì)具有質(zhì)量。能量形成運動、顯示力量，物質(zhì)形成結(jié)構(gòu)、顯示形態(tài)，它們的功能顯著不同，度量單位（前者為焦耳、后者為克）以及對其觀測的方法（前者只能間接、后者可直接可間接）等也都不相同。我們說能量與物質(zhì)不可分割，是說能量與物質(zhì)是兩種不同的事物，但是分不開——沒有差別何談分割呢？能量與物質(zhì)又是不可替代的：如果用能量替代物質(zhì)，那么你將看不到世界；反過來，如果用物質(zhì)替代能量，那么你看到的將是一個死寂的世界。

不僅物質(zhì)不能歸結(jié)為能量，當代物理學揭示的空間和時間、規(guī)律和異象等，它們的根本性質(zhì)和存在形式都不同于能量，也不是能量所概括得了的。所以，我們應當既承認世界本質(zhì)的能量性，又不承認能量是世界的唯一本質(zhì)。雖然能量是最初和最終的實在，但就像物質(zhì)只有基本粒子才是自始至終的基本存在一樣，并不是各種各樣的具體能量都是自始至終的存在。究竟是什么能量始終存在于宇宙呢？現(xiàn)代物理學尚不得而知。

三、空間性

空間是一種無邊無際無形的虛空存在。它就像透明的彈性的器皿，是容納萬事萬物的場所。

人類對于空間的認識存在兩種截然不同的看法。一種觀點認為，空間是人們根據(jù)自然事物呈現(xiàn)的形態(tài)特征所建立的一個概念，是人們在了解或認識事物時所形成的一種意識形態(tài)；空間并不存在于大自然，本身什么也不是。亞里士多德說：“沒有和物質(zhì)分離的虛空。……如果有虛空，就不可能有任何運動。”⑧恩格斯也說：“一切存在的基本形式是空間和時間，時間以外的存在和空間以外的存在同樣是非常荒誕的事情。”⑨“物質(zhì)的這兩種存在形式離開了物質(zhì)，當然都是無，都是只在我們頭腦中存在的空洞的觀念、抽象。”⑩另一種觀點則認為，空間作為一種存在的基本形式就是空間本身。德國哲學家格奧爾格·西美爾指出：“形式的奧秘就在于：形式即界限；形式就是事物本身，同時又是事物的終結(jié)，是事物的存在與不復存在在其中合而為一的范圍。”?佛教關(guān)于空間有獨到的認知，認為空是一種有，而不是無：“空即是色，色即是空。”美國哲學家杜威聲稱：“無論在形而上學方面怎樣，實際上空間依然是真的。”?德國哲學家海德格爾指出：“空間參與組建著世界。”?

物理學表明，物質(zhì)始終寓于空間之中。離開了空間，物質(zhì)就失去了容身之所。但物質(zhì)的存在形式不是空間和時間，而是質(zhì)量和結(jié)構(gòu)。曾有物理學家把物質(zhì)、能量以外的宇宙空間理解為一無所有：無參照物、無距離、無運動、無時間。但是，物理學的最新成果證實，空間不是什么都沒有，即使是真空也有能量。原始奇點所謂的三無點粒子（即零尺度、無結(jié)構(gòu)、無內(nèi)部運動的點）的假設，正常情況下是不能成立的（不然就不叫奇點）。因為只要是物質(zhì)就有尺度，就占據(jù)空間。而且，如果原始奇點是在極大能量的壓迫之下形成的，那么在奇點之外的空間不是沒有能量，而是能量極大；如果原始奇點是在極大引力下形成的，那么要打破平衡致其爆炸，至少也需要奇點之外的空間有微擾。

雖然我們能夠測量物質(zhì)的大小，但是誰也測量不出空間的大小，因為空間是無形的、無限的。愛因斯坦的相對論把空間比喻為一個圓氣球：光滑、連接、自洽。史蒂芬·霍金的量子引力論也認為，宇宙在開端處的空間沒有邊界，宇宙是一個自足的整體。據(jù)宇宙學家觀測，宇宙中存在著數(shù)以百億計的星系（銀河系只是其中一員），每個星系又包含有數(shù)以百億計的恒星（太陽系只是其中一員）。不管這是推測還是事實，數(shù)以百億計的星系也不能說宇宙無邊無際。“宇宙總體積可能有限。這常使人感到難以想象，但它是宇宙學理論的后果而不是前提。”?對此，我們可以從兩方面理解。一方面，不管浩瀚宇宙的總大小為有限或無限，我們所能觀測的部分總是有限的。另一方面，由于空間的無差別性和自洽性，人們無法窮盡星系之外的空間，這種外延的無限性導致不能確定宇宙體積的大小。

我們今天觀測的極遙遠的宇宙背景輻射，并不是一開始就輻射到最遠處，而是由近及遠的。因為空間可以用來描述物體的位形，所以可以推斷，宇宙廣袤的可觀空間是在不斷膨脹的。也就是說，宇宙起始時刻的空間和今天人們觀測到的宇宙空間應該是不一樣的。可以說今天的宇宙空間無窮大，因為宇宙的物質(zhì)無窮大，它可以無限地延伸；也可以說宇宙的起始空間無窮小，因為除了無窮小的原始奇點以外，宇宙空間里什么也看不見。空間和物質(zhì)成正比。就像宋代文學家蘇軾的比喻：“太山秋毫兩無窮，巨細本出相形中。”空間是個相對的、具有彈性的存在，絕對空間（其自身特性與一切外在事物無關(guān)，處處均勻，永不移動）是不存在的，也是沒有意義的。

一般說來，物理空間都是三維立體的。在相對論中，時間與空間一起組成四維時空，構(gòu)成宇宙的基本框架。但是量子論顯示，量子躍遷時存在二維、三維時空和超四維的多維時空的可能性。例如粒子在直線上運動時，出現(xiàn)二維時空；粒子在平面上運動，則呈現(xiàn)三維時空。但是，人類的智慧無法理解超四維的多維時空。按霍金的猜測，粒子從黑洞可以逃逸，實現(xiàn)星際穿越；愛因斯坦也曾預言，透過“時空隧道”可以實現(xiàn)太空旅行。而按黑格爾的觀點：“人類不可能看到另一種不同的宇宙。”?無論如何，人類生活在四維時空，四維及以上空間超出了世界觀范疇。“它的存在會帶來一些奇異現(xiàn)象，在那個新維度上運動的物體，可以忽然在一個地方消失，在另一個地方出現(xiàn)，根本不經(jīng)過我們熟悉的空間”，如此“我們將失去各向同性。”?

另外，宗教有天堂、人間和地獄之分，民間有“九重天”、“十八層地獄”之說。空間似乎是多個層次同時并存的。物理學家埃弗雪特認為，沒有波函數(shù)的坍縮發(fā)生，只有宇宙分支無窮盡的增殖和萌發(fā)。世界獨立存在著無數(shù)“平行的”宇宙，每一個宇宙都像我們的宇宙那樣真實。對此，宇宙學家德威特評價說：這是一種徹頭徹尾的精神分裂癥。但許多宇宙學家偏愛埃弗雪特的多重世界量子力學解釋，因為它不再明顯地需要有一個外部觀測者。如果采用物理學家魏格納的解釋，宇宙波函數(shù)坍縮的唯一觀測者，必定是上帝。

不管怎樣，“空間以它絕對可靠的本性為我們所有的思想與活動提供了堅實而足夠的領(lǐng)域”?。撇開超四維時空和多層次空間的爭議，宇宙大爆炸模型和量子理論關(guān)于空間的認知已形成基本的共識：空間是自始至終的獨特存在。亦即是說，世界本質(zhì)上具有空間性。

四、時間性

時間使人產(chǎn)生神秘感，它深奧難測的性質(zhì)是有史以來人們反復思索、爭論不休的對象，由此產(chǎn)生了兩種針鋒相對的時間觀。

為此，以吳起砂質(zhì)黃土作為研究對象，通過對不同砂粒含量(30%、35%、40%、45%)的砂質(zhì)黃土進行滲透試驗、壓縮試驗、三軸剪切試驗，研究了砂粒含量的變化對砂質(zhì)黃土力學性質(zhì)的影響及其力學機制，所得結(jié)果為砂質(zhì)黃土地區(qū)滑塌災害防治減災提供了重要的力學參數(shù)。

一種觀點認為，時間是人們依據(jù)自然事物發(fā)展變化特點所創(chuàng)立的一個概念。“時”是對物質(zhì)運動過程的描述，時如其尺；“間”是指人為的劃分，間如其刻度。物質(zhì)的變化跟時間本身沒有關(guān)系，比如說冰化為水，是環(huán)境溫度決定其融化的快慢，時間只是被動地依變化而行。康德說：“時間并不是什么客觀的東西，它既不是實體，也不是偶發(fā)，也不是關(guān)系；它是因為人類心靈的本性而必然產(chǎn)生的主觀條件。”?在牛頓那里，時間和空間一樣是絕對的，即任何事件，都在空間里有個一定的位置，都發(fā)生在時間里某個特定的時刻。“絕對的、真實的、數(shù)學的時間，由于它自身的本性……，與任何外界事物無關(guān)地、均勻地流逝。”?在愛因斯坦的相對論中，光速直接地將時間和距離連在了一起，當物質(zhì)運動達到光速時，時間停止；超過光速時，時光倒流。愛因斯坦堅信“物理定律沒有時間性”?，物質(zhì)運動不一定非要時間不可，“時間是人們認知的一種錯覺”?。英國有位物理學家在計算時甚至發(fā)現(xiàn)，宏觀物理與微觀物理相統(tǒng)一的條件就是消除時間。總之，時間因我而存在，它是人定的、不真實的。時間本身什么也不是。

另一種觀點則認為，時間是世界內(nèi)稟的、真實的虛空存在，是萬事萬物運動變化的順序性和不可逆性的標記，是事物運動過程的連續(xù)性與間隔性的矛盾統(tǒng)一。它雖無形，卻不是人們的主觀臆想。作為一種存在形式，時間就是時間本身。宇宙具有時間性，它是有始有終的。這種觀點建立在量子力學和熱力學的基礎之上，不僅與宇宙大爆炸理論保持一致，而且符合人們的生活經(jīng)驗，因而更加具有說服力。

其一，時間是內(nèi)稟的，對宇宙來說是基本的。“如果廣義相對論是正確的話，則科學不能預言宇宙是如何開始的。然而，如果我們加上量子力學的理論，也就是非常小尺度的理論，則可以預言宇宙是如何開始的。”?霍金解出的廣義相對論中的愛因斯坦方程式顯示，宇宙的時間有一個起始點，是由大爆炸開始的，在此之前的時間是毫無意義的。在哈特爾——霍金的無邊界設想中，宇宙開端的方式是：時間的行為非常狡猾，在技術(shù)意義上時間是虛的，這樣時間就沒有邊緣。虛時間既沒有開端也沒有終結(jié)，但又是有限的，如同地球只有有限的面積一樣。“源始的時間是有終的。”?當宇宙熱寂時，宇宙的一切，無論是物質(zhì)、能量，還是空間等等，不再發(fā)生變化，于是宇宙時間終結(jié)。“任何事物都由時間來辨別”?，沒有變化則無從辨別。由此可以看出，時間有始有終是宇宙的內(nèi)在規(guī)定。

其二，時間是一維的、有方向的、不可逆的。英國的彼得·柯文尼教授認為：“時間的箭頭，并不特別依賴于‘初始條件’。”?例如電磁現(xiàn)象，從沒有人見過光波從照亮的房間里聚回到電燈泡，也沒有人見過光線從我們的眼睛里跑出來，再被太陽或是其它光源吸收回去。愛丁頓指出：“時間的最大特點是向前走。但物理學家有時常常容易忘記這一點。”?在人類給時間的方向?qū)ふ铱茖W依據(jù)時，科學家開始以為量子力學較有希望。但和愛因斯坦的相對論一樣，量子力學也有嚴重的內(nèi)癥：用它處理實際問題時，譬如原子如何吸光、發(fā)光等，就會爆出許多令人頭疼的無窮大。大爆炸理論表明，時間是從初始奇點開始的。但霍金發(fā)現(xiàn)，只要考慮量子效應，奇點就會消失。所以單純從量子力學上考察時間的方向性，無助于理解宇宙的演化。正如諾貝爾化學獎獲得者普里高津所講：“盡管物理大師跟我說了，我總還是不明白，怎么能從可逆性里得出我們宇宙、文化和生命的演化形式。”?熱力學則不同，熵把每個時刻加以區(qū)別，從而可以得知宇宙是真正在演化的。宇宙的無中生有，和熵的產(chǎn)生不可解脫地結(jié)合在一起，因此是不可逆的。普里高津指出：“時間之箭在非平衡結(jié)構(gòu)的形成之中，扮演著最重要的角色。……按照熱力學第二定律，熵這個量總是在增加的，因此它賦予時間一個箭頭。”?不僅熱力學，宇宙的誕生與膨脹、離奇的長壽K介子的衰變、光波傳播到將來而不是過去、演化樹的多種多樣的不對稱性等，都在為時間的不可逆性作證。“時間之箭對于保持科學的完整性是必不可少的。它是創(chuàng)造力的手段，用它，生命才能夠被理解，我們才能理性上開始溝通人文與科學兩方面的經(jīng)驗。”?

其三，時間是無形的、虛在的。時光一去不回頭，但是我們卻看不見時間。廣義相對論告訴我們，在時間的開端有無限的密度，從而理論上有著無限的時空曲率。空間可以被理解成彎曲（盡管看不見空間，但可以通過引力變化來推測局部空間的變化），那么時間能不能彎曲呢？黑洞使光線彎曲，但光線不等于時間。時間只是以光速為參照，它是無形的，只有快慢長短之分，不存在平直與彎曲之說。人們雖然看不見時間，但在日常生活中，又時時刻刻感受到它的存在，譬如冬去春來、花謝花開等。海德格爾指出：“時間是‘抽象的’否定性。作為‘被直觀的變易’，時間是可以直接擺在面前的、業(yè)經(jīng)區(qū)別的自身區(qū)別，是‘在此的’、亦即現(xiàn)成的概念。”?

其四，時間具有相對性。詩人席勒形容時間的步伐有三種：未來總是姍姍來遲，現(xiàn)在卻像箭一般飛逝，過去則永遠靜立不動。這種相對性是文學家的主觀感受。物理學上，觀察者在不同的相對速度或不同時空結(jié)構(gòu)的測量點，所測量到時間的流逝是不同的。現(xiàn)有的儀器已經(jīng)證實了這些理論，并且其成果已經(jīng)應用于全球定位系統(tǒng)。就今天的物理理論來說，時間是連續(xù)的，不間斷的，沒有量子特性。但一些至今還沒有被證實的、試圖將相對論與量子力學結(jié)合起來的理論，如量子重力理論、弦理論等，則預言時間是間斷的，有量子特性的。目前普遍使用的電磁時間，已經(jīng)受到引力時間、中微子時間、核時間甚至多維時間、虛時間的挑戰(zhàn)。最終，普朗克時間可能才是時間的最小單位。

五、規(guī)律性

迄今為止，宇宙學的標準模型被認為是人類認識史上一個最具革命性的、劃時代的偉大事件。根據(jù)大爆炸模型，宇宙初始，空間無限，原始火球質(zhì)量無限小，能量無限大。爾后物質(zhì)和能量在無限的空間里逐漸演變成星系。最終，宇宙將死亡。基帕·索恩博士認為：“宇宙最后如何終結(jié)存在兩種基本理論。一種是開放宇宙的觀念，它會繼續(xù)演化，不會突然終止；事情僅僅是緩慢下來，然后是無限多的基本粒子在無限大的宇宙中做無序運動（粒子湯），宇宙熱寂。另外一種是閉合宇宙的觀念，它會停止膨脹，而且會向自身坍縮回來，這時被稱作大擠壓，像是大爆炸，只不過在時間上顛倒過來就是了。”?需要指出，后面一種終結(jié)理論只是基于機械力學和抽象邏輯的分析，既與熱力學第二定律的熵增規(guī)律相悖，也不符合辯證法的開放宇宙觀。所以在目前，科學家們傾向于宇宙熱寂說。

從大爆炸到熱寂，宇宙為什么會這樣演化呢？換句話說，我們怎么知道宇宙是這樣演化的呢？原來宇宙的演化自始至終存在著規(guī)律。

世界是運動的，運動也是自始至終存在著的。那么，運動是不是世界的本質(zhì)呢？科學唯物主義認為，運動是絕對的，靜止是相對的。這個觀點值得商榷。我們知道，絕對是無條件的，不受任何限制的，但人類觀測到的所有運動都是有參照物的，因而都是相對的。運動無論快慢，都是由每時每刻的靜止狀態(tài)聯(lián)系起來的，即使是高速的粒子運動，它在億萬分之一秒的那一刻也是靜止的。以運動速度最快的基本粒子光子為例。我們知道光具有波粒二象性，當從粒子性的角度來考察光時，光線由一串光子組成。這里所描述的每一個光子（可以理解為量子時間所指的那個“現(xiàn)在”）實際上是靜止的。又比如，宇宙零時間描述的原始奇點也是靜止的。量子躍遷并不否定靜止，如果沒有靜止，我們憑什么判斷光粒子和原始奇點存在呢？再者，如果運動是絕對的，那么這一認識是絕對真理呢，還是相對真理呢？如果是絕對真理，那么它就與列寧所說的“相對真理的總和所構(gòu)成的絕對真理”?相沖突，破壞了我們對于絕對真理的界定；如果是相對真理，那么運動就不是絕對的。

辯證地講，運動相對于靜止而言，它們是事物對立統(tǒng)一的兩個方面，既缺一不可，又互相轉(zhuǎn)化。絕對的運動是不存在的，這正是我們看到世界千姿百態(tài)而不眼花繚亂的根本原因。運動和靜止一樣，只是事物存在的一種狀態(tài)和方式，不是事物的本質(zhì)。規(guī)律則是事物的必然運動，亦即事物運動的內(nèi)在原因，因而是世界本質(zhì)不可分割的屬性。

規(guī)律很多，但不是所有的規(guī)律都自始至終地存在著。宇宙中各種各樣的規(guī)律是有類別和層級區(qū)分的。世界觀是關(guān)于自然、社會和思維的根本看法，由此我們可以把規(guī)律分為自然規(guī)律、社會規(guī)律和思維規(guī)律三大類型。很顯然，自然規(guī)律中化學和生物學的規(guī)律是在原子和分子形成之后出現(xiàn)的，社會規(guī)律和思維規(guī)律的形成更晚，它們都不可能是自始至終存在著的。剩下的就只有揭示自然的數(shù)學定律和物理學規(guī)律了。

在數(shù)學定律中有兩個基礎性的矛盾著的規(guī)律：因果律和概率論。因果律和決定論相聯(lián)，概率論和統(tǒng)計力學相系。雖然廣義相對論在非常大的宇宙尺度上是正確的，因而它替代了牛頓的經(jīng)典物理學；但是在質(zhì)子、原子和分子領(lǐng)域，經(jīng)典物理學就要用量子理論來替代。科學家們正在尋求一種大一統(tǒng)的規(guī)律，把量子論和相對論綜合起來，以繞過十分棘手的奇點問題，達到統(tǒng)帥整個宇宙的要求。霍金的量子引力理論就是這種大膽嘗試。它使我們看到了大自然和諧統(tǒng)一的美好藍圖，但是還沒有找到通向這個夢幻般宮殿的現(xiàn)實路徑。“量子力學與相對論的不相容是個無可爭議的史實和事實。將兩大理論合并在一起的量子引力論會在‘科學的王國’成什么氣候呢？借用坦丁的話：‘從這兒進去的人必須拋棄一切希望’。”?即使宏觀領(lǐng)域的決定論和微觀領(lǐng)域的概率論在數(shù)學和物理學上可以整合，也只是概括了自然界的根本規(guī)律，它恐怕不能統(tǒng)帥社會規(guī)律和思維規(guī)律。“馬克思主義的哲學認為，對立統(tǒng)一規(guī)律是宇宙的根本規(guī)律。”?因為它最具一般性，滿足它的條件最為簡單。到目前為止，這仍然是一個真理性的最高概括。

規(guī)律是世界有序變化的根源。但世界是復雜多樣的，單純用規(guī)律無法解釋世界上所有事物的彼此聯(lián)系。“宇宙演化學說的發(fā)展表明，宇宙內(nèi)一切事物均受兩種對立因素的支配：必然性和偶然性、簡潔性和復雜性、統(tǒng)一性和多樣性同時起作用。”?因此，除了掌握必然性規(guī)律之外，偶然性異象也不容忽視。

六、異象性

異象是相對于規(guī)律的一個本質(zhì)性概念，是指事物內(nèi)在的、超常或反常的本質(zhì)的偶然聯(lián)系。異象是新穎世界的源泉。宇宙從古到今都存在異象。

“丹麥物理學家玻爾認為：一個自然科學家實際上不能，也不應該相信奇跡。承認奇跡，他便取消了自然界的各種規(guī)律，其實自然科學家的任務正是在奇跡中去發(fā)現(xiàn)自然界的規(guī)律。”?但是，自然觀不能無視可能性，偶然性也是不容忽視的。必然性一般不能徹底排斥偶然性，有時偶然甚至是由必然轉(zhuǎn)化而來的（例如混沌現(xiàn)象）。某些規(guī)律即使在形式上是完全必然的，它也可能包含著偶然性。“曾經(jīng)深入人心的愛因斯坦的名言‘上帝不擲骰子’，并未受到科學的支持，特別是在自組織理論揭示的演化規(guī)律中，偶然的漲落和干擾在進化過程中的重要作用得到了確切的承認，我們可以從中得到許多啟示。”?

宇宙的異象從大爆炸開始。原始奇點必須有外力或微擾作用才能爆炸。那么，這神秘的第一推動力從何而來呢？這是世界的第一個異象。

對稱性是宇宙學的一個重要概念。對稱性對應守恒律，對稱性的破壞，一定反映相應守恒律的破壞。而對稱性的缺失又用來解釋為什么物質(zhì)會比反物質(zhì)多得多，否則物質(zhì)世界就不存在了。這是物質(zhì)世界形成之初的異象。

混沌演化看上去和普通演化完全相反，它推翻了時間對稱的絕對觀念，否定了時間演化中任何長期規(guī)則性和可預言性。科學家相信天氣就是由混沌主宰，所以天氣預報只能短期有效。混沌非常復雜：在每立方厘米的任何固體中，大約有1022個原子（這是個大得驚人的數(shù)目），每個原子都與其他原子發(fā)生著不同程度的電磁相互作用，共發(fā)生1044個；即使在我們呼吸的空氣中，每升體積內(nèi)也存在著1022個左右的分子，它們相互碰撞，也撞擊包圍它們的邊壁。但是，混沌并不等于天下大亂，而是指一種奇妙的秩序。

波函數(shù)坍縮，這種離奇的非因果性的相關(guān)性，是愛因斯坦等人1935年首次提出的。舉例來說，發(fā)射一個朝著熒光屏飛去的電子，當你在屏幕上做測量以確定電子的位置時，波函數(shù)就坍縮了。雖然測量是在局部地點進行的，但是波函數(shù)的坍縮卻改變了電子此一瞬間在空間所有地方的物理狀態(tài)。好比電子發(fā)出的瞬間即達到宇宙的盡頭，這聽起來就像天方夜譚。這一獨特性質(zhì)出現(xiàn)的原因，是由于波函數(shù)實際上是一種彌漫于整個空間的抽象場。選擇一個任意地點所做的觀測，會引起一個潛在的狀態(tài)（所有可能的結(jié)果）坍縮到一個現(xiàn)實的狀態(tài)（觀測到的結(jié)果），這個現(xiàn)實狀態(tài)在宇宙中所有各處，并在同一時刻被固定下來。1982年，阿斯佩克特和他的同事在巴黎理論和應用光學研究所證實，確實有一種超光速的聯(lián)系存在于遙遠的時空區(qū)域之間。“兩個在宇宙中遠遠分離的粒子，可以以某種方式組成一個單一的物理整體。這樣看來，量子不確定性所暗示的那種瘋癲獨特的宇宙確是存在著：上帝的確是在把宇宙當作骰子玩耍。”?

科學家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了不少異象，但很難對它們做出概括，不然異象就不叫異象了。物理學上的異象從宇宙起源開始延續(xù)至今，說明這是一種本質(zhì)上的聯(lián)系，而不是一過性的現(xiàn)象。有趣的是，后來的化學、生物學直至人類社會，各個層面都有新的異象；而且前一個層面的異象在后一個層面看來又是自然之事，見怪不怪。例如化學上的手性分子、氨基酸左旋等，都是物理學上對稱性缺失的表現(xiàn)。普里高津指出：“必須承認，我們是居住在一個二重性的宇宙里面，這宇宙既牽涉到規(guī)律，也牽涉到事件；既有必然，也有或然。”?正是因為偶然性的關(guān)鍵作用，許多事物在轉(zhuǎn)折關(guān)頭和許多細節(jié)上才難以預料，機械還原論才難以成立。認識到這一點，對于我們認識世界和改造世界無疑是有幫助的。

注釋：

①④⑧?許為民、王詩宗、張鋼等編著：《自然·科技·社會與辯證法》，浙江大學出版社2002年版，第61、 62、55、90頁。

②雅各布：《鼠·蠅·人與遺傳學》，張尚宏譯，湖南教育出版社2000年版，第134頁。

③《馬克思恩格斯全集》第31卷，人民出版社1972年版，第309頁。

⑤張喆：《“上帝粒子”預言者獲諾貝爾獎》，《東方早報》2013年10月9日。

⑥?里德雷：《時間、空間和萬物》，李泳譯，湖南科學技術(shù)出版社2004年版，第34、41頁。

⑦海森伯：《物理學家的自然觀》，吳忠譯，商務印書館1990年版，第95頁。

⑨⑩《馬克思恩格斯選集》第3卷，人民出版社1972年版，第91、556頁。

?西美爾：《生命直觀》，刁承俊譯，生活·讀書·新知三聯(lián)書店2003年版，第82頁。

?杜威：《哲學的改造》，許崇清譯，商務印書館2002年版，第65頁。

???海德格爾：《存在與時間》，陳嘉映、王慶節(jié)譯，生活·讀書·新知三聯(lián)書店1987年版，第140、392、509頁。

?俞允強：《熱大爆炸宇宙學》，北京大學出版社2001年版，第34頁。

?黑格爾：《自然哲學》，商務印書館1980年版，第184頁。

?童強：《空間哲學》，北京大學出版社2011年版，第4頁。

???????????柯文尼、海菲爾德：《時間之箭―揭開時間最大奧秘之科學旅程》，江濤、向守平譯，湖南科學技術(shù)出版社2001年版，第7、8、9、4、39、69、11、2、303、129、4頁。

?《愛因斯坦文集》第1卷，許良英譯，商務印書館1976年版，第346頁。

??霍金：《時間簡史續(xù)編》，胡小明、吳忠超譯，湖南科學技術(shù)出版社2002年版，第72、117頁。

?《列寧選集》第2卷，人民出版社1972年版，第134頁。

?王文清：《宇宙·地球·生命——化學家眼里的生命》，湖南教育出版社1999年版，第24頁。

?《毛澤東文集》第7卷，人民出版社1999年版，第213頁。

?張相輪：《混沌初分：大爆炸宇宙學》，江西科學技術(shù)出版社2003年版，第138頁。

?周光召：《哥本哈根精神的啟示——紀念偉大的丹麥物理學家尼爾斯·玻爾誕辰一百周年》，《物理》1986年第4期。

（責任編輯胡靜）

B02

A

1003-854X（2015）10-0027-07

黎群武，男，1963年生，湖北通城人，湖北科技學院教授，湖北咸寧，437100。