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自然规律是什么?是一个物质性的东西,还是一个不可观察的原理?
http://www.100md.com 2004年12月31日 人体科学论坛
     在中国传统文化中,“气”和“理”是两个最重要最基本的概念。这里,“气”是先哲对世界本源的一种代表性认识,而“理”则是先哲对这种本源的“气”运动规则的一种描述。显然,如果你相信自然界的一切物质都统一于“气”,那么你就会很自然地推出“理”的概念,因为关于“气”运动规则的一切描述都不可能通过某种物质进行,它只能是内在于物质本性的一个“理”,或者说是一种数学规则。

    既然自然界的物质统一于“气”,它运动的规则又统一于“理”,那么到底是哪一个概念是更为本质的呢?在中国传统文化的发展历史上,曾围绕这个问题出现了一场大争论,以张载和王夫之为主的不少思想家强调气先于理之前存在,因为没有物质就谈不上理的存在。而以程颢为首的思想家则强调理先于气而存在,因为没有理的存在,就没有自然秩序的存在,更不会有人的存在,那时再谈气就是没有意义的了。事实上,“气”和“理”描述的都是同一物质世界的属性,只不过这两种属性有所不同罢了,因此两者是不可能分出先后的。不过,从“气”和“理”之争我们也可以看出,如果坚持自然界在物质上的统一性,那么一个必然就是相信“理”的存在。

    其实,在西方也并不乏关于“理”的概念,如赫拉克利特提出的“逻各斯”,毕达哥拉斯学派所追求的数的和谐等等,这些都是基于对自然内在统一性的一种坚信才提出的。与中国先哲不同的是,西方人对物质的理解往往倾向于它的独立性,因此,这种“理”的概念并没有在哲学上占据主导地位。相反,这个“理”在后来的宗教思想中演变成了一个人格化的上帝。西方科学是在对宗教的几乎完全否定中产生的,科学家们打倒了人格化的上帝,但同时也把人也必须遵循的“理”也打倒了,人取而代之则成为了“上帝的翻版”。正是在这种观念的引导下,西方科学虽然经历了多次革命,但最终没有发展出一个核心的理论。

    研究中国史的人都发现,中国几乎上没有创世的神话。显然这种状况与先哲对“理”的客观认识是分不开的,这就正如程颢对“理”的理解那样:“天理云者,这一个道理,更有甚穷已?不为尧存,不为桀亡。人得之者,故大行不加,穷居不损。这上头更怎生说得存亡加减。是佗元无少欠,百理俱备。”从这段话可以看出,“天理”是一个万物遵循的准则,它不因为尧的贤明而存,也不因桀的昏暗而亡,它是不依人的意志为转移的普遍法则。由于“理”是一个客观的,但又是内在于物质本性的,因此,东方先哲们一直潜心地领悟这个“理”的内涵。

    在西方自然科学初期,科学家们也一直是相信决定一切的大自然规律的存在,但这个规律在他们的理解中是机械的,或者说是一种不变的东西,正是这个原因,西方科学家们一直苦苦追寻宇宙的基本构件,以为找到了它们就会发现自然的终极设计。但结果不仅陷入了无穷尽的复杂细节纠缠之中,而且将一切思辩的道路堵塞了,以致于西方科学对自然的认识一直停留在表象之上,至今物理学家们还相当然地把宇宙空间定义为对称的、不变的,拒不承认自然变化的物质性。与此相反,由于对“理”的客观认识,东方人一直认为这个“理”只存在于统一物质的不断转化之中,因此,当古代的西方哲学家醉心于在有形的“物质”世界孜孜以求那万物的本源的时候,东方的先哲们早已把整个世界归于有形与无形的统一物――“气”之上,以致他们都异乎寻常地执着追求那神秘莫测的“自然变化之理”。

    自然是在变化中存在的,这不仅是哲学思辩的结果,而且也是自然科学发展以来不断证实的结果。特别是二十世纪,系统论的发展也越来越证实,每一个系统的发展趋势都是从不对称到对称,这也是每一个系统发展的动力所在,但一旦系统达到了对称,系统就失去了它应有的活力,从而走向了灭亡,自然秩序也就不存在了。显然,自然秩序的存在并不是偶然的,它是以外在世界的变化为先决条件的,系统也是不断反抗外在世界变化中存在的。既然世界是在变化中存在的,那么我们又如何去把握这个神秘的“理”呢?

    哲学家们是不可思议的,他们都异乎寻常地发现了自然不对称的来源:这就是内在于物质本性的一个变化的规则。在这里,我们可以用一个简单的数学模型来描述这个变化的过程。如下图所示。

    我们设最外面的大圆为一个系统存在的环境,而内切于原点A但半径依次增大的小圆为这个在变化中存在的系统,以B点向小圆引切线,切点C的轨迹为这个系统产生、发展、壮大、衰退、灭亡的过程,切点C的高度H表示这个系统承受的压力。显然,当这个小圆刚在大圆内部产生时,大圆相对于小圆来说生存的环境是无限的,于是小圆加速成长起来,但随着小圆不断长大,大圆的环境相对于小圆逐渐变得有限起来,它承受的竞争压力也开始变大起来,于是小圆加速度变慢,但发展速度依然增快。当达到一定极限,系统不得已开始走向它的衰退,并逐渐走向它的灭亡。有兴趣的爱好者可以计算这条切点的轨迹,它是一条流线型的曲线,并且有始有终,过程中存在一极限点,而这一极限点正好对应在大圆直径AB的黄金分割点。

    这个数学模型虽然简单,但我们发现用它描述一个事物的不对称发展过程是恰如其分的。每一个事物都有一个产生、发展、壮大、衰退、灭亡的过程,尽管这个变化的趋势总是从不对称到对称,但这个变化过程却是不对称的,这突出地表现在事物的衰退、灭亡阶段要比事物的发展阶段要快得多。与此对应,事物产生、发展、壮大阶段是事物能量的蓄积过程,而事物的衰退、灭亡阶段是能量的突发过程。正是事物这种发展过程上的不对称,自然界的能量才永恒地在物质的周期组织与离散中存在。一个事物组织的离散会向外突发它蓄积的势能,而这种势能引起的物质不对称运动又会引起周围混沌物质的重新组织,于是能量就通过物质的这种变化上的不对称流通于自然之间。

    黄金分割数是我们所熟知的,它最早由古希腊毕达哥拉斯学派发现,被古希腊美学家柏拉图誉为“黄金分割律”,并断言:宇宙万物,凡符合黄金分割律的,总是最美的形体。在现代科学中,黄金分割数也被认为是宇宙和谐之数,从叶子在植物梗子上的排列,花朵的花瓣数,蜜蜂的繁殖、钢琴音节排列、植物的叶、动物的卵、流线体、人口年龄结构的预测、优选法,直到方程论,无不显示出它巨大的作用。但长期以来,人们并不理解黄金分割数的由来,原来,它的出现不是偶然的,而是一个事物在发展过程中的必然,自然也正是有了这事物发展上的不对称,统一的物质世界才永恒地表现出生机与活力。

    在现代科学的发展过程中,不少科学家基于物质世界的统一性而相信其空间的对称性,不可否认,宇宙空间确实存在着一种对称性,这种对称仅仅是一种动量势上的对称,即由连续的物质快速周期组织与离散形成的能量流动引起的,它不仅在宇宙空间中存在,而且在每一个系统中都普遍存在这样一种普遍联系的方式。但需要指出的是,这种对称并不代表物质在空间分布上的对称,也并不代表物质空间不存在不对称的物质运动,相反,正是由于物质在空间中的不对称移动和物质在空间的不对称分布才使空间表现出它动态的对称性。

    自然秩序是美的,但它不是天赋的,而是来源于竞争,只有在众多要素中优先竞争出来一个中心,各要素才有可能在它的协同下组织成一个有秩序的整体。自然秩序是在发展中存在的,不断有一些要素在竞争中灭亡,并释放能量,而同时又有一些新的要素在竞争中产生。思考这个过程,我们都可以发现生命的规则普遍存在于系统之中。每一个事物都是在反抗外在世界变化中存在的,它的本性都是反抗、扩张,扩大自己的势力范围,因此,当外在世界有它生存与发展的空间时,事物就会迅速产生、发展、并不断壮大;事物都是在竞争中存在的,当外在世界由于大量事物的产生和发展而变得有限的时候,一些事物就会在竞争中衰退、灭亡。外在世界的有限与无限是相对的,事物的发展就是在环境的有限与无限的周期变化中进行的。, 百拇医药(赵伟民)