从五行说到亚量子全息场

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第 肠 期 科 学 技 术 与 辩 证 法 一、 。 , 从五行说到亚量子全息场 钱兆华 朱志宏 内容提要 本 文 简要 回 顾 了人 类有史 以 来为探 索统 一 的世界图景所走过 的历史进程 同时指 出 了 , 人们 试 图 用“ 从 下 到 上 ’丫勺模 式 建立 一 个 统 一 世 界的 理论所遇 到 的 主 要 困难就 是无 法解 释 自然 界 为什 么 能从混沌 走 向 高度 有 序这 一 重 大 问题 。 然 后 本 文 着重介 绍 了美 国 学者拉 兹 洛 为解 决这一 矛盾 所提 出的亚 童 子 全 息场 假 说及他本 人对 它所 作的解释 和 证 明 。 自然界是一 个具有无限多样性的整体 , 但在无限多样性的物质形态的背后是否存在一种或几种构成 自 然界最基本的原初物质呢 或进而言之 , 世界的本原究竟是什么呢 人类有史以来一直在不懈地寻找这一问 题的答案 。 今天 尽管科学 已经发展到了“ 可上九天揽月 , 可入原子探微 ”的水平 , 但从其发展趋势看 , 这一间 题的答案仍未露端倪 。 正 因为如此 , 当今仍有许多科学家和哲学家在为这一答案苦苦思索 , 苦苦追求 , 美国著 名学者拉兹洛就是其中一 个 他经过长期探索 , 最近提出了“ 亚量子全息场 ”假说 , 似乎为找到问题的答案注 入 了一线希望 。 何为亚量子全息场 , 拉兹洛为什么要提出这一假说 这就是本文所要讨论的 。 一 、 历史的足迹 为了弄清亚量子全息场的来龙去脉 , 我们必须首先简单回顾一下 人类追求统一的世界图景 、 寻求对世界 的整体性理解的历史 。 这 一历史大体可分为五 个阶段 。 第一 阶段约从 人类有文字记载 以来至 年 我们可把它称之 为古代元素说阶段 。 在我国 , 早在公元前 约十世纪就产生 了五行说 人 们认为自然界中的万物都是 由金木水火土这五种最基本的物质所组成 后来 又 出现 了阴阳说 、 元 气说等 。 和中国人一样 , 古希腊 人也在努力寻找组成宇宙万物的基本元素 。 泰勒斯认为 ’ 万物起源于水 又复归于水 ” 阿那克西米亚把气看作是宇宙的本原 ,翻拉克利特提出了“ 火是万物之源泉 ”的 观点 。 尤其值得一提的是 , 德漠克利特和亚里士多德分别用“ 原子论 ”和“ 四元素说 ”系统地论述了世界本原的 问题 。 第二阶段从 年波义耳提出科学的元素说到 年 这一阶段可称之为科学元素说阶段 。 波 义耳经 过 艰苦努力 , 在 年出版的《怀疑的化学家 》一书中第一次提出了科学的元素说 , 他用实验证明了 , 整个 自 然界都是 由最简单的物质 —元素组成 。 尽管当时有许多科学家对波 义耳的元素论不理解 , 但后来 当拉瓦锡 开列出元素表后 元素说很快就被 人们普遍接受 。 第三阶段从 年道尔顿提出近代原子说到 年 , 我们称它为科学原子论阶段 。 道尔顿的原子说提 出后 不 久 , 就被 化学上的定比定律和倍 比定律所证实 。 从此 以后 , 自然界由最小的微粒原子组成这一观念就 在人 们的思 想中深深地扎下了根 。 第四 阶段约从 年法拉第提出场的概念到量子力学诞生前夕 , 这一阶段可叫做电磁场理论阶段 , 法拉 弟的场概念起初被许多人看作是离经叛道的妄想 , 但随着麦克斯韦电磁学理论的创立和 电磁波得到实验的 证实 , 人们终于 确信“ 场 ”和原子一样 也是一种物质实体 并和原子一起构成了整 个自然界 。 第五阶段 约 从量子 力学诞生到现 在 我们暂且 称它为量子力学 阶段 。 在这一阶段 , 人们在寻找世界本原 · · © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 的努力中取得 了三项成就 。 第一 , 由于 众多的“ 基本 ”粒子的相继发现 , 人们认识到 , 原子并不是构成物质的最 小微粒 。 第二 科学的发展 已 向人们证实 , 除了电磁场以外还存在着其他形式的场 , 如引力场 、 介子场等 。 第 三 , 由于德布罗意物质波概念的提 出 , 尤其是量子场论的诞生 , 人们已认识到 , 场和粒子从本质上讲并不是两 种实体 而是一 种实体的两种不同表现形式 。 二 、 现代探索者的努力 从 以上的 回顾 中我们可以清楚地看出 , 无论是在东方还是在西方 , 无论是在近代还是在古代 , 人们所寻找 的能够使自然界得到统一和 合理解释的“ 基础物质 ”似乎就是组成整个宇宙的那种最小或最基本的构件 。 但 拉兹洛认为 , 人类的这 种努力最终将以失败而告终 , 因 为在他看来 , 试图用这种“ 从下到上 ” 叩 ,的模式完整地建立 一 种关于 已知和可知世界的统一概念既无合理性 也无必要性 。 他还进一步认为 , 今天 物理学所谓的统一场理论不可能得到最终证实 , 因为它缺少一 个因素 —对时空 中超越物理学层 次的复杂 性的构造缺少解释 或者说 , 试图用“ 从下到 上 ”的模式来统一解释世界的本原缺少一 个从混沌到有序的“ 成序 原则 ” 。 按照拉兹洛的观点 无论要在什么基础上统一世界 , 都必须要超越学科层次 , 把 自 然界的一切现象 , 包括物理现象 、 生命现象甚至意识现象和心灵现象都统一在一 个框架内 , 因为表面上多样化 的世界本质上就是一个不可分割和相互联系的整体 。 然而在今天 , 即使用最新的物理学的“ 从下到上 ”模式也 无法对 自然界中生命和 人类意识的明显 自组织现象作出 合理的解释 。 他说 “ 生命科学的问题似乎不可能借 助单独地处理宇宙中最小构件的特性和运动的最基本规律的方程而 获得解决 , 无论物理学把这些粒子和规 律综 合得多么全面 。 ” ① 这就意味着 , 即使当代物理学的所谓大统一理论或超大统一理论获得成功 , 它也不可 能对世界作出统一的解释 , 因为它无法把生命和意识中的自组织和有序化现象包容在其理论中 。 那么 怎样才能解决这一矛盾呢 这 已经引起许多科学家的思考和探索 其中不少 人甚至还取得 了一定成 绩 。 比利时科学家普里高津首先提出了耗散结构理论 , 为物理学和化学向生物学并进而向人类的大脑科学的 过渡提供 了有 力的证据 。 但遗憾的是 , “ 通过涨落达到有序 ”这一原理本身还存在严重问题 。 因为普里高津的 进化动力 所驱动 的 系统应趋向于 发散和多样 化 , 而不是趋 向于 凝聚和统一 。 事实上 , 在普里高津所开创的非 平衡热 力学 中 , 进化系统的特定发展路线完全依赖于 随机选择 , 但这与我们地球上的生命现象所显示 的高度 有序化是不相容的 。 所 以说 , 普里高津的耗散结构理论不能解释世界的有效偏向为什么在统计上倾向于有序 和复杂的问题 。 物理学家玻姆 在 年代初提出了所谓的隐含序 假说 。 在他看来 , 自然界存 在着两种实在 一种实在在现象世界中显现 自身 , 而另一种实在则隐藏在深处 , 此即隐含序 。 这后一种实在比 前一种更基本 、 更重要 , 因为它才是现象世界的幕后操纵者 玻姆的隐含序确实可以把物理学的世界图景同 其他 自然科学所提供的世界图景统一起来 , 但只要进行更深入的分析 , 它就暴露出了严重的困难 。 首先 , 隐含 序并没有把组织性和复杂性的原因解释清楚 , 而只能解释它们的构成 。 况 巨 , 说 自然界并不进化 , 只是在显 现 , 真正的有序是永恒的和不变的 , 这种观点只能为神秘主义 开辟道路 , 但对科学而言儿乎是不能接受的 。 其 次 该假说 内在地 不可证 伪 。 科学家只能依据可观察和可检验的现象进行研究 , 而这种隐 含序是永远也觉察 不到的神秘物 , 所 以它 又一次被科学拒之门外 。 再次 , 它不具备科学所应有的预言能力 隐含序能解释一切 , 但却不能 以它为基础 预言任何东西 。 因而 , 玻姆的隐含序最终并不能为“ 成序原则 ”提供佐证 。 英国生物学家谢尔德雷克 认为 , 除了遗传程序外 , 还有其他因素在生物体 内起作用 , 他把 这 一因素叫做形态发生场 。 前苏联科学家伊尼尤欣 把这种场称之为生物场 。 这一假说认为 , 在生物有机体周围存在着一种场 , 它与磁铁周 围的磁场非常类似 。 因而当扁体虫被 一分为二时 , 它的形态发生场就分裂为两个完全相 同的场 每个完整的场都导引着一半扁体虫发育成一 个完 整的有机体 。 生物体的发育和行为方式也完全受形态发生场的导引 , 从阿米巴到老鼠直到人类都是如此 。 形 态发生场通过谐振起 作用 , 因此很 显然 , 产生谐振的物体越类似 , 谐振的作用就越有效 。 这可以很好地解释 ① 拉兹洛 《量子 、 宇宙和 对人类意识的新见解 袱英文打印稿 第二 章 。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net “ 砷瓜 得瓜 种豆 得豆 ”的原因 。 总之 用形态发生场假说似乎可 以把生命科学和心灵科学同现代物理学理论 联结起来 。 然而 , 如果作进一步考虑 , 人们会发现它也同样存在许多致命的弱点 。 其一它无法解释生物体新 的结构和 新的行 为方式的诞生 。 其二 , 形态发生场的所有作用都必须依赖所谓的非能量形式的谐振 , 这有悖 于物理学理论 。 从此可以看出 , 谢尔德雷克的形态发生场假说成为科学理论的希望也非常渺茫 。 既然现存的所有理论都不太可能为证实“ 成序原则 ”开辟道路 那 么人类就不得不另寻其他出路 。 按照拉 兹洛的看法 , 从德漠克利特的原子说到今天的夸克理论 那种试图用 “ 从下到上 ”的模式去解释世界统一性的 努力 已经走进 了死胡同 , 因而 人们必须在观念上来一个转变 , 即从探寻世界的终极要素转到探寻对相互作用 的整体的动态模式的理解上来 , 或者用拉兹洛 自己的话说 , 必须用“ 从上到下 ” 。 一 的模式来完成统 一世 界的任务 。 三 、 亚量子全息场及其解释 要达到什 么样的要求才能算真正完成了统一世界的任务呢 在这一点上 , 拉兹洛非常赞成科学哲学家哈 里斯 · 。 的观点 。 根据哈里斯的看法 , 真正的“ 整体宇宙论 ”应当能够 、 说 明 宇宙 的 整体性 即说明它是可区别但不可分离的相关部分的单个整体 。 、 提 供对 系统 普运 适 用的 纽 织 原理 , 这一原理 内在地存在于宇宙的所有部分 中 , 其中每一部分都可作为 这 一 原理的表现 和例证 。 、 提供一 种 等级 性 区 分尺 度 , 该尺度可以把处在复杂性程度各不相同的层 次上的所有部分进行分级 , 使 得每一 连续部分能比它的前一部分更充分和更适当地表现和显示这一原理 。 、 显 示 一 种 相互依 顿的 复杂 网络 , 在该网络中所有元素在结构和功能方面都相适应 。 按照这 四点要求 拉兹洛经过数年的探索 于 年在他的新著《量子 · 宇宙和对 人类意识的新见解 》中 提 出了所谓的亚 量子全息场假说 。 它的主要 内容包括以下几点 、 时 空是一 个 活 性 的 “ 网状 ”场 , 量子态置身于这种活性的非决定论的介质之中 。 这种场是低于量子层次 的 , 并具有对宇宙 中过 去发生的一切事作全 息记忆的功能 , 即具有把过去宇宙中贮存的信息反馈到现在的功 能 。 因此它被称为亚量子全息场 。 、 宇宙 的 始 基态是一 种 活性 的场 , 量子是该场中半 自动传播的波 。 这种波是场的可塑形变 , 它 们相互作 用并形成叠加的多维形变 , 而可观察的现象世界最终可溯源到这些形变 。 、 亚 量 子 全 息场 和 物 质一能爹之 问的 相互 作用表现 为一 种双 向的传输过程 。 亚量子全 息场和物质 —能量的量子不是 相互独立的 , 也不是相互分立的实体 , 而只是一个实体 量子既处于场中 , 又是场 。 、 物质一能 量的时空组 态的波 形 浪迹 记 录可 完全 和永久 保持 , 它在时空中对物质 —能量的反馈可引起“ 过 去 ”和 “ 现 在 ”之间的一致性 。 这就是亚量子全息场具有全息记忆的内在原因 。 拉兹洛认 为 , 亚量子全 息场的可塑性形成了量子的秩序和组织 , 并导致 自然界的成序过程 量子构成原 子 , 原子构成分子 , 分子构成细胞 , 细胞构成有机体 。 因此 , 亚量子全息场可以超越学科层次 , 把物理现象 、 化 学现象 、 生命现象和意识现象统一在一 个理论框架内 。 下面我们就来看看拉兹洛是怎样用亚量子全 息场来解 释不同的 自然现象的 大家知道 , 在物理世 界中物理学家碰到 了一 系列量子难题 单 个发射的 电子 , 却以波的形式互相干涉 对 一种统计状态的测量 难以想象地决定另一种状态 在空间相隔一段距离的粒子之间有瞬时的“ 信息 ”传递 , 即 粒子之问具有瞬时相关性等等 。 物理学家对这些怪现象只知其然 , 而不知其所以然 。 亚量子全息场对此的解 释是 量子既是亚 量 子全息场中的奇异场 , 同时也是场的一部分 。 在量子所处的位置上 场结构产生可塑性的 形变 而 由量子有限运动产生的这种形变的传播速度却是无限的 , 因此它们可以瞬时地把量子和场关联起来 在生命世 界中 , 生物学家们同样也碰到了许多解不开的疑团 达尔文的渐进进化论无法解释单个有机体 形态的发生 及物种种群 的多样性和一致性 因 为根据计算 , 通过 自然选择的随机过程 自然界不可能在几十亿 年的时间内产生出象人类这样的高智能生物 。 此外 , 遗传学理论至今也无法解释生物有机体再生器官和肢体 的现象 如海绵 、 海胆 、 水螺等许多动物都有再生肢体和器官的本领 , 等等 。 根据亚量子全 息场假说的解释 。 · © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 构成正在发育的胚胎的细胞 形成原子或分子的组态 , 这种组态的傅里叶变换波形被显示在亚量子全息场中 , 而源于该场的反馈是一 个全息信息传递过程 , 可以支配不 同组织的生长速率和各种蛋白质的合成时间 , 可以 把物种的生理结构 、 心理特性 、 行为方式等信息反馈传递给胚胎 , 以保证胚胎和生物个体与物种一致地发育 。 如果说物理世界和生命世界中的怪现象已经进入科学家的研究领域 , 而只是还未搞清深藏在它们背后 的原因的话 那么意识世 界中的许多怪现象 则还未提到科学研究的 日程上来 这些怪现象包括 人类不同文 化的发展轨迹之间存在着惊 人的同步性 —美洲印弟安人和埃及 人建造了相同的金字塔 祖鲁人 、 马来人 、 阿 兹 台克 人和 中国 人都制造了相 同的石斧和非常类似的陶器 。 在科学领域 , 不 同的 个人几乎在同时出现顿悟 —牛顿和莱布尼茨同时独立地发明了微积分 达尔文和华莱士同时独立地阐述了生物进化的机制 贝尔和 格雷 申报 电话专利的时间相隔仅几个小时 。 亚量子全息场对它们的解释是 当关注同样间题的不同的个人或 群体进 入 意识的交变状 态时 , 交变状态间的锅 合会使他们的大脑网络在亚量子全息场中产生相似的波形 , 并 相互作用 , 使他们能够波此有效地读取 对方的思维 , 而且 具有共同密码的不同大脑状态在亚量子 全息场中能够相互“ 调谐 ” 。 综上不难看出 拉兹洛的亚量子全息场假说的确是一项雄心勃勃的计划 , 他试图以此为基础建立一个全 新的统一世 界图景 。 确实 , 尽管当今科学技术有 了突飞猛进的发展 , 但随着研究领域的不断扩大 , 使人类感到 困惑的现象也在不断增 加 。 拉兹洛所提出的亚量子全 息场假说无疑 为人类解开这些疑团 又提供了一种试探 性答案 至少也将给 人 们以启发 。 参 考 文 献 几拉 兹 洛 “ 劝一 宇宙 更遥远 的地 平线 ” , 载《来统哲学讲演集 》中国社 会科学出版社 年 。 ②刘 文 海 、 钱兆 华 、 周继 红 “ 宇宙 本体统 一 于 场吗 ” 《哲学动态 》, 年 第 期 和 年 期连载 ③拉 兹 洛 , 《量子 、 宇宙 和 对人类意识 的新 见解 》英文打 印稿 , 中文 版 即将 由 东方 出版社 出版 。 作者简介 钱兆华 男 , 年 生 , 自然辩证 法专业 哲学硕去 , 讲师 , 现主要从事 自然辩 证法的教学和研 究工 作 。 朱志宏 , 男 , 年生 自然辩证 法专业 哲学硕士 , 讲师 , 现 为太 原工 大社科 部教师 , 从辜 自然辩证 法研 究和 教 学工作 。 责任编辑 成素梅 书 讯 张嘉同著《化学哲学 》一书 , 已经于 年 月由江西教育出版社出版 。 这是化学哲 学方面的一部新作 , 是 国家社科基金资助的 研究项 目的成果 。 是一本学术专著 , 内容系 统 、 丰富 。 全书 万 余字共分十章 主要从四 个方面展开 第一结 合化学提供的经验资料 和 思想资料 从本体论 、认识论和逻辑学三个 角度对 化学哲学做了 比较全面系统的阐述 第二 从历史 、 现状和理论的结 合上 , 对化学 中的概 念 、 规律 、 理 论做 了深 入 的分析和 说 明 第三 , 对化学哲学问题与其它科学哲学问 题进行了比较研究 第四 , 提出了一些值得思 考的问题 , 并对此作了尝试性 回答 。 本书可供科学技术哲学工作者 、 哲学工 作者 、 化学工作者 、 科学技术哲学的研 究生 、 有关专业的大学生阅读参考 , 也可供科学技 术哲学的业余爱好者阅读 。