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宇宙—自然学方法的整合

时间:2022-09-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:哥白尼认为,宇宙是以太阳为中心的,太阳以其静止不动的恒定位态而居于宇宙的中心,地球及其所有星球都是围绕太阳而作圆周运动。亚里士多德—托勒密的地心说是一种大地宇宙观,而哥白尼—牛顿的日心说是一种天体宇宙观。宇宙的自我膨胀,促成了它的自我诞生、运动,再诞生,再运动,以至无穷的展开过程。

客观地看,物种—生态学方法,是大地生命关怀方法,亦曰地球生命关怀方法。然而,地球虽然是神秘的星球,但它仅仅只是一个星球,在这个星球之外还有星系,并且除了地球处于其中的星系外,还有许多其它的星系。这些无数的星系旋转在一个更大的时间—空间场中,这就是宇宙

有关于对宇宙的认识,自古就有,比如老子对“人法地,地法天,天法道,道法自然”(《道德经》第25章)的玄思与领悟,就是一种朴素的宇宙论思想。再比如古希腊前期哲学关于世界本原的转换生成的思想,同样是最早的和最朴素的宇宙论思想。我之所以说这些宇宙论思想是一种朴素的宇宙论思想,是在于这些早期的宇宙论思想都是一种大地宇宙论思想,即是从对大地的经验而展开对大地之上的天空的想象性思考,所以这些宇宙论思想都是以大地为起点为中心的。这种大地宇宙观有很大的影响力。科学家和哲学家罗素曾经在一次关于天文学的讲演中,描述了地球如何围绕太阳运动,以及太阳又如何绕着人们称之为星系的巨大恒星群的中心转动。讲演结束时,一位坐在大厅后的矮个老妇人站起来大声说道:“先生,你讲的这都是废话,这个世界实际上是驮在一只大乌龟背上的一个平板。”罗素很有教养地微笑着问这位老妇人:“那么这只乌龟又是站在什么上面的呢?”老妇人说:“你很聪明,年青人,的确很聪明。不过,这只乌龟又由其它的乌龟群驮着的。”[25]像这位老妇人这样,把宇宙看成是一个无限的乌龟塔是荒谬的,但从大地出发把宇宙猜测为稳定不变的天体这种观念却有其源远流长的传统。公元前340年,亚里士多德在《论天》中认为地球就如同一块平坦的圆盘,具有恒定的不动性,太阳等恒星和月亮等行星都是以圆周为直径围绕地球而转动的。亚里士多德的猜测由后来者托勒密予以观测验证:天文学家托勒密精制成一个完整的宇宙模型,在这个模型中,地球居于中心,包围着它的是八个星球,这八个星球分别是月亮、太阳、恒星和水星木星、火星、金星、土星。托勒密的地球中心说的宇宙模型被基督教所接纳,因为它与宗教经典《圣经》中关于天堂、人间、地狱的宇宙图景相吻合,因而,当时处于统治地位的教会竭力支持地心学说,并把地心说和上帝创造世界融为一体。所以,地心说被教会奉为和《圣经》一样的经典,长期居于统治地位。一直到16世纪,地球中心论的大地宇宙观才遭遇到严重的挑战,教士尼古拉·哥白尼在进行大量天文观测和收集大批资料的基础上,从1515年到1533年历时18年完成了《天体运行论》,提出了太阳中心说,建立起了比托勒密模型更简单的宇宙模型。哥白尼认为,宇宙是以太阳为中心的,太阳以其静止不动的恒定位态而居于宇宙的中心,地球及其所有星球都是围绕太阳而作圆周运动。哥白尼因此遭受到教会的迫害。哥白尼本人是不幸的,但哥白尼的日心说却是幸运的,一个世纪以后,日心说宇宙观得到了承认。日心说宇宙观完全取代亚里士多德—托勒密地心说宇宙观,得益于德国天文学家约翰斯·开普勒、伽利雷·伽利略和物理学家伊萨克·牛顿等人的努力与贡献。伽利略公开支持哥白尼的日心说宇宙观,但也发现了哥白尼所预言的天体运行轨道与他所观测到的结果不一致;开普勒对其轨道运行理论进行了符合观测的修正,提出了天体中的行星不是沿着圆周而是沿着椭圆运动;后来者牛顿在《数学的自然哲学原理》中提出了万有引力定律,揭示宇宙中的任何物体都被另外的物体所吸引,引力的大小与两物体的质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比。牛顿根据这一定律指出,引力使月亮沿着椭圆轨道绕地球运行,而地球和其它行星却沿着椭圆轨道而绕太阳公转。

亚里士多德—托勒密的地心说是一种大地宇宙观,而哥白尼—牛顿的日心说是一种天体宇宙观。然而地心说之大地宇宙观和日心说之天体宇宙观却又存在着同构:首先,它们都把宇宙的中心看成是静止不动、恒常不变的“东西”;其二,它们都观照到了宇宙的部分,而不是宇宙的整体;其三,它们都没有探讨宇宙的起源,即宇宙何以成为宇宙这一根本性的问题。

宇宙是一个古老而又年青的认知对象。从亚里士多德—托勒密的地心说,到哥白尼—牛顿的日心说,其间的时间是2000年,在这2000年里,人们尽管知道了许多许多,了解到了世界的一切都在运动,但宇宙在人们的视野里仍然是一个由造物主所创造的静止的神秘世界。一直到了20世纪20年代,哈勃发现了红移定律后,宇宙演化的观念才进入人类意识。哈勃发现,从星系光谱的红移可以推断,离我们越远的星系,却以越快的速度离我们而去。这一发现表明:整个宇宙是充满活性生命的,它一直处于自我膨胀的状态。宇宙的自我膨胀,促成了它的自我诞生、运动,再诞生,再运动,以至无穷的展开过程。因而,宇宙不仅是一种存在,宇宙首先是一种过程,正是这种过程才使宇宙存在。然而,有关于宇宙的过程—存在观,要得到宇宙学、天文学的认识,或者说要得到人类的认识,肯定还有很长一段路要走。

对宇宙的活力生命化和自我膨胀张力的认识,必然指向对宇宙起源的关注,由此宇宙如何诞生的问题成为现代宇宙学的根本问题。关于宇宙的诞生问题,现代的天体物理学有充足的认识,他们认为:在宇宙未诞生之前,既没有时间,也没有空间,更没有物质和能量。大约在150亿年前,整个世界处于四大皆空的“无”中,其后不知什么时候发生过一件开天辟地的大事件,即一个体积无限小的“点”在一个十分精致的并且极热的状态中大爆炸了,就这样,时空从这一刻开始,物质和能量也从这一刻产生,这就是宇宙创生的大爆炸。

在宇宙大爆炸理论未产生之前,聪明的人类对宇宙的起源问题,一直进行着艰苦卓绝的探讨、猜测,但其结论基本相同,即人们历来相信宇宙的诞生是由一种宇宙之外的力量创造的,这种力量就是上帝。宗教曾经对宇宙起源于何处?终点又在哪里?生命如何产生?人类怎样出现?——等等问题,都给出了一份体系完备的答案。在宇宙是上帝创造的这一体系完备的答案面前,问题并没有得到真正的解决,那就是上帝又是从哪里来的呢?宗教一直把“上帝”看成最终的裁判者,他是不证自明的,也是不需要证明的。但这并不能说明问题,只能算做是人类的自我欺骗。从实质上讲,上帝的来源问题如果弄不清楚,宇宙的起源问题仍然是一个悬念。同时,假设有关于“上帝”的信念确定无疑,不需要考证和追问,但仍然有另一个问题悬在我们的头顶,那就是:“既然认为宇宙是上帝创造的,那么,上帝又是在什么时候创造出宇宙的呢?”如果这个问题也搞不明白,所有的问题都将找不到解决的依据。比如,如果我们假设宇宙在时间上没有起源,它过去一直存在,那么,宇宙的年龄就是“无穷”久远。但这里又存在一个问题,既然是已经过去了无穷久远的时间,我们的“现在”又是什么呢?如果说宇宙是有起始的话,那么,它起始于何处?它突然产生的那最初的一刹那,又是怎样的呢?

宇宙大爆炸理论虽然是一种科学假说,但它试图解决这样一个悬而未决的问题,即宇宙有一个开始,也将有一个终结,并且认为它开始于“无”,也终结于“无”。大爆炸理论还有一个可以让人信服的物理定律做支撑,这个物理定律就是热力学第二定律。热力学第二定律认为,热量是从热的地方流向冷的地方,如果倒过方向流动,就会使能量本身遭到消耗。比如,开水变凉,冰淇淋化成糖水等等,如果要想把这些过程倒过来,就非得额外消耗能量不可。热力学第二定律还认为,由于热量流动的固有方向所决定,宇宙的“熵”(无序程度)与日俱增。因而,在一个封闭的系统里,熵总是增大的,一直大到不能再大的程度为止,因为在这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。当然,对其它生命形式来讲,始终存在“外界”,但对于宇宙来说,却根本不存在“外界”,因此宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,万劫不复。科学家们把这种状态情景称之为“热寂”。所以,宇宙正在缓慢而又坚定不移地走向这一无法抗拒的“热寂”。由此可以得知,宇宙既没有无限的过去,也没有无限的未来,它必须有一个开始和一个结束。

宇宙是怎样开始的?又是怎样结束的?热力学第二定律虽然可以解释宇宙大爆炸理论,但却无法解决宇宙的“开始”和“结束”问题,因为宇宙大爆炸理论认为,宇宙开始于“无”,诞生于一个无限小的“奇点”。但是,既然宇宙开始于“无”,那么,引起大爆炸的那个无限小的奇点又是什么呢?那不是“有”吗?“无”还是“有”!“有”就是质量、能量、信息,而质量、能量、信息,就是存在。所以,宇宙起源于存在。

天体物理学家斯蒂芬·霍金在《时间简史》中指出,宇宙大爆炸之前,其体积为零。宇宙大爆炸,释放出巨大的热量,形成无限热状态。大爆炸后一秒钟,其温度迅速降到100亿度,这一温度相当于太阳中心温度的12千倍,亦大致相等于氢弹爆炸达到的温度,宇宙就是在这一炽热状态中诞生,新诞生的宇宙主要包含光子、电子、中微子和反粒子,还有一些质子和中子,这些因素组成了一锅“基本粒子汤”。宇宙在大爆炸中诞生,也在大爆炸中膨胀,在继续膨胀的过程中,宇宙的温度不断降低,这锅基本粒子汤也在继续变冷,电子与电子在相对碰撞中相继毁灭,其中,大部分电子也相继毁灭,并在毁灭过程中产生出更多的光子。但其中的中微子和反中子却完好保存,因为它们只受弱力和引力的作用,因而继续存在下来而构成宇宙世界的“暗物质”形式。这些暗物质形态有足够的引力吸引它去遏止宇宙的膨胀,其目的是使宇宙在停止膨胀的过程中重新坍塌。大约大爆炸100秒后,宇宙的温度降到了相当于恒星的内部温度,即10亿度时,核反应开始发生而生成出各种元素。在尔后的几个钟头之后,氦和其他元素的产生就停止了;再经过100万年左右时间,宇宙继续膨胀,冷却,在一个略比平均更密集的区域,膨胀由于额外的引力吸引而放慢步伐,在一些区域膨胀停止而开始坍塌。坍塌产生新的奇点,这个新的奇点,又将引发宇宙的新一轮大爆炸,以此循环不已。斯蒂芬·霍金指出,今天的“宇宙仍在膨胀”,这意味着宇宙是“活”着的。斯坦福大学安德烈·林第教授(Andrei Linde)说:“几年前,没有人会认为世界末日会在今后100亿年到200亿年间到来,特别是自从我们知道宇宙膨胀正在加速之后,我们发现:宇宙崩溃是绝对有可能的。”霍金还说:“宇宙应当有一个开端”,有开端就应当有末端,从开端到末端的过程便是宇宙的始末。既然大家基本认同宇宙是从“奇点”开始,那么,宇宙就也应当在“奇点”处结束。根据“相对性”原理,宇宙始终处于从开端走向结束、并在结束处开始而走向新的结束这样的循环不已的过程,即每一个开端之于宇宙来讲,既是一个新的开端,又是上一个宇宙周期的末端;反之,每一个末端既是该宇宙周期的末端,又是宇宙在下一个周期的全新开端。宇宙不是从开端到末端就彻底消失,而是在末端处重新开始新的轮回,再到下一个末端。所以,宇宙始终是由“奇点大爆炸”开始,膨胀至最大,然后坍缩为新奇点,新奇点再大爆炸……这一过程所形成的循环周期,虽然大约需要300多亿年,但它却会一直延续下去。其延续曲线可能呈环状,形成中国古人所讲的“如环无端、生生不息”之景象。

现代宇宙学所描述的这幅生生不息的宇宙图景,展示了一种全新的方法论视野:首先,现代宇宙论告诉我们,宇宙不只是我们所生活的地球和我们所能观测到的星球组成的,它是一个包括了赖以生存的地球和地球之上的所有星系相共生的奇大无限的神秘天体。其次,它向我们展示出全新的宇宙景观:宇宙是一个整体,并且是一个活的生命整体,这个活的生命体是自创生的,即它在创造自己的同时又在毁灭自己,在毁灭自己的同时又在创造自己,以此生生不息。其三,宇宙自创生命,宇宙也创造生命。因而,自创生与它创生,构成了宇宙的生命本质。其四,宇宙的创生,既要接受自因力的推动,也要接受它因力的推动,因而,宇宙的创生进程,始终是追求自身平衡运动的生命演化进程。其五,宇宙虽由物(星系、星球等宏观物体)组成,但物只是宇宙组成之一“果”,它还应有其“因”,即形成“物”的原因。这个形成物之“因”,在人们的认知传统里把它叫作“神”(现代宇宙论将它称之为“无”,即作为奇小无内的“奇点”——“无”)。物与神相对,二者对立互根,相互转化、相反相成,是一个整体:物与神——或者说有与无——是宇宙不可分割的两个部分。其六,宇宙虽大,不过是物与神的相对平衡。物与神的相对平衡,就是动态平衡,或者说它们是大体的平衡而存在。因此,也可以说宇宙是一个变化着的存在。这个存在既是物的存在,又是神的存在。这个变化着的存在就是平衡。没有平衡即没有存在,没有存在就没了物与神,没有物与神也就没有了宇宙。概括地讲,宇宙是一个小到无内、大到无外的自因力场,无论它小到无内还是大到无外,都是延续自身的一种平衡状态——存在,所以宇宙又是一个联动有序的平衡场。

宇宙之所以是一个由自因力和它因力共同推动的平衡场,是因为它接受因果生化平衡律。宇宙从无到有、从奇点大爆炸到自我膨胀再到形成新的奇点大爆炸,这样一个永恒往复的生成过程,始终接受因果生化平衡规律的制约。所以,平衡即是宇宙的原“因”,即本体。但这个平衡既是物内的平衡,又是物外的平衡,既是物与神的平衡,又是神与其“因”的平衡。所以,宇宙、星系、星球、大地、万物、生命、人,它们是因果互为、如环无端、生生不息的;天、地、人、神,他们是因果互为、如环无端、生生不息的,不存在谁决定谁,也不存在谁单独有力量产生谁,它们只是因果互为、如环无端、生生不息的生态场运动的敞开进程。

概括以上内容,从古代到现代,宇宙学所给予我们提供的认知,既是一种活力论认知,更是一种过程—存在论认知。宇宙学所给予我们提供的视野,是一种宇观主义的整体论视野,更是一种生生不息地创化论视野。这种由活力论、过程—存在论、宇观主义整体论、生生不息创化所整合生成的宇宙学方法,就是一种宇宙生命关怀方法,它与物种—生态学所张扬的大地生命关怀方法的整合,则构成了生态化综合的生态整体论的思想实质,也构成了生态化综合的生变论思想的最终根据。

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