从解密物质的自组织本性来解决大统一理论和理解世界的问题
——一项揭秘自然本性和根源性诠释万物规律的统一理论研究报告
作者:张凤年/中国·无锡/2014年10月(再一次修改稿)
【摘要】作者将科学及其面对的世界整个地统一看待,转而根据万物都“自组织为系统”的基本宇宙事实,从物质系统的自旋性获取证据而破解其真空根源的非对称本性,揭示宇宙万物的统一规律——“广义进化规律”,解决了科学统一和世界的可理解性问题。
【关键词】物质,自组织系统,自旋不对称性,负熵,氧化还原反应,能力线场,能态调节,运动方式推进(广义进化),统一理论
一、论出背景
大师级科学家和精英学者们热衷于在传统物质理论架构内解决包括对称破缺和统一理论在内的重大科学问题的努力注定是徒劳的,因为,包括基本粒子的万物都是自组织的系统,都既由其内部可无限分解的从属系统自组织整合,又作为从属系统参与一个较大、直至无穷大系统的自组织整合——自组织为系统地存在、运动与变化是我们宇宙的基本事实。这事实至少告知我们:自然规律对于任何事物系统都等效,科学的根本问题在于解密物质的自组织本性。避开这个根本性问题,我们永远也走不出哥德尔不完备性定理的怪圈,也就不会有真实实事求是和安全可靠的科学。其实,相对论、量子论、进化论和遗传学这些基本科学理论都使用人择原理,属狭隘经验理论。如李政道就认为“对称性原理均根植于‘不可观测量’的理论假设之上”。显然,科学尚处于对未知自然性质和规律的多学科性解释阶段,使用黑箱概念和人择原理说事,而“物质”则是其终极性的黑箱概念。
科学应该是一个完整反映世界本质和规律的统一理论的实践体系及其思想文化体系,统一理论是其不可或缺的灵魂。统一理论一从提起,就是一个超出物理学传统视界与方法论的“大成智慧”性科学任务。爱因斯坦晚年曾为完成这个任务而执着奋斗了30年却困惑于终,大师级科学奇人、“当代爱因斯坦”霍金为之接力探索了近半个世纪却又宣告“不可能”……其中之原因就在于此。世界本身是一整个仅以自组织的系统为时空实体的多样化统一的自然合理性体系,祂排斥我们任何人用任何黑箱性理论去圆说祂、理解祂。
根据万物都“自组织为系统”的基本宇宙事实,自组织性就是反映物质本性的“可观测量”。我们完全可以从宇宙中比比皆是的自然简单性现象——系统的自旋性所暴露的现象与效应获取证据,来予以破解。物质黑箱一经揭开,科学所有的困难问题也就根本解决了。
二、确立宇宙的基本观点及其总规范——广义进化观点和原理
作者以自旋中的地球为实例,对其自旋性所隐蔽的简单本性作考证,发现其为“规定轴向的右手性自旋”、呈负熵(偏还原性)的“氧化-还原”两性极化。这是一种呈“波粒两象和‘自谐振’动态式样”的简单活性,体现自组织性,可简称其为“矢向右旋/负熵”、“矢向右旋性”或简称右旋性。自旋为单一手征特性的“矢向右旋”,呈负熵,这就是包括“无限微分态能”的一切存在都具备的非对称本性,其即自古至今引发人们多少猜想,产生我们的阴阳学说、对称性假设和“0-1”二进制等应用性原理与定律的物质本性——根本规律性。由此,作者确立了一个关于宇宙的基本观点——广义进化观点:
“世界本质彻底同一,规律普遍同样,它是一整个以系统为表征实体的时空演化体系。”
并为此观点给出一个关于宇宙能量运动的总规范——广义进化原理:
(1)宇宙除了无穷量无限可分的能量的绝对向心束缚、相对离心自由地永恒运动外,没有别的东西(质能同一);
(2)能量除了矢向右旋而呈普遍的负性品格外,没有别的性质(能性同一)。
该分述为“质能同一”和“能性同一”两层含义的宇宙总规范,即为宇宙的基本原理——总规律。这里的“负性”指单一手征的负熵性。
三、揭示基本物理系统在结构与行为上的统一性和同源性
作者运用基本观点和原理从物质的自然能本性处理光子的结构,获取一组反映其能量、自旋振荡频率与其时空尺度、波长呈反比例关系的不等式,揭秘真空为兼备“极限无”和“无穷有”两重性的非对称性规范场(“极限无”时空背景),由此诠释了宇宙以“临界非零能”光子的构造方式自然发生及其初始演化的自然合理性,并使所有亚原子粒子的结构能关系获得光本源的统一性处理。作者又以氢原子为例对微观物理系统在变动环境中的结构能反应性行考证,诠释了量子化现象的本质为系统伴有目的性运动的氧化还原反应(一种呈“定态与不定态”交替变换的非平衡性自稳态调节)——能态调节机能。这些工作揭示一切自然力场为统一的“能力线场”(氧化还原场),一切相互作用关系为系统间由“场感应引发系统调节”所产生的氧化还原反应——行为关系(呈“右旋反相抗衡偶合”的反偶关系)。
四、给出万物机制——运动方式推进机制(广义进化机制)
由于以上一系列涉及宇宙本性的根源性讨论,作者推演出一个关于万物的统一机制——运动方式推进机制(广义进化机制):
(1)系统(主体)既有的结构能总量及其构造关系,是其存在和发展(进化)的基础;
(2)环境系统(容主体系统于其内的较大、直至无穷大系统),是主体存在和发展(进化)的条件;
(3)主体行为(由主体系统在环境中的能态调节机能产生的负熵的氧化还原反应),是主体存在和发展(进化)的动力;
(4)系统(主体)以自体行为与环境确立并维系的能量关系——运动方式,是主体存在和发展(进化)的决定关系。
这是在将一切存在都解析为由主体、环境、主体行为“三要素”有机构成的存在关系——系统的运动方式之后发现的关系机制。简言之即:存在是系统以其结构为基础、以环境为条件、并以自体行为为动力维系的有方向、有速率的进化决定关系——运动方式的存在。系统都由其前过程环境系统的运动方式推进过程中自发创生(自组织产生),系统一经创生便以其行为能动维系其运动方式而体现其存在。运动方式推进机制为自然界本身体现的方法论机制,其本质为系统行为负熵的氧化还原反应——能态调节机能,其体现5大特征:
①主体规定性:运动方式作为进化的决定关系,只针对其主体而言;环境系统,环境中的客体系统,以及系统内部所有的从属系统的存在和发展都由其各自的运动方式所决定。
②机能首创性(行为首创性):由行为所体现的系统结构的机能——能态调节机能,具有突破其原有常规在作用力度和对象等方面率先发展的首创性(系统作“升迁能态的调节”便创新行为),其引导运动方式从原来式样转向新的式样。系统结构的进化改变,则由其新运动方式的确立而随之确定。
③逆向还原性(向心创造性):系统结构更新时,其能量和信息含义总是从环境向系统,由系统周边向中心,循还原反应的途径逆势场强度的方向创造性地进行的。于此同时,系统既有结构能的释放,信息含义的表达以及相应成分的排除,则是经由另一条与前者反相位的氧化反应的途径,从系统中心向周边,由系统向环境顺势场强度的方向降解地进行的。系统偏重于前者而呈向心创造性。
④普遍竞争性:系统、系统内部所有的从属系统、环境及其中所有的客体系统都负熵,都须为各自的能量目的而竞相向一切可能的方向、以可能的速率创新行为,以推进各自的运动方式。这也造成时空中的某些系统因行为失败而不再能维系其运动方式,便作为相对环境系统的资用能而被氧化解构,进入系统消除的熵增过程。
⑤复式联动性:系统都是其内部各别时空相位的从属系统参与行为的运动方式关系链(关系系统)。系统行为创新时,会通过改变本体内环境原来含义而迫使其中各别时空相位的从属系统为适应各自新环境而竞相创新各自的行为,推进各自的运动方式(普遍竞争)。系统只要存在,其整体运动方式的任何发展,都会获得其内部从属系统的运动方式关系链各别时空位点的联动性进化改变支持的。
体现5大特征的运动方式推进机制,即宇宙以真空为终极性源头,自然产生并支配万物万事的完整机制——广义进化机制。该机制与广义进化原理合称为宇宙统一规律——广义进化规律。
五、结果、结论和意义
(一)结果:此举实现了实证科学方法论的自然回归,将原来在物理学是“不可观测量”的物质本性转化为“可观测量”的自旋性而予以破解,使真空“自发破缺”的非对称本性、自然力统一等系列性重大科学难题获得根本解决。理论以真空自“发创生光系统”的考证解决了宇宙起源问题,以“光系统发育”的考证解决了天体演化问题,以水环境中由氨基酸、磷酸氢二钾为主的简单分子群体自组织运动方式的考证解决了生物起源问题,在将生物界揭示为以细胞为基本单元的分子群体运动方式关系系统的讨论中解决了复式进化问题……此间,作者尤其通过对细胞在能态调节时体现的“双向信息反应程式”(生物学程式)的阐明,解决了“分子进化的能动性”、“细胞在整体关系中的信息分化”、“遗传和发育在进化中的统一”、“人类基因组全息量子化进化分化通道体系”、“脑机能和精神为‘有核系统’的能态调节机能”等极具难度的生命科学问题。此举全然刷新并完整化了人们对世界的破碎认识,使包括拥有科学技术的人类在内的整个世界被置于一个由简单本性引导的大统一理论体系的可理解方案之中。
(二)结论:真空为彻底简单、无限开放的非对称性规范场,其自行弯曲使宇宙以“临界非零能”光子的构造方式自然演生,并支持它按统一规律的时空序永恒发展,演绎自组织为系统的万物万事。宇宙统一规律是可确证、可理解并可以把握运用的广义进化律,其为物理学、化学、生物学、系统科学、信息技术科学等所有学科规律的根本规律。我们的确生活于一个完全自足和自律的进化合理的无限宇宙之中。
(三)意义:统一理论以“广义进化论/统一自然科学系统演化论”面目诞生是人类文明长期酝酿、不懈进取的使然,为人类理智走向成熟过程的必有选择,具有不可估量的进步意义。具体些说:它告知世人自然规律本身,让人们从此可以在知道自然真相的前提下从事科学技术和其他一切创造活动,使人们在处理与自然之间和在相互之间的关系时更有智慧。此举为拥有深邃文明底蕴而在近代落伍的我中华民族率先获取,对实现国人在科学上的根本性崛起更具有深远的意义。
六、附言
此项研究为医生身份的作者个人行为,2006年初版,这次由科学出版社再版。其与国内外学人同类命题的著作有实质性区别。
统一理论以此种面目和方式提出难免一时会被人误解。但是,自然本身性质和规律是不容我们过分计较其“面孔”和“身份”怎样的。此举并不妨碍人们继续按现行理论从事学科性技术工作,它只是不支持人们只会按现行理论解释和使用自然规律,更不支持任何人继续用任何黑箱理论去处理重大问题和向公众论道世界。当然,此论用“系统”统一万物,涉及一系列根源性诠释自然规律的统一自然科学新概念,这使理论本身对包括作者在内的所有人都有难度,这有待大家共同克服。(本书印数极少,国内外学者如有需要研读者或可联系作者)