打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
熵与自然力场,“阴”“阳”的本质与“道”的本体(深度)

作者:金字塔与飞轮

本篇是在头条发布的第16篇原创图文

前言

本篇是对《道德经》“道”部分的科学解释,也作为对“道”章阶段性的结束。虽然我已经删除并简化了很多内容与概念,但想了又想,还是加上“深度”二字,给读者预警一下。抱歉了,下一篇将继续回到通过古字释义来理解《道德经》的风格。

有物昆成,先天地生。绣兮,缪兮!独立而不垓,可以为天地母。吾未知其名,字之曰道,强为之名曰大。大曰筮,筮曰远,远曰反。道大,天大,地大,王亦大。国中有四大,而王居一焉。人法地,地法天,天法道,道法自然。

老子把天地分为了四个部分,人,地,天,道。它们之间是相互影响的,“人”的规则受到“地”的驱动,“地”的规则受到“天”的驱动,“天”的规则受到“道”的驱动,而“道”即是自然。那么,这个自然而然的道,是如何驱动万物的呢?它的本体到底是什么?

老子将万物造化归结为虚无,万物无中生有,他猜对了一半。在2500多年之后,通过科学200多年的探索,人们终于得以一窥“道”的本体。“道”的本体,就是自然的力场;阴与阳,是力场引导作用下的有序/无序化过程,有序化是阳(熵减),无序化是阴(熵增)。在阳→阴→阳→阴的转换过程中,形成了时空(天),形成了地球(地),形成了我们(人)。

什么是“熵”,以及“阳”,“阴”的本质

“熵”(英文:entropie,希腊语:εντροπία)源自古希腊语中的“转换”(μετατροπή)一词。发明这个词语的人,是一位普鲁士的教授,名叫鲁道夫·克劳修斯。不过,最先提出类似概念的人,是一位对蒸汽机有着浓厚兴趣的年轻人,萨迪·卡诺(卡诺循环的发现者)。卡诺将热量看做是一种流体,它总是从温度高的地方流向温度低的地方,就好似水总是往低处流一样(这点与老子将水比作最近似于“道”的物质,有异曲同工之妙)。

卡诺将他的想法写在了一本小册子《论火的动力》当中,这本小册子后来传到了克劳修斯的手中,克劳修斯敏锐的发现了这一现象背后的意义并做了一个猜想,这个猜想最终成为了一条著名的定理-熵增定律:【不可能把热量从低温物体传递到高温的物体而不引起其他变化】。换句话说,在没有外力作用下,热量总是从温度高的物体往温度低的物体进行传递,这个过程是不可逆的。

克劳修斯引入了“熵”的概念,用来描述热量的这种定向流动,在一个孤立系统中,热量在传递过程中总会有部分会辐射到系统中,从而导致整个系统的“熵”值升高。在没有外力的作用下,整个系统的“熵”不会减少。孤立系统的“熵”值永远向着熵增的方向演化。

随着原子的发现,另一位天才科学家路德维西·玻尔兹曼发现了熵的本质。“熵”的本质,其实是微观粒子的无序化。在熵增的过程中,振荡剧烈的粒子将速度传递到振荡轻微的粒子上,并辐射出能量;能量只能从温度高的物体传递到温度低的物体,因为温度高的物体分子振荡更剧烈,在这个过程中,分子振荡造成了系统向着无序化的方向衍化。因此,稳定且有序的东西,它的熵是小的,而无序混乱的东西,它的熵是大的。

玻尔兹曼的熵计算公式如下:

S = klnΩ,其中k=1.38×10+E-23 J/K 称为波尔兹曼常数,lnΩ是系统分子的状态数的自然对数。Ω可以通过特定的统计学方法测量得到,这里不做具体阐述。在这个公式中,整个系统的熵值,与时间无关,只与其中的物质状态有关。分子的运动状态就越多,代表系统内部越混乱,熵也越大。如果我们把lnΩ理解为混乱的程度,那么有序的程度就可以记作ln(1/Ω),混乱与有序互为一对倒数,而倒数的对数等于对数的负数,因此负熵的计算方法 -S = kln(1/Ω)

熵增的示意图

阴阳之间的区别,本质是就是物质无序和有序的区别。对于一个物质来说,如果它拥有着稳定的结构(熵值小),则意味着它内部有序,有序蕴含着能量,可以带来生机;反过来,无序意味着能量的消散,同时带来灭亡。而物质从有序走向混乱,就是阳转阴的过程;反过来,物质从混乱走向有序,这就是阴转阳的过程。

物理学家们把这些稳定的,蕴含有能量的物质统称为低熵源。比如一张纸,它的分子之间拥有一种稳定的结构,因此它是一个低熵源,如果用火去烧它,纸分子在高温下与氧气发生化学反应释放化学能开始燃烧过程(熵增),如果我们用一个小盒子把燃烧的纸关起来,形成一个无法与外界交换能量的孤立系统,那么燃烧结束后的残骸,就是这个系统的熵最大态。

那么,这些稳定有蕴含能量的低熵源是从哪里来的?熵增定律不是说熵增是不可逆的么?孤立系统的熵增的确是不可逆的,但是,如果系统不孤立,与外界有能量交换,在外力正确的引导下,系统本身就能够向着有序的方向去衍化,从而形成低熵源。

我们的太阳,就是一个巨大的低熵源。它是由巨量的氢原子在引力作用下形成了一种稳定且有序的结构,引力所引发的核聚变使得太阳内部开始熵增,从而向太阳系释放大量的能量。地球,作为太阳系中最幸运的子系统,在接受了太阳这个低熵源的能量36亿年后诞生了生命。

生命本身,也是有序的。生命的秩序,来自于有机分子的特定排列组合,这部分信息被记录在DNA,一个拥有美丽双螺旋结构的大分子上。生物体内所有的细胞都是根据DNA的信息,通过不同蛋白质拼接而来的。而蛋白质这个低熵源,来自于太阳和地球自转产生的能量。因此,蛋白质构成的生命本身,也是一种低熵源,它有序,有能量。人类的体温37度,这个温度来自于人体内稳定的熵增过程,这个过程使得我们不断的向体外释放着能量。

DNA双螺旋结构

为了抵抗体内的熵增而导致的无序,我们需要不断地补充低熵源,才能存活下去。因此,获取低熵源,这就是生命体与非生命体之间最大的不同。人们通过进食其他低熵源(食物,水,阳光)来与体内的熵增对抗。这样的一个阳→阴→阳→阴的过程,就形成了新陈代谢。如果没有低熵源作为能量的供给,生命就会走上熵增之路从而灭亡。因此,人法地,地法天,天法道,道法自然,法,就是熵的传递过程,宇宙万物,生于代表负熵的“阳”(能量物质的有序化),而灭于代表熵增的“阴”(能量与物质的无序化)。

由于人是低熵源,构成我们体内的一切都是有序的结构。因此,人们对于秩序有着天然的偏爱。秩序能带来了生机,带来了美,带来了善,因此,我们的社会,国家,企业和组织,都必须有秩序的运转才能保障人们的生存需求,可是,任何的组织,当膨胀到一定程度的时候,由于内部结构的复杂度提升而变得脆弱,在某些外力作用下可能会打破内在秩序从而形成不可逆的熵增过程。

如果人们无法意识到这点,不用一些外力去打破熵增的过程,我们就只能眼睁睁的看着事物向混沌无序的方向去演化。这种无力感是一种让人非常绝望的体验。因此,熵增定律又被称为是世界上最悲观的定律。根据熵增定律,我们很容易得出万物最终走向混乱和无序的结论,可是,事实真的是这样么?并不然,由于宇宙系统内部存在着基本力场。宇宙本体的熵,并不会达到最大值(即绝对的无序化)。

举个例子,如果我们把红糖放到一杯水中。糖分子与水分子结合将触发糖向水溶解的这样的熵增过程。在几小时内,糖分子会与水分子充分融合从而达到一个熵增的最大形态。但是,糖水会被地球的重力拉到水杯的底部,其结果,会形成另外一种分层的形态,糖水的这种分层形态的熵,介于糖块不溶解和糖块完全溶解之间,而之所以会形成这样的有序化,完全是因为自然力场的作用。

静置下的糖水分层现象

“道”的本体,基本力场

道冲,而用之有弗盈也。渊兮!始万物之宗。锉其锐,解其纷;和其光,同其尘。湛兮!似或存。吾不知谁子也,象帝之先。

“道”的内部,是大且空的,但是,老子所看到的“空”,只是视觉上的“空”。事实上,“道”的内部,并不是什么都没有,道的内部有力场的存在。因此才能像鼓风机一样,吹出万物。

我们现在明白,自然界中存在四种基本力场,它们是万物的本源

  • 强核力与弱核力:保证了原子核的稳定结构。
  • 引力:大质量物体和运动惯性所产生的时空扭曲。
  • 电磁力:正负电荷之间的作用力,电磁力形成使得原子核能够束缚电子,从而形成原子结构,进一步促进原子形成不同的分子,并合成万物。

我们所能够感知到的力,主要是引力和电磁力,对于强核力与弱核力,只在微观层面起作用。

引力场与磁力场

力场,具有方向。在力场的作用下,物质会沿着一种特殊的轨迹运动。这样的运动轨迹会在物质上留下痕迹,这个痕迹,就是我们所能看到的“道”,沿着“道”往回走,追溯本源,就能找到“道”的本体。老子的思想是伟大的,因为他先于牛顿几千年悟到了引力的存在。

有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天地母。吾不知其名,字之曰道,强为之名曰大。

引力的作用范围是非常深远的,它的诞生也的确在于宇宙所有物质之前,引力的产生,时至今日,也依然是物理学金字塔顶端的谜题。巨大质量的物体是如何形成引力源的,时空的本质是什么?这些问题依然困扰着当代的科学家们。

我们现在所能确定的是,引力扭曲了时空使着物质向着引力源头运动,这就是宇宙本体的动力。

我们的银河系,是一个名为拉尼亚凯亚超星系团上的一个点。拉尼亚凯亚超星系团中有一个巨大的引力源,科学家们称它为巨引源。巨引源吸引着所有的星系向它进行运动,而宇宙中这样的巨引源还有很多,超星系团们最终形成了一个时空的网络。

拉尼亚凯亚超星系团中的巨引源

在太阳系所在的空间中,本是一片混沌的星云,由于物质无序的汇聚而随机产生的引力源点。使得物质开始以一种特定的秩序开始运转。引力源的产生就是太阳系从混沌的阴开始向秩序的阳转变的起点。这个漫长的过程最终形成了一个低熵源-太阳。 核聚变引发的熵增效应所产生的能量,正好用于抵消引力的作用。阴阳的平衡就这样在太阳内部存在着,使得太阳形成了我们所看到的这种稳定的形态。

同样的作用造就了地球,与太阳相比,由于地球是岩石构成的,所以,地球内部的熵增过程是大质量原子的放射性辐射。这种辐射融化了各种岩石和金属,形成致密的液态金属内核,金属内核的流动形成了交变并不断变化的磁场。这就是我们赖以生存的世界。

地球在引力势能的引领下开始运动。地球的运动产生了惯性质量,惯性质量与地球本身的质量叠加,产生的时空扭曲效应在太阳所形成的时空坡度上挖了一个坑,因此,地球能够运行在一个固定的轨道上。

地球轨道的形成

地球在这个固定轨道上的运行,形成了“周行而不殆”的轨迹。老子沿着这根“道”所留下的轨迹,找到了引力这个'天下母'。他不知道应该如何称呼它,就将它称为“道”,硬要给它一个名字,就称它为“大”。而引力也的确很大,太阳引力的作用范围大概为0.9-1.2万亿千米,这个距离是地球到太阳距离的6万~8万倍。

老子的“道”,不但包含着引力的作用,也包含着电磁力的作用。电磁力所形成的“道”,就千变万化了。古代炼金术,炼丹术,机关术等等,都可以看作是对电磁力“道”的研究。但其规律都大同小异:通过实验找到“道”的痕迹,寻根朔源的找到“道”的本体。从某种意义上说,这与当代的科学实验有类似的地方,但是,为什么在中国没有诞生科学,这个原因,就要从中西方的思想差异来讲了,思想的道,要比自然之道要复杂的多,这个就放在下一篇说了。

小结

从宇宙,到人类。我们所在的世界,到处都充满了力场。世界,也从来不是一个孤立的系统。老子希望人们以符合“道”的规则来生活,来治理。其真正的含义是希望人们能掌握自然之力,建造有序的生活环境。因为有序带来能量,蕴含生机,是“阳”。而有序的反面,带来的是混乱与灭亡,是“阴”。“万物负阴而抱阳,中气以为和”,我们应当把混乱抛到脑后,拥抱秩序,来使自己达到低熵的平衡态。

自然之力是“道”的本体,负责万物的衍化。在力场的作用下,物质留下痕迹,形成我们所见的“道”。人们需要寻根朔源,才能看到“道”的本体,这部分工作,现代科学帮助我们完成了。老子的“道”在大方向上是正确的,因为他所想到的世界模型,符合现在的宏观理论。只是碍于古时候的生产力,他的思想再正确,也无法真的得到实施。毕竟,我们面对自然的力量,还是太过的渺小。而真正与我们息息相关的,其实还是人与人之间的力场。

从下一篇开始将进入新的话题,思想之道与人心之道。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
“暗物质人”的真相
宇宙的本源
力的本质是什么?
人类如果统一了宇宙中的四种自然力, 将成为宇宙的主宰。
我是引力,我还有三兄弟,一口气告诉你我前世今生的秘密
《生命是宇宙的偶然吗》:生命的出现,早被宇宙安排的明明白白
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服