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物质与能量

物质与能量

一 哲学陷阱
我们大多数人在学习哲学的时候,都被告知哲学分为两大派:唯物主义和唯心主义。但很少有人想过,这样的分类是否合理。我们如果能够回到问题上看的话,会更容易得出正确的结论。哲学的基本问题之一就是“世界由什么组成”,由这个问题又延伸出来另一个伪问题——“世界由物质决定还是由意识决定”。各位可以试着分辨这两个问题的区别。
当问题是“世界由什么组成”的时候,问题是开放性的,每个人都可能有自己的答案;如果问题变成了“世界由物质决定还是由意识决定”时,我们实际上已经变成了做选择题,而且是一个单项选择题,但最要命的是,这两个选项都不正确,这才是陷阱所在。就好像有人问你“你住的房子是石头做的,还是水做的?”你会如何回答呢?如果不跳出陷阱,无论说房子是石头做的还是水做的,恐怕都难以令人信服。我的回答是“我住的房子是钢筋水泥和砖头沙石做的,过程中还使用了水”。各位觉得如何呢?
世界由什么组成呢?我的答案是“物质与能量”。物质与能量共同组成了我们的世界。物质是一种有实体的存在,而能量是一种没有实体,但能够被感知,能够使物质发生变化的存在。意识只是能量的一种。物质具有普遍性,那么能量是否具有普遍性呢?答案当然是肯定的。万有引力和分子热运动现象就是这一普遍性存在的最好证明。

二 哲学与物理
所谓哲学、物理、化学、数学或其他等等,不过是我们在观察世界时采取不同角度而得到的结果,而我们所观察的对象,从来都是同一个,那么它们互相印证也就不足为奇了。
关于能量,我们知道最基本的定律就是能量转化和守恒定律。如果承认世界是由物质与能量共同组成,那么,物质转化与守恒定律也是同样成立的。所谓“物质不灭”,不正是物质转化与守恒定律的另一表述吗?
承认了世界是由物质与能量共同组成,许多物理现象解释起来就简单得多了。
比如光电效应,就是能量从光的形式转化为电的形式,能量发生转化,这不是再正常不过的事情吗?
比如极光。极光不仅在南北极存在,在特殊的磁场环境中也存在,那表示,磁能是可以转化成光能的,这不难理解吧?
再比如惯性定律。运动的物体具有动能,如果动能没有转化成其它形式的能量,也没有其它能量(外力)来影响,那原来的动能就不可能有任何改变,当然就物体的速度和方向都没有改变了。
再比如光和影的现象。光能在传递的时候遇到障碍物,如果障碍物不是非常小,障碍物就吸收转化了相当部分的能量(大多数时候是转化为热能)。由于光能减少了,所以我们看到光变暗了,这样就形成了影子。只要光能在传递过程中有能量的转化,就会有影子的存在,。障碍物吸收转化的能量越多,影子就越重。 从实际生活中我们也可以看到,一张纸的影子不如一块木板的影子重。其实就是木板吸收转化的能量比纸吸收转化的能量多的缘故。实际上,透明的玻璃、水甚至大气层,都是有影子的,只不过由于透明的玻璃和水吸收转化的能量相对比较少,所以我们看到光变暗的程度不深而已。同样,没有经过大气层过滤的阳光是可以烧死人的,而经过大气层的阳光却不会,所以我们实际上是生活在大气层的影子里。
还有波的干涉现象。波是能量传递的一种方式。如果一种能量在传递过程中遇到障碍物,障碍物就要吸收转化一部分或者全部的能量。如果障碍物足够小的话,转化的能量也就非常少,远远小于剩余部分能量,那么剩余部分的能量与原来能量的相差就非常小,小到难以测量出来,那么剩余部分能量就以与原来能量相差非常小的方式继续传递(其实二者之间还是有差别的,只不过由于差别非常小,小到我们难以察觉而已),我们就看到了干涉的现象。
水变油可不可能?点石成金可不可能?当然可能。很多人之所以失败,是因为目标与方法相违背。比如水变油,如果是为了获得能量,当然不可能;因为要使一克水变成一克油,可能需要一座核能发电厂的能量。水变油不能使我们获得能量,反倒要消耗更多的能量,点石成金也类似。如果目标仅仅是水变油,那么建一座核能发电厂来试试,应该不成问题的。
承认世界是由物质与能量共同组成,我们也不用再派卫星去寻找所谓反物质了,所谓反物质,就是能量嘛,我们每天都看得到,感受得到的,何必派卫星跑到地球外去寻找?我们也不用再为白洞的理论困惑了,如果说黑洞是不断吸收物质的,那白洞就是不断放射能量的,它有另一个名称,叫做恒星。

三 能量的分类及特性
能量的基本特性是促使变化的发生,也即具有变化性。物质的基本特性是妨碍变化的发生,也即具有阻碍变化的惰性。这两者的特性也可以用另一方式表述:绝对运动与相对静止。我之所以采用“变化”一词,是因为运动也可以说成是物理位置的变化,而变化的范围更广阔。
物质的分类我就不说了,“前人之述备矣”,说说能量的分类。普通的分法有许多种,风能、光能、电能、磁能、热能、动能、势能、化学能、生命能等等,但这种分法不能帮助我们更好地认识能量的特性。根据能量与物质的关系特性,我把能量分为两大类:动能和势能。能量的变化性大于物质的惰性时表现为动能,能量的变化性等于物质的惰性时表现为势能。当然,可能有人要问物质的惰性大于能量的变化性会怎样,不过那是另一种情形,我们将放在以后进行讨论。
根据能量与物质的关系特性将能量分为动能和势能两大类后,每一类可再行细分。动能包括光能、风能、电能、热能等等,风能实质上是气体分子的动能之和;电能是电子的动能之和;热能则是物体内部所有分子无规则运动的动能之和。动能的基本公式是E=mv2/2(光能除外)。势能包括磁能、化学能、分子势能等等,基本公式是力与距离的乘积。生命能则是动能与势能的结合体。

四 能量的传递与转化
能量具有变化性,变化又分两种:传递与转化。所谓传递,是指能量的位置发生变化。所谓转化,是指能量的形式发生变化。二者经常是同时发生的。比如一束光照到木板上,木板会变热,这是光能转化成了热能,同时我们可以看到木板,是光在照到木板时,产生了反射,也就是说,一束光照到木板上,部分光能被吸收,转化成热能,部分光能被木板反射,继续以光的形式存在。

五 特殊的光能
光是能量的一种特殊形式。其它形式的能量,无论风能、热能或是电能磁能,都必须依赖物质而存在。没有气体分子,就不存在所谓风能,没有某种介质,我们也无法感觉到热,没有导体就没有电能,没有磁极就没有磁能,种种能量都无法脱离物质而存在,也就是说物质是这些能量的载体。而光是一种可以脱离物质存在的能量形式,光不需要物质作为载体。比如阳光从太阳传递到地球上,就不需要借用任何物质作为载体。但光遇到物质又必定会发生转化,转化成热能、电能或其它形式的能量。

六 时间与变化
时间是衡量变化的工具。我们所能认识的变化都是相对不变而言,如果我们处于绝对变化的状态中,没有相对静止的状态,或是处于绝对静止状态,没有改变发生,我们就不可能认识变化。变化就是物质惰性与能量变化性的统一表现。我们计算时间也都是通过变化来进行。时钟的设计就是通过时针的物理位置的变化来显示时间。如果确认这一点,那么回到过去就是不可能的事情,因为所有的变化都是不可逆的。变化是同时涉及物质与能量的,如果要产生逆变化,那必须是物质与能量同时逆向改变。但使某种物质发生某种改变的能量,与使该物质发生逆变换的能量必定是不一样的,就比如加热水的是热能,使水降温的却肯定不是热能那样。因此,变化是不可逆的,我们不可能回到过去。但光速是一个临界点,我们处于临界状态时,也就是说改变尚未发生,既然没有变化发生,时间看起来当然是静止的样子了,时间是衡量变化的工具嘛。
七 慢速宇宙与快速宇宙
光速是一个临界点,光速以下的世界被称为慢速宇宙,慢速宇宙中,物质是能量的载体。光速以上的世界被称为快速宇宙。我推测,在快速宇宙中,能量是物质的载体。慢速宇宙中,不变(相对静止)是基本特性;快速宇宙中,变化是基本特性。慢速宇宙是往外膨胀的,快速宇宙是向内塌缩的。快速宇宙中,能量被局限在物质内部发生高速变化,物质的质是不稳定的,这就是前面所说的物质的惰性大于能量的变化性的情形。爱因斯坦做过的超光速传送试验,也验证了这一点。船员跟船融为一体,这正是快速宇宙向内塌缩,物质内部发生高速变化这些特性的表现。其实用活物或活人在两种宇宙之间进行传送实验是很恐怖的事情,因为快速宇宙的发展规律完全不同于慢速宇宙,用死物还好些。但也并不是完全没有办法在两种宇宙中进行穿梭。因为光速是一个临界点,临界状态是两种宇宙中的共同部分,人可以处于临界点上在两种宇宙之间进行穿梭。我们古人所谓的元神出窍应该就是指这种方法。

物质与能量是构成宇宙的最基本元素,是亘古以来便存在的,而且它们并不是孤立存在的,而是同时存在的,无始无终。它们以某种形式存在,它们的存在形式是不断变化的,或分裂或结合,又因分裂和结合的程度和方式不同而气象万千。我们所谓的存在和有无,通常只是指某种形式的阶段性存在。人类于宇宙,实在不过是一粒微尘,转瞬即灭。
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