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自然基本关系的不可分割原理

邓如山

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二十世纪控制论的创始人维纳提出了自然事物的三分法,物质、能量和信息构成了自然世界的三大要素。在二十世纪八十年代之前,哲学家没有认识到信息是某种独立存在的自然物,他们将物质和能量看成是构成自然世界的二大要素。二十一世纪的哲学家不怀疑信息的普遍性和使用价值,信息化社会的几乎每个人都在利用信息技术和信息资源、信息的开发和应用价值突显出来。那些怀疑信息与物质、能量存在本质区别的学者将信息定义为在物质和能量之外的“第三实体”。没有物质和能量,世界对我们是虚无的,没有描述物质和能量的信息,世界对我们是没有意义、或不可理解的,物质和能量的自然世界与意识和文化的人类社会之所以有意义、或可理解,信息在自然和人、社会和文化之间发挥了关键的纽带作用。计算机和互联网技术的产生和普及为信息社会的到来奠定了基础,为了突显信息资源的功能和价值,科学家和哲学家将作为物质和能量特性的信息抽象为一种独立存在客观的实体。

物质和能量、或物能体和社会构成了自然和社会综合体的三大要素,与其将信息看成为独立存在的实体,不如将信息理解为物能体和社会的重要特性,人们对物能体和社会的认识方式体现在信息的收集、加工和整理,以形成信息输入和输出的循环过程。我们将信息和物能体之间密不可分的联系定义为“不可分割原理”。依据科哲“三因素理论”,我们将自然看成是物质、能量、信息的综合体、将社会理解为人、心理、信息的融合体。老子在《道德经》中说过,“人法地、地法天、天法道、道法自然”,宇宙的存在表现为具体方式的物能体和信息周而复始的运动和变化。物质和能量是信息的载体,信息不一定成为物质和能量的载体,唯物主义哲学将物质和信息看成是世界的本源,而信息和意识构成了人类文化的来源。如果从物理学事实证明了信息是一种纯粹能量的形式,那么构成自然事物的三大要素简化为物质和能量的二大要素。信息的交换和传递以物质为载体,以能量为动力,信息不能脱离物质和能量而存在,如果认为信息脱离了物质和能量而存在,那么这种观点违反了信息和能量体的不可分割属性。信息和意识的独立性是相对的、或信息和意识的独立性符合哲学相对论的“等效原理”。

自然基本关系的不可分割原理

物质和能量的相辅相成、相互依存表现为两种物质存在的不可分离性,而物能体和信息、意识表现为物质存在和物质特性的不可分离性。物质和能量形成了物能体,物质和能量存在密不可分的关联性,它们相互作用、影响、相互转化。物能体和信息、意识以物质存在和物质特性的方式交互作用、影响,物质和能量存在不可分割性,物能体和信息、意识存在不可分割性,两种不可分割性符合哲学联系论的“等效原理”。在自然存在物不可分割的联系中,物质和能量表现了基本的不可分离性。在牛顿和牛顿以前的“旧物理哲学”中,物质和能量是两个互不相关的物理量,两者不存在相互转化的当量关系。在爱因斯坦和后爱因斯坦时代的“新物理哲学”中,不仅运动的物体存在动能,而且静止的物体存在“静能”,物体的动能和静能符合哲学能量论的“等效原理”。牛顿和牛顿以前的经典物理学主要研究了广义的“动能”,比如:动能和势能、热能和电磁能等,爱因斯坦的狭义相对论主要硏究了狭义的“静能”,核能是物质的一种“静能”,在原子核裂变和聚变的反应中,微小的核物质质量释放了巨大的能量。狭义相对论推断的质能方程式既表明了物体静质量和能量的当量关系,也表明了两者相互转化、不可割的联系,质量和能量的等价性和相互转化被物理学家称之为质能等价原理,质量和能量在当量和性质的等价关系符合科学哲学的“等效原理”。

物质和时空、物质和能量表现为物质存在方式的不可分割性,物质和信息、意识、物质和运动表现为物质存在和属性的不可分割性,两种形式的不可分割性构成了科学哲学“不可分割原理”的基石。爱因斯坦在狭义相对论中建立了时间和空间不可分离的关联,在整体时空结构、或一体化时空维度的基础上形成了现代时空物理和时空哲学的“四维时空”观,从根本上改变了经典物理和经典哲学的“三维时空”观,从而结束了时间和空间独自存在、相互割裂的认知历史。爱因斯坦在广义相对论中建立了物质和时空不可分离的关联,四维时空和物质的统一性表现为物体质量及其分布决定了时空的状态,物体引力是引力场的表现,而引力场是时空弯曲的结果,时空的弯曲程度、或时空曲率的大小决定了引力场的强度。爱因斯坦预言了光线在大质量天体引力场的直线运动时将产生弯折现象,1919年,英国天体物理学家爱丁顿带领了一支天文测量团队,通过对日全食现象的观测,他们发现了光线在恒星周围经过时产生的路径弯曲,初步证实了爱因斯坦的时空弯曲学说。

相对论的含义之一指的是相对时空观,爱因斯坦的相对时空观和牛顿的绝对时空观形成了鲜明对比,牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中指出,“绝对的、真实的和数学的时间由其特性决定,自身均匀地流逝,与一切事物无关”。牛顿的绝对时空观认为,时空与观测者的运动状态无关、或时空与惯性参照系的运动状态无关,时间和空间、时空和物质为三个独立存在的实体,彼此之间没有实质性的关联,同一个物体在不同惯性参考系的运动遵循力学相对性原理、或“伽利略变换”。爱因斯坦自然科学和马克思自然哲学的时空观符合哲学联系论的“等效原理”,马克思主义哲学认为,没有离开物质运动的“纯粹”时间和空间,也没有离开时间和空间“孤立”运动的物质,物质和运动、时间和空间的自然“四大要素”具有内在的统一性,时空和空间是物质运动的存在方式,物质和运动、时间和空间存在不可分割的客观联系。

自然基本关系的不可分割原理

(宇哲手稿:2019年10月29日)

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