從三種轉換式導出宇宙學的「轉換原理」

本作者在中國發射帶有里程碑意義的長征5號運載火箭的日子產生了一些靈感，將「大腦意識區」閃射的意念經過思維的「分析處理」，以清晰的文字記載下來，形成了自己一生中最重要的思想發現，這些發現不一定代表了科學真理，只是閃耀了物理哲學思想的光輝，談不上達到了個人科學思想探索的一個里程碑。中國在空間科學和航天工程領域進步神速，在海南文昌「第四發射場」發射長征5號火箭的新聞迅速傳開，科技工作社和科技愛好人士倍受鼓舞，科技工作者的內心懷有一種信念：振興國家，科技先行，科技與經濟的聯繫比以往任何時候更為密切，科技強國是民族復興「重中之重」的環節。在中國發射長征5號火箭的日子，杭州市為了更好地實施科技強市、人才引領的戰略，制定了最新的人才引進政策，博士研究生一次性發放生活補貼3萬元，碩士研究生一次性發放生活補貼2萬元。本作者只是一名民辦學校的教育工作者，不能投身科技實驗和科技創新的浪潮，只能「查漏補缺」，在「思想實驗」的科技哲學領域發掘一些有價值的「精神產品」，實際上有大批教育工作者在社會服務方面比自己做得好，比如：《科技日報》舉辦的科技博客在普及科技知識上有不俗的表現。

昨天，本作者在筆記中記錄了「幾點想法」，今天把這些想法以「電腦文章」的樣式表現出來。人的一生經歷著變化，世界上的萬事萬物處於變化的過程中，今天還是能言善辯的奧巴馬，明天卻是「巧舌如簧」的希拉里或特朗普。自然界數以千萬種的物質由100多種元素組成，物質可以分為混合物和純凈物，純凈物可分為單質和化合物，其中單質由分子、或者原子組成，比如：氧氣，水，二氧化碳等都由分子組成。原子組成大多數金屬，比如：鐵，銅，鎂等。原子可以組成分子，分子可以組成物質，離子也是構成物質的一種微粒。即使原子和分子在化學變化的過程中保持自身的性質，在核反應中，在質子和中子的衰變中也要發生自身性質的變化。宇宙無論在微觀的原子結構，還是在宏觀的星繫結構都不可能無限期地保持自身的性質。有的粒子衰變性極強，存活的時間遠不到一秒，有的粒子，比如：古老的光子幾乎和古老的宇宙一樣「歲月長久」；有的巨型恆星燃燒了幾百萬年後瓦解了，有的恆星，比如：我們的太陽大約有45億年的「悠悠歲月」，剛好跨進「中年」的門檻。我們的地球剛誕生時「滾燙滾燙」的，地上不長一根草，不凝結一滴水；現在的地球「拔涼拔涼」的，草長鶯飛，人口稠密。

基於宇宙在變化中保持穩定，在穩定中保持變化的普遍性質，本人提出一個人所共知的宇宙哲學原理，即：轉換原理。就像社會學要研究社會形態和生產生活方式的轉變，心理學要研究生理和心理的轉變一樣，宇宙學要研究天體和天體系統的演變，很難將形式和內容的轉換絕對地區分開來，社會轉換和自然轉換有本質的不同，社會和自然各個部分，各個要素之間的轉換各有不同，遵循不同的轉換方式和轉換規律，有等效性的轉化，也有非等效性的轉換，比如：人類社會經歷了5種社會形態的轉換，馬克思將之稱之為人類社會的發展規律，我們可以將5種社會形態的轉換理解為「等效性的轉換」，從中發現「等效原理」。但是，存在特殊的社會形態轉換模式，比如：中國沒有經歷資本主義的社會形態，美國則沒有經歷封建主義的社會形態，中美兩國國情的不同有歷史的根源，不必用一個尺度來衡量，對於一般的5種社會形態的轉換而言，中美兩國社會形態的演變屬於「非等效性的轉換」。在社會學中，審美的轉換與藝術的轉換不同，也有相互的影響；在宇宙學的轉換中，行星的轉換和恆星的轉換不同，也有相互的作用。同樣，我們每一個人都在體驗個人和家庭生活的變遷，這些變遷與時代的轉換不同，也有「等效性關聯」，就像阿里巴巴的「掌門人」馬雲所說的：沒有改革開放，就沒有馬雲，「巧合」的是，本人效力的教育集團的「門神」在最近的一次激昂的講話中，也表達了類似的心聲。改革開放成就了今日中國，也造就了一大批富裕人士。

本作者提出的宇宙學「轉換原理」以三種類型的轉換為基礎，第一種是物質和能量的轉換。根據愛因斯坦的質能關係式 ，物質可以轉化為能量，能量反過來也可以轉化為質量。比如：通過核裂變和核聚變.，損失的物質轉變為核能，物理學家認為這兩種物質轉化為能量的效率極低，大約只有2%的物質轉化為能量，而物質—反物質的湮沒反應可以將物質100%地轉化為能量，物質、反物質只需接觸就可反應,，不用中子等粒子的轟擊。太陽的形成可以看成是物質轉換為能量體的事件，太陽在太陽系原行星盤的氣體雲中形成，氣體中的原子核在引力收縮的擠壓下發生了核反應，點燃了太陽，太陽的熱輻射能量溫暖了我們居住的地球，太陽「恰到好處」的輻射是地球生命形成的先在條件。宇宙的誕生可以看成是能量轉換為物質的過程，根據宇宙大爆炸理論，我們的宇宙誕生在一個能量巨大的「原始火球」，基本粒子首先從能量大擠壓的噴發中「稀釋」出來，原始火球、或「宇宙蛋」「孵化」了最簡單的物質，這些原子量最小的物質在後來的核反應過程聚合成了最複雜的、原子量最大的物質。恆星在生命的晚期通過內部的極端壓力和溫度製造了原子量更大的「金屬物質」。我們的地球是一個宇宙的「活化石」和「博物館」，可以找到簡單的和複雜的物質，我們幾乎無法判斷化合物的種類可以達到怎樣的數量。由於存在物質和能量的「轉換原理」，我們也無法判斷物質和能量「誰是第一性，誰是第二性」的哲學問題，

第二種轉換是物質和物質的轉換。在微觀的結構中，物質粒子和反物質粒子通過湮滅作用可以生成光子，一種原子核通過中子的置換可以變成另一種原子核，通過原子核的反應可以形成新的原子，通過原子的化學反應可以形成新的分子，通過分子的化學反應可以形成新聚合態的物質。在宏觀的結構中，天文學家發現了多種多樣的「雙星組合」、「三星組合」和多星組合，比如：有雙恆星的組合體、雙中子星的組合體、雙黑洞的組合體，還有一個恆星和一個黑洞的組合體、一個中子星和一個黑洞的組合體、一個中子星和一個恆星的組合體、一個中子星和一個白矮星的組合體等，每一種組合體都能成為天文學家「終身寄託」的對象。我們生活在一個文化多樣化的時代，常常感到「信息滿天飛、消息滿地走」，科技信息欄往往是我們「稍微」瀏覽一下的頁面，但是，生物的多樣性、生命的豐富性，物質和宇宙近乎無限的展示方式還是讓我們感到驚嘆不已，似乎存在物質、生命和人類文化、宇宙結構和天體組合多樣性之間的「等效原理」，可轉換性則是我們理解萬事萬物多樣性的基礎。

第三種轉換是能量和能量的轉換。就像我們已知的最小粒子——不同的夸克和夸克可以相互轉換，不同「風味」的中微子可以相互轉換一樣，不同形態的能量之間可以發生轉換，比如：我們為了獲得電力供應，可以將磁能轉換為電能，利用「電生磁、磁生電」的互等式，為了獲得磁能，可以將機械能轉換為磁能，為了獲得機械能，可以將水流的勢能和動能轉換為機械能，建造一個水力發電廠；可以將燒煤燒油燒氣的熱能轉換為機械能，建造一個火力發電廠。人類第一次工業革 命產生於蒸汽機和內燃機的發明，利用熱能轉化的機械能，第二次工業革命以法拉第發現的電磁感應為先導，人類掌握了電場力和磁場力的轉化，由此跨入電氣時代。從蒸汽機時代到電氣時代的轉換可以看出，人類利用能源的方式發生了一次又一次的轉換，現在，為了實現可持續性的發展目標，人類又站在了如何利用能源的「十字路口」，核能和太陽能最有可能成為人類未來開發的能源，僅僅月球可供開採的核資源可以滿足人類未來上萬年的需求，所以登月工程不僅僅是一項科考活動，「嫦娥奔月」還與未來的能源利用方式有關。

2016-11-9

(cosmological 「conversion principle」 can be derived from 「three transformations」——Between matter and matter ，energy and energy，matter and energy.）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！