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宇宙起源的哲學思考

For those with wisdom,for my wife, for my daughter.

我們都學過,夸克、質子電子中子、原子、分子,這些粒子形成了我們的大千世界。

但我們一直以來也都有個困惑:一塊石頭、一棵花草,不斷細分,分到最後的粒子究竟是什麼樣子的,夸克之後是什麼,最終的不可分粒子究竟有幾種?

一、基本粒子

老子言:道生一,一生二,二生三,三生萬物。

泡利不相容原理:一個原子軌道上最多可容納兩個電子,而這兩個電子的自旋方向必須相反。

量子糾纏:它描述了兩個粒子互相糾纏,即使相距遙遠距離,一個粒子的行為將會影響另一個的狀態。當其中一顆被操作(例如量子測量)而狀態發生變化,另一顆也會即刻發生相應的狀態變化。

在宏觀世界裡,我們日常生活中也有很多「成雙成對」的例子:

一棵大樹,太陽照的到的地方是陽面,它的反面必是陰面,陽光是不可能同時照到正反兩個面的,陽面與陰面是同時存在的,沒有了陽面,也就無所謂陰面與否;

一枚硬幣,有正面必然也有反面,不可能只有正面而沒有反面,他們是同時存在的,而且是相互依存的;倘若沒有了正面,那麼反面也將不存在,這時要麼我們不對這枚硬幣進行正面反面的認定,要麼這枚硬幣壓根就不存在。

據此,我們可以做出大膽設想:宇宙最基本的不可分粒子只有一種,但這個粒子具有兩種不同的狀態,也即本質一樣,狀態相對,是一種共生狀態。共生狀態指的是他們相互依存,提到一種粒子,必是以另一種粒子作為參照來說的;單獨說其中的一種是沒有意義的。比如,每次提到「上」,必是以「下」為參照;提到「高」,必是以「低」為參照;提到「胖」,必然與心中的「瘦」作為參照……單獨說「上」、「高」、「胖」是沒有意義的,它們互為依靠和標準,以此區分出彼此。

二、黎明

我們將這個最基本的不可分粒子取名為:基子。

這個基子的兩種狀態分別取名為:基陰,基陽。

現在我們要引入另一個量:力。我們都知道萬有引力的存在,那麼任何兩個粒子之間也是有力存在的,包括基陰和基陽之間的力,我們稱之為原力。[1]

雖然宇宙間粒子有很多,但他們之間都是靠作用力結合到一起的。最基礎的(基陰與基陽之間的)力是統一的,無差別的,那就是基本粒子間的原力,然後才是更高量級、更宏觀的力。

原力有一定的作用範圍,超出作用範圍,原力法則不再適用,轉而適用更宏觀的力的法則。

有了原力,那麼我們就知道無數的基陰和基陽基於原力的作用開始了合併、組合。量變引起質變,他們組合的種類自然千變萬化,但我們可以對其進行一下大致的劃分。

也即······夸克、質子電子中子、原子、分子、大分子、物質。

除了科學屆還沒有發現的更小粒子,經過基陰和基陽的作用,我們可以直接跨到夸克、質子電子中子這一步。

質子、電子、中子的組合依照粒子間作用力隨機進行,隨機的邊界是質子、電子、中子間作用力的邊界,也即能夠形成穩定態的邊界。在粒子間作用力的限制範圍下,質子、電子、中子的隨機組合最終形成了元素周期表中的100多種元素。這100多種元素里的最後幾種是自然界不存在的,因為他們突破了粒子間作用力的控制範圍,使得他們極不穩定,他們是人造的。[2]

這一步是「萬物」產生前的最後一步,在這一步里,我們產生了上百種元素:原子。

三、創世界(前奏)

現在我們手上有了上百種材料:原子。

原子間的相互組合產生了:分子。

原子可以單獨組成物質,比如鐵、銅、碳、硅等;

大部分物質都是由分子構成的,比如氧氣、二氧化碳、水、石頭、土地等。

原子及分子是創造宇宙萬物的基石,是決定相應物質屬性的基本單元。研究物質的屬性要從其原子、分子構成上著手。我們常說的物理變化、化學變化指的都是原子、分子水平上的變化。

至此,我們的世界混沌一片,但宏觀物質單元已然出現並且具有了一定的多樣性,世界已然現出了雛形。

四、創世界(崛起)

所有原子、分子及其構成的物質繼續組合。至此,物質進入了大爆發時代,這也是一個混合物的時代。不同的物質開始在萬有引力、分子間作用力的作用下開始了大混合、大爆炸、大融合。星團、星系、恆星、行星等大體積物質顯現出來,並且開始按照萬有引力的作用開始了不停的作用:自轉、公轉、碰撞、捕獲、吸引。

其中,就包括我們賴以生存的地球。

五、創世界(繁榮)

雖然這個時候地球表面環境較為惡劣,空間方面隨時可能會有小行星撞擊,地球大氣層還是原始的少量氣態的物質。

但這只是宏觀的,從地球這麼大的尺度看是風暴,到了幾個分子大小級別就可能是風平浪靜。

當然條件惡劣是整體性的,影響著地球上的所有物質,物質間還在激烈的進行著物理、化學的組合反應。

這時,讓我們把目光投向地球上的一個特殊區域,液態區域——原始海洋。

海洋的流動性使得海洋中的各種物質有更多的機會進行運動,從而使得更多的物質有接觸、進而組合的機會。

(一)生命的出現——吸收、斷裂

在這裡,我們先明確一個概念——生命:即可以吸收外界的物質,用以複製自己的一種物質存在。

「吸收外界的物質」是在微觀層面講的,靠的還是分子間的作用力進行的物理化學反應。「複製自己」是在宏觀結果的角度講的,通過物理化學反應生成可以構建自身的物質,並組建自身。

在生命的出現過程中,原始海洋一直因為各種物理化學反應、陸地沖刷積累了足夠豐富的物質素材。

原始海洋中最先進行的是物質的吸收和斷裂。原始海洋的流動性保證了其中的物質有足夠接觸的機會,因為各物質理化性質的原因,當他們接觸時就有結合在一起的可能。他們不斷的結合周圍碰到的可以結合的東西,然後慢慢變大,最後在引力(在這個時候都是靠引力維持)支撐不住的情況下斷開,斷開的部分,繼續機械式的在周圍環境中吸收有益物質,繼續斷裂,繼續吸收……斷裂的方式千姿百態,斷裂後有的可以繼續吸收有的則不具備吸收的能力,甚至被別的類似體吸收。千姿百態的個體不斷地相互吸收又斷開,不斷地重複這一個過程,不斷地壯大著這一個群體,並增加著這個群體的多樣性。

隨著多樣性的增加,形成了千姿百態的「結構體」,他們吸收的能力也是不一樣的,因而,在所有結構體的數量和多樣性不斷增加的過程同時,吸收能力強的結構體不斷佔據上風,吸收能力強的個體的數量和多樣性也在不斷增加,開始著不停地循環、淘汰過程。群體中吸收能力強的個體佔比不斷升高,一波又一波,群體整體的吸收能力也在這個過程中進行著升級提升。

(二)生命的出現——穩定小結構

整個的吸收、斷裂過程基本是在引力作用下進行的。隨著整個吸收、斷裂過程的不斷重複,形成了一些特殊的分子小結構。這些小結構因為分子組合種類及方式的原因,小結構內部的穩定性比較強,在一輪又一輪的吸收斷裂過程中,這一小結構總能夠比較完整的保存下來,甚至得到擴大(分子變大)。相對來說,在幾乎靠引力維持的個體中,這個小結構是相對比較穩定的,個體在因引力維持不住而斷裂時,其中的這個小結構分開的概率是比較低的,因而更容易在下一代中保存下來。這是一個特性。

第二個特性:這個小結構吸收別的分子的過程也是對該結構之外的分子的選擇排列過程,最終斷裂出的分子鏈與該小結構具有一定的相似度,也就是該小結構的繼承和發展。

隨著這種小結構體的不斷作用,大部分存留下的個體中都或多或少、或強或若的具有了一定的穩定結構體。

(三)生命的出現——特殊結構體

在小結構體多樣性不斷發展的過程中,結構體慢慢的向內部作用力更強(不易斷裂)、斷裂後的結構與原結構相似度越高(因為這個結構更穩定,更自成一體)的方向發展。

這就是原始的遺傳信息鏈——DNA鏈。

六、後記

歷史選擇了以鹼基、磷酸、脫氧核糖構成的DNA鏈。經過漫長的作用過程,逐步出現了用於包裹、保護DNA鏈不受外界環境影響的細胞結構、為DNA鏈的穩定遺傳營造了安全的小環境。隨後這個細胞空間的功能逐漸強大起來,不僅可以單純的吸收外界現成的相應物質進行簡單的拼接,而且隨著DNA鏈的加長、功能的增多,使得其可以產生相應的物質對所吸收物質進行「預反應」,使得其能夠更好的為DNA轉錄作準備,這就是酶的前身。

隨後在DNA轉錄變化(變異)及自然選擇的作用下,細胞的功能逐步完善起來,更加適應了外界的自然條件。細胞的結構也逐步豐富起來,出現了以鞭毛為工具進行自主移動的單細胞生物。

在漫長的歷史進化過程中,生物的各項結構、功能不斷發展,生物多樣性得到了極大地豐富,從病毒(無細胞結構)到細菌,從單細胞到多細胞、從海生到陸生,地球的生物多樣性空前繁榮起來。

歸根結底,宇宙的形成是基於基本粒子「基子」的兩種存在狀態「基陰」和「基陽」,並在原力的作用下,經過足夠長時間的物理化學變化積累而形成的。它的形成宏觀上具有必然性,這是原力的積累所能控制的邊界;微觀上具有隨機性,在原力控制勢微處,會受到周圍環境的影響。

[1]此處有人可能有異議,認為萬有引力是宏觀的,與微觀的粒子間的力計算方式不同。首先,我們這裡只是通過萬有引力得出粒子間存在力的作用,沒有對他們進行量化的計算;其次,粒子間的作用都是在這個粒子間作用力的範圍內起作用的,拿這個力與宏觀不同物體間的萬有引力作比較是不合適的,就好比是拿猴子身上的兩塊肉之間的力與不同猴子之間的萬有引力比較一樣,這是不一個層面的,粒子間的力除了普遍的萬有引力之外,還有其他的影響因素存在,而且這個影響因素大到了可以忽略萬有引力的地步。所以,他們是不可比較的。這也是他們雖有各自的公式,但卻一直無法合併的原因,因為介入了第三方因素。

[2]理論上還可以存在無數種原子,但是因為他們突破了質子、中子、電子間力的作用範圍太大,使得在人類的干預下都難以製造出來。


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