一個嶄新的自然哲學概念——物質鏈

摘要:物質世界從天體到粒子，從自然界到人類社會，事物之間都處在結合和分離之中，那么，這些事物是如何結合在一起的呢?應用自然科學的方法揭示了一個嶄新的自然哲學概念—物質鏈。物質鏈是事物之間相互傳遞的物質、能量、信息流，具體事物之間的結合就是通過物質鏈來實現的。物質鏈的概念闡釋了事物發生量變和質變的本質。物質鏈的發現不僅具有哲學方面的意義，而且也有助于人們在創新實踐活動中科學地預見未知。

關鍵詞:原創性論文;物質鏈;事物的結合;相互作用;相互交換

中圖分類號:B021文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2010)24-0115-02

物質世界從天體到粒子，從自然界到人類社會，萬事萬物都有自己的結構，那么，這些構成具體事物的諸要素是怎樣結合在一起的呢?

人類對物質結合方式的探索由來已久，在古希臘，恩培多克勒用愛和恨說明物質間的結合和分離，德謨克利特則用原子的漩渦運動說明原子的聚集和分散。中世紀的J.R.格勞伯(1604-1670)提出了物質同類相親、異類相斥的思想。1949年，Bjorksten和Lyaeger共同提出了關于分子(或晶體)內相鄰原子(或離子)間相互結合的化學鍵理論。隨著現代科學的發展，人類的視野在不斷擴大，人們對物質結合方式的認識也日益深化，現已能夠觀察到200億光年以內的天體以及包括分子、原子等微觀粒子的內在結構。這些具體事物的內在要素都以各自不同的方式結合在一起，那么宇宙中包括社會實體在內所有事物的共同結合模式又是怎樣的呢?

一、物質鏈的概念

人類無數次的實踐和科學實驗證明，物質世界的任何事物都不是孤立存在的，都同周圍環境的其他事物發生相互作用而結合在一起，而事物(要素)之間的結合就是通過物質、能量、信息的交換來實現的。列寧說過:“一切都是經過中介連成一體的”，如原子(或分子)之間的結合是通過光子實現的，核子之間的結合是通過π介子實現的，夸克之間的結合是通過膠子實現的，基本粒子領域是通過交換場量子實現的，其他物質領域是通過物質交換來實現的。也就是說事物(要素)之間的結合是通過媒介來實現的。我們將傳遞相互作用的媒介稱作物質鏈。物質鏈就是事物(要素)之間相互傳遞的物質流、能量流、信息流。事物(要素)之間的結合就是通過物質鏈來實現的。物質鏈的示意圖:

也可寫成這樣的形式:

式中:

實體:即事物、要素，示物質實體:物理實體、生物實體、社會實體;

+:示實體間或實體與環境間的結合;

→:因果聯系

二、物質鏈的性質

1)事物的能量儲存在物質鏈上，切斷物質鏈吸收能量，形成物質鏈釋放能量;2)事物之間的結合是通過物質鏈來實現的;3)物質鏈就是事物之間相互傳遞的物質、能量、信息流。

三、物質鏈的意義

事物之間的相互作用會引起事物的量變和質變。物質鏈的概念揭示了事物的量變和質變的本質:1)質變有新事物生成。質變是事物內部各要素重新組合成新事物的過程，其本質是事物內部要素間舊的物質鏈斷裂、新的物質鏈形成的過程;2)量變沒有新事物生成。量變其本質是事物內部要素間沒有物質鏈的斷裂和形成;3)只有物質鏈斷裂未必是質變，如電離就不是物質的質變。

四、物質鏈的實例

(一)植物群體與動物群體的結合

整個世界的綠色植物約占陸地面積的1/3，它通過光合作用每天從空氣中吸收6億噸CO2，生產各種各樣的有機物約4億噸，向空氣中釋放出近5億噸的O2;而動物則反之，它的生存需要植物合成的有機物和O2，同時放出CO2，這是一個相反的過程。這樣植物群體和動物群體通過大氣(或海洋)進行物質交換，使大氣中O2和CO2的含量保持著相對的穩定，從而構成了地球上的生物圈。

(二)葉子與根部的結合

導管是植物體木質部內把從根部吸收的水和無機鹽輸送到植株身體各處的管道，根、莖、葉都有導管，并且是相通的。篩管是植物體韌皮部內把葉子合成的有機物運輸到植株身體各處的管道，根、莖、葉都有篩管，也是相通的。葉子與根部通過導管和篩管實現了物質交換，形成了植物的有機體。

(三)心臟和肺器官的結合

在肺循環中，從心臟的右心室射入肺動脈的靜脈血，流經肺部毛細血管網時進行氣體交換，血液中的CO2進入肺泡，肺泡中的O2進入血液。這樣，靜脈血變成了含氧豐富的動脈血，經肺內各級肺靜脈屬支，再經肺靜脈流回左心房。

(四)細胞之間的結合

胞間連絲是植物物質運輸、信息傳導的特有結構，胞質可在其間流動。這一結構由E.坦格爾于1879年首先在馬錢子胚乳細胞間發現，1882年由德國植物學家、細胞學家E.A.施特拉斯布格命名為“胞間連絲”。

(五)太陽和地球的結合

太陽一年輻射到地球上的光能相當于170萬億噸煤的熱量，現在人類活動一年消耗的能量還不及它的萬分之一。太陽能到達地球表面后，僅有1‰～2‰被植物吸收轉變成化學能貯存起來，其余絕大部分都轉換成熱，散發到宇宙空間去了，部分返回太陽。太陽和地球還通過交換引力子而相互吸引，使地球繞著太陽不停的旋轉。

(六)原子(分子)之間的結合

元素只有一百多種，卻能生成二千多萬種化合物，那么，原子之間是怎樣結合在一起的呢?現代科學證明，分子(或晶體)內相鄰原子(或離子)間的結合以及分子之間的結合都是帶電微粒間的電磁相互作用，電磁相互作用的傳遞媒介是光子。

(七)核子之間的結合

1935年日本科學家湯川秀樹提出了核力的介子場理論，預言質子和中子之間、質子和質子之間以及中子和中子之間的核力相互作用都是通過交換一種有靜止質量的媒介粒子來實現的。湯川理論經過12年得到了實驗的證實:1947年英國物理學家鮑威爾(Cecil Frank Powell)在宇宙線實驗中發現了π介子，這種粒子的質量約為電子質量的273倍，它與原子核之間有很強的相互作用，人們認為π介子就是湯川理論所預言的粒子。

(八)夸克之間的結合

1964年，美國物理學家默里#8226;蓋爾曼(Murray Gell-Mann，1929年9月15日-)提出了關于強子結構的夸克模型，1968年物理學家們在用電子轟擊質子的實驗中，發現了夸克和將其“膠粘”在一起的膠子的蹤跡，1979年物理學家丁肇中領導的實驗小組，在高能正負電子對撞實驗中又發現了三噴注現象，進一步證實了膠子的存在。膠子是一種負責傳遞強核力的玻色子，夸克和夸克是通過膠子牢牢地結合在一起的，從而形成質子、中子-及其他強子。膠子的電荷為零，自旋是1。

(九)國家之間的結合

世界各國進行的政治外交、商品貿易和文化交流活動，使各國緊密地結合在一起，構成了國際社會。隨著我國全方位對外開放格局的形成和發展，我國國際交往越來越廣泛，在國際事務中發揮著與我國地位相稱的影響力，以維護我國人民和各國人民的共同權益。

(十)生產者與消費者的結合

生產者為消費者提供商品，消費者向生產者交納貨幣，這種貨幣交換使生產者群體與消費者群體緊密結合在一起，構成商品社會。

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