物質(zhì)的不滅性在于引力

曹燁　王慶錢(qián)

【摘 要】我寫(xiě)過(guò)3篇關(guān)于萬(wàn)有引力的論文，詳細(xì)的論述了什么是萬(wàn)有引力，進(jìn)而在這里引申出物質(zhì)的不滅性。并且我參考了大量的書(shū)籍，重點(diǎn)包括牛頓力學(xué)、相對(duì)論、時(shí)間簡(jiǎn)史、自然辯證法。我們可以從本文所涉及的幾個(gè)概念入手，來(lái)體驗(yàn)一下什么是物質(zhì)的不滅性。

【關(guān)鍵詞】能量守恒；等效原理；物權(quán)法

我們先來(lái)看看幾個(gè)概念，只是作為參考，建立幾個(gè)點(diǎn)方向。

第一，質(zhì)量守恒定律，早在1956被發(fā)現(xiàn)后，該理論就被應(yīng)用于各類(lèi)化學(xué)課題研究中，該理論強(qiáng)調(diào)了質(zhì)量守恒，即便物質(zhì)分解，分解后各物質(zhì)的質(zhì)量也與原來(lái)物質(zhì)的質(zhì)量相同，這也是自然界的大多物種都遵循的基本定律。

物質(zhì)經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后，其物質(zhì)成分會(huì)重新排列組合，有些被分解掉，有些則會(huì)形成新的物質(zhì)，但是即便其物質(zhì)名稱(chēng)、性質(zhì)，甚至于組合元素發(fā)生了改變，其原子質(zhì)量的總和也是不會(huì)發(fā)生任何變化的。可見(jiàn)，物質(zhì)的任何變化是不會(huì)消耗物質(zhì)或改變物質(zhì)最本質(zhì)質(zhì)量的，人們也因此推斷出了“物質(zhì)不滅定律”。

20世紀(jì)初，德國(guó)和英國(guó)化學(xué)家分別做了精確度極高的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明了，不同試驗(yàn)物質(zhì)在反應(yīng)前后，它的質(zhì)量變化均小于一千萬(wàn)分之一，基本可以印證質(zhì)量守恒的規(guī)律。物質(zhì)在獨(dú)立的環(huán)境中，會(huì)受外界環(huán)境的影響而發(fā)生著形態(tài)上、結(jié)構(gòu)上的改變，這些改變只能反應(yīng)出物質(zhì)在特定環(huán)境下的特殊變化規(guī)律，但依舊遵守著自然界的基本定律。在質(zhì)量守恒定律的啟發(fā)下，科學(xué)家們又將目光轉(zhuǎn)移到了高速運(yùn)動(dòng)的物體上，當(dāng)物體處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，物體所具有的能力是可以轉(zhuǎn)化為其他能力的，即“質(zhì)能守恒定律”。無(wú)論是質(zhì)量，還是能量，它們?cè)谧匀画h(huán)境中的變化規(guī)律都離不開(kāi)“守恒”兩字。

愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論和質(zhì)能關(guān)系式E=mc2，說(shuō)明物質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠埽椛淠芤部梢赞D(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)。

第二，能量不會(huì)憑空產(chǎn)生也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，而且能量的形式也可以互相轉(zhuǎn)換，這稱(chēng)為能量守恒定律。邁爾、焦耳、亥姆霍茲等科學(xué)家經(jīng)過(guò)討論研究后，先后補(bǔ)充完善了有關(guān)于“運(yùn)動(dòng)不滅的觀(guān)點(diǎn)理論”。物質(zhì)本身的價(jià)值是不固定的，它隨著所處環(huán)境的變化而變化，煤經(jīng)過(guò)燃燒后，會(huì)散發(fā)出熱量；蒸汽通過(guò)擴(kuò)散揮發(fā)會(huì)帶動(dòng)機(jī)械能；機(jī)械能經(jīng)過(guò)處理和轉(zhuǎn)化后會(huì)形成電能。如太陽(yáng)能可以通過(guò)聚熱氣加熱水，也可以產(chǎn)生蒸汽用以發(fā)電，還可以通過(guò)太陽(yáng)能電池直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能。所以說(shuō)，物質(zhì)進(jìn)入到轉(zhuǎn)變狀態(tài)中，它的物質(zhì)和能量雖然無(wú)法有效保護(hù)，但是是可以轉(zhuǎn)移和嫁接的，特別是進(jìn)入現(xiàn)代文明社會(huì)，科學(xué)技術(shù)讓物質(zhì)的能量發(fā)揮出了不同的作用，展現(xiàn)了不同的價(jià)值。

1.保守力學(xué)。在只有保守力做功的情況下，系統(tǒng)能量表現(xiàn)為機(jī)械能，能量守恒具體表達(dá)為機(jī)械能守恒定律。

2.熱力學(xué)。能量表達(dá)為內(nèi)能、熱量和功，能量守恒的表達(dá)形式是熱力學(xué)第一定律。表達(dá)式為Q=△U+W.

3.相對(duì)論力學(xué)。在相對(duì)論里，質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)變。計(jì)及質(zhì)量改變帶來(lái)能量變化，能量守恒定律依然成立。歷史上也稱(chēng)這種情況下的能量守恒定律為質(zhì)能守恒定律。

4.流體力學(xué)。在流體力學(xué)中有一種邊界層表面效應(yīng)，又稱(chēng)"伯努利效應(yīng)“。是指流體速度加快時(shí)，物體與流體接觸的界面上的壓力會(huì)減小，反之壓力會(huì)增加，伯努利效應(yīng)是流體力學(xué)中的能量守恒定律。伯努利因發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象并成功解釋它而創(chuàng)立的流體力學(xué)。

5.電磁學(xué)。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化，這種阻礙的結(jié)果就使得電磁感應(yīng)的過(guò)程中將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，感應(yīng)電流形成回路，再將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。也就是說(shuō)，楞次定律所揭示的感應(yīng)電流與原磁場(chǎng)的關(guān)系本質(zhì)仍然是能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系，即能量守恒定律。

無(wú)論是上文中的保守力學(xué)、熱力學(xué)、相對(duì)論學(xué)，還是流體力學(xué)、電磁學(xué)，它們都遵循著一種規(guī)律，那就是能量守恒。由此也可以認(rèn)證，物質(zhì)與能量是宇宙中最為穩(wěn)定和固定的元素，它經(jīng)過(guò)不斷轉(zhuǎn)化、變化及改變，會(huì)向外擴(kuò)散出多種物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)創(chuàng)造出不同種類(lèi)、性質(zhì)以及功能的自然環(huán)境。

依照“守恒觀(guān)點(diǎn)”中的概念和理論，可以精準(zhǔn)的判斷出能量在物質(zhì)改變中的變化趨向，從18世紀(jì)開(kāi)始，俄國(guó)化學(xué)家蓋斯、德國(guó)醫(yī)生J.R.邁爾、J.P.焦耳、德國(guó)生理學(xué)家H.von亥姆霍茲等科學(xué)家便提出了能量守恒之于現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要性。在皇家學(xué)會(huì)上，焦耳提出了一個(gè)觀(guān)點(diǎn)，物理學(xué)中各種理論的結(jié)合可以說(shuō)明自然環(huán)境中的規(guī)律，特別是在思辨規(guī)律及意識(shí)分析的基礎(chǔ)上，物質(zhì)質(zhì)量和能量的守恒是具有現(xiàn)實(shí)意義的。為此，德國(guó)物理學(xué)雜志主編J.C.波根多夫在自己的論文中多次強(qiáng)調(diào)了邁克、亥姆霍茲等科學(xué)家們的觀(guān)點(diǎn)，并在他們論點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析了“守恒觀(guān)點(diǎn)”在自然規(guī)律中，即生活、工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)變化、文化豐富中的作用，賦予了守恒觀(guān)點(diǎn)等理論的重要含義。他們那時(shí)候是以小冊(cè)子形式自費(fèi)出版論文。

20世紀(jì)，根據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論，能量有新的涵義，無(wú)論是高速運(yùn)動(dòng)，還是低速運(yùn)動(dòng)，凡是運(yùn)動(dòng)中的物體、粒子，都是可以透過(guò)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的，雖然速度有所區(qū)別，但是物質(zhì)能量的變化方向是相同的。實(shí)驗(yàn)證明，康普頓效應(yīng)等高速粒子碰撞現(xiàn)象完全符合能量守恒，在這個(gè)背景條件下，因β衰變而產(chǎn)生新粒子的化學(xué)現(xiàn)象也印證了此前科學(xué)家對(duì)運(yùn)動(dòng)中物質(zhì)能量變化的推測(cè)和想法。因?yàn)槲镔|(zhì)運(yùn)動(dòng)、能量及質(zhì)量的變化在微觀(guān)粒子中能找到契合點(diǎn)，就可以說(shuō)明他們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中滿(mǎn)足中微子的變化規(guī)律，其運(yùn)動(dòng)方式依舊維護(hù)、滿(mǎn)足了動(dòng)量守恒定律。已知道它是和時(shí)間平移對(duì)稱(chēng)性相關(guān)聯(lián)的，并和三個(gè)方向上的動(dòng)量守恒，組成了四維空間的守恒關(guān)系。

只有在功與能的概念變得清晰、熱量于溫度能夠區(qū)分，同時(shí)對(duì)它們能夠精確量度，也只有熱力機(jī)械的走向?qū)嵱脼槿藗兯煜ぃ⑶以诖罅坑绖?dòng)機(jī)的失敗條件下，能量守恒定律發(fā)現(xiàn)的條件才趨于成熟。即使這樣，人們對(duì)先知先覺(jué)者的理解也是相對(duì)緩慢的。

從人類(lèi)發(fā)現(xiàn)守恒定律開(kāi)始，便在一步步圍繞著守恒定律探索世界，在這個(gè)過(guò)程中，物質(zhì)不滅、能量守恒幾乎成為了當(dāng)前自然科學(xué)探索的代名詞和關(guān)鍵依據(jù)，熱能、機(jī)械能、動(dòng)能，以及其他物理能，都是通過(guò)此前的研究不斷完善它的理論應(yīng)用價(jià)值的。隨著自然科學(xué)定律逐漸走進(jìn)社會(huì)，形成一種理論模式，在眾多領(lǐng)域大放異彩，物質(zhì)存在的形式與改變模式逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，如果能量可以通過(guò)轉(zhuǎn)換手段改變、創(chuàng)造，那么自然現(xiàn)象、自然規(guī)律也會(huì)就變成巨大的生產(chǎn)能量。可見(jiàn)，物質(zhì)守恒、能量永恒是人類(lèi)科學(xué)發(fā)展中的精神理論。

第三，能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。它可表述為：在自然現(xiàn)象中能量不能創(chuàng)造，也不能消滅，而只能在總數(shù)值不變的原則下，由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，或由一物體轉(zhuǎn)給另一物體。這就是說(shuō)，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的任何一種形式，如機(jī)械的、光的、電的、磁的、化學(xué)的和生物的等等，都能夠在一定的條件下，以直接或間接的方式轉(zhuǎn)化為另外一種或幾種運(yùn)動(dòng)形式，而作為物質(zhì)運(yùn)動(dòng)量度的能量，在轉(zhuǎn)化前后保持不變。

著名思想家、哲學(xué)家、教育學(xué)家恩格斯曾提出：“如果說(shuō)，新發(fā)現(xiàn)的、偉大的運(yùn)動(dòng)基本定律，十年前還僅僅概括為能量守恒定律，僅僅概括為運(yùn)動(dòng)不生不滅這種表述。”在思想家的眼里，通過(guò)任何文字所描述的世界都是缺乏現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值的，只有將其轉(zhuǎn)化成一種能量、物質(zhì)，才能代替積極的思想，成為一種切實(shí)可行、有操作價(jià)值和意義的事件。人們常常用“量”來(lái)定義、概括自然界的任何事物，這點(diǎn)既是為了滿(mǎn)足自己獲得支配權(quán)力的目的，也是側(cè)面的表達(dá)的人類(lèi)對(duì)事物的情感，在哲學(xué)上運(yùn)動(dòng)不滅原理，也可以獲得在物理學(xué)上同樣的證據(jù)支持。

第四，“靈魂”一直是人們爭(zhēng)論的話(huà)題。在宗教文化中，經(jīng)常會(huì)提到人之“靈魂”，這個(gè)與現(xiàn)實(shí)社會(huì)中各種事物完全不同性質(zhì)的名詞，讓很多人為之向往，并通過(guò)宗教信仰更加堅(jiān)定靈魂存在的信念。在中國(guó)古代，便有“善有善報(bào)，惡有惡報(bào)”的論斷，這種依靠靈魂不滅精神創(chuàng)造的學(xué)說(shuō)，千萬(wàn)年來(lái)被人們所探索、相信、推翻、確認(rèn)，再相信，反復(fù)循環(huán)，但終將尚未觸及本質(zhì)，在理論和思想上仍存在巨大的漏洞和空間。

英國(guó)醫(yī)生山姆·帕尼爾在談到意識(shí)（靈魂）與大腦的關(guān)系時(shí)，將各種觀(guān)點(diǎn)歸為了四類(lèi)：一是，人的意識(shí)和思想是量子效應(yīng)產(chǎn)生的，它是客觀(guān)物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物；二是，人的意識(shí)是形態(tài)共振效應(yīng)產(chǎn)生的，在體系和形式上存在差異性；三是，人的意識(shí)是人大腦神經(jīng)思想所延伸出來(lái)的定量情感及行為，在操作上人的主觀(guān)意識(shí)占主導(dǎo)；四是，“精神”本身就是一門(mén)科學(xué)。

在過(guò)去的幾十年當(dāng)中，有無(wú)數(shù)科學(xué)家探索尋找“靈魂”存在的依據(jù)和事實(shí)，甚至于深入到民間有鬼神傳說(shuō)的地方，尋求未知世界關(guān)于靈魂的解釋。在人傳統(tǒng)意識(shí)中，是非常相信有神明存在的，歷史的長(zhǎng)河里也留下了許多神明存在的痕跡，神話(huà)故事、神話(huà)人物、古人的杜撰或傳說(shuō)等等，這些以“靈魂”為核心的思想文化，也傳承至現(xiàn)代。康熙皇帝在出游五臺(tái)山的時(shí)候，便曾看到過(guò)祥瑞；現(xiàn)代革命家孫中山先生，也在自己的游記中提到了人精神和思想全歸于靈論的論斷；前蘇聯(lián)著名的天文學(xué)家偉利教授同樣堅(jiān)定不移的相信，在地球上主宰人思想的是人類(lèi)，而宇宙中存在著許多智慧型的外星人，他們甚至不以肉體、物質(zhì)為基礎(chǔ)，而是靈魂。美國(guó)太空發(fā)展部門(mén)，也不惜耗費(fèi)巨資，建成功能強(qiáng)大的探測(cè)裝置，日夜不斷地吸收來(lái)自宇宙各方面的每一個(gè)微細(xì)電波，以嚴(yán)密監(jiān)測(cè)是否有太空深處其他智慧生命所發(fā)出的資訊。但是，我認(rèn)為，生命是一種有靈體，如果不以佛經(jīng)作指導(dǎo)，忽視佛教里對(duì)各種有情世界生存方式及特征等方面的詳細(xì)描述，也不正視佛教里許多有神通者與其他生命體相接觸的事例，只是以純物質(zhì)的手段而想與有靈魂的生命體溝通，最終可能只能是徒勞的。

從春秋至明清中國(guó)古人在認(rèn)識(shí)和探索自然萬(wàn)物運(yùn)動(dòng)變化的過(guò)程中逐漸形成了物質(zhì)不滅性認(rèn)識(shí)。

第五，慣性的概念：任何物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的能力，也就是說(shuō)物質(zhì)在任何情況下發(fā)生變化，其最終的反應(yīng)和結(jié)果是“物質(zhì)不滅”，即便是空間和環(huán)境發(fā)生了質(zhì)的改變，這種表現(xiàn)是不會(huì)改變的。

不滅性也就是慣性，是怎么聯(lián)系熱寂說(shuō)的？

恩格斯指出，“放射到太空去的熱一定有可能通過(guò)某種途徑轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪贿\(yùn)動(dòng)形式，在這種運(yùn)動(dòng)形式中，它能重新集結(jié)和活動(dòng)起來(lái)。”（自然辯證法）

“熵”最初是熱力學(xué)中的一個(gè)概念，20世紀(jì)40年代，香農(nóng)首先在信息論中引入了信息熵的概念。信息熵用來(lái)表示不確定度的度量，不確定度越大，熵值越大。極限情況，當(dāng)一個(gè)隨機(jī)變量均勻分布時(shí)，熵值最大；完全確定時(shí)，熵值為0。

20世紀(jì)90年代，IBM的研究員應(yīng)用重新深入的研究了這個(gè)問(wèn)題，系統(tǒng)地描述了條件最大熵的框架和實(shí)現(xiàn)算法。最大熵模型已經(jīng)成為近年來(lái)自然語(yǔ)言處理領(lǐng)域最成功的機(jī)器學(xué)習(xí)方法。最大熵模型的一般表達(dá)式：

第六，原子：可以視為全能量載體，對(duì)光子、熱、電子具有邏輯作用。

第七，可持續(xù)發(fā)展，在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的大潮中，可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)理想型發(fā)展?fàn)顟B(tài)，人們相信物質(zhì)不滅定律會(huì)讓人類(lèi)的生活過(guò)得更高，人類(lèi)與自然和諧相處，但是隨著生產(chǎn)、發(fā)展實(shí)施的逐漸體現(xiàn)，人之于自然環(huán)境的物質(zhì)關(guān)系也發(fā)生了質(zhì)的改變，為此，可持續(xù)發(fā)展觀(guān)念和想法，需要透過(guò)物質(zhì)不滅定律在此基礎(chǔ)上研究人類(lèi)生活、生產(chǎn)行為與其之間的變化影響關(guān)系，才能得出客觀(guān)的結(jié)論。并且我們可以將理論或技術(shù)擴(kuò)展到對(duì)物權(quán)法的研究和應(yīng)用。

第八，在所有力學(xué)方程中，引力與慣性力都可相互抵消掉。從兩種質(zhì)量的觀(guān)念上來(lái)說(shuō)，他們是本質(zhì)不同的物理量；但如果兩者的值之比例對(duì)一切物體相同，在實(shí)用上可把他們當(dāng)同一個(gè)量來(lái)對(duì)待（即是物體的質(zhì)量），這就是引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量成正比例；在合適的單位制下，即令比例常數(shù)成為1，引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量相等。

第九，不滅性有幾種形式，有的形式是不變的、永恒的、昌榮的、舒坦的。

最后，我們假設(shè)的結(jié)論就是：物質(zhì)的不滅性在于引力。

從社會(huì)學(xué)、自然辯證法解釋就是以身作則、以身效法，成為一個(gè)人品質(zhì)的試金石。例：指揮權(quán)威×待下態(tài)度（心理特征）=行為榜樣=向心力。自然和社會(huì)（科學(xué)）就是在近似、對(duì)比中進(jìn)行的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]曹燁.簡(jiǎn)論相對(duì)論后的新萬(wàn)有引力[J].中國(guó)科技縱橫，2015（211）：229-231.

[2]曹燁，王慶錢(qián).關(guān)于新萬(wàn)有引力公式的一些補(bǔ)充研究[J].中國(guó)科技縱橫，2016（231）：245-245.

[3]曹燁，董文宇.新萬(wàn)有引力和宇宙的探討[J].中國(guó)科技縱橫，2016（233）.

[4]理查德·韋斯特福爾.牛頓傳[M].北京：中國(guó)對(duì)外翻譯出版公司，1999.

[5]霍金.時(shí)間簡(jiǎn)史[M].湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[6]格林.宇宙的結(jié)構(gòu)-空間、時(shí)間以及真實(shí)性的意義[M].湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2012.

[7]戴維斯.上帝與新物理學(xué)[M].湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2007.

[8]魏發(fā)辰.自然辯證法新編[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]