【正見網2010年02月13日】
二、萬有引力――一種物質的粘和劑
現代西方的實證科學體系對宇宙萬物的解釋可以說是從牛頓那個時代開始的。牛頓秉承著理性主義的傳統，他認為宇宙是有序的，這也是一切理性主義的根本假設。然而一個很滑稽的事情是，國人是在黨文化所編寫的蘇俄式的中學物理課本中學習牛頓的理論的。物理，是被作為萬物之理，物質之理，物質世界的真理，也就是被作為客觀真理、宇宙真理來學習的。而牛頓卻是在《數學原理》這部著作中闡述他的宇宙模型的，並非是作為萬物之理來告訴我們的。
牛頓用萬有引力這個數學模型來描述宇宙的秩序，構築他的力學的宇宙模型體系。萬有引力被看作是一種物質的屬性，是物質之間的一種普適的吸引力。萬有引力被假設為是把物質聚集起來的一種方式，被假設為是太陽和地球等天體之所以存在的原因。換句話說，萬有引力相當於一種粘和劑，它被認為能夠克服空間的間隔，把不同的星球或物體粘和在一起，形成一個天體系統。在牛頓的宇宙模型中，如果沒有這個普適的萬有引力，那麼天體就會無法相互聚集而構成龐大而有序天體系統，就不可能形成井井有條的宇宙秩序。
在牛頓的萬有引力模型中，他實際上並沒有回答關於宇宙是如何生成的這個問題，他只是在描述宇宙現有的秩序。在方法論上，牛頓的宇宙論是一種線性的和決定論的宇宙觀。表現在時間屬性上，牛頓的宇宙是一個靜態的、永恆的，也就是在時間上可以無限延伸的。一切都是按照規律或者秩序運行的。在這個宇宙中，過去、現在和將來都是一樣的，周而復始，循環往復，以至無窮。因此，在牛頓的宇宙中，沒有「時間之矢」的作用，一切過程都是可逆的，也就是說，「過程」是沒有真正意義的，存在的只是一種「運動」，只有位置的「移動」，而運動本身不會為這個機械系統創造更多的功（物理學意義上的功），也就是不會給系統額外的創造功（這就是第一類永動機不存在的論斷），因為在這個無限而封閉的系統中能量是守恆的，沒有起點，也沒有終點，也沒有「生」與「滅」。
牛頓所認識的宇宙，表現在空間範圍上也是無限的。而且這個被認為是無限的宇宙，在牛頓的方法論中又同時是一個封閉的機械論系統。在這裡，「無限」與「封閉」是這個機械宇宙論的兩個相互依存的認識。實際上，牛頓所認識的宇宙只是無數個宇宙中的一個小宇宙。如果人類能夠認知到這個小宇宙是有限的，也就是說，如果人類能夠認識到在這個小宇宙系統之外還有更大的宇宙系統的話，那麼這個小宇宙系統它就有了內外之分了。那麼這個小宇宙就可以是一個開放的系統，也因此它對外部更大系統或外部環境的「開放」才有意義。而在牛頓的宇宙論中，宇宙（小宇宙）是無外的，無限的，同時又是一個封閉的機械系統。
無論如何評價牛頓的宇宙論，牛頓實際上並沒有回答關於宇宙之「生」的問題，牛頓本人也不奢求或冒然解釋這種他認為是屬於「上帝的意志」的問題。他只是試圖用數學模型來描述這個現有的宇宙的秩序，而不是把它當作我們在物理學課本中所學到的「萬物之理」。
然而，無論這個宇宙秩序是自然的法則，還是上帝的意志，牛頓確實給我們展現了一幅美麗而有序的宇宙圖景，日月星辰各司其位，循環運動，永恆不止，運行之精準猶如機器一般，毋庸置疑。這與我們人類的直觀認知和體驗似乎也非常一致，它給人類以一種安全感和樂觀的未來。
三、熱力學第二定律――悲情永恆的熱寂
現在讓我們走向近代物理學第二站的裡程碑――熱力學第二定律。熱力學第二定律是19世紀中葉提出的，是伴隨著以蒸汽機為標誌的第一次工業革命而產生的。它有兩種表述方式，即開爾文表述和克勞修斯的表述。
開爾文的表述是：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變為有用功而不引起其它變化。
克勞修斯的表述是：熱量不能自動從低溫物體流向高溫物體。
克勞修斯更容易理解的表述為：熱量在自然狀態下只會從高溫物體流向低溫物體。
克勞修斯同時還提出了一個關於熵的概念，用來衡量系統的混亂程度。用這個熵的概念可以將熱力學第二定律從新表述為：在孤立系統中，實際發生的過程總是使整個系統的熵增加。或者說，在一個封閉系統中，隨著時間過程的推進，系統的有效能量將會逐步的喪失。熵在這裡也可以被看作是不能再被轉化做功的能量的總和的測定單位，也就是無效能量的總和，而無效的能量是不能再被用來維持系統的有序性的。
熱力學第二定律是一個真正關於結構體機能的物理學定律，它揭示了不可逆過程的機理。然而，遺憾的是，與牛頓的美好樂觀永恆的宇宙前景相反，熱力學第二定律向人們展現出來的卻是一個非常悲觀的宇宙發展前景――熱寂，一切結構與生命的死亡。我們不妨引用網上百科詞條的一段文字：
來自物理學中一條最基本的定律----熱力學第二定律。這條科學史上最令人傷心絕望的定律，冥冥中似乎早已規定了宇宙的命運。
簡而言之，第二定律認為熱量從熱的地方流到冷的地方。對任何物理系統，這都是顯而易見的特性，毫無神秘之處：開水變涼，冰淇淋化成糖水。要想把這些過程顛倒過來，就非得額外消耗能量不可。就最廣泛的意義而言，第二定律認為宇宙的「熵」（無序程度）與日俱增。例如，機械手錶的發條總是越來越松；你可以把它上緊，但這就需要消耗一點能量；這些能量來自於你吃掉的一塊麵包；做麵包的麥子在生長的過程中需要吸收陽光的能量；太陽為了提供這些能量，需要消耗它的氫來進行核反應。總之宇宙中每個局部的熵減少，都須以其它地方的熵增加為代價。
在一個封閉的系統裡，熵總是增大的，一直大到不能再大的程度。這時，系統內部達到一種完全均勻的熱動平衡的狀態，不會再發生任何變化，除非外界對系統提供新的能量。對宇宙來說，是不存在「外界」的，因此宇宙一旦到達熱動平衡狀態，就完全死亡，萬劫不復。這種情景稱為「熱寂」。
熱力學第二定律被稱為是一個最令人傷心和最令人絕望的定律，其實並不是令普通人如何傷心絕望，而是令很多實證科學家們悲痛欲絕，一方面，他們把實證科學奉若唯一的金科玉律，把其等同於宇宙真理、宇宙真相，所以他們不願承認實證科學僅僅是認知宇宙的一種理論工具、一個人類的理論系統，他們更不願意承認實證科學的局限與缺陷；另一方面，他們也不願意接受按照實證科學所發現的熱力學第二定律所揭示出來的這個宇宙「熱寂」的命運，所以他們認為是克勞修斯錯誤的把孤立體系中的熵增加定律擴展到了整個宇宙中，也就是說，實證科學沒有錯，而是克勞修斯錯了，這個發現熱力學第二定律的人錯了。換句話說，人們接受了熱力學第二定律，卻把它的發現者打倒了，就如同國人接受了牛頓的宇宙論，卻在「文革」中敢於把300年前的牛頓打倒了一樣，因為牛頓把不在其宇宙模型中考量的宇宙系統的啟始動力――即「生」的機制歸給了上帝。同樣因為克勞修斯給人們帶來的是一個壞消息，一個絕望的宇宙，一個有悖於人們美好期望的前景，那麼就殺死這個帶來壞消息的信使吧！正如俗語有云：殺死帶來壞消息的信使（kill the messenger with the bad news）。很不幸，當克勞修斯面對著一群打著科學旗號的「暴君」的時候，他的「命運」也就可想而知了。
其實，熱力學第二定律在很大程度上繼承了牛頓所開創的機械宇宙論的物理學傳統。與所有實證科學的理論假說一樣，第二定律在方法論上也有許多假設條件，這些條件包括：自然狀態下，孤立的封閉系統，線性系統，系統內部是各向同性的等。因此，我們不能拋開這些假設條件片面的認識熱力學第二定律。
客觀上講，實證科學對結構體機制的真正研究，對過程的分析就是從熱力學定律開始的。熱力學第二定律向人們揭示了不可逆過程的屬性，也揭示了一個有時間作用的結構體的機制。然而，它揭示的是一個結構系統走向「滅」的過程，而不是這個機制的全部或過程的全部。換句話說，第二定律沒有揭示關於「生」的機制與「生」的過程，更沒有揭示「成住壞滅空」的全過程。而且它所揭示的「滅」的機制也是針對一個線性封閉的物質系統而言的。
(待續)
