摘要:物质世界从天体到粒子,从自然界到人类社会,事物之间都处在结合和分离之中,那么,这些事物是如何结合在一起的呢?应用自然科学的方法揭示了一个崭新的自然哲学概念—物质链。物质链是事物之间相互传递的物质、能量、信息流,具体事物之间的结合就是通过物质链来实现的。物质链的概念阐释了事物发生量变和质变的本质。物质链的发现不仅具有哲学方面的意义,而且也有助于人们在创新实践活动中科学地预见未知。
关键词:原创性论文;物质链;事物的结合;相互作用;相互交换
中图分类号:B021文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2010)24-0115-02
物质世界从天体到粒子,从自然界到人类社会,万事万物都有自己的结构,那么,这些构成具体事物的诸要素是怎样结合在一起的呢?
人类对物质结合方式的探索由来已久,在古希腊,恩培多克勒用爱和恨说明物质间的结合和分离,德谟克利特则用原子的漩涡运动说明原子的聚集和分散。中世纪的J.R.格劳伯(1604-1670)提出了物质同类相亲、异类相斥的思想。1949年,Bjorksten和Lyaeger共同提出了关于分子(或晶体)内相邻原子(或离子)间相互结合的化学键理论。随着现代科学的发展,人类的视野在不断扩大,人们对物质结合方式的认识也日益深化,现已能够观察到200亿光年以内的天体以及包括分子、原子等微观粒子的内在结构。这些具体事物的内在要素都以各自不同的方式结合在一起,那么宇宙中包括社会实体在内所有事物的共同结合模式又是怎样的呢?
一、物质链的概念
人类无数次的实践和科学实验证明,物质世界的任何事物都不是孤立存在的,都同周围环境的其他事物发生相互作用而结合在一起,而事物(要素)之间的结合就是通过物质、能量、信息的交换来实现的。列宁说过:“一切都是经过中介连成一体的”,如原子(或分子)之间的结合是通过光子实现的,核子之间的结合是通过π介子实现的,夸克之间的结合是通过胶子实现的,基本粒子领域是通过交换场量子实现的,其他物质领域是通过物质交换来实现的。也就是说事物(要素)之间的结合是通过媒介来实现的。我们将传递相互作用的媒介称作物质链。物质链就是事物(要素)之间相互传递的物质流、能量流、信息流。事物(要素)之间的结合就是通过物质链来实现的。物质链的示意图:
也可写成这样的形式:
式中:
实体:即事物、要素,示物质实体:物理实体、生物实体、社会实体;
+:示实体间或实体与环境间的结合;
→:因果联系
二、物质链的性质
1)事物的能量储存在物质链上,切断物质链吸收能量,形成物质链释放能量;2)事物之间的结合是通过物质链来实现的;3)物质链就是事物之间相互传递的物质、能量、信息流。
三、物质链的意义
事物之间的相互作用会引起事物的量变和质变。物质链的概念揭示了事物的量变和质变的本质:1)质变有新事物生成。质变是事物内部各要素重新组合成新事物的过程,其本质是事物内部要素间旧的物质链断裂、新的物质链形成的过程;2)量变没有新事物生成。量变其本质是事物内部要素间没有物质链的断裂和形成;3)只有物质链断裂未必是质变,如电离就不是物质的质变。
四、物质链的实例
(一)植物群体与动物群体的结合
整个世界的绿色植物约占陆地面积的1/3,它通过光合作用每天从空气中吸收6亿吨CO2,生产各种各样的有机物约4亿吨,向空气中释放出近5亿吨的O2;而动物则反之,它的生存需要植物合成的有机物和O2,同时放出CO2,这是一个相反的过程。这样植物群体和动物群体通过大气(或海洋)进行物质交换,使大气中O2和CO2的含量保持着相对的稳定,从而构成了地球上的生物圈。
(二)叶子与根部的结合
导管是植物体木质部内把从根部吸收的水和无机盐输送到植株身体各处的管道,根、茎、叶都有导管,并且是相通的。筛管是植物体韧皮部内把叶子合成的有机物运输到植株身体各处的管道,根、茎、叶都有筛管,也是相通的。叶子与根部通过导管和筛管实现了物质交换,形成了植物的有机体。
(三)心脏和肺器官的结合
在肺循环中,从心脏的右心室射入肺动脉的静脉血,流经肺部毛细血管网时进行气体交换,血液中的CO2进入肺泡,肺泡中的O2进入血液。这样,静脉血变成了含氧丰富的动脉血,经肺内各级肺静脉属支,再经肺静脉流回左心房。
(四)细胞之间的结合
胞间连丝是植物物质运输、信息传导的特有结构,胞质可在其间流动。这一结构由E.坦格尔于1879年首先在马钱子胚乳细胞间发现,1882年由德国植物学家、细胞学家E.A.施特拉斯布格命名为“胞间连丝”。
(五)太阳和地球的结合
太阳一年辐射到地球上的光能相当于170万亿吨煤的热量,现在人类活动一年消耗的能量还不及它的万分之一。太阳能到达地球表面后,仅有1‰～2‰被植物吸收转变成化学能贮存起来,其余绝大部分都转换成热,散发到宇宙空间去了,部分返回太阳。太阳和地球还通过交换引力子而相互吸引,使地球绕着太阳不停的旋转。
(六)原子(分子)之间的结合
元素只有一百多种,却能生成二千多万种化合物,那么,原子之间是怎样结合在一起的呢?现代科学证明,分子(或晶体)内相邻原子(或离子)间的结合以及分子之间的结合都是带电微粒间的电磁相互作用,电磁相互作用的传递媒介是光子。
(七)核子之间的结合
1935年日本科学家汤川秀树提出了核力的介子场理论,预言质子和中子之间、质子和质子之间以及中子和中子之间的核力相互作用都是通过交换一种有静止质量的媒介粒子来实现的。汤川理论经过12年得到了实验的证实:1947年英国物理学家鲍威尔(Cecil Frank Powell)在宇宙线实验中发现了π介子,这种粒子的质量约为电子质量的273倍,它与原子核之间有很强的相互作用,人们认为π介子就是汤川理论所预言的粒子。
(八)夸克之间的结合
1964年,美国物理学家默里•盖尔曼(Murray Gell-Mann,1929年9月15日-)提出了关于强子结构的夸克模型,1968年物理学家们在用电子轰击质子的实验中,发现了夸克和将其“胶粘”在一起的胶子的踪迹,1979年物理学家丁肇中领导的实验小组,在高能正负电子对撞实验中又发现了三喷注现象,进一步证实了胶子的存在。胶子是一种负责传递强核力的玻色子,夸克和夸克是通过胶子牢牢地结合在一起的,从而形成质子、中子-及其他强子。胶子的电荷为零,自旋是1。
(九)国家之间的结合
世界各国进行的政治外交、商品贸易和文化交流活动,使各国紧密地结合在一起,构成了国际社会。随着我国全方位对外开放格局的形成和发展,我国国际交往越来越广泛,在国际事务中发挥着与我国地位相称的影响力,以维护我国人民和各国人民的共同权益。
(十)生产者与消费者的结合
生产者为消费者提供商品,消费者向生产者交纳货币,这种货币交换使生产者群体与消费者群体紧密结合在一起,构成商品社会。
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