[哲學]自然辯證法概論自然觀-文庫吧
2024-12-24 02:51 本頁面
【正文】 恒星 、 行星乃至生命 ,都是在這種不斷膨脹冷卻的過程中逐漸形成的 。 然而 ,大爆炸而產(chǎn)生宇宙的理論尚不能確切地解釋 ,“ 在所存物質(zhì)和能量聚集在一點上 ” 之前到底存在著什么東西 ？ “ 大爆炸理論 ” 是伽莫夫于 1946年創(chuàng)建的 。 從宇宙大爆炸到人類誕生 從宏觀到微觀 宇宙是由大約 150億年前發(fā)生的一次大爆炸形成的 宇宙的實際年齡為 137億年 星系與恒星的形成 ? 根據(jù)彌漫說的理論，恒星形成可分為兩個階段，開始時先由極其稀薄的物質(zhì)凝聚成星云并進一步收縮成原恒星，然后原恒星才發(fā)展成為恒星。 ? 右下圖 :宇宙邊緣的恒星狀球體 恒星世界 : 從年青、熾熱到死亡 新星和超新星 蟹狀星云 :1054年超新星爆炸遺跡 銀河系的誕生 太陽系的形成 太陽、行星與地球 地球形成與地殼運動 ?大陸漂移說 ?海底擴張說 ?板塊構造說 可逆與不可逆 可逆與不可逆是自然界演化過程中兩種相互對應的狀態(tài)。 可逆 —— 如果系統(tǒng)從某一狀態(tài)變到另一狀態(tài)后，能夠在回復到原來的狀態(tài)，并且同時使系統(tǒng)的環(huán)境也回復到原狀的過程。 不可逆 —— 若系統(tǒng)及其環(huán)境一經(jīng)變化后，不能回復，這種過程就是不可逆。 可逆不可逆，實際反映了自然演化的狀態(tài)對時間的關系，直接涉及時間箭頭問題。 時間之矢 人們關于時間的觀念經(jīng)歷了幾次重大的變革。 20世紀前，人們相信經(jīng)典物理學的時間概念，時間與物質(zhì)運動的性質(zhì)沒有內(nèi)在聯(lián)系，時間僅僅是從外部描述運動的任何一個幾何參量，與參考系無關。時間是對稱的，它沒有方向，沒有箭頭，可正可負，未來與過去等價。 20世紀初，相對論徹底否定了牛頓的絕對時空觀。愛因斯坦指出，時間和空間都是相對的，時間和空間并非與物質(zhì)及其運動無關，時間和空間隨著物體運動速度的變化而變化，時間不再是系統(tǒng)演化的外部因素，而是內(nèi)部因素。但是愛因斯坦仍然認為時間時可逆的，它沒有方向，沒有箭頭。 20世紀 70年代，英國宇宙學家霍金試圖統(tǒng)一引力理論和量子力學時，引入了 “ 虛時間 ” 的概念，虛時間是時間乘以負一的平方根。時間類似于一個空間維，而不僅僅是實時間。 “ 虛時間和空間的方向是不能互相分辨的。一人能在虛時間中向前走，也能轉(zhuǎn)身向后走，這意味著在虛時間向前和向后的方向上不能有重要的不同。 ” 但是人們看到的時間，向前向后有很大不同，自然界中的實際發(fā)生的過程都是不可逆的，有時間箭頭。不可逆過程是無條件的、絕對的。 至少有以下幾種時間之矢 熱力學、統(tǒng)計物理學的時間之矢： 熵增加的方向。 生物學的時間之矢： 生物進化的時間方向。由低級向高級、由簡單到復雜的進化圖景。這是一個復雜性不斷增加的不可逆過程，與熱力學演化的時間箭頭相反。 電磁學的時間之矢： 以電磁振蕩所產(chǎn)生的電磁波的傳播方向來表征時間的單方向性。實驗表明，點源輻射球狀電磁波只能向無限遠傳去，稱為 “ 推遲波 ” 。 量子力學的時間之矢 ：原子的自發(fā)輻射的時間方向。原子內(nèi)部，電子從高激發(fā)能級自發(fā)躍遷到低能級，而不能自發(fā)從低能級躍遷到高能級，除非從外界吸收能量，這是不可逆過程。 宇宙學的時間之矢 ：即自大爆炸起的宇宙不斷膨脹的方向。反映宇宙起源與大爆炸的宇宙學是有時間方向性的。 美國天文學家累澤爾等人認為，以宇宙膨脹的的運動方向作為時間箭頭應該是更普遍 的。 序、有序和無序 序 —— 時空結(jié)構的規(guī)則性，這種規(guī)則性既可以用來描述自然系統(tǒng)的狀態(tài)，也可以反映自然系統(tǒng)的演化過程。 有序 —— 意味著系統(tǒng)內(nèi)部的某種組織性與確定性（要素的空間排列的規(guī)則，變化過程明顯的周期性，系統(tǒng)行為表現(xiàn)出一定的關聯(lián)性） 無序 —— 系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素之間混亂而無規(guī)則的組合及其變化的無規(guī)則性。 任何系統(tǒng)都是有序與無序的不同程度的辯證統(tǒng)一。這種不同程度，構成了系統(tǒng)的一定秩序，即有序度。 有序度的表示 ： a)熵：在熱力學系統(tǒng)中，系統(tǒng)的熵 S 與相對應的微觀狀態(tài)出現(xiàn)的概率 W成正比。 S=KlnW K為波爾茲曼常數(shù)， W為系統(tǒng)狀態(tài)出現(xiàn)的概率，而混亂程度越高，出現(xiàn)的概率越大。因此，熵越大，系統(tǒng)越無序，熵越小，系統(tǒng)結(jié)構越有序。
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