lua开源库:一种新的宇宙观：全息论

该文发表于《太原师范学院学报》社会科学版2007年第1期

http://blog.sina.com.cn/s/blog_5d38bff20100ba4g.html

(北京工商大学〓社科部，〓北京〓100037)
［个人简历］〓吕国欣(1942-)，男，河北深泽人，北京工商大学社科部教授（已退休）。

［摘要］〓我国学者对科学理论中的新领域——全息学说进行了许多创造性研究，我国学者也参与了作为一种新宇宙观的全息论的构建。全息论的基本假设是：在空间的任何一点，都有来自宇宙各不同方向、不同距离和发自于各不同时间、不同历史阶段的信息。全息包是体现全息普遍性的功能单位。全息包虽然不能脱离开物质的存在形式，但其本质是一个信息包。部分是整体的全息包；现实是历史的全息包；个体是类的全息包。宇宙起源于一个原始的全息包，是这个原始的全息包分裂、演化的结果。全息论是一种新的宇宙观，也是一种方法论，包括全息认识方法和控制方法，在认识和实践中都有应用。目前全息论的哲学成分还比较浓，全息论哲学也为某些重大哲学问题的解决提出了新的路线。

［关键词］〓
全息；全息包；全息宇宙观；全息方法论；哲学

20世纪70年代，笔者在合肥的中国科技大学任教。在一次科研成果的展览中，一项全息照相的成果深深吸引了笔者。一张全息照片，竟然可以一分为二，而每一部分仍然是一个完整的画面，再分下去仍是如此，以至到每一个碎片。这种奇妙的现象引起了笔者的极大兴趣。于是开始思考其中的哲学意义，并写出了《全息论》一文。1981年初，笔者到北京，在《潜科学》（1980年第2期）上看到了张颖清的《全息生物律》一文，于是将我的《全息论》寄给了张颖清，张看到后邀我携这篇论文参加了在内蒙古集宁市举行的全国第一次全息生物学研讨会。这篇文章后来经过修改在会上发表后，被收在张颖清编的《全息生物学研究》（山东大学出版社1985年出版）中，只是正式发表时将题目改成了《关于全息论的探讨》(以下简称《探讨》)。后来，笔者又先后发表了《论思维全息》（《社会科学研究》1990年第4期）、《全息经济控制论》（《北京商学院学报》1993年第1期）等几篇论文。现在的这篇文章，是在原来的基础上经过进一步思考，并在吸取有关研究成果的基础上写的。虽然现在全息生物学被某些人看作伪科学，但笔者仍然认为，全息论是有着重大意义的科学。写这篇文章的目的，是希望能够引起进一步的讨论。

一、基本假设
假设我们有一台足够灵敏的各种信号的接收和贮存系统（如一台类似于收录机那样的装置），再假设信源发出的信号足够强大，那么，我们无论把这一系统放在那里，都可以接收和贮存来自世界各地乃至外星文明（假设它们存在着）发出的信息。又假设这些外星文明存在于离我们几亿、几十亿以至几百亿光年外的星球上，那我们所接受的信息就是分别发自于几亿、几十亿、几百亿光年之外和几亿、几十亿、几百亿年之前。这就意味着在空间的任何一点，都有来自宇宙各不同方向、不同距离和发自于各不同时间、不同历史阶段的信息。我们把这种情况称之为普遍全息。

全息的普遍性，本人和许多学者都已做了广泛的论证，但本文仍只是把它作为一个基本假设。二、全息包学说我们把类似于收录机那样具有接收和存贮各种宇宙信息的功能单位称之为“全息包”。

“全息包”笔者在《探讨》中曾称为“全息系统”，现在觉得不妥。因为“系统”这一概念是系统论中的核心概念。系统论中的系统，表达事物的整体性、全面性和复杂性。“全息包”虽然也具有这些特点，但它同时又含有简单性的特点，而且一般说来，它是指整体中的一个局部。“全息包”许多研究者也称“全息元”，笔者以为，“元”这一概念比较抽象，而且包含有最小、最简单，并且没有内在结构的意思。我们下面将会看到，全息包并不是这样的，它有其内在的结构。这一概念，在张颖清的全息生物学中，称作“全息胚”。我认为这一概念非常好，既科学又形象。但既然它专门用来描述生物界的全息现象，因此，在描述更广泛的事物的全息现象时，应该有一个新的概念。“全息包”这一概念正是在“全息系统”、“全息元”、“全息胚”等概念的基础上提出的。“全息包”是一个形象的概念。“包”表明，它是一个整体，一个单位，有它的界限。但包又有包含、包容的意思，表明它是有内含、有内容的东西。包可大也可小，虽相对封闭，却也可以打开。

全息包具有下列性质和特点：
1全息包是一种普遍的存在。世界上的一切事物都是全息包。自然界，大到天体、天体系统，乃至于宇宙，小至一个分子、一个原子、一个基本粒子；人类社会，大到一个国家和全球，小到一个村庄、一条街道、一个家庭；思维领域里，人们的思想、心理活动及其产品，诸如一个概念、一个判断，一个推理等等，乃至于文学、艺术、哲学、宗教、科学、理论、道德伦理观念等等，都是一个全息包。全息包的形式具有多样性。它除了物质的形式以外，还包括思维的形式，如理论、学说、思想。但思维的形式要以物质的形式如大脑、语言等为依托。在这个意义上，它也是物质的形式。除了这两种形式外，全息包还可以以“事件”的方式存在。“事件”是一个物质运动的过程。如宇宙大爆炸、太阳系的生成、美伊战争、张三打李四等等。所以，全息包的存在形式有三种：一是物，单独的物或物的群体，包括自然的和社会的；二是思维或思维的成果，如概念、理论；三是事件即过程。但因为思维和过程，都必须以物质或物质的运动为依托，所以，概括地来说，全息包就是世间的一切物质和物质的运动过程。所以，全息包是一种普遍的存在。全息包这一概念，适用于自然、社会和思想文化等各个领域。

2全息包本质上是一个信息包。全息包虽然都不能脱离开物质的存在形式，但其本质并不是一个物质包，而是一个信息包。什么是信息？信息就是信息，不是物质，不是能量，当然也不是意识。从这个意义上来说，全息包是一个超越于物质和精神的对立的范畴。信息就是“意义”，是由物质的存在和运动（能量）构成的“意义”世界。任何事物的存在和运动，都包含一定的“意义”。这种“意义”，就是事物的存在和运动的性质、结构、状态、相互关系、运动规律和发展趋势等等。用哲学的语言来说，“意义”就是事物的质和量、肯定和否定、同一和差别、现象和本质、偶然和必然等等。对我们人类来说，“意义”就是我们通过物质的存在和运动所能了解、能认识的东西。所以，对我们人类而言，信息是我们认识的基础。正是由于存在着这样的一个信息或“意义”世界，我们才能够认识事物。一个全息包就是一个这样的信息世界或“意义”世界。这里需要说明的是，“意义”决不仅仅是一个“为人”的概念。“意义”对于非人，如对各种自然物体和一般生物，都是存在的。下面我们将会论述，不同的全息包之间是进行着信息交换的。这就是说，任何一个全息包对于另一个全息包来说，都是一种“意义”的存在，或者说，都是一个外在的信息世界。我们人类，无论是单独的个人还是一个群体或者整体，对于自然界也是一种“意义”的存在。但是，由于我们人类是一种智慧的存在，所以“意义”对我们人类具有一种特殊的性质，它具有“为我”性，即具有价值的属性。但价值性并不是信息的一种必然的属性，而是因人类的活动而附加的一种属性。所以，我们不能把全息包仅仅理解为一种“为人”的存在。它是一种自在的存在，一个自在的意义世界。

3全息包有大有小，有等级。全息包的大小，就是全息包所包含的宇宙信息在量上的多少。全息包越大，所包含的宇宙信息量也就越多，反之，全息包越小，所包含的宇宙信息量也就越少。当全息包趋于无穷小时，其信息量也趋于零。全息包的大小，与全息包的时空规模和复杂程度有关。这里所谓时空规模，就是时间规模和空间规模的统一。时间规模，就是全息包存在时间的长短。如太阳系存在的时间已经几十亿年，而人类存在的时间才几百万年。空间规模，就是全息包存在的空间尺度。如一个星系的空间规模必须以光年为其直径的计量单位，而地球的空间规模只能以公里为其直径的计量单位。事物存在的时间规模和空间规模越大，所包含的信息量也就越多，因此作为一个信息包也就越大，反之则越小。事物的复杂程度，就是事物的有序程度。有序度越高，所包含的信息量也就越大。如人脑是有序度最高的事物，所以它包含的信息量也就最大。
由于物质在时空上可以无限分割，所以任何大的全息包都可以分为若干小的全息包。小全息包还可以划分为更小的全息包。所以全息包作为一个事物，作为一个时空的统一体，也可以无限分割。每一个全息包都是更大的全息包的一部分，也都包含着更小的全息包，由此构成了一个具有无限等级的全息包系列。高一级的全息包（可称母包）包含低一级的全息包（可称子包），也包含在更高一级的全息包之中。在这个等级系列中，每一个全息包都既是一个整体，又是一个部分。相对于低一级的全息包，它是一个整体，相对于高一级的全息包，它是一个部分；因为它是部分，所以不能脱离整体而存在；因为它是整体，所以又有相对的独立性，并可以在一定条件下独立存在和发展。

4全息包之间的全息相关。所谓全息相关，就是全息包之间的信息交换。全息包是信宿，也是信源。全息包首先是一个信宿，即一个全息的接收和贮存单位，接收并贮存着来自宇宙其他部分，即其他全息包的信息；但同时，它也是一个信源，一个全息的发送单位，向其他全息包发送着自身所贮存的各种信息。因为如果它不能向其他全息包发送信息，它也就不可能接收其他全息包的信息。正是全息包之间的信息交换，构成了全息包之间的“全息相关性”。具体来说，“全息”相关，包含两层意思：一是“全息接收”和“全息发送”。全息接收，就是说，对一切外界信息都毫不例外地照收不误，不加任何选择。这是全息包的“全息”性的根据。同时，对一切内部信息都原封照发，不加保留；二是一个全息包作用于所有的全息包，所有的全息包也作用于一个全息包。全息包之间的全息相关性，形成了全息包之间的相互作用和相互影响。这种相互作用和相互影响使全息包处于不断的变化之中，亦即处于不断的生成和演化之中。所以，全息包不是固定的和一成不变的。

5全息包的信息结构。宇宙间的一切事物都是全息包，即都是宇宙的全息接收和贮存单位，因而都包含着宇宙的全部信息。从这一方面来说，一切全息包都是相同的、无差别的、等价的。从天体到粒子，从无机物到有机物，从自然界到人类社会，万物皆同。全息包之间的全息相关，造成了全息包之间的趋同性，是全息包之间具有同一性的内在根据。但全息包之间的同，只能是相对的，而不是绝对的。就是说，各全息包之间，并非也不可能是绝对的等同，而是存在着不同程度的区别的。全息包之间的区别，除了如前所说的全息包有其大小之分外，还有信息结构上的差异。全息包作为信息的接收和存贮单位，是有其信息结构的，全息包的信息结构，就是全息包中所包含的各种不同的宇宙信息在量上的比例。这也好比人的大脑。虽然每一个人的大脑都可以记忆各种信息，但是不同的人所记忆的东西是不相同的。造成全息包之间信息结构差异的原因，在于全息包之间的全息相关性是不同的。全息包之间的全息相关，一方面使全息包趋于一致、和谐，但另一方面，也使全息包趋于分化。这是由于，虽然接收和存贮各种信息的时候不进行选择，但是，由于全息包之间在空间距离和时间距离上的差别，使它们之间的全息相关性在程度上会有不同。在时间和空间上距离较近的全息包之间的全息相关性必然更强，而在时间和空间上距离较远的全息包之间的全息相关性必然较弱。这是由于信息在传递过程中由于信道的阻塞、噪音的干扰、信号的衰减等原因，必然造成信息的缺失。当全息包之间的时空距离达到一定程度时，有些信息就根本无法收到了，这就必然造成信息的缺失，从而使得全息包之间在信息结构上出现差异。这种情况也会导致全息的相对性。全息包的信息结构差异，造成了全息包的信息优势。不同的全息包具有不同的信息优势。例如，蛋白质分子作为一个全息包所包含的生命信息必然多于一般无机物的分子。在张颖清的全息生物学中，生物体的不同部位的细胞具有不同的遗传势，这正是全息包的信息优势的一个特例。

6全息包的类。全息包信息结构的差异积累到一定程度，便形成全息包的类。全息包的类，是根据全息包的信息结构和所具有的不同的信息优势而对全息包进行的划分。全息包的大小和等级，是全息包在量上的区别，而全息包的类，是全息包在质上的区别。例如，分子和细胞、植物和动物都可以看作不同类的全息包。全息包的类，对全息包之间的全息相关具有重要的意义。同类的全息包之间，由于具有大致相同的信息结构，因而其信息交换比较容易进行；而不同类的全息包之间，由于其信息结构具有比较大的差异，因而其信息交换比较困难。这也好比人和人之间，如果文化程度、知识结构不同，交流起来就比较困难，我们常用“对牛弹琴”比喻这种交流的困难。但已有资料显示，音乐可以增加奶牛的产奶量，经过训练的牛也可以“闻琴起舞”，说明音乐刺激对牛还是起作用的。也有资料说植物对音乐也有反映。但如果“对石弹琴”，起码现在还不知道有什么作用。当全息包的类的区别大到一定程度时，其信道有可能处于被封闭的状态，从而使“全息不全”现象得以进一步放大。
全息包的同和异，具有重要的认识论意义。因为其同，在认识论上具有等价性。对不同事物的认识都是对统一的宇宙的认识，都将导致同一的结果，殊途同归。因为其异，在科学研究中又不能完全代替，对不同事物的认识结果可以互补，相得益彰。
三、全息三原理

全息包学说从内存机制上揭示了事物全息的普遍性。依据全息包学说，可以把全息的普遍性概括为以下全息三原理：

1部分是整体的全息包
即部分与整体全息。部分和整体的关系，就是一个较小的全息包和它所属于的较大的全息包的关系，或者说是子包和母包的关系。由于二者之间具有较高的全息相关性，因而必然使它们之间在信息结构上具有较大的相似性。从这个意义我们也可以说，子包是母包的一个缩影。张颖清的全息生物学揭示了生物界部分和整体的这种全息相关性，在其他领域也是一样。如太阳系可以看作是银河系的缩影，而地球及其卫星组成的星系，又是太阳系的缩影。在人类社会，一个基层单位、一个家庭，都是整个社会的缩影。
不过，这里需要说明的是，所谓“相似”和“缩影”，是其信息结构上的相似和缩影，而不能仅仅理解为，或主要理解为物质形态或物质结构上的相似或缩影。部分和整体的区分是相对的。例如，如果说一个国家（例如中国）是整体，而它的一个行政区（例如河北省）是部分，那么，相对于更低一级的行政区（例如石家庄地区）而言，较高一级的行政区（河北省）就成了整体。于是，任何事物都成了一个由众多等级构成的体系，而每一个等级都与上一等级具有相似性。部分和整体之间的全息性，又决定了部分和部分之间也必然具有全息性。如一棵树木的不同枝干、不同叶片之间，太阳系和其他恒星系之间，一个国家内部各不同行政区之间等等。整体和部分之间以及部分和部分之间的关系，是一个空间并存关系或结构关系。因此，这一原理也称之为空间全息或结构全息。

2现实是历史的全息包

即现实与历史全息。现实和历史的关系，也是部分和整体的关系：现实是历史的一部分。但部分和整体的关系是一种空间并存或结构关系，而现实和历史却是一种时间上的交替关系，所以两者又有不同。全息不仅是一个空间概念，而且是一个时间概念。现实是由历史发展而来的，是历史发展的结果。在现实中，积淀和汇聚着全部历史。所以，历史并不会消失，历史就在现实之中，现实，不过是各历史阶段的总汇。我们甚至可以说，历史是现实在时间上的演化，而现实是历史在空间上的展开。在历史中，出现在一定时间上的各个发展阶段，在现实中表现为空间上的结构和并存。历史发展的每一阶段，在现实中都能找到它的存在。例如，各种天体在空间上的并存，不过是处于各个发展阶段的天体的汇集；地球上众多的物种，也就是生物产生以后几十亿年进化阶段的大全（即使有些物种已经灭绝，也可以在考古发掘中发现它们的化石）；地球上各地质年代的空间分布，同时也是地球在时间上的各个发展阶段的展现。所以，空间表现着时间的演化，而时间的演化凝聚为空间的结构。每一个全息包，既是整体在空间上的缩影，也是它在时间上的缩影。它不仅把四面八方集于一身，而且把过去现在凝为一体。而现在，也就包含着未来。这就意味着，在宇宙发展的时间坐标上，任何一个时点都是过去、现在和未来的统一。因此，这一原理也可称之为历史全息或时间全息。

3个体是类的全息包

即个体与类全息。个体和类的关系，也同部分和整体的关系一样，既有相同之处，也有区别。个体属于类，类包含个体，这同部分属于整体，整体包含部分一样。部分是整体的缩影，所以，个体也是类的缩影。但一个类缺少了一个个体，这个类还是一个类；而一个整体缺少了一个部分，这个整体就不再是整体。在这一点上，它又不同于部分和整体。因此，个体和类的关系，除了与部分和整体的关系相同的这一方面以外，还有其不同的内容，例如个体的演化过程是类的演化过程的重演。这一点，在生物界表现得特别明显。如人类胚胎的发展史，是人类进化史的一个缩影。在生物学上，这一规律被称之为重演律。在其他领域也有类似的现象。如地球史与各种星体的演化史。这就意味着，每一个全息包的演化过程都会重演它所隶属的类的演化过程。
不仅如此。一般说来，在物质世界，高级的运动形式包含了低级的运动形式，所以高级形式的个别的发展会重演从低级运动形式到高级运动形式的发展。例如，人类的出现，无疑是自然界发展的最高产物。因此我们看到，人类胚胎的发展，不仅再现了人类自身的发展史，而且再现了生物界从单细胞生物（一个受精卵）到现代人类的几十亿年的发展过程，只不过是以简化了的形式再现出来罢了。这一原理也可称之为过程全息。

上述三原理：空间全息、时间全息和过程全息，构成了全息这一概念的基本内涵，也构成了宇宙间各种事物的全息关系。
四、全息宇宙观
全息论给我们描绘了一个清晰的宇宙图景，构筑了一个美妙的宇宙观。

1宇宙的起源

根据全息论，我们可以提出宇宙起源于一个原始的全息包的新假说。这个原始的全息包，由于其内部结构和各部分之间的全息相关性，因而产生分裂。这个分裂过程，可能是很缓慢的，也可能是急速的。或者，更可能的是时而缓慢，时而急速。在全息包急速分裂的情况下，宇宙急速膨胀。这个过程，与大爆炸宇宙学所描绘的宇宙的“爆炸”过程具有相似性。但大爆炸宇宙学所讲的爆炸，起源于一个没有时间和空间的状态。这和我们所讲的作为宇宙起源的全息包是不同的。一个没有时间和空间的状态怎么会突然发生爆炸，大爆炸宇宙学不能加以说明。如果宇宙起源于一个原始的全息包，情况就不一样了。因为全息包具有复杂的内部结构和内在的矛盾。所以，由它的分裂所引起的宇宙的膨胀就不是不可理解的了。这就如同一个胚胎，从一个受精的单细胞开始，一分为二，二分为四，在一个很短的时间内，成百、成千、成万倍地分裂、扩大，最后成为一个完整的人，再由一个完整的人而繁衍，而发展出整个人类。
我们甚至可以设想，地球上的整个生命系列，就是从一个原始的细胞开始的。由一个原始的细胞而产生原始的生命，由原始的生命而产生众多的个体，进而分裂为更多的物种，并形成数量庞大的种系和个体,最后出现人类。这个过程，就是生命的起源与发展中的“爆炸”过程。

由此可以设想，宇宙的诞生过程也应该与此相似。因为，有机界是从无机界发展来的。按照我们前面已经讲过的，有机界的发展过程，应该重演无机界的发展过程。所以，生命的发展过程，应该包含了或重演了它赖以发展的低级运动形式——从最低级的原始物质开始的整个自然界的发展过程。我们认为，这种解释，比大爆炸宇宙说设想的宇宙从一个神秘状态开始，要好得多、容易理解得多。至于作为宇宙起源的这个全息包到底是什么，可以由科学家们去研究，例如，霍金不久前提出，宇宙起源于一个“豌豆”样的东西。

2宇宙的统一性和多样性
宇宙起源于一个原始的全息包，这一假设可以很好地解释宇宙的统一性。由于宇宙起源于同一个全息包，是这个原始的全息包分裂的结果，所以宇宙万物都具有统一性：统一的物质构成（大致相同的物质成分，如原子、基本粒子、夸克等），统一的结构形式（三维空间），统一的运动规律（最基本的是物理和化学的规律）等。

全息包在分裂的过程中，由于数量迅速增加而导致宇宙“膨胀”，即宇宙在时间和空间上的迅速扩展。但是，这个“膨胀”过程并不单纯是量的增长过程，而是包含着质的分化。这是因为在全息包迅速分裂和数量急速增长的情况下，宇宙的体积和年龄会越来越大，因而由分裂而形成的各全息包的时空距离会发生分化。根据上述的全息相关原理，这种时空坐标的分化，又必然导致各全息包之间相关作用强弱的不同，从而形成各全息包信息结构的差异，并导致不同类别的全息包的出现。于是，宇宙发生分化，由统一性而发展出多样性。这个过程，是一个由于量的增加而导致的质的变化的过程。

3宇宙的演化

宇宙的生成过程，同时也是一个不断的演化过程。由于全息包的数量越来越多，性质的差异越来越大，彼此之间的相互结合，又形成了各种层次不同、规模不同、复杂程度和类别不同的新的全息包，因而使世界越来越走向复杂，走向高级。这就是宇宙的演化。很显然，这一演化的过程，从总的方向上来说，是一种进化，一种进步。

但是，根据过程全息律，每一个全息包，作为一个个体，都会重演其类的发展史。这就意味着，在这个进步的每一个阶段上，都有一个重新开始，都会在一定程度上回到出发点，因而使得宇宙在演化过程中充满着各种大大小小的循环。所以，宇宙演化的过程，是一个进步和重演、前进和循环相统一的过程。这个过程，符合黑格尔和马克思所讲的事物发展的辩证过程。按照黑格尔和马克思的辩证法，事物的发展都是一连串的圆圈，是一系列的自我否定，是不断地远离出发点又回到出发点的运动。

4宇宙结构

由此形成的宇宙，是一个有着美妙结构的宇宙。其一，这个宇宙有着无穷层次的梯级结构，每一个层次，都是一个全息包，又都包含数量不同的小全息包。其二，各层次之间，以及同一层次内部的各全息包之间，均有全息性，这种全息性，表现在物质的构成、结构、功能和运动规律等方面的相似性，而其根据，则是全息包之间的全息相关性。其三，虽然各全息包之间均具有相似性，但其相似程度却是不同的。相邻越近的类别和层次之间，或同一类别和层次中在时间和空间上相邻越近的全息包之间，所具有的全息度越高，反之则越低。由此我们可以看到，宇宙就是一个由各种不同类别、层次和彼此相似程度不同的大大小小的全息包构成的一个大全息包。其中，每一个全息包，由于都具有全息性，因而自身也就都是一个宇宙，包含有宇宙的全部信息。所以，所谓宇宙，也可以看作是无数宇宙的联合体。

5宇宙时空

宇宙起源于一个全息包，尽管这个全息包可以无限分裂，因而使得宇宙可以无限膨胀，但在宇宙发展的任何一个特定的时间，全息包的数量必然是有限的，因而由它构成的宇宙在时间和空间上也必然是有限的。但是，作为宇宙起源的全息包，不可能是唯一的全息包。因为如前所述，任何全息包之为全息包，正是因为它是一个外部信息的全息接收和贮存的单位，所以在它的外部，一定还有其他的全息包。因此，所谓宇宙，一定不是唯一的。在“我们的”宇宙之外，一定还有其他的宇宙，它们和我们的宇宙一起构成了更大的宇宙。因此，我们的宇宙起源，就只能是一个更大的宇宙演化过程中的一个事件。此种类推可以无限进行下去。所以，宇宙必然是无限的。所以结论只能是，宇宙有限又无限。在每一特定的时间，它是一个有限，但有限中包含无限，无限存在于有限之中，这就是宇宙有限和无限的对立统一。
五、全息方法论

1全息认识方法

全息认识方法是全息论在认识中的应用。

我们先来看一个例子。根据全息原理一，部分是整体的全息包，因此，我们要认识一个事物的整体，可以通过它的一个部分。例如，我们要了解中国，可以通过它的一个省（市），我们要了解一个省（市）可以通过它的一个县（区），我们要了解一个县（区）可以通过它的一个基层单位或一个基层社区等等。我们已经指出，全息包有大小、有层次。从一定意义上来说，全息认识方法也可以说是从规模较小、层次较低的全息包去认识规模较大、层次较高的全息包的方法。这种方法的实质是简化和还原，即把高级或复杂的事物简化和还原为相对低级或简单的事物，从而使认识变得相对比较容易。从原则上来说，这种简化和还原越彻底越好。如果我们把中国简化和还原为它的一个基层村庄或某城市的一个社区，我们的认识活动就会变得相当容易。如中医看病，只摸脉搏。脉搏就是人体的一个全息包，通过脉搏的变化，可以了解一个人全身的病情。这也是全息认识方法的应用。
所以，全息认识方法并不是什么新发明。但是，我们提出这一方法并非没有意义。如前所述，宇宙是全息的，宇宙中的任何一个事物都是一个全息包，因此，从理论上来说，我们通过任何一个事物，都可以发现宇宙的各种信息。从这个意义上来说，全息认识方法，就是从任何一个全息包中解读各种宇宙信息的方法。例如，我们知道，生物体中不但包含生命信息，而且包含环境信息（如气候和环境污染程度等）、天体运行和发展的信息（如树木的年轮等）。因此，通过一个生命体，甚至一个生物细胞，我们就可以发现从宇宙起源到生命的发展的全部过程和规律。如果真的有一天我们做到了这一点，我们或许可以把这种科学称之为细胞宇宙学。
不过，需要指出的是，由于存在着全息的相对性，全息方法在实际运用中会存在一些困难。一方面，如前所述，不同的全息包有不同的信息结构和信息优势，所以，要从一个全息包破解全部宇宙信息，在事实上是有困难的。解决这个问题的方法就是在认识的时候，应该根据需要，选择那些在某方面具有较强信息优势的全息包。另一方面，规模越小、层次越低的全息包，其“全息不全”的程度也会相应增大。所以，简化必然会带来信息的缺失。为了避免过分简化所造成的信息缺失，应适当考虑简化的程度。此外，为了尽量避免和弥补全息不全造成的缺陷，我们可以适当多选取几个小的全息包。如要了解中国，多选几个村庄、几个城市社区；要了解病人的病情，除了摸脉以外，还可以看舌苔，看气色等（舌苔和面部气色也是全息包），以达到不同全息包之间的互补。
这里还要指出，虽然存在着全息不全的现象，但这也只是相对的而不是绝对的。例如，如果我们通过一个基层的农村来了解中国的全面情况可能有一定困难，因为这个农村可能比较闭塞，比较落后、比较贫穷。村里没有工业，商业也很不发达。但即使这样，我们也还是可以通过这个村子里农民的生活情况对我们国家的大致情况有一个基本的了解。因为这个村子里有人比较富裕，用上了比较先进的产品。有人到过许多地方了解外面的情况。即使没有这种情况，这个村子里总也会有人在外地打工或工作，他们经常与家人通信，介绍外面的情况。这个村子里可能还有人有收音机、电视机，他们从收听广播、收看电视中了解了许多外面的情况，等等。因此，你只要在这个村子里扎下来，就总可以对全国的情况有一个基本的了解。因此，所谓全息不全并不是绝对的，不全中有全。所以，即使我们考虑到全息不全的现象，全息认识方法的有效性也是不容怀疑的。中国古话说，“一叶知秋”，“一滴水映出整个世界”，就是这个道理。“抓住一点，及于其他”，这就是全息认识方法的本质。

作为一个特例，我们可以举出马克思在《资本论》中所使用的方法。马克思从资本主义社会的一个“细胞”——商品的内在矛盾的分析中，揭示了资本主义乃至全部人类社会的本质及发展的过程和规律。这个资本主义的“细胞”，就是资本主义社会的“全息包”。马克思对资本主义社会的分析过程，也就是对这个全息包所包含的丰富的内部信息的解读过程，而这一逻辑过程所展现出来的，也就是资本主义社会的产生和发展的过程。所以，马克思的方法，正是全息论的方法。
2全息控制方法

全息控制方法，是全息论在实践和技术上的应用。
全息控制，就是通过控制部分而达到控制整体的目的。它的特点在于，它不是直接把整体当作施控对象，而是把整体的一部分作为直接的施控对象，通过对这一部分的控制，强化或改善这一部分的功能，并通过这一部分对整体的辐射作用，达到改善整体状况，提高整体功能的目的。这也就是通过一个较小的全息包而控制一个较大的全息包的方法。
实际上，这种方法在实践中也早已应用着。例如，我国的针灸疗法就可以看作全息控制的实例。在针灸疗法中，有所谓耳针法、面针法等等，这种方法，就是通过针刺人的耳部、面部等局部，达到治疗全身疾病的目的。
全息控制是与系统控制不同的一种控制方法。系统控制要求从整体出发，尽可能地了解与掌握整体的情况，并以此为根据实施控制。这一方法的优点是整体性、全面性。但对于比较复杂和巨大的事物，实施起来比较困难。例如，对国民经济的控制就是这样。国民经济是一个巨大而复杂的系统。由于情况太复杂，参数太多，要做到全面就很困难。特别是考虑到经济生活的未知因素和不可控因素，如政局的突然变化、战争的突然爆发、自然灾害的突然发生等等，实施起来相当困难。全息方法与此不同。它不是要求从整体、全面出发，而是要尽量把整体缩减为一个局部，并且从原则上来说，这种缩减的程度越高越好。所以它操作起来比较容易。因此，这一方法与系统控制方法相比较，有它的优点。例如，为了实现对国民经济的控制，我们可以通过建立经济示范区，并不断加强它的地位和作用，并通过它对全国的辐射作用，达到对全国经济的调控。这也好比针灸，选择适当的穴位，只要对这个穴位的刺激强度达到一定程度，就可以对全身起到调控作用。

所以，全息控制的本质就是以小制大，以局部制全局。其根据就是局部和全局、部分和整体的全息相关性。全局影响局部，局部也影响全局。但局部对全局的影响力可能有限。要解决这个问题，一是要尽量选择对全局有关键意义的局部。例如，在经济控制中，我们选择经济实力比较强、地理位置比较好的大城市就比选择个别农村要好得多。二是可以多选几个城市或地区。例如我们前面讲的建经济示范区的问题，如果一个示范区的作用有限，可以多建几个。这也如同针灸疗法一样，一个穴位效果不理想，可以多选几个辅助穴位。我国改革开放以后建立的经济特区，实际上就起着这样的作用。笔者在《全息经济控制论》中，曾经设想了一个以市场为基础的全息经济控制模型，和一个以国民经济指标体系为基础的全息经济控制模型。［1］
这两个模型示意如下图：

图中，国民经济子包是一个或若干个市场，或一个由若干经济指标构成的国民经济的指标体系。笔者认为，上述模型在实际生活中也早已存在。例如股市的运作就是第一个模型的应用。股市是资本市场，它是国民经济的一个子包，而且与国民经济有较强的全息相关性：它是国民经济的晴雨表，又对国民经济有很强的刺激作用。控制中心通过对股市的调控，就可以在一定程度上实现对国民经济的控制。如果觉得不够，还可以辅以其他市场（如商品市场、劳务市场等等）。国家对货币供应、银行信贷等的调控就是第二个模型的应用。货币供应量、银行信贷规模都是国民经济的重要指标。通过对这样一些重要指标的调控，就可以实现对整个国民经济的控制。如果觉得不够，可以多选几个指标，构成一个指标体系。

在这两种模型中，起着关键作用的是一个足够强大的信息中心。信息中心在实践中也就起着控制中心的作用。以第一个模型为例，市场情况反映到信息中心，信息中心向全国发送市场信息，使生产者、经营者和消费者根据这些信息进行生产、经营和消费活动决策，从而达到调控国民经济的作用。这种情况可示意如下图：

随着现代网络化技术的发展，全息经济控制将变得越来越容易。

六、全息论与哲学
全息论是一种宇宙学说，因此，全息论与哲学有着密切的关系。从古代哲学开始，人们最关注的就是关于宇宙的本原问题。宇宙是哪里来的，是怎样产生的，它的本质是什么？纷繁复杂的宇宙万物有没有统一性？宇宙是有限的还是无限的？而所有这些问题，也正是全息论所要回答的问题。也正因为如此，所以在各种哲学学说中，几乎蕴涵了我们今天在全息论这一理论中提出的一切观点。从这点上说，全息论绝不是什么新思想，而不过是先哲们的有关思想的汇集和进一步的发展。例如，中国古代的《易经》中就存在着丰富的全息论思想。在《易经》中，作为宇宙起点的是太极。什么是太极，说不清楚。现在，我们可以把太极解释为一个原始的全息包。太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，这是《易经》所描述的宇宙生成过程。这一过程和我们讲的由全息包的分裂而形成宇宙的过程完全一致。除《易经》外，还有道家的思想。道家讲的道，究竟是什么，是物质的，还是精神的，也是众说纷纭。我们现在可以把它解释为既非物质，也非精神的，而是一种超越物质和精神对立，或者说尚未分化出物质和精神的对立的存在。这样，它就和我们讲的全息包是一样的东西了。道生一，一生二，二生三，三生万物。这个过程，也与我们所讲的全息包的分裂过程相一致。在欧洲古希腊的哲学家，都力图用一种单一的东西解释世界，说明世界万物的生成和演化。虽然哲学家们讲的水也好，火也好，气也好，以及阿那克萨戈拉的种子说，德谟克利特的原子说，并非对宇宙起源的科学的说明，但他们由此说明了世界的统一性，世界由一种东西产生，万物都有共同的根源、共同的本质；世界的多样性，是从后来的发展中分化出来的。这些，都可以说是全息思想的天才的猜测。近代，我们可以举出莱布尼茨的单子论。单子虽然也与全息包有很大区别，单子没有结构，不占空间，也没有窗口，不能与外界沟通。这些，都与我们讲的全息包大不相同。但是，有一点却是相同的，这就是每一个单子都具有表现其他一切事物的关系，因而成为宇宙的一面永恒的活镜子。所以，在莱布尼茨看来，一个单子就是一个宇宙；正是在这个基础上，莱布尼茨建立了他的宇宙和谐论。在欧洲哲学史上，我们特别值得一提的还有黑格尔。黑格尔哲学中的绝对精神，就是一个既是宇宙起点又是宇宙的发展过程和终点的东西。绝对精神的演化过程，就是一个绝对精神所包含的全部内存矛盾和丰富内涵的“全息”展开的过程。在黑格尔的哲学中，每一步的发展都是一个三段论，都是从起点到终点的循环，因此，每一个阶段，既是一个局部，又是一个整体，因而也都包含着整体，是整体的缩影。除了绝对精神这个神秘的东西外，黑格尔所描述的宇宙，正是一个全息论的宇宙。对于黑格尔的哲学，马克思主义给予了充分肯定，认为它是头足颠倒了的唯物主义，并在批判和扬弃其唯心主义的基础上加以继承和发展。马克思主义哲学，在一定意义上说，就是被唯物主义地改造过了的黑格尔哲学。所以，全息论与马克思主义哲学没有任何矛盾。我们甚至可以说，全息论学说是对马克思主义哲学的有力证明和生动体现。例如，马克思主义哲学中关于物质世界的普遍联系和运动发展的思想，关于物质世界的统一性和多样性相统一思想，关于宇宙时空的有限性和无限性相统一的思想，关于量变和质变、肯定和否定、个别和一般关系的思想，关于人、社会和自然相统一的思想，等等，在全息论中，都得到了很好的体现。可以说，全息论是对马克思主义哲学的一个很好的诠释。

全息论也为某些重大哲学问题的解决开辟了新的途径，例如：

关于物质和意识的关系。这个问题是哲学的基本问题，无论对于唯物主义和唯心主义都是一个极为重要的问题。唯物主义者强调物质是世界的本原，唯心主义者强调意识是世界的本原。它们都把物质和意识对立了起来。虽然正如恩格斯所指出的，绝大部分哲学家，包括唯物主义者和彻底的唯心主义者都承认物质和意识的同一性，但这种承认，对于唯心主义者来说，实际上是把物质归结为精神，从而从根本上抹杀了物质的存在，而对于唯物主义者来说，大多是在认识论的范围内，而非在本体论的范围内承认两者的同一性。马克思主义在强调世界的物质性的同时，也强调指出了物质和意识的同一性，并把物质和意识的同一性看作是唯物辩证法的一个重要命题。但是，在一般的哲学教科书中，物质和意识的同一，也只是在人类出现以后的事情，只在人类实践活动的范围才有意义。这就产生了一个问题，意识，既然它只在人类产生以后才存在，那么，意识是怎么样产生的呢？它产生的根据是什么？如果在物质大厦的基础本身中不存在意识的因素或萌芽，意识又如何从物质大厦的基础中产生出来？这个问题实际上也就是意识的起源问题。早在马克思主义之前，对这个问题的回答就有所谓的“万物有灵论”，认为一切东西，哪怕最简单的东西，都有灵魂、有意识。这个观点虽然能说明人类意识的起源并非偶然，但却抹杀了人和物的区别。列宁在《唯物主义和经验批判主义》一书中，对这个问题给出了一个新的回答。列宁在谈到感觉能力的起源时说：虽然明显的感觉只和物质的高级形式（有机物质）有联系，但在物质大厦本身的基础中，可以“假定有一种和感觉相似的能力”。［2］40列宁的假定为我们解答意识的起源提供了一个基本的思路，那就是：意识的初级形式或潜在形式，早在物质世界的基础之中已经存在。什么是意识？从现代信息论的观点来说，意识本质上就是一种信息的反馈。它只不过是信息反馈的一种最高级的形式——以神经系统为基础的神经反射。而这种高级的信息反馈形式只不过是从低级的反馈形式中发展起来的。这样，物质和意识的同一性就有了本体论的基础。从全息论的观点来看，物质和意识的统一的基础，就存在于全息包——包括作为宇宙起源的最原始的全息包中。我们已经指出，全息包就是一个信息包，它不断和外界进行着信息的交换——全息相关。这实际上就是一种信息反馈。因此，意识的胚芽从一开始就存在于宇宙的根源之中。所以，物质和意识的统一或同一性这一命题，在全息论中得到了本体论的根据。

关于认识论。人能不能认识宇宙，人怎样认识宇宙，这些问题，也是哲学的重要问题。人类虽然伟大，但在茫茫宇宙之中，却又是那样的渺小。早在中国古代，庄子就提出，人生有涯而知无涯，以有涯对无涯“殆矣”的结论。认为宇宙之大，以人之有限生命是不可能认识的。在西方，虽然也有以休谟和康德为代表的不可知论，但似与庄子的思想并不一致，前者以怀疑外部世界的存在而否定人类认识世界的可能性，后者以现象和本质的区分而否定人类知识的可靠性。马克思主义强调人类认识世界的可能，这种强调，是以有限和无限的辩证关系为根据的。在马克思主义看来，有限中包含着无限，无限存在于有限之中。所以，要认识无限的宇宙，可以通过有限的事物。这一点正是和全息论的观点相一致的。按照全息论，任何一个事物，哪怕最简单的事物，都包含宇宙的全部信息，因而从一个简单的事物中，就可以了解整个宇宙（如果“整个宇宙”存在的话）。所以，宇宙虽大，并非不可认识。宇宙无限，不能成为不可知的根据。

宇宙之所以能够被认识，还因为全息包具有“全息发送”的性质。我们已经指出，全息包既是一个信宿，也是一个信源。作为信源，它是一个“全息发送”单位，它不会保留自己的内部信息。所需要的仅仅是破解这些信息的技术和手段。这种技术和手段，我们人类已经掌握了许多。各种观测技术、实验技术、分析技术、化验技术以及各种各样的科学仪器，如显微镜、望远镜、遥感器、测量器等等，都是这样的技术和手段。宇宙中存在着无限多的全息包，每一个全息包都是“全息”的摄录机，它们都以“全息”的方式记录着宇宙中发生的大大小小的事件的信息。这也就是说，宇宙中发生的一切事件，都不会消失，它们都以全息的方式被记录了下来。一旦我们的技术条件具备，再现各种历史事件不是不可能的。神话中，神农氏为了了解各种植物的药性，亲尝百草，后来，天帝给了他一条神鞭，只要用这条神鞭轻轻抽打一下路边的野草，就可以知道它们的药性。或许有这么一天，我们人类也会得到这样一条“神鞭”，这条“神鞭”，就是一个全息破译器。凭借着它，我们能够从一棵小草、一粒泥土、一片砖瓦中，清楚地得到各种宇宙的信息。这好像是天方夜谭，但从理论上来说，我们认为这是可能的，需要的只是时间和技术条件。

那么，我们人应该如何去认识宇宙呢？从全息论的观点来看，无非是两条道路：一是向外，一是向内。向外，即通过外部事物。例如，一个粒子、一个生物体、一个星系等等。向内，就是通过人自身，通过自我来了解宇宙。人体是宇宙的全息包，所以通过对人体的认识，也可以达到认识宇宙的目的。人脑又是人体中最高级的全息包，通过人脑，不仅可以认识人体，也可以认识宇宙。所以，早在古代，哲学家们就发出了“认识你自己”的呼吁。在西方，有费希特、谢林为代表的以对“自我”的认识为起点的认识论学说，在中国，则有所谓心学家“内省体验”、“不假外求”的认识论学说。这些学说，过去我们都把它当作唯心主义而加以批判，现在，从全息论的立场上，应该重新加以审视。“自我”也好，人的心灵也好，它们并非如洛克所说是白板，它们是宇宙的全息包。这个全息包不同于其他全息包的地方就在于，它具有自我意识，这种自我对自我的意识，黑格尔称之为精神的自我观照或“反思”。正如恩格斯所指出的，在黑格尔那里，世界之所以可知，就因为“思维能够认识那一开始就已经是思想内容的内容”［3］225。抛开黑格尔哲学的“绝对精神”这种绝对唯心主义的臆说，黑格尔的上述观点不是没有道理的。通过对人心的自我反省、反思，我们不仅可以认识自身，也可以通过自身认识宇宙。因此，上述的认识论学说，有它的合理性。实际上，我们可以说，向外和向内，异曲同工，殊途同归。当然，内求、内省，并非如柏拉图所说是“灵魂的回忆”，也不能只是中国古代道家所谓“致虚极，守静笃”、“涤除玄览”。对人体、人脑乃至人类心灵的认识，还需要科学的手段和方法。现代人体科学、脑科学、生理和心理学，都已经提供了和正在提供着这样的方法和手段。
总之，全息论具有重要的哲学意义。作为一种宇宙观，在某种意义上，全息论也就是一种新的哲学观和哲学理论体系。●

［参考文献］

［1］〓吕国欣.全息经济控制论［J］.北京商学院学报,1993,(1).

［2］〓列宁.唯物主义和经验批判主义［A］.列宁全集［M］.北京：人民出版社，1988.

全息隐能量场与新宇宙观

http://www.lantianyu.net/pdf22/ts009034_2.htm

文化现象中的谜


　　自发的文化链的证据来自于历史。在历史的各个不同时期不同文化创 造了明显类似的成就，即使这些不同的文化相互之间没有通常的通讯，甚 至互不知道对方的存在。
　　首先，处在非常不同区域的文化创造出了给人以深刻印象的一大批非 常类似的工具。例如，手斧是石器时代的广泛工具，它是一种典型的杏仁 状或梨形的两边打制得对称的简单工具。在欧洲，这种斧子是燧石制成的； 在中东，它是用黑硅石做的；在非洲，它是用石英岩、页岩、辉绿岩做成 的；它的基本形式是功用性质的。然而，用大家都需要的实用主义的解决 方法而导致了相互一致的发现，这一观点并不能解释所有传统文化实际上 在制作细节上的一致性——试错看来不可能在数量如此之多，分布范围如 此之广的人群中产生出在细节上如此类似的工具。
　　许多人工制造物似乎跳越了空间，超越了直接的文化联系的范围。在 古代埃及和前哥伦布美洲都以显著一致的设计方法建造了大金字塔。像陶 器制作工艺对所有文化都非常相同，甚至用火的技术也导致产生了世界上 不同地方的基本相同的工具设计。I·马什利 （IgnazioMasulli）是博 洛尼亚大学的知名历史学家，他对埃及、波斯、印度和中国公元前 5—6 世纪的当地文化所制造出的罐、盆和其他人工制品进行了深入研究。马什 利发现，对它们基本设计的这种显著的重复现象找不到合理的解释：考古 学家已经证明，这些文化之间没有直接的联系，而从实用角度看，设计的 范围远远大于它们实际采用的方法。这种现象是普遍的。尽管每个文化附 加了它自己的一些细节，但阿兹台克人、祖鲁人、马来人、古代印第安人 和中国人都似乎是根据一个共同的模式或原型来制造他们的工具和建造他 们的墓碑的。
　　除了自然的人工制品外，所有文化模式几乎都是同时出现的，虽然它 们是相互独立的。古代犹太人 （希伯来人）、希腊人、中国人和印度人 的文化大发展出现在非常广泛的各个地域，但它们实际上是同时出现的。 主要的犹太人预言家在公元前 750—前 500 年的巴勒斯坦享有盛誉；在印 度早期优波尼沙 （吠陀经之一部）于公元前 660—前 550 年形成；悉达多 佛生活在公元前 563—前 487 年；孔丘约在公元前 551—前 479 年在中国教 书讲学；苏格拉底于公元前 469—前 399 年生活在古希腊。正当古希腊哲 学家创立了西方文明 （在柏拉图和亚里士多德哲学那里）的基础时， 中国哲学家也建立起了东方文明（在儒家、法家、道家那里）的观念基础。 在伯罗奔尼撒战争后的古希腊，柏拉图和亚里士多德分别创立了他们各自 的学院，许多巡回演说的博学之人向国王、君主和市民提出忠告和发表演 讲；在战国后期的中国，类似的不知疲倦和富有创造性的哲人创立了学校， 并向公众讲课，创立教义和在诸侯国之间纵横捭阖。
　　
　　同时性的文化成就并不只限于古代文明，它们在当今时代也同样发 生。即使在自然科学领域，也有许多互不知道对方工作的不同研究者同时 出现顿悟的例子。这些例子中最著名的就是牛顿和莱布尼茨几乎在同时独 立地发明了微积分，达尔文和华莱士同时独立地提出了生物进化的基本机 制，贝尔和格雷同时独立地发明了电话。
　　跳越同种文化的不同分支的同时顿悟的例子也并不少见。正当牛顿用 三棱镜来分解进入他剑桥寓所的窗户的光柱时，威梅尔 （1632—1675 年，荷兰画家）和其他荷兰画家也正在研究透过彩色窗户和门玻璃的光的 性质。当麦克斯韦用公式来说明他的电磁学理论（根据该理论，光是由电 波和磁波的相互旋转产生的）时，脱尔诺 （1775—1851 年，英国画家） 正在把光画成旋涡状。在最近几年，物理学家根据超对称理论一直在探索 多维空间，而同时，并明显地完全相互独立的前卫派艺术家已开始在他们 的画布上实验视觉的重叠，以代表多达 7 维的空间。
　　空间和时间，光和引力，质量和能量都已经被物理学家和艺术家作了 研究，有时是在同时，有时一派比另一派早一点，但这两派都不知道对方 的工作。在他的著作《艺术和物理学：对空间、时间和光的平行洞察》中， L·谢莱因 （Leonard Shlain）提供了许多实例证明了艺术家们反映和期 望的东西正是物理学家心灵中出现的需要突破的有关概念，但艺术家对物 理学和物理学家所关心的任何事都一无所知。所有这些对应仅仅被说成是 偶然的巧合就能对它们不加理会吗？
　　
推 论


　　在做拼板游戏时，随着游戏的进行，任务会变得越来越容易，图形出 现得越多，剩下还没有拼的板就越少，这样你就可以越来越容易地把剩下 的拼板拼接到图形中缺少的位置上去。
　　类似的情况正发生在我们探索统一理论的这一阶段中。我们大体上知 道在当代科学世界图景中还缺少什么：它就是能够说明自然界中连续形成 有序和组织的有序化原理。我们仍有一些没有得到解释的谜，它们就是我 们在上面所回顾的宇宙现象、物理现象、生命现象、心灵现象和文化现象 中的各种不解之谜。现在的问题是，对这些谜的适当解释是否可以填补科 学世界图景上所缺少的部分。
　　为了探索这一问题，我们应该归纳一下这些谜的主要方面，然后再试 图阐明它们的深刻意义。
　　——在宇宙世界中，物质是从何而来的？如果说物质是在大爆炸的过 程中产生的，那么宇宙中某些星系的年龄为什么会比宇宙本身的年龄还大 呢？
　　——三种不同元素 （氦、铍的不稳定同位素和碳）的共振频率尽管 极不可能调谐，但它们却调谐得非常精确，结果产生出足够的碳构成更重 的元素——宇宙中的生命构件。
　　——从出现生命这一表面现象看，宇宙中的物理常数精确地相互调谐 也是一个极不可几的事件，这包括宇宙中“物质” （即重子）的数量和 分布恰到好处，普遍存在的力的值以及中子、质子和电子各自的电荷也精 确地相互平衡。
　　——在物理世界中，由检验爱因斯坦—波多尔斯基—罗森实验所引起 的佯谬关系到开始时一起产生，后来在空间上相互分离的粒子的量子状 态，这些状态是瞬时相关的，而瞬时相关显然是违背现代物理学原理的。
　　——在双缝实验和分光束实验中，相继连续发射的电子互相干涉，不 论它们是几秒钟前在实验室中产生的还是几十亿年前在遥远的河外星系产 生的。
　　——在环绕原子核的壳层中，电子互相排斥到符合泡利反对称原理的 连续能极，尽管它们之间并不交换动力，大多数核子和它们的轨道电子都 有这种排斥现象。
　　——在生命世界中，无论就单个有机体的形态而言，还是就它们的组 群分类而言，已经出现了高度的多样性和一致性，尽管人们知道进化所能 利用的时间是有限的，而且认为它受突变和自然选择的随机过程的支配。
　　——在有序的进化潮流中，已知单个有机体能繁殖它们复杂的多细胞 结构，尽管它们的每个细胞只包含同一组遗传指令，而且这些指令似乎不 可能通过与自然选择邂逅的偶然突变而进化。——有些有机体能够超越再
　　
生程序的历史功能 （因而同样也能超越自然选择的樊篱）而再生肢体和 器官。
　　——在心灵和意识世界中，信息的传递有时似乎超越了感觉和知觉。 这种信息的传递不仅发生在个人之间，而且还发生在群体之间；不仅发生 在原始人之间，而且还发生在现代人之间。——在特定情况下，个人似乎 能够回忆起他们过去的几乎所有经历，甚至还能回忆起好像属于其他人的 前生命经历。
　　——在社会历史领域中，不同的社会文明尽管相距遥远，互不相知， 但它们却创造了极为类似的器具和建筑，甚至其社会成员对某一现象会出 现同时的顿悟。
　　我们应当如何解释这些奇异的发现呢？由于其中的大多数能够在相同 的条件下重复发生，而且有些还能够在严格受控的实验中发生，因此我们 不能简单地不予考虑。相反，我们应力图阐明这些发现的意义。


　　○我们一开始就指出，物理世界的谜涉及粒子和其他物理系统之间的 信息传递，也涉及它们的特性的协调。在某些条件下，一个粒子能瞬时地 知道另一个粒子的状态，即使这两个粒子不交换已知的任何形式的能，而 且处于时空中的不同点。此外，主要种类的粒子和包含在粒子中的自然力 的特性在整个时空中精确地协调一致。
　　○生命世界的谜涉及进化过程中随机性的限度和对某种因素的需要， 这种因素能使变化的概率偏向有利于有序性和一致性的结果。在产生和繁 殖中，似乎需要某种因素“告知”多细胞有机体中的细胞有关整个有机体 特有的动态构型—空间的信息。在更高的组织层次上也需要类似的信息因 素来解释在范围越来越广的环境中观察到的单个有机体的适应性。
　　○心灵和文化现象中的谜意味着个人之间和个人群体之间超越感觉界 限 （因而似乎也超越时空界限）的信息传递。
　　这些确实是令人不解的谜，我们必须认真对待。它们并不新奇，正像 科学是洞察神秘的活动一样，它们是自然界的神秘活动，但在考察这种活 动时，科学需要灵活一些。理论上的根本革新需要深思熟虑，上述佯谬可 能就是这种情况。除非它们允许新的看法来完成关于它们的基本理论，否 则非局域相互作用，同时波和粒子的特性以及非动力学相关性就会阻碍量 子物理学家战胜“烟龙”哲学并越过“观察”和“现象”而达到“观察到 的事物”和“实在”。
　　生物学家也面临着需要相应的理论革新。只要科学家不超越独立的单 个有机体的遗传机制去寻求解释，复杂有机体的产生、繁殖和进化就将继 续是生物学的“形式问题”。只要生物学家认为进化完全依赖于突变和自 然选择的偶然过程，他们就仍将不可能说明在自然界中观察到的一致性和 复杂性。
　　
　　认知科学，无论是围绕心理学的“软”分支还是围绕神经生理学的“硬” 分支，都面临着基本的挑战——不能通过传统论点来解释认知现象；心中 的一切必定是通过感觉器官进入的，因此必须根据贮存在脑中的信息来解 释。在这些新出现的科学中，对大脑 （和心灵）和世界 （包括其他的 大脑和心灵）之间“额外”的交流通道需要仔细考虑和认真研究。
　　这些佯谬看来确实意义深长，它们确实具有共同的冲击力，它们所显 示的结论是：这个世界上的事物和事件的联系比我们通常所想象的要紧密 得多，起连结作用的因素似乎与所有的自然领域 （生命世界和物理世界） 都相关。如果不存在联系，我们就不可能指望自然界中会出现任何比氢和 氦更复杂的东西；像生命所必需的那些复杂系统的存在，如果不归因于一 位万能的上帝的意志，就得归因于不可预测的命运；同样，生命系统的进 化，它们的产生、繁殖和它们之间的交流 （包括人脑间的交流）仍将是 诗歌或宗教敬畏和惊奇的对象，而不是科学理解的对象。
　　另一方面，如果科学家准备承认他们的理论中具有相互联系的因素， 那么我们所回顾的许多不解之谜就能得到解决。然而，这种理论革新能为 了特殊的目的或者能在我们所了解的宇宙本质中找到根据吗？它能为我们 有充分理由认为在自然界中具有起作用的有序化原理提供决定性的证据
吗？
　　这些问题需要考虑，下面我们就将这么做：首先讨论与当前已经确认 的科学知识有关的似乎可信的答案的原理；然后把这些原理进行去伪存 真，进行精炼以汇集成一种一致的假设：宇宙何以能在从混沌到和谐的巨 大进行激流中逐渐组织自身。
　　

1 新物理学的大统一理论

　　对统一的探索所遇到的复杂性比几十年前任何人想像的都要大，不仅 有四种普遍存在的力，而且还有大约 300 多种“基本”粒子——还不包括 被认为是各种基本粒子的基本组成部分的夸克。
　　从本世纪初以来，每年都越来越详细地揭示出原子的内部结构，而且 使得关于原子和亚原子的理论越来越复杂。原子本身是在 19 世纪末被分裂 出来的，人们因此知道了占据它的能量壳层的是电子，但没有人知道后来 会出现多少不同的粒子。有关的发现随着粒子加速器的发展而来，随着每 一台比以前更强大的新加速器投入使用，一系列新粒子在碰撞中出现了。
　　20 年代，人们只知道三种亚原子粒子：光子、电子和质子。E·卢瑟 福当时指出，在原子核中必定还有其他粒子，它叫做中子。当实验证实了 这种粒子的存在时，基本粒子的目录已经开始扩大。1930 年，在一次旨在 解释某些令人困惑的有关放射性原子核衰变方式的实验的理论论证中， W·泡利提出了存在中微子的假设，25 年后，中微子的存在得到了实验的 证实。
　　由于量子理论的出现，人们尽管已经比较了解原子的电子外壳，但原 子核依然还是一个谜。是什么力在维持它的稳定性呢？日本物理学家汤川 秀树认为还有一种新的基本粒子，因为根据预测，它的质量介于质子和电 子之间，所以它被叫做介子。汤川假设，质子和中子不断地交换介子，而 使原子核保持稳定的正是这种交换。
　　但是当实验者们开始寻找介子时，他们发现的不是一个粒子，而是一 个粒子家族，其中包括μ介子和π介子。由于建造了更大的粒子加速器， 同时还由于物理学家们利用火箭来寻找包括来自地球大气层以外的宇宙线 在内的核碰撞的证据，基本粒子的一个新系列出现了。其中有些粒子的发 现与具体理论所作的预言恰好相符，而另外一些粒子的发现则完全出乎人 们的意料，有些粒子能存在很久，而其他粒子几乎在产生出来的同时就消 失。
　　第一批基本粒子 （如电子、质子、中子和早期的介子）的出现是 意料之中的，和当时流行的原子理论完全吻合。当物理学家们把实验进行 到越来越高的能量层次时，观察到的结果和理论就不再相符。例如，尽管 理论预测某些交换粒子只能“存活”转瞬即逝的 10-23s，在这段时间里光 线几乎通不过一个基本粒子的宽度，但实验显示这些粒子存在了整整 10-
10s，这段时间长到足以让光线穿过一个房间。因为这些粒子持续的时间是 预料中的十万亿倍，并且总是成对地出现，所以物理学家们把它们命名为 “奇异粒子”，它们是最早一批来到粒子动物园的粒子。

　　为了在这个粒子动物园的外来移民中建立秩序，M·盖尔曼建议按照独 特的“八重”法对粒子进行归类。这一归类法预先假定，粒子由盖尔曼称 之为“夸克”的更基本的实体组成。一开始，人们想像有三种不同的夸克： 即μ （上）夸克，d （下）夸克和 S （奇异）夸克。质子由两个 d 夸 克和一个μ夸克组成，而交换粒子除此之外还有一个 S 夸克，这样就解决 了粒子分类中的一个困难问题。尽管轻子 （像电子这样的小质量粒子） 具有一个相干的“对称群”，但强子 （像质子和中子这样的重粒子） 则没有。然而，如果每个强子由三个夸克组成，那么强子家族也可以根据 夸克的组合进行整合。最终，随着更多的粒子涌现出来，三个夸克已经不 够了，夸克家族增添到了六个成员。
　　把大规模的粒子阵整理进相干对称群是一项重大成就，但真正的统一 还要求粒子所代表的各种力必须统一。在近几年里，普遍存在的力的统一 范围和一致性成了努力探索大统一理论和超大统一理论的试金石。
　　需要统一的力是通常得到公认的四种普遍存在的力：引力，电磁力， 核的弱相互作用力和强相互作用力。半个世纪以前，当核力还未得到确认 时，爱因斯坦就已经试图通过证明引力和电磁力的统一来建立统一场论。 新物理学接受统一场论的挑战，力求把四种普遍存在的力统一在叫做“超 大统一”场的单一连续统内。
　　统一基于以下思想：基本粒子是嵌在这种连续力场中的量子，在一个 特定点上的场强表示在该区域内找到量子的统计概率。从某种意义上讲， 粒子是由场强的变化产生的。物理宇宙是根据服从相对论和量子力学规律 的场进行描述的，质子、电子、中子和整个粒子动物园都只是场的量子动 力学的结果。这种革命性的概念已经导致了物理学重点的深刻转变——从 粒子实体到把它们嵌进其中的动力学事件的总体。S·温伯格毫不犹豫地断 言，宇宙的构成物是场；粒子被降到了副现象的地位。量子场论的基础在
20 世纪 20 年代和 30 年代就已经由约当、魏格纳、狄拉克、玻恩、泡利、 费米、海森堡以及其他开拓者们建立起来。这种理论的成熟形式被称之为 量子电动力学，它诞生于 40 年代，它的预言在 20 世纪中期所进行的高能 实验中得到了引人注目的证实。由于物理学家成功地运用场的概念解释了 各种根本不同的过程，因而导致了标志着统一自然界物理力各个不同阶段 的其他量子场理论的建立。
第一个突破是弱核力与电磁力得到了统一。理论物理学家 S·谢尔登、 S·温伯格和 A·萨拉姆已经证明，这两种不同的力是作为单一的“弱电力” 的两种形态出现的。现在人们相信，在宇宙的早期时刻，弱核力和电磁力 之间没有明显区别，但由于宇宙中开始出现结构，这种完美的对称就出现 了破裂并分化为两种形态——长程的电磁力和短程的弱核力。

　　对强核力的更深刻的理解可以影响更深层次的统一。在夸克出现之 前，人们假定中介力粒子 （介子）连续不断地在强子之间进行交换，而 正是这种交换产生了强核力现象。然而，随着强子的夸克理论的出现，就 有必要假设夸克本身之间有一种力，结果表明，这种力在数学上完全可以 用类似于论述电磁力的方式进行讨论。尽管夸克之间的力还没有与弱电力 统一，但其表面现象非常类似。通过与量子电动力学的类比，实现了这种 统一的理论叫做量子色动力学。
　　大统一的第一个阶段是提出一个把强电力和弱核力以及组成宇宙物质 的轻子和强子都包括在内的综合理论，下一个阶段可以把这种理论扩大到 把引力也包括在内。强核力已经可以用叫做胶子的新粒子来表示，而弱电 力则是光子、W 粒子和乙粒子的产物，如增加引力就需要一种叫做引力子 的新的力的量子。
　　引力场的量子化遇到了理论上的困难。爱因斯坦的引力理论是一种关 于时空几何的理论——但几何的量子化意味着什么呢？此外，没有证据表 明引力子确实存在，而且根据引力子所进行的计算导致了无穷的结果。有 关引力的量子理论需要一种与量子场论的早期尝试不同的研究方法，我们 不得不求助于所谓的新“规范对称性”，这种对称性具有更为深奥的形式。 突破是随着在数学上详细阐述所谓的超对称性而来的，与它结合在一
起的量子场论变成了“量子超引力”理论。 量子超引力统一了先前属于不同类型的粒子：费米子和玻色子。虽然
费米子本身与强子和轻子一样，可以归入粒子家族，而这些粒子家族又相 互关联，但物理学家总是假定费米子和玻色子是绝对分开的——前者毕竟 是“物质”，而后者则是“力”。但有些理论家利用超对称性的数学手段 提供了一种把它们结合在一起的方法，利用“超空间”，就有可能把玻色 子和费米子联系起来，因为在这种更高维的空间中，一方能够“反射到” 另一方中去。问题是，还没有任何已知的玻色子能实际上像超对称镜像那 样起作用，反过来也一样。只有通过引进一种全新的粒子体系，费米子和 玻色子才能相互联系起来：因为每一个已知的玻色子和每一个已知的费米 子都必须是一个新的超对称伙伴。结果表明，超对称伙伴的质量必须大于 它们的相对镜像，而且，因为产生大质量粒子需要很高的能量，所以现有 的基本粒子加速器不可能提供可以观察到这种粒子的条件。
　　基本粒子的数目一下子增加了一倍，而且，通过把理论渗透到超越实 验证实的只以一致性和连贯性作为有效性标准的数学领域中，便能使它们 达到统一。
　　无论如何，超对称性粒子已经克服了统一引力和弱电力的主要障碍。 正如光子具有叫做光微子的镜像伙伴，夸克具有叫做奇异夸克的镜像一 样，费米子“引力微子”也可以添加到通常的“引力子”上，这就使得理 论家可以假设一种叫做“超引力”的统一力。
　　
　　不过，即使最成熟的超对称性理论也不是没有问题的，不仅它所预言 的许多新粒子一个都没有被观察到 （尽管有些物理学家相信，在电子和 正电子或质子和反质子的高能碰撞中一定可以发现光微子），而且还有另 一件意想不到的事：它需要 11 维才能成立。爱因斯坦的革命性创新是把第 四维 （时间维）加到人们所熟悉的三维空间上，但与在现存的四维时 空上再加上 7 维的建议相比，其复杂性就显得有些黯然失色了。
　　物理学家们继续工作，运用复杂的数学来“简化”超空间的另外 7 维， 以便使超对称理论同相对论的四维时空一致起来。有人假设，另外的 7 维 可能存在，但它们是被“卷起来”的，所以它的效应即使在基本粒子的尺 度上也显示不出来。但很快就可看出，这种努力注定要失败：如果不压缩 剩下的四维，并把这种理论的明显结果降到零维，那么就没有什么办法减
少 11 维中的 7 维。 有一段时间，大统一理论的事业似乎不得不被放弃，但当时年青一代
的物理学家们提出了另一种比先前的任何事物都更难理解的想法。J·谢尔
克 （JoeScherk）提出，粒子根本不是微粒，而是在空间自旋和振动的弦， 物理世界所有已知的现象都可以由这些振动的不同组合构成，这与一首乐 曲是由乐器弦的不同振动构成非常类似。
　　转动和振动的弦可以作为我们理解自然的基础，这种想法可以追溯到 本世纪 60 年代。那时，G·维内齐亚诺 （Gabriel Veneziano）曾经提出， 当基本粒子按它们的质量顺序排列时，它们就形成一种与音调或共鸣形成 的曲调相类似的格局。后来其他物理学家受到这种想法的启发——共鸣可 以由极微小的物体，即有点象粒子大小的振动的弦产生。
　　谢尔克的弦理论证明同盖尔曼的夸克理论是一致的，这种新理论解释 了为什么在自然界中观察不到夸克：与盖尔曼所提出的理由相同，弦决不 可能只具有一个单一的末端。当弦的两端被分开，就会产生新的两端；同 样当强子破裂时，出现的不是单个的夸克，而是新的成对的夸克。
1976 年，谢尔克、F·格利奥兹 （Ferdinando
　　Gliozzi）和 D·奥利夫 （David Olive）证明，可以把超引力引入弦 理论中，使它成为“超弦理论”，这里，粒子—弦在高维超空间中振动。① 但是超弦理论到 80 年代才真正取得胜利，当时超对称理论似乎已被简化问 题难倒，但 J·施瓦茨 （John Schwartz）和 M·格林
（MichaelGreen）已能证明，10 维超弦理论完全适用于四维时空，它没有 遇到过先前的那些简化问题。新的超弦小于原先理论中的弦：其普朗克长 度估计为 10-33cm，而不是比基本粒子大得多。
超弦理论仍然有一些问题，而且甚至它的基本概念也没有被物理学界的所有成员普遍接受。不过，可以实现大统一的信心已经增长，几乎很少 有研究粒子和场的物理学家会怀疑，总有一天宇宙中所有的力和粒子都会 统一在一种理论中，这种理论可能比迄今为人类所思考的几乎任何事物都 更抽象，更深奥。

2 斯塔普的海森堡量子宇宙


　　现在我们来看一种理论，该理论试图把我们关于物理宇宙的已知的东 西同我们更直接的生命和心灵的体验整合在一起，海森堡的这一遗产被美 国量子物理学家 H·斯塔普 （Henry Stapp）继承并发扬光大了。
　　海森堡本人对量子论的哲学结论的态度模棱两可：有时他暗指是心理 上的，有时又指物理上的解释。他写道，“我们最终被引导到相信，我们 在量子论中用数学公式表示的自然界规律不仅处理粒子本身，而且还处理 我们关于基本粒子的知识。因而粒子的客观实在性概念就消失在明晰的数 学描述中，故数学描述不再代表基本粒子的行为，而代表了我们对这些行 为的知识。”然而海森堡也认为，“如果我们想描述在原子事件中发生了 什么，我们就必须认识到，单词‘发生’是指物理方面，而不是指观察这 种心理活动。我们可以说，一旦客体与测量仪器，即与世界的其余部分之 间进行相互作用，从‘可能的’向‘现实的’跃迁就发生了，它并不与观 察者心灵中的结果记录活动相联系。”很明显，如果从“可能的”向“现 实的”跃迁 （即波函数的崩坍）是由于测量仪器与粒子的相互作用，那么 我们的观察所提供的量子世界就是物理实在；然而，如果波函数随观察者 心灵中的结果记录而崩坍，那么超越我们的观察的量子世界在本质上就是 精神的。前者给我们提供了所谓的量子力学的“本体论”解释，而后者则 提供了“精神上”的 （或唯心主义的）解释——哥本哈根学派的观点。 斯塔普选择了本体论的解释 （尽管他作了唯心主义的修正），并把它 的应用扩展到越过量子领域而进入宏观领域，这就超出了“海森堡的量子
宇宙”，并在大范围的经典效应中完善了它。 量子宇宙抛弃了玻姆的以隐含序为基础的量子潜能，而保留了这样的
观点：在量子理论中出现的几率分布存在于自然界中，并不仅仅存在于观 察者的心灵中。量子几率分布与其突然变化结合在一起有助于更全面地描 述实在，这种描述揭示，物理世界的进化是两种过程交替地向前发展的： 一种是通过类似于经典物理学定律的决定论规律渐进地进化的；另一种是 以周期性地突然出现，无法控制的量子跳跃形式向前进化。后者实现了由 决定性规律所产生的某种形式的宏观可能性。“探测事件”（使波函数崩 坍的相互作用）发生在决定性规律已经把量子几率分布分解为相互分离的 分支的那种情况下，这就实现了一种选择而消除了另一种选择。在海森堡 的量子宇宙中已经实现了的选择并不限于微观世界，它也可能是宏观事 件；在直接观察的层次上可以把它们区分开。
根据斯塔普的观点，海森堡的量子宇宙给了生物学，甚至心理学现象 一个一致的量子力学的解释。在这个宇宙中，演变中的量子态尽管部分地受数学规律支配 （类似于经典物理学的规律），但它并不是指任何真实的 东西，它只描述了与实际事件相关的可能性和概率性，所以宇宙不再是类 物质的 （matter-like），它是类心灵的 （mind-like）。现象的类物 质方面仅限于某种数学特性，这些特性也可以只理解为进化中的类心灵世 界的特征。把经典物理学 （在这里没有心灵的自然位置）的含意颠倒过 来就是海森堡的量子宇宙 （在这里几乎没有物质的自然位置）。
　　斯塔普得出结论，如果这些非经典的数学规律被接纳为本质上是心灵 世界的特性，那么我们就似乎在量子理论中发现了一种科学的基础，这种 科学也许能够以数学和逻辑上一致的方式成功地处理从原子物理学到生物 学，到宇宙学的科学思想的整个范围，同样也包括在经典物理学框架内显 得非常神秘的领域，即人类大脑中的过程和人类意识经验流之间的联系。
　　
3 普里高津的不可逆进化


能够说明自然界中渐进组织的理论必定是一种进化理论，充分理解进
化 （在这个词的全面意义上，而不是局限于生命的进化）给了我们一张 从物理学到生命科学 （包括人文科学）的通行证。在这个词的普遍意 义上的进化理论，即“一般进化论”，能说明亚原子粒子的组合为什么能 产生原子结构，进而产生分子结构，还能说明这些结构为什么能凝聚成基 本的生命构件和为什么能进一步结合为复杂有机体和有机体系统这些更为 紧密的结构。直到最近几十年，某些哲学家才创立了一般进化论，他们以 敏锐的洞察力填补了科学知识的空白。尽管他们走到了他们时代的前头， 但像柏格森的《创造进化论》，斯宾塞的《第一原理》，S·亚历山大
（SamuelAlexander）的《空间、时间和神》和 A·N·怀特海的《过程与 实在》这些著作都是进化思维的不朽丰碑。不过，近来有些概念和理论的 发展可以把进化提升为一种准普遍现象——从哲学思辨领域直到用数学表 述和用实验证实的科学领域，在这种发展中，出身于俄国的物理化学家和 热力学家普里高津应受到特别推崇。他的工作受到了科学界的赞赏，因而 获得了 1977 年的诺贝尔奖——形式上是在化学领域，因为没有跨学科的 奖。普里高津是最早认识到研究进化过程具有跨学科性质的人之一。他说， 生命系统不像时钟可以通过其部分之间的简单因果关系来加以解释。在一 个有机体中，每一个器官和每一个过程都是整体的一种功能。普里高津还 指出，类似的观点在社会科学中也是必需的，关于热力学上的开放系统的 不可逆进化理论适用于物理化学、生物学系统，甚至人类系统。
　　正如我们已经知道的，经典的热力学一直关心自由能在封闭系统中向 废热的转化和随之而发生的有序变为无序，实际上，这种思路的最终含义 是宇宙的热寂。但是到了本世纪 30 年代，热力学家们又开始探索新的方 法， L·昂萨格 （Lars Onsager）1931 年的专题论文《不可逆过程中的相 互关系》提出了一个新方向：研究远离平衡而不是接近平衡的不可逆过程。
1947 年，普里高津的博士论文专门研究了远离平衡的系统的情况；到了 60 年代初，以色列物理学家 A·卡恰尔斯基 （Aharm Katchalsky）与美国 物理学家 P·F·柯伦 （P.F.Curran）一起仔细研究了非平衡热力学的 数学基础。这两位研究人员指出，由于把注意力一直集中在封闭系统中的 渐进变化，所以热力学一直没有正视真实世界的系统——非线性地进化和 开放并远离平衡的系统。
一种非平衡开放系统在运作时消耗熵：它从周围环境输入自由能并向 周围环境输出熵。物理学家 E·薛定谔 （Erwin Schr■dinger）在本世纪中叶曾经提出，“生命是靠负熵来养活的”。用普里高津的话说，耗散 结构从其周围的能量流中获得负熵，以此来组织它们自身，并使自身有序 化。一种开放系统能够输入多于它消耗的熵的负熵，因此它会逐渐发展和 进化。这个过程是“通过涨落达到有序”原理的有力例证。因为没有任何 开放系统是完全稳定的，所以会出现涨落，这种系统的状态永远围绕着规 定它们特定参数的值涨落。例如，热血的有机体实际上从来没有被定义为 “正常”的固定温度，但如果这个有机体是健康的，那么它的体温就围绕 着正常值涨落。在开放系统中可能有引起更大涨落的干扰，当这种涨落达 到临界水平时，系统就不再能减缓这种涨落使之恢复到正常的衰减涨落状 态。处于临界不稳定的系统要么消散——“死亡”，要么进化。有机物种 的个体或早或迟都将死亡，而物种本身没有必要灭绝，它们的种群能够变 异和进化。
　　当临界涨落起核心作用并推动系统向新的存在方式前进时，便导致进 化。在不稳定的关键相变期，临界涨落的相互影响产生新的秩序。如果系 统是在进化而不是在退化，那么在许多可能的涨落中至少有一个必定起核 心作用——这就是说，它扩散到整个系统并影响其结构的转化。如果涨落 成为核心，那么整个系统就获得一种结构性组织，而这种组织比先前的组 织更能抵御引起临界涨落的干扰。系统的新结构规定了它的特征值今后围 绕其涨落的标准值；系统不会退回到它原先的组织模式。干扰、临界涨落 的随机相互影响和一种或几种涨落的成核是共同规定进化过程的非线性动 力的要素。


■图 6 涨落引起临界不稳定，从而导致稳态之间动态的不确定转化 耗散系统动力学为我们理解自然界不断增长的复杂性提供了基础。当
临界涨落 （或者在系统内部，或者在其环境中）使处于远离平衡态的系 统不稳定时，复杂性过程就开始出现了。不稳定的系统或者在负熵流和自 身产生的熵之间建立起新的动态平衡，或者就进入混沌态，由此导致它的 过渡 （如果不是崩溃的话）。如果耗散系统在寻找新的动态平衡时是 成功的，那么我们就得到了统计学上的可能性：这一状态将比那种不稳定 态进化得更结构化和更复杂化。这就意味着，在耗散系统中由随机涨落而 引起的不稳定性把大多数系统推离热力学平衡的惰性状态，而向明显的但 固有的不稳动态平衡 （在这种状态下，生命就会出现）靠近。
混沌（临界涨落的随机相互作用）和紧随系统先前状态的失稳而出现 的过渡是说明普里高津跨学科统一理论的相互作用动力学的关键因素，这一动力学支配着观察领域中的所有系统：物理的、化学的、生物的、生态 的直至人类的。

4 玻姆的隐含序


　　D·玻姆 （David Bohm）的隐含序理论把有关自然界中组织原理的 讨论转换到一个不同的方面。在他漫长的一生中，玻姆一直在同物理学中 的教条主义和自满自足作斗争，并同量子论中的现象论和唯心论进行论 战。50 年代，他提出了“隐变量”理论，力求把对亚原子粒子表现形式的 概率理解转变为爱因斯坦所要求的决定论理解。但最近几年，玻姆已创立 了一个全新的概念，根据这一概念，万事万物，包括有序的出现，机遇和 必然的相互作用，都来源于某一基本层次，它是实际体验到的显现世界的 基础。玻姆认为，在过去的 40 年里物理学的基本理论观念一直处于一种严 重的和持久的混乱状态，因而一场深刻的变革被长期延误了。玻姆提出的 改造是根本性的，他争辩说，有两个层次的实在：一个层次在世界的各种 现象中显现自身，而另一个是更基本的层次，它隐藏在深处。
　　对宇宙的任何真正基本的描述最终都必须以这一更深层次的有序为基 础，玻姆把它称之为隐含序。它的基本特征是，在时空领域中所出现的一 切都是潜在的“包容”序的表现。旋涡就是一个例子，它有一种相对固定 的、周期性的和稳定的形式，但没有独立于它在其中出现的流体运动的存 在。两个相互靠近的旋涡合并形成一个完整的旋涡，而这个旋涡也来自潜 在的运动。尽管隐含的基本序涉及到整个流水，但显现序与旋涡一样，是 一种显然独立的稳定形式。从远处看，旋涡可能具有独立的稳定液体的一 切外表，但它的显现序却产生于流水的隐含序的原动力。
　　基本的隐含序和表面序或显现序之间的关系也是由一个简单的装置来 说明的，这种装置实际上建立在伦敦的英国皇家学院。它由两个同心的玻 璃圆筒组成，在两个圆筒之间装有像甘油之类粘性很高的液体。把一滴不 溶解的墨水滴入这种液体，并让外圆筒缓慢转动，结果发现，墨水滴被拉 成了线状形式。如果转动的次数足够多，那么原先的墨水滴就会在甘油中 逐渐消失，但是，当圆筒反向转动时，线状的墨水会重新变成墨水滴。
　　墨水滴由分离的碳粒子聚合体构成，碳粒子的运动速度与其周围液体 的运动速度相同，当它们被拉开时就变成了可见的线状形式。如果把两滴 墨水放进液体，每一滴都会构成一个独立的线状形式。如果两条线相交， 两滴墨水中的粒子就会混合起来。但当作为基础的液体逆向运动时，每条 线中的粒子就会重新返回到各自的墨水滴中。在这种模拟实验中，玻姆把 注意力转向墨水滴悬浮于其中的整个溶液，而不是碳粒子本身，粒子属于 可以被看作是一个整体的溶液总体，在其中所有粒子都包容或包含在一
起。
隐含序就是墨水滴实际上包容在液体中，因而其自身不能被觉察，只有当圆筒转动时这种包容才显现出来，而且被包容的粒子被拉成连续的单 元。因此说，显现序是唯一可见的有序，在这里粒子仍保持着外在关系： 它们可能混合在一起，但不能相互渗透——它们甚至在相互接触时也保持 着自身的样子。
　　玻姆认为，这个简单的例子是对明显现象中的循环性和稳定性的一种 解释。不过，只要循环不是完全的或完整的，它也允许形式有所变化。例 如，每个连续的粒子总体都能产生形状和大小类似的墨水滴，尽管它们所 处的位置不同。连续的位置差异可能是相似的，而如果确是这样，那么我 们就得到了一条有规则的线或带，在这条带上也可能有断裂和不连续，而 这些断裂和不连续可以被看作类似于量子论描述的状态跃迁。这样的轨道 形式可能有许多，它们的墨水滴的包容总体会互相混合——尽管它们会表 现为沿着相关的曲线轨道相互作用的离散粒子。
　　根据玻姆的观点，显现世界的整体作为稳定循环形式的表面部分来自 隐含序，因为在隐含序中万物都是一起给定的，所以自然界中不再有偶然 事件，表面序中所发生的一切仅仅是隐含序的表现。在明显现象的层次上 不可能出现任何新东西——进化本身仅仅是外表。夸克同有机体、星系及 原子一样，永远是隐藏在可观察到的现象背后的隐含序的一部分。
　　玻姆理论的更加具体的方面还没有被广泛了解，尽管它们是有意义 的：它们关注着隐含序和显现序的相互作用。在显现序的可观察世界中， 物质粒子的运动是恒定地由隐含序所引导的，这种引导通过称为量子潜能 的“导航波” （Pilot wave）发生。与引力常数 G 非常类似，量子潜能
（用符号 Q 表示）遍及整个时空。然而，Q 起源于隐含序，它超越了时空。 这样，粒子本身并不具有粒子和波动的两重性质，它们是真正的粒子，观 察到的波动性来自于以在其粒子结构上的导航波为基础的隐含序的效应。 总之，可观察到的显现世界仅仅是前台的表演者，而隐含序者才是后台的 策划者和操纵者。

5 谢尔德雷克的形态发生场


　　80 年代，有些理论生物学家对解释观察到的有机形态的一致性问题产 生了浓厚的兴趣。自然界显示出众多的形态和结构，但也显示出它们之间 的极大的一致性。为了弄清楚生物界的有序是怎样才得以产生的，我们需 要更多地了解关于有机物种的形态的发生。英国生物学家 R·谢尔德雷克
（Rupert Sheldrake）认为，除遗传程序之外，还有另一个因素在有机体 中起作用，他把这一因素看作是一种形态发生：即产生形态的场。
　　早在 20 世纪 20 年代，为了说明胚胎学和发生生物学中的过程， A·格 威奇 （Alexander Gurwisch）就假设了这种场的存在。格威奇把形态 发生的规律看作是一种无形的因素，并把它称之为形态发生场。他的许多 同时代人都接受了这一概念，并把它同围绕条形磁铁两端的场联系起来。 有一种扁体蠕虫，当它被切成两半时，每一半都会发育成一个完整的有机 体。形态发生说对它的解释是，这种再生是受一个特殊的生物场支配的， 正象一根磁铁被截成两半时会形成两根新的磁铁，每一根磁铁都有自己的 完整的磁场一样，当扁体蠕虫被一分为二时，它的形态发生场就分裂为两 个完全相同的场。这时，每个完整的场都支配着一半扁体蠕虫发育成一个 完整的有机体。
　　1925 年， P·韦斯 （Paul Weiss）开始运用生物场的观念来解释动 物失去肢体和器官的再生过程。在此后的 10 年中，研究人员改进了这些观 念，生物学家 C·沃丁顿 （Conrad Waddington）和数学家 R·托姆
（RenéThom）又通过把这种生物场划分为几个“结构稳定性”区域进一步 阐述了这些观念。
　　最近，理论生物学家 B·古德温 （Brian Goodwin）提出，分子、细胞 和有机体仅仅是结构的单元：生物场才是有机形态和组织的基本单位。按 照古德温的观点，当生物场作用于现有的有机体上时，生物界的形态就随 之而产生。①生命本身在有机体和环境的分界面之间，在由有机体场的相互 作用所产生的“神圣的舞步”中进化。由于整个有机体产生控制其每个部 分的场，所以生物学是一种关于整个系统的科学。
在评价生物场的实在性时，意见有分歧。对许多生物学家来说，它们 仅仅是概念工具，当没有其他解释时，就把它看作是具有启发性的方法。 古德温认为，它们具有更多的意义：最起码可以这么说，场同有机体本身 一样是实在的。但是，它们确实独立于受它们控制的有机体而存在吗？古 德温既没有完全肯定也没有完全否认，他把这种存在的可能性看作是一个 有待解决的开放性问题。不过，其他的研究人员似乎走得更远，前苏联科 学家 V·M·伊纽欣 （V.M.Inyushin）就把他叫做“生物场”的东西看作是一种真实的物理实体。在他看来，这种场是物质的第五种状态，它由离 子、自由电子和自由质子组成。对人类而言，这个场附属于人脑，但伊纽 欣认为它可能超出有机体并产生心灵感应现象。谢尔德雷克也坚持认为， 生物场具有它们自身的实在性，尽管它们并不带有任何形式的能量，但它 们存在于受其影响的有机体之外。根据谢尔德雷克的理论，这些场不断受 到以前存在的同类有机体的影响并被强化。例如，有一种受以前活着的兔 子所影响的“兔子形态发生场”，这些场构成了每个物种的典型形态的集 体记忆，物种活着的成员通过超越时空的因果链与同一物种的过去成员的 形态接合起来。谢尔德雷克通过形态发生的谐振过程解释这种接合是怎样 起作用的：这种谐振过程是在形态和形式相似性基础上产生的一种无意识 现象。据说这种现象并不仅限于活着的有机体，它不但在晶体、分子和原 子的范围内影响形态形成的过程，而且在人类的心灵中影响形态形成的过 程。
　　行为方式也受形态发生场的支配，谢尔德雷克声称，行为方式一旦被 学到手，就比较容易重复，从晶体到老鼠到人类的各种经验材料都可以作 为这种假设的佐证。晶体的第二次和其后所有各次的合成都比第一次快； 老鼠学习诸如逃离迷宫这样的行为规则时，如果有一组与它们无关并相隔 一定距离的老鼠已经掌握了这种规则，前者就逃得更快；人类的学习也是 如此，一些人在某些方面的学习导致其他人更容易地进行类似的学习。
据说，形态发生场完全通过谐振起作用。显然，产生谐振的物体越类 似，谐振的作用就越有效。在这种情况下，如果影响一个场的物体和被场 影响的物体之间具有类似性，那么谐振就会加强，谢尔德雷克认为，这就 解释了“种瓜得瓜，种豆得豆”的原因。有生命的机体的形态更像他们自 己祖先的形态，而不像其他任何物种的形态，因此，每一种有机体的发育 都受到它自身所属物种的特定形态谐振的影响。强化原理认为，某一物种 现存的有机体越多，这个物种的有机体就可能产生得越多。看上去，谢尔 德雷克的形态发生场不仅能很好地解释生物学上的形态发生之谜，而且还 能作为解释动物行为方式的理论基础，正由于此，它在一定程度上具有明 显的科学意义。