浅谈人类自然观的演化.pdf

人类的自然观和世界观的演变经历了一个漫长和艰辛的过程，整个自然观的演化史，也是整个人类文明的进化史科学技术， 一直在加速改变人类对世界的认识，时至今日， 已经成了改变我们对世界认识的主要推动力纵观整个世界史，最早的，被公认的高度发展的文明，就是古埃及，古巴比伦，古印度以及我们的中华文明这四大古文明都代表了那个时期，世界各个地域的最先进的，最具代表性的思想任何的文明，任何的哲学都必然面临三个终极的问题我是谁，我来自哪里，我将要去何处 高度的文明， 就是人和动物的本质的区别下面我们先罗列四大古文明的创世观观，再对其进行分析首先古埃及人人文最初的世界是一片黑暗的原始之水“努恩”，后来在水中升出第一块陆地，原始之丘其上荒凉晦暗，长满原始植物就在这晦暗的土丘上，诞生了“阿图姆”神之后， 阿图姆神生下空气之神“殊”和潮气之神“特弗努特”这对兄妹，这对兄妹神结合生下天后“努特”与地父“盖伯”天地诞生， 世界出现 “奔奔石”模仿的就是世界创造之初的原始之丘，法老的陵墓之所以修建成金字塔的形状，其根本原因也在于此都是对创世的模仿 古埃及人认为， 永恒是一个不断的循环，但这个循环不是原封不动的重复，而是再生，是突破了旧的束缚的创造。

古印度人的创世观也是很有意思的他们认为在地面之下，有力大无穷的四只大象支撑著， 大象则站在象征力量的乌龟的背上，乌龟又趴在首尾相衔的眼镜蛇背上一些印度民间神话也这样描述：蛇神舍沙环绕着龟神俱利摩，支撑起负责背负整个世界的四头（或称八头）大象著名的奇幻小说作家Terry Pratchett 巧妙的借鉴了这个创世观的设定，创作了“碟形世界”这个著名的系列小说古巴比伦人认为太古之初，世界一片混沌，没有天，没有地，只有汪洋一片海海中有一股咸水，叫提亚玛特，还有一股甜水，叫阿普苏，它们分别代表阴阳两性，在汪洋中不断交汇，生出几个神祗然后众神大战，最后的胜利者建立了伟大的巴比伦王国对于我们中国的创世观，大家都非常熟悉，天圆地方，盘古开天，女娲造人但是中国后来的自然观，受到了儒道佛三家的相互影响，这也是中国文化发展的一大特色公元之前的几千年，我们可以明显的看出，那个时候的自然观都是非常的朴素大多深受当地的气候，地域的影响例如古埃及，我们可以看出，循环与永恒的‘彼岸说’，是深受尼罗河的影响这种创世观，深深的影响了古埃及的文化，政治，艺术等各个方面两河文明则让我们看到了波斯湾和淡水对于中东地区产生的重要影响。

而地处热带与亚热带的印度，大象和乌龟则直接被古印度人用来理解并解释世界后来的佛教则发展出了一套非常完善的理论体系， “因果论”“轮回说”则深深的影响到了后来的中国这个时期，人们对天和地，生和死，都是具有一种出于未知恐惧的敬畏所以“彼岸说”， “轮回说”是当时的主流普世价值观 科学技术对于人们的影响太小，人们只能靠着自己对周围见闻的理解，做出最朴素的解释公元标志着一个新的纪元的来到，西方的哲学与科技有了长足的进步几何学， 代数学的诞生为以后的数学以及自然科学的发展奠定了坚实的理论基础科学技术渐渐的展示了它对于人类认识世界的重要性但是这个时候对人们自然观和世界观起决定性影响的仍旧不是科学技术， 而是宗教 基督教， 伊斯兰教和佛教，这三个世界上最大的宗教都在公元前后诞生这三个宗教都是在各自的文化背景下淬炼的产物三者都有自己各自的价值观体系，互相独立， 但是又有千丝万缕的联系基督教笃信的是上帝，相信人类是亚当夏娃的后代，行善者死后去往天堂，作恶者死后去往地狱伊斯兰教则更强调的是现世，真主安拉则是一切的本源佛教讲求的是修行和因缘，功德圆满，立地成佛，生平作恶，则要下地狱，六道轮回，不生不灭 这个时候人们的自然观更多的是被统治者以宗教的形式进行引导。

宗教成了最基本的人们都乐于接受的一种共识，是人们的一种精神寄托接下来的这个千年（公元500至文艺复兴末期）是科学技术与宗教进行激烈斗争的一个千年 人们对于万物的溯源有了更有力的工具——科学于是神权就感到了被触动到了公元1500年，这个斗争达到了顶峰从“地心说”到“日心说”，从哥白尼（ 1473-1543 ）到布鲁诺（ 1548-1600 ） ，从达芬奇（ 1452-1519 ）到伽利略（ 1564-1642 ） ，无数人为了捍卫科学而誓死斗争，只为了回答我们是谁，来自哪里，去向何处宗教为了捍卫自己，坚定的站在了科学的对立面而当时的人们，也开始第一次动摇，我们究竟是谁牛顿的出现是科学史上的一个里程碑，他凭借过人的数学能力，奠定了他在高等数学，经典物理学上的地位他是一位划时代的科学巨匠这个时候， 科学已经开始大跨步的发展基本的高等数学的框架已经被搭建完成，经典物理学的牛顿三大定律似乎已经可以解释出万事万物的规律 人们第一次有了一种感觉，似乎已经开始接触到了最根本的终极问题的答案也是从这个时候开始，人们告诉自己，上帝可以彻底的成为一种灵魂的寄托但是上帝真的就不存在了吗？经典的物理学几个小小的不完美，竟然撼动了整个物理学的大厦。

相对论和量子力学的出现，颠覆了我们原来的认识，给我们的思想重新洗牌海森堡和薛定谔是两个对量子力学做出杰出贡献的科学家其中海森堡测不准原理和薛定谔的猫， 更是对传统的唯物主义辩证法产生了颠覆性的影响我们先来讨论海森堡测不准原理1927 年，海森堡在经过长期的探索后提出了测不准原理他对此原理的解释是：设想一个电子， 要观测到它在某个时刻的位置，则须用波长较短、分辨性好的光子照射它，但光子有动量，它与波长成正比，故光子波长越短，光子动量越大，对电子动量的影响也越大；反之若提高对动量的测量精度，则须用波长较长的光子，而这又会引起位置不确定度的增加因而不可能同时准确地测量一个微观粒子的动量和位置，原因是被测物体与测量仪器之间不可避免的发生了相互作用为什么会是这样的呢？按照唯物主义的观点，物质应是不依赖于人而存在的，按理说它在任一时刻都具有客观存在的位置和动量而现在为什么由于人的因素（即人的测量） 而变得没有了？难道人的意识竟能改变物质原本的状态吗？我们先抛下这些问题，看一下薛定谔的猫 把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后把这个盒子连接到一个包含一个放射性原子核和一个装有有毒气体的容器的实验装置设想这个放射性原子核在一个小时内有50% 的可能性发生衰变。

如果发生衰变， 它将会发射出一个粒子，而发射出的这个粒子将会触发这个实验装置，打开装有毒气的容器，从而杀死这只猫根据量子力学，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，但是， 如果在一个小时后把盒子打开，实验者只能看到“衰变的原子核和死猫”或者“未衰变的原子核和活猫”两种情况薛定谔在1935 年发表了一篇论文，题为《量子力学的现状》，在论文的第5 节，薛定谔描述了那个常被视为恶梦的猫实验： 哥本哈根派说， 没有测量之前， 一个粒子的状态模糊不清，处于各种可能性的混合叠加比如一个放射性原子，它何时衰变是完全概率性的只要没有观察，它便处于衰变/ 不衰变的叠加状态中，只有确实地测量了，它才会随机的选择一种状态而出现这个理想实验的巧妙之处， 在于通过“检测器－锤子－毒药瓶”这条因果链，似乎将铀原子的“衰变－未衰变叠加态”与猫的“死－活叠加态”联系在一起，使量子力学的微观不确定性变为宏观不确定性； 微观的混沌变为宏观的荒谬——猫要么死了，要么活着，两者必居其一，不可能同时既死又活 一只猫同时又是死的又是活的？它处在不死不活的叠加态？这未免和常识太过冲突，同时在生物学角度来讲也是奇谈怪论。

薛定谔猫佯谬实际上提出了一个十分重要的问题：什么是量子力学的观测？观察或测量都与人的主观有关，而人在箱外， 所以必须打开箱子才能决定猫的死活谁都知道箱中猫的死活是由铀的衰变决定的——衰变前猫是活的，衰变后猫就死了，这与是否有人打开箱子进行观察毫不相干所以毛病出在观测的主观性上，应该朝这个方向寻根究底微观的观测与宏观的观测有所不同宏观的观测对被观测对象没有什么影响俗话说：“看一眼总行吧意思是对所看之物并无影响，用不着担心 微观的观测对被观测对象有影响， 会引起变化 以观测电子为例，要用光照才能看见，光的最小单位光子的能量虽小但不是零， 光子照到被观测的电子上，对电子的影响很大所以， 在微观世界中看一眼也会惹祸！量子力学认为， 观测的结果使得被观测对象的状态改变了：一个确定态从原先不确定的叠加态中蹦了出来再追究下去，观测无非是观测手段（如光子）与被观测对象（如电子）之间的一种相互作用，这种相互作用并不一定与观测者联系起来，后者可以用检测器之类的仪器代替经过几十年的探索，物理学家终于认识到：在由叠加态到确定态的转变中，观测曾经扮演的角色应该以相互作用来代替，这样不仅更普遍而且更客观具体到薛定谔猫佯谬，就能将人的主观因素完全排除——猫的死活不是由人开箱看猫一眼所决定的。

薛定谔猫佯谬衍生出更深刻的问题：大量原子、 分子所构成的生物与这些微观粒子遵从的量子力学规律之间的关系究竟是什么？这不仅是重要的理论问题，而且具有实际意义例如，自我意识的机制至今仍然是未解之谜，有人认为可能与量子力学或者更深层次的微观规律有关 再如思维过程中的“ 顿悟 ” ，会不会与前述之“ 一个确定态就从原先不确定的叠加态中蹦了出来 ” 有关呢？我们再从微观来到宏观宇宙论现在的主流的观点是，我们的宇宙源自于150 亿年前的一次大爆炸，在那之前， 没有时间与空间的概念，因为那是时间与空间的起点那我们的宇宙将去向何处呢？现在，我们的宇宙正在加速的膨胀下去，但是它会一直膨胀下去吗？大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争，爆炸产生的动力是一种斥力，它使宇宙中的天体不断远离；天体间又存在万有引力，它会阻止天体远离，甚至力图使其互相靠近引力的大小与天体的质量有关，因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀，还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小，这完全取决于宇宙中物质密度的大小理论上存在某种临界密度如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度，宇宙就会一直膨胀下去， 称为开宇宙； 要是物质的平均密度大于临界密度，膨胀过程迟早会停下来，并随之出现收缩，称为闭宇宙。

问题似乎变得很简单，但实则不然 种种证据表明， 宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质，其数量可能远超过可见物质，这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素因此，宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题不过，就目前来看，开宇宙的可能性大一些也就是说， 宇宙将会无限制的膨胀下去最后宇宙将归于一片黑暗这也许就是开宇宙末日到来时的景象，但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着 这也许就是基督教中的“ doom day ”也符合热力学第二定律所说的“热寂说”闭宇宙的结局又会怎样呢？闭宇宙中， 膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小如果假设平均密度是临界密度的2 倍，那么根据一种简单的理论模型，经过 400 ～500 亿年后， 当宇宙半径扩大到目前的2 倍左右时，引力开始占上风，膨胀即告停止，而接下来宇宙便开始收缩以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样，大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演这又是不是让人联想到佛教的轮回？现在的科学的发展速度已经是指数级，我们似乎也已经再次靠近终极的问题一个终极的自然观一个能让我们认识宇宙及一切的终极理论统一场理论就是物理学中的强力，弱力，万有引力，电磁力四力的统一。

从爱因斯坦晚年，全世界的科学家就在群雄逐鹿已久的理论物理学理论统一场理论不仅在数学理论上的统一，在理论物理学上的统一，更重要的是还在物质结构和物质组成上的统一这就意味着从正负电子，到基本粒子，再到中子，质子，原子，分子从各粒子自旋，力矩，磁矩，角动量，宇称，能量守恒，动量守恒都能统一在一起了统一场论的宇宙观即为：物质首先由电和磁组成的，电和磁组成了电磁波即各种光子，电和磁组成了正电子和负电子，再由正、负电子组成基本粒子，正、负电。