不对称原理:每一个系统都有一个产生、发展、壮大、衰退、灭亡的过程,这个过程是不对称的,我们可以用一个理想状态下的系统发展过程图来描述这个过程。
我们设最外面的大圆为一个系统存在的环境,而内切于原点A但半径依次增大的小圆为这个在变化中存在的系统,以B点向小圆引切线,切点C的轨迹为这个系统产生、发展、壮大、衰退、灭亡的过程,切点C的高度H表示这个系统承受的压力。显然,当这个小圆刚在大圆内部产生时,大圆相对于小圆来说生存的环境是无限的,于是小圆加速成长起来,但随着小圆不断长大,大圆的环境相对于小圆逐渐变得有限起来,它承受的竞争压力也开始变大起来,于是小圆加速度变慢,但发展速度依然增快。当达到一定极限,系统不得已开始走向它的衰退,并逐渐走向它的灭亡。有兴趣的爱好者可以计算这条切点的轨迹,它是一条流线型的曲线,并且有始有终,过程中存在一极限点,而这一极限点正好对应在大圆直径AB的黄金分割点。
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这个数学模型虽然简单,但我们发现用它描述一个事物的不对称发展过程是恰如其分的。每一个事物都有一个产生、发展、壮大、衰退、灭亡的过程,尽管这个变化的趋势总是从不对称到对称,但这个变化过程却是不对称的,这突出地表现在事物的衰退、灭亡阶段要比事物的发展阶段要快得多。与此对应,事物产生、发展、壮大阶段是事物能量的蓄积过程,而事物的衰退、灭亡阶段是能量的突发过程。正是事物这种发展过程上的不对称,自然界的能量才永恒地在物质的周期组织与离散中存在。一个事物组织的离散会向外突发它蓄积的势能,而这种势能引起的物质不对称运动又会引起周围混沌物质的重新组织,于是能量就通过物质的这种变化上的不对称流通于自然之间。
解释:
黄金分割数是我们所熟知的,它最早由古希腊毕达哥拉斯学派发现,被古希腊美学家柏拉图誉为“黄金分割律”,并断言:宇宙万物,凡符合黄金分割律的,总是最美的形体。在现代科学中,黄金分割数也被认为是宇宙和谐之数,从叶子在植物梗子上的排列,花朵的花瓣数,蜜蜂的繁殖、钢琴音节排列、植物的叶、动物的卵、流线体、人口年龄结构的预测、优选法,直到方程论,无不显示出它巨大的作用。但长期以来,人们并不理解黄金分割数的由来,原来,它的出现不是偶然的,而是一个事物在发展过程中的必然,自然也正是有了这事物发展上的不对称,统一的物质世界才永恒地表现出生机与活力。
在现代科学的发展过程中,不少科学家基于物质世界的统一性而相信其空间的对称性,不可否认,宇宙空间确实存在着一种对称性,这种对称仅仅是一种动量势上的对称,即由连续的物质快速周期组织与离散形成的能量流动引起的,它不仅在宇宙空间中存在,而且在每一个系统中都普遍存在这样一种普遍联系的方式。但需要指出的是,这种对称并不代表物质在空间分布上的对称,也并不代表物质空间不存在不对称的物质运动,相反,正是由于物质在空间中的不对称移动和物质在空间的不对称分布才使空间表现出它动态的对称性。
学过高等物理学的人都知道,热力学第二定律认为:在一个封闭的环境中,系统就只能单调地走向无序。但这里有一个显而易见的佯谬,即在人们已知的任何封闭环境中,仍然存在着有序,简单地说,达到热力学平衡的系统中的物质并没有停止运动,而是在不断地组织和离散,能量就在连续物质的不断组织与离散中流动着。从微观的观察也可以知道,暂态的组织(有序结构)正是由于局部的不平衡造成的,玻尔兹曼正是发现了这一点才不相信自然的单调性,同样,普里高津也是利用这一点提出了著名的耗散结构理论。
为什么局部的物质在不断地组织与离散中存在,能量仍然通过局部的不平衡流通在封闭环境之中呢?显然,自然有其对称的一面,同样也有其不对称的一面,这一面就体现在系统产生、发展、壮大、衰退、灭亡的过程是不对称的,当局部物质受到周围物质的不对称压迫时就组织起来,成为一个暂态的有序结构,这个有序结构不仅是物质的有序组合,而且内部物质的紧张程度也高,或者说内聚能量也较周围空间大;这个暂态的有序结构并不稳定,它会迅速离散开来进入无序状态,并释放内聚的能量,而这能量的不对称释放又会引起周围物质的重新组织,继而又离散,周而复始,能量就通过连续的物质周期组织与离散流动在封闭环境之中。从此我们也可以领悟出,不对称是系统发展过程的一种属性,正是由于这种属性的存在,能量才没有平均化,自然也并没有单调地走向无序,相反,有了这种系统发展过程上的不对称,丰富多样的世界才产生了。