【正见网2010年02月13日】
二、万有引力――一种物质的粘和剂
现代西方的实证科学体系对宇宙万物的解释可以说是从牛顿那个时代开始的。牛顿秉承着理性主义的传统，他认为宇宙是有序的，这也是一切理性主义的根本假设。然而一个很滑稽的事情是，国人是在党文化所编写的苏俄式的中学物理课本中学习牛顿的理论的。物理，是被作为万物之理，物质之理，物质世界的真理，也就是被作为客观真理、宇宙真理来学习的。而牛顿却是在《数学原理》这部著作中阐述他的宇宙模型的，并非是作为万物之理来告诉我们的。
牛顿用万有引力这个数学模型来描述宇宙的秩序，构筑他的力学的宇宙模型体系。万有引力被看作是一种物质的属性，是物质之间的一种普适的吸引力。万有引力被假设为是把物质聚集起来的一种方式，被假设为是太阳和地球等天体之所以存在的原因。换句话说，万有引力相当于一种粘和剂，它被认为能够克服空间的间隔，把不同的星球或物体粘和在一起，形成一个天体系统。在牛顿的宇宙模型中，如果没有这个普适的万有引力，那么天体就会无法相互聚集而构成庞大而有序天体系统，就不可能形成井井有条的宇宙秩序。
在牛顿的万有引力模型中，他实际上并没有回答关于宇宙是如何生成的这个问题，他只是在描述宇宙现有的秩序。在方法论上，牛顿的宇宙论是一种线性的和决定论的宇宙观。表现在时间属性上，牛顿的宇宙是一个静态的、永恒的，也就是在时间上可以无限延伸的。一切都是按照规律或者秩序运行的。在这个宇宙中，过去、现在和将来都是一样的，周而复始，循环往复，以至无穷。因此，在牛顿的宇宙中，没有“时间之矢”的作用，一切过程都是可逆的，也就是说，“过程”是没有真正意义的，存在的只是一种“运动”，只有位置的“移动”，而运动本身不会为这个机械系统创造更多的功（物理学意义上的功），也就是不会给系统额外的创造功（这就是第一类永动机不存在的论断），因为在这个无限而封闭的系统中能量是守恒的，没有起点，也没有终点，也没有“生”与“灭”。
牛顿所认识的宇宙，表现在空间范围上也是无限的。而且这个被认为是无限的宇宙，在牛顿的方法论中又同时是一个封闭的机械论系统。在这里，“无限”与“封闭”是这个机械宇宙论的两个相互依存的认识。实际上，牛顿所认识的宇宙只是无数个宇宙中的一个小宇宙。如果人类能够认知到这个小宇宙是有限的，也就是说，如果人类能够认识到在这个小宇宙系统之外还有更大的宇宙系统的话，那么这个小宇宙系统它就有了内外之分了。那么这个小宇宙就可以是一个开放的系统，也因此它对外部更大系统或外部环境的“开放”才有意义。而在牛顿的宇宙论中，宇宙（小宇宙）是无外的，无限的，同时又是一个封闭的机械系统。
无论如何评价牛顿的宇宙论，牛顿实际上并没有回答关于宇宙之“生”的问题，牛顿本人也不奢求或冒然解释这种他认为是属于“上帝的意志”的问题。他只是试图用数学模型来描述这个现有的宇宙的秩序，而不是把它当作我们在物理学课本中所学到的“万物之理”。
然而，无论这个宇宙秩序是自然的法则，还是上帝的意志，牛顿确实给我们展现了一幅美丽而有序的宇宙图景，日月星辰各司其位，循环运动，永恒不止，运行之精准犹如机器一般，毋庸置疑。这与我们人类的直观认知和体验似乎也非常一致，它给人类以一种安全感和乐观的未来。
三、热力学第二定律――悲情永恒的热寂
现在让我们走向近代物理学第二站的里程碑――热力学第二定律。热力学第二定律是19世纪中叶提出的，是伴随着以蒸汽机为标志的第一次工业革命而产生的。它有两种表述方式，即开尔文表述和克劳修斯的表述。
开尔文的表述是：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不引起其它变化。
克劳修斯的表述是：热量不能自动从低温物体流向高温物体。
克劳修斯更容易理解的表述为：热量在自然状态下只会从高温物体流向低温物体。
克劳修斯同时还提出了一个关于熵的概念，用来衡量系统的混乱程度。用这个熵的概念可以将热力学第二定律从新表述为：在孤立系统中，实际发生的过程总是使整个系统的熵增加。或者说，在一个封闭系统中，随着时间过程的推進，系统的有效能量将会逐步的丧失。熵在这里也可以被看作是不能再被转化做功的能量的总和的测定单位，也就是无效能量的总和，而无效的能量是不能再被用来维持系统的有序性的。
热力学第二定律是一个真正关于结构体机能的物理学定律，它揭示了不可逆过程的机理。然而，遗憾的是，与牛顿的美好乐观永恒的宇宙前景相反，热力学第二定律向人们展现出来的却是一个非常悲观的宇宙发展前景――热寂，一切结构与生命的死亡。我们不妨引用网上百科词条的一段文字：
来自物理学中一条最基本的定律----热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律，冥冥中似乎早已规定了宇宙的命运。
简而言之，第二定律认为热量从热的地方流到冷的地方。对任何物理系统，这都是显而易见的特性，毫无神秘之处：开水变凉，冰淇淋化成糖水。要想把这些过程颠倒过来，就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言，第二定律认为宇宙的“熵”（无序程度）与日俱增。例如，机械手表的发条总是越来越松；你可以把它上紧，但这就需要消耗一点能量；这些能量来自于你吃掉的一块面包；做面包的麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量；太阳为了提供这些能量，需要消耗它的氢来進行核反应。总之宇宙中每个局部的熵减少，都须以其它地方的熵增加为代价。
在一个封闭的系统里，熵总是增大的，一直大到不能再大的程度。这时，系统内部达到一种完全均匀的热动平衡的状态，不会再发生任何变化，除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说，是不存在“外界”的，因此宇宙一旦到达热动平衡状态，就完全死亡，万劫不复。这种情景称为“热寂”。
热力学第二定律被称为是一个最令人伤心和最令人绝望的定律，其实并不是令普通人如何伤心绝望，而是令很多实证科学家们悲痛欲绝，一方面，他们把实证科学奉若唯一的金科玉律，把其等同于宇宙真理、宇宙真相，所以他们不愿承认实证科学仅仅是认知宇宙的一种理论工具、一个人类的理论系统，他们更不愿意承认实证科学的局限与缺陷；另一方面，他们也不愿意接受按照实证科学所发现的热力学第二定律所揭示出来的这个宇宙“热寂”的命运，所以他们认为是克劳修斯错误的把孤立体系中的熵增加定律扩展到了整个宇宙中，也就是说，实证科学没有错，而是克劳修斯错了，这个发现热力学第二定律的人错了。换句话说，人们接受了热力学第二定律，却把它的发现者打倒了，就如同国人接受了牛顿的宇宙论，却在“文革”中敢于把300年前的牛顿打倒了一样，因为牛顿把不在其宇宙模型中考量的宇宙系统的启始动力――即“生”的机制归给了上帝。同样因为克劳修斯给人们带来的是一个坏消息，一个绝望的宇宙，一个有悖于人们美好期望的前景，那么就杀死这个带来坏消息的信使吧！正如俗语有云：杀死带来坏消息的信使（kill the messenger with the bad news）。很不幸，当克劳修斯面对着一群打着科学旗号的“暴君”的时候，他的“命运”也就可想而知了。
其实，热力学第二定律在很大程度上继承了牛顿所开创的机械宇宙论的物理学传统。与所有实证科学的理论假说一样，第二定律在方法论上也有许多假设条件，这些条件包括：自然状态下，孤立的封闭系统，线性系统，系统内部是各向同性的等。因此，我们不能抛开这些假设条件片面的认识热力学第二定律。
客观上讲，实证科学对结构体机制的真正研究，对过程的分析就是从热力学定律开始的。热力学第二定律向人们揭示了不可逆过程的属性，也揭示了一个有时间作用的结构体的机制。然而，它揭示的是一个结构系统走向“灭”的过程，而不是这个机制的全部或过程的全部。换句话说，第二定律没有揭示关于“生”的机制与“生”的过程，更没有揭示“成住坏灭空”的全过程。而且它所揭示的“灭”的机制也是针对一个线性封闭的物质系统而言的。
(待续)
