谈谈我对宇宙规律多样化的起源和探讨

忧伤428

现代科学在几百年以内经历了爆炸性的发展，呈现出两个方向，一个方向是向着微小进军，在我读研究生阶段，就感慨到现在现在的科学研究所达到的尺度，我现在的领域和材料密切相关，现在我们合成出一个材料出来后，想知道他的微观结构，随时就可以借助强大的电子显微镜进行直接的观察，放大倍数可以达到百万级别，目前最为先进的电子显微镜已经可以观察到一个原子的图像，很多物理化学的原子机理再也不用像过去那样依靠猜测，而是在具有超强放大倍数的电子显微镜下面可以直接观察。

电子显微镜

电子显微镜不仅可以帮助我们看到超微观世界，还可以帮助我们队超微观世界进行操控，下图展示的是利用扫描隧道电子显微镜对原子进行操控所形成的团案

人类对超微观世界的研究还没停止，为了研究亚原子世界粒子的行为，超级对撞机被设计出来，以达成科学家的心愿

看看科学家的疯狂吧，看到这样的大科学装置相信很多人和我一样都是无比的震撼吧，尽管制造这台超级装置复杂而又昂贵，但是科学家依旧乐此不疲，这代表科学家对超微观世界的执迷，因为科学家们相信宇宙的秘密就隐藏在超微观世界之中。而且之前可能大家对中国即将建造大型对撞机也都有所耳闻，我对此是支持的，当然也有人反对，大家各有各的理由，建对撞机是对是错恐怕要用时间来证明了。

如果说一路向向着微观世界进发是当前科学的一个极端的话，还有一个方向就是向着宇观进发，从前的科学研究只是针对小的研究对象，伴随宇宙学和观测手段的发展，人类开始研究大尺度对象的物理规律，从天体，到星系，渺小如浮沉的人类开始向广袤无垠的宇宙空间进发。

哈勃空间望远镜

韦伯空间望远镜

下面这些是哈勃望远镜拍到的具有历史和科学价值的天文图片，利用望远镜，我们人类看到了人眼所不能级的地方，在这些巨大的天文对象面前，把人类称之为浮沉完全不为过，实在是太渺小了。

伴随着科学的发展，从微观世界到宇观世界，人类科学研究范围达到前所未有的扩充，是否说人类认识了至小和至大就可以解释一切了。事实证明完全还不够，从微观到宏观的中间涉及到一个多层次的世界。而且每一个层次，伴随尺度和能标的变化，对象的特性都发生不同程度的改变。好像展现出这样一个奇特的景象，身处各个层次的世界本来是一体，但是好像又是分裂，因为大家虽然存在相同之处，但是又存在不同之处，各自需要一套理论来解释。最典型的就是科学研究的分层话，物理从粒子物理，到原子物理，分子物理，凝聚态物理，再到星体，黑洞，星系，每一个层次都产生了各自的概念和理论方法，而不是由还原论者所说的，可以又前一级简单外推就可以得到解释，生命科学研究从分子，到细胞器，再到细胞，组织，器官，系统，然后到一个生物体，再到物种，然后延伸到一个生物圈，随着研究对象层次的提高，复杂性也逐渐提升。二者一切都揭示给我们一个普遍而重大的想象，就是宇宙规律的层展现象，什么叫层展，举个简单的例子，一个单独的灯泡，导线，和电源是无法发光的，只有三者耦合起来，才能发光，这里看似简单，却是层展理论的核心思想，单独灯泡，单独的导线，单独的电源是没有发光的功能的，但是一但耦合成一个整体，就实现了新的功能和现象，这些功能和现象是前一级所不具备的，这就是宇宙复杂性的关健，耦合作用就是复杂性的根源，在我们学习量子力学的时候，可能会使用薛定谔方程来解氢原子，没错，我也解过，但是一但变成两个原子的分子时，体系的复杂性就急剧增加，没错我们有了方程，但是这个方程的未知数已经扩充了，复杂性陡增，到了这个时候，老师会说，同学们目前这个问题严格来说很难解，所以我们跳过，从一个原子扩充到两个原子，已经让我们感到无比吃力，再扩展到一块包含数以亿计的原子，复杂性可想而知，目前的很多科学理论实际上面对这些复杂性都是采取近似的结果，我们说人是由原子所构成的，那么这句话是不是代表我们揭开人的本质呢？并没有，一个原子会思考问题吗？一个原子能实现人类的复杂行为吗？我们说原子构成人没错，说人构成原子也没错，但是单纯的原子和人即同是一个世界，也是两个世界。因为在每一层的耦合过程中，研究对象的复杂性已经急剧增加，每一次耦合都会产生新的属性，在这里突然想到一个笑话，有一个人讨论爱情，自称是爱情专家，可是他从来都没有经历爱情，我想说这个人肯定是一个骗子，为什么，因为爱情永远不是一个人的事，爱情是一个交集概念。由此看来我们很多的观点可能存在很大的问题，你觉得研究社会规律和研究一个粒子是怎么运动，那一者更加复杂呢？说到这里突然想到佛家的一句话，万物皆是姻缘聚散的结果，说的意思就是很多现象其实就是各种要素耦合才产生的，一但某个要素缺失，这个想象也就现实了，中国古人讲天人合一，现在我们讲保护环境，为什么，因为人和自然耦合在一起，相互作用，人才能存在，如果没有空气，水，人就会消失，中国古人所讲的天人合一大概想让我们明白的就是人是自然耦合在一起的，生命同体。讲到这里，也就告一段落，总结起来讲，我认为宇宙复杂性的根源就在于宇宙在层展过程中的不断耦合和解耦，正是耦合和解耦的存在使宇宙呈现出多样化和层次化的现象，每一个层次和相邻的层次既有关系，也会有区别，而且层次越远，差距越大，牛顿力学在宏观尺度是正确的理论，的确描述机械运动规律，量子力学描述粒子的规律，两者在各自的领域都是正确的，但是却不能互换对象，比如用牛顿力学去描述粒子，和用量子力学去描述宏观运动，因为两者实际上是处于不同层次的规律，或者你说可以用量子力学去描述，但是宏观世界量子的特征已经不复存在，你用量子力学费尽心机可能都无法解释宏观现象，因为量子的不确定性在耦合的过程中已经消失了。明白这个道理，我们就不用纠结谁对谁错的问题，一句话，在各自的领域都对，因为根本就存在万有的理论，即使你解释了基本粒子的行为，也不能用基本粒子的理论来解释生命，还有意识，因为层展和耦合的存在，导致宇宙规律产生了分层。

层展现象是我在接触凝聚态物理时接触到的，一开始对这个概念还不是很深刻，但是当你仔细去思考它的时候，会发现层展的背后和宇宙规律多级化，复杂化，多样性有着密不可分的联系，我认为层展就是宇宙规律复杂性的根源。


原文地址：今日头条