天地同一大综合

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天地同一大综合
          —   物理学革命之六   —
王紫馨（方悟）          2005.5.5
以牛顿和爱因斯坦所代表的物理学革命都是综合前人认识予以修正发展的革命，他们带给人类的影响超越了时代和社会阶级、阶层的界限，而成为超越一切政治家的伟大历史人物。
我多次赞颂牛顿以地法天，把天上和地上的运动统一起来的革命创举，部分读者不以为然，说：“什么天地同一，不过是几条力学定律而已。”一些人知识面过窄，以为物理学不过是算几道力学题，不懂得了解物理学首要的不是数学知识而是哲学思想，古代的物理学就叫自然哲学。牛顿力学的三个定律多数人以为只适用于地球表面的物体运动，不知道它们同样适用于宇宙空间：你看彗星在接近太阳时，飞行速度逐渐加快，体现了牛顿力学二定律：重力加速度定律（又叫重力变化律）。虽然没有外力推动，但物质运动首先是自身的运动，正是彗星物质密度变化（也是重力变化），促成了它飞行速度越来越快。一切天体在椭圆轨道上的运动都是靠近中心质点密度加大，运动加速，远离中心质点密度减小，速度减慢，都符合重力变化律。又如超新星爆发时，一个力产生双向作用，引力向内聚合形成黑洞（或说中子星，脉冲星）； 斥力向外分散形成膨胀星云，完全符合力学三定律-----力的相互作用律 (又叫:作用力对应同一律）。
人们传说的牛顿发现万有引力的故事是苹果从树上掉下来砸到在树下沉思的牛顿的脑袋上，使他从苹果为什么掉下来的问题展开而发现了万有引力。实际过程与那些平庸的编故事人所设想的正相反。牛顿是从伽利略的抛物线运动推而广之，使抛出的物体加速，由抛物线运动而变成圆周运动，牛顿因此想到天上的运动和地上的运动本质都一样，都是重力作用下的物质运动，因而提出了人造卫星的设想。一切天体的运动都是圆周运动，天体自身的运动速度提供了离心力，中心质点提供了向心力，使一个天体能在一定轨道上运行。当天体重力发生变化时，天体的运动速度也会变化，使天体运动由圆周运动变成了椭圆运动，重力变化再大一些，就形成了彗星式的长椭圆或双曲线轨道变化。反过来看，万有引力不仅仅表现在天体运动中，在地表也到处可见，地表一切重力现象不都是引力产生的吗，火山、地震哪一个不是引力变化结果？在微观领域中，测不准微观粒子运动轨道的主要原因就是观测者及观测设备对观测对象的引力影响。
爱因斯坦的科学之路也是天地同一之路。他以地表的低速运动推想至宇宙中的高速运动。设想如果自己以光速运动会看到什么。他看到了一切凝滞。这就是“钟慢至停”的时间效应。实际上，当你以光速运动时，你只能看到迎面射出的光，如果迎面处无光，那么就是黑暗，因为其他光线无法射到你的眼睛，它们只有在比你运动速度快时才能追上你。爱因斯坦在解释同时性问题时，也用不同的参照系说明，当你换一个角度看时，同时就会变成不同时。这种把宇宙看成一个整体的思想才会得到物理规律适用于一切参照系的结论。
大综合怎么综合，就是跨越各学科的分割，把天文现象和地质现象联系起来，把物理现象和化学现象甚至生理现象联系起来，相信万事万物遵循统一的规律，每一具体领域的规律都不过是统一规律在具体条件下的表现，这样我们才能找到普遍共性，才会有新的科学发现。我们的世界是统一的，服从统一的运动规律，天地同理，万物归一就是大综合。
例如拉瓦锡的氧化说对燃烧的定义就存在非常大的局限性，你把目光从地表移至天上，那些燃烧的恒星，彗星，流星都不需要氧化，地下的熔岩也不需氧化过程，如果我们要定义一个广义的燃烧概念就必须修正氧化说，在把天与地同一的过程中，新的理论就自然产生了。我们所缺乏的就是像爱因斯坦那样，换一个参照系看物质运动，会不会是同一表现，同一结论？所谓全面看问题就是多角度看问题。心理学家要求人们在处理人际关系时学会换位思考，不要总从个人角度看问题，从他人角度看看，这样才有助于相互理解和沟通。物理学的要求也是这样，你从宇宙中，从其它星球上看地球，会有什么样的认识？把那些不同的认识统一起来，科学就向前发展了。
    哥白尼的日心说也是一种换位思考，换了参照系才有物理学革命的开始。“地法天”，当我们从地球上观测宇宙时，也不妨设想一下从宇宙中观测地球及地表事物变化会是什么状况。站在事物过程中，不免受到各种具体条件的制约，难脱主观臆测，看局部过多。站在事物发展过程之外，可纵观发展全过程，不受主观因素影响，就比较客观。把自己当作外星人，像爱因斯坦一样，设想自己站在一颗小行星上，惊异地注视这个蓝色的星球，看看我们会产生什么样的新认识吧！