论能量主宰:物质、宇宙和生命之谜

——关于能量、宇宙和生命的深度思考

中兴能量子

2023年7月26日

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哈勃望远镱的太空照片

宇宙是能量体,能量充满宇宙。能量主宰物质建构、宇宙运行和生命兴衰。宇宙永恒,能量守恒,生命是能量造化的幸运儿。古希腊哲学家赫拉克利特认为宇宙的本质就是一团火(即能量)。现代量子力学研究成果揭示:世上万事万物最根本存在状态是能量态。我们眼睛所能看到的物质,都是由其小无内的粒子组成的以不同频率振动着的能量场。无可否定的事实是我们所处的世界是一个能量充盈的世界。能量充满了宇宙,造化了世界,赋能了生命!所以,理解了能量,就理解了宇宙;理解了能量,就理解了世界;理解了能量,就理解了我们自身生命奥秘,每一个人都是一个鲜活的能量体,每一条生命都是一个能量存在。

本文试图从窥探能量的本质属性入手,探索宇宙奥秘和生命能量法则,从而加深对于我们身处的世界、广袤宇宙和我们自身生命的深度思考和理解,努力形成可资借鉴的认识,指导人们运用更加完善的方法论,认知世界、透视人生 、创造美好未来。文章结构分为物质和能量渊源概说、宇宙的底层逻辑和生命的能量法则三部分,重点落脚在生命的能量法则的探索和研究上,以期有所收获、有所发现、有所启迪。

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一、物质能量渊源概说

能量是物质的本质和真相,物质是能量的构相和形态。所有的物质都是储能体,被能量塑造着、支撑着、包裹着的、充盈着,是能量的产物和载体。能量塌陷,物质必然崩溃;能量充盈,物质必然生机勃发。人类作为物质存在的形式之一也不例外。我们身处能量世界之中而不能自拔,困身能量宇宙不知其奥妙无穷。我们对能量熟视无睹,又心存敬畏!每个人都是能量的存在、能量造化的结晶。能量无边无际、无始无终、无穷无尽、无处不在又无处可见,无所不能又时刻左右着一切可能,能量是万能的,有时候又不能够竭尽所能。因其密度分布的不均匀性而漂浮不定,其中孕育偶然性,又受到必然性的驾驭和驱使,十分神奇!

自古以来,人类对物质充满欲望、永不满足,朝夕相处须臾不离、不断创造和追求物质财富,推动了人类社会的文明进步。对能量充满依赖、好奇、渴望和敬畏之心。能量让我们生机勃勃充满活力、给我们温暖和生命的滋润,能量左右每一个人的命运、造化万物而不疲惫。能量如此神秘,能量的本质是什么呢?能量的本质就是粒子所具有的动量以及该粒子在撞击结合的过程中所储存的形变能,所谓能量的传递过程,其实就是通过粒子的撞击传递动能的过程。有一种说法认为,宇宙中任何能量都是通过撞击来传递的,我们生活中接触到的任何能量最终都是粒子撞击作用力的体现。另外,搜索网络得出能量定义如下:能量(energy)简称“能”,质量的时空分布可能变化程度的度量,用来表示物理系统做功的本领。但是,能量的本质和实际属性比这个定义复杂的多得多!普朗克所称的“能量子”后来就成为量子(能量球)。量子力学的创立,揭开了一场新的革命。量子力学就是基于能量子概念而构造出的微观高能物理世界的景象,这种景象可以解开过去物理学的谜团和困惑,特别是紫外扩散的紫外灾难现象[1],获得了一个比较科学明确的解释。

分析和认识能量的不同属性,可以帮助我们更加深入认识能量的本质,加深对能量的认识和理解。据不完全统计分析,能量具有至少有以下十八种特性:

1. 自在性(能量球:无边无际、无始无终、无穷无尽)。“自在性”是指事物处于一种自然、自由、不受限制的状态。能量本身就像神一样不可创造,也不可以破坏,具有天然的自在性。能量具有刀枪不入之神功,不会被创造,也不会被破坏,只会被转化成其他形式。

2. 守恒性。能量守恒,即能量既不会凭空产生也不会凭空消失,它只会从一个物体转移到另一个物体,或者从一种形式转化为另一种形式,而在转化或转移的过程中,能量总量保持不变。因此,只有能量是永恒地存在,至少我们现在认为如此。

3. 变化性。变化是能量永恒的属性。能量千变万化,可以从一种形式转换为另一种形式,如机械能可以转换为电能,电能可以转化为热能,热能转化为动能等。不同的能量存在只是形式的变化、满足不同的功能需要,其内在蕴含的能量本质是不变的。

4. 单量性。能量具有最小单位性,至细至小不再可以分割。最小能量单位为量子,能量的单位是焦耳(J),一个能量单位,1电子伏特(ev)=1.602,18×10-19焦。能量的量度取决于物体的质量、速度、高度、厚度、密度、自由度等维度因素。普朗克认为电磁波辐射的时候,能量是不连续的,是一段一段地来进行传播的,这一段一段的能量状态,就称之为能量值,后来人们称为“量子”,这就导致了量子力学的产生。1900年12月14日,普兰克向德国物理学会报告了他的大胆假设,这就是量子论的诞生。这个不可分的能量单元,普朗克称之为能量值或者是量子,他的数字是hv,其中v是辐射的频率,h叫做作用,h=6.62607015×10-34 J·s,量子是一个普适的常数,以后人们称之为普朗克常数,是一个物理常数,用以描述量子大小。

5. 涌现性(多个要素组成系统后、出现了系统组成前单个要素所不具有的性质)。涌现过程是新的功能和结构产生的过程,是新质产生的过程,这一过程是活的主体相互作用的产物。能量的发展变化不是直线型的,也不是曲线型性,更不是立体性的,能量无边无际、无始无终,是系统性的,涌现性的,以扩张(膨胀)和收缩(塌缩和崩溃)为基本特征。

6. 标矢二象性。运动物体的总能量为内秉能量与运动能量之和。内秉能量为标量,运动能量为矢量,因此能量具有标量和矢量二象性。传统认为能量被认为是与静止质量和时间一样为标量,而不是与速度和动量一样为矢量。但最新研究表明运动物体的总能量为内秉能量与运动能量之和。可以用以下公式表示,Ez=Eh+V/C*Eh。其中,Ez:为运动物体总能量,Eh:为运动物体自身的能量即内秉能量。C:为光速,V:为运动物体的运动速度。其中内秉能量Eh为标量,运动能量V/C*Eh为矢量,因此能量具有标量和矢量二象性。如果物体在参考系中静止,则该物体在该参考系中的能量为标量。粒子之间的相互作用在一个高能量标的尺度上面,在10的16次方电子伏特的能量集上面,统一为高能量级别的强作用,实现在这个宇宙量级上高标量强作用。

7. 可传递性。能量可以从一个物体传递到另一个物体。能量传递,energy transfer ,简称为传能,是一种分子通过碰撞进行的能量传递、转移或交换的现象。能量传递的三种形式:热传递、辐射传递和传导传递。宇宙中任何的能量都是通过撞击来传递的,我们生活中接触到的任何能量,最终都是粒子的撞击作用力的体现。能量传递可发生在同一自由度或不同自由度之间。例如仅发生平动-平动能量交换的碰撞为弹性碰撞。其他的传能方式有:转动-平动、转动-转动、振动-振动、振动-平动、振动-转动等在同一势能面上进行的传能以及电子-平动、电子-振动和电子-电子等涉及物种电子态变化的传能。热传导和电传导都是例证。

8. 结构耗散与能量集聚性。能量具有密度分布不均衡特性,当能量处于不平衡系统之中时,伴随着能量的运动和传导,出现大量的能量耗散结构。科学家已经用微分方程的稳定性理论证明:复杂的开放系统在平衡态附近的非平衡区域不可能形成新的有序结构,在这个区域内系统的基本特征是趋向平衡态。在远离平衡态的非平衡区域,系统可以形成新的有序结构,即耗散结构。这种耗散结构只能通过连续的能量流或物质流来维持,它是在热力学不稳定性上的一种新型组织,具有时间和空间的相干特性。这是一种与平衡条件下出现的平衡结构完全不同的结构。正是这种耗散结构形成了系统新功能和特性,产生新的质变和能量形态(新物质)。无论是恒星的赫罗图,还是创办新企业的生命周期图,其实本质上都是一个能量图谱。

9. 质能互化性。能量变物质,物质变能量;物质变精神,精神变物质。这些都是我们日常生活中司空见惯的事情物质既可以通过化学反应吸收能量,可以释放能量。相对论把时间、空间、物质、能量都相对化,在高速运动变化状态下,物质形态和能量结构有明显的变化。相对论同时告诉我们,物质是有强大的能量聚合而建构的,能量聚合可以形成新物质,物质的原子核聚变和裂变释放巨大的能量。时间的本质是能量的改变,能量改变的大小决定了时间流失的大小。不同质量的物体,可以放出不同的能量,通过核聚变和核裂变,可以放出相对能级的能量。因此,质量和能量是可以互相转换的,爱因斯坦的质能关系式定义了物质和能量相互转换的数量关系。

10. 能量等级性。高能量标的作用为宇宙大爆炸理论提供了一个参考,在奇点爆炸的那一刻,是有一种强大的高能量标作用引起的,然后才逐渐地向宇宙外膨胀爆炸,形成了粒子之间的四种作用状态、作用能量场。石墨和金刚石的原子结构是一样的,但是链接原子的化学键不同,导致结构不同,组合出来的物质特性大相径庭。决定结构的核心要素就是分别获得的能量等级不一样,能量等级高的就是金刚石,能量等级低的就是石墨!已知物质是能量体,宇宙中还存在着许多未知高能体。学到宇宙学以后,关于物质、暗物质、反物质,还有能量、暗能量、反能量的一些基本的描述以后,我们更加深信宇宙是一个高密度能量级的宇宙能量体,充满着各种各样能量形态,充满无限想象。宇宙形态奇妙无穷,除了我们能够看到的有形世界,能够用仪器探测到的可感知世界,还有广大领域,没办法感受到或者是感测到的东西大量存在。这个世界有很多未知的领域。广袤的宇宙充斥着黑洞、各样可怕的粒子、大磁场、大黑洞、能量旋涡等等高能能量体,人类仍然很难理解。

11. 频率性(波动性)。能量的频率性特征就是能量的分布性特征。高频率的能量必然吸收低频率的能量。吸收和释放能量的过程就是能量频次转换的过程。物质在单位时间内完成周期性变化的次数叫做频率,常用f表示。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率,叫做固有频率。这个固有频率决定了物质的性质和能量层次。放射性物质具有较高的震动频次。因此,不断释放能量。黑洞则相反,主要吸收能量。

12. 能量与时空互动性:时空是能量载体。能量是第一性的,时空是第二性的。时空的延展多表现为能量的运动和变化。时空存在是以能量分布形式存在的。时间是一个通用的概念,是人们大脑中间存在的一种时空观念,时间实际上是一种能量存在的方式。所以能量是时间和空间的载体,没有能量,时间和空间就没法度量,能量主导时间和空间,时间、空间是能量的度量。这就是关于能量世界的基本看法。能量具有流动性,即在不同物体间传递时会发生能量转移。能量和时空关系互为表里。爱因斯坦的相对论告诉我们,时空分布是不均匀的和弯曲的,甚至可以说是扭曲的。正是通过能量造化形成的非周期性晶体的扭曲建构(氨基酸三连叠)形成主导生命体存在的蛋白质,生命才得以进化和生长。如果没有能量改变就不会发生时间改变,过去、现在和未来将是等价的,没有时间流逝的问题。所以我们所拥有的时间,实际上是我们能量的消耗池,我们所拥有的能量被耗尽以后,时间也就没有了,这就是生命的秘密和能量密码所在。质量相对性,告诉我们质量是物质的一种能量级别,质量越大能量越高,它的惯性越大,质量越大,就表明了它蕴含的能量越大,质量越大。

13. 周期性。事物运动的周期性是由于能量的不连续传递造成的周期性波动。因此,能量运动呈现出周期性波动特性。能量运动的不连续性是周期性的根源。正是由于能量的微观上的不连续,才形成了能量运动宏观上呈现出的波动性和周期性特征。

14. 同频共振性。能量的存在和运动形式具有频率性和同频共振性。量子纠缠就是这种属性的反应。共振现象的原理是能量传递和能量储存。当两个物体共振时,它们之间会产生能量交换,其中一个物体的振动能量转移到另一个物体,使其振幅增加。这种能量传递和储存最终导致了共振现象的发生。

15. 能量弦型维度图谱

能量弦是关于能量存在的形态理论,弦理论认为宇宙中的物质不是以基本粒子形式存在的,而是一种以开环闭环的弦能量线为主要存在方式的,弦能量线是宇宙和运动的基本载体和形态,弦能量线构成了无限丰富的基本微观粒子世界的生存图景,形成了弦型能量环图谱,这种弦型能量环构成基本粒子的能量动力结构框架,从而让物质世界起源于弦型能量环叠加态的虚空之中,这就是无中生有的道理。

16. 能量场

。无限广阔的宇宙充满了许多未知的奥秘,能量存在高级形式、中级和低级形式,决定世界的千变万化,造化了世界的无限多样性

。量子力学和广义相对论已经揭示了宇宙奇妙无比。关于宇宙能量理论的描述更加丰富了我们的想象力,能量场的概念非常具有启发性。能量场无处不在,有能量的地方就有能量场。能量场包括声场、光场、电场、磁场、热场、重力场及其他各种各样的能量场,甚至包括人气、气场、排场。在宇宙之中表现为星云、黑洞和星系的运转;在中观表现为人流聚集、心电感应、气场爆棚和场面失控现象;在微观上,表现为电子云、磁力线场、量子纠缠、宇宙背景辐射。

17. 系统性。能量不是点、线、面、体,而是能量弦和能量场。世界的真相是能量的、弯曲的和纠缠的,而不是人为的直角、直线和人工理想完美的存在。所以,我们虽然有巧夺天工的工匠,造出许多艺术品和美丽的东西,但是以弯曲过渡和留白为美,而不是直来直去或者人为做作所能够达到的水平。所以,我们更加欣赏大自然的美、弯曲的美、交互交织在一起的美。所以真正懂得了世界的奥秘,懂得了大自然的奥秘,懂得了人生的奥妙以后,我们就会以曲为美、以丑为美,以自然为美,以纠缠为美,以曲线为美,以自然现成东西为美,而不是刻意地去追求纯粹直线、纯粹直角,以浪漫为美,曲线为美、纠缠为美!僵直死板的东西不是我们想要的东西。任何射线直线或者是僵直的东西都是暂时的,都是不可长久和不可持续的,真正可持续的是一种以柔为美,以水为美,以自由为美,以曲线为美,以互相纠缠为美,这才是大自然的力量,这才是大自然的真面目。

18. 造化性(做功性)

。爱因斯坦质能关系式:E=MC^2,对质能关系有明确数量关系界定。能量和物质的关系是互相融合转化的。万物皆能量。比如说煤炭燃烧以后,会发出热量来,那么植物的秸秆燃烧以后,也会发出能量,其他的物体通过化学反应也有很多的热量释放出来,这充分说明世界上万事万物是能量的储存体。

在微观尺度方面,粒子的衰变、量子的跃迁、物资生产、生命生长、产品制造、生命繁殖,甚至植物的光合作用,都是能量产生物质的通道。

在宏观尺度上,星系爆发和毁灭,能量是以光速或超光速运动,造化了一个纷繁复杂、无限美妙的宇宙世界。

二、宇宙的底层逻辑

解构了物质与能量的渊源以后,就可以就此建构宇宙世界的能量图谱。既然宇宙是由能量主宰的,那我们可以从能量视角观察到宇宙的底层逻辑,这是一个自然而然会引出的话题。我们从以下三个方面对宇宙的底层逻辑进行探索和论述。

(一)宇宙的背景温度。宇宙背景辐射是来自宇宙空间背景上的各向同性或者黑体形式和各向异性的微波辐射,也称为微波背景辐射,特征是和绝对温标2.725K的黑体辐射相同,频率属于微波范围。宇宙微波背景辐射产生于大爆炸后的三十万年。宇宙背景辐射造就了宇宙的背景温度,这是宇宙的能量底层逻辑的最好例证。现存宇宙空间中的任何事物都无可回避地处于这一宇宙背景温度的呵护之下,人类莫不如此,只是我们不自觉而已。宇宙的运行法则和运行规律是建立在这一背景温度前提下的。可以说星系进化、恒星运转、行星环绕、地球发育、人类诞生都是基于这么一个大背景才得以实现的。

(二)宇宙的能量法则。古往今来,人类的科学家和仁人志士不断探索宇宙世界奥秘,促进了科学技术进步和人类社会不断进化发展、文明不断地进步演化。我们的认知能力和认知手段也在文明进步中不断得以提升,愚昧和洪荒相伴多年,终于迎来了现代文明的新时代。但是,由于科学技术和人类认知能力的巨大局限性,至今无数的科学之谜并没有得到解开,一些通过探索获得的原理、定理和规律性的认识背后的奥秘也没有解开。懂得了宇宙的能量法则以后,可以试着对一些迷人的现象和规律进行合理化解释和说明。其中挑选出一些进行分析,比如达芬奇先生发现的决定美学分布的黄金分割法则,确实令人称奇,其中隐藏的原理就是能量分布的密度法则决定的,能量的内核决定了能量的场性分布。另外一个例证就是社会财富分配的二八定律,20%的人创造并占有了80%的财富,一个团体20%的骨干发挥了80%的作用,都是能量耗散聚合性的产物。大数定理是能量密度法则的体现,30个以上的样本基本上可以涵盖调查主体的统计属性和代表性。物竞天择、适者生存、兴衰周期律、黄金分割、分合分形、正态分布、幂率法则、损不足助有余等现象都是宇宙能量法则的体现。

(三)世界的简洁性和统一性。正是因为能量主宰了物质、宇宙和生命,所以,我们探索世界奥秘的时候,才惊奇地发现世界是如此的简洁和大道归一。世界统一于能量基础,简洁于能量均衡背景框架下的支撑。明白了宇宙的能量本质之后,我们就不会再为困扰牛顿的上帝第一推动力感到困惑,也不会为损不足而益有余这一不符合人类道德法则的现象而感到迷惑不解。明白了宇宙的能量法则之后,我们在惊叹于大自然的鬼斧神工之际,对自然造化的敬畏之心得以潜滋暗长。明白了宇宙的能量法则之后,我们更加敬畏生命的奇迹,更加明白生命的奥秘,从而对生命的本质和意义有了不一样的透彻洞悉。

三、生命能量法则启示

(一)生命之谜。生命能量来至宇宙、归还宇宙,如此循环生生不息(老百姓所说的“人吃土还土也”)!生命的基本特征是自组织、自驱动和自适应,生命功能实现离不开能量支撑。没有能量就没有生命存在的可能性,生命的谜底就隐藏在能量之中。作为一个人来说,是一个非常微小的能量体,一定要把自己能量放在一个大能量的范围之内,才能够获得永久性存在,相当于一滴水奔流到大海才可以永存。

(二)生命的能量法则。能量孕育生命、维持生命、滋润成长、控制生长、代谢更新生命、终结生命(天命大数赋能耗尽)。正常成年人每天消耗的能量约为8.4×106焦(8400千焦,NRV营养素参考值)。一个人一天需要大约90瓦灯泡消耗的能量就可以维持生命正常运转。可见,生命的能耗效率是很高的,在几百万年长期进化之中,实现了能耗最优。

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(三)生命修炼十项能量法则

1、第一法则:自强不息。

能量主导人生,要求我们人生要自强不息。因为宇宙是一个能量体,只有自强不息,不断地获取正能量,获取强大的生命生产力,才能在激烈竞争中获得生存权利、主动权,赢得先机,才能够行使权利,获得自由,表达意志,活得潇洒。

2、第二法则:发挥天赋。能量宇宙观,告诉我们人类社会是不断走向光明的前景,我们每一个个人爱拼才会赢,不断想方设法争取更多的机会,获得更大的平台,补充更多的正能量,才能够有能力、有资格、有条件去实现人生价值,实现人生的正能量,才能够创造出更加美好的东西,那么人生出彩的机会才会更多,人生的能量才会发挥出来,像蜡烛一样能够燃烧发光发热。

3、第三法则:集体生存。

能量宇宙观,还告诉我们一定要团结一切可以团结的人,获取一切可以获得的支持。毛泽东同志告诉我们最大的政治就是把我们的朋友搞得多多的,把敌人搞得少少的。能量宇宙观,要求只有团结尽可能多的人,才能获得一个群体更高级的生活方式、更高级的生命存在形式,这也是能量宇宙观给我们的人生观带来的重大启示。

4、第四法则:生命出彩。能量宇宙观给我们的人生观带来重大启示,是人生是有价值的、有意义的,是由能量发挥作用天地。人生是一个能量的过程,因此人生也是守恒的,也是不灭的,那么生命的缘起壮大甚至消失,能量是不变的,能量是不会消失的,人生的价值和意义会永恒,宇宙间的正能量是会永远传递下去的。

5、第五法则:不误人时

人的生命周期图,也是一个能量图谱,指标汇聚的七彩人生,每一个阶段能量特征明显不同。

能量图谱,告诉我们能量是不断演化的,在每一个阶段能量的表现形式都不一样,从而表现出其每一个阶段的特征。

能量图谱对于人生的启示,告诉我们在人生的每一个阶段都要完成阶段任务,每一个阶段都要为下一个阶段做好准备,然后从全部人生生命能量周期全周期地考虑来谋划人生,才是最为聪明的人生。

6、第六法则:乘势而上、顺势而为

有了能量宇宙观,我们就有了更为积极主动的人生观、价值观和世界观。我们一定要争取更多的正能量,要奋发图强、自强不息,要获得能量满满的人生体验。在能量强劲的情况下,拓展生命时空存在,从而能够实现一个伟大人生,而不是一个平凡渺小的人生。要做到王阳明心学要求的吾性自足,心态成熟到一定程度,可以自我完善,自我提高,不依赖于外在各种肯定、夸奖和认可,成熟心态就是一种淡定的心态,一种知足的心态,一种能够不会孤单的心态,充满自足而强大的心态,在行动上就要我们乘势而上、顺势而为。

7、第七法则:能量驱动。能量法则是重大人生法则。能量驱动是人生最基本的原动力。因此增强我们的能量驱动能力,不断升级自己操作系统、不断充电、加油、打气、鼓劲,就能够自我聚集能量,在能量的驱动下,我们每一个人的道路越走越宽广。

8、第八法则:加速人生。人生加速的电动阀,一定要用正能量打开,从而实现加速成长,获得c平方的速度,形成一个核能量竞争力,才能够人生出彩,爆发出闪亮光芒。因此,人生的辩证法,就是不断增加能量、提高质量,不断实现加速再加速,在加速中蓄积强大势能,形成超能量的光彩人生,从而实现人生的加速成长。

9、第九法则:升级赋能

每个人人生构成要素包含了不同的能量等级。每一个人都需要吸收高等级能量,才有能量塑造自己的高能量结构。拥有不同的能量级别,会形成不同的能量级别人生。古希腊毕达哥拉斯学派曾经说过,万物皆数据,万物皆数字。现在看来在一个大数据时代,在信息技术网络技术和科学人工智能技术的支撑下,万物皆为数据的说法焕发出新光芒。我们认为万物皆能量。万物皆在食物链循环之中,高能量吸收低能量,丛林法则就是能量主宰法则的现实证明。这一法则要求我们要努力向上不断向食物链的最高端升级。

10、第十法则:能量修炼。生命能量法则提供生命赋能方法论。在人类价值取向层次上,能量被分为正能量和负能量。能量宇宙观告诉我们,如果要想实现中华民族的伟大复兴,必须对于国家每一个国民进行充分能量修炼,对于每一个组织进行充分赋能,从而对于中华民族的每一个个体,每一个组织,每一个脉络进行赋能,从而达到一种高能量的状态,只有这样,我们才可以形成一个高素质高能量的民族,屹立在世界民族之林,实现中华民族伟大复兴。

[1] 紫外灾难,是指用于计算黑体辐射强度的瑞利-金斯定律在辐射频率趋向于无穷大时计算结果和实验数据无法吻合的物理史事件。