第二讲 2自然哲学

自然辩证法概论

西安交通大学自然辩证法概论课程建设组二〇〇九年十月

第一编自然哲学

第二章自然界的双重演化第一节演化范畴的双重规定

双重存在的世界必然导致双重演化的世界。一、演化范畴的物质论诠释（一）演化是事物秩序展开的过程后续的演化是前一演化过程所创造的条件的合乎逻辑的继续秩序展开决不是预成论的或完全决定论式的（二）演化是进退相依的统一演化有两个方向：进化和退化

进化中有退化的方面退化中有进化的内容二、演化范畴的信息论诠释

（一）演化过程中的两类信息活动“痕迹”（信息模式）随机产生，随机耗散；“痕迹”（信息模式）稳固化、被凝结、被积累（二）演化是信息创生、耗散和积累的过程创生：特定信息模式的产生(建构)；耗散：特定信息模式构架的瓦解、信息内容的丢失；积累：新旧信息模式的叠加、整合；三、信息形态与物质形态的

同步演化

（一）两种不同的演化方式和方向：向上的有序化演化——物质形态的进化、信息模式的创生和积累；向下的无序化演化——物质形态的退化、信息模式的消解和耗散。（二）信息形态与物质形态同步进化的几个大的阶段：

自在信息——自为、再生信息——社会信息

无机、有机界——生物界——人类社会第二节宇宙自在的双重进化

一、宇宙原始信息密码的破译

人类只能立足于现存的宇宙去推测过去的和未来的宇宙。而作为种种推测的依据又只能是破译种种宇宙信息的密码，这些密码就以特定的时空结构方式储存在现存的宇宙之中。现代宇宙起源和演化理论的产生和确定是和几种原始信息密码的破译直接相关的。这些密码正当宇宙时空转换内在统一性所造成的历史“遗迹”。已破译的宇宙原始信息密码主要有：“宇宙红移”现象、“3K微波辐射”、“氦丰度”（一）宇宙红移

20世纪20年代的天文观测发现：银河系之外的所有已发现的星系发出光谱的吸收线的波长向谱线的红端（长波端）移动。对这一现象的多普勒效应的解释表明：所有天体都在远离我们所处的银河系而去。宇宙正有膨胀。宇宙红移的哈勃定律（1929）：一个星系退行的视速度V正比于该星系与我们之间的距离LV=HLH（哈勃常数）≈50公里·秒＿1百万秒差距＿11秒差距＝3.0857×1013公里＝3.262光年（二）宇宙时间和宇宙半径

假定：宇宙天体获得的膨胀速度来自一个统一的中心，现今天体的四散速度是由这个原始形态的一次总爆发(大爆炸)而获得的，并同时假定，这个获得的速度一直未变，那么，这就意味着，由原始起点抛出后，现在与原始起点相距百万秒差距的天体，是以50公里／秒的速度走完这段路程的，这个百万秒差距和50公里／秒之比就正是宇宙的年龄：

2×年（哈勃时间）光在这一时间里走过的距离就是宇宙半径的极限：

2×光年（哈勃半径）（三）3K微波辐射（宇宙温度）宇宙大爆炸之初产生的光辐射、中微子辐射、引力子辐射如果未被后续演化过程产生的粒子吸收，其温度将分别可能冷却到3K、2K、1K左右。1965年，发现了宇宙背景中的黑体微波辐射（冷光），它的实测温度是2.7K，这被认为是早期宇宙大爆炸时产生的光辐射的“遗迹”。（四）氦丰度（宇宙密度）大爆炸宇宙论推算在早期宇宙形成的氦素里，氦丰度约为22～28％，因为氦元素十分稳定，现有宇宙中的氦丰度应当大致与此相当。实测，现有宇宙背景中的氦丰度约为26％左右。宇宙的3K微波背景辐射和氦丰度的状况是关于早期宇宙状况的“化石”。二、原始宇宙的双重演化（一）原始宇宙的概念

现代宇宙学把宇宙大爆炸后第一秒内基本粒子生成的时代称为极早期宇宙，而把大爆炸后三分钟内原子核形成的时代称为早期宇宙。这里把宇宙的极早期和早期阶段统称为原始宇宙，并将其区分为6个演变阶段。（二）宇宙开端（宇宙时为零）物质形态宇宙时空量纲极小（“奇点论”认为此时的时空量纲为零），密度和温度极大，引力排斥与吸引处于均势，宇宙总体处于分布均匀对称的平衡态。此时的宇宙以怎样一种具体的实在形式存在尚不清楚。信息形态

可能存在某种内部差异间的信息沟通活动，但是这些活动又都具有随机产生、随机耗散的特征。从逻辑上来讲，宇宙开端是一颗种子，在这颗种子中应该潜在凝结着宇宙后续演化一般进程的全套信息。（三）超大统一力支配的宇宙

阶段（宇宙时0～秒）

物质形态引力排斥大于引力吸引，宇宙开始膨胀。宇宙整体进入了演化。在宇宙时的秒（普朗克时间）之前，宇宙由超大统一力场所支配。宇宙温度在K以上。内部已经开始出现某种微小尺度上的时空量子涨落。宇宙整体仍然处于一种相对高密、高温的平衡态。信息形态

宇宙通过膨胀外化自身信息，获得外在差异规定；宇宙通过内部力场作用和时空涨落产生相应的内部信息，获得内在差异规定。由于宇宙在总体上仍处于平衡态，总体信息的活动仍是随机产生、随机耗散。（四）混沌场及量子力学真空涨落阶段

（宇宙时为～秒）

物质形态超大统一力场一分为二：引力场和电核力场；宇宙温度降至K；各类量子真空涨落场的“泡状结构”的生成；局部性的对称破缺相产生。信息形态

差异的力场和“泡状结构”的信息模式的建构；宇宙整体的各种场的混沌分布的信息模式的建构；整体对称中的对称破缺相的整体信息模式的稳固化。（五）宇宙的暴胀阶段

（宇宙时～秒）物质形态按照A·古斯的说法，宇宙最初演化形成的具有负压力、能量密度极大的量子力学真空（假真空）失稳，自发向低能级状态跃迁时产生出巨大引力排斥，引起宇宙暴胀。宇宙在瞬间增大了约倍，从原始的整体平衡态过渡到了一种整体非平衡态。假真空能量密度的分解，产生出大量最基础的基本粒子(如夸克、轻子、玻色于等)。宇宙中起支配作用的力场进一步分裂，先是核力场分裂为电弱力场和强核力场，稍后，电弱力场又进一步分裂为电磁力场和弱核力场。在宇宙暴胀之后，宇宙时的秒左右，宇宙温度降到K左右，四种基本相互作用力便都独立出来了。信息形态

宇宙熵大减。建构出大量显示新结构物态(夸克、轻子、玻色子等)的新的稳定的信息模式，以及新的相互作用的信息传递模式。由于暴胀速度远远大于光速，所以处于暴胀过程中的粒子间的信息通讯几乎不可能。新的信息活动方式，以及新的信息样态的模式是在暴胀结束时一下子突现出来的。（六）基本粒子生成阶段

（宇宙时第一秒内）

物质形态基本粒子的创生：先是各类正反强子(质子、中子、介子等)成对产生，后是轻子(电子、中微子和μ介子)产生。其间存在大量正、反粒子生成与湮灭、粒子间倒转化，同时释出大量光子、中微子。当宇宙的平均温度下降到K左右，平均密度在克／左右时，据信基本粒子的创生过程便完成了。在这个时期临近结束时，大量创生出来的基本粒子都在正反粒子的湮灭中转化成了光辐射和中微子辐射。幸存下来的中子、质子、电子等基本粒子已为数不多了。信息形态

各类粒子间相互作用的信息场，以及宇宙整体信息活动的信息场所载负的信息内容极大地丰富了；与不同粒子间相互作用、碰撞、分裂、转化、湮灭的具体过程相一致，宇宙物质间的信息自在同化和异化的具体方式、模式、内容也相应丰富了，变化了。新的物质结构的生成、转化和湮灭，同时就相伴着新的信息活动方式和内容的生成、转化和耗散。（七）辐射时代前期的核合成

阶段（宇宙时1～3分钟）随着膨胀造成的宇宙密度变稀、温度变冷，使幸存下来的中子、质子在不断的信息同化和异化的过程中可能建立起某种更为稳固的新的相互作用模式，这便是最初形成的原子核。当温度降到大约K时，在宇宙时的1～3分钟内，中子和质子通过链式反应生成氦核。在大约仅仅持续了两分多钟的链式反应中，宇宙中的所有中子都几乎被直接组合到氦核中去了。氦核生成的过程表明，只要外部条件适宜，信模建构将会一直进行到耗尽全部原材料为止。三、向更高层级的物质和信息

模式跃迁的宇宙进化（一）辐射代（持续一万年左右）

物质结构样态和信息模式样态处于某种相对稳定的状态。物质样态主要由各类辐射(光辐射、中微子辐射、引力辐射)、相对少量的自由电子、氢核(自由质子)、氘核、氦核等组成。由于热辐射还处于绝对优势，当极大量的辐射光子频繁地与数量上相对少的电子和核子碰撞时，只能迫使后者的温度追随辐射的温度。宇宙在宏观整体上必然处于某种热平衡。在微观尺度上已离开原始平衡态。（二）实物代

（宇宙时一万年后至今）约在宇宙时1万年后，宇宙温度降到了K，这时，自由电子开始被原子核俘获，形成为稳定的原子结构。随着原子的形成，自由电子在宇宙中渐渐消失，宇宙中的实物对辐射变得透明，并与辐射退耦。万有引力开始在宇观世界里起主要作用，宇宙中已经形成的稀疏的气状物质(氢气，氦气)开始凝结成团，形成原始星系。（三）实物代的演化阶段1.原子结构形成的阶段

大约持续了70～100万年。2.辐射与实物分离的退耦阶段

大约处于宇宙时30万年左右，作为原子结构形成后的一个必然效应蕴含在原子结构形成的阶段中。3.原始星系的形成阶段

大约开始于宇宙时70～100万年，并可能延续了将近50亿年。质量分布的最初差异，由于万有引力作用导致不同的引力中心产生。氢气云被分割，生成了不同的星系云团。星系云团内部的涨落现象，则产生了星系云团内部的一些密度和引力的扰动中心，通讯引力坍缩形成星系中的星团和单个的恒星。宇观尺度上的相区分化，导致宇宙的密度和温度梯度沿非平衡方向进化宇宙的信息模式和信息活动方式在宇观、宏观、微观尺度上都发生了相应变化。4、恒星的形成和进化阶段

开始于宇宙时的50亿年，延续至今（200亿年）。靠星系内部引力集聚作用星云分裂形成不同恒星系，恒星演化的末尾会再度爆发形成新星云，由这些新星云再形成第二代、第三代……恒星系。第三节生命的信息进化一、生命的起源和进化是信息创生、积累的结果

（一）生命是一特殊信息体，生命现象的产生仅仅在于其元素的组构方式不同；（二）有机物的合成是特定无机物间相互作用（同化和异化信息）的结果；（三）适宜信息的积累、重构产生了原始生命；（四）环境信息的剧变是生物进化的催化剂；（五）生物同化和适应信息的质和量的不同使地球生物呈现出普遍差异的千姿百态。（六）结论：生命是物质信息活动的产物，是一定的质和量的信息不断同化和异化、不断凝结和积累、不断选择自构而引出的一个必然结果。二、生物进化的全面进化方式

（一）生理活动方式的进化

主要进化方面

外部形态的进化；内在组织和结构的进化；个体发育代谢方式的进化；子代遗传、(生殖)方式的进化。主要进化线索

生物从单细胞到多细胞，由内部不分化的少特异器官、组织，到日益分化的多特异器官、组织的进化；生物从无性繁殖到有性繁殖的进化；植物根系、枝干从无到有，从不发达到发达的进化；无脊椎动物到脊椎动物，进而到哺乳动物的进化；动物神经系统的发生和进化之链：神经细胞(腔肠动物)→神经索、节、眼色素点(三胚层动物)→神经管(原索动物)→中枢神经系统(脑化)的产生(鱼形脊椎动物)→皮质化(到哺乳动物脑皮质高度发达)→语言中枢(人)。（二）动物心理活动方式的进化

与神经系统的生理形态产生和进化相协并进的是动物心理活动的起源和进化：一般无机物的反应特性→低等生物的刺激感应性→较高等动物的感觉、暂时记忆能力→高等动物的知觉、长时记忆、情感等心理活动→人的意识。（三）生物行为活动方式的进化取食行为方式的进化之链

直接从环境中吸附营养→坐而待捕食物→动而探寻食物→扑而猎取食物→培育加工食物；运动行为方式的进化之链

固而不动→游而划动→爬行蠕动→飞，跑、跳动→机车载动；与环境相互作用行为方式的

进化之链

固着于环境的适应选择→主动迁徙的适应选择→改造环境的适应选择；行为目的变化、发展的进化之链

个体谋生的行为活动→群体谋生的行为活动→认识、改造环境的行为活动→训化、学习的行为活动→游戏、娱乐的行为活动。在生物的现实进化过程中，如上所列的诸项行为方式的进化之链显然是相互交织、同步进化的。（四）生理、心理、行为的

全息协同进化

生物与环境之间相互作用的协同进化给生物带来的是一种不断重新建构的全方位改造的效应；生物进化具有全面性、整体性和系统性。生物的生理、心理和行为活动方式的进化相互交织、同步发展，三者在进化过程中相互制约限定，互为基础、前提、规定和表现；生物的进化就是对其生理、心理、行为的活动进行不断综合建构的过程，通过这种综合建构，任何生物的生理、心理和行为活动都成了相应生物进化梯级上的一个综合统一的模式，这些模式依次在整个生物进化系列过程中的展现便构成了生命进化的信息模式的跃迁过程。三、动物信息活动的形态跃迁（一）生物遗传信息库

生物界出现的第一个崭新的信息活动方式是生物体都具有一套精确编码、自破译和自复制特性的生物遗传信息库。生物的每个细胞内都有一个包含特定遗传信息的，由DNA(脱氧核糖核酸)分子编码的信息库。信息库中不仅储有生物遗传的全套信息，而且还储有这些遗传信息解译程序的信息。DNA储有的遗传信息通过一种时间有序的表达程序，控制着生物体的整个发育过程。遗传信息不仅控制着生物个体的一般发育程序，甚至还控制着生物个体的某些行为。（二）自为信息的发生

生物界出现的第二个崭新的信息活动方式，是自在信息的直观识辨和有感储存，亦即通常意义上的动物的感觉、知觉和记忆。动物的感觉、知觉、记忆是一种“信息的主观呈现”的形态，这一形态的发生使信息从自在走向了自为。与自为信息相统一，生物的物质形态也发生了根本性的变化，这就是特化的信息控制系统——神经系统的发生。（三）自为信息向再生信息

的跃迁

生物界出现的第三个崭新的信息活动方式是通过思维的信息的主体创造。主体通过思维创造信息的过程也就是信息的自为形态向再生形态跃迁的过程。动物的思维能力的发展是和大脑皮质的高度发展相一致的。（四）动物间的信息通讯活动

生物界出现的第四个崭新的信息活动方式是动物间的种种信息通讯活动。可以把动物的通讯活动分为三类：化学通讯（嗅觉和味觉）；机械通讯（触和声）；辐射通讯（光）。一般来讲，生物越原始，身体结构越简单，便越是依赖化学通讯和简单的触觉。动物的通讯决定着动物群体结构的建立，个体、群体间的联系，以及群体的一系列行为，诸如防御、进攻、采食、迁徙、繁殖等等，从而影响着动物的全部生活。人类把通讯活动发展到了大型的社会信息活动的水平，这就是系统化的语言符号体系的约定、机械通讯的符号信息编码、广泛的文化信息的横向交流和历史承接。现代社会的人类通讯不仅已发展到了全球网络通讯的水平，而且还展开了寻找外星人的星际通讯的尝试性探索。第四节人类社会的信息进化

一、多维存在的人（一）种种对人的本性认识

的割裂观

或曰人是自然的人，或曰人是社会的人，或曰人是文化的人；或曰人是由肉体决定的，或曰人是由灵魂决定的；或曰人是生物的存在，或曰人是理智的存在；或曰人是符号动物，或曰人是会制造工具的动物；或曰生理遗传决定了人，或曰心理智慧决定了人，或曰劳动行为决定了人。（二）人是一种在多维的综合中生成和创造着的存在

人是一个多维的存在：自然的、社会的(文化的)；肉体的、灵魂的；生理的、心理的、行为的。人是一种在多维的综合中生成和创造着的存在，人的本质并不简单直接地来源或存在于某一独立的单维之中，而是来源或存在于多维之间相互作用的综合建构。（三）在最为抽象的意义上，

人是自然存在和社会存在的统一

自然的人只有在社会关系中才能成为真正意义上的人；社会关系只有根植于人的自然遗传的结构之上才是人的社会关系；在割裂状态下，无论是人的自然存在，还是人的社会存在，都将不再是人的。（四）在具体活动的意义上，

人是生理(肉体)、心理(灵魂)

和行为活动的统一

在人的自然存在和社会存在与人的具体活动的生理、心理、行为形式之间存在着某种全息规定和普遍映射的复杂的统—性关系。无论是人的生理，或是人的心理，或是人的行为，都有其自然生理、自然心理、自然行为的方面，也都有其社会生理、社会心理、社会行为的方面。单纯具有第一个方面，人还不能成为人，只有在第一个方面之上，建构出第二个方面之后，人才能成为真实意义上的人。没有第一个方面，只有第二个方面的情景则无论如何也是不可想象的。因为第二个方面只有在第一个方面的基础上才能被建构出来。（五）两种个体发育的信息程序：决定论与非决定论在人的遗传基因结构中编码着两种截然不同性质的个体发育信息的程序。一种是决定论式的，它保证个体最一般的基础性生理、心理和行为活动方式和模式的形成；（第一维的结构）另一种是非决定论式的，它只规定了某些可能的生理、心理和行为活动方式和模式的建构方向，而某一建构方向的实现则依赖于个体后天所处的环境条件。（第二维的结构）在第一维的结构之上可能形成的第二维结构的模式不是唯一的。人与兽的区别主要并不表现在第一维的结构之中，而是主要表现在第二维的结构之中。人的遗传基因中同时编码着或形成一般的动物，或形成真正意义的人的两套截然不同的信息程序。建构成人还是建构成兽的遗传信息的表达以环境信息为中介。人的生理、心理、行为三个不同的结构层面上都分别具有各自的第一维结构和第二维结构。人与兽的区别既是本体论性质的(就其遗传基因结构的深层可能性基础而言)，又是超本体论性质的(就其必须以后天的社会文化环境为中介的性质而