最大流原理的科學(xué)與哲學(xué)新視角探索[1]
柴立和
天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,天津 (300072)
E-mail:lhchai@tju.edu.cn
摘 要:本文論述了最大流原理(MFP)的科學(xué)理論框架,它是以一元論的信息本原及信息原理為宇宙第一推動(dòng)法則的無(wú)中生有模型。理論框架表明,萬(wàn)物從隱形的x流動(dòng)場(chǎng)中以x場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方程控制的方式涌現(xiàn),又最終消失在x場(chǎng)中,即宇宙萬(wàn)物可能都是在MFP作用下隱式和顯式交替出現(xiàn)的。有別于現(xiàn)代科學(xué)只討論從“存在”到“存在”的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)物質(zhì)屬性而把其它屬性遁形于二元論,MFP的理論框架立足于從“無(wú)”到“有”的一元論信息本原,認(rèn)為世界萬(wàn)象、所有的屬性都是滿足信息原理的涌現(xiàn)過(guò)程,物質(zhì)屬性只是最簡(jiǎn)單的信息涌現(xiàn)過(guò)程。由MFP調(diào)控涌現(xiàn)過(guò)程不僅可以產(chǎn)生簡(jiǎn)單的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)圖像,而且可以描述簡(jiǎn)單的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)以外的屬性(功能、組織、秩序、生命、感情、思想、心靈等),展示了包括物理、化學(xué)、生物、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、心理學(xué)等跨學(xué)科方面的大自然屬性。它有別于量子引力模型、系統(tǒng)科學(xué)模型、非線性科學(xué)模型、自組織理論模型、非平衡統(tǒng)計(jì)力學(xué)模型、復(fù)雜性科學(xué)模型等主流研究方法,本文給出一個(gè)全新的框架,并討論了其在量子力學(xué)、相對(duì)論宇宙學(xué)和復(fù)雜系統(tǒng)領(lǐng)域中的初步應(yīng)用,可以說(shuō)機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。
關(guān)鍵詞:第一推動(dòng)法則;最大流原理;一元論;信息熵
中圖分類號(hào):N06
為回答宇宙有什么、宇宙的一切是如何創(chuàng)生的,在過(guò)去的近400年中近現(xiàn)代科學(xué)逐漸發(fā)展起來(lái),至今已形成了枝繁葉茂的體系。其中最基礎(chǔ)的當(dāng)然是作為科學(xué)之母的近現(xiàn)代物理學(xué),它以力(場(chǎng))、慣性系、質(zhì)點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)等所謂的客觀實(shí)在為研究對(duì)象,認(rèn)為這些對(duì)象就是大自然的本原,這導(dǎo)致了幾乎現(xiàn)有的物理學(xué)法則均是還原性的力學(xué)法則,是關(guān)于“客觀存在”的法則,研究從“有”到“有”的可逆變化,刻畫(huà)出了所謂的客觀物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)這種簡(jiǎn)化的宇宙圖像或?qū)傩?/span>[1]。這種圖像看似合理,符合我們所謂的“眼見(jiàn)為實(shí)”的準(zhǔn)則,但它們實(shí)際上只是在實(shí)驗(yàn)室的條件下通過(guò)選擇參照系,對(duì)位置變化、運(yùn)動(dòng)等簡(jiǎn)單關(guān)系進(jìn)行觀察的結(jié)果,或者說(shuō)僅是肉眼視角的結(jié)果。這種客觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的圖像當(dāng)然不是宇宙的全部。有大量的屬性如由波引起的顏色、化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)如毒性或氣味等、主觀、精神、心智、不可逆、秩序、組織、有機(jī)性、活力、生命等等就沒(méi)法包含在這種簡(jiǎn)單觀察或肉眼視角的“可看見(jiàn)”圖像中[2]。面對(duì)此類疑難,近現(xiàn)代物理學(xué)的回避方法是要么認(rèn)為這些屬性僅是主觀的表現(xiàn)而訴求于二元論,要么是額外假設(shè)外來(lái)的第一推動(dòng)(如上帝,可以看成一種變相的二元論)來(lái)解釋這些屬性[3]。
不難看出,現(xiàn)代科學(xué)中二元論的產(chǎn)生是由于選用了實(shí)驗(yàn)室中人肉眼的簡(jiǎn)單觀察而導(dǎo)致的可還原的、唯物論意義上的物質(zhì)圖像作為世界本原而導(dǎo)致的,換句話說(shuō),凌加于客體之上、不與客體互動(dòng)的主體觀察是簡(jiǎn)單的,是注定要導(dǎo)致分裂的二元論的,它只能描述簡(jiǎn)單的、可還原的機(jī)械物質(zhì)運(yùn)動(dòng)屬性而遺漏高級(jí)屬性,包括生命和人性。這就不難理解,人類在發(fā)展研究所謂客觀世界的現(xiàn)代科學(xué)的同時(shí)卻引起了人與自然、生命與非生命、科學(xué)與人文的分離,其中特別嚴(yán)重的是由于人類自己與大自然隔裂開(kāi)了,也就漸漸地迷失了人類自己[4]。
當(dāng)然,現(xiàn)代科學(xué)在近現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展出了化學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)科學(xué)等這樣的學(xué)科分支,這些學(xué)科與只研究簡(jiǎn)單物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的近現(xiàn)代物理學(xué)不同,它們重視結(jié)構(gòu),重視顏色、毒性、主觀、精神、心智、不可逆、秩序、組織、有機(jī)性、活力、生命等更高級(jí)屬性,目前似乎可以解釋不少化學(xué)物質(zhì)的功能等,也似乎有潛力在不久的將來(lái)揭示不可逆、秩序、組織、有機(jī)性、活力、生命等現(xiàn)象[5]。但目前這些學(xué)科基本上僅是定性的,沒(méi)法調(diào)用作為科學(xué)之母的物理學(xué),因此就沒(méi)法形成嚴(yán)格的科學(xué)。最近,被認(rèn)為有物理基礎(chǔ)的量子引力學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、非線性科學(xué)、自組織理論、非平衡統(tǒng)計(jì)力學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)等這些非線性非平衡物理學(xué)出現(xiàn)了,似乎是化學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)科學(xué)等這樣的學(xué)科分支的統(tǒng)一科學(xué)理論,但不難發(fā)現(xiàn),這些學(xué)科仍主要以物理學(xué)上的微觀可逆動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),引入粗?;?、新概率因果、主觀觀察、人為選擇的相互作用或其它假設(shè),形成以經(jīng)典熵/信息為核心的統(tǒng)計(jì)力學(xué),實(shí)現(xiàn)從微觀可逆動(dòng)力學(xué)、中觀動(dòng)理學(xué)到宏觀非線性偏微分方程的推演,從而研究組織、生命、秩序、心智、文明、進(jìn)化等更高級(jí)、更復(fù)雜的世間萬(wàn)象。顯然,這種思路仍是基于物理學(xué)的還原邏輯。只有客觀的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)是終級(jí)的實(shí)在,具有惟一的本體論地位,而顏色、毒性、主觀、精神、心智、不可逆、秩序、組織、有機(jī)性、活力、生命等僅是幻覺(jué)或主觀感受,不具有實(shí)在論的本體論的地位。這仍是基于二元論的邏輯,至今仍使科學(xué)家們不時(shí)地陷入兩難境地[6]。
現(xiàn)代科學(xué)所訴求的主體和客體、唯心和唯物分離的二元論而把統(tǒng)一的宇宙活生生地分裂開(kāi)了,當(dāng)然引起眾多疑慮:在經(jīng)典力學(xué)中,僅假設(shè)了力,而不知力的起源,這就就是牛頓假設(shè)另外的或ad hoc的上帝第一推動(dòng)的誘因;在相對(duì)論中則為奇點(diǎn)的第一推動(dòng);在量子力學(xué)中則為測(cè)量或觀察的第一推動(dòng);事實(shí)上,在力學(xué)基礎(chǔ)上的宇宙像鐘表、機(jī)器、蒸氣機(jī)、計(jì)算機(jī)等說(shuō)法均不可避免地需要外界的神秘第一推動(dòng)以獲得慰籍[1];非線性非平衡物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域中出現(xiàn)的復(fù)雜的世間萬(wàn)象仍求助于粗?;惖闹饔^解釋。這些疑難都是近現(xiàn)代科學(xué)的根本性難題。
從這個(gè)意義上說(shuō),如若不能明晰作為力起源的外界神秘第一推動(dòng)之特性,或僅僅求助于作為回避問(wèn)題的權(quán)宜之計(jì)的二元論的解釋,現(xiàn)有物理學(xué)的力學(xué)法則不能作為第一推動(dòng)的法則,現(xiàn)代科學(xué)的力學(xué)原理就不能算是現(xiàn)實(shí)世界的基本原理,現(xiàn)代物理學(xué)方程也并不能算是現(xiàn)實(shí)世界的基本方程,所描述的也只能是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)這么一個(gè)簡(jiǎn)單的世界圖像或?qū)傩?,不能包含宇宙的全部,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)以外的更高級(jí)的萬(wàn)象或?qū)傩匀珙伾⒍拘?、氣味、主觀、精神、心智、不可逆、秩序、組織、有機(jī)性、活力、生命等等、四大起源問(wèn)題等則在其描述能力之外。一句話,近現(xiàn)代科學(xué)的唯物論正遭遇到重大挑戰(zhàn),要無(wú)縫地揭示大自然的所有屬性,必須從根基上作重大修正乃至重建[2]。
本文認(rèn)為,統(tǒng)一的宇宙不可能是分裂的二元論的,本原必須是主體和客體融合的一元論的。其實(shí)現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)向我們暗示,宇宙所有屬性都是主體對(duì)客體的觀察或感知的結(jié)果,主體對(duì)客體的觀察或感知就是宇宙的一切,因此只應(yīng)有一元論意義上的觀察或感知。不過(guò)在近現(xiàn)代物理學(xué)的這種情形下,由于觀察是簡(jiǎn)單的,常采用慣性系,只對(duì)位置變化、運(yùn)動(dòng)等簡(jiǎn)單的關(guān)系進(jìn)行觀察,這就形成了力、物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)等圖像,因而給人似乎有一個(gè)獨(dú)立于觀察者的外在客觀實(shí)在的印象,形成了所謂的客觀物質(zhì)實(shí)在是大自然的本原之論點(diǎn),許多屬性包括觀察者本身則在該本原之外,二元論隨之產(chǎn)生。當(dāng)然對(duì)待大自然中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)這樣的現(xiàn)象,以客觀實(shí)在的方式來(lái)處理確實(shí)不會(huì)有大的偏差,因此在過(guò)去400年的現(xiàn)代科學(xué)中這種方法屢試不爽,對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)以外的屬性則遁形于二元論的托辭之中。但是別忘了,現(xiàn)代科學(xué)中的觀察只是最簡(jiǎn)化的、最表象的、最低級(jí)的觀察而已。采用簡(jiǎn)單的觀察方式不能代表所有的場(chǎng)合。我們倡導(dǎo)一元論的觀察或感知就應(yīng)是更廣義的、更一般化的觀察?,F(xiàn)代科學(xué)中的簡(jiǎn)單觀察就是用“肉眼看”,而更廣義的、更一般化的觀察就應(yīng)是“悟”,它不僅對(duì)位置變化、運(yùn)動(dòng)等簡(jiǎn)單的關(guān)系進(jìn)行觀察,也對(duì)更復(fù)雜的聯(lián)系進(jìn)行觀察,這樣觀察者自身也會(huì)逐漸完全“沉浸”在被觀察者之中,成為徹底的一元論的本原。用“肉眼看”的簡(jiǎn)單觀察能發(fā)現(xiàn)所謂的客觀實(shí)在的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)屬性,而會(huì)遺漏許多高級(jí)屬性如顏色、毒性、氣味、主觀、精神、心智、不可逆、秩序、組織、有機(jī)性、活力、生命等等,這正是二元論有機(jī)可乘的地方。通過(guò)“悟”的一般化的觀察或感知不僅能看到客觀實(shí)在的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)屬性,也能發(fā)現(xiàn)或涌現(xiàn)“肉眼”看不到的高級(jí)屬性,一元論是就足以解釋所有的現(xiàn)象。通過(guò)這樣的一元論,宇宙萬(wàn)物都是誕生于“無(wú)”與“有”之間的演化,在“無(wú)”與“有”之間的演化中表現(xiàn)出所有屬性,第一法則可以在“無(wú)”與“有”之間的演化中去尋找、可以在主體對(duì)客體進(jìn)行更廣義的、一般化的觀察或感知的信息視野中去尋找宇宙所有的屬性。世界萬(wàn)象誕生于“無(wú)”與“有”之間的演化、誕生于信息的演化。因此,本文指出融合了主客體相互作用的大自然生成性的隱實(shí)在、觀察者與被觀察者“沉浸”在一起的一元論的信息本原(具有有機(jī)整體性、廣義信息作用、廣義信息熵、信息力、信息能等特性)是大自然的惟一存在,由此提出了宇宙的第一推動(dòng)法則,建立了一個(gè)描述“無(wú)”與“有”之間演化的模型:世界萬(wàn)象都是滿足MFP的信息過(guò)程。這形成了一個(gè)新的理論框架,可以較好地重新理解量子力學(xué)、相對(duì)論力學(xué)和復(fù)雜系統(tǒng)等,利用本理論框架原則上可以產(chǎn)生物質(zhì)及物質(zhì)以外的所有屬性,建立一個(gè)一元論的科學(xué),描述世界萬(wàn)象,有望為最終解決物質(zhì)、宇宙、生命和意識(shí)等四大起源問(wèn)題提供啟示,從新的角度較好地實(shí)現(xiàn)物理、化學(xué)、生物、生態(tài)、社會(huì)、心理等領(lǐng)域的跨學(xué)科統(tǒng)一描述。
如上所述,由于觀察的簡(jiǎn)化導(dǎo)致了現(xiàn)代科學(xué)中分離的二元論:先假設(shè)一個(gè)先天存在的客觀世界、再假設(shè)另一個(gè)主觀的外來(lái)作用這種方式發(fā)展描述世界的科學(xué)。不過(guò),一旦觀察者對(duì)被觀察者進(jìn)行一般化的觀察時(shí)(即不光對(duì)位置變化、運(yùn)動(dòng)等簡(jiǎn)單的關(guān)系進(jìn)行觀察,也對(duì)更復(fù)雜的聯(lián)系進(jìn)行觀察),觀察者自身會(huì)逐漸完全“沉浸”在被觀察者之中,難分難解而融為一體。因此,實(shí)際情況是,只有一元論意義上的觀察或感知,必須一開(kāi)始就堅(jiān)持一元論,認(rèn)為大自然只有一種本原、一種實(shí)在,這種本原或?qū)嵲谑侨诤狭藗鹘y(tǒng)意義上的主體和客體,應(yīng)把世界萬(wàn)象看成是主觀對(duì)客觀進(jìn)行廣義觀察或感知的結(jié)果來(lái)發(fā)展描述世界的科學(xué)。既然世界萬(wàn)象是主觀對(duì)客觀作用的結(jié)果,那么描述世界萬(wàn)物的科學(xué)就應(yīng)由反映主觀對(duì)客觀作用的信息來(lái)展開(kāi)。因此我們需要重新從本質(zhì)上構(gòu)造新本原及明晰信息的本質(zhì)含義。
盡管信息已經(jīng)是當(dāng)今社會(huì)一個(gè)相當(dāng)時(shí)髦的字眼,但不可否認(rèn),我們對(duì)信息的認(rèn)識(shí)仍是非常貧乏的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上對(duì)物質(zhì)和能量的認(rèn)識(shí)。人們常把物質(zhì)、能量和信息相提并論地稱為大自然的三要素,但仍僅在物質(zhì)和能量載體上認(rèn)識(shí)信息,把信息看成是物質(zhì)的屬性,這不足以描述信息本質(zhì)和本體論意義。目前最通用的就仍是經(jīng)典Shannon信息,不過(guò)它只考慮編碼結(jié)構(gòu)形式而不考慮信息內(nèi)容和信息價(jià)值,盡管對(duì)信息的研究是學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)和前沿,但目前對(duì)信息本質(zhì)的研究多從哲學(xué)上進(jìn)行,也有諸多的爭(zhēng)論,沒(méi)法達(dá)成對(duì)信息本質(zhì)的一致認(rèn)識(shí);而具有嚴(yán)格科學(xué)意義的研究則仍局限于用經(jīng)典Shannon信息或近對(duì)其作簡(jiǎn)單的修正(如Renyi信息、Kullback信息、Fisher信息等),即便是像量子引力這樣的前沿科學(xué)中的黑洞信息、量子信息等也還不足以描述信息本質(zhì)和本體論意義[5]。信息基礎(chǔ)理論研究和對(duì)信息本質(zhì)認(rèn)識(shí)的嚴(yán)重滯后與我們這個(gè)立足于信息技術(shù)之上而蓬勃發(fā)展的信息社會(huì)是相當(dāng)不相稱的,與我們要求的由反映主觀對(duì)客觀作用、觀察者與被觀察者“沉浸”在一起的信息來(lái)發(fā)展描述世界萬(wàn)物的科學(xué)也相差甚遠(yuǎn)。
經(jīng)典Shannon信息暗示信息是組元間的耦合關(guān)系,這是有啟發(fā)意義的,只不過(guò)它是一種客觀的、靜態(tài)的視角,仍是主客體分離的二元論的唯物論視角,不涉及到信息內(nèi)容和信息價(jià)值。為從本體論的意義上對(duì)信息的本質(zhì)進(jìn)行描述,必須引入更為激進(jìn)的視角,超越經(jīng)典Shannon信息的描述,把信息抬到一個(gè)更高的地位。我們認(rèn)為,既然只有信息才是認(rèn)識(shí)世界的方式,這種方式就必然是融合了主觀和客觀、唯心和唯物的一元論,是一種主體對(duì)客體的觀察,是觀察就必須有流動(dòng),因?yàn)橹挥行纬煞€(wěn)定的信息通道中的流動(dòng)才能產(chǎn)生可以被識(shí)別出的象。那么流動(dòng)又是如何形成的呢?流動(dòng)必然是組元間耦合的結(jié)果,因此作為信息意義上的世界本原必須是一個(gè)生成性的、無(wú)限耦合的、耦合方式依賴于環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)。只有從這樣的本原出發(fā)定義信息才能達(dá)到對(duì)信息本質(zhì)的認(rèn)識(shí),并由此進(jìn)一步構(gòu)造描述世界萬(wàn)象的科學(xué)框架。在該思想引導(dǎo)下,我們進(jìn)一步指出,世界的本原如圖1所示:一個(gè)無(wú)邊界的無(wú)窮纏繞的生成性始基或胚胎,描述它的最根本的特性乃是融合了主客體、觀察者與被觀察者“沉浸”為一體的一元論本原之信息。因此,大自然只有這種本原,只有這種本原的信息,其它一切都是信息過(guò)程的產(chǎn)物,這種本原及信息描述的模型作為大自然最深層次的、看似隱秘的結(jié)構(gòu)其實(shí)可能在大自然所有的尺度均成立:對(duì)微觀尺度而已,它相當(dāng)于量子力學(xué)的模型(如超弦或自旋網(wǎng)絡(luò)),對(duì)宇觀程度而言,它相當(dāng)于相對(duì)論力學(xué)的模型(如黑洞模型),統(tǒng)一說(shuō)來(lái),它可能是期待中的量子引力模型;而中觀尺度而言,它相當(dāng)于化學(xué)、生物、生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、心理學(xué)等復(fù)雜系統(tǒng)的模型(如通用的元胞自動(dòng)機(jī)網(wǎng)絡(luò))。
圖1 一元論的本原:“無(wú)”與“有”之間演化的信息實(shí)在
對(duì)圖1所示的這樣的隱秘實(shí)在—“無(wú)”,它是一種非物質(zhì)的本原,是一種無(wú)窮纏繞的生成性始基或胚胎,描述它的公式是[7-12]
對(duì)現(xiàn)有的研究有所超越,式(1)定義了一種廣義信息,實(shí)際上就是主體對(duì)客體的充分觀察結(jié)果。這意味者廣義信息其實(shí)并不是像物質(zhì)和能量那樣確定的量,也不像Shannon信息、Fisher信息、Kullback信息、Renyi信息等經(jīng)典信息那樣確定的量。事實(shí)上,確定的物質(zhì)和能量只是最簡(jiǎn)單的、絕對(duì)不變的耦合情形,而現(xiàn)有的經(jīng)典信息也仍是較簡(jiǎn)單的、確定的耦合情形,也正由此,只有由式(1)廣義信息才可誕生物質(zhì)和能量以外的東西,也意味著大自然可以有任意維度的力或?qū)嵲?,是多變的、依賴于環(huán)境的,原則上也可以創(chuàng)造任何東西或?qū)傩裕粌H僅是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。這應(yīng)是對(duì)信息的本質(zhì)理解。當(dāng)然從式(1)對(duì)信息定義來(lái)看,設(shè)定組元不僅是為了模型在應(yīng)用操作方面的方便(即在可操作的意義上,必須通過(guò)知道部分的信息來(lái)了解流動(dòng)的整體),而且可能是廣義信息的本質(zhì)所在,一團(tuán)流體的產(chǎn)生、一個(gè)信息流通道的形成看似不需要組元,但確實(shí)是由組元連接而產(chǎn)生的。
可以證明,式(1)也可以寫(xiě)成[13-18]
式(2)中,若長(zhǎng)程和持續(xù)的高階相互作用不存在,則b(x)=ma(x);而內(nèi)部組元之間相互作用是復(fù)雜非線性的高階耦合,即長(zhǎng)程和持續(xù)的,則b(x)1ma(x)。因此,參量SJ確實(shí)是經(jīng)典Boltzmann-Gibbs-Shannon(BGS)信息熵的廣義形式。這進(jìn)一步說(shuō)明了式(1)作為信息的本質(zhì)定義是合理的,期望將來(lái)它能作為描述微觀領(lǐng)域的量子信息,也可以作為描述大尺度宇宙的黑洞信息,也可以描述中觀尺度的復(fù)雜系統(tǒng)信息如生物信息、化學(xué)信息、經(jīng)濟(jì)信息和社會(huì)信息等。
一旦依據(jù)圖1所示的大自然生成性的隱實(shí)在、觀察者與被觀察者“沉浸”在一起的一元論的本原發(fā)展出了式(1)的本質(zhì)信息,宇宙的圖像就成了:一團(tuán)信息流創(chuàng)生萬(wàn)物。那樣它按什么的法則去創(chuàng)生萬(wàn)物呢?一個(gè)候選法則自然就是:這團(tuán)信息流必須最大化地流動(dòng),即最大流原理(MFP),過(guò)去人們常提及的信息熵最大、信息不守恒、開(kāi)放系統(tǒng)的熵減少、事物最充分發(fā)展、象的不斷識(shí)別或無(wú)偏差的估計(jì)、陰陽(yáng)互動(dòng)最平衡化、矛盾運(yùn)動(dòng)、程序控制、道動(dòng)等等也有此特點(diǎn)。由MFP可得廣義概率[7]
引入x變量
由式(3)、(4)可導(dǎo)出一種新型的動(dòng)力學(xué)方程
式(5)表明,萬(wàn)物都可在MFP作用下隱式和顯式交替地出現(xiàn),萬(wàn)物從隱形的x場(chǎng)中涌現(xiàn),又最終消失在x場(chǎng)中。一切大自然的象(如物質(zhì)、生命、意識(shí)),都可以認(rèn)為是最大流的流淌或最小阻力的流動(dòng)在時(shí)空上的構(gòu)形(廣義力)而已,也即穩(wěn)定的信息通道中的流動(dòng)產(chǎn)生可以被識(shí)別出的象,即宇宙萬(wàn)物。這可進(jìn)一步形象地理解為:x場(chǎng)是一個(gè)聯(lián)系著各孤島的汪洋大海,是一個(gè)有著任意創(chuàng)造的信息海洋,由高階耦合或聯(lián)系導(dǎo)致流動(dòng)產(chǎn)生及蔓延,在流動(dòng)中現(xiàn)實(shí)萬(wàn)象在“無(wú)”與“有”之間的演化,也即我們此處給出了“無(wú)”與“有”之間演化的模型。這是一種通過(guò)任意性或有選擇性的潛在耦合(這意味著廣義信息是多變的,因不同情形而異),再通過(guò)淘汰產(chǎn)生信息流通道的流動(dòng)的產(chǎn)生及蔓延并進(jìn)而創(chuàng)生世界萬(wàn)象的理論和模型。
本模型可能是我們?nèi)祟愅ㄟ^(guò)認(rèn)知產(chǎn)生世界圖像的標(biāo)準(zhǔn)模型,或許這將是所有科學(xué)的本來(lái)面目和誕生途經(jīng)??梢哉f(shuō),宇宙是一元論的,所有的科學(xué)都是關(guān)于認(rèn)知的科學(xué),既然是認(rèn)知,就應(yīng)符合本文的最大流原理模型。這可給出大千世界的從物質(zhì)到生命和意識(shí)的所有圖像。若只考慮低階耦合(假設(shè)了上述的現(xiàn)代科學(xué)中慣性系的最簡(jiǎn)單的觀察),則式(5)退化為
式(6)是最簡(jiǎn)單的信息過(guò)程所產(chǎn)生的結(jié)果,是假設(shè)了慣性系的最簡(jiǎn)單的觀察導(dǎo)致的最簡(jiǎn)單的穩(wěn)定信息通道中的流動(dòng)。這就是現(xiàn)代科學(xué)中給出的簡(jiǎn)單的物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)屬性。這正是現(xiàn)代科學(xué)給人一種絕對(duì)的、不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀實(shí)在的印象的原因。這也是按現(xiàn)代科學(xué)看來(lái),物質(zhì)以外的高級(jí)屬性必須訴求于二元論的原因。
在MFP的框架中,一旦以式(5)作為一般的非退化形式,則可以描述簡(jiǎn)單的物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)屬性以外的更高級(jí)的特性。為了更直觀地展示更高級(jí)的屬性是如何產(chǎn)生的,以化學(xué)中的功能屬性(如毒性、顏色、氣味等)產(chǎn)生為例,它們都是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)以外的屬性,分析清楚了它們是如何產(chǎn)生的,就可理解物質(zhì)運(yùn)動(dòng)以外的所有世界萬(wàn)象是如何產(chǎn)生的,也就建立了可拓展描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)以外的所有世界萬(wàn)象的科學(xué)。現(xiàn)有的化學(xué)認(rèn)為這些屬性是由結(jié)構(gòu)決定的,但要理解它必須引入主觀感受的二元論。MFP則可這樣分析:這些化學(xué)物質(zhì)可轉(zhuǎn)化成一元論意義上的無(wú)窮纏繞的始基或胚胎,并用SJ表示其特性,所謂的由結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的功能屬性(如毒性、顏色、氣味等),以MFP看來(lái)實(shí)際上是最大流原理導(dǎo)致一團(tuán)流體流動(dòng)的結(jié)果,如式(5)所描述,這團(tuán)流體的流動(dòng)代表了特定的信息通道的流動(dòng),相比式(6)而言,它是如此活潑、多變、隨機(jī)、充滿靈性、時(shí)空對(duì)稱破缺等,恰恰是某種呆板的機(jī)械物質(zhì)屬性以外的特征(活力、生命、毒性之類分化學(xué)物質(zhì)的功能、色彩、意識(shí)、創(chuàng)造力等)出現(xiàn)的標(biāo)志,也即某種特定屬性或功能(如毒性)的涌現(xiàn),顯然這種功能是多變的,由不同的流動(dòng)特性決定,這取決于無(wú)窮纏繞的始基或胚胎的描述參數(shù)SJ及最大流原理。這是理論上的嚴(yán)格證明,在實(shí)際操作中,考慮到融合了主客體相互作用的、觀察者與被觀察者“沉浸”在一起的一元論的本原所表現(xiàn)的創(chuàng)生萬(wàn)物的特定的信息通道的流動(dòng)往往與廣義觀察到的數(shù)據(jù)串流是同構(gòu)的,因此可由廣義觀察到的數(shù)據(jù)串流來(lái)定量地重構(gòu)式(5)這種特定的信息通道的流動(dòng),從而量化研究某種特定屬性或功能(如毒性)的涌現(xiàn)。當(dāng)然,物理化學(xué)中的功能屬性(如毒性、顏色、氣味等)描述清楚了,其它所有現(xiàn)象如量子起源和演化、生命現(xiàn)象、復(fù)雜系統(tǒng)自組織等所有非物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象都可用同樣的理論框架、以同樣的方式解釋清楚[19-22]。其實(shí),我們?nèi)粘I钪袑?duì)某種特定屬性或功能(如化學(xué)物質(zhì)毒性、色彩、生命力、元?dú)?、秩序、自組織等)的感受就是大腦利用經(jīng)驗(yàn)知識(shí)(即廣義觀察到的數(shù)據(jù)串流)來(lái)重構(gòu)式(5)特定的信息通道的流動(dòng)的高效計(jì)算過(guò)程。因此,必須基于一元論,通過(guò)“無(wú)”與“有”之間的演化(看到有機(jī)整體性、廣義信息作用、廣義信息熵、信息力、信息能)、形成穩(wěn)定的信息流動(dòng)才能描述廣泛的世界萬(wàn)象:量子物質(zhì)的自組織起源、相對(duì)論宇宙學(xué)的自組織演化、化學(xué)性質(zhì)如甜味、物理性質(zhì)如顏色、生命特性如活力、意識(shí)、精神、復(fù)雜系統(tǒng)的自組織演化等;而從“有”到“有”(只看到了可還原的部分、經(jīng)典力、經(jīng)典物質(zhì)和能量)只能描述物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)這種簡(jiǎn)單的世界圖像。
換句話說(shuō),一個(gè)觀察者與被觀察者“沉浸”為一體的、由不斷任意耦合(即信息)而形成的生成性本原,在MFP下形成一團(tuán)流體及其最大化的流動(dòng),這就是第一推動(dòng),萬(wàn)物的創(chuàng)生其實(shí)是流動(dòng)的不斷淘汰和延展。這種由無(wú)創(chuàng)生有、又由有趨向無(wú)的本能就是宇宙的第一推動(dòng)。上述相當(dāng)于嚴(yán)格證明了MFP確實(shí)是大自然的基本公理,x方程是現(xiàn)實(shí)世界的基本方程。在MFP框架中,由式(5)可以看出力的起源,其實(shí)力是某種主觀對(duì)客觀認(rèn)識(shí)而產(chǎn)生的東西,除了慣性系的運(yùn)動(dòng)變化(簡(jiǎn)單的變化)產(chǎn)生物理力(在現(xiàn)代物理學(xué)框架中沒(méi)法研究其起源)外,所有類型的變化(更復(fù)雜的變化)均有原因(廣義力,可以研究起源)。其特例式(6)對(duì)應(yīng)著現(xiàn)代物理的物質(zhì)分離和重組的物質(zhì)和能量守恒的簡(jiǎn)單情形,在這種特例的情形下,牛頓式的經(jīng)典力就是一個(gè)外來(lái)的假設(shè)概念,也必須引入外來(lái)的第一推動(dòng)才能了解其起源,它僅作為工具引入,把它去了并不會(huì)影響問(wèn)題的本質(zhì),這可能意味著力的時(shí)代或許該終結(jié)了。因此,只有上升到本文的x力或場(chǎng)才能發(fā)現(xiàn)力的本質(zhì)、力的起源、理解四種力的統(tǒng)一、理解宇宙第一推動(dòng)等。概而言之,MFP更適合作為第一推動(dòng)的法則,它是自行發(fā)生、并不是外界施加的,它自行產(chǎn)生宇宙萬(wàn)物。因此它或許是關(guān)于物質(zhì)是什么、力是什么、時(shí)空是什么、生命是什么、意識(shí)是什么的法則和確切描述,刻畫(huà)著宇宙萬(wàn)物的所有屬性。而保守的物質(zhì)世界中的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)圖像僅是這團(tuán)流動(dòng)的最低級(jí)的特例而已。
MFP不僅僅是提供認(rèn)識(shí)問(wèn)題的一個(gè)新視角,而且可以獲得現(xiàn)有方法得不到或沒(méi)法解釋的許多結(jié)果。具體分析如下。
3.1重構(gòu)量子力學(xué)與相對(duì)論力學(xué)
在現(xiàn)代物理學(xué)中,由于受牛頓力學(xué)的影響,量子理論(以及相對(duì)論)曾一度被認(rèn)為是一種描述波、粒子或場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)等純物質(zhì)屬性的理論,但大量的離奇量子現(xiàn)象(或相對(duì)論、宇宙現(xiàn)象、所謂的第六感等等)向我們暗示:它實(shí)際上應(yīng)看成是一種描述信息屬性的理論,從融合唯心和唯物、主觀和客觀的信息角度更好理解?;趫D1所示的類似自旋網(wǎng)絡(luò)的本原,粒子相當(dāng)于x場(chǎng)涌現(xiàn)出的物質(zhì)性,而波則是x場(chǎng)的彌散性。所有的量子力學(xué)現(xiàn)象都是滿足MFP的信息過(guò)程。萬(wàn)物都是在MFP作用下顯式和隱式交替地出現(xiàn),萬(wàn)物從隱形的x場(chǎng)中涌現(xiàn),又最終消失在x場(chǎng)中。這不僅可以較好地解釋量子力學(xué)波粒二象性、坍縮、非局域關(guān)聯(lián)等,也應(yīng)可以解釋相對(duì)論宇宙學(xué)中的暗能量的一些特性??梢哉f(shuō),所有的相對(duì)論宇宙學(xué)現(xiàn)象(如黑洞、引力波、暗能量、意識(shí)的宇宙、人擇宇宙、多重宇宙和并行宇宙等)或許也都是滿足MFP的信息過(guò)程而已。
總之,MFP就是從信息角度來(lái)解讀奇異量子現(xiàn)象、相對(duì)論、宇宙現(xiàn)象的,應(yīng)是期待中的量子引力理論框架,它可以定性地給出我們的世界最初是如何出現(xiàn)的理論描述。當(dāng)然,由于MFP是全新的角度發(fā)展起來(lái)的,它與現(xiàn)有的量子力學(xué)和相對(duì)論力學(xué)框架比在形式上還有很大的差異,望將來(lái)能找到它們?cè)谛问缴系慕y(tǒng)一性??梢愿M(jìn)一步推斷,除了物理學(xué)中的量子和相對(duì)論外,化學(xué)、生命、意識(shí)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等也應(yīng)滿足MFP的框架。目前學(xué)術(shù)界的潮流是用量子法則去統(tǒng)一量子物理、化學(xué)、宇宙、生命、意識(shí)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)等,以本文看來(lái),用MFP也是可以的。可以說(shuō),物理學(xué)的基礎(chǔ)不是如式(6)描述的經(jīng)典力學(xué)理論;而應(yīng)是如式(5)描述的MFP或量子引力的理論,因此,物理學(xué)的大廈可能是需要重建的。
3.2復(fù)雜系統(tǒng)的新物理學(xué)
MFP給出了一個(gè)這樣的圖景:萬(wàn)物都是在MFP作用下顯式和隱式交替地出現(xiàn),萬(wàn)物從隱形的x場(chǎng)中涌現(xiàn),又最終消失在x場(chǎng)中。這可以較好地解釋物理、化學(xué)、生物、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、心理學(xué)等如所有領(lǐng)域的世界萬(wàn)象的起源。上述討論了物理學(xué),下面討論物理學(xué)以外的領(lǐng)域。
在現(xiàn)實(shí)世界(即復(fù)雜系統(tǒng),包括非線性非平衡物理領(lǐng)域、化學(xué)、生物、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)心理學(xué)等)的應(yīng)用方面,本框架也無(wú)疑是更精確的。對(duì)如圖2所示的任意復(fù)雜系統(tǒng),它可以是量子引力中的自旋網(wǎng)絡(luò),也可以是化學(xué)的化學(xué)物質(zhì),生物中的超分子、細(xì)胞、生物體乃至生態(tài)系統(tǒng),社會(huì)中的經(jīng)濟(jì)組織、社會(huì)組織,心理學(xué)中接受信號(hào)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,對(duì)它們來(lái)說(shuō),均可以由MFP以第一推動(dòng)法則導(dǎo)出的方程(5)為基礎(chǔ),而不是以力學(xué)方程(6)為基礎(chǔ)(需要再另外設(shè)定第一推動(dòng))。由此可以導(dǎo)出簡(jiǎn)單的物質(zhì)屬性,也可以導(dǎo)出更高級(jí)的屬性:化學(xué)屬性、組織、生命活力、秩序、社會(huì)自組織、意識(shí)等。
其實(shí)對(duì)任意研究對(duì)象,都應(yīng)滿足MFP及由其導(dǎo)出的方程(5),而近現(xiàn)代物理學(xué)中的力學(xué)法則和力學(xué)方程即式(6)只能是近似描述;修正力學(xué)法則和力學(xué)方程的量子引力理論、非線性非平衡物理、系統(tǒng)科學(xué)模型、非線性科學(xué)模型、自組織理論模型、非平衡統(tǒng)計(jì)力學(xué)模型、復(fù)雜性科學(xué)模型等也是近似。MFP的模型則可以自然產(chǎn)生組織、結(jié)構(gòu)、生命、意識(shí)、社會(huì)等復(fù)雜行為,也即非簡(jiǎn)單機(jī)械力學(xué)、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方面的屬性,應(yīng)用是嚴(yán)格而具體的[23-25]。作為典型案例應(yīng)用,圖3給出了利用對(duì)式(5)求解獲得的北京市的從1994年到2005年的GDP、固定資產(chǎn)投資、人口等20項(xiàng)組元耦合的復(fù)雜城市系統(tǒng)發(fā)展演化過(guò)程的模擬結(jié)果。
圖2 一般復(fù)雜系統(tǒng)示意圖
圖3 北京市從1994年至2005年的綜合演化過(guò)程
總之,宇宙萬(wàn)物都是主體對(duì)客體的觀察或感知的結(jié)果,主體對(duì)客體的觀察或感知?jiǎng)?chuàng)生宇宙的一切,融合了主客體相互作用的、觀察者與被觀察者“沉浸”在一起的一元論的本原所形成特定的信息通道的流動(dòng)就是萬(wàn)物創(chuàng)生的標(biāo)志。而在實(shí)際操作中,這種特定的信息通道的流動(dòng)與廣義觀察到的數(shù)據(jù)串流是同構(gòu)的。相對(duì)現(xiàn)代科學(xué)中最簡(jiǎn)單的觀察而言(即只有觀察到的位置變化、運(yùn)動(dòng)等簡(jiǎn)單的關(guān)系數(shù)據(jù)串流),會(huì)形成式(6)描述的最簡(jiǎn)單的信息流動(dòng),它僅表現(xiàn)簡(jiǎn)單的物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)屬性,其它高級(jí)屬性只得訴求二元論,當(dāng)然這是極端特例的情形。而對(duì)一般化的觀察(即不僅有位置變化、運(yùn)動(dòng)等簡(jiǎn)單的關(guān)系數(shù)據(jù)串流,也有更廣義觀察得到的復(fù)雜關(guān)系數(shù)據(jù)串流),則形成式(5)描述的特定的信息通道的流動(dòng),相比式(5)而言,它是相對(duì)活潑、多變、隨機(jī)、充滿靈性、時(shí)空對(duì)稱破缺的,這恰恰是某種呆板的機(jī)械物質(zhì)屬性以外的某種特定屬性或功能特征(活力、生命、毒性之類分化學(xué)物質(zhì)的功能、色彩、生命、秩序、活力、意識(shí)、創(chuàng)造力等)出現(xiàn)或涌現(xiàn)的標(biāo)志。當(dāng)然,本框架除了理論上的嚴(yán)格證明外,在實(shí)際操作中,可利用經(jīng)驗(yàn)知識(shí)(即廣義觀察到的數(shù)據(jù)串流),通過(guò)高效計(jì)算來(lái)重構(gòu)式(5),從而得到特定的信息通道的流動(dòng)特征,量化萬(wàn)物的演化過(guò)程。
MFP認(rèn)為,宇宙是主客體相互作用的、觀察者與被觀察者“沉浸”在一起的一元論的,其演化的動(dòng)因或者說(shuō)宇宙的第一推動(dòng)就是宇宙自身(包括上帝、萬(wàn)物,是物質(zhì)與精神的統(tǒng)一體)都有趨向最大流(或讓信息最大化)的能力—這是讓自身涌現(xiàn)出來(lái)而獲得生存機(jī)會(huì)的本能。我們證明,該本能可自然產(chǎn)生一種彌漫于整個(gè)宇宙的x信息力或場(chǎng)。而現(xiàn)有的萬(wàn)有引力、電磁力、弱作用力和強(qiáng)作用力等自然界的四種力僅是x信息力或場(chǎng)的特例,它們可自然地統(tǒng)一到x信息力或場(chǎng)中。由最大流(或信息最大化)而產(chǎn)生的信息力也就理所當(dāng)然地成了宇宙的動(dòng)因或第一推動(dòng)力,特定的信息通道的流動(dòng)就是萬(wàn)物創(chuàng)生的標(biāo)志,它處于由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的不斷演化之中,創(chuàng)造著時(shí)空、物質(zhì)、秩序、生命、文明和智慧等,可以無(wú)縫地展示大自然從物質(zhì)到精神等所有方面的屬性,融傳統(tǒng)意義上的物質(zhì)和精神、客觀與主觀于一體。中國(guó)文化與西方文化在世界觀上的分歧集中表現(xiàn)在宇宙第一推動(dòng)力問(wèn)題上,西方文化認(rèn)為是凌架于客觀物質(zhì)之上的“上帝”,中國(guó)文化則認(rèn)為沒(méi)有什么客觀存在,大自然的本原就是“無(wú)”、“道”、“氣”、“太極”、“陰陽(yáng)”等,它們本身就蘊(yùn)涵了創(chuàng)生萬(wàn)物的第一推動(dòng)??梢宰孕诺卣f(shuō),以今天的MFP作為宇宙第一推動(dòng)力來(lái)看,決定性的勝利可以判給中國(guó)文化的“無(wú)”,它讓我們從一定程度上聆聽(tīng)到了更深層次的宇宙之聲。當(dāng)然,就目前看來(lái),最大流原理的科學(xué)框架無(wú)論在理論構(gòu)建和工程應(yīng)用方面都是非常初步的,僅僅撕開(kāi)了事實(shí)真相的冰山一角,本文故且作為拋磚引玉的工作,望能啟示他人更為激動(dòng)人心的探索。
感謝陳青青同學(xué)在計(jì)算機(jī)模擬方面所提供的幫助。
[1] Penrose R. The road to reality: a complete guide to the laws of the universe[M]. London: Jonathan Cape, 2004.
[2] Smolin L. Three roads to quantum gravity[M]. New York, NY: Basic Books, 2001.
[3] Barrow JD. The book of ‘Nothing’[M]. London: Vintage, 2001.
[4] Lloyd S. Programming the universe: a quantum computer scientist takes on the cosmos[M]. New York: Vintage, 2006.
[5] Vedral V. Decoding reality: the universe as quantum information[M]. Oxford: Oxford University Press, 2010.
[6] Dennett DC. Kinds of minds: toward an understanding of consciousness[M]. New York: Basic Books, 1996.
[7] Chai LH, Shoji M. Self-organization and self-similarity in boiling systems[J]. ASME J. Heat Transfer, 2002, 124(3): 507-515.
[8] Chai LH, Wen DS. Hierarchical self-organization of complex systems[J]. Chemical Research in Chinese Universities, 2004, 20(4): 440-445.
[9] Chai LH. A theoretical analysis of bubble interaction in boiling systems[J]. Int. J. Thermal Science, 2004, 43(11): 1067-1073.
[10] Chen LM, Chai LH. A theoretical analysis on self-organized formation of microbial biofilms[J]. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2006, 370(2): 793-807.
[11] Chai LH. Statistical dynamic features of sludge drying systems[J]. Int. J. Thermal Science, 2007, 46(8): 802-811.
[12] Chai LH, Li HB. A new theoretical analysis on organizing principles of water supply networks[J]. Journal of Water Supply, 2007, 56(4): 233-244.
[13] Feng QY, Chai LH. A new statistical dynamic analysis on vegetation patterns in land ecosystems[J]. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 2008, 387(14): 3583-3593.
[14] Huo CH, Chai LH. Physical principles and simulations on the structural evolution of Eco-Industrial systems[J]. The Journal of Cleaner Production, 2008, 16(18): 1995-2005.
[15] Zhang X, Chai LH. A new statistical dynamic analysis on ecosystem patterns[J]. Environmental Modeling & Assessment, 2010. (in press)
[16] Wang YJ, Feng QY, Chai LH. Structural evolutions of stock markets controlled by generalized entropy principles of complex systems[J]. Int. J. Mod. Phys. B. 2010. (in press)
[17] Shao X, Chai LH. A statistical dynamic approach to structural evolution of complex capital market systems[J]. Int. J. Mod. Phys. B. 2010. (in press)
[18] Shao X, Chai LH. Complex urban system simulations based on generalized information entropy principle[C]. In: IEEE 2010 Sixth International Conference on Natural Computation, Yantai, China, 2010. (in press)
[19] Du HB, Xu H, Shi Z, Chai LH. Evaluation on competitiveness of service industry with non-equilibrium statistical mechanics. In: icsssm, 6th International Conference on Service Systems and Service Management, 2009, pp. 76-78.
[20] Chen Y, Chai LH, Zhang X. Statistical dynamic modeling on ecosystem patterns[C]. In: IEEE 2010 Sixth International Conference on Natural Computation, Yantai, China, 2010. (in press)
[21] Chen Y, Chai LH, Li CY, Zhang YX. Dynamic principle and simulation for evolution of biology[C]. In: IEEE 2010 Sixth International Conference on Natural Computation, Yantai, China, 2010. (in press)
[22] Wang YJ, Feng QY, Wang H, Chai LH. New simulation method of ecosystem evolution based on neural network[C]. In: IEEE 2010 Sixth International Conference on Natural Computation, Yantai, China, 2010. (in press)
[23] Wang YJ, Feng QY, Chen SJ, Chai LH. Simulation of transportation-economic complex system based on SOM network[C]. In: IEEE 2010 Sixth International Conference on Natural Computation, Yantai, China, 2010. (in press)
[24] You LH, Tan X, Zhao L, Chai LH. A new method of researching reservoir induced seismicity based on maximum flux principle[C]. In: 9th International Conference on Hydroinformatics HIC, Tianjin, China, 2010. (in press)
[25] Guo JH, Tan X, Zhao L, Chai LH. Evolution and stability analysis of dam based on non-equilibrium statistical mechanics[C]. In: 9th International Conference on Hydroinformatics HIC, Tianjin, China, 2010. (in press)
Analyses on new perspective of science and philosophy for
maximum flux principle
Chai Lihe
(School of Environmental Science & Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072)
Abstract
Theoretical framework of maximum flux principle (MFP) has been elaborated as a model for something coming out of nothing by information entity and information principle in monism as the first driving force in nature. It is demonstrated everything in nature alternatively emerges from implicitly to explicitly, occurring from explicit x flow field as controlled by x field dynamic equation, and ultimately disappearing in x flow field. Different from focusing on matter motion from “being” to “being” and hiding other properties in dualism in modern science, the present theory is built upon monism information entity, and argues that everything and each function in universe are emergent processes controlled by information principle, with matter motion as the simplest information emergent processes. Emergent processes by MFP not only produce matter motion vision, but also beyond matter induce phenomena as function, organization, order, feeling, thought and mind, giving a universal unified scientific description on physics, chemistry, biology, ecology, economy, sociology and psychology. Different from quantum gravity, system theory, nonlinear science, self-organization theory, non-equilibrium statistical mechanics and complexity science, the paper give a novel framework, and can find wide applications in interdisciplinary scopes as quantum mechanics, relativity cosmology and complex systems, with both chance and challenge remaining.
Keywords: first driving law; maximum flux principle; monism; information entropy
作者簡(jiǎn)介:柴立和,男,1972年生,天津大學(xué)環(huán)境學(xué)院副教授,2000.4~2002.4于東京大學(xué)熱物理與復(fù)雜系統(tǒng)分子動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室任日本學(xué)術(shù)振興會(huì)JSPS Fellow,1995.9~2000.3獲清華大學(xué)熱物理專業(yè)碩士和博士學(xué)位。負(fù)責(zé)或主參多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)等。已在國(guó)際、國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)期刊和重要會(huì)議上發(fā)表論文150余篇,其中被SCI/EI收錄70余篇。
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