第三章 系列結構
第一節 結構層次
第二節 地質演進
第三節 知識演進
第四節 宗教
第三章 系列結構
時間拽著空間,留下了宇宙的雪泥鴻爪。
太陽是一團熊熊烈火,地球是殘存的劫灰,
人類則是餘燼中的火苗。
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宇宙進化可以視為:
【能量變化可能之各種排列組合,在時間向量中由簡單到複雜,不斷產生之過程。】
為了便於理解,我們把這種由簡單到複雜的結構中,在概念上具有共同特性,且可以截然劃分者,稱之為「層次」。換句話説,「層次」是我們在各種概念中,分析及歸納出其共同特性,以理解宇宙的一種分類觀念。
【在人類概念的理解下,宇宙事物凡能運用同一分類屬性解釋者,皆視為同一層次。】
概念的層次結構相當於數學上的乘冪,每一層次皆有其不同的屬性,在同一層次中之各種變化,則基於其屬性以及數量而定。就不同的層次而言,低層次皆為高層次的結構基礎; 高層次則相對的具備了低層次所無的屬性。
各層次間之關係,可以視為能量與能量所作的功。由於能量與功的屬性不同,功能也迴異,是以,能量為低層次,所作的功則衍生為另一層次。
舉例而言,「物質」是某一層次的代表,其屬性係因原子、分子的力場而生成,對人而言,則產生空間、質量及性狀等概念。舉凡能用這三種屬性概念描述者,即屬於物質層次。同理,生命的屬性是因為一些功能相互配合的分子,不斷循環利用能量,而形成一統一的機體,此一機體能在一定時間中保持其機能,且以其本體之一部份演化為另一機體。這種機能謂之生存,凡有生存屬性者,即屬生命層次。
層次的衍生,隨著時間的延伸由簡而繁向上提升。但時間是相對的,在不同的空間下,時間值必然有所不同。若在同一時間中,對不同空間的事物作取樣分析,會發現不論何種情況,各種不同層次的屬性都可能存在。
人類在對事物瞭解的過程中,逐步形成了經驗,再藉經驗而建立了知識,得以分門別類地理解各種現象。
層次觀念只不過是把這些已知的知識再加整理,使之成為一種「有機性」的結構,這樣不僅便於人類的學習應用,更進一步的,透過資料的結構,程式的設計,可將之預置在電腦中,以期電腦具備與人類同等的認識能力。
在下面各節中,係從三個不同的角度,以同一的進化立場,來説明層次觀。
第一節 結構層次
今日我們的存在,
是因為發生在過去的種種因果關係。
我們要瞭解過去,
則必須先認識現在已知的各種現象。
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以能量的屬性變化為經,由低層次衍生到高層次的結構為緯。如下表所示:
1,波能層次之屬性及能量作用,迄今尚無從瞭解,然而由質能互換的已知事實,可推出:
在本層次中,無時間及空間屬性,故不可用時、空衡量之。本層次是所有其他層次衍生之基礎,然而在不同的層次中,能的作用卻產生不同的效應。
「能」與「能」之間,在一定的強度及適當的的角度下,因「能量」的相互作用,產生了「角動量」,成為一圍繞中心旋轉的「能包」。每一能包之角動量又與空間中其他「能量」碰撞,角動量逐漸損失,逸散為能。「能包」是本層次所衍生者,當其作用未消失前,成為導向下一層次之「因子」。此下一層次即為由「能包」所形成的「粒子層次」。
2,粒子層次建築在前述的「能包」上,能包自旋於某一固定的座標位置,其能量即為該座標位置所具有的「位能」,是以本層次之屬性為「位能」,也就是粒子的基礎.
粒子之位能不斷受到「宇宙能量」的衝擊,產生了「功」,導致座標位移,功的大小視「能量」與粒子的位能而定。
當粒子各個角度所受的能量相等時,其位移即互相抵消,粒子靜止不動。若有兩粒子相鄰,一粒子到另一粒子間,由於能量已作用於兩粒子外側,且化為功產生位移,故彼此座標位置之間,粒子受能量作用最小。
粒子互相移近時,其距離越近,彼此之間之能量作用越小,也就是説,其外側之能量作用相對地較大,故移動加速。因此,在粒子之間,其距離越遠,能量所作的功越小,距離越近,其功越大。這就是:能量作用與其距離平方成反比。
【物理學上稱之為「萬有引力」,但我不認為是「引力」作用。相反的,應該稱之為「能量壓力」的作用。】
我們可以作一簡單的實驗以証明之,在一密閉的空室中,設其各個角度所吹送之風力相等,若在此室中置一與空氣質量相等之氣球,此球必然靜止不動。此時,若加入另一相同之氣球,則此兩球即相互靠近,由此可知是為壓力。
此外,在實驗室中所作的「萬有引力」試驗,由於能量係充斥在空間中,難以証明到底是「引力」或是「壓力」。如果我們能有一實驗環境,能將外來的各種「能量」減至最低,這時,若是兩粒子之間的作用力改變,則顯然是受到「壓力」影響,否則,應是引力作用。
如果「能量壓力」成立,則可以解釋在絶對零度時,因「能量」為零,故一切「運動」都不可能產生。同時,能量壓力的理論,也可以証明“統一場論”的成立。
由於粒子的「位能」,才有空間的形成,在空間與空間中,能量傳送所需之單位,謂之「時間」。因此,時間與空間只是「能」表現的性質,不可能單獨存在。同時,空、時的乘積相當於能量的大小。
當粒子因「能量壓力」而相互接近時,每一粒子之角動量對圍繞該粒子之能量作用的「干擾」逐漸加強,是為「場」。此時兩個高速旋轉的球體,在強大的外壓下,不斷接近,而球體旋轉產生的「場」相對地加強,「場效」增加,其作用力端視外壓及自旋之角動量而定。
當作用力等於外壓時,粒子之間保持一定之距離,這種情況相當於物理學所稱之「弱作用力」。若作用力小於外壓力,則粒子繼續接近,直到粒子間自旋軌道相重合,角動量或合併或兼存。粒子暫時保持穩定的狀況,則稱之為「強作用力」。
此外,粒子如在空間中運動,其自旋之角動量與能量干擾之「場」,也形成運動狀態,是為電磁波。電磁波能驅動其他粒子中之電子,作相對之運動。
在穩定的狀況下,粒子層次之衍生因子為「原子」,正因原子在一段時間中表現得相當穩定,其屬性又有所不同,遂有了「物質層次」。
3,物質層次奠基在粒子穩定之時間以及位能所作用之「能量空間」中,此空時連續的結構,是為物質的屬性。任何由粒子組成的物質,如果發生了空間位置、數量、形狀的變化,亦即物質本體之結構不變者,都被視為物理作用; 若變化發生在性質、能量或結構上,則稱之為化學作用.
這兩種作用,支配著物質界的一切變化,原子在各種可能的組合下,又形成各種不同性質的物質分子。
在物質界,不論物理或化學作用,都是在能量的驅動下,作單向變化。及至物質的分子結構漸趨複雜,衍生出一種有機化合物質,可以在其結構中,貯存能量,又可在適當的情況下,將貯存的能量分解,並利用所釋出之能量,循環催化各種物理化學作用。最原始的有機化合物,即為胺基酸,胺基酸又組成更大的分子如蛋白質,因而衍生了「生命層次」。
4,生命層次能循環利用能量,使其機能作用繼續延長。所謂的「延長」,一是生命體本身,我們稱之為生存; 另一種則是生命體群的生存時間,雖然個別生命體的生命作用終止了,但經由生殖作用,得以產生新生命體,將其生命作用繼續延長下去。
生命作用是由蛋白質等有機物質組成的結構體,利用「氧化作用」產生之生化熱能為動力,以此取得所需的原料,再藉著「還原作用」補充所消耗的能量。如此不斷循環,直到生命終止。還有一種方式,是貯存日光的熱能,再以「氧化作用」之動力,取得貯存熱能的原料。
「氧化作用」將碳氫化合物氧化,產生了二氧化碳、水及熱能,這種熱能是生命體的動力。碳氫化合物普遍存在於物質界,因此,生物體藉著能的動力作用,將碳氫化合物以及生命體的補充物質--蛋白質攝入體內。如果攝食量大於消耗量,生命體即得以生存。
生存的生命體,必然會因營養的積累而體積增大,到了某一階段,其體積超過生存所需,在演化過程中,遂發展出一種所謂「核醣核酸」的有機物質,能經由複製分裂的步驟,將同樣的生命機能傳交給另一個生命體,這就是「生殖」的屬性。舉凡具有生存及生殖屬性者,皆為生命層次。
生命體不斷演進,體積逐漸增大,功能也因需要日趨複雜。基於適者生存,天演淘汰法則,隨著環境的變化,各種功能及器官跟著衍生出來。其中最重要的是神經細胞及組織,由此又衍生了「感覺層次」。
5,感覺層次的屬性是刺激的感知,所有的刺激都代表著生命體內外環境以及各種現象的變化。生命體只能生存在有利的條件下,所以,在眾多的生命體中,物競天擇的結果,只有具備感知刺激能力,且能作適當取捨的生命體,成功地生存下來。
刺激的感知作用,是由於刺激物的物理化學性質,促使生命體的感覺神經接收到訊息,此時神經原立刻產生「生化電流」,使感覺中樞「感知」該一刺激的發生。在感覺層次中,刺激的強弱是唯一的分辨因素,如強度在感覺神經能接受的範圍內,或不致損害到生命體的機能,則各種活動繼續進行,否則,將刺激其運動神經,立刻採取有利的行動。
在早期的生命發展史上,感光性的微生物,是以光刺激為感覺對象,是為「視覺」之開端。此外,溫度、酸、鹼性等,則是「觸覺」的肇始。
這種反應及運動,在不斷的演進過程中,累積了若干簡單有效的動作因而得以成功地生存,並成為該物種生存的特性,遂衍生「本能層次」。
6,本能層次的神經系統因受到環境的刺激而繼續演化,精密度不斷增進,視、觸、聽、味及嗅覺等皆已分化為獨立的器官。各種器官的功能皆由固定的直接神經導通,每遇到外來刺激,立刻依循固定的模式,作出快速的反應。
這種固定模式,在能適應的環境中,經由遺傳的方式一代傳給一代,不需要調整改變,故稱本能。
這種生命體的設計非常有效率,但其缺點在於無法應付超出其固有模式之外的各種情況。所以這種層次最適宜於地球環境極為穩定的時期,或者是體積很小、生存期較短的生物。
本能層次還有一種生存的策略,即能大量而且快速地繁殖,每每在環境發生劇變時,倖存者得以變其本能適應之因子,並將該因子遺傳給下一代。
在進化過程中,對環境依賴性最大的,要屬本能的層次,因為本能反應對生命體來説,沒有改變的餘地,其結果若非成功的生存,大量的繁衍,便是絶滅、淘汰。
昆蟲是本能層次的代表,在地質上的古生代,昆蟲化石遺留甚多。只因昆蟲的生命週期短,體積的發展受到限制,所以當兩棲類横行地球時,昆蟲恰好成為食物鏈主要的一員。
然而地球的環境也在急劇的改變,本能的生存模式固然有其生存之道,較長的生命期、較大的體積更有發展的餘地。為了能適應環境,神經系統彈性的大小,成為重要的因素。
生存期長、體積龐大的必然結果,是面臨環境變化的機會更多。固定的模式不再能適用,於是基於環境刺激因素,以改變神經通路的方式,有了更大的彈性,這便是「經驗層次」。
7,經驗層次能把曾經發生過的利害感覺,保留在一種新發展出來的記憶組織中,每當類似現象發生時,生命體可藉助於該記憶,得到曾經歷的、相同的利害感覺,以供選擇應變。
這種機能完全在神經系統所建立的網絡中進行,每當遇有某種感覺訊號,神經中樞即刻導通網絡,使該生化電流與實際的感知在其中相聯。於是,除了立即感受到的利害外,以往曾經導通過的神經網絡,亦同時與當時導通的感受相連,得以重現以往的經歷。
經驗是以單一生命個體為中心,根據該生命體與環境之間的關係,在空間、時間的變化中,所累積的獨特的記錄。在同一時空座標上,不可能有不同的事物存在;換句話説,也就是不可能有任何兩個獨立的生命體,有著相同的經驗。
經驗的累積需要時間,當經驗累積的差異不大時,經驗的分別相對的也就有限,然而地球環境的變化加劇,生命體也必須繼續適應。僅僅個體的經驗,漸漸不能應付生存的環境,經驗的適應力也就顯得僵化。
更深一層的進化,是早在生命開始的初期,就能接受其他生命體所積累的經驗,是則可以加速經驗的成熟,更易於適應環境的變化,這就是個體經驗可以轉移的「學習層次」。
8,學習層次建立在觀察及模倣的屬性上,本層次之物種,其神經網絡更為精密,以致反而降低了網絡記憶的強度。在環境變化更形劇烈時,對有限的記憶能量而言,最有效的方式,是僅保留下不斷重複的經驗,使神經網絡能經常更新。
更新的作用,導致了「學習」的功能,其基本原理是使視覺、聽覺神經與控制中樞聯接,當外來刺激發生時,接觸了相關的運動神經,而產生感應。例如聲音的頻率,能使聲帶發生共振,此即「模倣」之誘因,不斷模倣的結果,會使控制神經導通,以致電流阻抗降低,此即相當於經驗記憶。
視覺現象比較複雜,但基本原理相近。比較特別的是本層次的視覺功能不僅在各感覺器官中,所佔的地位最重要,而且視神經脈衝與運動神經之間,有相當大的交集。所以,每當視覺訊號傳至大腦,有類似經驗的運動神經就產生「亢奮」的電流,因而有了模倣的動作。
學習的結果,使生命體的適應力大大提高,對外界環境的認知也有了初步的概念。一旦此認知體發現到本體與外界的差異,且以本體為中心,形成了「自我」,以別於其他的生命體時,「意識層次」即產生了。
9,意識層次並非人類獨具者,但由於人類無法與其他生物溝通,所以我們在此只以人類作為探討的對象。
對人而言,生命本體的中心即為「自我」,當「自我」作用的時候,即稱「意識」。反之,則是「潛意識」,兩者皆屬意識層次。
意識之屬性為「思考、行為」,意識運用感官「觀察」,與已知的經驗比較,是為「思考」; 與「自我意識」有關的動作,則稱「行為」。故凡是意識層次,率指人的思想行為。
意識層次的作用力,是自我與環境利害的認知。自我的利害是切身的,立即可知可感,環境是人處身之根本,包括他人以及天時、地理,其利害關係錯綜複雜,難以判斷。人在長期的經驗累積中,得知自我的利害與環境息息相關,但往往只能顧及自我,產生了無盡的痛苦與煩惱,因而才不斷地觀察研究,以求得到最大的利益。
以一個人的一生,限於時空,所知所得有限,唯有借助他人的經驗,參考他人的觀念,人才能對自我及環境有更多的認識,於是語言文字應運而生。有了文字後,再經過無數人、漫長的歲月,認知由少而多,由淺而深,終於衍生出了另一個新的層次,是為「知識層次」。
10,知識層次是本書探討的主題,在後文中將以各種角度,推測其屬性及作用,在此不贅。
第二節 地質演進
大象身上有一些蝨子,代代吸象血維生,
待大象老死。皮枯血乾,蝨子紛紛餓癟。
是為蝨無遠慮,必有近憂。
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層次分類是為了便於理解各種事物發生的因果,人類生存在地球上,地球是人類最密切的生活環境,而地質史就相當於地球發展史,要瞭解我們的環境,就必須瞭解它。
據研究結果,我們知道,地球最初是一團巨大的火球,及後能量逸散,便逐漸冷卻而皺縮,球表形成一層固態的殼。在地殼的覆蓋下,地心的溫度仍然很高,且活動劇烈頻繁。每當地心能量發生鉅大的變化時,地殼就隨著變動,或隆起、或扭曲,甚至於斷裂,地心岩漿溢出地表,是為造山運動。凡是全球性大規模的造山運動,稱為「地質變革」; 地質學家以編年法記述之,則稱之為「地質代紀」。
最具規模及影響力的,是六次地質上的大變革,分別為「羅倫提安」「阿爾戈曼」、「恰爾念」、「喀勒頓尼安」、「阿伯拉契」及「拉辣邁德」等大變革,第四章將作較詳細的説明。
由於地表溫度變化以及地球之自轉,空氣及雨水得到了動力,不斷沖蝕地表,形成風化現象。各種生物孕育其中,生生死死,由原始演進到如今。幾十億年來,這些變化的痕跡都殘存在地球表面的土壤層中,科學家根據地層中發現的資料,才得以認識地球的過去。
生命的演進與地質變革有著密切的關係,因為地質變革代表著地球環境的變化,生命體生存其間,必須適應當時的環境條件。
地質變革直接影響地形,火山的熔漿形成山脈,海床的隆起又造成新生的陸地。在中生代以前,這種地表的更迭非常頻繁,對生命進化提供了良好的實驗機會。
影響更大的,則要算氣溫的日益降低,地球表面的溫度,只有百分之廿幾來自陽光。當地球還是一團火球時,表面溫度不適於生命生存,及至開始冷卻,在太古時代,年均溫約有攝氏四、五十度,僅宜耐高溫的原生物生存。及至原生代,約下降了十分之一,直到中生代年均溫尚有近四十度。
在中生代以前,由於溫度高度高,冷血動物對能量應用的效率最佳,所以蔚為主流,其生存範圍,幾覆蓋整個地表。然而,中生代以後,即距今約七千萬年前,地球表面溫度大幅下降,低到卅度以下。因而各種冷血動物難以適應,紛紛死亡甚至絶跡。
這時,一種在當時體積甚小,競爭能力很弱的「哺乳動物」,能夠適應低溫,並在獵食的爬蟲類絶滅後,大量繁殖、崛壯,從而成為最新的地球上之霸主。
兹依發生時間之先後,將幾個具有代表性的層次,以及地質變革的關係,簡要製表如下:
以上表的時間因素來分析,可以看出直到經驗層次以前,幾乎是以倍數的速率進化。到了經驗層次以後,這種模式有了變化,速率增加更大。
由於目前的知識有限,我們對遠古的歷史瞭解不多,時間偏差極大。此外,生物演進的時間表、層次分類的精確性等,皆非本文的重點。上表祗是説明在層次的發展上,時間也扮演了可資參考的角色。而且,很明顯地有著如同金字塔一般的結構,由慢而快,急劇地向上層變化。
第三節 知識演進
水能載舟,亦能覆舟,舟浮於水,
但見水波粼粼,而不見水之深。
水淺,舟不能行,水勢浩大,則舟其危矣!
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前表僅列到新生代初期,當時統治了地球幾達一億年的恐龍,突然在極短的一段時間內絶跡了。加以拉辣邁德變革所引起的大規模地形變化,地球表面溫度急劇降低,在這變革中,溫血動物獲益最大,逐漸取代了冷血的爬蟲類,成為地球上的新霸主。
其中,有一種對初生之生命體能給予長期保護,延長了學習的時間,而更能適應環境者脱穎而出,這就是「哺乳動物」類。有人認為包括爬蟲類甚至於脊椎動物,多多少少都有學習的功能。但我對「學習層次」的定義,是指先有學習後有能力者,爬蟲類等甫生之時已具有生存的能力,其學習祗不過是本能的經驗化。而哺乳類在初生之時毫無生存的能力,必須經哺乳期的學習建立,其歷時越長者,學習對能力的影響越大。
人類因有長達數年的學習期,可塑性非常高,其學習所得之經驗能在彼此之間交流印証,且可逐代累積。這些經驗累積的速度與時間成正比,終於引發了知識層次。
我認為,知識層次的屬性是資料訊息。凡有意識地運用資訊,以之為概念符號,以溝通「自我」及「非我」之間的認知之行為,皆屬於知識層次。
若干高等動物如同海豚、鯨魚等,能利用聲音表達一些我們尚未完全明瞭的「訊息」。甚至連蟲、鳥等,若受到聲音的刺激,也能引起若干生理反應。這種因刺激直接導致本能反應的現象,並不具有意識作用,也就不能稱做「概念符號」,故不能視為「知識層次」的行為。
遠溯至人類起源之初,知識層次已經萌芽。直到如今,知識伴隨著、甚至超越了人類的成長,種種跡象顯示,又有一個新的層次已經衍生了。
將知識層次細分,以瞭解人類生活與資訊工具演進的時間關係:
由上表可知,本層次之演進速度越來越快,後一時期僅需前一時期的十分之一。如果此一統計大致正確,顯然我們都可以目睹下一個時期的來臨。
第三章 系列結構
第一節 結構層次
第二節 地質演進
第三節 知識演進
第四節 宗教