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花甲璇玑论注释部分(九)

 願隨身 2014-06-25

宇宙本原

 

宇宙本原即宇宙产生的根源。目前科学界基本认同宇宙最初是开始于密度、温度极高但体积很小的“奇点”大爆炸。今天的宇宙膨胀是昨天宇宙奇点大爆炸的延续。

宇宙本原

  宇宙在不同的时期有不同的平衡状态。根据“相对性”原理,关于宇宙“奇点”的解释,还是自然科学与哲学科学结合起来为好。霍金最近也说,基本理论不可能单独表述。那么,宇宙“奇点”就既是起点、又是终点、也是极点,还是一个变化着的“存在”。

 
 

  当然,这个"存在"也是一个相对的存在。是一个整体的两个方面“物质-精神”有机结合的相对存在。物质即“实体”,精神则是“实体”的“存在之理”,二者融合不可分割。这样,宇宙“奇点”就是“奇点实体”(果)及“奇点存在之理”(因)的相对存在。

  现实中,一些人只是看到奇点的“实体”——“物质”(果),另一些人则只是看到奇点的“存在之理”——“精神”(因)。于是,他们对宇宙——奇点——起始——本原,就只看作是“物质的”或只看作是“精神的”。虽然他们都只是看到了奇点——整体的一个方面,但关于宇宙本原的“物质说”或“精神说”却就这样产生了。

  但是,也有人认为,宇宙本原,既不是“物质说”,也不是“精神说”,而应当是“存在说”。这个“存在”是一个包含着物质、精神的、不可分割的整体存在。而不是只有物质或只有精神的部分存在。物质是精神的载体、精神是物质的灵魂。正所谓"一物两面、缺一不可"。古希腊哲学家巴门尼德就曾说,世界本原是一个变化的存在。

  以上“存在”是一个包含物质、精神的、不可分割的整体存在。存在的条件是“实体”及其“存在之理”的整体平衡,即物质(万物)、精神(上帝)的整体平衡。没有物质则没有精神,没有精神也不存在物质。二者是一体之两面,缺一则整体不存。

  因此,平衡论认为,世界的本原是平衡。即物质与精神的动态平衡。阴阳、明暗的动态平衡。它们自身及相互间达到平衡就存在,达不到“平衡”则不可能存在。

宇宙始末

  宇宙始末——宇宙从奇点大爆炸开始到下一个新奇点的过程。

  斯蒂芬.霍金先生曾说,今天的“宇宙仍在膨胀”。这意味着宇宙是“活”着的。“事必有对”。有活必有死,有死必有生。斯坦福大学安德烈·林第教授(Andrei Linde) 说:“几年前,没有人会认为世界末日会在今后100亿年到200亿年间到来,特别是自从我们知道宇宙正在膨胀加速之后,我们发现:宇宙崩溃是绝对有可能的”。

  霍金先生还说:“宇宙应当有一个开端”。有开端就应当有末端,从开端到末端的过程便是宇宙的始末。既然大家基本认同宇宙是从“奇点”开始,那么,我们认为,宇宙就也应当在“奇点”处结束。

  仍然根据"相对性"原理,宇宙的开端亦应当是一个相对的开端:即每一个开端既是一个新的开端,又是上一个宇宙周期的末端,而每一个末端则既是该宇宙周期的末端、又是下一个周期的开端——“奇点”。

  宇宙不是从开端到末端就彻底消失,而是在末端处重新开始新的轮回,再到下一个末端……。这样, 我们认为:

  宇宙始末是由……奇点大爆炸开始——膨胀至最大——坍缩为新奇点——新奇点再大爆炸……,这个过程的周期虽然大约需要300多亿年,但它却会一直延续、循环下去。其延续曲线可能呈环状,正如中国古人所讲:“如环无端、生生不息”。

 
 

宇宙动因——宇宙第一推动

  谈及宇宙第一推动,无神论者说是自然进化的。关于这种说法,虽然今天的科技相当发达,但总还觉得少一些确凿的证据。但说上帝是第一推动,可至今也没有一个人看到过上帝的影子……

  如果上帝创造了万物,上帝就是第一推动、万物主宰。虽如此,可上帝在创造万物之前,万物不存在当然也就不可能知道有上帝。既然如此,当时的上帝也就不被人知,上帝也就等于“不存在”。

  因此,似乎可以这样认为,虽说没有上帝就没有万物,但没有万物也不可能有上帝。上帝与万物是一个宇宙整体对立统一的两个方面,缺失一方则对方亦不可能存在。

  “应用哲学平衡论”的宇宙大平衡规律指出:万物都有趋向自身平衡——生存的本能。那么,上帝创造万物就是出于上帝自身存在的本能。上帝创造万物、万物表现上帝。两者相对缺一不可。“有上帝而无万物,犹上帝之不存也”。因此,如果上帝是第一推动,那么,也就等于“万物自己是自己的第一推动”。

  既然“万物自己是自己的第一推动”,当然也可以说"万物是自己进化而来的"。因此,上帝、精神与万物、物质也将永远"存在"。而有关宇宙动因的问题也会一直争论下去。

  平衡论认为,宇宙动因、宇宙第一推动是宇宙自己。这个“自己”则包括上帝、万物。因为宇宙——上帝、万物都有趋向自身平衡——生存的本能。该本能产生的“自因力”即“万物自我生存”的能力,这个能力弥漫整个太空形成一个“自因力场”。在“自因力场”中,不同情况下"自因力"的表现方式也有所不同,它们分别被称作:引力、弱作用力、强作用力和电磁力。

  这样,自然界的四种力就统一到了“自因力”。“自因力”也就理所当然地成了“蛋壳中宇宙”的动因、第一推动。

  总之,平衡论认为,宇宙之本原是平衡。宇宙始末以生为本、大收小放、动极更生。宇宙动因乃是自因力。自因力来源于自我生存的本能。                  《百度百科》

全 息

 

全息(Holography)(来自于拉丁词汇,whole+ written 的复合),特指一种技术,可以让从物体发射的衍射光能够被重现,其位置和大小同之前一模一样。从不同的位置观测此物体,其显示的像也会变化。因此,这种技术拍下来的照片是三维的。

历史沿革

  全息术最早与1947年由匈牙利物理学家Denise Gabor1900-1979)发现,并因此获得了1971年的诺贝尔物理学奖。其他物理学家也进行了很多开创性的工作,例如Mieczys?aw Wolfke解决了之前的技术问题,以使优化有了可能。这项发现其实是英国一家公司在改进电子显微镜的过程中不经意的产物(专利号GB685286)。这项技术最开始使用的仍然是电子显微镜,所以最开始被称为“电子全息图”。作为光学领域的全息图直到1960年激光技术发明后才得以开始。 第一张记录了三维物体的全息图是在1962年由Yuri DenisyukEmmett Leith Juris Upatnieks在美国拍摄的。全息图有很多种,例如投射全息图、反射全息图、彩虹全息图等等。

相关理论

普通照相,只能记录物体光场的强度(复振幅模的平方),它不能表征物体的全部信息。采用全息方法,同样也是记录光场的强度,但它是参考光和物光干涉后的强度。对采用如此方法记录下来的光强(晶体或全息胶片中),利用参考光再现时,可以将全面表征物体信息的物光的复振幅表现出来。 

 

   

其制作过程如下。对一束相干光(频率严格一致,表现为可以产生明显的干涉作用)进行11分光,照射到拍摄物体的称为物光,另一束称为参考光。保证光程(光走的距离)近似相同的情况下,使在物体上反射的物光和参考光在晶体(或者全息底片)上进行干涉。   观察的时候只要使用参考光照射全息底片,即可在全息底片上观测到原来的三维物体。   这是最简单的全息图原理,此外,还有白光(指非相干光源,例如灯光、日光)即可再现的全息图(广泛应用于防伪标识),彩色全息图(可以用白光再现被摄物体的颜色)等等。这些全息图的制作过程相当复杂。虽然全息图通常指三维光学全息图,但这是一个误解。除此之外,声场也可以被制作成全息图。

全息应用

全息投影

  全息投影是一种无需配戴眼镜的3D技术,观众可以看到立体的虚拟人物。这项技术在一些博物馆、舞台之上的应用较多,而在日本的舞台上较为流行。(初音未来是世界第一个应用全息技术的虚拟歌手).全息立体投影设备不是利用数码技术实现的,而是投影设备将不同角度影像投影至国外进口的MP全息投影膜上,让你看不到不属于你自身角度的其他图像,因而实现了真正的全息立体影像。   

360度幻影成像系统

360度幻影成像是一种将三维画面悬浮在实景的半空中成像,营造了亦幻亦真的氛围,效果奇特,具有强烈的纵深感,真假难辩。形成空中幻象中间可结合实物,实现影像与实物的结合。也可配加触摸屏实现与观众的互动 。可以根据要求做成四面窗口,每面最大2-11。可做成全息幻影舞台,产品立体360度的演示;真人和虚幻人同台表演;科技馆的梦幻舞等。   

适合表现细节或内部结构较丰富的个体物品。

全息照相的拍摄要求

为了拍出一张满意的全息照片,拍摄系统必须具备以下要求:   

(1) 光源必须是相干光源。(2) 全息照相系统要具有稳定性。(3) 物光与参考光应满足。  

(4) 使用高分辨率的全息底片。(5) 全息照片的冲洗过程。

 

全息生物学

 

全息概念

全息生物学中“全息”的内涵是非常丰富的,受到数学的分维概念和光学的全息概念影响,借助其中的某些观点来观察及认识生物体和生物现象,可以产生新的认识,形成新的生物观。不仅如此,在全息胚学说指导下众多的全息生物技术已经为我们展示了广阔的应用前景,例如在园艺学上根据植物的形态特征重建整体的形态,得到人们所需要的新性状或强化某种新性状;在医学上根据全息胚与整体间的全息对应关系,对人体的许多疾病作诊断和治疗;在农学上根据作物整体期望性状部位与整体之间的全息对应关系进行全息定域选种;在药学上根据药用植物整体与各部分间的全息对应关系来确定药用部位,以便扩大药用资源的范围,或指导有效药用成分的提取等等。   

分形、分形理论和分形几何和混沌理论都是系统论中的系统结构、功能等同型性现象研究,形态结构或组成成分的分布在由细胞为单元构成的生物体形态发生与进化也存在同型性现象,比较胚胎发育和生物形态、功能等比较研究是生物进化论的理论基础。全息生物学、全息医学或混沌生物学的“全息论”或“混沌理论”,无论是假说或理论或学说,在本质上应该是系统理论的一类,系统理论也包括分形理论、混沌理论等;因此,基本是分形几何学的形态自相似概念应用于生物结构和生化物质分布的发育形态学。   基于当时生态学、生理学领域系统生物学的系统生态学、系统生理学等译著背景,尽管国际上主流是分子生物学,80-90年代曾邦哲认为系统生物学(因systematic biologysystems biology中译都为系统生物学而更多采用“系统生物科学”)包括了分形、混沌理论在生物学和医学研究中的应用,而基因组计划之后将回归到系统生物学方法;因而,在世纪之交于国际上规模化倡导系统生物科学(包括医学)与工程的系统理论与实验、计算生物学等交叉研究的学科体系。   

全息论等无论是理论或是假说,其影响在于使国内外科学家重新认识中国传统医学(比如《黄帝内经》)和中国哲学中蕴含的极为丰富的系统思维。20世纪中叶到本世纪初,西方科学界的分析还原传统已经因为系统思维模式的发展而导致科学视野的图景发生了根本变革。                                                               《百度百科》

张颖清(19472月-20041020),生于内蒙古包头市,已故山东大学教授,中医研究者,全息生物学的创始人。其所创立的全息生物学,在中国科学界引起了极大的争议,并被主流科学界认定为伪科学。

张颖清在1980年代提出了全息胚理论,即“全息胚是作为生物体组成部分的、处于某个发育阶段的特化的胚胎,一个生物体是由处于不同发育阶段的、具有不同特化程度的多重全息胚组成的”,并创立了全息生物学。

 

分 形

 

分形通常被定义为“一个粗糙或零碎的几何形状,可以分成数个部分,且每一部分都(至少近似地)是整体缩小后的形状”,即具有自相似的性质。分形思想的根源可以追溯到公元17世纪,而对分形使用严格的数学处理则是始于一个世纪后卡尔·魏尔施特拉斯、格奥尔格·康托尔和费利克斯·豪斯多夫对连续而不可微函数的研究。但是分形(fractal)一词直到1975年才由本华·曼德博创造出,来自拉丁文 frāctus,有“零碎”、“破裂”之意。一个数学意义上分形的生成是基于一个不断迭代的方程式,即一种基于递归的反馈系统。分形有几种类型,可以分别依据表现出的精确自相似性、半自相似性和统计自相似性来定义。虽然分形是一个数学构造,它们同样可以在自然界中被找到,这使得它们被划入艺术作品的范畴。分形在医学、土力学、地震学和技术分析中都有应用。

 
 

2       分形一般有以下特质:

2       在任意小的尺度上都能有精细的结构;

2       太不规则,以至无论是其整体或局部都难以用传统欧氏几何的语言来描述;

2       具有(至少是近似的或统计的)自相似形式;

2       一般地,其“分形维数”(通常为豪斯多夫维数)会大于拓扑维数(但在空间填充曲线如希尔伯特曲线中为例外);

2       在多数情况下有着简单的递归定义。

因为分形在所有的大小尺度下都显得相似,所以通常被认为是无限复杂的(以不严谨的用词来说)。自然界里一定程度上类似分形的事物有云、山脉、闪电、海岸线、雪片、多种蔬菜(如花椰菜和西兰花)和动物的毛皮的图案等等。但是,并不是所有自相似的东西都是分形,如实直线虽然在形式上是自相似的,但却不符合分形的其他特质,比如说它能被传统的欧氏几何语言所描述。

 
 

分形的图像可以用分形生成软件作出。尽管用此类软件生成的图像并不具备上述分形的特征,比如说存在放大后无上述特征的局部区域,但是这些图像通常仍然被称为分形。而且这些图像可能含有由计算或显示造成的人为偏差——一些不属于分形的特征。

17世纪时,数学家兼哲学家莱布尼茨思考过递归的自相似,分形的数学从那时开始渐渐地成形(虽然他误认只有直线会自相似)。

 
 

直到1872年,卡尔·魏尔施特拉斯才给出一个具有的处处连续但处处不可微这种非直观性质的函数例子,其图像在现今被认为是分形。1904年,海里格·冯·科赫不满意魏尔施特拉斯那抽象且解析的定义,用更加几何化的定义给出一个类似的函数,今日称之为科赫雪花。1915年瓦茨瓦夫·谢尔宾斯基造出了谢尔宾斯基三角形;隔年,又造出了谢尔宾斯基地毯。1938年,保罗·皮埃尔·莱维在他的论文《Plane or Space Curves and Surfaces Consisting of Parts Similar to the Whole》中将自相似曲线的概念更进一步地推进,他在文中描述了一个新的分形曲线-莱维C形曲线。格奥尔格·康托尔也给出一个具有不寻常性质的实直线上的子集-康托尔集,今日也被认为是分形。

复平面的迭代函数在19世纪末20世纪初被儒勒·昂利·庞加莱、菲利克斯·克莱因、皮埃尔·法图和加斯东·茹利亚等人所研究,但直到现在有电脑绘图的帮忙,许多他们所发现的函数才显现出其美丽来。

1960年代,本华·曼德博开始研究自相似,且在路易斯·弗莱·理查德森之前工作的基础上,写下一篇论文《英国的海岸线有多长?统计自相似和分数维度》。最终,曼德博在1975年提出了“分形”一词,来标记一个豪斯多夫-贝西科维奇维数大于拓扑维数的物件。曼德博以显著的电脑绘制图像来描绘此一数学定义,这些图像征服了大众的想像;它们中许多都基于递归,导致了大众对术语“分形”的通俗理解。

一类分形的典型例子有:康托尔集、谢尔宾斯基三角形和地毯、门格海绵、龙形曲线、空间填充曲线和科赫曲线。其他的例子包括李雅普诺夫分形及克莱因群(Kleinian Group)的极限集。分形可以是确定性的,如上述所有的分形;也可以是随机的(即非确定性的)。比如说,平面上布朗运动的轨迹的豪斯多夫维数等于2

混沌动力系统有时候会和分形联系起来。动力系统的相空间中的对象可以是分形(参见吸引子),一族系统的参数空间中的对象也可以是分形。一个有意思的例子就是曼德博集。这个集合包含很多完整的圆盘,所以它的豪斯多夫维数等于它的拓扑维数2;但是真正令人惊讶的是,曼德博集的边界的豪斯多夫维数也是2(而拓扑维数是1),这个结果由宍仓光广(Mitsuhiro Shishikura)在1991年证明。一个与曼德博集紧密相关的分形是朱利亚集。

四个制造分形的一般技术如下:

2       逃逸时间分形:由空间(如复平面)中每一点的递推关系式所定义,例如曼德博集合、茹利亚集合、火烧船分形、新分形和李奥普诺夫分形等。由一次或两次逃逸时间公式的迭代生成的二维矢量场也会产生分形,若点在此一矢量场中重复地被通过。

2       迭代函数系统:这些分形都有着固定的几何替代规则。康托尔集、谢尔宾斯基三角形、谢尔宾斯基地毯、空间填充曲线、科赫雪花、龙形曲线、丁字方形、孟杰海绵等都是此类分形的一些例子。

2       随机分形:由随机而无确定过程产生,如布朗运动的轨迹、莱维飞行、分形风景和布朗树等。后者会产生一种称之为树状分形的分形,如扩散限制聚集或反应限制聚集丛。

2       奇异吸引子:以一个映射的迭代或一套会显出混沌的初值微分方程所产生。

分形也可以依据其自相似来分类,有如下三种:

2       精确自相似:这是最强的一种自相似,分形在任一尺度下都显得一样。由迭代函数系统定义出的分形通常会展现出精确自相似来。

2       半自相似:这是一种较松的自相似,分形在不同尺度下会显得大略(但非精确)相同。半自相似分形包含有整个分形扭曲及退化形式的缩小尺寸。由递推关系式定义出的分形通常会是半自相似,但不会是精确自相似。

2       统计自相似:这是最弱的一种自相似,这种分形在不同尺度下都能保有固定的数值或统计测度。大多数对“分形”合理的定义自然会导致某一类型的统计自相似(分形维数本身即是个在不同尺度下都保持固定的数值测度)。随机分形是统计自相似,但非精确及半自相似的分形的一个例子。

  

 

 

非线性

 

非线性是指两个变量间的关系,是不成简单比例(即线性)关系的。

所谓线性,从数学上来讲,是指方程的解满足线性叠加原理。即方程任意两个解的线性叠加仍然是方程的一个解。线性意味着系统的简单性,但自然现象就其本质来说,都是复杂的,非线性的。所幸的是,自然界中的许多现象都可以在一定程度上近似为线性。传统的物理学和自然科学就是为各种现象建立线性模型,并取得了巨大的成功。但随着人类对自然界中各种复杂现象的深入研究,越来越多的非线性现象开始进入人类的视野。

 

线性与非线性的区别

  “线性”与“非线性”,常用于区别函数y = f (x)对自变量x的依赖关系。线性函数即一次函数,其图像为一条直线。 其它函数则为非线性函数,其图像不是直线。

编辑本段详细释义

  线性,指量与量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动;而非线性则指不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变。如问:两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍?很容易想到的是两倍,可实际是 610倍!这就是非线性:11不等于2

共 性

非线性关系虽然千变万化,但还是具有某些不同于线性关系的共性。   

线性关系是互不相干的独立关系,而非线性则是相互作用,而正是这种相互作用,使得整体不再是简单地等于部分之和,而可能出现不同于"线性叠加"的增益或亏损。   

激光的生成就是非线性的!当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射;而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象:受激原子好像听到“向右看齐”的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光。   

迄今为止,对非线性的概念、非线性的性质,并没有清晰的、完整的认识,对其哲学意义也没有充分地开掘。

界 定

线性:从相互关联的两个角度来界定,其一:叠加原理成立;其二:物理变量间的函数关系是直线,变量间的变化率是恒量。   

在明确了线性的含义后,相应地非线性概念就易于界定:   

其—,“定义非线性算符N(φ)为对一些ab或φ、ψ不满足Laφ+bψ)=aL(φ)+bL(ψ)的算符”,即叠加原理不成立,这意味着φ与ψ间存在着耦合,对(aφ+bψ)的*作,等于分别对φ和ψ*作外,再加上对φ与ψ的交叉项(耦合项)*作,或者φ、ψ是不连续(有突变或断裂)、不可微(有折点)的。   

其二,作为等价的另—种表述,我们可以从另一个角度来理解非线性:在用于描述—个系统的一套确定的物理变量中,一个系统的—个变量最初的变化所造成的此变量或其它变量的相应变化是不成比例的,换言之,变量间的变化率不是恒量,函数的斜率在其定义域中有不存在或不相等的地方,概括地说,就是物理变量间的一级增量关系在变量的定义域内是不对称的。可以说,这种对称破缺是非线性关系的最基本的体现,也是非线性系统复杂性的根源。   

对非线性概念的这两种表述实际上是等价的,其—叠加原理不成立必将导致其二物理变量关系不对称;反之,如果物理变量关系不对称,那么叠加原理将不成立。之所以采用了两种表述,是因为在不同的场合,对于不同的对象,两种表述有各自的方便之处,如前者对于考察系统中整体与部分的关系、微分方程的性质是方便的,后者对于考察特定的变量间的关系(包括变量的时间行为)将是方便的。

特 点

  非线性的特点是:横断各个专业,渗透各个领域,几乎可以说是:“无处不在时时有。”确实如此。                                                         《百度百科》

 

 

 

 

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