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嚴家祺: 新紀元的「時間觀」
 
【人民報訊】我們剛剛跨過的一年,既不屬於二十世紀九十年代,也不屬於二十一世紀。當我們踏入二零零一年一月一日時,一個新紀元──既是「新世紀」又是「新千紀」才真正開始。

在新世紀開始的第一年,如果沒有什麼「突變」,中國將踏入WTO門檻,跨過公司將在中國長驅直入,外國銀行、證倦公司、保險公司,將在中國設立越來越多的分支機構。不出幾年,中國社會上的私人存款將會有百分之七十以上流入外資銀行,私人外幣存款就更不用說了,百分之九十將轉向外資銀行。以光速流動的資本終於突破中國的國界,把中國捲入全球性金融風雲變幻之中。資本只有一個本性,總是向着報酬率高的地方流動,當資本如潮水地流向中國時,中國將呈現一片繁榮景象。當中國腐敗日愈加深、銀行呆帳日益擴展,經濟泡沫日益顯露時,外資就會如同潮水般地撤離。

人類的「世紀」、「千紀」與「地質紀」

上述變化對中國來說,非同小可,以「十年」爲尺度總可以看到:一個國家的政治,十年總會有一大變。政治像氣候一樣,太熱了就會下雨,會轉冷,太冷了也會變熱。專制國家中的政變、動亂和民主國家中的政黨競爭、大選都是政治氣候變化的方式和標誌。當我們的眼光從十年移向百年時,我們總能看到一個國家、一個地區經濟社會狀況的「百年鉅變」,這種變化是任何人,即使是獨裁者、暴君都無法阻擋的。如果我們以「千年」爲尺度觀察時,我們可以明顯看到的是,科學技術的進步、宗教和社會思潮的改變,也像「自然力」一樣,造成地球上文明的變化。

佛教、基督教、伊斯蘭教和儒家的興起、傳播、擴展和演變,都需要「千年」時間才能看出大輪廓。以「千年」 作爲時間尺度,可以看到工業城市化、人口在全球範圍內的遷移在地球表面造成的變化。

以時間作爲尺度,全球性的氣溫變化。最近一萬年以來,每隔一、二千年,地球上的氣候有冷熱的小幅度波動。四千年前至二千年前,氣候轉冷,接着升高。從公元第二千紀中期到十九世紀末,由於出現小規模冰川推進,全球氣候變冷,比現在氣溫約低攝氏二度。二十世紀,全球氣候變化的趨勢日益明顯。燃燒煤、石油、天然氣,使大氣中二氧化碳急劇增加,這是二十世紀全球暖化的原因之一。

以千年作爲時間尺度,還能觀察到全球氣候的小變化。地球表面氣候的中等幅度和大幅度波動,一般要以數萬年、數億年作爲時間尺度才能察覺出來。「地質紀」就是考察地質變動的一種時間尺度。每一個「世紀」都是一百年,每一個「千紀」都是一千年。「地質紀」長短不一。距今五億七千萬年的「寒武紀」長七千萬年。距今一億九千萬年的「侏羅紀」長五千四百萬年。離現在最近的一個「地質紀」成爲「第四紀」。「第四紀」開始於二百五十萬年前,現在仍屬地質學上的「第四紀」(見圖一)。

在地質學上,地球表面覆蓋着大量冰川的時期,稱爲「冰期」;兩次「冰期」的間隔,氣溫上升,成爲「間冰期」。在「第四紀」中,出現過多次「冰期」、「間冰期」的循環。每隔八至十萬年,全球氣候會有一次中等幅度的變化,這時,海平面發生明顯升降,海陸分佈發生變化。北歐一次「間冰期」時,由於海面上升,波羅的海從芬南灣向東南擴展了二百公里。氣候變化還會引起動植物的遷移,生物帶分佈的變化,甚至生物的大規模絕滅。恐龍就是在六千五百萬年前由於氣候鉅變而消失的。

從「無序」到「有序」

在乾燥、荒涼、佈滿坑□的月球表面觀察地球,可以看到這是一層蔚藍色薄膜包圍着的一個生氣勃勃的球體。在月球表面,我們即使用高倍望遠鏡,看不到,也弄不清怎麼會有兩個五十多歲的人在爭奪美國的一個什麼「總統」的職位,我們怎麼努力也無法察覺,地球上一個稱作「阿根廷」的地方,有大量資金不斷流出。透過那層蔚藍色的薄膜,在白雲繚繞的深處,可以看到時隱時現的非洲大陸、歐亞大陸板塊。

地球平均半徑爲六千三百七十一公里。地球的大氣層高達一百公里,但越往上越稀薄,大氣主要集中在十六公里以內的近地面空中。在月球上看到的包圍地球的蔚藍色薄膜,就是大氣層,也可稱爲「大氣圈」。世界上有各種各樣的「膜」,動植物細胞有「細胞膜」,「大氣圈」是「世界上最大的膜」。「大氣圈」與「細胞膜」的功能一樣,太陽輻射能透過「膜」進入地球表面(即膜的內部),使地球表面從「無序」走向「有序」,產生出生命,並使生物能活下去。

物理學的一個分支學科──熱力學中有一個概念,稱爲「熵」(entropy),是用來描寫物質系統的「有序」和「無序」(混亂)程度的。這個系統可以是一個攪拌器、一臺洗衣機、一個化學反應容器、一個細胞、一個生物體、一個國際體系、一個星球或一個星系。這些系統,可以分爲三大類。一類是「開放系統」,指系統與外界既有能量交換,又有物質交換。第二類是「封閉系統」,指系統與外界有能量交換,但沒有物資交換。第三類是「孤立系統」,指系統與外界沒有能量、物質交換,這是物理學上的分類法。如果考慮到外界與系統之間還有「信息」、「資金」交換,考慮到資本的「全球流動」,就更全面了。

在熱力學中,一個系統的「無序程度」愈高,熵愈大。熵的減少,表明這個系統從「無序」走向「有序」,從「混亂」中產生「結構」、「組織」,或者「結構」、「組織」複雜化。「熵」的概念與熱力學第二定律有關。熱力學第一定律是能量守恆定律,就是說,在任何物理過程之中,「能」可以從一種形式轉化爲另一種形式,但「能量」總是守恆的。熱力學第二定律說,所有能量轉化過程都是不可逆的。 當熱能轉化爲機械能時,總有一部分熱能耗散掉了,反過來,機械能轉化爲熱能時,就不能達到原來熱能數量,因爲一部分熱能會耗散掉。用「熵」的概念來表達熱力學第二定律,就是,在任何一個「孤立系統」中,在經過「不可逆變化」後,系統的「熵」一定增大。如果過程是「可逆的」,那麼,系統的「熵」就不變。

一個有剛性絕緣壁的罐子,可以看作「孤立系統」。如果這個罐子兩端溫度不同,一端較熱,一端較冷,過一段時間後,兩端的溫度就會愈來愈接近。這是一個」不可逆過程「,也是「熵」增加過程。任何活的生物體都是「開放系統」。一個實行「閉關鎖國」政策的國家,由於太陽輻射還可進入這個系統內,農業依靠太陽能得到發展,石油、煤礦還可以提供工業能源。按上述系統分類,這樣的國家還不是「孤立系統」,但接近「封閉系統」了。一座被敵軍圍困的城市,長期斷水、斷糧、斷電、斷煤氣供應,也就接近「孤立系統」,飢餓、混亂、死亡就是這座城市的「熵」增大的過程。

由「大氣」這一「世界上最大的膜」保衛的地球,不是「孤立系統」。正是由於太陽輻射能源源不斷地透過大氣層輸入地球表面,使地球表面「熵」不斷減少,出現「有序化」現象。從無機物到有機物,從單細胞生物到多細胞生物,從原始村落到現代化大城市,這些演變過程,都是「自組織」程度不斷提高的過程,是「無序」向「有序」變化的過程。


大氣圈、生物圈、人類圈

太陽輻射能(光能)是地球上百分之九十九點九九生物所需能量的源泉。在地底深處和海床無氧環境下,極少生物能夠依靠「地熱能」生存。照射到地球表面的「光能」,大部分作爲「熱能」被反射、散逸,用於水分蒸發,只有百分之一左右的「光能」會轉化爲植物有機體中的「化學能」。食草動物把植物中百分之十至十五的能量轉化爲自身組織,而人通過吃肉的食物又把其中百分之一的能量轉化到人的身體組織中。

在「大氣圈」這一「膜」的保護下的地球表面,在太陽能的不斷輸入下,形成了一個「生物圈」。「生物圈」 是地球上所有生物(包括人類在內)及其賴以生存的環境的總稱。「生物圈」外面,還有一個界限不明的「副生物圈」。在「副生物圈」,一些處於休眠狀態下的生物,如細菌和真菌的孢子存在在那裏。在「生物圈」中,按地理環境和生物種類,可以劃分爲不同的生態系統,如森林、荒漠、凍原、草地等生態系統。

人類是在「地質紀」第四紀的最後期出現的。由於人有智能,人憑藉自己的智能營造「人工自然」,建立城鎮、修築道路、開鑿運河、改造植被。從月球往地球看,「生物圈」是貼伏在「大氣圈」與地球表面的「水圈」、「岩石圈」三個圈層交界處的一個很薄的圈層,而「人類圈」則是漂浮着「生物圈」上更薄的一個圈層(見圖二)。

在第二千紀工業革命前,人類利用的能量主要是照到地面的太陽能。 人類種植作物、飼養牲畜、利用風力、水力,人類依靠自己的體力建造房屋、生產製品、從事政治、進行戰爭,無非是迫入地球表面的太陽能輻射能在「生物圈」和「人類圈」中不斷轉換的結果。歷史上的民族大遷移、帝國的擴張、宗教衝突、西方國家的殖民運動和今天的所謂「全球化」,都是在太陽能推動下「生物圈」與「人類圈」之間不同形式的互動。

煤炭、石油、天然氣是億萬年前動植物遺體埋在地層經高壓而形成的。工業革命以來,人類大量開採煤炭、石油、天然氣,這使地球史上過去數億年中吸收的太陽能在短時間內重新釋放出來。煤炭、石油、天然氣的利用和工業革命給人類帶來了巨大財富,同時改變了進入「大氣圈」中的能量平衡,其後果是臭氧層的破壞。現在,南極洲上空的臭氧層破洞面積已達二千八百三十萬平方公里,比整個南極洲還大,比三個美國還要大。當一個細胞的「膜」受到損傷時,細胞的生命就要受到危害。第二千紀以來的「能源技術革命」使「生物圈」的「膜」──「大氣圈」中的「臭氧層」遭到局部破壞,如不加制止,將危及「生物圈」和「人類圈」在第三千紀的生存和發展。

「IT革命」和「全球化」

第二千紀煤炭、石油、天然氣和核能的利用,可以稱作「ET革命」(即能源技術革命),第三千紀計算機、衛星和網路技術的大發展,則是「IT革命」(即信息或情報技術革命)。在今天,人們大談「全球化」,是與第二千紀末開始的「IT革命」反不開的。

今天,我們看到商品、資本、信息能在全球範圍內迅速流動,而稱這種現象爲「全球化」。事實上,從地球史、從「地質紀」這樣的「時間尺度」來看,「全球化」在地球形成「大氣圈」、「水圈」時就發生了。商品、資本的流動怎能與空氣、水在全球範圍內的流動相比?地球表面的水,以汽態、液態、固態形式存在。這些水處於不停的循環之中,其中「水汽輸送」是「水循環」中最活躍的環節之一,全球的大氣水份交換週期爲十天左右。水循環使「水圈」中的所有水都聯繫在一起,時水作爲一種資源得到不斷更新,同時也影響到各地的氣候。大氣流動比水循環更爲迅速。由於照射到地面的太陽輻射受季節、地球自轉和地表各種因素的影響,使各地氣溫、溼度、氣壓不同。空氣總是由高壓流向低壓,力圖使各地的氣壓、氣溫、溼度趨向一致,於是形成了大範圍以至全球性的「大氣環流」。

從「千紀」這樣的「時間尺度」來看,我們今天所說的「全球化」──商品、資本、信息的全球流動,只是「全球化」的「初級階段」。商品、資本不同於大氣,大氣由高壓處向低壓處流動,而商品和資本總是向着報酬率高的地方流動。在第三千紀的今天,當資本可以自由跨越國界在全球流動時,地球上最寶貴的「財富」──人,其中的大多數卻不能在全球範圍內自由流動。也許在今天,「國界」象「膜」一樣起着某種「保護」作用。在「全球化」的「初級階段」,我們看到的是,資本在全球的流動,強化了一部分國家的「膜」,阻止另一部分國家向這些國家人口遷移。

地球上「水循環」現象也許對未來研究「人口遷移」有啓發。水可以跨越「國界」流動,但由於水的「儲存形式」不一,各種水的循環週期各不相同。「大氣水」的循環週期爲十天,「河川水」的循環週期爲十六天,「土壤水」爲一年,「湖泊水」爲十七年,「極地冰川水」的循環週期爲九千七百年。人不同於水,人有自由意識,但當「全球化」的「中級階段」實現了人口的全球自由遷移後,還會有相當多的人依戀鄉土,民族聚居現象還不會消失。跨國公司的主管就象「大氣水」一樣不停流動,而最保守的民族就是「極地冰川」中的水。
轉自 大紀元
(http://renminbao.com)

文章網址: http://www.renminbao.com/rmb/articles/2001/1/1/9037b.html
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