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三、广义同构原理与信息进化

理解何以必要?理解何以可能?这是我们在进行各种具体的理解活动时容易遗忘的问题,这是关于理解的元理解,是对理解本身的理解。理解不是人类精神活动的一部分,而是人类精神活动的全部。理解是人类在精神上同构世界的活动。认识是将人类获得的信号同构于先天的认知结构,情感是精神同构活动状态的显示,意志是精神同构活动的动力。要探究理解本身的奥秘必须从探究同构开始。

同构,顾名思义就是结构相同。那究竟什么是结构?结构的本质是把对象转换为整体的元素并使元素之间形成特定关系的规则,具有某种结构的整体称为结构体。但在一般情况下人们习惯把结构体简称为结构,把结构理解为结构体本身。

在抽象代数中,同构( isomorphism)指的是一个保持结构的双射(bijection)。在更一般的范畴论语言中,同构指的是一个态射,且存在另一个态射,使得两者的复合是一个恒等态射。正式的表述是:同构是在数学对象之间定义的一类映射,它能揭示出在这些对象的属性或者操作之间存在的关系。若两个数学结构之间存在同构映射,那么这两个结构叫作是同构的。一般来说,如果忽略掉同构的对象的属性或操作的具体定义,单从结构上讲,同构的对象是完全等价的。假设M, M′是两个乘集,也就是说M和M′是两个各具有一个闭合的结合法(一般写成乘法)的代数系,σ是M射到M′的双射,并且任意两个元的乘积的像是这两个元的像的乘积,即对于M中任意两个元a, b,满足σ (a·b) = σ (a) ·σ (b);也就是说,当a→σ (a), b→σ (b)时, a·b→σ (a·b),那么这映射σ就叫作M到M′上的同构,又称M与M′同构,记作M ~ M′。广义同构和上面的同构界定有区别,如果两个结构的元素集合的元素、元素子集合相互之间、两个结构的关系集合的元素、关系子集合相互之间都能形成广义映射,就说这两个结构存在广义同构关系。所谓广义映射是指两个集合的元素、子集合相互之间能形成对应关系。所谓对应是指两个对象相对。

同构是世界上普遍存在的现象,宏观星系的中心-外围结构与微观原子的中心-外围结构同构,人的经验世界与现实世界同构,语言的造字、语法、发音、节奏都与宇宙同构,科学与认知模式同构,分形是一种自同构,等等。可以这样说,宇宙是一个整体,宇宙内的各个部分与各种过程与宇宙整体都存在着程度不等的同构性。宇宙是以结构体的规则迭代作用而形成不同的层次的,同构与被同构是宇宙中的基本活动,同构的完成是同化,被同构的完成是异化,同化异化并存形成进化。同构体之间的相互作用要强于异构体之间的相互作用,同层次的同构体之间相互作用要强于不同层次的同构体之间的相互作用,同层次的同构体之间的同构程度愈高其相互作用愈强。结构迭代会促进结构层次提高,结构层次提高会带来对外部对象的同构能力的提高,宇宙中不同层次的存在者同构能力也不同,宇宙是向同构能力提高的方向进化的。上述认识可以统称为“广义同构原理”。

广义同构原理对于我们理解世界非常有帮助。爱因斯坦曾经惊奇于这个神奇世界的可理解性,根本原因就是因为同构,作为理解主体的人类的认知结构与宇宙的结构是同构的,认识本质上是主体与客体的一种相互作用,而人类在地球上是同构能力最高的生命。理解的本质就是运用自己的认知能力去将外部对象同构于自己的认知结构。思维与存在在结构上具有同构性,可以被思考的对象一定在某种空间存在,在某种空间存在的对象一定可以被思考,这里的空间包括物理空间、逻辑空间、心理空间、虚拟空间等。数学是关于抽象结构的科学,数学公式定律看起来是人类自由创造精神的产物,其实人的创造力本身也不过是宇宙同构原理的体现,是大脑中的先天认知结构通过数学符号表现出来而已,而先天认知结构是宇宙长期进化的产物,与宇宙结构是同构的。数学家的数学发明创造,竟然屡屡在现实世界找到原型,这种现象令很多人百思不解,谜底就是广义同构原理。

利用广义同构原理可以直接推导出一些非常有用的结论,本文举两例说明。根据广义同构原理可以推出逻辑与现实同构。根据逻辑与现实同构这一结论可以推出一个猜想,即在逻辑空间中某一状态或者某一过程在同类状态或同类过程中出现的频数最大,那么在现实空间中该状态或该过程也属于高概率事件,出现的可能性最大;反之也成立,即在现实中的高概率事件在逻辑上也必然属于极值事件。现实是可能性的极值,而极值的可能性就是现实。这个猜想可以把最小作用量原理与熵增原理都作为推论推导出来。再举个例子,根据广义同构原理,宇宙到处都有同构共振现象存在,由同构共振可以推出两个猜想,一是异种波同频共振,二是万物都有自己的能变频率。先说异种波同频共振,同类波同频共振已经是常识,只要频率相同不论什么波之间都会共振,光波、地震波、机械波、声波、电磁波、物质波这些波之间都会发生同频共振。这点留待科研部门设计实验予以验证。光电效应很可能就是光波频率与金属的自由电子的物质波频率产生的共振效应。接下来说说第二个猜想,能变频率是本文提出的新概念,是指物质的能量密度的改变量对时间的变化率。万物处于相对稳定状态时其能变频率也应当是相对稳定的,能变频率接近的异类物体之间也很容易产生感应。这点也真诚期待科研部门早日研制测定能变频率的设备,并设计异类物体能变频率同频共振实验,验证一下这个猜想是否成立。(本文提出一个实验设计,就是运用卡文迪许测定万有引力的扭秤来进行实验,笔者的预言是:两个相同质量的相同元素的金属球之间的万有引力大于两个相同质量的不同元素的金属球之间的万有引力、两个相同质量的不同元素的金属球之间的万有引力大于两个质量相同的金属球与非金属球之间的万有引力。)

理解何以必要?理解何以可能?运用广义同构原理可以做出完整的回答。我们可以从最广泛的意义上来理解“理解”现象本身,所谓理解就是物质性存在者对接收到的一个个信号单元按照自己的信号机制对应到自己结构中的过程。信息与理解本质上是同一的,获得信息是理解完成的标志。一次理解活动的完成也就是一次同构活动的完成。万物的普遍同构性决定了万物都具有一定程度上的可理解性,万物的自然理性又决定了万物都具有不同程度的理解倾向与能力。理解不仅是人的存在方式也是万物的存在方式,我理解故我在。理解是万物的存在方式,信息是理解的结果,信息检验理解的成败。为了更好地提高理解能力,物质性存在者通过同构促进结构进化、通过结构进化促进信号机制的进化、信号机制的进化又大大促进同构能力的提高、同构能力的提高又会加快结构进化的进度。结构进化与信息进化相互促进,共同推动自然界的演化速度呈愈来愈快的加速度趋势。

自然界的物质性存在者普遍具有维护和完善自己的结构并将其他存在者同化于自己结构中的趋势与能力,这种本性就是自然理性,人类理性就是运用符号进行同构的倾向与能力,是自然理性的表现形式,人类的非理性也含有自然理性的某种意义的折射。事物的结构是事物存在的根据与意义,摧毁了事物的结构即使该事物原有的元素都存在,但该事物实际上已经不存在了,一切形式的质变、革命都是结构的转换。因为结构是事物的本质,所以同构就是事物的本性。万物相互之间都在同构着他者,又同时被他者同构着。同构他者会导致自身的异质性元素越来越多,元素与结构之间存在着彼此制约的关系,异质的元素积累到一定程度也会使结构发生改变,因此同构也可能走向自己的反面即自我异构,自我异构就是自我异化,是自我演化的形式。

信息是万事万物的基本存在方式,信息能力是物质区别为不同层次的重要标志。所谓信息能力就是主体获得信号、处理信号、萃取信息、运用信息的能力。人类正是通过信息能力的提高把自己从动物界中超拔出来的,人类成为万物的灵长,不是别的能力优于其他动物,而是信息能力要强过所有动物。文化的实质就是特定人类共同体在后天获得的而且能够以非遗传方式传承的信息能力,文化的发展归根结底是信息能力的发展。人类进入信息化时代是历史发展的必然,信息能力是信息时代的核心竞争力。谁掌握了最先进的信息能力,谁就掌握了竞争的主动权。

信息能力的发展无止境,人类探索信息本质的努力也不会一劳永逸。任何时代对信息本质的探索都超越不了该时代信息发展水平本身的局限性,人类对信息本质的揭示是与人类自身信息能力的提高息息相关的。用广义同构原理解释信息的本质,有着重大的理论意义。将信息理解为事物之间同构关系的符号,将理解看作同构化过程,将自然理性解释为万物皆有的同构化能力,将人类理性看作运用符号进行同构的倾向与能力。这种解释模式所需要的假设最少,仅仅需要一条假设,即万物具有同构性。但能够解释的问题极其广泛,表现出了很高的解释力,而解释力是不同理论相互竞争的最后筹码,是理论的生命力所在。这种解释极大地推动了陷入停滞状态的信息本质研究,为形成关于信息本质的阶段性共识奠定了良好的基础。不仅如此,广义同构原理的提出对于自然科学和社会科学研究都有启发意义,量子信息本质的揭示、各种超自然现象的解释、全球化的本质探微、文化传播的内在动力揭秘等重大理论问题都可以依据广义同构原理给出简洁明快的解答。更为重要的是,广义同构原理对于社会的发展与个体的人生都具有行之有效的方法论价值。对于社会而言,应当将信息技术与信息产业放在优先发展的战略地位,大力推进社会信息化。这不仅有利于促进经济的转型与升级、文化的普及与提高、政治的公开与民主,而且有利于社情民意的及时沟通,促进社会和谐。和谐社会的重要特征就是异质主体之间能够通过信息沟通保持相互同构,相互隔膜、相互歧视的社会不可能是和谐的。对于个体而言,要获得人生的成功与幸福,必须掌握该社会最普遍的信息能力,必须使自己尽可能与社会之间的同构性增强。所谓社会化就是提高个体与整个社会同构性的过程,个体只有首先社会化才能够适应社会,只有适应社会才能够取得成功。而幸福不过是个体将自己的精神状态与自然、社会、他人保持同构的结果。在一定意义上我们可以这样说,理解了信息,就理解了存在。理解了同构,就理解了信息,就理解了以信息为存在形式的整个世界。

附录:本章涉及的基本概念及其内涵界定

对象:与主体相对的存在者;

主体:能够在一定程度上自我作用的存在者;

整体:具有结构的对象;

非整体:不具有结构的对象;

总体:包括整体与非整体的对象;

作用:某物质性存在者的组分接触其他物质性组分并使被接触的物质性存在者发生变化;

存在:表征一切可表达对象的可表达性的范畴,凡可被表达的对象都被赋予存在性;

存在者:具有存在性的对象,存在者是存在性的显现;

时间:给存在者定位的一种参照系,一切存在者在时间参照系中都能找到对应的坐标;

空间:让存在者显身的平台与藏身的后台;

物质:具有一定结构占据一定空间并可以在空间运动的存在者;

质量:某层次的物质结构体的数量与物质结构层次序数的积;

层次:结构体的规则迭代运用的次数,结构的要素又是结构;

运动:某物质性存在者在宇宙空间中的位置的变化;

变化:对象某属性的量的增减;

规律:变量之间的可以确定的相关性;

属性:对象在一定条件下与特定对象相互作用时总是表现出对应的特定现象的现象,属性可以看作特定的相互作用与表现出来的特定现象的对应法则;

现象:存在者通过作用其他存在者而显现出来的效应;

效应:作用后的变化;

本质:概念指称的意念所意向的对象具有的质的规定性,就是对象在一定语境中被赋予的存在的根据与意义;

结构:把对象转换为整体的元素并使元素之间形成特定关系的规则;

结构体:具有某种结构的整体;

功能:对象具有的完成某项特定作用的属性;

系统:具有一定结构与功能的整体;

能量:物质系统具有的改变某事物状态的功能的大小;

条件:对某现象的发生起作用的要素的总和;

原因:条件中作用最大的要素;

结果:变化引起的变化;

本体:人类对万事万物之所以存在的终极根源的认定,是具有最高的存在性的对象。宇宙作为过去现在将来的万事万物的总体,本身就是万事万物的根源,先有本体后有万事万物;

集合:具有共同属性的对象组成的整体;

关系:两个对象之间的相关性;

相关性:一个对象的某种属性的量的变化与另一个对象的某种属性的量的变化具有稳定的数量上的增减顺序;

对应:两个对象相对;

广义映射:两个集合的元素、子集合相互之间能形成对应关系;

广义同构:两个结构的元素集合的元素、元素子集合相互之间、两个结构的关系集合的元素、关系子集合相互之间都能形成广义映射,就说这两个结构存在广义同构关系。 KLq2sK3zMvs9IurPPA+DKFGp3b6zyQCRlM/kKdeXBwTE1s0n3lWNIhqtxOQcKLNH

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