五 自然界的和谐

自然界是个和谐的世界，自然界内在的美就是和谐，这早已成为科学家和哲学家的共识。

恩格斯说：我们应“尽可能地把自己的自然观建成一个和谐的整体” 。自然观的和谐来自自然界的和谐。

和谐是物质或过程内各种有质的差异的部分协调共进的关系。和谐关系就是相互配合、相互促进的关系，或相互补充、相互支持、相互完善、相互推动的关系。

和谐的前提是各部分之间存在差异，差异就是矛盾。有量的差异，但更重要的是质的差异，如果事物或过程内部各部分完全相同，整齐划一，那就是“齐一性” 、“单一性” 。这就不成其为系统，只是同一种东西的堆积，也就无和谐可言。正因为各部分各有其特殊的质，才会形成矛盾，才会有竞争、斗争，才会相互制约甚至相互排斥。也正因为如此才会产生和谐的需要，使和谐成为可能。各个不同的部分在竞争中可以合作，在互制中可以互补，在斗争中可以统一。黑格尔说：“和谐一方面见出本质的差异面的整体，另一方面也消除了这些差异面的绝对对立，因此它们的互相依存和内在联系就显现为它们的统一。”“例如黄和蓝经过中和而成为具体的同一。这两种颜色的和谐之所以美丽，是由于它们鲜明的差异和对立已经消除了，因而在蓝和黄差异本身就见出它们的协调一致。它们相互依存，因为它们所合成的颜色不是片面的，而是一种本质上的整体。” 古希腊哲学家赫拉克利特说：“自然界……总是从对立的东西产生和谐。而不是从相同的东西产生和谐。”

各部分之间的关系是否和谐，关键是看这种关系是否导致各个部分的“共进”。三个臭皮匠胜过一个诸葛亮，三个臭皮匠的关系是和谐的；三个和尚没水吃，这三个和尚的关系就不和谐了。

比例合理是和谐的一个特征。系统内各种要素对系统的作用，同它们的数量有关。一些要素的数量过多或过少，都不利于系统整体功能的优化，所以各种要素之间的数量比例同系统功能有直接联系。这种数量比例是各个部分相互作用的产物——每一部分都需要别的部分的一定数量，又不需要过多数量。所以各部分一边相互促进，一边又相互制约。这种比例如果有利于各部分共进，则是合理的。

在一定意义上可以说，和谐是一种平衡状态。平衡是系统各要素的相对稳定状态，互相牵制又互相依赖，形成一定的均势。矛盾双方互为条件，相互需要，都离不开对方。在力学中，几个力作用在一个物体上，各种力互相抵消，使物体处于相对静止状态。平衡是暂时的、相对的，但平衡是物质分化和发展的条件。恩格斯说：“物体相对静止的可能性，暂时的平衡状态的可能性，是物质分化的本质条件，因而也是生命的本质条件。”

生态学使我们加深了对比例合理与平衡关系的认识。在生态系统内部，各个物种之间有一定的比例，才有利于生态的平衡。生态系统的能量利用率并不高，通常只有1／10 。能量流动沿营养级逐渐上升，能量也越来越少。前一级的能量只能满足后一个营养级少数生物体的需要。所以营养级越高的物种，其个体数量就越少。生态系统是开放的动态系统，物质和能量在生产者、消费者和分解者之间不断流动，永不停息地运动和转化。一个正常运转的生态系统，其物质与能量的输入和输出能自发趋于平衡。在一般情况下，如果物质与能量的输入大于输出，则生物量增加；相反则生物量减少。当输入和输出平衡时，动植物的种类和数量都保持相对稳定。如果植物、草食动物、一级肉食动物和二级肉食动物按照：1∶1／10∶1／100∶1／1000的比例搭配，那整个生物系统就平衡稳定。在这样的生态系统中，生物的种类和数量最多，各个物种相互适应、相互制约，各自正常发育和繁殖后代，实现了共进。

和谐与不和谐是相对的，二者也是对立的统一。和谐中有不和谐，不和谐中也有潜在的和谐。一个系统在某些方面和谐，在另外一些方面就可能不和谐。绝对的和谐和绝对的不和谐都是不存在的。在一定条件下和谐与不和谐会相互转化。

狄拉克发现，自然界的一些没有量纲的非常大的数是很协调的，他把这个发现称为“大数假设”。后来有人说行星的大小是宇宙的大小和原子的大小的几何平均值，人的质量是行星质量和质子质量的几何平均值。狄拉克认为万有引力常数在不断减弱。目前引力常数的数值同一些大数的搭配就比较协调。而且，如果束缚住核粒子的强力仅仅比现在的小一点，那么氘核就不可能存在，像太阳这样的恒星就不能发光。而如果这种力比现在的稍微大一点，那么太阳和其他具有活力的恒星就会膨胀，也许还会爆炸。 许多科学家认为狄拉克的大数假设反映了宇宙的和谐。

为什么宇宙会如此和谐？这的确是一个很难回答的问题。历史上有一些科学家无法正确回答这个问题，就假定宇宙的和谐乃是上帝的创造。在太阳系中，行星的分布和运行是和谐的。牛顿认为，太阳系的构造是一个最完美的体系，六大行星都在以太阳为中心的同心圆上旋转，运转方向相同，几乎在同一个平面上，而且各行星的质量、速度都同它们与太阳的距离相适应。如果只有引力的作用，那行星都会落到太阳上。行星之所以能围绕太阳旋转，一定在切线方向有个“切线力”，这样太阳系才会和谐。牛顿无法解释切线力的来源，就认为它是“上帝的第一次推动”。莱布尼茨认为自然界和谐，这种和谐是上帝安排的“前定和谐”。

关于自然界和谐的起源，20世纪宇宙学家提出了一种不是解释的解释——人择原理：宇宙为何如此和谐，因为只有在和谐的宇宙中才会有我们人类，才会提出这个问题。也就是说宇宙有多种可能的状态，有的和谐，有的不和谐。不和谐的宇宙不可能出现人类，所以我们看不到不和谐的宇宙，那么我们生活在其中的宇宙就只能是和谐的了。英国科学家霍金讲了一句富有哲理的话：“事物之所以如此是因为我们如此。” 讲的就是人择原理。人择原理实际上是用“为何我们生活在这样的自然界之中”取代了“为何自然界是这样”的问题。

现代系统自组织理论对这一宇宙深层奥秘的问题作了比较科学和系统的回答。系统自己走向有序结构就可称为自组织，依靠外部指示组织起来的行为称为“他组织” 。自组织理论从1968年普里高津的耗散结构理论开始，包括协同学、超循环理论、突变理论、混沌动力学、非线性科学等。

哈肯创立的协同学是关于系统各部分之间相互协作的理论，是“协调合作之学”，主要探讨系统内部有序的、自组织的集体行为，其基本观点是：协同是有序之源。

哈肯说，自然万物，形态各异，“而各种形态本身又十分和谐协调，常使人心旷神怡。我们往往发现，生物的结构是极重实用的，但一看到许多植物的艳美绚丽的花朵，又不觉惊诧于大自然的风趣和娇纵。”“然而，不只是静态的结构令人赞羡不已；连续动作的有序性，如马蹄得得的节律或优美的舞姿，也让人赏心悦目。在人类社会中，我们看到更高级的结构。社会以一定的国家形式组成，而国家形态则千差万别。在纯精神领域中，如语言、音乐和科学世界中，我们也遇到种种结构。因而，从无生命界到生命界，乃至精神世界，我们不断碰到各种结构；我们对此已经习以为常，以致不复意识到其存在的奇妙。”“那么科学就有这样一种任务：阐明结构是怎样自发形成的，或者换句话说，结构是怎样自行组织起来的。” 为了解决这个任务，传统的分解对象的方法是不适用的。一个孩子想弄明白玩具汽车为什么会跑，把它拆成一堆零件，仍然找不到答案，只得哭鼻子。这个例子说明，即使发现了结构怎样组成，还要认清组件如何协作。

热力学指出熵增是自然界变化的自发趋势，有些人由此认为物理学规律同自组织无关。可是哈肯通过对激光的多年研究，发现无生命的物质也能自发组织，建成一定的秩序。这使哈肯领悟到大自然的结构虽然千差万别，但这些结构的形成有其共同的规律。“我们将遇到一种为所有自组织现象共有的对自然规律由一只无形之手促成的那样自行安排起来，但相反正是这些单个组元通过它们的协作才转而创建出这只无形之手。我们称这只使一切事物有条不紊地组织起来的无形之手为序参数。” 无机物的自组织过程是一只无形之手的鬼斧神工之作。这只无形之手便是系统中要素的协作。

序参数是有序程度的量度。当系统无序时序参数为零。随着外界条件的变化，接近临界点时，序参数会增加很快，最后突变到最大值。序参数的突变表明宏观结构发生了质变。我们可以根据具体条件列出序参数所遵循的演化过程，这在原则上就可以描述系统从无序到有序的变化以及产生新结构的过程。序参数由单个部分的协作而产生，支配各部分的行为，哈肯称此为“支配原理”，说这条原理在协同学中起核心作用。这种从混沌产生有序的过程同物质本身由什么组元构成无关。协同学揭示的是自组织过程的逻辑。

不同的相变过程遵循相同的规律：临界涨落一再出现，对称一再被破坏，在相变中会突然出现有序性。

协同学的一个深刻哲学含义，是强化了我们对统一性对事物发展的贡献的认识。对立面的斗争和对立面的统一，系统中要素之间的竞争和合作，都是事物发展的基本动力。哈肯指出，在集体运动中竞争并不是惟一的反应，协作可以产生新的模式。“结构永远在形成、消失、竞争、协作或组成更大的结构。我们在思想观念上已达到一个转折点，即由静力学飞跃到动力学。”

大自然是一个高度复杂的协同系统，协同是大自然构成和进化的奥秘。 jAGeeErpMT7ZHx3Wxp5m+gbhurpC9kKoD4819b6SoDDzHhGAxWFntp/6y3EA6bm/