世间万物之精妙 自然哲学与物理原理

　研究物质的性质、发掘其潜能，并探寻物质演变及其多样性背后所隐藏的决定性力量，一直以来都是科学的首要目标。无论在哪一个历史阶段，对物质之谜的探求都从未停歇。对物质的不懈探究，试图定义并归纳阐明其未知的努力相互融合、凝结，终催生并滋养着介于科学与哲学二者之间的交叉领域。这种灿烂而恒久的成果又交织于艺术与诗歌之中，呈现出了壮美的和弦共鸣。深层意义上，我们即为物质，但我们是一种能够辨识自身、意识到存在之惊奇与脆弱的物质。同为物质的我们能够感知到那些超越物质存在的召唤，向那些自物质之中显现，且为我们强烈感受到的模糊消逝与神秘永恒，提出我们独有的质疑。由此，对物质的反思可以构成一种纯粹而真实的精神运动、一种绝佳的内省途径。
　　物质（希腊语：hile）一词与拉丁语“mater”相关，揭示了可观测实在与物质间的从属关联。如若我们仅仅从当前科学角度来研究物质，我们将难免跋前疐后——既遗失了我们长久以来自觉贴近且聚焦的细节，也忽略了自我之谜与形而下肉体之物间的直接性与距离。放诸四海而论，不管是为原始的宗教形式，还是为现代的生物与医药，纵使观点截然不同，乃至对此毫无意识，人与物质间为紧密的联系无疑是求生而拒死，且这一联系业已涵盖了人类所共享的全部历史；也正因如此，将科学研究带来的惊喜结果放置于更宽泛的背景之下，便显得尤为重要。但与此同时，虽然涉及并照应了近期的专业研究成果，却同样也催生了不安并引出了遗存千年的谜题。
　　无论是从微观核子尺度还是在星系的间隙之中，哲学家们已然注意到了在当代物理学中定义物质之困难，以及在基因工程与技术操纵下呈现出的新奇理念。这都使得在过往任何一个时代都或多或少清晰着的物质概念，如今都相对显得模糊、矛盾且紧迫。乌利塞斯穆利纳（Ulises Moulines）在其著作《物质概念与困难》一书中已有详尽论述

原子间聚集与离散的组合，成就了我们所观察到的大千世界的多样与变化。
　　不论是细菌还是植物，动物还是人类，我们都使用相同的DNA密码语言与20种蛋白质字母。
　　并非是某种文学比喻，现代宇宙学已经揭示了，我们都是由货真价实的星尘所组成一深层意义上，我们即为物质，但我们却是一种能够辨识自身、意识到存在之惊奇与脆弱的物质。
　　对物质所产生的反思，可以构成一种纯粹而真实的精神运动、一种好的内省途径。
　　从微观量子物理，到宇宙天文奥妙；从日常生活起居，到思维感官意识，物质可说是无处不在，随处可闻。它催生哲学家们关于存在与虚无的思考，一次次引发着理念与科学的革命；它触动艺术家们的敏感神经，既从内容又从技术上提醒着艺术创作的无数可能性；它可化为具体的语言，或成为客观的取材对象，飞入一代代诗人的文字中……而科学发展至今，物质的概念不再如曾经那般清晰，物质世界也远比想象中更为复杂多样，也更具不确定性，由此派生出的问题亦令人不知疲倦地投身其间，既在形而下，又从形而上。

原子间聚集与离散的组合，成就了我们所观察到的大千世界的多样与变化。
　　不论是细菌还是植物，动物还是人类，我们都使用相同的DNA密码语言与20种蛋白质字母。
　　并非是某种文学比喻，现代宇宙学已经揭示了，我们都是由货真价实的星尘所组成一深层意义上，我们即为物质，但我们却是一种能够辨识自身、意识到存在之惊奇与脆弱的物质。
　　对物质所产生的反思，可以构成一种纯粹而真实的精神运动、一种好的内省途径。
　　从微观量子物理，到宇宙天文奥妙；从日常生活起居，到思维感官意识，物质可说是无处不在，随处可闻。它催生哲学家们关于存在与虚无的思考，一次次引发着理念与科学的革命；它触动艺术家们的敏感神经，既从内容又从技术上提醒着艺术创作的无数可能性；它可化为具体的语言，或成为客观的取材对象，飞入一代代诗人的文字中……而科学发展至今，物质的概念不再如曾经那般清晰，物质世界也远比想象中更为复杂多样，也更具不确定性，由此派生出的问题亦令人不知疲倦地投身其间，既在形而下，又从形而上。

　大卫·周（David Jou），巴塞罗那自治大学凝聚态物理学教授，诗人。1978年于同一大学获得博士学位。从事不可逆过程与非平衡系统的统计力学的热力学研究，并在该领域著有相关书籍及两干余篇国内外公开发表的文章。曾为《先锋报》（科技版）供稿。荣膺“胡安卡洛斯一世国王”奖、巴塞罗那Ciutat奖、Narcis Morrturioi奖章、Eduard Fontsere奖以及el Premi Critica Serra d'Or de Recerca。马德里皇家科学院、加泰罗尼亚研究学院科学技术部以及墨两拿佩洛利塔尼学院域员。其代表作台：《时间迷宫：生命和宇宙中的时间与记忆》《量子世界导论：自粒子之舞至群星之种》《脑与宇宙》等。
　　
　　刘学，北京人，满族正白旗。本科、硕士、博士就读于西班牙康普顿斯大学。国际文凭组织（IBO）驻马德里任课讲师。

章 物质元素
实体之结构，微观之构成
1．从哲学原子论到原子的分割
2．狭义相对论与量子物理：物质既是能量也是波
3．分子、原子与核的量子结构
4．基础粒子与基本相互作用
5．自不变的决定论原子至模糊的非局域性物质

第二章 物质宇宙
宇宙之基石，万物之起因
6．量子真空与万物初开
7．遗传与物质权变
8．宇宙与生命：令人惊异的调谐
9．暗物质与暗能量
10．自必要永存的物质到历史偶然的物质

第三章 物质科技
存在之功用，应用之局限
11．物质、形式、能量与熵
12．饮食：从大地之母到食品工程
13．从原材料到全球污染
14．材料科学：从半导体到智能材料
15．自物质之轻重至形式之细微

第四章 物质生命
生命之因果，意识之无穷
16．分子与生命之策谋
17．生命起源、人工生命与合成生物学
18．生命的演变与多样性
19．大脑、心智与计算机
20．自怠惰且无机的物质，到丰饶而智慧的物质

总结：物质之交响曲
术语解释：七十条定义及其与物质间的关系
参考文献

原子间聚集与离散的组合，成就了我们所观察到的大千世界的多样与变化。
　　不论是细菌还是植物，动物还是人类，我们都使用相同的DNA密码语言与20种蛋白质字母。
　　并非是某种文学比喻，现代宇宙学已经揭示了，我们都是由货真价实的星尘所组成一深层意义上，我们即为物质，但我们却是一种能够辨识自身、意识到存在之惊奇与脆弱的物质。
　　对物质所产生的反思，可以构成一种纯粹而真实的精神运动、一种好的内省途径。
　　从微观量子物理，到宇宙天文奥妙；从日常生活起居，到思维感官意识，物质可说是无处不在，随处可闻。它催生哲学家们关于存在与虚无的思考，一次次引发着理念与科学的革命；它触动艺术家们的敏感神经，既从内容又从技术上提醒着艺术创作的无数可能性；它可化为具体的语言，或成为客观的取材对象，飞入一代代诗人的文字中……而科学发展至今，物质的概念不再如曾经那般清晰，物质世界也远比想象中更为复杂多样，也更具不确定性，由此派生出的问题亦令人不知疲倦地投身其间，既在形而下，又从形而上。

　大卫·周（David Jou），巴塞罗那自治大学凝聚态物理学教授，诗人。1978年于同一大学获得博士学位。从事不可逆过程与非平衡系统的统计力学的热力学研究，并在该领域著有相关书籍及两干余篇国内外公开发表的文章。曾为《先锋报》（科技版）供稿。荣膺“胡安卡洛斯一世国王”奖、巴塞罗那Ciutat奖、Narcis Morrturioi奖章、Eduard Fontsere奖以及el Premi Critica Serra d'Or de Recerca。马德里皇家科学院、加泰罗尼亚研究学院科学技术部以及墨两拿佩洛利塔尼学院域员。其代表作台：《时间迷宫：生命和宇宙中的时间与记忆》《量子世界导论：自粒子之舞至群星之种》《脑与宇宙》等。
　　
　　刘学，北京人，满族正白旗。本科、硕士、博士就读于西班牙康普顿斯大学。国际文凭组织（IBO）驻马德里任课讲师。

《世间万物之精妙：自然哲学与物理原理》：
　　原始的唯物主义与感官联系为密切。在这种直观的元素唯物主义之中，物质被认为是真实自然的存在，是一种无可辩驳且无可替代的现实。物质的形状、颜色、味道：密度、黏性、硬度与流动性都赋予其存在即时的感觉。物质的存在赋予了现实客观且翔实的基础，即便如此，却也并非代表了全部的现实——物质运动及其转变的重要性甚至更胜于其存在本身。在古代可见的物质曾与其他不可触见的假设物相互结合，例如风、精神、灵魂、神等，以证明物质的活力与激荡。而这种魔幻唯物主义激荡被视为物质与无形世界之间相互通信的标志。对物质及其动力之间关系的研究，贯穿了整个人类历史——自可见的物质到化学元素、原子与元素粒子，自神秘力到多重力到基本相互作用的量子场。在这些现实的层面，无垠宇宙的深处与生命所展现的复杂性，都被假设归因于粒子在力间的相互作用，而永无穷尽的概念挑战与意外惊喜，终将谱写一曲难以磨灭的赞歌。
　　唯物主义、神与灵魂
　　古典哲学原子论将物质升华为理性，以这种方式在某种程度上提升了认知的高度与深度。首先假设原子是一种永恒且坚不可摧的存在的实体展现；其次，原子间聚集与离散的组合，成就了我们所观察到的大干世界的多样与变化。这种原子论对于它所诞生的那个时代而言，既无法通过实验验证亦不可能为实践所证实。其理论动机纯粹源于一次试图解决统一与多样、永恒与变化之间显而易见矛盾的尝试。原子论这一学说提供了对立间的互补，与其说是一种改变世界的工具，倒不如说是对智慧贪婪的满足。有趣的是从历史角度来看，原子论不仅预知了原子这一概念，甚至对于其不间断的运动与守恒也作出了准确的预测。
　　物质、神祗与人类的联系引发了激烈且持久的争论。一方面，物质凭借其直觉可证、贴近实际的强大优势，似乎成为神祗的有力竞争者。但当我们将目光放得更为长远，在不可抗的衰老与死亡面前，其种种优势依旧未能给我们任何便利。然而，哪怕物质的现存状态可以被详尽描述，但由于物质本身乃至其自身运动都并没有任何神秘可言，所以深层物质的本质犹如毫无生气的惰性偶像。另一方面，如若我们从唯物的角度来看待周遭事物，我们将质疑自己由看似准确的切身经验而产生的世界观——例如精神与自由。
　　严格意义上讲，物质难以抹消神祗与灵魂的存在，因为神祗与灵魂全然可以由比我们所知更为微妙的事物构成。伊壁鸠鲁与其他古典唯物主义者亦没有否认物质神由难以名状、微妙且轻巧物质构成的可能性。在他们看来，神祗可能存在于不同宇宙间广阔的空隙内，忙于神秘且睿智的活动之中并对人类漠不关心。不过，哪怕舍弃灵魂的存在会感觉更为轻松与自由，但也的确无法否认由未知物质所构成灵魂的可能性。
　　事实上，对物质的研究与探讨一直充满惊喜——原子的多面体数学化引发了对以太或第五本质的预测（尚且不用说这种预测本就已考虑到了非凸多面体）；对合理但却并不存在的热质或热能实质说的错误假定；对电、磁、引力场等非物质且难以测算的领域概念的形成；对反物质及其与物质相湮灭瞬间发光的痕迹，与能够穿透地球的中微子的发现；对丰度远高于已知物质，却依旧未揭开面纱的暗物质与暗能量的探索。显然，一旦接受物质超越感官的理念，那么除极简外，没有任何唯物主义能够限制物质本身的可能性，更不能决定性地探讨神祗、灵魂或自由。但若假设一切都归结于我们所熟识的物质本身，那么其所呈现的简约、明晰的魅力又将使我们砥砺前行。