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        循環(huán)論

        2016-05-14 17:04:10陶緒凱
        環(huán)境 2016年5期
        關(guān)鍵詞:大氣宇宙生命

        陶緒凱

        循環(huán)是宇宙間一切事物維持平衡、和諧的最重要和最根本的機制。

        宇宙的循環(huán)

        現(xiàn)代宇宙學(xué)、天文學(xué)的主流觀點認為,宇宙通過大爆炸和引力回縮機制永恒地進行著質(zhì)能轉(zhuǎn)換的循環(huán)。大爆炸產(chǎn)生的能量使得所有的宇宙天體(質(zhì)量)都圍繞著各自的質(zhì)量核心不斷地進行著擴散、旋轉(zhuǎn)和循環(huán)運動,而每一天體的質(zhì)量核心又圍繞著更大的質(zhì)量核心旋轉(zhuǎn)、循環(huán)。當(dāng)大爆炸產(chǎn)生的能量消耗怠盡時,宇宙的時空達到最大臨界值,宇宙物質(zhì)在引力的作用下開始逐漸聚合。

        聚合先形成較小的質(zhì)量核心,較小的質(zhì)量核心又聚合成較大的質(zhì)量核心。根據(jù)萬有引力定律,宇宙質(zhì)量核心終將宇宙間所有的質(zhì)量和能量(波)都吸引到一起。由于此時宇宙質(zhì)量核心的引力趨于無窮大,宇宙被收縮成密度無窮大、體積非常?。ㄓ袑W(xué)說稱幾立方厘米)的一個超級“原子”。宇宙零時,宇宙外溫度達到真正意義上的絕對零度,核內(nèi)的聚力達到臨界極至,于是,物極必反,宇宙又一次發(fā)生“宇宙級裂變”,開始新一屆宇宙的循環(huán)。這期間,宇宙的質(zhì)能總量保持恒定,宇宙的質(zhì)量和密度將再次經(jīng)歷從最大到最小,再回到最大臨界值;能量和體積則由最小到最大,最終回到最小臨界值。

        宇宙的循環(huán)性決定著宇宙間一切事物必然是循環(huán)運行的,總星系、河外星系是這樣,銀河系、太陽系是這樣,地球和地球生物是這樣,人類的生存與發(fā)展當(dāng)然也是如此,甚至微觀到原子、電子都概莫能。

        地球的循環(huán)

        像其他八個兄弟行星一樣,地球也在圍繞著自己的質(zhì)量中心太陽(約占太陽系總質(zhì)量的99%以上)作循環(huán)往復(fù)運動。地球本身也在不停地自旋,所以地表才會有四季更迭、晝夜循環(huán)。不僅如此,地球任何一個地方的地表環(huán)境也隨之在海洋、濕地、草原、森林、山脈、沙漠、冰蓋、極地等地貌形態(tài)中循環(huán)滾動,其循環(huán)周期有的可達數(shù)百萬年,有的則需數(shù)億年??梢姷厍?qū)θ魏我粔K地表環(huán)境都是公平的。

        地球上最重要的物質(zhì)循環(huán)當(dāng)屬水、氮和碳氧循環(huán)。這三大循環(huán)是連結(jié)無機世界與生命世界的紐帶,如果沒有這三大循環(huán),即使有了生命也不會持續(xù)。

        通過太陽能的蒸騰作用,海洋加上湖泊、河流、土地、植被中的水不斷被蒸發(fā),在大氣對流層中遇冷形成雨雪冰霜重返地面,大部分落入海洋,約20%落入陸地。落入陸地的水一部分供生物吸收,維持生命活動;一部分滲入地下,形成地下水;還有一部分匯成徑流,流入江河湖泊,最終入海,完成水循環(huán)。

        每年約有相對穩(wěn)定的數(shù)千萬億方水參與水循環(huán)。有專家說地球淡水在逐年減少,甚至危言聳聽說地球上最后一滴淡水是人的眼淚,這純屬科盲的無稽之談!對于地球來說,每年的降水基本是個定值,你這里多了別的地方就少了,別的地方多了你這里就少了。

        近百年來,由于人類活動導(dǎo)致氣候紊亂,降雨的分布越來越不平衡,使得有些地方旱澇嚴重失衡。事實上,導(dǎo)致人們感覺缺水的主要原因,是人口和產(chǎn)業(yè)的過度集中而不是自然因素(次要原因)。從長遠的生態(tài)文明角度來看,大城市化和包括南水北調(diào)、大型水壩等在內(nèi)的水利工程將給未來人類生存發(fā)展帶來嚴峻挑戰(zhàn),總效益可能為負面。

        水循環(huán)的重要性不僅在于維持地球生態(tài)平衡、調(diào)節(jié)氣候,而且也是碳、氮等物質(zhì)循環(huán)的主要媒介,更為重要的也最為人們所忽略的是消耗地球多余的內(nèi)能,以維持地球與太陽之間質(zhì)能的平衡,保持地球軌道和自旋速率的穩(wěn)定。

        氮約占大氣總量的79%,但卻不能直接參與無機世界與生命世界的循環(huán)。大氣中的氮進入有機體主要有三個途徑:生物固氮、工業(yè)固氮和自然固氮。這些含氮物質(zhì)通過不同途徑首先進入土壤,然后被植物吸收,動物直接或間接以植物為食,并在新陳代謝過程中,將一部分蛋白質(zhì)分解,生成氨、尿素、尿酸等排入土壤。同時植物和動物的尸體在土壤微生物的作用下,分解出的氨氮也進入土壤,一部分再為植物利用,另一部分在反硝化細菌的作用下,分解成游離氮,進入大氣,完成氮循環(huán)。

        值得一提的是,由于人類的參與,在相當(dāng)長的時間內(nèi),每年固定的氮要比返回大氣的氮多出數(shù)千萬噸。固氮作用長期超過反硝化作用,是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化呈普遍上升趨勢的一個重要原因。

        在地球環(huán)境中的碳是以二氧化碳和碳酸鹽形式存在的,總量約有千萬億噸量級,其中99%以上固定在巖石圈。大氣中的碳僅占萬分之一,基本穩(wěn)定在7000億噸左右,其中每年約有300億噸被生產(chǎn)者(主要指植物)通過光合作用固定到有機物中,又有約1000億噸溶入海洋,200億噸演變成陸地碳酸鹽。被生產(chǎn)者固定的碳以有機物的形式供消費者(主要指動物)利用,消費者和生產(chǎn)者本身通過呼吸作用又把二氧化碳釋放到大氣中;生產(chǎn)者和消費者的尸體被分解者分解氧化成二氧化碳、水和無機鹽,二氧化碳重新返回大氣。

        在自然狀態(tài)下,進出大氣的碳基本保持平衡。但由于人類對本不參與碳循環(huán)的巖石圈的含碳礦物(煤炭、石油、天然氣、碳酸鹽礦等)的超強利用,使得排放到大氣中的二氧化碳逐年上升,導(dǎo)致大氣層的溫室效應(yīng)愈加明顯,地球變暖、海平面上升、災(zāi)害加劇已成趨勢。

        生命的循環(huán)

        地球的物理化學(xué)環(huán)境為生命的產(chǎn)生提供了得天獨厚的條件。無生命物質(zhì)在宇宙和太陽的綜合作用下經(jīng)過一系列生化反應(yīng)合成了生命,又經(jīng)過數(shù)十億年的進化,形成了非常完美的生命循環(huán)體系,即無機物質(zhì)→生產(chǎn)者→消費者→分解者→無機物質(zhì)的循環(huán)。

        生命的可復(fù)制性、遺傳性為各種生物的循環(huán)繁衍提供了可能,使得萬物生機盎然,生生不息。在生命世界里,萬物同為太陽和地球的子女,彼此承擔(dān)著不可或缺的鏈?zhǔn)铰氊?zé),誰也離不開誰,誰也沒有權(quán)力獨霸“父母”!這是天經(jīng)地義!

        人是宇宙、生命和社會的縮影,是生命的最高形式。人的一生就像一屆宇宙,由無機的數(shù)十種元素合成的生命體,其含有的各元素豐度與地球元素豐度非常一致。在生命的過程中充滿著循環(huán):血液循環(huán)、生理機能循環(huán)、行為循環(huán)等等。當(dāng)生命結(jié)束的時候,再分解還原成無機物,回歸自然。

        動物的遷徙也是一種非常神秘的循環(huán)現(xiàn)象。動物們在特定的時間、特定的線路年復(fù)一年不顧一切地進行著往復(fù)運動,似乎有一只無形的不可抗拒的手在指揮它們。

        人類社會的循環(huán)

        人類從初期的共產(chǎn)社會,經(jīng)過不論多長時間的私有社會,最終必將再回到共產(chǎn)社會,這是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的。

        從意識形態(tài)領(lǐng)域來看,人們對事物內(nèi)部規(guī)律的認識總是隨著事物外部環(huán)境的循環(huán)變化而反復(fù),如歷史上對儒家之說、法家之道、曹操之治等,都經(jīng)歷了多次反復(fù)。打江山時舉起法家大旗,守江山時便捧起孔孟之道;宗教領(lǐng)域的先師們可能更早發(fā)現(xiàn)了宇宙的循環(huán)規(guī)律,并把這一“輪回”現(xiàn)象運用到詮釋自然、生命和萬物,以至于數(shù)以億計的信徒深信不移;哲學(xué)界對世界的主流認識也是從唯物到唯心然后再到唯物,幾經(jīng)肯定、否定、否定之否定的循環(huán)。

        從社會發(fā)展過程來看,循環(huán)是維持社會公平發(fā)展的最基本的機制。財產(chǎn)或財富的積累性決定了社會發(fā)展的必然(除非天天打仗)!但社會在發(fā)展過程中,區(qū)域、界別、階級間的發(fā)展不可能實現(xiàn)齊步走,總有強勢與弱勢之分。隨著矯枉過正地重點發(fā)展某些制約整個社會繼續(xù)進步的弱勢部分,過去的弱勢將變成今天的強勢,今天的強勢也可能變成明天的弱勢。

        正所謂“三十年河?xùn)|、三十年河西”。從經(jīng)濟領(lǐng)域的三大循環(huán)來看,由于占有信息資源的不對稱性以及獲取信息的滯后性,價值規(guī)律和市場化運作必然導(dǎo)致區(qū)域乃至全社會經(jīng)濟興衰的循環(huán),形成社會經(jīng)濟周期,這是商品社會最重要的以經(jīng)濟社會為主體的第一循環(huán);第二循環(huán)是經(jīng)營方式的循環(huán),即由資本→原料→生產(chǎn)→商品→資本的循環(huán),又名再生產(chǎn),其主體為企業(yè);第三是生產(chǎn)方式的循環(huán),主要是指生產(chǎn)工藝過程循環(huán)。每個勞動者幾乎每天都重復(fù)著昨天的“故事”。

        近二十年來提出的所謂循環(huán)經(jīng)濟(核心是運用生態(tài)學(xué)基本原理進行社會經(jīng)濟資源包括政策和人、財、物的重新排序整合、循環(huán)運作),其實只是人們對循環(huán)規(guī)律作用經(jīng)濟領(lǐng)域的“突然”發(fā)現(xiàn),決不是什么發(fā)明創(chuàng)造。何況這一“循環(huán)經(jīng)濟”理論目前還顯幼嫩和狹隘,充其量只能算作循環(huán)生產(chǎn),距離循環(huán)經(jīng)濟還有較大差距,距離理想狀態(tài)的循環(huán)社會那就更遠。

        循環(huán)的漸進性

        循環(huán)不是簡單的重復(fù)。事物的每一次循環(huán)都在原有基礎(chǔ)上有所變化或者說進步。比如,以太陽系為參照,地球的軌道是個橢圓型循環(huán)圈,以銀河系為參照則變成了“螺旋”狀循環(huán)圈,如以總星系為參照,則又變化成“基因鏈”狀循環(huán)圈,可見從更宏觀的視角看,地球的每一次循環(huán),其空間位置、質(zhì)量能量都發(fā)生了某種變化。

        從生命的循環(huán)我們可以清楚地看到,生命的每一次循環(huán),生命的品質(zhì)都得到了進化。生命從單細胞逐漸演變成錯綜復(fù)雜的動植物,就是通過每次循環(huán)的不斷進化而實現(xiàn)的。社會的循環(huán)也一樣。不論是上層建筑的循環(huán)、意識形態(tài)的循環(huán)還是經(jīng)濟的循環(huán)乃至?xí)r尚的循環(huán),每一次循環(huán)都會產(chǎn)生某種進步??茖W(xué)共產(chǎn)主義決不等于原始共產(chǎn)主義。

        循環(huán)理念在激勵教育中的作用:循環(huán)理念告訴我們,人和事物一樣,肯定都有輝煌和受挫的時候,這是宇宙法則。因此,輝煌的時候,要正確把握好機會,千萬不可自滿狂妄、欺人太甚、壞事做絕,而應(yīng)該養(yǎng)性積德,感恩自然,感恩社會,提前考慮如何走過接下來的挫折;而遇到挫折的時候,千萬不要悲觀氣餒、頹廢自棄,要堅持,要努力,要自省,要建立必勝的信念,克服黎明前的黑暗,迎接必將到來的輝煌。古人云:車到山前必有路、病樹前頭萬木春、物極必反等等都是說的這個理。

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