张占高

(安徽濉溪县农业委员会， 安徽 濉溪 235100)

【哲学】

从交换哲学观试看几个科学问题

张占高

(安徽濉溪县农业委员会， 安徽 濉溪 235100)

归纳与演绎的往复循环是人类认知的基本进程。根据科学原理可以归纳出交换自然观，从而对科学研究面临的一些重大问题进行演绎，做出假说。假说一：质能关系即交换关系。根据“引力质量”定义，物体运动就是对地球引力一定程度的摆脱，必然要表现为质量的减小和能量的增大，并且运动的速度越快，即对引力的摆脱越多，质量就越减小而能量就越增大，其质量与速度成反比，能量与速度成正比，表现为质量与能量的交换，据此，就可以推导出质能交换式，即E=F+(1-1/v)m0·v，从而将基础理论研究向前推进一步。假说二：宇宙形成于交换。对宇宙形成的“大爆炸”说，完全可以理解为大交换原理，因为爆炸不可能是单一物质的运动，应该是两种或两种以上物质的相互交换作用，其初始的瞬间表现为“大爆炸”的形式而已。假说三：火星上没有生命。根据交换原理和地球经验，液态的水既是生命体必需的物质，也是交换出生命物质必需的介质，而火星距太阳较地球远，其表温较低，即使上面有水，也只能以固态存在，处于非交换的封闭状态，根本不可能交换出生命物质来。

质量;能量;交换关系;交换式;宇宙;大爆炸;大交换;火星;生命

归纳与演绎的往复循环是人类认知的基本进程。根据科学原理可以归纳出交换自然观，再根据交换自然观，就可以对科学研究面临的有关问题进行演绎，做出假说，以供验证。

假说之一：质能关系即交换关系

一、基础理论上的一大时代课题

18世纪，化学研究发现了“质量守恒定律”，即在任何与周围隔绝的物质系统(孤立系统)中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。19世纪，物理学研究又发现了“能量守恒和转换定律”，即在任何与周围隔绝的物质系统(孤立系统)中，不论发生什么变化或过程，能量的形态虽然可以发生转换，但能量的总和保持恒定不变。至此，如何通过对质量、能量统一体的物体或粒子的运动过程的分析，揭示质量与能量之间的有机关系，将这两个守恒定律统一地总结起来，就成了化学与物理学共同基础理论上的一大时代课题。

20世纪，物理学研究提出了“相对论”，并推导出了“质能关系式”(E=mc2)。这个关系式，在科学发展史上的意义就是对两个“守恒定律”的总结，然而，式中的速度c取光速，不具有普遍意义;取光速的平方值，没有客观意义;且式中的质量、速度和能量三项实际皆为不变的常量，并不反映转换的变化或过程，这些都与两个“守恒定律”的基本原理不相吻合，因此，这个总结不能成立。

这个关系式的一个重要根据，就是“物体质量m随速度v的增加而变大”的结论，而这个结论本身就是很值得怀疑的。其一，物体随速度加快而增大的质量，既无来源，又无来路，没法解释。其二，对物体速度递减的运动过程，这个结论的相应表述只能是“物体质量m随速度v的减小而变小”，其减少的质量，既无去向，又无去路，也没法解释。其三，根据这个结论，当物体速度递减直至最终静止时，物体的质量也就归零了，完全迷失了物体的静止质量，陷入了荒谬。

这个结论，又直接导源于其“惯性质量”定义，即认为，质量是“量度物体惯性大小的物理量”，其值为“物体所受外力与由此得到的加速度之比”。这个“惯性质量”定义，首先就是不能成立的。

其一，质量定义应该是对静止质量的定义，因为只有静止质量才是人们理解、量度和计算一切过程中的相对质量的基准。也就是说，对运动过程中的相对质量，是量度、计量或计算的问题，而不是要定义的问题。而“惯性质量”直接定义运动过程中的相对质量，以取代必需的量度、计量或计算，这首先就是不合逻辑的。

其二，惯性是物体运动的一种性质，无所谓大小，而质量则是物体所含物质的多少，二者之间根本不存在相互量度的可能性，因此，将质量定义为“量度物体惯性大小的物理量”，在逻辑上不能成立。当然，将质量的量值定义为“物体所受外力与由此得到的加速度之比”，也是不能成立的，实践中，也根本无法这样计量。

其三，人们习惯上所讲的惯性的大小，实际指的是惯性力的大小。首先，物体惯性力的大小并不完全决定于其质量的大小，还同时决定于其运动速度的快慢，因此，惯性力的大小与质量并不成正比，绝不可以相互量度。其次，物体的惯性力与其动能同有同无，同随速度的快慢而大小，实属于能量形态，根本不可以量度质量。一旦以惯性力量度质量，那么结果就不是质量而是能量了。如，对“物体质量m随速度v的增加而变大”的结论，如果以“能量”置换其中的“质量”，其表述反而符合常识，倒没有问题了。据此，所谓“惯性质量”定义，极有可能是将物体的能量严重错误地指认为了质量。

总之，相对论根据不能成立的“惯性质量”定义，得出不能成立的“物体质量m随速度v的增加而变大”的结论，推导出不能成立的“质能关系式”，并没有回答质能之间到底是什么关系的问题，也没有完成对两个“守恒定律”的总结。当前的科学研究在“化学物理”与“物理化学”等“交叉”的边缘徘徊，迷失了明确统一的理论指导，应该说，正是没有完成两个“守恒定律”总结的反映。因此，对两个“守恒定律”需要重新总结，并且必须遵循与相对论完全不同的理路才可以。

二、质能交换关系分析及其交换式的推导

1.质能交换关系分析

根据“引力质量”定义，物体的质量源自于地球的引力(重力)作用。物体质量的大小决定于地球对其引力的大小。物体的静止质量，即物体被地球引力最终捕获而静止于地球表面时的质量。

根据此定义，物体(由静止加速)的运动，实质就是对地球引力的一定程度的摆脱，必然要表现为其质量一定程度的减小和能量相应程度的增大，并且，运动的速度越快，即对地球引力的摆脱越多，物体的质量就越减小，而能量就越增大。

即：物体在运动过程中，其质量与速度成反比，能量与速度成正比，表现为其质量与能量的交换。速度慢，对地球引力的摆脱较少，质量减小得较少，即交出的质量较少，故而换得的能量也较小;速度快，对地球引力的摆脱较多，质量减小得较多，即交出的质量较多，故而换得的能量也相应较大。

可见，物体的加速度运动，实际就是其质量与能量的交换态势的变化，即，速度加快，其相对质量(m)愈小而能量愈大，即持续交出质量而换得能量;速度减慢，能量减小而相对质量(m)变大，即持续交出能量而换回质量。

由此得出结论：(1)物体的运动即其质量与能量的交换过程。在交换过程中，物体的相对质量m以静止质量m0为基准，随速度v的增大、减小而减小、增大。物体的能量E则随速度v的增大、减小而增大、减小。(2)质量与能量的关系即交换关系。物体的能量E，既不是产生于静止质量m0，也不是产生于相对质量m，而是产生于交出的质量，即由交出的质量所换得，其值为交出的质量与速度的乘积。静止质量较小的物体，只要获得较快的速度，即交出的质量较大，同样可以换得较大的能量。(3)在其交换关系或交换过程中，质量与能量并无本质上的截然分界，质量即相对静态的能量，能量即绝对动态的质量，其分布的变化，完全决定于物体运动速度的变化。

2.质能交换式推导

根据上述分析，物体运动在每一个时点上的状态，实际就是在一定的速度中，以静止质量为基准，按一定的比率交出质量换得能量的状态。若设这个比率为f，交出的质量为m1，那么，就可以推导出质量与能量的交换关系式(质能交换式)：

首先，设静止质量m0为质量的单位“1”。再根据物体的相对质量以静止质量为基准而与速度成反比的上述原理，可得相对质量m在一定的速度v中所占静止质量m0的比率为1/v(只取绝对值，不取单位)，由此，可得质量的交出比率(交换率)f的计算式，即：

其次，据上述分析，交出的质量m1等于交换率f与静止质量m0的乘积，即m1=fm0，将式(1)代入，便进一步得出交出质量m1的计算式，即：

最后，根据物体的能量E与其交出质量m1和速度v的乘积成正比，即E=m1·v的上述原理，代入式(2)，即可得出质能交换式(交换式)，即：

其中，F为外力，既是物体运动的原动力，也是运动过程中能量变化的基准量。m0为物体的静止质量，是质量变化的基准量。

其一，式中只有静止质量m0和外力F为常量，其他皆为变量。在变量中，速度v是主变量，相对质量m和交出质量m1及能量E都是从变量。速度加快，相对质量的比率递减，即交出质量的比率递增，故换得的能量相应递增。速度减慢，则相反。实践中，司机加速，交出质量，换得能量，飞越峡谷;交警限速，交出能量(减小冲撞性)，换回质量(增大稳定性)，保障安全;宇宙飞船的“轨道维持”和“变轨”等，所遵循的实际都是这个原理。

其二，这个交换式揭示，质量、能量虽然守恒于各自形态的“转换”，但其转换的途径却是质量与能量之间的相互交换，即相互为转换的跳板。如，当外力作用于物体时，给物体以速度，使之交出质量换得能量，于是，能量形态的外力转换成了物体的惯性力(见下文“之三”)，而质量形态的此物体也随之转换为了彼物体(见下文)。这一揭示，在总结了两个“守恒定律”的同时，又进一步揭示了“守恒”的相对性，即，守恒只是量的总计意义，而在具体的交换过程中，无论是“孤立系统”还是“非孤立系统”中的交换过程中，质量、能量的守恒意义都是相对的。

质量守恒的相对性：质量“守恒”的意义，一是物体完成了某一运动过程;二是以物体的静止质量为基准，过程始终之两端的质量的量值实现了相等。据此，只有一种过程是守恒的，即，由静止持续加速至光速，物体完全解体为了粒子流(没有物体可以以光速运动，以光速运动的只能是粒子)，最终散落于引力场中，于是，粒子静止质量的总和与原物体的静止质量实现了相等。除此之外，在普遍的光速以下的运动过程中，物体的质量不是在交出就是在换回，都处于不守恒状态。

如果说，物体持续加速至光速时解体为了粒子流，因其分子结构发生了改变而叫做“质变”的话，那么它就必然存在一个承前的“量变”的过程，即，物体在达到光速之前就已经发生了粒子(如电子)的散落。这就是说，物体在低于光速的运动过程中，也存在一定程度的粒子损失，而这样的损失是不可能再恢复到该物体的静止质量之中的。这样的损失虽然很小，但实践中却不容忽略。如飞行器及其部件的这种质量损失达到一定程度时，就会因“骨质疏松”而无表征地突发“机械故障”，导致安全事故。应该说，一些机械设备的“报废期”就是根据这个原理制定的，并且也只有根据这个原理来制定，才是精确的。

这也就是说，一个物体，运动过程的前后就不再是同一物体了。人们“不能两次涉入同一条河流”，同样也捡不回踢出去的同样的足球。

能量守恒的相对性：能量“守恒”的意义，一是外力转换为了物体的惯性力;二是物体的惯性力与所受的外力实现了量值的相等。据此，守恒只是过程中某个时点上的瞬间的状态，在其他的时点上，皆不守恒，即惯性力与外力皆不相等。

总之，物体的运动即其质量与能量的交换过程。在交换过程中，质量、能量的守恒都是特殊的相对的，不守恒才是普遍的绝对的。唯有不守恒才能运动，只要运动就不可能守恒。也正是质量、能量不守恒的交换运动，或交换运动中的不守恒，才表现为物质的相互交换作用，才使大自然充满无限生机。

其三，这个交换式认为，物体的惯性力与其动能同有同无，同随速度的大小而大小，实属同一意义。能量的转换，实际就是一种形态的惯性力向另一种形态惯性力的转换。如水力发电(力)，完全可以理解为就是水流的惯性力，通过电机与导体的环节，向电子(流)的惯性力的转换。应该说，正是力的惯性意义，决定了能量转换中的“守恒”的相对性，从而决定着物质的运动性。所谓“象似的力”的说法，实际是对惯性力的误解。如果将车辆的惯性力视为“象似的力”而否认其能量意义的话，那么人们就再也找不出车辆正常载重行驶的能量所在了。

对惯性力的误解直接源自于对惯性的误解。把惯性理解为“物体具有保持原有运动状态的性质”是很不准确的，因为，在不受外力或所受外力的合力为零时，物体“保持静止”是可能的，但绝不可能“保持匀速直线运动”。首先，在万有引力场中，没有物体或粒子能够保持直线运动。即使是行驶在笔直铁轨上的火车，其轨迹也是地球表面上的弧度。其次，电子、行星的(非直线)匀速运动的保持，决定于其惯性离心力与其自转的向心力、其“核”的引力与“核”自转的抛物力等诸力之间相互作用的动态平衡，并不仅仅决定于其自身的惯性或惯性力。

以交换的观点看，所谓“惯性”，实际就是交出质量换得能量的先后时差性所决定的能量释放的滞后性。如紧急刹车、关闭油门时，虽然停止了质量的交出，但已经交出的质量所换得的能量必然要继续释放出来，故而车辆还会继续前冲一段距离。这种能量释放的滞后性，只是原有运动状态的延续，而不是“保持”。

总之，惯性属于能量性，表现为惯性力，而惯性力的大小，与速度及其速度中的交出质量m1成正比，与相对质量m成反比，因此，惯性或惯性力都不能与质量或相对质量相互量度、定义。所谓“惯性质量”，实际将惯性力形态的能量严重错误地定义为了质量，是必须纠正的。

其四，这个交换式牵涉力与能的单位问题。一是凡可直接做功的力都属于能量形态，如风力即风能，水力即水能，电力即电能，因此力与能的单位应该是相同的。二是空间量的单位可以用乘方表述，如m2表示面积，m3表示体积，而时间量的单位及速度中的空间长度单位，却不可以用乘方表述，如s2、s3或m2/s2等，都没有客观意义。没有客观意义的概念，在科学上是不能成立的，也是不应该被允许的。三是因做功都属于时间过程，所以功即功率，功率即功(能)单位。统一功(能)或功率单位的换算，只存在绝对值的约分或通分，不存在速度单位的乘方表述的意义。如kg·m/s，即单位时间内将一定质量的物体运送出一定的距离，既是力量也是能量，既是功量也是功率。因此，这个交换式中的v的单位只取m/s，E的单位为kg·m/s，即传统的功率单位。这以传统的观点看，虽然存在单位不统一的问题，但却并不是这个交换式的原理上的矛盾，而是传统的单位表述需要重新推敲、修正的问题。

三、交换式的概括性与普遍适用性

物体由静止持续加速至光速的运动过程，是个完整、同一的逻辑过程，其运动规律应该是同一不二的，因此，用模糊的“低速”与“高速”将其过程割裂，并用“经典力学”与“量子力学”对其作出相应不同的解释，显然是不合逻辑的，如果据此进而得出“低速”与“高速”中的不同甚至相反的运动规律的结论，那就更加值得怀疑了。

这个交换式的概括性在于，v表示一切或可能的实际速度，即速度的全函值域，因此，这个交换式也就概括了物体由静止到光速的整个加速度过程。如果将光速之前的过程称作物理运动的话，那么达到光速后的过程，就因物体解体为粒子流，即因其分子结构发生了改变而应该叫做化学运动了。所以，这个交换式通过对两个“守恒定律”的总结，概括了质能的交换关系，从基础理论上打破了传统的分界，实现了物理学与化学的贯通与结合。当然，式中的其他各项也都是其全函值域，E表示包括物理、化学形态的各种能量，m0表示包括物体、粒子形态的各种静止质量。式中的交换率f的值，在速度v相同的条件下，既可以通过物理实验获得，也可以通过化学实验获得，并且其结果应该是相同的。

其概括性表明，这个交换式普遍地既适用于化学运动，也适用于物理运动的分析;既适用于经典力学，也适用于量子力学的分析。

如，运用于化学运动的分析时，它与化学上的“质量作用定律”是完全一致的，只是表述的方法不同而已。“质量作用定律”的表述是：“化学反应的速度与反应物的活动质量(即浓度或分压力)成正比”(因“浓度或分压力”的增减实即参与反应的质量的增减，所以其“活动质量”即交出质量m1)。而这个交换式的同理表述是：物体的相对质量(即交出后的剩余质量m)与物体的运动速度成反比。

不过，若要适用于量子力学的分析，还须首先破除“光速不变”的传统结论。所谓“光速不变”，那只是真空中实验的结果，而世界原本就不是真空的。如果“光速不变”，那也就是说，宇宙中不计其数的恒星都可以辐射强度不变地照射在地球上，那么，地球就不会是生命星球了，当然也就不会有谁还能说出“光速不变”的话了。这就是光速的逻辑：只要有人能说出“光速不变”的话来，那么光速就一定是变化的;如果“光速不变”，那么就绝对不允许谁说出来。

阳光由近而远地依次照射在水星、金星、地球、火星等行星上的强度(能量)是递减的，这当然是其速度递减的表现。所以应该说，光速实际是个递减变化的值域，并非不变的恒量。而光线则呈不规则的几乎没有上升阶段的抛物线状的曲线，只是现实中还无法对其作全程的观测罢了。

光子作为质量与能量的统一体，在速度递减过程中，与降落阶段的抛物体一样，必然同时受到自身惯性力(能量性)与万有引力(质量性)的共同作用，并且这两个力是相互交替地起主导作用的。不同之处是，递减中的光速毕竟仍是光速，依然极快，所以二力交替起主导作用的频率非常高：当惯性力忽而起主导作用的瞬间，引力几乎被完全抵消，光子的质量几乎完全交换为了能量，故而顿呈能量性即“波性”;当引力忽而起主导作用的瞬间，惯性力几乎被完全抵消，光子的能量又几乎完全交换为了质量，故而顿呈质量性即“粒性”。所谓“波粒二象性”，实际就是在光速递减过程中，光子的质量与能量的交换态势高频率交替改变的现象。

随着光速的继续递减，这种交换态势也随之递变，即其“粒性”(质量性)递增趋强而“波性”(能量性)递减趋弱，最后，光子完全恢复其静止质量形态而散落于引力场中，进入新一轮的化合或聚合的物质“相互作用”。

相对论认为，如果光的频率为v，则光子的能量为hv(h为普朗克常数)，动量为hv/c，质量为hv/c2，但其静止质量等于零。很明显，此结论也是根据错误的“惯性质量”定义推导而来的，根本不能成立。说光子运动时有质量，静止时反而没有了质量，显然与“质量守恒定律”相悖，倒像是神话故事了。

总之，量子现象的“波粒二象性”应该也是对立统一的辩证关系，理应对其进行自然辩证法的观察、分析和解释，而解释的理论根据终归还是质量与能量的关系问题，假说质能之间也是交换关系，那么解释的理路就比较通畅了。当然，这还有待科学的验证。

假说之二：宇宙形成于大交换

经验是，“无”无“有”的边界，故而是无限的;“有”有“无”的边界，故而是有限的。据此，物质存在的“有”应该是有限的，今天的物质宇宙也应该是有限的。

当今的科学界，有两个观点值得总结：一是关于宇宙形成的“大爆炸”说;二是关于宇宙至今大约存在了150亿年说。如果这两个观点都是成立的，那么，其一，即使“大爆炸”持续至今，并且其速度以光速进行计算，那么现实物质宇宙的最大直径也只有300(150×2)亿光年，仍然是有限的，而不是无限的。其二，世界上不可能存在单一物质的孤立爆炸，爆炸都应该是两种或两种以上物质的化学反应，即“相互作用”的交换形式，因此，更准确的说法应该是，宇宙形成于大交换，大交换初始的瞬间表现为“大爆炸”的形式。至于参与大交换的是两种或两种以上的什么样物质，人们至今尚不得而知，因为“大爆炸”形式的物质交换，属于化学反应性质的质量的交换，人们今天所看到的各种物质，都是其大交换的结果，而不是大交换前的原质形式了。

据此，可以做这样的假说：第一，交换都有交换的“场”，大交换的“场”，即“大爆炸”中物质向四周散射的空间，不是大交换的结果，而是原始的存在，并且也是量存在的物质形式，参与了大交换;第二，今天，在人们虽然已经感觉到有量的存在，但尚不能精确计量的物质形式中，有一种形式被称作“反物质”，它是可以与物质相遇而发生湮灭，转化为其他物质形式的。据此，“大爆炸”极有可能就是物质与反物质(场)的大交换。人们所感觉到的反物质，就是大交换的残留，或者说，就是大交换的场并没有被物质所完全充实而形成的一些空隙。这样的空隙，仍然承担着“场”的介质的功能，在继续成全物质的交换。换言之，化学反应，即物质或质量的交换，可能始终都有反物质的参与，只是人们至今还没有发现罢了。

至此，对宇宙的形成、结构和现实运动，就可以进一步做出如下的假说：今天的宇宙，形成于有限的原始物质，与无限的反物质运动到合适时空中的一次大交换，其大交换表现为“大爆炸”的形式;此次大交换的结果就是今天的宇宙，它由两个部分构成，一是人类生存其中的有限的物质宇宙，另一是物质宇宙外边的无限的反物质宇宙;这一次的大交换从来就没有停止过，至今仍在持续的进行中，物质宇宙中的自然的化学反应是其微观形式，其宏观形式在物质宇宙与反物质宇宙的接触面上进行着;其宏观交换运动的每一步发展，都表现为其交换范围的扩大，即物质宇宙的“膨胀”;其交换运动中所释放的能量，正是物质宇宙中所有运动能量的终极来源。

据此假说，现实宇宙的结构可以作这样的图示：有限的物质宇宙是个比较大的圆，人类社会是其中的核心圆。人类选择能力的发展箭头，从核心圆散射般地指向大圆的内边，表示整个物质宇宙都是人类选择能力的发展空间。这些箭头绝不会突破大圆的边限，只会随着物质宇宙的膨胀而延长。在大圆的外边，是无限延长的射线，表示反物质宇宙的无限。

之所以将人类社会画作核心圆，就因为人类是物质宇宙中唯一具有创造性选择能力的生命主体。如果物质宇宙中还存在其他星球的人类，那么他们与我们地球人类就是暂时并列的核心圆，随着交换范围的扩大，迟早有一天会汇聚成同一个核心圆的。

人们说，“原子是小宇宙，宇宙是大原子”。在宇宙结构中，恒星就是原子核，行星就是电子。它们在公转、自转运动中，原子核对电子既产生吸引力又产生抛物力，电子对原子核既产生离心力又产生向心力。诸力之间相互交换作用的平衡，即宇宙的相对稳定。

“原子行星模型”，就是以电子围绕原子核的运转，来比拟行星围绕恒星运转的宇宙结构。其实，这个比拟的眼界完全可以放开到最大，即，物质宇宙就像个原子核，反物质宇宙就如同电子，或者说，反物质宇宙就像个原子核，物质宇宙就如同电子，它们也是一个大原子而已。

假说之三：火星上没有生命

火星上有没有生命，如果一定要等到实地寻找后才能下结论的话，那就是对现有科学知识和地球经验的亵渎。

地球的基本经验，“水是生命的源泉”。水，不仅是生命体构成的必需物质，同时，也是诞生生命过程中诸多物质相互交换作用所必需的介质。不过，这里的水仅指液态的，不包括汽态和固态的。因为，汽态和固态的水，都处于非交换的封闭状态，无助于生命的形成或生存。如，地质学家那里的“永冻层”，在生物学家那里就叫做“生命禁区”。

毫无疑问，水的“三态”变化决定于温度的高低，而行星表温的高低又决定于恒星的表温及其辐射的距离。太阳的表温为6000℃，距地球约1.5亿千米，故地球的表温，除极地外，正负极值约为45℃，大面积常年温度在0℃ ～40℃之间，且昼夜、四季的温差明显，所以，地球上的水，大量的以液态存在，并且处于三态循环、昼夜循环、四季循环、全球循环等相互交叉的活跃的交换状态，完全具备了交换出生命物质的环境条件，因此，地球最终幸运地成为了“生命星球”。

金星距太阳较地球近，其表温约为480℃，即使其上面有水，也只能以气态存在，因此，金星上的其他物质环境即使与地球相同，也绝不可能交换出生命物质来。

火星距太阳较地球远，其表温，在白天的赤道上最高时也只有28℃，而夜晚就骤降至-130℃以下，即使其上面有水，也只能以固态存在，根本无法像地球上的水这样进行循环，因此，火星上的其他物质环境即使与地球相同，也同样不可能交换出生命物质来。

至于“生命遗迹”，却并不能确定火星上就一定没有，因为，太阳系是不断“膨胀”的，火星现在的轨道，极有可能是从地球现在轨道的附近“膨胀”过去的，或许曾经有过能够交换出生命物质的历史环境。因此，如果有一天真的在火星上发现了“生命遗迹”，那就说明，火星现行的轨道确实是从现在的地球轨道附近“膨胀”过去的，并且其“生命遗迹”存在的历史不大可能短于35亿年(地球生命史的时间上限，应该大致等于火星“生命遗迹”史的时间上限)。

至于其他距太阳比地球更近或更远的行星，那就更不用说了，既不可能交换出生命物质来，也不可能曾经有过能够交换出生命物质的历史环境。

行星的表温，尽管还与其大气层结构、自身运转态势等多种因素相关，不过，最基本的还是其距恒星的距离和恒星的表温。从上述意义上讲，一是排放温室气体导致地球温度上升的本身倒不是问题了，问题反而在于，地球这样的升温，与因“膨胀”而逐渐远离太阳所导致的降温，二者之间是否同步、平衡的问题了。二是“金星是地球的未来，火星是地球的过去”，人类寻找下一个“生命家园”的行星，首选目标应该是金星，而不应该是火星或其他星球了。

寻找生命行星，因探其温远比寻其水便捷得多，所以，其优选法应该首先看其表温是不是与地球接近，是，就有进一步探索的价值;不是，就没有继续探索的意义。当然，今天从外层空间回望，发现地球是个悦目的蓝色星球，这就提供了进一步的优选法，因为，观其色又远比探其温更加便捷了。

总之，“太阳打喷嚏，地球就感冒”。太阳与地球之间的质量、能量的交换关系，是个复杂的复合函数，当人类写出这个函数式时，寻找生命天体就会理智得多了。

Analysis of a Few Scientific Issues from Philosophical Exchange Views

ZHANG Zhan-gao
(Anhui Suixi Agricultural Commission，Suixi 235100，China)

The alteration of induction and deduction has been the basic course of man's cognition.On the basis of scientific principles can be inducted the exchange view of nature，from which the deductions are made on significant issues that science faces to reach a hypothesis.Hypothesis one:mass-energy relation is the relation of exchange.Based on the definition of“gravitational mass”，the motion of an object is to some extent the breaking away force from the gravity of the earth，manifesting the reduction of mass and increment of energy.The faster its speed，or the stronger the breaking away force，the smaller the mass，and more the energy.Its mass is in inverse proportion to its speed，while its energy is in proportion to its speed.Thus forming the exchange between mass and energy.The exchange formula can be inferred as:E=F+(1-1/v)m0˙v.The basic theories study is then advanced.Hypothesis two:the formation of cosmos is out of exchange.The“Big Bang”theory can be understood as on the principle of big exchange，because the explosion cannot be the motion of a single mass and should be the mutual exchange functioning of two or more masses，only its initial instant was in the form of the“Big Bang”.Hypothesis three:there is no life form on Mars.On the basis of exchange principle and the experience on earth，the necessary matter for organism is liquid form of water，which is the indispensable medium to exchange the life，while Mars is father away from the sun than the earth is，with lower temperature on its surface.Even if there is water，it can only exist in solid form，which is a non-exchanging sealing status and organism matter cannot be exchanged.

mass;energy;exchange relation;exchange formula;universe;Big Bang;big exchange;Mars;life

1672-2035(2012)01-0011-05

B028

A

2011-05-01

张占高(1952-)，男，安徽凤阳人，安徽濉溪县农业委员会高级讲师。

【责任编辑 张进峰】