地球上的能源及其运输机理

第三章　地球上的能源及其运输机理

生命有机体需要能源，这是生态学的核心问题；最基本的能源是日光能。因此本章首先从各方面讨论摄取太阳能的有效方法。这种能源的蕴藏量很大而且无污染，人类应当发展科学技术，通力合作进行开发。我们赖以为生的动植物是间接、直接摄取日光能源的；然而人类的工业发展、交通、通讯设备以及医学工程等等都需要电力、等离子体能量，这些都可以由太阳能转换而来。特别是将来人类如果在外层空间开辟生态环境，那里单位面积上可接收的日光能量是地球上的4倍。

其次我们讨论了潮汐能量与海洋热能。地球上有很多海湾和海岸，都按周期涨潮与退潮，这就可以建立动力站，开发所需要的电能。另外实验已经证明：利用海水温度之差，也可以得到一定的能量。至于地下的火山热能也能转换成电能，因为地层结构贮藏一个热量梯度，总计能量为3×10¹³瓦，在地下8公里的深处即可设法摄取。

再其次讨论核能源。原子核分裂时要释放巨大的能量，这就是通常所说的原子能，例如1945年美国在新墨西哥沙漠中爆炸的原子弹，就是这种能量。与裂变能相反就是聚变能，例如轻核聚变成重核所释放的能量；太阳能主要是从氢聚变而得到的。今天的核物理学指出：地壳中的锂核也可以聚变而产生巨大能量。

最后我们讨论真空能；真空并非一无所有，通过真空工程可以开发零点能量，就是本章第五节所讲的卡斯米效应与卡斯米力。真空为什么能产生能量，这是由于真空的三重自性决定的。生命科学与人文生态学发展的方向最终必涉及到真空态与真空能，这不仅与生命本质有关，而且与伦理、智能有关，因为真空具有平等如一，统摄万有的特性。

有了能量不一定就能繁殖生命，还必须有运输条件，那就是固体、液体与气体的扩散以及对流与游动。这些条件不仅使能量按各种生命有机体的需要，输送到各自适应的区位，而且可以把它们排泄的废料输送到环境中，支持另外的生命。这就涉及到中国自然哲学中的生殖运化理论，特别是易经中的生化之道。

能量与运输可以看作是生命繁殖的必要与充分条件，二者密切相关；对于生命来说，集中体现在小生境（niche）上。今天的生态学关于小生境的概念，是从物种的生存需要及其适应的环境建立起来，而中国自然哲学则在此主观与客观条件的基础上，延伸到人类的伦理与智能，以及文明与文化的发展。

与小生境密切有关的一个结构，就是支持生命所需要的旋涡；对旋涡现象的研究是一个偶然的机会。当年意大利的张量数学家克里斯托夫（Christoff）有一天扌背耶苏过河，突然发现腿后水面上有很多旋涡旋转，引起他的兴趣进行定量研究。以后空气动力学家卡门接着分析旋涡形成的原因是流体层面的交混，从而建立了湍流的相似原理（simulity principle of turbulence）。如果流体的层面各自流动而不交混，那就是通常所说的层流运动（Laminar motion）．

湍流运动涉及到中国哲学所谓的混沌（chaos），混沌隐含有序化状态（ordering state），与卡门的涡列或涡对（paired vortices）有关。这就涉及到易经中的太极理论，以及科学上的互补学说与对称思想。实际上，湍流混沌状态易于富集能量，这不仅为生命有机体蛋白质的双螺旋结构从自然哲学的方面提供了理论根据，而且为人类的意识、思维状态从人文哲学方面进行了模比的说明，因为今天有些人认为意识与思维是更精细能量的旋涡富集。关于这一问题可以参阅日本人智学会会长高桥岩关于“论意识”方面的论著。