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物理学的困惑与视觉的关联

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发表于 2018-6-2 15:42:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
物理学的困惑与视觉的关联
The relationship between Physics confusion and Vision
都世民(Du Shimin)
问题的提出
无论是東方还是西方国家,人类一直在探索大自然和人类自身,東西方古人在过去的探索中有异同,最重要的差异是“脑”与“心”。中华五千年文化离不开这“心”字。西方国家也讨论“心”,主要是脑[1]
亚里士多德撰写《灵魂论及其他》阐述了他对生与死、睡与醒,以及其他心脑问题的深入思考。另一位古希腊学者希波克拉底则认为,“人类应该知道,我们的喜怒哀乐都来自大脑,且只来自大脑。”希波克拉底可能是最早的一元论者。西方古人很早就提出脑、神经、细胞等概念[2]
而中国古人却注重天人合一、阴阳理论、经络学说这些自然界统一观点,西方国家从发明望远镜和显微镜以后,使自然界分成宏覌和微观世界,两个分离的部分。使这个世界变成大、小两个宇宙。这两个宇宙分离后,就产生了诸多世界性难题:
宇宙的演化;
物质的结构;
生命的起源;
意识的产生,这是四大难题中最难解决的问题。[3]
这些难题是相互交叉的,夲应统一,却不能统一。
因此当今科学家都在思考自然科学的统一。为什么要统一?因为自然界本身是统一的,我们的祖先提出的阴阳理论和天人合一,是自然界统一的概括,却不被一些现代人所理解。原因在哪里?是因为自然科学分科越分越细造成的吗?为什么学科会越分越多?细胞和基因概念是生物学界研究热点,找到一个又一个细胞功能以及各种细胞和基因开关[ 4,5 ],却不能真正揭示宏观机理,找到治病的有效方法!近视眼越来越多,近视眼列为世界三大疾病之一,全世界几乎所有的人群都存在近视,中国近视眼人数竟已近4亿。亚洲国家近视发生率在70%-90%左右,中国人口近视发生率为33%,是世界平均水平22%的1.5倍[ 6]癌症发病率也在增长,治愈率却下降,这究竟是为什么?
诺奖得主莫泽夫妇将细胞分类为角度、速度、距离、航天细胞,似乎细胞就是导航的分系统,基因就是导航系统,于是人脑有GPS系统就问世了![ 7-10 ]
如今生物学从人体和动物器官中,将组成器官的细胞分类,这些细胞从生到衰老,直致死亡的属性,由此再与基因关联。这些细胞种类的数量大约是器官的10倍。千亿细胞与10倍器官的数量很不匹配,生物学如此分类细胞难道没有问题吗?人体上有多少器官?有专家认为不到一百个器官。
[11 ]
其实细胞的排列从无序到有序是什么机理?现在也说法不一:
认为细胞蛋白质具有第六感官[12 -15];
认为细胞具有平面极性[16 ];
认为细胞从无序到有序是对称性破缺;[ 3]
认为细胞具有"耦合振子"导致的同步[17 ]。
到底哪种说法对?很难判定。
千亿细胞可以按人的功能一一对号入座吗?照现在的研究模式,千亿细胞按功能、按器官进行分类,一百年后也分类不完。想搞出细胞分类图谱和细胞功能连接图谱该到何年?有人曾提出只要细胞不死,人就可以永生,永远年青。
美国国家技术奖获得者、奇点大学校长、谷歌公司工程总监雷·库兹韦尔,发出惊世预言:
在未来20 年内人类长生不老的梦想将实现!
他提出机脑嫁接人脑,用纳米技术可治好所有疾病。[ 18,19 ]
这些说法根据不充分,也不可靠,没有多少可信度。
当我们仔细思考,细胞是微纳观层面,细胞的动力学与人体宏观运动怎样关联?如果细胞不死也无自噬,还会有新陳代谢吗?大脑还会有下水道排污吗?光吃不拉,还会有人体存在吗?我们可以用显微镜观察细胞、神经元、分子,我们却不能用手抓住他们。操控光子要用光钳,不能用宏观器具。要让细胞整齐排列该怎么做?我们研究和分析问题应该在同一层面上,不能把微观和宏观放在同一平台上操控和观测。
人脑内找不到细胞组成的GPS系统,单纯研究细胞是不可能回答以下问题:
为什么人眼不是相机?人眼所见影像不是倒像!
“相由心生”还是“像由脑生”?
人的意识是脑想还是心想?是脑爱还是心愛?
人是怎么找到回家的路?
3米以远为什么能看见一只独光?[20 ]
为什么昆虫复眼不是细胞成像的拼图?
为什么人眼有色觉?这究竟是为什么?
这些问题怎么解答?答案在哪里去找?当今量子理论、网络理论、数字技术能否解荅诸多世界性难题?这些是自然科学领域倍受关注的问题。
物理学为何困惑?
问题究竟在哪里?物理学家王令隽教授在《前沿科学》期刋上发表的文章明确指出[21 ]:
要找宏观世界进入微观世界的门户!在哪里找它?笔者认为这门户就在人的眼睛里!
现在生物学、医学和生理学解读人眼视觉词条时,[22-25 ]
光线通过眼内折光系统的成象原理基本上与照相机及凸透镜成像原理相似。按光学原理,眼前六米至无限远的物体所发出的光线或反射的光线是接近于平行光线,经过正常眼的折光系统都可在视网膜上形成清晰的物像。[22 ]
庞继景: 首先我介绍一下眼睛的结构。人的眼睛就像一架传统的照相机,镜头包括角膜,晶状体和玻璃体,光圈就是瞳孔(包括虹膜和睫状体),底片就是眼后部的视网膜。和相机后部的底片一样,视网膜(有时也叫眼底)也是物体成像的地方。人的视网膜成像的原理和相机相似。[24]
眼呈球形,由巩膜所包围,与角膜相接续。角膜之后为晶体,相当于照相机的镜头,是眼睛的主要屈光系统。在晶体和角膜间的前房和后房包含房水,在晶体后的整个眼球充满胶状的玻璃体,可向眼的各种组织提供营养,也有助于保持眼球的形状。在眼球的内面紧贴着一层厚度仅0.3毫米的视网膜,这是视觉神经系统的周边部分。在视网膜与巩膜之间是布满血管的脉络膜,对视网膜起营养作用。角膜和晶体组成眼的屈光系统,使外界物体在视网膜上形成倒象。[25]以上都是将视网膜向外的屈光系统看成宏观光学,是两个凸透镜并合,光线在宏观眼球内直线行进,聚焦到宏观视网膜上。在显微技术渗透到人眼后,视网膜由宏观突变为“微尘”,也就是将视网膜由宏观放大10的6至7次方。视网膜上变成上亿个细胞,再碎化为蛋白质、线粒体、神经元、大分子等,这种突变带来的问题是什么?眼球没有碎化,眼球与视网膜之间的间距以及泪水也没有碎化。这里就是宏观进入微观世界的门户,如此之大的突变和层面不匹配,无论是时间、空间、座标关系都不能统一,以致于出现“神秘”的量子概念,让很多人不能理解。我们所有研究都离不开人眼,在观察任何事物时,人眼发生了什么?谁曾考虑过这宏观与微覌间的不匹配、不协调?郭光灿先生的文章考虑了这方面问题。[20 ]
微小光学专家们对变折射率透镜进行碎化研究,发现人眼眼球是水晶体,是球形变折射率透镜,将麦克斯韦早年提出的鱼眼透镜深化和推广[ 25,26 ]。这些研究工作在光学、天线、雷达、通信领域,已成科学前沿研究热点,由于学科边界壁垒,这些研究成果尚未渗透到生物学、医学和生理学领域。
从饶毅教授谈色一文看,生物学领域已有所关注。饶教授认为:人眼是水晶体,人眼不是相机[28 ]。由于专业的限制,饶教授尚未理解人眼视觉的解读应改变研究思维,应重新审视人眼构造及机理的研究。人眼是外周脑,如果视觉机理没有搞清楚,又怎么能搞清楚大脑呢?!
李·斯莫林教授在他的《物理学的困惑》一书中列举出了当今理论物理学存在的五大问题:
从导致宏观和微观割裂的广义相对论与量子力学不能统一的问题
量子力学的基础问题
不同的粒子和力能否统一问题
两大标准模型(粒子物理标准模型和宇宙学标准模型)中为何出现那些常数
暗物质和暗能量带来的困惑,至今未能找到暗物质和暗能量,在中科院刋物上,暗物质和暗能量正式标定在宇宙星系图中,却是为何?
引力波无波长,只有无法测量的太阳质量,人类无法到达哪个区域,爱因斯坦推导引力波方程时,假定宇宙是有限的,爱因斯坦却不能描述这大宇宙边界形状是直线还是曲线,这大宇宙是球体还是方体?现在所有观测只能证明《金刚经》所述的“三千大千世界,宇宙是无穷大。这一结论与苗卡尔提出的座标系,由零到无穷大是一致的。若宇宙是有限,苗卡尔座标系不适用大宇宙。这些矛盾该如何解释?
科学家钱学森曾对宇宙学提出质疑,却被说成钱先生污点。而周培源先生曾告诫他的弟子研究引力波天线,却置若网闻,认为激光干涉仪就是直接测量引力波的方法。中国科学家有自己的思维模式,对西方国家一些观点提出不同看法是非常正常的事,为什么在中国媒体上却遭到如此冷遇?
斯莫林认为:“因为简单的理由,大自然显而易见是统一的。我们所在的宇宙是相互联系的,因为万物都发生相互作用。我们决不能有两个分别覆盖不同现象而毫不相干的理论。任何所谓的终极理论都必须是一个完备的自然理论,应该囊括所有我们知道的东西”。这段话所言的两个互不相干的理论,这两个理论是怎么形成的?它是望远镜放大了宏观世界,显微镜放大了微观世界,这两者起点是观察者人类自身。把统一的自然界变成分道扬镳的两个世界。如果从细胞看人体,看地球、看银河系、看三千大千世界,会发现视觉区域是一个锥体,中间断开,无法连接。
这就是当今倍受重视的生物学却治不好近视眼,也治不好万种疾病。也就是说自下而上的还原论,是搞不清楚宏观层面的大脑和小宇宙,只能是瞎子摸象,摸到那儿就有一种说法。而脑科学领域认为:用显微技术研究大脑是终疆领域,这一说法不能成立。自然科学应该探索大、小宇宙的统一、宏观与微观的统一、天人合一。
还需指出的是,人眼碎化研究至今未提出眼球转动的控制部分,在宏观层面是眼外肌,碎化后变成微纳覌,应是分子马达,该有哪些类型?神经系统怎样操作,保证两眼同步?其能源系统是怎样供电的?不难看出,生物学家对人脑耗能占比约20%感到惊讶,按笔者提出的思路和相关考虑,就不难理解了。这就是从系统和功能角度,对人眼构造和机理的重新审视。
参考文献
[1] 复杂性思维---物质、精神和人类的计算动力学,[]克劳斯,迈因策尔
曾国屏 苏俊斌译,上海辞书出版社,2013.12
[2]意识研究简史,整理廖红艳,《环球科学》,2018年第1期p.32-33
[3] 李福利,自然科学的四大基本问题的交叉与统一,“21世纪100个交叉科学难题”, p786-793。北京,科学出版社。
[4]科学家找到人类的灵魂开关本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-1339385-810818.html 
[5]资讯实习三,美科学家在人脑里找到意识开关,2014-07-11,来源: 中国科技网.
[6]近视眼来源:百度互动百科,20170708。
http://www.baike.com/wiki/%E8%BF%91%E8%A7%86%E7%9C%BC。
[7]杨先碧,“大脑中的GPS-指引我们找到回家的路”,大自然探索,四川科学技术出版社主办,2015年第一期,52-57
[8]小宇宙有GPS系统吗?---评议《大自然探索》发表的“大脑中的GPS”一文,本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-1339385-862397.html 此文来自科学网都世民博客。
[9]罗振华, 动物是怎样认路的科学画报》,201511期。
[10]“大脑GPS:还有很多待解谜团”------专访2014年诺贝尔生理学或医学奖得主爱德华”,环球科学》,20162月号,总第122期。
[11]刘霞,北京大学系统揭示人类消化道细胞发育图谱,来源:科技日报 ,2018/5/30 9:51:40。
[12]北大发现磁感应蛋白 或揭开“第六感”之谜,2015-11-18 08:16:50 来源:腾讯科技。参考消息网,2015-11-18 。
[13]专家称大鼠也可以拥有“第六感”,2015-04-04 11:44:00 来源:新华网
[14]美媒:科学家验证鱼确有“第六感”,来源:参考消息网2015-01-18 12:1
[15] MPMS协助北大谢灿课题组发现磁感应蛋白:或揭开“第六感”之谜,仪器信息网 2016/03/31
[16]“每个细胞都知道方向”,《环球科学》,2016年第4期,撰文保罗。N.阿德勒( Paul NAdle)  杰里米,内桑斯(Jeremy Nathans),翻译 荣丽。
[17][美]斯蒂芬·斯托加茨,“同步”,张拜◎译,四川人民出版社,2018年4月。
[18]《人工智能的未来》【美】雷·库兹韦尔著 盛杨燕译 浙江人民出版社
[19]“机器人大脑与“永生人””,本文由王芳摘编自肖南峰等编写的《机器人大脑》一书第10章本文来自科学出版社科学网博客。2016-9-18
[20] 郭光灿,光究竟是什么?《科学世界》,2017年第9期。
[2]王令隽,致中国物理学界建议书,《前沿科学》,2017年,第二期,Vol.11,no.42.p51-75
[22]视觉(生理学术语),来源:百度百科词条。
[23]视觉:察觉形态与运动,视觉:察觉形态与运动,译者:苏亚帷,《科学世界2016年第4期
[24]眼科专家庞继景: 基因治疗成难治眼底病的克星来源:人民网 作者:佚名 日期:2016-02-05 19:46:52
[25]杨雄里,视觉,来源:中国百科词条。
[26]刘德森等著,微小光学与微透镜阵列,—北京:科学出版社,2013年4月1版。
[27]刘德森,变折射率透镜的研究和发展现状,《物理》,1989,1 7(3):145。
[28]饶毅谈色逸心茶舍 2015-04-02 ,文章来源来源逸心茶舍 >《色彩》
[28]朱如明物理学的困惑与物质世界的本来面目,来源:科学网,本文来自朱如明科学网博客。链接地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-2523792-882400.html 
[29]朱如明不同层次上的物质和空间有着不同的时间尺度,来源:科学网,本文来自朱如明科学网博客。链接地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-2523792-882400.html 

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