马克思主义哲学：宇观运动、宏观运动和微观运动

前面讨论的运动形式，都属于宏观运动。造成宏观运动的原因，主要是电磁相互作用，其次是引力相互作用。地球表面的自由落体运动是由引力造成的。引力相互作用之所以能够发生，主要在于地球属于宇观物体，具有大质量、大尺度的特征。直接的碰撞和摩擦可以造成位移运动和热运动。电磁运动也可以转化为热运动，热电效应、电功当量等名称，都表明电磁运动和热运动的相互转化，对热运动内部机制的深入分析，进一步发现分子之间的相互作用，主要也属于电磁相互作用。所谓分子力，也就是电磁力。电磁相互作用造成了原子外层电子的得失，是化学运动中的化合和化分的原因。蛋白质的同化和异化，其本身就是化学过程，因而也离不开电磁相互作用。在宏观领域中，造成各种运动形式的原因，大体都可以用电磁相互作用来解释，并以引力相互作用做补充。

当我们从宏观领域进入微观领域时，首先遇到的问题就是如何划分宏观和微观的界限。这里用得着的是作用量子数，它就是普朗克常数h，当h这个量子数发挥主要作用而不能忽略时，就进入了微观领域；当h这个量子数不发挥作用而可以忽略不计时，则是宏观领域。h这个量子数，就是由量变引起质变的关节点，是宏观和微观相互转化的数量界限。当我们的科学研究从宏观进入微观领域时，所获得的第一个科学成果，就是量子力学的诞生。量子力学也是关于物质的位移运动的科学，但这不再是宏观物体的位移运动，而是微观物质的位移运动了。对于这种位移的解释，必须放弃牛顿力学那种机械论的观点，而代之以量子力学的新观点。就是说，这种位移运动是粒子性和波动性的统一。一切微观物质都是这种位移运动的物质承担者。两种力学科学、两种物质承担者，表明位移运动有两种不同的形式，但在位移这一点上，却又是相同的。

热运动也有类似的情形。近代分子物理学和热力学的成果证明，分子是热运动的承担者，但是热不是分子所特有的现象，而同样为一切微观物质粒子所共有。因此，热运动不仅仅是大量分子的无规则运动，同时也是一切其他物质粒子的无规则运动。各种辐射就是微观领域的热运动。量子统计力学则是微观领域的热学理论。

在经典电磁学中，电磁现象仍然属于宏观现象，麦克斯韦以他的电磁理论描述电磁运动，只有连续性，没有间断性，不了解连续性和间断性的统一。在微观领域，电磁场也量子化了。光子是电磁相互作用的媒介粒子，因此，在微观领域，电磁相互作用仍然起着主要的作用。在原子内部，原子核和电子相互结合为原子，是依靠电磁相互作用的力量，量子电动力学是电磁相互作用的微观理论。

微观领域中的两种新的相互作用——弱相互作用和强相互作用，给微观运动带来了新的特征。这两种相互作用都是短程力，强弱很不均等。在原子核的内部，强相互作用使中子和质子结合在一起，只有强子才参加强相互作用。弱相互作用的强度较弱，大部分都参与弱相互作用。一些放射性衰变现象都是弱相互作用的结果。现在，有量子色动力学描述强相互作用，量子味动力学描述弱相互作用。在微观领域中，基本的运动形式有三种，即位移运动、热运动、电磁运动，这些运动与宏观领域的同类运动，除它们之间的共同特征外，还有着根本不同的特殊性质。因为引起这些运动的原因，除电磁相互作用外，还有强相互作用和弱相互作用。在微观领域，并不存在独立形式的化学运动和生命运动。因为微观粒子都是亚原子的物质粒子，是比原子更低的物质层次。这样，反映化学性质、生命性质的物质实体也就不存在了。但是，作为整体的原子、分子、蛋白质、核酸等物质形态，其内部都是由微观物质粒子构成的，其性质是由它们内部微观结构决定的。因此，它以物质结构的原子—分子论为基础，揭示了微观粒子运动和物质的宏观热性质之间的联系，从本质上说明了宏观的热运动规律。

在宏观的意义上，化学运动是原子的化合和化分，其实质是原子外层电子的得失，即化学键的建立和断裂，化学键通常可分为离子键和共价键两种基本类型。共价键一般是指两个原子结合时，通过形成共有电子而产生的。离子键则是依靠正离子和负离子间的静电引力而产生的。化学运动的这种过程虽然属于微观的电磁运动，但它已经把化学运动从宏观运动引入微观运动。描述化学键理论，分子间的作用力和分子结构与性能的关系的理论，就是量子化学。这是化学运动的微观理论，它主要是通过薛定谔方程研究分子中的化学键问题。不仅如此，物质化学性质的变化，不只是原子的化分和化合的过程，而且，原子核衰变过程同样引起物质的化学变化。核衰变放射出来的高能射线、辐射作用于物质，同样也引起化学效应。(www.xing528.com)

现代生物学也开始了从宏观领域进入微观领域的运动。自20世纪50年代以来，人们从分子水平上研究生命现象，主要是研究蛋白质和核酸的结构和功能。70年代，兴起了量子生物学，用微观的规律来说明宏观的生命本质。当然，在生命体内的微观运动，同生命体外的微观运动相比，其性质是完全不同的。如果把蛋白质和核酸分解成原子或基本粒子，它就不再具有生命的物质特征了。而当原子和基本粒子成为构成生命物质的材料时，它不仅具备微观物质粒子所具有的特性，由于它已经成为生命物质的构成部分，因而也就具备生命物质的特征，而且这些特征还决定于生命物质内部的微观物质粒子的相互作用和运动规律。

可见，微观运动和宏观运动，既有区别，又有联系。它们之间的联系，又有两种不同的形式，一是对应关系。在宏观领域有位移运动、热运动和电磁运动，相应地，在微观领域也有这三种运动形式。二是包含关系。在宏观运动形式内部更深的层次上，如化学运动和生命运动，包含有微观运动，并由微观运动的规律决定宏观运动的本质。

除微观运动和宏观运动外，自然界中还存在宇观运动。宇观运动的基本标志是，运动的物质承担者具有大质量、大尺度的特征，而且万有引力相互作用成为运动的最基本原因。在宏观运动中，电磁相互作用扮演了主要角色。引力相互作用，只有在宇观领域中的天体和宏观物体相互作用时，如地球与地球表面的宏观物质相互作用时才成为位移运动的原因。在微观运动中，引力相互作用则每每可以忽略不计，这是因为，质量是引力源，要使引力相互作用起到主要角色的作用，必须有大质量的物质承担者，这些承担者主要是天体、星系、星系团等物质形态。只有在这种物质条件下，才能产生强大的引力场。因此，大质量、大尺度的天体和引力场，是宇观运动的物质承担者。这同微观运动和宏观运动是根本不同的。这也就是宇观运动区别于微观运动和宏观运动的基本特征。

在宇观领域，同样存在着各种各样的运动形式。首先是天体的位移运动，其根源在于引力相互作用。相对论宇宙学把宇宙看作一个引力场，并用引力场方程来研究宇宙的结构和演化。其次是热运动，各种恒星向太空的热辐射就是热运动的具体形式。恒星内部的热运动来源，可能是引力收缩所造成的结果，也可能是碳氢过程。在太阳的内部，则是氢核合成氦核的热核反应的产物。最后是电磁运动。在恒星中经常出现的磁场，星际空间存在的磁场，脉冲星等的射电波，星际气体中的电离，等等，都是电磁运动的具体表现。除这三种运动形式之外，化学运动和生命运动在宇宙领域同样占有重要地位。天体、宇宙的演化必定经历着元素起源的阶段，各种天体和星系，都有它的化学组成，现在新型的宇宙化学就是以宇观领域中的化学运动为研究对象的学科。自星际分子发现以来，证明宇宙领域同样存在生命运动。因此，宇宙生物学这门独立的学科也逐步形成了。在宇观领域的这些运动形式中，它们既有宏观运动的外部表现，又有微观运动的内部机制。现代宇宙学的研究表明，只有用微观运动的规律才能解释宇宙运动中的宏观现象，这就把宇观运动和微观运动进一步地联系起来。我们把宇宙运动当作区别于微观运动和宏观运动的独立运动形式，其根据在于它是宇观天体、星系以及星系团这些运动承担者的整体运动。在宇观领域，宏观运动中所包含的五种运动形式，是作为宇观运动中的某一方面而出现的。因此，在宇观运动中，虽然实现了微观运动、宏观运动和宇观运动的统一，但它是有比微观运动和宏观运动复杂和丰富得多的具体内容的。

综上所述，把自然界物质的运动分为宇观运动、宏观运动和微观运动三个不同领域，这主要是它们的物质承担者的质量和尺度在量上的差别所引起的质的不同，由此而出现了物质的宇观、宏观和微观的不同形态。尽管在这些同一形态内部仍然存在着更加特殊的物质具体形态，但是，由于微观物体、宏观物体和宇观物体各有自己的共同特征，使它们所具有的运动也带上了共性，决定各种相互作用在各个领域起着各不相同的作用。宇观物体的大质量、大尺度的特征，决定了引力相互作用在宇观物体的整体运动中起着主要的作用；宏观物体的质量和尺度，不能使引力相互作用处于显著地位，从而使电磁相互作用占据了主要的地位；微观物体由于质量很小，使引力相互作用失去了作用条件，电磁相互作用又不能完全地构成微观运动，它必须与弱相互作用和强相互作用一起，决定着微观领域的全部运动。所以运动物质承担者的质量和尺度，以及由物质承担者所固有的相互作用，构成了微观运动、宏观运动和宇观运动的差异。这两个方面也就成了微观、宏观和宇观的不同运动领域划分的根据。这种划分，同样证明了物质和运动的不可分割性。