剪不断，理还乱

分散体系固态悬浮液续膏地球的胶体磨结构尺寸大小的相对性思维误区电子上的“人”不同层灰的物体是否可以通信理解信息需要时间编码障碍

如果较真的话，结构的分类实际上是一笔糊涂帐，剪不断，理还乱。学者通常把普通的物质形态分为气态、液态、固态，或气体、液体、固体；不识字的老百姓也能看得出来，这种分类丢了一大项，即胶状物或胶体。当科学家把目光注视到胶体上来时，他们获得了一系列新的发现，甚至生命起源的奥秘也在其中。

一种物质的微粒分散到另一种物质当中所形成的体系，称为分散体系；被分散物质微粒的直径大于万分之一厘米，叫做粗分散体，如混浊的黄河水；被分散物质微粒的直径小于千万分之一厘米，称做分子分散体，如溶解物的水溶液；被分散物质微粒的直径介于两者之间的分散体系，就是胶体（粗分散体的许多性质与胶体相似，它们常常被归入到胶体科学的研究范围。因此两者的界限不是绝对的）。

按照胶体的上述定义，它可能是胶状的，也可能是气状的、液状的、

固状的，通常将它们分为八种类别。

我们常吃的牛奶、冰激棱，称为乳状液，是由某种小液滴混合在另一种液体里所形成的胶体。牙膏、豆浆、钻井用的泥浆，则是固体小微粒混在液体里所形成的溶胶悬浮液。肥皂泡、气乳液，则是微型气泡分散在液体里所形成的泡沫状胶体。灰尘、烟雾，则是固体微粒分散在气体里形成的气溶胶。水蒸气、云雾，则是微型水珠混在气体里形成的气溶胶。微型气体分布在固体里可形成固态泡沫，如泡沫塑料、馒头、面包之类。微型水珠分布在固体里则构成固态乳状液（看来学者们的词汇，相对于丰富的物质形态，显得过于贫乏），美丽的珍珠便是其代表。某种固体微粒混在另一种固体里则形成固态悬浮液，如有色玻璃、玛瑙、球墨铸铁之类。

明眼人一看就知道，这八种分类不过是一种排列组合游戏，即三种物质形态的两两组合而已（一般应有九种组合，不过一种气体分布在另一种气体中，仍然是气态，不构成胶体）。其实，按照胶体的定义，至少还应当增加三种类型。其一，固体微粒与液体微粒同时分散到空气中，例如受到污染的云雾。其二，固体微粒与气体微泡同时分布到液体中，比如将发泡剂混入豆浆中。其三，液体微粒与气体微泡同时混入固体中。或许，还有第四种类型，即固体微粒、液体微粒、气体微泡完全混合在一起，以至我们分不清它究竟是固态还是液态、气态，或其他什么态。

我们知道，把一定量的物体分割得越细（不破坏其分子结构），会产生一系列的效应；其中最显著的就是它的表面积急剧增加，胶体的许多性能几乎都与此有关。例如胶体常被用于制取吸附剂、浮选剂、起泡剂、乳化剂、湿润剂、催化剂、表面活性剂、粘合剂。

粘合剂的种类很多，如万能胶、医用胶、塑料胶、建筑胶、无机胶、导电胶、导磁胶、密封胶、光敏胶、厌氧胶、绝缘胶、结构胶等等。我国古代记载中曾描述过一种名叫“续膏”的粘合剂，据说它可把断了的弓弦粘接得完好如初。目前，高强度结构胶已经用到机械零件、部件的装配连接上，其强度足以代替常规的焊接、铆接和螺纹连接，有些飞机表面积百分之九十以上的蒙皮都是采用胶接技术装配上去的。

其实，许多高分子材料（天然的或人工合成的），如蛋白质、淀粉、核酸、橡胶、塑料、糊精、液晶，都属于胶体的范畴。因此可以说生命起源于胶体。西方人相信：“上帝的磨盘转得虽慢，但磨得极细。”这句话的意思与“天网恢恢，疏而不漏”是一样的。不过，我们却可以获得另外的启发，即地球的早期，似乎存在过一个特殊的阶段，在这个阶段地球产生了“胶体磨”的机制，并制造出许多超微粉末，以及微囊包封的细小颗粒（目前人工技术已能用胶体薄膜将单个分子包起来），从而为无机小分子结合成有机大分子创造了充足的机会。

凯恩斯和史密斯认为，生命的发生过程由两个阶段组成，其一，处

于液晶态的粘土结晶复制其结构（信息）并产生部分结构变化（变异），从而形成原始基因；其二，由粘土结晶来支配遗传的阶段，过渡到由有机大分子（核酸）来支配遗传的阶段。

事实上，液晶是介于固态与液态之间各向异性的流体，它能够有选择地吸收或传送某些能量和信息，呼吸作用、光合作用都与生物液晶有关，许多生物组织如卵巢、副肾皮质、神经组织、肌肉、结缔组织、动

脉、支原体细胞膜都具有液晶组织结构。目前，我们常见的液晶是电子表上的显示器，对于生物学家来说则希望读懂生物体内的液晶所显示的信息。

我们之所以介绍胶体，是为了强调，对于结构的分类，不能机械地绝对地看待，否则只能是自寻烦恼或陷入自相矛盾之中；因为在获取知识的过程中，分类只是一种手段，而不是目的。其实，从宏观的角度来看，我们的地球只不过是宇宙中的极其微小的颗粒。因此我们完全可以把宇宙视为一种胶体结构。

这样我们便遇到了一个相对而言的问题，大和小、稳定和不稳定、宏观与微观、无限和有限，它们都是相对的。从不同的尺度来看，物体的结构和性状可以绝然不同。例如，我们通常认为地壳岩石是固体的甚至是刚性的，但是在地质学家的眼里，这些岩石表现出了可塑性和流动性，坚硬挺拔的山脉其实是被大自然塑造出来的。

通常人们把物质世界分成三个层次，即宏观世界、微观世界和宇观世界（这是从空间尺度来划分的，若从时间角度则分为现在世界、未来世界和过去世界）。宏观世界的物体尺寸大于 10-8cm，小于或等于1023cm；10-8cm 相当于原子的直径，1023cm 等于银河系的直径。也就是说从分子到银河系，它们大多能被我们的感官直接感知（我们的鼻子能分辨出气味的分子，肺则能识别出空气中的氧分子）。

微观世界的上限是 10-8cm，下限则不知尽头，也不知有没有尽头，它们包括原子（10-8cm）、原子核（10-13cm）、电子（10-15cm），以及各种基本粒子。宇观世界的上限没有尽头，或者说不清楚有没有尽头，凡是超过银河系直径的物体都属于宇观世界的成员。

关于这三个世界的具体界限，不同人可以有不同的分法；我们感兴趣的是另外的问题。其一，这种分类法忽略了或回避了物质的能量状态。按照现代科学告诉我们的知识，一个小小的电子，它发出的电磁场、引力场可以无限地伸延，直至弥漫于整个宇宙；也就是说，它（包括任何实物）是不可分割的，它的尺寸实际上是无限的；所谓实物只是能量密度特别大的地方，场则是能量密度小的地方（似乎不存在能量密度为零的地方），抛出去的一块石子不过是能量密度在运动或能量密度在空间的变化。因此，所谓三个世界的分层，其实是不存在的。

其二，涉及到有限和无限的物理问题和哲学问题。从物理学的角度来看，只能讨论有限的事物，所谓无限大和无限小取决于我们能否从“那里”（看来相反的两个地方）获取信息。从哲学角度来看，“极限”是一种自相矛盾的概念，它是我们的大脑在重构宇宙时的一个“思维误区”

（或者说是思维超前的“向导”，它引导我们的认识不断地扩展）。其实，如果存在无限大和无限小，那么任何一个层次都可视为无限

大或无限小，既无穷大等于无穷小，它们不是彼此分离而是彼此相通；例如对于一个以无穷大速度、沿着无穷大的圆圈运动的人来说，他似乎永远处在原来的位置上（因为他实际上变成无所不在）。事实上，所谓质能转换、以光速运动时体积变为零，正是说有体积的质量可以转化成无体积的能量，而无体积也就是体积无限大（能量弥漫于宇宙）。

如果存在着无限小的物质结构层次，那么我们眼里的小小的电子，在那些深层次的“人”眼里则可能是足球、地球、太阳那么大。这样一

来，我们完全可以推测，电子有着复杂的结构，它的表面可能是凹凸不平的，在那里同样可能在进行“生物”的进化过程，并可能产生了高度智慧的“人类”——电子上的“人”。同理，我们的地球或太阳系、银河系，也可能是更大的“宇宙生命”的组成部分。其实这并不是什么新的想法，在古代的寓言、童话故事、哲学思辨中早已出现过。

上述玄想并不是没有意义的，它实际上是转弯抹角地提出另一个问题，即不同层次的物质是否可以进行通信？一般来说，大宇宙和小宇宙之间或多层次之间的通信，存在着三个障碍，即能量障碍、时间障碍和编码障碍。任何信息的传递都需要能量，对于接收信息者来说，它只能接收一定范围的能量，小于这个范围便无法识别信息，大于这个范围或则无法识别信息或则摧毁其接收信息的器官（甚至摧毁其生命）。例如，我们的眼睛在黑暗中看不清东西，在强光刺激下会导致失明。因此，如果我们用光子传递信息，对于电子上的生物来说，无异于一场毁灭性的陨击事件；除非我们能够找到双方都能承受的信息能量，否则彼此之间的通信是不可能的，我们和他们都无法证明彼此是否存在。

任何信息的传递和理解都需要时间，对于接收信息者来说，他只能在一定时间范围内接收和理解信息。一方面信息的形成本身就需要时间，例如声波的频率变化、音调的高低、音色的形成、编码的构成，都需要时间，而且时间太长了不行太短了也不行。另一方面，接收者的寿命是有限的，如果信息形成的时间超过了他的寿命，他当然也就无法接收到信息。

事实上，对于不同层次的接收者来说，这两方面的问题都存在。古人很早就设想过不同的时间区“山中方一日，世上已千年”。对此可以有两种解释：从绝对的时间长河来说，“山中”的一日等于人世间的一千年（人间里一千年的变化在“山上”一天就完成）；从相对的时间来说，“山上”的一日所引起的变化，只是人间的 36.5 万分之一。不过，严格他说，这些解释都不能成立，因为两个层次的时间无法进行比较。

有趣的是在神话故事中，天上的善神非常关心人间的疾苦，他们经常注视着人间。如果真的存在“山中方一日，世上已千年”的效应，他们在一天里就要处理人间一千年的苦难，这该是何等的辛苦啊！

其实，假如大宇宙和小宇宙中都有智慧生物，那么小宇宙生物的一生，对于大宇宙来说可能只是一瞬间（对于无限小的时间单位来说，这个一瞬间可以是漫长的）；因此，即使不考虑信息传输的时间，大宇宙与小宇宙之间也是无法通信的，因为小宇宙的生命终其生也无法理解大宇宙来的信息；或者说，大宇宙传送的信息编码从 0 到 1 的变化，在这个间隔中，小宇宙已经苍海桑田、面目皆非了。

同样，编码障碍也是难以逾越的。大宇宙与小宇宙之间可能根本无法找到能够共同识别的编码，正如一只蚂蚁永远无法识别出一座摩天大楼，它也无法理解大楼会客室里挂着的“向日葵”，以及向日葵传达的梵高的心意。

因此，反过来说，如果我们想加深我们对宇宙万物的认识，那么便要不断地克服信息传输中的能量障碍、时间障碍和编码障碍。对于能量障碍，我们已经找到了许多有效的能量变换器，可以使大能量变换成小能量或小能量变换成大能量，以及一种能量变换成另一种能量。当然还

需要更好的能量变换器，谁找到了它，谁便应当获得诺贝尔物理学奖。困难的是如何克服时间障碍（对于识别来说，空间障碍可以归结为

时间障碍），因为我们缺少时间变换器。人类个体的寿命延长，两代人之间的知识传递，人类种族的长期延续，实际上都是在克服时间障碍。高速摄影慢速放映，间歇摄影快速放映，也是在试图克服时间障碍。利用对某些编码或密码的破译，例如地质岩层的变化、生物的进化特征、放射性物质的半衰期、光线传输的距离，我们又获得了几百万年前、几十亿年前的某些信息。但是，我们始终无法直接获得未来的信息，时间隧道的大门至今仍然关闭着。归根结蒂，我们的知识取决于对编码（自然的或生物的）的正确理解。在这里，大自然是真实的诚实的，我们似乎没有必要怀疑这一点。问题在于我们对自己是否诚实，我们的感观是否真实，我们的思维运作是否会出现难以觉察的失误？

大自然的结构时隐时现，我们的大脑重构大自然时，是否也在创造

新的什么结构？