第2章 创造力是怎样产生的

1.1广义创造力观念

人们头脑中往往存在一种思维定势，即创造力仅限于人类的行为（狭义创造力），自觉或不自觉地不承认人类以外的自然界独立存在的创造力，不愿意堕入“自然主义”迷途（是人类中心主义的反映）。有时人们衷心赞叹大自然五彩缤纷的瑰丽景色，慑服于大自然地动山摇、巨浪滔天的雄伟力量，但是往往以自己的主观观念和情感出发，或赞美，从大自然汲取美学体验；或畏惧，诅咒其无情的破坏力，却不去真正认识客观实在的“大自然本身作为主体的、独立于人的主观之外的伟大创造力（广义创造力），很少探索自然创造力同人类创造力的关系。事实上，人类的创造力继承于自然，人类自身就是大自然进化的产物。人类至今还没有学会大自然创造生命的奇迹，没有创造出有实际意义的人造生命，也没有创造出构造与功能超过人脑的电脑、光脑或其他超级脑。

从广义创造力观念出发，如果谈到创造力的本源，不得不令人想起中国古老的传说——盘古氏开天辟地。也就是说天地原来是不分的，开始是混沌的宇宙，然后才创造出有序的天体运行系统。所谓的盘古氏不过是某种自然力量的原始创造力的代名词而已。而另外有个伏羲氏则把分开天地的盘古氏尊为太极，由太极分阴阳、定乾坤，继而从两仪、四相变化衍生出八卦，并创造出万物。

从古代传说到科学的宇宙学建立是一个漫长的探索过程，至今还有许多难以解释的问题。我们在这里宁可从当前世界的物质运动本身去推论原始创造力的来龙去脉，也许可以比喻成从一滴水看世界，或从自己身体上某一个细胞的性能出发，去探讨亿万年前的生命起源，也许可以从现实中找到自然和社会现象中的某些基本法则，探讨到创造力的统一的世界观。

在人们日常生活中，面对千变万化的自然界追溯创造力之源，通常将会从复杂的社会现象、生命现象，从山川、河流、日月、星辰……一直追溯到物质的原子、分子的分解和结合，而比较接近创造力本源的还是物理学的基本现象。当前物理学家认为，一切自然现象都由四种基本力所控制，它们是引力、电磁力、强核力和弱核力。可以说它们代表着宇宙原始创造力。他们做过一些努力，试图建立一种可以阐述这四种基本力作用的统一理论，同时也努力探索大量不可用这四种力解释的第五种力。但是至今还没有显着成果。也许我们可以模糊地、笼统地称这种统一的宇宙力属于“原始的物质创造力”。当然在这里不可能对这种广义创造力下什么定义，只不过是借用“创造”这个词的“产生新事物”的含义，指出这四种基本力的作用是使物质世界发生变化发展、创新的原动力量。

1.2创造作用是怎样产生的

现在的问题是在物理学意义上的物质运动中，创新作用是怎样产生的呢？下面我们将一些身边常见的物质运动，例如水、磁铁、激光和导电体的创造性变化作为样例，应用系统科学的成果，在便于我们在已有的认识、理解的知识层次上探讨广义创造力的产生问题。

1.2.1水的相变

水在常温、常压下是流体；在100摄氏度高温下变成水蒸气，成为气体；当它在0摄氏度冷却时结成冰，成为固体。物理学中把水和其他物质的这些不同的聚集状态称为相，如水的气相、固相和液相。不同相之间的转变相应地称为相变，物质在不同相具有不同的结构和运动方式。近年发展起来的系统科学把系统状态发生改变也称为相变，表示系统的质变。

虽然水都是水分子构成的，但是水在不同的相，水分子的排列结构和运动方式不同。气相时，水分子的运动是无序状态，除了彼此相撞之外，水分子之间几乎不存在什么力的作用。此时的水分子运动速度可达每秒620米，很容易扩散。在固相时，水成为晶体——冰晶，水分子严格地安排在周期晶格之中，成为典型的有序态。液相的水，原子相距很近，彼此之间存在引力，但是分子彼此可做相对运动，使水可以流动。

水的相变现象中隐含着物质创造力的作用：即水的相变虽然并没有异质分子的结合和分解等化学变化，相同的水分子也能创造出性质各异的结构和运动方式，也能完成无序和有序的改变。这种比较原始状态的创造力直接体现为物质本身的运动和发展，何况在更多的外力作用下，水蒸气可以形成变幻多端的云彩，冰晶可以形成数千种六角形的雪花，流水可以形成涓涓细流或激起汹涌的波涛。上述各种系统状态的变化中包含着更多层次的相变和创造性。

1.2.2磁铁的相变

相变不仅发生在同一种分子不同的聚集状态，即使同一种分子的同一聚集状态（例如晶体）本身也会出现其他性能的突然改变——新层次的相变。磁铁这种金属也是晶体，物理学家把磁铁不断分割，这些越来越小的磁铁微粒仍然存在磁性。分割到极小时就是铁原子（或者是电子）称为“元磁体”，它们还是都朝着某一方向整齐地排列，显示有序的磁铁相（图1左）。但是当加热到774℃时，整块磁铁会突然失去磁性，所有的元磁体杂乱无章地指向各种可能的方向，显示无序相。产生这两种完全不同的相的原因，在于两种完全不同的物理力之间的竞争：磁元体之间的一种力使其方向趋于平行，这种力占优势时，宏观上就表现为出磁性；另一种基于热运动的力是无序的随机运动，这种热运动如果占优势，宏观上就表现失去磁性。H·哈肯，戴鸣钟译：《协同学——自然成功的奥秘》，上海科普出版社，1988年4月，第23‐28页。

②图片来自：www.i3721.com/...图1元磁铁的相变②上述事例显示：

（1）物质创造力来自物质内部不同基本力之间的竞争和协同。

（2）物质创造力总是在一定的外界条件下实现的。例如774℃使磁性变化，100℃使水气化。

（3）创造力作用的结果表现为物质的相变，即物质结构和运动方式的改变。他们可以从无序变为有序，或从有序变为无序。

1.2.3导电体和超导体

1911年荷兰物理学家卡曼林·奥纳斯发现某些金属（如汞）在冷却到极低的温度时（如绝对温度4.2K）就会完全失去电阻。这时电流如果在循环的导线上流动，既不会出现丝毫衰减现象，也不会使导线发热。他把这种现象称为超导，也就是说原来有电阻的导电金属突然失去电阻。这也是一种物理学上的相变。可以说相变是物质创造力的普遍表现。

物质超导的创造力是怎样产生的呢？在奥纳斯发现的40年后，物理学家才认识到超导过程是由特殊的微观有序状态引起的，合理的解释如图2。电流通过金属导体是由带电的最小粒子——电子传导的。金属多半形成晶体、晶格。图2中绘出了一个金属晶体的微观断面，大圈代表晶体的原子，由于热运动，这些原子不断来回振动。小黑点代表电子，它同振动的原子相撞后改变轨迹或停止运动，把部分能量传给金属原子，金属从而发热，同时电子的电流变弱。这是一般常温情况下的电阻现象。

图2金属晶体通过电流时的微观断面H·哈肯，戴鸣钟译：《协同学——自然成功的奥秘》，上海科普出版社，1988年4月。

在超导情况下,金属中的电子每次都是成对的通过晶体，它们自身又按照严格规定的动态连接在一起，能够抗拒晶体原子的电阻作用。正如一支手挽手的电子纵队通过丛林，而丛林无法把一个个电子队员从队伍中拉开。因此这种新的微观有序(成对行进的电子)导致新的宏观状态（没有电阻的电流）。H·哈肯，戴鸣钟译：《协同学——自然成功的奥秘》，上海科普出版社，1988年4月。我们可以看出这个创新的过程也是物质从某种状态（相）转换成另一种状态（相）；从无序转变成有序的相变。人们根据物质创造力的从导电体变成超导体的相变规律，创造出各种接近常温的超导材料。例如用极小的超导体制造电脑开关元件，把电脑放在深冷箱内工作（接近绝对零度）。

超导事例不仅再一次说明物质创造力来源于物质内在矛盾，是物质本身运动中的相互作用、相互竞争的能力，而且它的惊人之处是在从导电到超导的相变过程中，电子突然变得遵守另一种规则，成对地按照严格规定的动态连接在一起。有人把这种状态称为“自组织”现象。因此，可以说自组织是引起相变的内因。在哈肯的协同学中把它归之于协同作用。于是创造过程中体现出竞争与协同的对立统一。

1.2.4激光——相变的开放系统

激光（Laser)原意是“通过电磁辐射受激发射的光波放大”，但是协同学创建人哈肯在激光发生的研究工作中发现，受激发产生的光谱变成激光并不是简单的放大了光波，而是光波的一种相变。图3是普通灯光和激光的发光原理示意图，说明激光与普通灯光的不同之处。图中左侧是普通灯光，它的发光是电流输入灯管时，电子与气体原子相撞，原子和电子被冲击到较高的能量轨道，又突然自发地跳回原来的轨道，释放的能量投入光场，然后再运行到最低轨道上来。正如把石子投入水中产生水波那样，这时产生了普通光波。即许多光电子在充气的灯管中产生了光场的狂突运动，形成增强的杂乱的波串。

激光并不是杂乱的光串，而是受激产生的完全相同、节奏一致的波动（图3右），从而形成了从普通光波到激光的相变。哈肯认为激光是具有相变的开放系统，激光原子通过自组织产生一种有序状态，使普通光的无序运动转变为有序运动。H·哈肯，戴鸣钟译：《协同学——自然成功的奥秘》，上海科普出版社，1988年4月。

从普通光波相怎样转变成激光相，这是我们感兴趣的探索创造力本源的关键问题。这个过程如爱因斯坦在本世纪初的预言，“已有的光波能迫使受激的光电子以其相同的节奏一起振荡”。电流冲击到较高能量轨道的光电子，受已有的光波“胁迫”，在轨道上有节奏地共同振荡，增强了它的波峰，直到将其能量全部传出，电子回到“静止态”为止。这个过程是已有光波相互竞争，争夺与其“协同共舞”的光电子的过程，也是受激的光电子选择最合适自己节拍的光波，优先供给能量的过程（这种现象将在第十四章关于创造力的动力和方向选择中讨论），因此，激光相变的创造力是光电子同光波相互作用、促进本身发展的运动能力。

激光相变的创造力同水、磁铁和超导体相变创造力的不同之处，在于它是较为复杂的一种自组织能力。一般认为自组织能力也存在于开放系统中，而激光就是比较原始状态的不断与环境交换能量的一个开放系统。因为只有在不断输入外界能量，例如输入电流的情况下，才能维持不断地以激光形式发射出能量。

因此，我们可以认为在开放系统中，创造力就是物质自组织的自我维持和自我发展的能力。尽管激光这种开放系统的层次较低，但是它的创造力水平高于非开放系统，因为开放系统是在不断地与环境交换物质与能量的情况下的动态的自我维持。这种自我维持是自我发展、自我创造的基础。

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