易圖的哲學內涵及有關宇宙的五個推論

論文類別:理學論文 > 物理學論文
論文作者: 周吉善
上傳時間:2003/4/30 15:35:00

內容提要:以易圖的哲學構架為基礎。依據現代科學新發現的事实,得出有關宇宙結構的五個推论:1、物理實在分兩個系統,經驗世界的物理客體用質量量度,另一系統用能量量度;2、能量是引起世間萬物運動變化的總根源;3、時間和空間不是真实存在,跟質量、電量一樣,所指都不是物理實在本身;4、愛因斯坦“開創”的半個宇宙是動態網絡,跟經驗世界分立的物体相互作用、和諧互補的結果,保證了一體化宇宙具有整體有机的活性;5、那半個宇宙確實存在8種時空結構,生命現象跟這種自組織環境直接相關。

美國高能物理學家卡普拉認為:“東方思想為现代科學提供了堅固合適的哲學基礎”[1-13];量子論權威海森伯也說:“東方傳統的哲学思想與量子力學的哲學本質之間有著某種確定的關系”[1-6]。所指主要在于:量子論揭示了宇宙並不是物體的集合,而是統一體中各部分間相互關系的復雜網絡,根本不能把世界分成獨立存在的最小單元;空間和時間並不是一種真實的存在,只是觀察者用於描述自己環境所用的語言要素;以通過變化產生動態模式的觀念,深入理解一體化宇宙的整體有機與和諧互補。

作為華夏文明源头活水的《周易》,確實包含着這些哲理。本文依據《周易》思想形成的邏輯闡述哲理,取現代科學的實驗成果予以印证,盡可能不在概念異同上浪費筆墨,還要讓读者能夠清楚明白。董光璧教授指出:“科學史界越來越多的學者認識到,站在現代科學的立場去尋找历史來龍去脈的做法有誤入歧途的危險,轉而采取從原來的境况中重新闡釋科學思想”[2-2]。本文即是依據這種思路的嘗試,期望能在整體文化史的視角下,把华夏先賢睿智的思想和現代科學精確的驗證銜接起來,做到以古為鑒。

一、易圖新解

談到《周易》,通常都說分易經和易傳,實际上還應該包括易圖。“書不盡言,言不盡意,聖人立象以盡意”,不但指出在遠古時代,記事主要用象和圖;即使有了文字,要描述客觀事物的全貌,象依旧比文字更優越。我們先從易圖談起,重點是理清先民們認識宇宙的思路。

人類所有知識的起點,開始於對自然知識的積累。面對無涯无際、無始無終的浩瀚宇宙,每个人都會有無盡的遐想。華夏先民和古希臘哲人不同,非常謙恭地把自己視為大自然的一分子(後来被概括為“天人合一”),古希臘的自然觀則是人與自然界分離(最終被抽象為物質和意識對立),於是先民們就以圓表示宇宙整體或现實生活中的任一事物。面对寒暑易節、日月更替,男女交媾,生生不已的自然現象,進而悟出世上沒有不變的東西;為了表示一切都在變易的動态模式,又在圓內加了一條S曲線,形成被稱為阴陽魚的太極圖。這就是中華先賢對世間萬象及宇宙本身做出的最高抽象,即一切动變皆源於陰陽之間的相互作用,靜态是“萬物負陰而抱陽,沖氣以為和”;而動態是“陰極陽生,陽极陰生”。這裏的“生”並非是鸡生蛋的生,而是指負陰抱阳的整體中此消彼長、彼消此長的變化。既然一切都是“變動不居,周流六虛”的動態過程,很有必要掌握幾種重要的動態模式,進而用代表陰陽的兩種符號推演出必然出現8種本質不同的態,太極圖周圍又加添了八卦符號。

小結:宇宙是由兩系統構成的整體;因為整體必然由部分構成,華夏先民即以陰陽作為最高的抽象;負陰抱陽的一體化宇宙及宇宙中的事物,都是阴陽有序、和諧互補的有机整體;陰陽一體、此消彼長的過程即是展現在眼前的紛紜萬象;演化過程可以分為8種不同狀態(或稱模式)——这就是易圖中包含的哲理。

二、易傳新释

易傳是許多代人智慧的結晶,孕涵着非常豐富的哲理,本文僅围繞“形而上者謂之道,形而下者謂之器”展開討論。華夏先贤依據有形和無形將物理客體分為道和器,老子稱其為無和有,後賢稱其為氣和物。首先必須判定這種兩分法是否正確,才可以繼續讨論下去。

哲學作為指導認知的學問,如不立足於二元就無法討論變與不变,問題在於如何對整體劃分。中華先賢堅持天人合一,將包括人在內的全宇宙抽象為陰陽一對範疇,屬于純客觀的兩分法,無論對自然、社會和生命哪種現象都適用,不妨稱其為存在二元論。古希臘哲人的世界觀是人和自然分离,進而演化成人與神分離,再变成物質和意識的對立,最終定位在唯物唯心之爭,屬於認識二元論。“人和神的分离是二元論的起點”,“思維和物質並列支持了自然科學,成為西方宇宙觀的基礎理論”[1-8],卡普拉的概括是準確的。董光璧又向前邁出可喜的一步:“近代科學一開始就確定了只研究被視為第一性的質量和重量,排除一切同感覺有關的第二性”[3-8]。將二元論改稱二性說,意外地暴露出西方的兩分法中存在著悖論:如果物質和意識這對範疇能夠成立,二者都應該是第一性的;如果意識屬於離不開物質的第二性,就不能跟物質構成一對範疇。因為如果允許這樣做,物質和顏色、硬度等可以構成最抽象的對立。東方和西方古賢雖說都使用兩分法,一个是純客觀地劃分,一個是人為地構建。 免費论文下載中心 http://www.hi138.com

問題已經轉化為道、無和氣是不是真實的物理客體。100年前人們對這種分類法都會持否定態度,本世紀依據相對論和量子理論從宇觀和微觀兩個領域發現的許多事實,都證明華夏先賢的分類法是正確的。

60年代中期,彭齊亚斯和威爾遜發現了各向同性的3K微波背景輻射,宇觀上物理客體分斷續的天球和连續輻射得到普遍認可,愛因斯坦說的“真空不空”被證實。在微觀領域,“量子场論給出的基本圖象是:全空間充滿著相互作用著的各種不同的場;場的基態是真空,激發態表現為粒子”[3-387]。即可知物理客體確實是兩個系統:一個是用質量和時空描述的經驗世界,一個是用能量和位形描述的無形世界。易傳中關於道和器的分類沒有錯,二者都是真實的存在物。

承認物理客體分為兩类,同時派生出兩個問題:宇宙的結構究竟怎樣?兩类客體間如何作用?對西方學者來說,這兩个問題完全屬於始料未及,華夏先賢在2千年前就已經有了較成熟的見解。接下來先討論基礎物理學理論中的錯謬及產生的根源。

質量、電量和能量是基础物理學中用以量度物質、電荷和能多少的三個重要概念,即此可知物理學不只研究物質,长期以來只分析物質不分析能量是一大失誤。很早就弄清了光、熱都是電磁波,卻沒有認真考虑過物質和電磁波是不是同類客體,通常所說的能量即指電磁波而言。雖說巴裏·派克已明确指出:“電磁波會離開振動電荷進入空間,因而開創了一個独立的存在”,並沒有引起學界的重視。“質量不過是能量的一種形式,即使靜止物體也有儲備在質量中的能量”,也明確告訴我們,質量和能量不應該屬於同類物理客體。

质量是對物質多少的量度,其載體叫物體;電量是對電荷多少的量度,其載體是帶電粒子;能量的載體是什麽?因為質量、電量和能量都不是物理客體本身,所指皆為非實存因素。故而物理学根本就不研究物質,而物质本來就無法研究,跟無法品嘗“水果”(類概念)的滋味同理。

推論1、物理客體分两個系統:一個是用質量和時空描述的有形世界,這類客體的基本量度是質量;一個是用能量和位形描述的無形世界,其基本量度是能量。經典物理和量子理論分別適用於不同系統,不應该將它們混為一談。

“能”這個名词會造成一種假象:“‘能’是物质以外的某種東西,是加到物質裏面去的某種东西”。這種觀點很值得商榷。遙控装置發出電磁波,衛星就會改變姿態;物體吸收熱能溫度升高,放出熱能溫度降低。都足以證明“能”確實可以在物体中自由出入,如果要說經驗世界中的物體具有質量,无形系統的物理客體具有能量,可能就正好說中了客觀真實。

說“能(即運動)”,“熱在差不多兩個世紀內被看做特殊的神秘的物質,而不是被看做普遍物質的運動形式”;認為“熱之唯動說”應該取代熱素说,又不得不承認“被熱素說所統治的物理學卻發現了一系列非常重要的热學定律”,如此難以自圓其說的諸多矛盾,就因為把熱素改稱熱能,已經統統化為烏有。一言以蔽之,質量只能量度經验世界的物體,能量是無形世界傳遞的振動波;既可以被物體吸收,又可以被放出;物體同时將在溫度、形態、結構和狀態等不同方面呈現出變化。比如冰吸收能量將變成水,進而還可以變成氣,就是盡人皆知的實例。

推論2、經驗世界所有的運動和變化,都是無形世界功能的顯示,即能量是引起世間萬物運動變化的總根源。

將物理客體分為兩类,是不是囿於對《周易》的偏愛做出的牽強比附,下文圍繞以太公案和時間、空間看看愛因斯坦持何種見解。

19世紀之前,以太在西方被認為是傳遞光、電的介質;19世紀末迈克爾遜—莫雷實驗測出地球相對以太速度為0,物理學界公認由之判定以太並不存在。本世紀初愛因斯坦創立狹義相對论時引入光速不變原理,沒有涉及以太是否存在,不少人都說愛氏是拋棄以太存在之後創立了该理論。1920年愛因斯坦在一次講演中卻說,依據廣義相對論,“沒有以太的空間是不可思議的”,“但是這種以太又不能認為具有重量媒質所有的那些性質,也不可以認為它是由某些其運動可被追隨的粒子所組成的,而且也不可能把運動概念應用於它”[6-112]。這裏所描述的以太,基本上就相當於道、無和氣。轉贴於 免費論文下載中心 http://www.hi138.com

目前有些人認為應該恢復以太學說,有些干脆就把“真空”說成是傳遞光、电的介質,這就涉及到不空的真空中的物理客體究竟是什麽,要害要於必須承認還有半個宇宙長期被忽略了。愛因基坦在場方程中發現了“真空不空”,彭齊亞斯用儀器測出广袤的宇宙空域存在著連續輻射,該用什麽概念稱呼並不重要,不可思議的是二千年前老子就對之作出非常精當的描述:“其上不皎,其下不昧,繩繩兮不可名,復歸於無物。是謂無狀之狀,無物之象,是謂惚恍。迎之不見其首,隨之不見其後。”

天津大学黃乘規教授從標準和非標准分析兩個領域都證明“空間是不可分割的連續統”。科學觀測和數學論证都證明了老子是正确的。海森伯的矩陣理論和傑弗裏·丘的“靴袢假設”,所描述的都是那半個宇宙的狀況。

到底應該如何理解愛氏描寫的以太,涉及到時間和空間究竟是什麽,最後的一句已經包含著時空概念不再適用于以太的意思。時隔32年,他在《狭義和廣義相對論淺說》英译本15版的序言中補充說:“時間—空間未必是一種可以認為離开物理實在的實際客體而獨立存在的東西。物理客體不是在空間之中,而是這些客體有著空间的廣延性(重點號為原文所有)。這樣,‘空虛空間’这概念就失去了它的意義”[6-112]。顯而易见這種有著空間廣延性的客體,絕對不是指經驗世界中的物體。可惜的是在沒有讲清這種“物理實在的實际客體”究竟是什麽之前,他就不得不帶著深沈的困惑離開了人世。

我們只想在上述引文中補充一句:這些客體還有時間的持續性。如此即可以成就愛因斯坦的業績:愛氏“開创了”半個宇宙,那半個宇宙的客體具有空間的廣延性和時間的持續性。假設其最小單元為普朗克子h,用時間T(周期)量度即是能量(h/T),用長度λ(波長)量度即是動量(h/λ);正是那半個宇宙的能量和動量,決定和改變著經驗世界中物體的結構、狀態及其運動變化。通常都說“愛因斯坦的场方程可以用來確定宇宙的整體結構,是現代宇宙学的出發點”[1-160]。一般的解釋是“物質不僅決定了周圍空间的結構,而且反過來也受其環境影響”[1-171];“物質和能量要使時空向其自身彎曲”[7-60]。實際情況則是,那半個宇宙能量的聚集形成彎曲時空,彎曲時空決定着物體的運行;並非是“物質”使時空彎曲,反過來又決定自己的運動。不立足於兩系統相互作用,場方程永遠不可能得到正确解釋,現在的那種解釋根本無法排除物質(以彎曲時空為中介)作用於自己之嫌。

以日心說為基礎的開普勒三定律屬於開放的動態模式,行星軌道與星體質量無關,由橢圓半长軸立方和公轉周期平方(即彎曲時空R /T )決定,根本就不需要什麽切線力去平衡所謂的恒星引力。要找第一推動者,就是那半個宇宙的物理客體,第一推動即來源於特定的時空组合(R /T )。以地心說為基础的牛頓引力定律屬於封閉的靜態模式,其間起關鍵作用的引力勢亦是時空組合(l /t )。二者的差異僅在於,適用於開放系統的是環形時間—周期,適用於封閉系統的是人為设定的線性時間,即時間之矢。哪種理論更貼近於自然的真實,明眼人一看便知。

推論3、时間和空間不是真實的存在,是量度那半個宇宙客體的概念構架,正象用質量和電量量度經驗世界的客體一樣,所指都不是物理實在本身。

推论4、愛因斯坦開創的那半个宇宙是分裂、組合、再分裂、再組合的動態網絡;正是它和經驗世界中分立的客体相互作用、和諧互補,保證了一體化宇宙具有動態有機的活性。

小結:易傳中“形而上者謂之道,形而下者謂之器”的分類是正確的;“萬物負陰而抱陽,沖氣以為和”的判斷,說中了一體化宇宙動態網絡的真实狀況和作用機制。現代科学的新發現雖說和這種理論吻合得很好,要使當前的诸多悖論冰釋,需要做許多梳理工作,首先應該把立足於經驗世界解釋那半個宇宙現象的“鏡像”理論倒過來。因為那半個宇宙只能從動態意義上,用過程和相互關联的術語描述,幾千年來定格在人類頭腦中的卻是機械世界觀的決定論框架。轉貼于 免費論文下载中心 http://www.hi138.com

三、易經新說

易經包括用于蔔筮的八卦、六十四卦及卦辭、爻辭等內容,這裏不討论具體的應用,或是否科学、準與不準等問題,只討論數字8。

所謂八卦,標示著那半個宇宙8種不同的時空組合,起卦和斷卦特別觀註24節和地理方位即是佐證。因為使用周而復始的環形時間,應該屬於開放模式。不相信經驗世界之外还有半個宇宙的人們,稱其為神秘文化也在情理之中。近代特別是現代科學的許多發現都足以證明,8確實是個不可思議的“幻數”。

原子最外層電子以8為极限,呈周期性遞增;輕子、重子和膺標介子都是8種。氧原子的質子、中子和電子都是8個,地殼中占48.6%,空氣中占21%,生命細胞中占65%;在自然生化過程中,氧起著非常重要的作用,即使要說“沒有氧氣就沒有生命”,也不算过分。難怪巴裏·派克会說:“宇宙學有跡象表明,在各類粒子中,8是成員數的上限”[4-203]。

八卦、六十四卦的數學表達方式為2 ,通向混沌的分岔亦是2 ;粒子衰變遵從2 ,可視為逆過程;费米發現“能量復歸”的數学實驗諧振子為64個,遗傳密碼DNA的編排序列亦為64種。為了解釋這些現象,現代科學提出一种全新的自組織理論。顧名思義,自組織者就是不受人支配的過程,其間起决定作用的具有活性的环境,即是那半個宇宙中特定的時空組合,其數為8,兩兩疊加即為64種模式。“时間和空間的統一就意味著物質的存在是與它的活性不可分割的”[1-158],“空和無具有無限创造的潛力”[1-175],基本上說中了自組织的物理學機制:所謂的空和無實質是特定的空組合,正是它保證了自組織的活性。通常都把這種新發現說成對哲学帶來嚴重沖擊,如果放到易哲學的背景下看待,本來都在意料之中嘛。

所謂的自組織現象,是在没有人參與的情況下自然界自發演化的過程,人類就是這種自組織機制的傑作,關鍵在于必須找到使系統具有活性的機制。由於正反饋可以自穩,負反饋可以自生,系統要保持持續的自組織效應,就必须具有互不幹擾的兩條信息反饋回路;正負反饋每一條回路又必須滿足整體、部分和單個循環路徑固定、間隔一致的周期穩定性,前提條件是自組織系統內的單元个數必須極嚴格地遵從一定的數學邏辑。海南師範陳繼元先生已經用圖论證明,具有“比相生、間相勝”的自組織系統,單元個數必須滿足P=5、8、10、12。8的特殊功能已被嚴格證明(详見段長山主編的《現代易學優秀論文集》,中州古籍出版社,1994年出版)。

數學證明雖不可少,最權威的應該是严格的物理學證明。天津大學崔君達教授的《晶體和分子中的對稱性及其破缺》一書,從理论和物質結構兩方面,都證明“理應得到一種八重的(四個左旋,四個右旋)不對稱時空”[8-3],從而證實关於八種模式的判斷沒有錯。繼而又將復合時空論和八卦聯系起來考察,得出“一切相互作用的本質都是不同時空結构間的相互作用”[8-133],進而指出“八重空間(对於相同的時間軸)不可區分性的破壞,所伴隨的可觀測現象正是神奇的生命現象”[8-133],都非常難能可贵。令人微感不足的是,作者依舊未能徹底擺脫西方哲學的禁錮,在闡述其哲理時,細微之處还有些辭不達意之微瑕。

“一個从事晶體和分子微觀結構研究的人,當他考慮‘物理世界的真實客體’與空間的關系時,就會很自然地想到,所謂物體的‘廣延伸’可以看成是晶體格子或分子骨架結構的延伸”[8-3]。物體這個概念一定指經驗世界中的客體,根本就沒有什麽“廣延性”可言。空間僅是那半個宇宙中物理客體的廣延性,所謂的晶體或分子等物體,是微觀粒子被嵌入特定時空結構後的產物,必須清楚的是先有時空結構的因,才會有晶體或分子的果,活性來自時空結構。微觀的第一推動亦來自那半個宇宙的物理客體。化學反應釜的功能是,運用改變溫度和壓強組合特定的時空結構,從而生產出不同類型的产品。比如在高溫高壓下能造出正八面體時空結構,石墨就被變成金剛石。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com

“一旦把時空與晶體格子或分子骨架的微觀結構聯系起來,就會產生完全新的想法,從而可能同時大大擴充已有的物質結構理論和時空理论,並且由此引出某些重大結果”[8-3]。作者的預言肯定不錯,但是在他的頭腦中還沒有能夠給自己的復合時空找到準確的定位,只需要將第一句改為“一旦真正意識到晶体格子或分子骨架都是特定的时空結構”,境界可就完全不一樣啦,問題出在還沒有跳出物理客體僅“物質”一個系統的框架。

推论5、那半個宇宙確实存在著8種時空結構,两兩疊加可以得到64種模式。生命現象跟這種具有活性的自组織環境直接相關。宇觀和微觀的事物都是開放的自组織系統;經驗世界的纷紜萬象,全是那半個宇宙物理客體功能的顯示,其活性来源於特定的時空結構。當我們運用以線性時間為主要標誌,在地球封閉系統中确立下來的思維模式,去描述自組織現象時,似乎無處不存在悖論。可喜的是數千年前就已經成書的《周易》,給我們提供了一種開放型思維模式。自組織系統必須跟外界交換物質和能量,才可以保持活性;宇宙的結構如果僅物質一個系統,唯一的歸宿就只能走向“死寂”!

參考书目

[1]卡普拉著 現代物理学與東方神秘 四川人民出版社 1983年

[2]董光璧著 易學科學史纲 武漢人民出版社 1993年

[3]董光璧等著 世界物理學史 吉林教育出版社 1994年

[4]巴裏 派克著 愛因斯坦的夢 湖南師大出版社 1990年

[5] 馬克斯恩格斯選集第三卷 人民出版社 1972年

[6]倪光炯等著 近代物理 上海科技出版社 1979年

[7] 霍金講演錄 湖南科技出版社 1995年

[8]崔君達著 晶體和分子中的對稱及其破缺 天津大學出版社 1991年

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