轉(zhuǎn)載周吉善易學(xué)與物理學(xué)創(chuàng)新問(wèn)題

1、轉(zhuǎn)載 周吉善 易學(xué)與物理學(xué)創(chuàng)新問(wèn)題原文地址：周吉善：易學(xué)與物理學(xué)創(chuàng)新問(wèn)題作者：志杰海明論壇世界(362)易學(xué)與物理學(xué)創(chuàng)新問(wèn)題周吉善Email：宅電：手機(jī)：物理學(xué)作為一門(mén)學(xué)術(shù)名稱(chēng)是從古希臘哲學(xué)家亞里士多德的希臘文著作延續(xù)下來(lái)的，這個(gè)希臘詞的意思是探討自然的秩序和原理的自然學(xué)；故而物理學(xué)就又叫自然哲學(xué)。近代物理學(xué)，是以牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理為發(fā)軔的一門(mén)新興學(xué)科，物理學(xué)史上通常都說(shuō)，牛頓以數(shù)學(xué)原理取代思辨原理，是科學(xué)史上的第一次革命。從此之后，物理學(xué)跟自然哲學(xué)就分道揚(yáng)鑣了。哲學(xué)家所具備的特質(zhì)、即理論思維能力，越來(lái)越淡漠地不再被物理學(xué)家們看重，而科學(xué)家的注意力則全部集中到了用數(shù)學(xué)表述的物理學(xué)。以尋根

2、究底為己任的哲學(xué)家不能跟得上科學(xué)理論的進(jìn)步；S霍金一方面責(zé)怪哲學(xué)家，一方面又說(shuō)：研究和爭(zhēng)論萬(wàn)物之理應(yīng)是哲學(xué)家的天職，可是他們多半不具備足夠的數(shù)學(xué)背景還有一種科學(xué)哲學(xué)家的子族他們中的許多人是失敗的物理學(xué)家-哲學(xué)是失敗的物理學(xué)家們干的工作；不難看出，科學(xué)家對(duì)哲學(xué)不屑一顧的態(tài)度是口無(wú)遮攔的。一個(gè)民族想要站在科學(xué)的最高峰，就一刻也不能沒(méi)有理論思維；自然科學(xué)家相信：他們只有忽視哲學(xué)或侮辱哲學(xué)，才能從哲學(xué)的束縛中解放出來(lái)；恩格斯非常明確地指出，對(duì)于那些不能用顯微鏡來(lái)觀察的，就只能用思維來(lái)把握，正是在這樣的領(lǐng)域，哲學(xué)終究報(bào)復(fù)了自然科學(xué)，因?yàn)楹笳邟仐壛怂?恩格斯：自然辯證法)。恩格斯的預(yù)言，由20世紀(jì)出現(xiàn)的諸

3、多新發(fā)現(xiàn)而應(yīng)驗(yàn)了；最終導(dǎo)致不少有真知灼見(jiàn)的學(xué)者，都到中國(guó)的傳統(tǒng)文化中來(lái)尋找哲學(xué)啟迪。然而，他們對(duì)于中國(guó)傳統(tǒng)文化，畢竟都太陌生了。筆者僅僅依據(jù)易學(xué)中陰陽(yáng)互補(bǔ)、有無(wú)相生、體用不二12個(gè)字，對(duì)物理學(xué)史梳理、整合的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自然哲學(xué)物理學(xué)本來(lái)就屬于一個(gè)絕對(duì)不可以被分隔的理論體系，但是二者卻又存在著本質(zhì)差異；由于傳統(tǒng)忽略了對(duì)二者的甄別與厘清，就導(dǎo)致在物理學(xué)理論中存在著5大誤區(qū)。厘正的方法就應(yīng)該是5個(gè)嚴(yán)格區(qū)分：一是將物理客體區(qū)分為物質(zhì)、空間兩大系統(tǒng)；二是將概念區(qū)分為實(shí)體概念：宇宙、物質(zhì)、空間；屬性概念：M、L、T；三是將運(yùn)動(dòng)區(qū)分為自然運(yùn)動(dòng)和非自然運(yùn)動(dòng)；四是嚴(yán)格區(qū)分牛頓范式物理學(xué)和非牛頓范式物理學(xué)；五是嚴(yán)格

4、區(qū)分作用量子h和輻射能。1.先講第一個(gè)問(wèn)題-自然觀。自然觀：指的是人類(lèi)對(duì)大自然的最基本看法。西方哲學(xué)是把所有的客觀存在統(tǒng)稱(chēng)為物質(zhì)，這種自然觀被叫做物質(zhì)一元論；20世紀(jì)物理學(xué)的諸多成果都在證明，未來(lái)科學(xué)必須用物質(zhì)空間系統(tǒng)論的自然觀取代實(shí)體物質(zhì)一元論。1.1.海森堡說(shuō)：希臘自然哲學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是豐富多彩的現(xiàn)象能藉以得到解釋的本原問(wèn)題。不管我們可能感到多么不可思議包含著三項(xiàng)在隨后的發(fā)展中日益變得重要的基本要求：第一，必須尋求這樣一個(gè)統(tǒng)一的本源；第二，這個(gè)答案必須只用理性來(lái)給出，也就是說(shuō)不涉及到神話；第三，也是最后的要求，在這一范圍內(nèi)，世界的物質(zhì)方面必須起決定性的作用。我們就把這種哲學(xué)自然觀叫做實(shí)體物質(zhì)一

5、元論-也就是說(shuō)，物質(zhì)是用來(lái)指代自然界所有基本存在的唯一的概念。1.2.愛(ài)因斯坦說(shuō)：人們?cè)O(shè)想，不依賴(lài)于主觀認(rèn)識(shí)的物理實(shí)在是由空時(shí)(為一方)以及與空時(shí)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的永遠(yuǎn)存在的質(zhì)點(diǎn)(為另一方)所構(gòu)成(至少在原則上是這樣)。這個(gè)關(guān)于空時(shí)獨(dú)立存在的觀點(diǎn)，可以用這種斷然的說(shuō)法來(lái)表達(dá)：如果物質(zhì)消失了，空時(shí)本身(作為表演物理事件的一種舞臺(tái))仍將依然存在。我們就把這種哲學(xué)自然觀叫做物質(zhì)空間系統(tǒng)論-也就是說(shuō)，承認(rèn)宇宙是由物質(zhì)、空間兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的有機(jī)整體。1.3.定義：宇宙(指universe而不是cosmos)是由物質(zhì)和空間構(gòu)成的巨系統(tǒng)。邊界條件是：宇宙之外再也沒(méi)有任何基本存在。物質(zhì)：指用量綱式中M計(jì)量的、可以被

6、分隔成獨(dú)立個(gè)體的基本存在；空間：指宇宙中除物質(zhì)之外，用量綱式中L、T計(jì)量的所有空域。1.4.華夏先民則說(shuō)：形而上者謂之道，形而下者謂之器；天下萬(wàn)物生于有，有生于無(wú)-或者干脆說(shuō)：散則為氣，聚則成形；稱(chēng)有形者為物，無(wú)形者為氣。20世紀(jì)物理學(xué)的成果揭示出：只有中華傳統(tǒng)的兩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)論，才真正適宜于描述宇宙大自然這個(gè)自組織巨系統(tǒng)的客觀實(shí)際-物理學(xué)就應(yīng)該建立在兩系統(tǒng)機(jī)構(gòu)論自然觀的基礎(chǔ)之上。比如當(dāng)我們企圖把牛頓經(jīng)典理論應(yīng)用于原子時(shí)，它失靈了；這時(shí)需要一個(gè)新理論(即量子理論)。巴里派克寫(xiě)在愛(ài)因斯坦的夢(mèng)中的這句話，還隱含一層意思：將量子理論應(yīng)用于牛頓的質(zhì)點(diǎn)時(shí)，同樣也要失靈。故而可以得出：牛頓范式將客觀實(shí)在抽象為

7、質(zhì)點(diǎn)，用量綱式中的M計(jì)量；量子理論將研究對(duì)象稱(chēng)為量子，用輻射能予以計(jì)量-二者很顯然不能被抽象概括為同一范疇，用物質(zhì)這一個(gè)概念予以稱(chēng)謂就肯定是不恰當(dāng)?shù)摹?.5.結(jié)論：物理學(xué)必須建立在物質(zhì)空間系統(tǒng)論自然觀的基礎(chǔ)上，才有望沖破傳統(tǒng)的藩籬，步入柳暗花明又一村的全新境界。2.再講第二個(gè)問(wèn)題-嚴(yán)格區(qū)分實(shí)體概念和屬性概念。2.1.恩格斯在自然辯證法中寫(xiě)道：存在的不是質(zhì)，而只是具有質(zhì)并且有無(wú)限多的質(zhì)的物體。懷特海也曾經(jīng)指出：亞里士多德關(guān)于稱(chēng)謂和關(guān)于基本實(shí)體的學(xué)說(shuō)，就發(fā)展而為實(shí)體的諸屬性相互聯(lián)系而基本實(shí)體之間卻相互分離的學(xué)說(shuō)了。所有的現(xiàn)代認(rèn)識(shí)論和現(xiàn)代宇宙論都為此問(wèn)題而大傷腦筋。2.2.愛(ài)因斯坦說(shuō)：古代的幾何學(xué)家

8、所研究的是概念上的東西(直線、點(diǎn)、面)，并沒(méi)有真正研究到空間本身；物質(zhì)已失去作為基本概念的地位。科學(xué)從科學(xué)發(fā)展前的思想中將空間、時(shí)間和物質(zhì)客體(其中重要的特例是固體)的概念接收過(guò)來(lái)，加以修正，使之更加確切。目前物理思想的特點(diǎn)，和整個(gè)自然科學(xué)思想的特點(diǎn)一樣，是在原則上力求完全用類(lèi)空概念來(lái)說(shuō)明問(wèn)題，力求借助于這些概念來(lái)表述一切具有定律形式的關(guān)系完全用類(lèi)空概念來(lái)理解一切關(guān)系在原則上是可能的(因?yàn)槲镔|(zhì)已失去了作為基本概念的地位)。2.3.為了徹底消除所有的現(xiàn)代認(rèn)識(shí)論和現(xiàn)代宇宙論都為此問(wèn)題而大傷腦筋的困惑，對(duì)科學(xué)和哲學(xué)交叉使用最頻繁的物質(zhì)、空間、質(zhì)量、長(zhǎng)度和時(shí)間五個(gè)基本概念，認(rèn)真剖析、甄別的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)它

9、們之間的邏輯關(guān)系是：實(shí)體概念：物質(zhì)空間(屬哲學(xué)范疇表述共性的抽象的類(lèi)概念)屬性概念：質(zhì)量時(shí)間長(zhǎng)度(屬科學(xué)范疇計(jì)量個(gè)性的基本物理量)表述共性的類(lèi)概念只有稱(chēng)謂作用，僅用于指稱(chēng)基本存在本身。自然科學(xué)理論中使用的物質(zhì)和空間，并不具有任何物理學(xué)意義，只具有泛指物理客體的作用。試想：你能夠回答水果是什么滋味嗎?據(jù)此可知：物理學(xué)根本就不研究物質(zhì)和空間本身。表示個(gè)性的物理量，屬于可以由任何人重復(fù)測(cè)定、并且具有確定計(jì)量單位的屬性概念，而不用于指稱(chēng)任何實(shí)際存在的東西。實(shí)際存在的東西，在中國(guó)傳統(tǒng)文化中被稱(chēng)為物，在西方文化中應(yīng)該叫做物體；但是在傳統(tǒng)的物理學(xué)理論中卻錯(cuò)誤地稱(chēng)其為物質(zhì)。2.4.恩格斯還指出：一切認(rèn)識(shí)都是感

10、性上的測(cè)度，這正是黑格爾所說(shuō)的困難：我們當(dāng)然能吃櫻桃和李子，但是不能吃水果，因?yàn)檫€沒(méi)有人吃過(guò)抽象的水果。由于實(shí)物、物質(zhì)無(wú)非是各種實(shí)物的總和，運(yùn)動(dòng)無(wú)非是一切可以從感覺(jué)上感知的運(yùn)動(dòng)形式的總和；象物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)這樣的名詞無(wú)非是簡(jiǎn)稱(chēng)，我們就用這種簡(jiǎn)稱(chēng)，把許多不同的、可以從感覺(jué)上感知的事物，依照其共同的屬性把握住。于是就出現(xiàn)了我們先用我們的頭腦從現(xiàn)實(shí)世界作出抽象，然后卻不能正確(筆者添加的兩個(gè)字)認(rèn)識(shí)我們自己作出的這些抽象，而把它當(dāng)成真實(shí)存在的東西。物理學(xué)理論中存在的最重要問(wèn)題，就在于不能認(rèn)識(shí)我們自己作出的這些抽象，而是把前人抽象出來(lái)的類(lèi)概念，當(dāng)做具體存在著的物體，從而把它跟描述物體之質(zhì)的、被愛(ài)因斯坦稱(chēng)為類(lèi)

11、空概念混為一談。2.5.進(jìn)一步考察還可以發(fā)現(xiàn)：2.5.1.量綱式中的L、T和M，分別是表述空間和物質(zhì)最基本屬性(即質(zhì))的物理量；量綱式中的L、T(即質(zhì))跟空間(即體)的關(guān)系，與M(即質(zhì))跟物質(zhì)(即體)的關(guān)系完全相同。絕不應(yīng)該將L、T、M跟空間、物質(zhì)兩個(gè)實(shí)體概念混同-傳統(tǒng)理論中的諸多困惑和悖論，其根源大多數(shù)都在于此。只有那些表示基本屬性(即質(zhì))的物理量，諸如L、T、M、q、等，才具有物理學(xué)意義；故而在物理學(xué)理論中，應(yīng)該盡可能少用、或者干脆不用物質(zhì)、空間之類(lèi)的哲學(xué)術(shù)語(yǔ)-愛(ài)因斯坦關(guān)于它們已經(jīng)失去作為基本概念的地位之說(shuō)法，指的就是在物理學(xué)理論中二者已經(jīng)不再具有實(shí)用價(jià)值。在中國(guó)1千多年前的唐朝，崔憬就提

12、出體用不二的命題，跟恩格斯的體、質(zhì)兩分法基本相同；然而，其思想內(nèi)涵卻更豐富、明快得多。華夏先民面對(duì)呈現(xiàn)在眼前的萬(wàn)象，所關(guān)注的是用而不是體，而體和用卻又根本就無(wú)法被分開(kāi)；故而才會(huì)有體用不二的觀念。金剛石和石墨的體都是單質(zhì)的碳，金剛石則用它最硬的質(zhì)，而石墨卻用它最軟的質(zhì)-所有的現(xiàn)代認(rèn)識(shí)論和現(xiàn)代宇宙論都為此問(wèn)題而大傷腦筋的問(wèn)題，根源就在于將體和質(zhì)(即用)混為一談。2.5.2.時(shí)間T(即質(zhì))和空間(即體)屬于不對(duì)等的關(guān)系，傳統(tǒng)將實(shí)體概念空間和屬性概念時(shí)間T并稱(chēng)空時(shí)或時(shí)空使用的陋習(xí)，即是引起觀念混亂的一個(gè)非常重要的原因。兩千多年前華夏先民公孫龍就留下一個(gè)白馬非馬的命題，真不知道曾經(jīng)難倒過(guò)多少才智非凡之士

13、-只要能夠悟出其中所包含的深刻哲理，就不難弄懂空時(shí)或時(shí)空之類(lèi)說(shuō)法中存在著的錯(cuò)誤。為了能夠定量描述自然規(guī)律，物理學(xué)理論中將質(zhì)量M、長(zhǎng)度L和時(shí)間T定為量綱式中最基本的物理量，使得用實(shí)體的諸屬性相互聯(lián)系的關(guān)系進(jìn)行定量表述得以實(shí)現(xiàn)，為自然科學(xué)的蓬勃發(fā)展奠定了可靠的基礎(chǔ)。但是，物質(zhì)、空間這兩個(gè)被抽象出來(lái)的哲學(xué)概念，卻并不能用于指代參與物理過(guò)程的具體的物理客體，故而才會(huì)有關(guān)于基本實(shí)體之間卻相互分離這種非常正確的說(shuō)法。2.6.定義：質(zhì)量，是用于計(jì)量物質(zhì)可以用kg做單位予以度量的、質(zhì)的多少的基本物理量，屬于實(shí)體存在共同具有的質(zhì)，被記為M；時(shí)間，是用于計(jì)量空間中任意一點(diǎn)能夠用s做單位予以度量的、質(zhì)的長(zhǎng)短的基本物

14、理量，是一個(gè)跟空間的彎曲程度相關(guān)的量，被記為T(mén)；長(zhǎng)度，是用于計(jì)量空間中任意兩點(diǎn)之間能夠用m做單位予以度量的、質(zhì)的大小的基本物理量，跟空間是平直還是彎曲相關(guān)，被記為L(zhǎng)。至此我們給出的6個(gè)定義，前三個(gè)是適用于自然哲學(xué)的抽象的類(lèi)概念，指的是不同系統(tǒng)的體；后三個(gè)是適用于科學(xué)的、指謂體之可以為用的質(zhì)的類(lèi)空概念，都有具體的度量單位：千克kg、秒s、米m。為了避免物理學(xué)概念和哲學(xué)概念的混淆可能帶來(lái)的歧義，在未來(lái)的物理學(xué)理論中應(yīng)該完全采用符號(hào)表示法，使用Z(質(zhì)量)系統(tǒng)、N(能量)系統(tǒng)、M、T、L替代物質(zhì)、空間、質(zhì)量、時(shí)間、長(zhǎng)度五個(gè)概念。從可以度量的角度考察，在經(jīng)典物理學(xué)中L用于度量歐氏幾何的直線距離，在相對(duì)論

15、和量子論中L用于度量非歐幾何的弧線長(zhǎng)度。物理學(xué)量綱式中的T、L、M，都是用于計(jì)量客觀存在最基本質(zhì)的屬性概念。物理學(xué)理論中用L、T的函數(shù)表述的物理量(比如g、gR、g等)，均用于指謂空間中一種實(shí)體結(jié)構(gòu)的質(zhì)；而只使用L、T而不出現(xiàn)M的數(shù)學(xué)圖像(海森堡語(yǔ))，均用于表述存在于空間中的一種自然規(guī)律。3.三講自然運(yùn)動(dòng)和非自然運(yùn)動(dòng)的區(qū)分。3.1.恩格斯非常明確地指出：在地球上的純粹力學(xué)中，排斥的或上升的運(yùn)動(dòng)一定是人工造成的，這種理論中始終存在著用人力同天然的吸引做斗爭(zhēng)的必要性。牛頓的說(shuō)法更露骨些：我不得不把我們這系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)歸之于一個(gè)全智的主宰；并且宣稱(chēng)：我們必得承認(rèn)有一個(gè)上帝。故而，我們就把牛頓力學(xué)所描述的

16、運(yùn)動(dòng)，叫做非自然運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫@種運(yùn)動(dòng)完全離不開(kāi)人工造成和用人力的必要性。實(shí)際上這種理論根本就不屬于自然科學(xué)的范疇；充其量也只能算是達(dá)到了準(zhǔn)科學(xué)的水平-物理學(xué)以牛頓范式物理學(xué)為典范的傳統(tǒng)，是錯(cuò)誤的！3.2.自然運(yùn)動(dòng)，指的是不能添加任何人為干預(yù)的運(yùn)動(dòng)。諸如開(kāi)普勒描述天體運(yùn)行的三定律，伽利略描述的自由落體運(yùn)動(dòng)，惠更斯的圓運(yùn)動(dòng)公式所描述的運(yùn)動(dòng)，就都屬于自然運(yùn)動(dòng)的范疇。有意思的是，這三個(gè)人所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，全部用L、T兩個(gè)物理量來(lái)表述；依據(jù)2.中已經(jīng)講過(guò)的道理，可以肯定這些公式所表述的，都是存在于空間中的自然規(guī)律-相對(duì)論發(fā)現(xiàn)的空間成為動(dòng)力學(xué)量，跟這三個(gè)人總結(jié)出的自然規(guī)律完全是一脈相承的。其余兩個(gè)區(qū)分就留待在宇

17、宙的組成與結(jié)構(gòu)一書(shū)中討論吧。筆者的看法是：實(shí)際上物理學(xué)理論中的諸多困惑，只需要在自然哲學(xué)范疇內(nèi)做一些觀念上的改動(dòng)，就可以完全得到冰釋?zhuān)⑶夷軌蚴盏饺缦滦Ч?.對(duì)諾貝爾物理獎(jiǎng)得主勞克林的問(wèn)題：空間和時(shí)間是什么，可以全面而圓滿(mǎn)自洽地給出答案；2.一直存在于科學(xué)理論中的上帝，可以完全退休了，見(jiàn)宇宙運(yùn)動(dòng)的第一推動(dòng)者；3.在對(duì)宇宙有了明確認(rèn)識(shí)之后，所謂的大爆炸膨脹宇宙論，就可以壽終正寢了-附件：宇宙并非在膨脹的驗(yàn)證中有計(jì)算出的結(jié)果；4.發(fā)現(xiàn)并且證明了宇宙自組織演化三定律，見(jiàn)宇宙自組織演化三定律一文；5.不確定關(guān)系的機(jī)制，已經(jīng)可以自足、自洽地予以闡明，見(jiàn)不確定關(guān)系的物理機(jī)制；6.自發(fā)發(fā)射及輻射能為什么總

18、是一份一份的物理機(jī)制，已經(jīng)被找到，見(jiàn)自發(fā)發(fā)射的物理學(xué)機(jī)制；7.用物理學(xué)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)，計(jì)算出應(yīng)該按照傅里葉的初衷，以輻射能作為量綱基本量，見(jiàn)以質(zhì)量M為綱錯(cuò)了；8.發(fā)現(xiàn)并且證明了空間自然場(chǎng)強(qiáng)度g，是由空間中三維圓球的直徑(2R)所決定的一個(gè)物理量，見(jiàn)時(shí)間隨R而變的方程；9.證明了所謂的波粒二相性描述的是一種復(fù)合態(tài)，即波就是波、粒就是粒，見(jiàn)波就是波、粒就是粒；10.嚴(yán)格證明了所謂的光速C，是存在于空間中的一條最基本定律，見(jiàn)C是空間中的一條定律。但是，對(duì)科學(xué)理論最有力的判據(jù)則是實(shí)驗(yàn)，圍繞下述5個(gè)方面，我們都提出有實(shí)驗(yàn)方案：1.可以用實(shí)驗(yàn)證明，質(zhì)量M對(duì)宇觀世界沒(méi)有任何物理學(xué)意義；2.宇宙并非在膨脹，也可以用