申斌
當(dāng)今世界范圍內(nèi)，物理學(xué)家和哲學(xué)家廣泛地討論了由量子物理學(xué)所引起的經(jīng)典物質(zhì)觀的變化
，但學(xué)者們很難認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)，它幾乎總是朝著這樣的一個(gè)方向
，即趨向一種與中國的《周易》所持的觀點(diǎn)非常相似的世界觀。量子物理的概念與中國《周易》的哲理所表現(xiàn)出來的思想具有驚人的相似之處
。雖然對這種相似性還沒有進(jìn)行深入的討論，但是我們這一世紀(jì)一些偉大的物理學(xué)家在接觸到《周易》后
，已經(jīng)十分重視應(yīng)用這種相似性。
玻爾講：“為了與原子理論的教程作一類比……（我必須轉(zhuǎn)向）這樣一些方法論問題，如來佛與
老子這樣一些思想家早就遇到了這類問題
，就是在存在這幕壯觀戲劇中
，如何使我們既是觀眾又是演員的身份能夠協(xié)調(diào)起來?div id="jfovm50" class="index-wrap">！?/span>
惠斯說：“1937年春玻爾對中國訪問，那次訪問時(shí)使玻爾發(fā)現(xiàn)，他那時(shí)倡導(dǎo)的并協(xié)原理竟然在中國古代文明中就有它的先河，他認(rèn)為陰陽圖是并協(xié)原理的一個(gè)最好標(biāo)志?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">！?/span>
海森伯講：“自從第一次世界大戰(zhàn)以來，日本科學(xué)研究對于理論物理的巨大貢獻(xiàn)可能是—種跡象
，它表明在東方傳統(tǒng)中的傳統(tǒng)思想與量子力學(xué)的哲學(xué)本質(zhì)之間有著某種確定的聯(lián)系
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愛因斯坦說：“西方科學(xué)的發(fā)展，是以兩個(gè)偉大的成就為基礎(chǔ)，那就是希臘哲學(xué)家發(fā)明的形式邏輯體系（在歐幾里德幾何中）以及通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有可能找出因果關(guān)系（在文藝復(fù)興時(shí)期）
。在我看來
，中國的哲賢沒有走上這一步，那是用不著驚奇的
，令人驚奇的倒是這些發(fā)現(xiàn)（在中國）全部都做出來了?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">！?/span>
普利高津講：“我們正是站在一個(gè)新的綜合的、自然觀的起點(diǎn)上。也許我們最終有可能把強(qiáng)調(diào)定量描述的西方傳統(tǒng)和著眼于自發(fā)組織世界描述的中國傳統(tǒng)結(jié)合起來?div id="jfovm50" class="index-wrap">！?/span>
本文就有關(guān)《周易》與量子物理學(xué)范疇中的宇宙的基本統(tǒng)一性，玻粒二象性，測不準(zhǔn)關(guān)系
，粒子物理的動(dòng)態(tài)性（動(dòng)態(tài)宇宙）
，真空結(jié)構(gòu)，正反粒子的對稱性
，量子場論等重要概念問題做一簡要論述
。
一 、宇宙的基本統(tǒng)一性
《周易》中世界觀的顯著特點(diǎn)，也可以說是它的本質(zhì) ，就是認(rèn)識(shí)到宇宙間所存事物和事件的統(tǒng)一性和相關(guān)性。它認(rèn)為世界上所有現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)只是基本的統(tǒng)一體的表現(xiàn)而已
，一切事物在宇宙整體中都是不可分割和相互依賴的
，是同一終極實(shí)在的不同表現(xiàn)
。它是以象數(shù)理為構(gòu)詞基礎(chǔ)，以卜筮為“語言”形式
，用卦爻
、圖象來模擬演繹
，認(rèn)識(shí)世界萬物的起源
、結(jié)構(gòu)及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在觀律。它認(rèn)為宇宙間萬物都是由陰陽交變產(chǎn)生出來的
，正如《老子》中說：“
道生一、一生二、二生三、三生萬物
，萬物負(fù)陰抱陽，沖氣為和
。”張景岳在《類經(jīng)圖翼氣數(shù)統(tǒng)論》說：“一生二
、二生三
、三生萬物
。夫一者，太極也
；二者
，陰陽也
；三者，陰陽之交也
，陰陽交而萬物生矣?div id="m50uktp" class="box-center"> ！?/span>
《周易》的天、地 、人、三道同構(gòu)流變的宇宙基本統(tǒng)一性觀點(diǎn)
，現(xiàn)在已不僅僅是東方神秘主義體驗(yàn)的主要特征，而且也是現(xiàn)代物理學(xué)最重要的發(fā)現(xiàn)之一
。這在量子物理學(xué)范疇內(nèi)是十分明顯的
，并且越來越深入到物質(zhì)內(nèi)部而進(jìn)入了亞原子基本粒子領(lǐng)域。在我們把量子力學(xué)與《周易》哲理思想進(jìn)行比較的整個(gè)過程中
，每個(gè)環(huán)節(jié)都可體現(xiàn)宇宙間所有事物和事件的統(tǒng)一性。當(dāng)研究量子力學(xué)的各種物理模型時(shí)
，我們將會(huì)看到，事物和基本現(xiàn)象的組成部分是互相聯(lián)系的
，相互依賴的，不能把它們理解成孤立的部分
，而只能看成是統(tǒng)一整體的組成部分。
熟悉量子理論的人都知道，用經(jīng)典物理學(xué)的術(shù)語是無法描述原子，原子核，基本粒子等系統(tǒng)和它們的變化過程的，于是使用了概率語言描述被觀察的系統(tǒng)和過程。這就意味著我們無法確定地予言一個(gè)粒子在確定的時(shí)間將在那里出現(xiàn)，或者粒子變化過程如何發(fā)生，我們只能預(yù)言一種機(jī)會(huì)。對于不穩(wěn)定粒子，在某一確定過程中衰變的時(shí)間也無法確定，我們只能預(yù)言衰變在一定的時(shí)間后的概率，也就是說大量同種粒子的平均壽命，在高能物理的撞擊實(shí)驗(yàn)中，要記錄上萬種粒子的碰撞，然后通過統(tǒng)計(jì)分析，才能確定某一特定過程的概率。在量子物理學(xué)中，概率也是原子實(shí)在的基本性質(zhì)，它控制了包括物質(zhì)的存在在內(nèi)的原子變化的全過程。粒子不能確定存在于某個(gè)位置 ，而只能表現(xiàn)一種“存在的傾向?div id="m50uktp" class="box-center"> ！痹邮录⒉槐憩F(xiàn)為確定的時(shí)間采取確定的方式，而是表現(xiàn)出一種“發(fā)生的傾向”
。
所以，在量子理論的數(shù)學(xué)表述中，這種傾向或者幾率是用所謂的幾率函數(shù)Ψ(x、y、z、t)來表達(dá)的。它與不同時(shí)間，不同空間位置發(fā)現(xiàn)該粒子的幾率有關(guān)。有關(guān)這些量子力學(xué)對粒子運(yùn)動(dòng)變化過程的幾率函數(shù)描述方法，不能再把實(shí)驗(yàn)儀器當(dāng)成孤立的物理實(shí)體，而是把測量儀器與科學(xué)家結(jié)合成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)（即《周易》中的天人合一）。被觀察的對象與測量過程應(yīng)該是個(gè)相互作用的統(tǒng)一性整體。也就是說：科學(xué)家無法扮演獨(dú)立的客觀的觀察者的角色，而是必須把自己卷入到自己所觀察的世界中去，因而也必然要影響到被觀察物體的性質(zhì)。
海森伯說過：“自然科學(xué)并不是簡單的描述自然，解釋自然，它也是自然與我們相互作用的一部分?div id="4qifd00" class="flower right">
！奔s翰·威勒把這種觀察者介入被觀察對象看成量子理論的重要特點(diǎn)
。因此他主張“參與者”來代替“觀察者”這個(gè)詞
。用他的話來講：“關(guān)于量子理論沒有比這更重要了，它推翻了關(guān)于世界可以‘座落在外’的概念
，而觀察者可以用
2O厘米厚的玻璃板與它安全的隔離開了。即使要觀察電子這樣微小的物體，他也必須粉碎這塊玻璃，他必須進(jìn)去。他必須安置他所選擇的測量裝量
。他要決定究竟測量位置還是動(dòng)量
。要安置儀器來測量某一個(gè)量就使他無法安置測量另一個(gè)量的儀器
，而且測量會(huì)改變電子的狀態(tài)
。而宇宙永遠(yuǎn)不會(huì)再次處于同樣狀態(tài)。要描述發(fā)生什么事情就應(yīng)該拋棄“觀察者”這個(gè)詞而代以參與者這個(gè)新詞
。以某種特殊的意義上講
，宇宙就是自己的參與者
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！?/span>
這種以參與代替觀察把人與宇宙變化看成統(tǒng)一性整體的思想在量子物理學(xué)中得到系統(tǒng)的閘明還是最近的事，但是這種思想早已在《周易》中表現(xiàn)出來。例如：一個(gè)三畫卦，從上到下，每畫分別象征天、地、人三項(xiàng)元素，稱之為三才。兩個(gè)三畫卦能疊成六畫卦，六畫卦并非另有含義，還是三才三道。從六畫卦的下面的初爻向上數(shù)依次是初二、三、四、五、上
(六）等爻，初（一）、三
、五等奇數(shù)為陽位爻
，二
、四、上（六）等偶數(shù)為陰位爻
，如果五爻與上爻一陽一陰象征天
，三爻與四爻象征人
，初爻與二爻象征地
，三才之道有變動(dòng)所以稱“爻”
，
是指六爻效法天、地
、人變動(dòng)意思。
天道，人道
，地道的變化規(guī)律是通過占筮來啟示的
，很顯然在這里卦是做為一個(gè)天
、地
、人互相依賴
，不可分割的整體
，
以陰陽爻變化來描述宇宙間萬事萬物的一切現(xiàn)象，人是做為天、地的參與者存在于一切事物的變化之中，而不是做為觀察者存在于天
、地之外
。
如果把天、地看成一個(gè)組成部分
，人為參與者
，也是量子宇宙一個(gè)組成部分
，那么
，量子力學(xué)和《周易》在揭示宇宙間所有事物基本方面是一樣的
。
量子力學(xué)
當(dāng)然量子物理具有自己的框架，它在揭示宇宙間所有事物統(tǒng)一性方面與《周易》的世界觀雖然還有一定差別
，但已經(jīng)向這方面邁出了一大步
。它們的本質(zhì)思想是一致的
，即認(rèn)為宇宙間所有事物都是統(tǒng)一的
。
二、波粒二象性的卦象表述
在量子物理學(xué)中，物質(zhì)具有兩重性，既有粒子性
，又有波動(dòng)性
，至于表現(xiàn)出何種性質(zhì)
，這要看它所處的環(huán)境
，在有些情況下
，粒子性占主導(dǎo)地位
，在另外一些情況下則更象是波
。這種兩重性質(zhì)也可以通過光或者其它任何電磁波顯示出來
，例如，光是以“量子”或者光子的形式發(fā)射或被吸收的
，但是當(dāng)光的粒子在空間里傳播時(shí)卻表現(xiàn)為電場與磁場的振蕩，它顯示出波行為的所有特點(diǎn)：電子是通常被看為粒子的
，但當(dāng)一束電子通狹窄的縫發(fā)生衍射時(shí)卻象是束光，也就是說
電子的行為也象是波 。波是在空間里四下傳播的
，而粒子卻意味著局于很小的地方
，這兩幅圖景是完全不同的
。物理學(xué)家花了很長時(shí)間才接受了這樣的事實(shí)
，物質(zhì)看來是以不相容的方式來表現(xiàn)自己的
。粒子是波
，波也是粒子
，只到在量子物理中引用幾率波后
，從某種意義上講才解決了粒子同時(shí)為波的兩難性
。
為了看看如何在量子物理學(xué)中的粒子圖象和波的圖象之間來回變換，讓我們進(jìn)一步考察一番波和粒子的概念。波是在時(shí)空中的一種振動(dòng)方式
，我們可以在某一時(shí)刻觀察它
，就能看到一種周期性的圖形
，它有振幅和波長，振幅是振動(dòng)強(qiáng)度
。然后我們再看波上某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
，就會(huì)看到是一種振動(dòng)，其特征是有一定的頻率。如果我們看的是粒子的圖象
，按經(jīng)典的觀念，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用速度和功能來描述
，它在任何時(shí)候都有確定的位置
，而在實(shí)際上用動(dòng)量來描述它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的
，可見同一物質(zhì)的波動(dòng)性與粒子性（振動(dòng)）是密切相關(guān)的
，是在不同側(cè)面或環(huán)境中的不同形式
。必須清楚，沿波傳遞的并不是物質(zhì)性的粒子
，而是引起波動(dòng)現(xiàn)象的擾動(dòng)，物質(zhì)粒子而是處在與時(shí)空有關(guān)的振狀態(tài)
。
量子理論巧妙的把幾率波的性質(zhì)與粒子的相應(yīng)性質(zhì)聯(lián)系起來，認(rèn)識(shí)到在確定位置的波的振幅 、與在該處找到粒子的幾率有關(guān)，而關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信息則可以從波的波長和頻率來得到
，波長
λ與粒子的動(dòng)量P成反比，波的頻率則與粒子的能E正成比 ，在量子物理學(xué)中
，布羅意用數(shù)學(xué)公式進(jìn)行了表述
。
在中國古代的《周易》中 ，描述宏觀大宇宙與微觀小宇宙所有對立的，彼此不相容的現(xiàn)象變化
，也用到了一套特殊的數(shù)學(xué)公式，這套公式就是卦象符號(hào)系統(tǒng)和卦爻辭文字系統(tǒng)的互相滲透結(jié)合在一起所構(gòu)成的信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
，只要我們賦與組成卦式
(公式)各符號(hào)陽爻()和陰爻（）一定的物理含義，那么上述的波粒二象性及其轉(zhuǎn)化規(guī)律也可以表現(xiàn)出來。實(shí)際上在《周易》中，就是把宇宙能量或狀態(tài)描述為兩種互相轉(zhuǎn)化的形式，即陰陽。在一個(gè)卦象中陽爻（
）可以轉(zhuǎn)換為陰爻（
），反之，陰爻（
）也可以轉(zhuǎn)換成陽爻（
）。具體來說，在什么情況下才能轉(zhuǎn)換，這決定不同的時(shí)間，地點(diǎn)與環(huán)境。如果用陽爻象代表粒子性，用陰爻象代表波動(dòng)性，波粒二象性統(tǒng)一在卦象中，即反映了同一事物的陰陽對立的特點(diǎn)，也反映了它們相關(guān)聯(lián)的特點(diǎn) 。同一物質(zhì)粒子何時(shí)何處表現(xiàn)為粒子性
，又何時(shí)何處表現(xiàn)為波動(dòng)性
，又何時(shí)何處如何轉(zhuǎn)換
，這要由卦象符號(hào)系統(tǒng)和卦爻辭系統(tǒng)共同決定
。雖然，在中國古代還沒有波粒二象性這個(gè)術(shù)語
，然而有如德布羅意表示式那樣能夠反映波粒二象性和描述這兩種似乎不相容表現(xiàn)相關(guān)性和轉(zhuǎn)換規(guī)律的框架（卦象）和哲理思想巳經(jīng)存在了。
三、測不準(zhǔn)原理的陰陽互補(bǔ)性
量子物理告訴我們，一個(gè)粒子的空間位置Ar (X、y、z)與動(dòng)量Ap不確定性之間關(guān)系的精確數(shù)學(xué)形式，是以海森伯測不準(zhǔn)關(guān)系式來表達(dá)的。它意味著在亞原子世界里，我們永遠(yuǎn)無法同時(shí)精確地知道一粒子的位置和動(dòng)量，我們對位置知道的越清楚，動(dòng)量就越模糊，反之亦然。我們可以決定精確地測定兩個(gè)量中任何一個(gè)量，但是對于另一個(gè)量只能是一無所知，必須指出，這決不是測量技術(shù)的不完善而造成的。
粒子的位置和動(dòng)量確定性之間的關(guān)系，決不是測不準(zhǔn)原理的唯一形式，其它量之間也保持著類似的關(guān)系。例如一個(gè)原子事件的時(shí)間t與有關(guān)的能量E之間，只要我們不把波包的圖象看成是在空間里的圖形
，而是看成在時(shí)間里的振動(dòng)圖形
，就很容易說明這一點(diǎn)
。當(dāng)粒子通過某觀察點(diǎn)時(shí)
，在這一點(diǎn)波的圖形的振動(dòng)將從很小的振幅幵始
，不斷增加
，然后又減小
，最后振動(dòng)完全停止
。它所需要的時(shí)間表示粒子通過我們觀察點(diǎn)所需的時(shí)間
，但是該時(shí)間我們無法進(jìn)一步加以確定
，振動(dòng)圖形所確定的時(shí)間，表明了事件時(shí)間的不確定性
。
波包的空間圖形是沒有確定的波長的，當(dāng)然相應(yīng)的時(shí)間上的振動(dòng)圖形也沒有確定的頻率，頻率的增加依賴于振動(dòng)圖形所持續(xù)的時(shí)間，因此量子力學(xué)就把波的振動(dòng)頻率和粒子的能量聯(lián)系起來了，而圖形頻率的增加就意味著不確定性，所以事件在時(shí)間上的不確定性與能量△E不確定性的關(guān)系，就類似于粒子的位置不確定性與動(dòng)量不確定性之間的關(guān)系，也可以用測不準(zhǔn)關(guān)系式進(jìn)行表述。
測不準(zhǔn)原理在量子物理學(xué)中是十分重要的，它說明了經(jīng)典概念采用精確數(shù)學(xué)形式的局限性，微觀粒子世界表現(xiàn)為統(tǒng)一的整體。經(jīng)典概念通常是我們從宏觀世界得到的，并不適合描述亞原子世界或微觀世界的情況。
為了更好的理解每一經(jīng)典概念之間的關(guān)系，玻爾引進(jìn)了互補(bǔ)性概念
，他把粒子圖象與波的圖象看成是同實(shí)體的互補(bǔ)性描述
，
其中每一種都只是部分正確的及應(yīng)用范圍是有限的，要對原子實(shí)在作出充分的描述
，
每一種圖象都是需要的，
但是應(yīng)用范圍都受到測不準(zhǔn)原理的限制。
現(xiàn)在這種互補(bǔ)性的概念已經(jīng)成了物理學(xué)家思索世界方式的重要組成部分，玻爾常常主張
，很可能在物理領(lǐng)域以外這一概念也是一個(gè)有用的概念
。實(shí)際上在古代中國
，互補(bǔ)性概念在
3000年以前就已經(jīng)被證明是極其有用的，它在中國思想中一直起著重要作用
，在《周易》中圣賢們用陰陽組成的太極
、八卦來表示對立面的互補(bǔ)性
，并且把它們之間的相互作用看成是所有自然現(xiàn)象和人類情況的本質(zhì)
。
玻爾充分認(rèn)識(shí)到他們互補(bǔ)性概念與中國《周易》思想的相似性，當(dāng)他
1937年訪問中國時(shí)他對量子理論的解釋早已精細(xì)完善，但古代中國關(guān)于陰陽對立兩極的概念還是使他深感震驚
。從此以后
，他對中國傳統(tǒng)文化一直保持著興趣
。由于他對科學(xué)成就和丹麥文化生活的重要貢獻(xiàn)
，而被封為爵士
，受勛時(shí)，當(dāng)他必須選擇一種盾形紋章的主要花紋時(shí)
，他就選中了中國的太極圖來表示陰陽的互補(bǔ)關(guān)系，同時(shí)還加上了二對立即互補(bǔ)的銘文
，玻爾承認(rèn)，在古代中國《周易》中與現(xiàn)代西方科學(xué)之間有著深刻的協(xié)調(diào)性
。
四、真空結(jié)構(gòu)與《周易》的“無”
量子物理學(xué)中真空結(jié)構(gòu)（存在和虛無），是一個(gè)很復(fù)雜的問題
，經(jīng)典物理認(rèn)為真空是空無一物的空間
。本世紀(jì)三、四十年代量子場論創(chuàng)立以后
