轉載周吉善易學與物理學創(chuàng)新問題

1、轉載 周吉善 易學與物理學創(chuàng)新問題原文地址：周吉善：易學與物理學創(chuàng)新問題作者：志杰海明論壇世界(362)易學與物理學創(chuàng)新問題周吉善Email：宅電：手機：物理學作為一門學術名稱是從古希臘哲學家亞里士多德的希臘文著作延續(xù)下來的，這個希臘詞的意思是探討自然的秩序和原理的自然學；故而物理學就又叫自然哲學。近代物理學，是以牛頓的自然哲學的數學原理為發(fā)軔的一門新興學科，物理學史上通常都說，牛頓以數學原理取代思辨原理，是科學史上的第一次革命。從此之后，物理學跟自然哲學就分道揚鑣了。哲學家所具備的特質、即理論思維能力，越來越淡漠地不再被物理學家們看重，而科學家的注意力則全部集中到了用數學表述的物理學。以尋根

2、究底為己任的哲學家不能跟得上科學理論的進步；S霍金一方面責怪哲學家，一方面又說：研究和爭論萬物之理應是哲學家的天職，可是他們多半不具備足夠的數學背景還有一種科學哲學家的子族他們中的許多人是失敗的物理學家-哲學是失敗的物理學家們干的工作；不難看出，科學家對哲學不屑一顧的態(tài)度是口無遮攔的。一個民族想要站在科學的最高峰，就一刻也不能沒有理論思維；自然科學家相信：他們只有忽視哲學或侮辱哲學，才能從哲學的束縛中解放出來；恩格斯非常明確地指出，對于那些不能用顯微鏡來觀察的，就只能用思維來把握，正是在這樣的領域，哲學終究報復了自然科學，因為后者拋棄了它(恩格斯：自然辯證法)。恩格斯的預言，由20世紀出現的諸

3、多新發(fā)現而應驗了；最終導致不少有真知灼見的學者，都到中國的傳統(tǒng)文化中來尋找哲學啟迪。然而，他們對于中國傳統(tǒng)文化，畢竟都太陌生了。筆者僅僅依據易學中陰陽互補、有無相生、體用不二12個字，對物理學史梳理、整合的結果，發(fā)現自然哲學物理學本來就屬于一個絕對不可以被分隔的理論體系，但是二者卻又存在著本質差異；由于傳統(tǒng)忽略了對二者的甄別與厘清，就導致在物理學理論中存在著5大誤區(qū)。厘正的方法就應該是5個嚴格區(qū)分：一是將物理客體區(qū)分為物質、空間兩大系統(tǒng)；二是將概念區(qū)分為實體概念：宇宙、物質、空間；屬性概念：M、L、T；三是將運動區(qū)分為自然運動和非自然運動；四是嚴格區(qū)分牛頓范式物理學和非牛頓范式物理學；五是嚴格

4、區(qū)分作用量子h和輻射能。1.先講第一個問題-自然觀。自然觀：指的是人類對大自然的最基本看法。西方哲學是把所有的客觀存在統(tǒng)稱為物質，這種自然觀被叫做物質一元論；20世紀物理學的諸多成果都在證明，未來科學必須用物質空間系統(tǒng)論的自然觀取代實體物質一元論。1.1.海森堡說：希臘自然哲學的出發(fā)點是豐富多彩的現象能藉以得到解釋的本原問題。不管我們可能感到多么不可思議包含著三項在隨后的發(fā)展中日益變得重要的基本要求：第一，必須尋求這樣一個統(tǒng)一的本源；第二，這個答案必須只用理性來給出，也就是說不涉及到神話；第三，也是最后的要求，在這一范圍內，世界的物質方面必須起決定性的作用。我們就把這種哲學自然觀叫做實體物質一

5、元論-也就是說，物質是用來指代自然界所有基本存在的唯一的概念。1.2.愛因斯坦說：人們曾設想，不依賴于主觀認識的物理實在是由空時(為一方)以及與空時作相對運動的永遠存在的質點(為另一方)所構成(至少在原則上是這樣)。這個關于空時獨立存在的觀點，可以用這種斷然的說法來表達：如果物質消失了，空時本身(作為表演物理事件的一種舞臺)仍將依然存在。我們就把這種哲學自然觀叫做物質空間系統(tǒng)論-也就是說，承認宇宙是由物質、空間兩個系統(tǒng)構成的有機整體。1.3.定義：宇宙(指universe而不是cosmos)是由物質和空間構成的巨系統(tǒng)。邊界條件是：宇宙之外再也沒有任何基本存在。物質：指用量綱式中M計量的、可以被

6、分隔成獨立個體的基本存在；空間：指宇宙中除物質之外，用量綱式中L、T計量的所有空域。1.4.華夏先民則說：形而上者謂之道，形而下者謂之器；天下萬物生于有，有生于無-或者干脆說：散則為氣，聚則成形；稱有形者為物，無形者為氣。20世紀物理學的成果揭示出：只有中華傳統(tǒng)的兩系統(tǒng)結構論，才真正適宜于描述宇宙大自然這個自組織巨系統(tǒng)的客觀實際-物理學就應該建立在兩系統(tǒng)機構論自然觀的基礎之上。比如當我們企圖把牛頓經典理論應用于原子時，它失靈了；這時需要一個新理論(即量子理論)。巴里派克寫在愛因斯坦的夢中的這句話，還隱含一層意思：將量子理論應用于牛頓的質點時，同樣也要失靈。故而可以得出：牛頓范式將客觀實在抽象為

7、質點，用量綱式中的M計量；量子理論將研究對象稱為量子，用輻射能予以計量-二者很顯然不能被抽象概括為同一范疇，用物質這一個概念予以稱謂就肯定是不恰當的。1.5.結論：物理學必須建立在物質空間系統(tǒng)論自然觀的基礎上，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.再講第二個問題-嚴格區(qū)分實體概念和屬性概念。2.1.恩格斯在自然辯證法中寫道：存在的不是質，而只是具有質并且有無限多的質的物體。懷特海也曾經指出：亞里士多德關于稱謂和關于基本實體的學說，就發(fā)展而為實體的諸屬性相互聯(lián)系而基本實體之間卻相互分離的學說了。所有的現代認識論和現代宇宙論都為此問題而大傷腦筋。2.2.愛因斯坦說：古代的幾何學家

8、所研究的是概念上的東西(直線、點、面)，并沒有真正研究到空間本身；物質已失去作為基本概念的地位?？茖W從科學發(fā)展前的思想中將空間、時間和物質客體(其中重要的特例是固體)的概念接收過來，加以修正，使之更加確切。目前物理思想的特點，和整個自然科學思想的特點一樣，是在原則上力求完全用類空概念來說明問題，力求借助于這些概念來表述一切具有定律形式的關系完全用類空概念來理解一切關系在原則上是可能的(因為物質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代認識論和現代宇宙論都為此問題而大傷腦筋的困惑，對科學和哲學交叉使用最頻繁的物質、空間、質量、長度和時間五個基本概念，認真剖析、甄別的結果，發(fā)現它

9、們之間的邏輯關系是：實體概念：物質空間(屬哲學范疇表述共性的抽象的類概念)屬性概念：質量時間長度(屬科學范疇計量個性的基本物理量)表述共性的類概念只有稱謂作用，僅用于指稱基本存在本身。自然科學理論中使用的物質和空間，并不具有任何物理學意義，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?據此可知：物理學根本就不研究物質和空間本身。表示個性的物理量，屬于可以由任何人重復測定、并且具有確定計量單位的屬性概念，而不用于指稱任何實際存在的東西。實際存在的東西，在中國傳統(tǒng)文化中被稱為物，在西方文化中應該叫做物體；但是在傳統(tǒng)的物理學理論中卻錯誤地稱其為物質。2.4.恩格斯還指出：一切認識都是感

10、性上的測度，這正是黑格爾所說的困難：我們當然能吃櫻桃和李子，但是不能吃水果，因為還沒有人吃過抽象的水果。由于實物、物質無非是各種實物的總和，運動無非是一切可以從感覺上感知的運動形式的總和；象物質和運動這樣的名詞無非是簡稱，我們就用這種簡稱，把許多不同的、可以從感覺上感知的事物，依照其共同的屬性把握住。于是就出現了我們先用我們的頭腦從現實世界作出抽象，然后卻不能正確(筆者添加的兩個字)認識我們自己作出的這些抽象，而把它當成真實存在的東西。物理學理論中存在的最重要問題，就在于不能認識我們自己作出的這些抽象，而是把前人抽象出來的類概念，當做具體存在著的物體，從而把它跟描述物體之質的、被愛因斯坦稱為類

11、空概念混為一談。2.5.進一步考察還可以發(fā)現：2.5.1.量綱式中的L、T和M，分別是表述空間和物質最基本屬性(即質)的物理量；量綱式中的L、T(即質)跟空間(即體)的關系，與M(即質)跟物質(即體)的關系完全相同。絕不應該將L、T、M跟空間、物質兩個實體概念混同-傳統(tǒng)理論中的諸多困惑和悖論，其根源大多數都在于此。只有那些表示基本屬性(即質)的物理量，諸如L、T、M、q、等，才具有物理學意義；故而在物理學理論中，應該盡可能少用、或者干脆不用物質、空間之類的哲學術語-愛因斯坦關于它們已經失去作為基本概念的地位之說法，指的就是在物理學理論中二者已經不再具有實用價值。在中國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、質兩分法基本相同；然而，其思想內涵卻更豐富、明快得多。華夏先民面對呈現在眼前的萬象，所關注的是用而不是體，而體和用卻又根本就無法被分開；故而才會有體用不二的觀念。金剛石和石墨的體都是單質的碳，金剛石則用它最硬的質，而石墨卻用它最軟的質-所有的現代認識論和現代宇宙論都為此問題而大傷腦筋的問題，根源就在于將體和質(即用)混為一談。2.5.2.時間T(即質)和空間(即體)屬于不對等的關系，傳統(tǒng)將實體概念空間和屬性概念時間T并稱空時或時空使用的陋習，即是引起觀念混亂的一個非常重要的原因。兩千多年前華夏先民公孫龍就留下一個白馬非馬的命題，真不知道曾經難倒過多少才智非凡之士

13、-只要能夠悟出其中所包含的深刻哲理，就不難弄懂空時或時空之類說法中存在著的錯誤。為了能夠定量描述自然規(guī)律，物理學理論中將質量M、長度L和時間T定為量綱式中最基本的物理量，使得用實體的諸屬性相互聯(lián)系的關系進行定量表述得以實現，為自然科學的蓬勃發(fā)展奠定了可靠的基礎。但是，物質、空間這兩個被抽象出來的哲學概念，卻并不能用于指代參與物理過程的具體的物理客體，故而才會有關于基本實體之間卻相互分離這種非常正確的說法。2.6.定義：質量，是用于計量物質可以用kg做單位予以度量的、質的多少的基本物理量，屬于實體存在共同具有的質，被記為M；時間，是用于計量空間中任意一點能夠用s做單位予以度量的、質的長短的基本物

14、理量，是一個跟空間的彎曲程度相關的量，被記為T；長度，是用于計量空間中任意兩點之間能夠用m做單位予以度量的、質的大小的基本物理量，跟空間是平直還是彎曲相關，被記為L。至此我們給出的6個定義，前三個是適用于自然哲學的抽象的類概念，指的是不同系統(tǒng)的體；后三個是適用于科學的、指謂體之可以為用的質的類空概念，都有具體的度量單位：千克kg、秒s、米m。為了避免物理學概念和哲學概念的混淆可能帶來的歧義，在未來的物理學理論中應該完全采用符號表示法，使用Z(質量)系統(tǒng)、N(能量)系統(tǒng)、M、T、L替代物質、空間、質量、時間、長度五個概念。從可以度量的角度考察，在經典物理學中L用于度量歐氏幾何的直線距離，在相對論

15、和量子論中L用于度量非歐幾何的弧線長度。物理學量綱式中的T、L、M，都是用于計量客觀存在最基本質的屬性概念。物理學理論中用L、T的函數表述的物理量(比如g、gR、g等)，均用于指謂空間中一種實體結構的質；而只使用L、T而不出現M的數學圖像(海森堡語)，均用于表述存在于空間中的一種自然規(guī)律。3.三講自然運動和非自然運動的區(qū)分。3.1.恩格斯非常明確地指出：在地球上的純粹力學中，排斥的或上升的運動一定是人工造成的，這種理論中始終存在著用人力同天然的吸引做斗爭的必要性。牛頓的說法更露骨些：我不得不把我們這系統(tǒng)的結構歸之于一個全智的主宰；并且宣稱：我們必得承認有一個上帝。故而，我們就把牛頓力學所描述的

16、運動，叫做非自然運動，因為這種運動完全離不開人工造成和用人力的必要性。實際上這種理論根本就不屬于自然科學的范疇；充其量也只能算是達到了準科學的水平-物理學以牛頓范式物理學為典范的傳統(tǒng)，是錯誤的！3.2.自然運動，指的是不能添加任何人為干預的運動。諸如開普勒描述天體運行的三定律，伽利略描述的自由落體運動，惠更斯的圓運動公式所描述的運動，就都屬于自然運動的范疇。有意思的是，這三個人所發(fā)現的規(guī)律，全部用L、T兩個物理量來表述；依據2.中已經講過的道理，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-相對論發(fā)現的空間成為動力學量，跟這三個人總結出的自然規(guī)律完全是一脈相承的。其余兩個區(qū)分就留待在宇

17、宙的組成與結構一書中討論吧。筆者的看法是：實際上物理學理論中的諸多困惑，只需要在自然哲學范疇內做一些觀念上的改動，就可以完全得到冰釋，并且能夠收到如下效果：1.對諾貝爾物理獎得主勞克林的問題：空間和時間是什么，可以全面而圓滿自洽地給出答案；2.一直存在于科學理論中的上帝，可以完全退休了，見宇宙運動的第一推動者；3.在對宇宙有了明確認識之后，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證中有計算出的結果；4.發(fā)現并且證明了宇宙自組織演化三定律，見宇宙自組織演化三定律一文；5.不確定關系的機制，已經可以自足、自洽地予以闡明，見不確定關系的物理機制；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制，已經被找到，見自發(fā)發(fā)射的物理學機制；7.用物理學已經掌握的數據，計算出應該按照傅里葉的初衷，以輻射能作為量綱基本量，見以質量M為綱錯了；8.發(fā)現并且證明了空間自然場強度g，是由空間中三維圓球的直徑(2R)所決定的一個物理量，見時間隨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合態(tài)，即波就是波、粒就是粒，見波就是波、粒就是粒；10.嚴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C是空間中的一條定律。但是，對科學理論最有力的判據則是實驗，圍繞下述5個方面，我們都提出有實驗方案：1.可以用實驗證明，質量M對宇觀世界沒有任何物理學意義；2.宇宙并非在膨脹，也可以用