易学和物理学
“易道”世界观与现代物理学思想的和谐性探微
“易道”世界观与现代物理学思想的和谐性探微《周易》是我国现存最古老的著作，同时也是成书历时最久的著作。
《周易》中虽然没有直接提及关于自然科学的思想，但其对中国传统的科学所提供的科学观、方法论以及对宇宙秩序的原理描述，与现代物理学不谋而合。
构成现代物理学的两大基石—量子力学和相对论的思想，无一不与《周易》所内涵的科学思想有所关联。
当量子场论的疑难问题转向《周易》观点时，却可以得到思想上的启示。
这种关联表达着科学与信仰对立统一的关系。
同时也让我们认识到“易道”所富有的深刻现代物理学思想价值。
标签：《周易》;量子力学;相对论;量子场论;科学与信仰契诃夫有这样一句名言：“当喉咙发干时，会有连大海都一饮而尽的气概，这便是信仰;等到口渴时至多能喝两杯，这就是科学。
”[1]信仰是人的精神食粮，科学是人改造世界的物质基础。
物质与精神是人类生存和发展的两大基本要素，所以我们既要发展科学，也要完善与文明相匹配的信仰。
在众多信仰之中，影响最为深远的便是宗教信仰，宗教信仰的教义往往是影响宗教信仰者的世界观。
爱因斯坦曾在《科学和宗教》一文里这样说过：“科学没有宗教就像瘸子，宗教没有科学就像瞎子。
”[2]当今世界范围内，无论是物理学家还是哲学家都广泛的讨论了由现代物理学引起的经典物质观的转变。
这种转变似乎都朝着一个方向，那就是现代物理学的众多思想与中国古老的“易道”世界观的一致性。
也许，科学与信仰之间并不是矛盾的，它们彼此存在着某种和谐性。
一、“易道”基本世界观在中国的思想史中，儒学和道家思想占统治地位。
而这两个学派的共通点就是都将《周易》作为传播自己思想的教材。
《周易》不仅是儒学五经之首，同时也是道家三玄之一。
可见，《周易》所蕴含的世界观思想的影响十分强大。
《易经》和《易传》合称《周易》。
虽然《周易》全文很短，叙事简练，却博大精深，是信息宝库。
1.《易经》象与数的解析“易道”对于世界观的表述，是通过“卦”以及构成“卦”的“爻”所象事物以及所象事物的位置次序来完成的。
巧借NOBOOK实现物理课程之易学乐学以力学和电学为例
巧借NOBOOK实现物理课程之易学乐学以力学和电学为例文I上海市师资培训中心实验基地附属中学张杨敏在力学和电学教学中，适时恰当地应用NOBOOK物理仿真实验平台辅助教学，可丰富课堂教学芮表现手法和表达方式，化静为动，激发学生的学习兴趣，使学生对力的合成和二力平衡问题不再死记硬背，而是能运用所学知识积极思考。
器材的自由搭配组装，温度计示数放大显示，可视化动态光路，折射、反射、色散现象灵活呈现，器材任意转动，角度任意设置，克服了传统实验中对实验环境要求高、操作不方便、现象不明显等弊端。
下面对NOBOOK软件在初中物理力学中的教学应用，笔者谈一点体会。
盘如图所示的电流表、电压表各一个。
若在AB间接入电流表，CD间接入电源，EF间接入电键后，闭合电键。
解决途径：学生在分析该题时，往往不知如何分析短路和断路的情况。
为了解决这个问题，可以借助NOBOOK平台在习题教学中引入以下实验：图（a）闭合前图（b）闭合S和S?后图（c）只闭合£NOBOOK在新知识教学中的内化作用实验1用弹簧测力讣测力在课堂教学中，由于匀速上移和匀速下移弹簧测力计时，弹簧测力计上的示数的变化是瞬间的，学生往往不能对观察到的现象进行综合分析，教师可以借助这个平台将系统化所采集到的数据建立表格便于后续进行分析。
实验2探究液体内部压强与哪些因素有关学生通过实验实现了全方位3D还原，可以探究不同深度、不同方向情况的两液面高度差的变化。
实验3伽利略理想斜面实验斜面是学生DIY组装的，不同形状的楔形斜面，颜色可以由学生自主选择配比，小球的质量和体积都可以在平台当中自行设置，可操作性很强，加大了学生思维空间，提升了学生的探究意识，有别于以往机械化的平面仿真实验平台。
NOBOOK在习题教学中的巩固作用题源：在右上图所示的电路中，电阻R’为20欧，滑动变阻器R?上标有“5002A”字样。
现有电压为6伏的电源一个，表当电键S?闭合后，造成了灯L的短路，所0电路图中所有的元器件通过学生分组讨论设专库中直接点击鼠标即可，导线由一个学生上台卫的导线连接，产生了不同的直观效果，有的让力LED灯亮，有的则让两个灯都亮。
第一章 中国古代物理学的发展
2. 积累形成期：春秋战国时期。这一时期物理学知识开始积累形成，
代表作《墨经》《考工记》；已有大量的精美器物和文字记载。
3. 发展期：秦汉----隋唐、五代十国。在这一时期，物理学知识得到
应用，如张衡地动仪、刻漏计时；宋元时期达到发展高峰，这一时期出现 了人工磁化技术、指南针、赵友钦的小孔成像实验等。至此，在西方近代 科学诞生之前，中国的科学技术在各个领域都居世界领先地位。 明清时期，科学和科学技术的发展逐渐落后于西方，这一时期，西方物理 知识开始向中国输入。
八卦则是其形式化和符号化：－－为阴，——为阳，分
别称作‘阴爻（yá o)’和‘阳爻’，阴爻和阳爻的组合构成四 象： 22 四象和阴阳的组合再生八卦：乾、坤、震、撰、坎、离、艮 （gè n）、兑。 23
八卦与二进制： 若以阴爻－－表示0， 阳爻——表示1， 则坤卦≡≡即为000， 乾卦≡即为111， 实际相当于八进制：0---7。 故事：德国数学家莱布尼兹1679年提出“论二进位制”， 1701年他将二进位制表寄给中国的法国传教士白晋，白晋立 即看出二进位制与中国伏羲八卦的六爻有关，遂回信并附寄 伏羲64卦图。1703年4月1日，莱布尼兹收到回信和图，4月2 日又复信，并将论文送出发表，论文题目是：“二进位制计 算的阐述”，副题是“关于只用0和1，兼论其用途和伏羲所 用数字的意义”。
西周末年的伯阳父解释地震现象时说：“夫天地之气，不失其序。若过 其序……阳伏而不能出，阴迫而不能蒸，于是有地震。”（《国语》）
④物质不灭思想 王夫之《张子正蒙注•太和》：气“散而归于太虚，复其 氤氲（yīn yūn ）之本体，非消灭也。聚而为庶物之生，自氤 氲之常性，非幻成也”“聚散变化，而气本体不为之损 益。”；“车薪之火，一烈而尽，而为焰，为烟，为烬，木 者仍归木，水者仍归水，土者仍归土，特希微而人不见 者。”；“一甑（zeng）之炊，湿热之气，蓬蓬勃勃，必有 所归；若盖严密，则郁而不散。”
从牛顿3大定律到易经64卦，物理学对话易学，不一样的思维之火
从牛顿3大定律到易经64卦，物理学对话易学，不一样的思维之火前言：没有哪一门科学能像物理学这样深刻影响哲学，所以，把物理学与易学对比，是件好玩的事情。
作为一名物理老师，研究物理教学是我的本职工作。
作为一名国学爱好者，喜读经典是我的业余爱好。
这篇小文是一个我和另一个我的对话。
既是所谓“对话”，那么就包含了“对比”和“探讨”两层意思，对比在我，探讨则在诸君。
物理学研究范围“致广大尽精微”物理学和易学揭示的世界普遍“大法”物理学研究的时间跨度极大，从宇宙大爆炸到现在，再到未来。
物理学研究的空间跨度极大，从浩瀚无垠的宇宙，到小小小小的原子核内部。
《中庸》上有句话，“致广大，尽精微”，用来描述物理学研究的空间跨度，倒是很贴切。
如果加上时间维度，古语说，“四方上下曰宇，古往今来曰宙。
宇虽有实，而无定处可求。
宙虽增长，不知其始所至。
” 这也许是中国文化中，对物理学研究范围最贴切的描述了。
物理学是非常古老的学科，在中国春秋战国时代，墨家就有很多关于力学知识的总结和应用，《墨经》上，甚至还有“小孔成像”的记载。
不过物理学作为一门独立的科学，却是诞生在17世纪的欧洲。
物理学的发展中心，先是在欧洲，后是在美国，于华夏是一种遗憾，却也是一种哲学的必然。
欧洲在中世纪前，跟中国古代一样，也有很多物理学的知识记载。
大家熟知的阿基米德鉴别王冠真假的故事，就讲到阿基米德对浮力的研究。
阿基米德还总结出了杠杆原理，我们在初中物理学习过。
公元5世纪至15世纪，欧洲处于黑暗的中世纪时期，经院哲学和宗教神学禁锢了人们的思想，科学发展停滞不前。
物理学也不例外。
随着欧洲“文艺复兴”的到来，物理学也迎来了发展的第一个高光期。
意大利物理学家伽利略在17世纪上半叶，开启了“假说—猜想—逻辑推理—实验验证—合理外推”的现代科学研究，将物理学向着精确实验、定量研究的方向推进。
1687年，伟大的物理学家、数学家牛顿发表了划时代的巨著《自然哲学的数学原理》，以此书的发表为标志，物理学独立成为一门精密的实验科学和严谨的理论科学。
初中物理魔术简单易学教案
教案：初中物理魔术简单易学教学目标：1. 了解并掌握一些基本的物理魔术原理和技巧。
2. 培养学生的观察力、思维能力和创造力。
3. 激发学生对物理学的兴趣和探索热情。
教学准备：1. 魔术道具：硬币、橡皮筋、绳子、杯子等。
2. 教学材料：教材、PPT、黑板等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引起学生兴趣：展示一些神奇的魔术视频，让学生感受到魔术的魅力。
2. 引导学生思考：魔术背后的科学原理是什么？二、基本原理介绍（10分钟）1. 介绍魔术的基本原理：视觉错觉、物理定律、心理战术等。
2. 举例讲解：通过一些简单的魔术实例，讲解魔术背后的科学原理。
三、魔术教学（20分钟）1. 教授魔术技巧：通过示范和讲解，教授一些基本的魔术技巧，如硬币消失、橡皮筋逃脱等。
2. 学生实践：学生分组，每组选择一个魔术进行实践，教师巡回指导。
四、拓展活动（15分钟）1. 学生展示：每组学生展示自己学会的魔术，并解释魔术背后的科学原理。
2. 互动环节：学生之间互相表演魔术，增进交流和合作。
五、总结与反思（10分钟）1. 学生总结：让学生回顾所学的内容，总结魔术背后的科学原理。
2. 教师反思：教师点评学生的表现，强调魔术表演的重要性和注意事项。
教学评价：1. 学生参与度：观察学生在课堂上的积极参与情况和魔术实践中的表现。
2. 学生理解度：通过学生的魔术表演和解释，评估学生对魔术原理的理解程度。
3. 学生反馈：收集学生的反馈意见，了解他们对魔术教学的喜欢程度和需求。
教学拓展：1. 组织学生参加物理魔术比赛，展示他们的魔术才能。
2. 邀请专业的魔术师进行讲座或表演，让学生更深入地了解魔术。
备注：本教案仅供参考，具体内容和顺序可根据实际情况进行调整。
魔术教学应注重学生的安全，避免使用危险的道具和技巧。
易经科学的物理学本质——易经力学
易经科学的物理学本质——易经力学易经科学的物理学本质——易经力学气功、中医是易经科学体系的分支学科，是易经科学的重要组成部分，其理论基础就是易经理论。
因此搞清楚易经理论的科学内容，即易经理论和现代科学理论之间的关系，对我们认识气功和中医的科学性是极其重要的，也是建立唯象气功学必不可少的研究工作。
经过几千年的社会实践的严格检验证明：气功、中医等易经文化是科学的。
那么易经科学在哪里呢？几千年来没有一个人能够说清楚这个深奥的问题。
这是由于易经科学是唯象科学，她通过综合自然现象、靠抽象思维的方法、用抽象的语言表达了古人对宇宙事物的抽象看法。
易经科学对事物的了解途径，所使用的研究方法，对事物的叙述方式和科学用语都和现代科学截然不同，是非常抽象的东西，完全没有现代科学那种直观、形象、明确、公式化的内容。
所以学易向来都是靠悟道的方法和精神才能掌握的，学易经靠悟、学中医靠悟、学气功更要靠悟。
悟法是学易的主要方法和最高方法，这叫心易，在气功叫心法。
没有悟性就悟不出所以然来，技艺就不能精进，也就不能登堂入室，更不能进入神化的极致境界。
所以学易是很难的事，认同难，入门难，进步难，精进更难，很难修成得道高人，就是修易的行家里手。
易学不象现代科学有很详细具体明确的、公式化的内容，只要肯用功钻研学习就能精通技艺，成为该行业的专家学者。
所以很多人对易学是望而生畏的，加上易学的神秘的传奇色彩，人们对易学是既崇拜又不敢涉入。
易学是以阴阳理论（阴阳学说）为其理论基础的科学体系，这是易学区别于其他学问的根本特征或标志。
易学是中华传统文化的根，易学知识包括了全部的中华传统文化知识。
大凡中华传统文化无不打上阴阳论的烙印，包含了天人合一的思想，都属于易学体系的范畴。
易学有易理和易术两大部分的内容，易术是易理的实际具体应用，也是检验易理的真理性的过程和根本途径。
那么，构筑易学大厦的阴阳理论的科学本质、物理含义是什么呢？下面就从这一问题谈起。
论毛主席《矛盾论》中的易学思想
论毛主席《矛盾论》中的易学思想众所周知，易学解决的是人类认识论与方法论，而毛泽东哲学思想最根本的是两论：“矛盾论”与“实践论”，可以说“矛盾论”即易学认识论，“实践论”即易学方法论。
毛主席整个哲学著作、思想、言语中未曾提过易经、易学字词，“善易者不言易”。
易之大用：治国平天下!毛主席是这样做的。
当今不少人未读未学未研过《易经》，仅会略微占卦算命相命言风水，就自冠为易学大师，实不知易为何宝矣《矛盾论》中的易学思想伟大的马克思主义经典作家毛泽东主席以其睿智的思想和流畅的笔触于1937年8月写成了《矛盾论》这篇不朽的著作，在指导中国人民取得新民主主义革命的胜利，解决党内对马列主义认识中的形而上学思想，推动中国革命的发展起到了巨大的积极的影响和作用。
就是在今天看，这篇著作中提出的认识事物的宇宙观仍对我们有着现实的指导意义。
易学研究者对任何事物的认识和把握总是试图从易学理论的视角来审视一切事物。
今天，重读《矛盾论》，让我试着以朴素的阴阳哲学观来把握一下《矛盾论》中的对立统一思想吧。
(一)“人们总是首先认识了许多不同事物的特殊的本质，然后才有可能更进一步地进行概括工作，认识诸种事物的共同本质。
”先圣伏羲，仰观天文，俯察地理，远取诸物，近取诸身，将天下万事万物按事物的性情归类于八卦，立象以尽其意，设卦以尽情伪，从而完成了个别到普遍的升华，所以说，八卦就是针对万事万物的性情而言的，它是一种大归纳，大抽象。
(二)“一切过程中矛盾着的各方面，本来是互相排斥、互相斗争、互相对立的……单纯的过程只有一对矛盾，复杂的过程则有一对以上的矛盾。
各对矛盾之间又互相成为矛盾，这样地组成客观世界的一切事物和人们的思想，并推使他们发生运动。
”易学用阴爻阳爻表示两种性质对立的事物，但阴阳的变化是多层次的，阴阳中又分阴阳，古人为了表示阴阳的复杂性，将阴阳爻重叠三次就有了八卦这八种符号。
我们来看太极图，一白一黑两个鱼紧紧拥抱组成了完整的太极图，白鱼黑鱼是一对矛盾，而白鱼中有黑眼，黑鱼中有白眼，这又是阴阳中的阴阳，反映了阴阳的多重性。
易学与中国传统科技思维（大纲）
易学与中国传统科技思维（大纲）
朱伯崑
【期刊名称】《自然辩证法研究》
【年(卷),期】1996(12)5
【摘要】易学与中国传统科技思维（大纲）朱伯崑１中国科技史研究中的若干问题中国有没有自己的科技思维传统，如果有，又具有哪些特点？是一个值得探讨的课题。
我想谈以下几点意见：（１）关于科技在中国的问题冯友兰先生有一看法：我们只能说，数学在中国，物理学在中国，不能说...
【总页数】8页(P5-12)
【关键词】易学;中国;传统思维;自然科学
【作者】朱伯崑
【作者单位】北京大学哲学系
【正文语种】中文
【中图分类】N02
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5.《周易内传·发例》——我国古代的易学史批判大纲 [J], 罗锡冬
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易学与科学的对话（七）
易学与科学的对话（七）易学与科学的对话（七）朱以萍对电子的相同认识今天我们讲讲易学和量子物理一些相同或是相近的概念，互相参详理解。
易学以理为重，如果不懂易理，要想明白象、数、占的完整意义是不可能的。
如果你想成为一个易学大师，你首先要明白易理，然后再去精研象数占卜之术。
易学和科学第一个相同的观念就是对电子的认识。
易学讲先后天，先天为体，后天为用。
后天的用就是以离居九紫权柄之位为用（九五之尊）。
“取坎填离”，也是因为改因为用。
在易经的象来说，离卦为电、为日、为光、为心、也即为神，因为内藏坤阴。
神是看不到的，所以归藏的藏是指藏的是神。
我们凡人神气外泄而不藏，气与神阴阳两分。
修行要神入气穴，就是“神气合一”。
我们后天呼吸之气决定了生命的存在，神与气合就是心与呼吸气同步观察。
离卦与电子有一个内在完全一致的地方，就是离卦中爻为阴，一分为二。
因为分裂为二，而有争合。
因为争合，而有位次改变。
而这决定了电子的跃迁，因为在象离为电，为光。
这张图1处的电子跃迁到外面虚线的轨道上，2处的电子跃迁到内圈。
这种电子跃迁，科学家能发现现象，但还不能知道是什么决定了电子这样在跃迁。
以易来说是因为爻位争合，一阴对二阳，一阳对两阴，争合造成所合的变化，因排挤产生电子跃迁。
用量子理论来说是量子纠缠中还有争合的问题，但目前科学家没有提出这个观点。
量子跃迁其实要与双缝实验一起来看，这不是两个概念，其实讲的是一回事。
这个水波的双缝试验，波纹通过两个孔让水粒子流出去，通过1孔的会形成P1的波峰，通过2孔的形成P2的波峰。
中间就会两者碰撞叠加，产生叠加的影响，就变成C波。
但是电子不是这样。
电子的双缝实验，如果1孔不通，就形成P2的波，2孔不通会形成P1的波。
也就是电子自己会选择通路，好象知道哪条路不通，我能从哪儿拐个弯过去。
这个特性就是离中爻分裂为二，能自由选择通路。
但目前科学家对电子这种走旁通之路的现象还是感觉迷惑，不知是什么原因引起的。
因为他们还没有发现“争合”这个现象。
国内心理学家名字
国内心理学家名字
国内有很多优秀的心理学家，以下是部分心理学家的介绍：
- 格桑泽仁：四川大学教授，得觉学派创始人，被誉为“中国催眠大师”。
他的研究涉及心理学、医学、哲学、生物学、教育学、易学、宗教学、经济学、美学、逻辑学、物理学等。
- 彭聃龄：知觉心理学家，我国基础心理学奠基人之一。
- 林崇德：被誉为“中国基础教育的播火者”，亦是中国学生发展核心素养体系的首席专家。
- 张厚粲：心理学家。
这些心理学家在各自的领域都做出了杰出的贡献，他们的研究成果和思想对中国心理学的发展产生了深远的影响。
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易学和物理学易学与物理学,本来并不存在直接联系,由于现代科学内部产生的新自然观和新科学观,使得一些科学家认为他们的新观念的发展方向与东方古典哲学基本一致。
其共识是,古典物理学的力学自然观对于描述日常生活中碰到的现象是合适的;20世纪关于原子和亚原子领域的探究已经表明,我们的许多基本观念都应该改变,比如物质、时间、空间和因果关系等。
这些基本概念的更新,必将会导致整个世界观的改变,美国高能物理学家卡普拉认为:过去数十年间现代物理学引起的这些变化,好象走向了类似东方的世界观:宇宙的全部现象是一个不可分离的和谐的整体。
不少人把这种现代科学发展趋向在某种程度上要求回到中国古代自然观,称之为“科学重新发现了易学”。
《周易》的范畴体系虽说为中国传统科学提供了宇宙秩序原理、方法论原则和科学观,究竟怎样与现代物理学沟通,即是本文讨论的核心。
一、易学自然观《周易》包括《易经》和《易传》两部分,实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。
作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮,建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。
汉兴,《周易》作为官学传习和研究的对象,被尊称为“五经”之首;汉易已经纳入阴阳五行学说,隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透;进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。
易学对宇宙的基本观点是:阴阳相涵相因、流变会通,构成一个合谐互补的有机整体。
张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出:船山的本体哲学,统体会通于和合。
所谓和合者,就是“阴阳未分,二气合一,氤氲太和之真体”。
《易传》有言“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,作者认定道器是虚实范畴,虚与实的主要差异在于隐与显。
“形而上者是隐也”,隐不是无,而是潜在,是形而下所以存在的根据。
“形而下者是显也”,指有形质的东西,“即形之成乎物而可见可循者也”。
即此可知,显指可见可循的事物和现象,隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西;而隐又不是虚无,“道不虚生,则凡道皆实也”。
从而推定道乃实存之体,得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。
道和器的关系究竟如何?就逻辑上讲,“形上者乃形之所自生”,因为凡器皆有形,由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。
就二者的主从关系讲,“当其未形而隐然有不可喻之天则,天以之化”,依此概括二者的关系为:道是器存在的依据;道通过器而表现自己,一切显性的运动变化之因皆源之于道。
再就孰先孰后的角度讲,是“理不先而气不后”,二者既不存在先后、本末之别,也就从根本上排除了天理、神创的观念。
张教授立足于人文(兼及自然)阐述问题,认为“王船山道器、气关系,充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”,本文专门讨论自然而不涉及人文。
依据形上学本体哲学,自然界的物理客体应该分两类,即“形之已成乎物”和“未形”,二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。
小结:易学自然观是两系统结构论。
从静态角度讲,“万物(包括宇宙自身)负阴而抱阳,冲气以为和”;从动态角度讲,“阴变阳,阳变阴,其变无穷”。
所谓的易,就是讲阴阳变化之理的学问,即“易以道阴阳”。
二、两种物理学理论物理学作为一门学术的名称,是从亚里士多德的希腊文着作延续下来的,这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”,亚氏又称其为自然哲学。
大约到18世纪中叶,由于学科内容的分化,自然史和化学从物理学中独立出来,18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么,结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。
前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统,后者包括声、光、电、磁等广泛领域。
通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。
1829年,泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类:物理力学和解析力学。
他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动,而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”,即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式,精密地描述宇宙一切现象,称牛顿范式;而后者则强调现象的解析格式,轻视对物理原因进行讨论,称非牛顿范式。
1840年以后,牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代;与之同时,拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展,使力学成为完全分析的形式,并且以能量取代力的概念体系。
本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象,实际上运动总是结合着热和电磁的变化,它们也规定运动”〔2-9〕,从而结束牛顿的“力学神话”,可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观,以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。
对两种范式的本质差异,一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。
19世纪30年代之后,随着实验物理学的成熟,出现了实验物理学和理论物理学之区分;物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。
前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征(即原理),然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据,比如牛顿力学;后者又叫“假说—演绎”法,即先确立“想象的原理”(即“假说”),然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明,给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致,特别是能够从假说来预言现象并得到证实,这种构造理论就愈成功。
依据这种分类方法,一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。
对这两种理论划分的依据主要在于思维方式,即前者采用分析法而后者采用综合法。
三、两类物理客体牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》,从近代物理学奠基开始,两种截然不同的理论分别传承为两种体系,即牛顿范式——原理理论,惠更斯范式——构造理论,其本质差异不在思维方式和数学形式之不同,也不在是采用数学方法还是实验方法之别,而在于研究的客体分属于根本不同的两类。
以质量对物体进行计量,并假定质量都集中在一个质点,以相互传递力的作用描述运动,是牛顿范式的核心观念;非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象,都不能以质量进行计量,最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关,并且以能量取代了力学概念体系。
而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”,正象无法品尝水果一样,因为二者都是抽象的类概念。
物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系,两种理论的适用范围不同,前者是关于质量系统的理论,后者则适用于能量系统。
以往不适当地把能量说成是物质运动的形式(如“能即运动”)〔3-526〕,是产生混乱的肇端。
现代物理学已经确认物理客体分两类:宇观上有分立的天球和连续辐射,微观上分粒子和场,粒子物理学分费米子和玻色子,理论物理学称其为物质粒子和相互作用;物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。
“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分:“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子,以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。
当代着名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话,不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。
物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括,而应该分为质量和能量两个系统,二者的本质差异有3:1、分立和连续;2、有无静质量;3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。
确认能量系统存在的依据有5:1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解;2、无限的(负能电子)海的发现;3、爱因斯坦说:“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”;4、3K微波背景辐射证明“空间”不空;5、粒子物理学的实验发现,绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。
“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕,这种分布着某种物理量的空间,不同于经典物理学中作为参量的空间。
“场从数学上表述了能量局域性概念”,“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。
即此可知,一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化,动变之因却源于能量系统的作用;而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。
物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体,3K微波辐射发现之后,就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络;进而将弥散态粒子分为质量子和能量子,如此一来,物理世界图象就会变得非常清晰。
物理客体分物体、粒子、网络三类,分别用质量、电量(或荷质比)、能量计量;人类生活的现实世界属于质量系统(从天球到原子乃至质子、电子),能量系统则是一切运动变化的动力之源;所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络,只有那些稳定的能量子才有现实意义;不同能量子的有序组合构成信息(从质量系统讲,传递信息必须有载体,而对能量系统,信息和载体则合而为一,于此无暇展开讨论),可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。
小结:物理客体分两个系统三种态。
质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳,冲气以为和”的状态;作为两系统“中介”的弥散态,是演绎世间万象的“大舞台”;何以产生质量和电量,是现实世界存在的最根本机制。
四、时间和空间无论哲学还是物理学,时间和空间都是一对非常重要的范畴,同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。
16世纪之前,基本上没有留下多少值得关注的重要论点;牛顿为了创立完整的力学体系,不得不提出人类历史上第一个时空构架。
他认为物质是在绝对空间中运动,时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流;时间和空间各自独立互不相关。
亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。
现代物理学的发现则是:“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕,场不但“是某种物理量的空间分布”,还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”很显然,时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。
依据质能两系统结构论看待,即使在牛顿力学体系中,时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。
比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg,如果没有g作用于m,物体就不会自由下落,很显然g是使m自由下落的作用量。
如果用电磁作用相类比,g可以被称为引力场强,其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。
自从发现了动量和能量守恒之后,牛顿力学方程基本上已经不再使用,足以说明牛顿力学非常片面,能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能,根本就不需要力这个概念。
时间和空间究竟指什么?答曰:二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量,恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。
“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。
物理客体不是在空间之中,而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。
爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解,就会再说一句:这些客体还有着时间的持续性。