道家哲学和物理学

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1道家思想与现代物理学的物质观和时空观的比较

道家认为作为精神世界的普遍规律是与物质世界的基本法则相通的,或者说两者具有一致性,老子语言的极端简约、表达形式的古朴和朦胧,造成了对道德经所蕴涵的丰富、深刻和智慧的自然宇宙观的认识的困难和误解,老子的自然宇宙观远远超过了现代许多哲人和科学家,居然与最新的科学发展,主要是与现代宇宙学和物理学所给出的宇宙本源、宇宙创生的基本图像不谋而合。

从表面看来具有分立性的实物粒子对应具有连续性的场,似乎是难以理解的。实际上这种表面上的矛盾正好反应了微观世界中的非凡规律,即波的二象性(Duality)。电子和电子场是对立统一的一个实体,在一些物理条件下,这个实体行为表现为具有分立性;而在另外的一些物理条件下,其行为则可能表现为波动性,即连续性。粒子和场都是具有自旋(Spin)的物理量,自旋取值只可能为0,1,2,……自旋就是角动量,换言之,就是表示粒子和场转动(涡旋)特征的物理量(当然这里不要过于拘泥转动的经典涵义)。可以说,任何场都具有某种涡旋运动的特征。量子场论告诉我们,在微观世界物质(粒子或场)的运动不再用决定论(如经典力学)描写,而表现为统计规律。换言之在微观世界,我们无法正确地指出电子在某一时刻出现在什么地方,只能确定电子在某一时刻出现在空间某一点的概率是多大。这样从传统的或经典的观点来看,物质的运动的确有些古怪,有些“恍恍惚惚”,用老子的话来说就是“无物之象,是谓恍惚。迎之不见其首,随之不见其后”。

奇妙的是我们现有的所有物理守恒定律与能量守恒、角动量守恒等等“似乎并未为宇宙从无创生(或者复归于无)造成什么影响”。量子宇宙学是对大爆炸的起点给予科学解说的、具有非凡价值的首次尝试,用巴顿的话来说:“量子宇宙学事业对许多神学家来说似乎并不很有吸引力,因为它试图用科学定律来描述创生过程本身,或是证实在某种意义上它仍是不可避免的。”一言以蔽之,量子宇宙学告诉我们,我们的观测宇宙就是通过大爆炸来自于真空。

将老子的话对比现代真空场的概念的阐述,可以看出道与真空场的属性是何等的逼近啊!它们都是连续形态的物质,都是不能用决定论描述的(恍恍惚惚,遵从统计规律);它们都具有极其复杂的结构,尤其是它们是有结构的物质(用现代术语就是实物粒子构成的普通物质)的起源。老子在第25章、第40章和第42章中再一次确认宇宙万物始于道,一如现代量子宇宙学所断言的,观测宇宙始于真空。

老子在第32章和第4章中谈到:“譬道之在天下,犹川谷之与江海。”“江海”即是道,这岂不就是告诉我们,作为真空场的道是处于能量最低的状态吗?百川纳海,实际上就是场的较高能态都会自发的趋向基态(真空态)的形象化的描述罢了。第4章就字义可直接释为:无结构物质不仅构成有结构物质,而且还包容它,因此无结构的物质是永远用不完的。由于在现在物理学中能量和质量在某种意思上可以视为同义语,因此用现在物理学的术语来看第4章,神秘的老子似乎在告诉我们:“真空能量无穷大,有结构物质源于真空”这一科学真理。更加有意思的是道德经第40章中“反者道之动,弱者道之用”。假如将反者疏为旋转、循环、回归、螺旋型上升,弱者疏为微小、滋育万物而不争、隐而不露,则“反者道之动”隐含的现代科学涵义就是真空场似乎是有旋场,“弱者道之用”则依然讲的是有生于无。道德经中“道”的涵义具有多义性,如前所述,许多地方“道”应作为普遍规律或者宇宙法则来讲。总而言之,综合霍金等的量子宇宙学的观点,我们观测的宇宙不仅来自于真空的一次大爆炸(“无中生有”),而且时至今日我们观测宇宙的演化,依然由真空(暗能量)支配着演化的总的趋向:加速膨胀着。这里所说的宇宙创生和演化的图景,是现代科学以确凿的观测数据(3K背景辐射等)为基础告诉我们的,当然并不是这幅图景已经很完善、很清晰了,正可谓“道可道,非常道”,现代物理学的很多方面也只能从哲学的高度去把握,难以用实验的或简朴描述的方法来解决,无论在世界观方面还是在方法论方面,道家哲学对现代物理学都有深远的意义。

2道家哲学哲学思想对现代物理学的方法论意义

自然科学从古代自然哲学中发展并分离出来,物理学可谓是自然科学的典范,可以说是科学最完备模式的代表,但是现代物理学现在又面临着许多困难和危机,现代物理学以相对论、量子力学为代表,无论是物理学家还是普通人靠经验知识已经无法把握了。而道家思想,其思想体系是如此的深邃、博大、精微,以至于它对事物的本质的把握,不仅超越当时人们认识的水平,而且就其预见性和洞彻性,甚至超越了我们现代人的想象,所以能帮助我们更好地理解现代物理学的物质观、时空观、运动观。这些都促使我们必须重视对人文的关怀,尤其是对哲学的关怀。老子的道德经与现代物理学具有许多的相似性,它包含有许多对现代物理学基本规律的天才预见。在当代科学技术的社会危机中,道家思想的现代意义被科学人文主义者重新发现。李约瑟、汤川秀树、卡普拉等人发现现代科学的世界观向道家思想归复的某些特征,并以此为契机试图建构一种科学文化与人文文化、西方文化与东方文化平衡的新的世界文化模式。英国科学史家李约瑟博士在《中国科学技术史》中指出“:中国假如没有道家思想,就会像是一棵某些深根已经烂掉了的大树,而这些树根今天却仍旧生机勃勃。”写作论文

从20世纪中叶以来,随着现代科学的发展,人们对于客观世界,大至包含大千世界的鸿蒙宇宙,小至毫端微末的微观世界的认识都有了飞跃的进步,各种学科相互交融、相互渗透的一种综合化和整体化的趋向日益加强。这是人类文明史上的一个重大转变。须知17世纪牛顿经典力学创立以来,就有一股汹涌澎湃的潮流奔腾而来:新学科不断涌现、旧学科不断分化,整个科学领域纷纷扰扰,一片专门化、细化的景象,宛如粗大的古树不断长出新枝。但是到了20世纪的中叶,非凡是接近20世纪的末叶,潮流倒转了,这迫使400年来人们习惯的思维方式、认识模式发生重大的变化。突然之间人们痛彻地感到,长时间以来主宰科学世界的演绎、分析的方法不足以应付所面临的复杂纷繁的客观世界。

科学史专家萨顿早在1930年的演讲《东方和西方》中断言“:新的启示可能会,并且一定会来自东方。”一大批哲学家、科学家走向了久以忘却的东方的神秘世界。他们发现在那个世界统治多年的归纳、综合的思维方式,灵感、顿悟的认识模式,原来并非“保守“”愚昧“”落伍”的同义语。恰恰相反,它们是认识客观世界、发展科学的强盛利器,闪烁着智慧的光芒。在神秘的东方世界里,老子的“道家提供了最深刻并且最完善的生态智慧”。

道家哲学对当代科学的发展有启示意义,从中可以“温故而知新”。道教对自然、对人体自身的探索,产生了一系列中国古代的科技成果,从这个意义上可以说道教含有古代的科学成份,为中国古代科技的发展作出重要贡献。日本的汤川秀树认为物理学的发展,不断更新了“道”的观念,在探索最新的物理学概念的过程中,老子的“道”会获得非凡的新意。美国物理学家卡普拉认为“,道”与现代物理学中“场”的概念十分相似。道教对于老庄之“道”的诠释作了许多创造性地发展,丰富了“道”的内容。所以,道家哲学与现代物理学相结合的产物,是人类思想、文化、科学和技术不断发展、前进的必然结果。

参考文献

[1]董光璧.当代新道家[M].北京:华夏出版社,1991.

[2]卡普拉.物理学之“道”[M].北京:北京大学出版社,2009.

[3]俞允强.热大爆炸宇宙学[M].北京:北京大学出版社,2009.

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