二、微观世界
1,物理事实和科学见解
基本粒子是指具有特定物理性状不可再分的微细实物。物理学的基本粒子是一个发展的概念,目前通行的是标准模型。此模型中基本粒子有62种(有一些属实验观测,有一些属科学假设),根据参与相互作用的方式而分为三大类,即轻子、强子、媒介子。轻子参与弱、电磁、引力相互作用如电子等,轻子一般质量较小,但也有大于强子质量的。强子参与强、电磁、引力相互作用,如质子、中子等,一般质量较大。强子被认为是由夸克组成的,但由于夸克之间作用力太强,无法在实验轰击中开解,所以无法观测到自由夸克,这被称为夸克禁闭。轻子和强子又称费米子,构成了实物世界,故也称实物粒子。媒介子是传递相互作用的量子化粒子,静止质量为零,如光子。四种相互作用分别有对应的媒介粒子,如弱相互作用是通过交换玻色子实现的,强相互作用是通过交换胶子,电磁相互作用交换光子,引力相互作用交换引力子。另有希格斯粒子(对应于希格斯场,属于媒介粒子),被认为是质量的起源,故称上帝粒子。
基本粒子都有其反粒子,所谓反粒子是指质量寿命等物理特性相同,但电荷等物理特性相反的粒子。正反粒子相撞就产生湮灭现象,即两个粒子消失,转化为电磁波(辐射)。自然界发现的基本上都是粒子,反粒子的数量很少,且大都是在实验室和天文观测中发现的。由反粒子构成的反物质现在还未发现。天文观测和高能加速器中还发现了所谓的“奇异粒子”,总是快速的成对出现但却各自独立而缓慢衰变。
基本粒子绝大多数并不稳定且寿命很短,自由状态下存活时间在10−10~-24秒之内。只有10种左右稳定且长寿粒子,即电子、光子、中微子、质子及他们的反粒子。这些基本粒子的寿命被认为是无限长(即使有限也是10的数十幂次方秒)。自由中子的寿命约16分钟,但与质子结合成原子核的中子,其寿命很长。
多数基本粒子还存在衰变现象。所谓衰变是指粒子自发放出更轻的基本粒子并转变为其他较轻粒子的现象。如中子衰变就是发射一个电子和一个反中微子而衰变为质子(质子比中子轻)。
基本粒子的尺寸极小,半径都在10−15米以下,如质子半径是0.9X10−15米,电子一般被当成没有结构的点粒子,但也有估计说半径约10−22米上下(也有说在10−15米左右),原子的半径多在10−10米尺度。基本粒子的质量也很小,电子的质量不到10−30千克,质子质量是1.673×10−27千克,中子比质子略重,是1.675×10−27千克,光子的质量为零,中微子的质量也趋近于零(也有认为是零)。
基本粒子都具有波粒二象性,具有测不准关系。所谓波粒二象性,是指粒子在特定条件下可以表现为波动形式或者表现为粒子形式,人们推测粒子本身既具有波的特性又具有粒子的特性,也就是说基本粒子世界(以及原子核、原子甚至分子)与经验世界的特性大有不同,波动性和粒子性可以同时具备。所谓测不准关系是说描述粒子的相关物理量不可能同时测准、同时具有确定值,如位置和动量、能量和时间、角动量与角度等,比如确定了位置那么动量就没有确定值,但却有一个范围。对测不准关系的实质则看法不一,有的认为是粒子的内禀性质,也有的认为是测量仪器和方法的限制。
费米子或实物粒子又分为三代,三代粒子的区别是质量有差异,其他物理性质相同。如电子的三代分别是,第一代的电子及其反粒子即正电子、中微子及其反粒子即电子中微子(中微子及其反粒子不带电),第二代的渺子(μ子,比电子质量大200多倍,带单位负电荷)和反渺子、渺子中微子和反渺子中微子(不带电),第三代的陶子(τ子,质量是电子质量的3000多倍,带单位负电荷)及反陶子、陶子中微子和反陶子中微子。
基本粒子都无法直接观测到,目前的显微镜只能观测到大型原子尺度(10−10米),故通常所谓的观测实则都是间接观测,如通过云室、气泡室等显示运动径迹,再结合物理定律予以推测。基本粒子的一些物理特性比如寿命质量等,也不都是直接观测实验而得,绝大多数是根据观测到的现象,再通过测不准关系计算出来的。
除了上面介绍的特性之外,基本粒子还有自旋、同位旋等物理参数,尚有对称性、守恒性等物理量关系。不同类型的基本粒子还有更细致的属性如奇异数、重子数等等。
老子的微观世界(指“象、物、一、二、三”)与物理学基本粒子差异颇大,但也有一些相同相通的地方。比如都是深隐不显、细微不觉的存在,形态、结构、性质都比较简单、体积甚小、质量甚微、运动不止等。差异则主要在具体结构、相互作用、起源构成等方面。尤须注意者,物理学基本是定量描述,老子至多是定性说明;物理学是间接观测、理论推证、科学假设,老子则是直接观见且阐述说明。
2,“物、一、二、三”与基本粒子一般情况
粒子起源:
物理学认为所有粒子起源于大爆炸,最初仅仅是奇点,奇点爆炸后的不同阶段产生相应的基本粒子。大约在3分钟之内,所有基本粒子都已经产生了。
老子这里,所有粒子都起源于广袤无际、各向伸展的“道、象”。“道、象”在扩张的不同阶段生出了“一、二、三”等纤细实物,再以“三”中纤细实物为基本结构单元生成了微细实物。
粒子寿命:
绝大多数基本粒子寿命非常短暂,只有光子、电子、质子、中微子,结合态的中子是长寿稳定的。
老子这里,除了“物”之外,“一、二、三”中的纤细实物非常稳定,除非特殊情况(强力碰撞),自然状态下都能长久存活。存活时间由“一”到“三”再到后生微细实物,寿命和稳定性呈现递减情形。
粒子结构:
物理学认为基本粒子都是点状粒子,如光子、电子等,没有内部构成。现在一般认为质子、中子等强子具有内部构成,因此,强子被当成球状粒子而不再是点状粒子了。强子由假设中的夸克(也有认为夸克得到了实验证实,即所谓三喷注现象,无论是否得到证实,三喷注现象应该表明,质子具有内部结构)构成,夸克则是点状粒子。近来也发现或者说也有学者主张,电子具有内部构成,并非最基本的粒子。
老子的“物、一、二、三”均非点状粒子,都是由象丝、象段联结而成的闭合丝线结构。这是因为“象”是类似于蛛网那样的高速振荡的立体存在,象丝是宇宙中最为纤细、至为柔韧的存在。象丝具有粘合性结合性,离散之后的象丝可以迅即与象网联结,这就是“物”。象网扩张到一定程度,破裂后没有联结的稳定结构就是“一”,“一”中纤细实物以某种方式结合联结而形成的稳定结构就是“二”,“二”中纤细实物以某种方式粘合联结而形成的稳定结构就是“三”。以“三”中纤细实物为基本构造单位,就形成了微细实物,微细实物通过各种相互作用而形成的结构就是实物微粒。
“一”是宇宙中结构最简单(应该是闭合线圈)、作用最普遍的物质,之后形态结构渐趋复杂。“三”(应该是立体闭合丝线样结构)是所有后生实物的基本构造单位,没有“三”就不可能成为实物。
粒子表象:
“物、一、二、三”都是具有确定结构和外延轮廓的丝线结构,但“物”的结构极不稳定,而“一、二、三”却是相当稳定的。这就是说,在老子这里,纤细实物仅仅是粒子性,毫无波动性。也就是说波粒二象性在老子这里并不成立。象网由于高速振荡,倒是可以视为波动性存在,不过象网是纤细柔韧的象丝联结而成的网状,并不是实物粒子。
测不准关系在老子这里也不成立。确切讲,测不准关系并不是纤细实物的内禀性质、自有本性。但在实验仪器的限定下,存在测不准关系,即从老子来看,测不准实则是测量性的而非本质性的。再者,象网高速振动并很可能是无序振动(即全宇宙或局域内不存在本征振动),纤细实物必然受到作用影响,这也大大增加了能测准能预言的难度,换言之,即使达到老子那样的虚极静笃状态,也无法确定预知纤细实物的运动状态。当然,随着实物体积质量的增大,象网振动的影响逐渐衰弱,测得准和能预言就逐渐可行了。
湮灭转化:
正反粒子相撞后粒子消失,成为纯粹的辐射,即实物粒子转变为能量。粒子之间在一定条件下(碰撞、能量吸收和释放)可以相互转化,比如中子衰变为质子,质子转化为中子,光子与电子之间的转化等等。
老子用“复归”一词阐述纤细实物和微细实物的湮灭转化。准确言之,老子的“复归”蕴涵了湮灭转化(“复归”还有其他意蕴,比如复归意味着来源)。纤细实物的生成过程是顺次过程,即“道生一、一生二、二生三”,以“三”中纤细实物为基本构造单位而形成了微细实物。“复归”的过程则相反,微细实物开解而成为“三”,“三”开解成为“二”,“二”开解成为“一”,“一”开解成为“象”。当然“复归”并不是严格遵循生出的顺序。可能在自然状态下,复归是顺序复归的,但在碰撞等作用中比如微细实物的高速碰撞,则可能是开解为“一、二、三”,甚至有的直接复归于“象”。五千文中有“和其光、同其尘”,其中“同其尘”就涵有复归意蕴,是指实物微粒复归于“道、象”,这种“复归”应是自然状态下的“复归”,但有象网振动和电性效应的作用影响(所有实物无时不刻不受到象网振动、电性效能的作用影响)。
老子明确表述的复归是“物”复归于“象”。“物”是极不稳定的结构,主要是象丝、象段样态,即便是闭合结构也会迅即展开为象丝、象段。“一、二、三”都是稳定结构,自然状态下很难开解复归。
正反粒子相撞而成为辐射的现象,从老子来看,应该是这样的:高速碰撞中,粒子结构开散,复归于“象”或者复归于“一、二、三”。由于辐射本是电磁波,而电磁波则是象网的振动传播——准确讲,高速碰撞后粒子消解,消解后的象丝象段与象网粘合联结,并对所处的区域的象网生发作用,引起象网振动的改变,于是呈现为波动并传播——所以,复归于“象”的可能性更大些。当然也可能复归于“一”或“二”或“三”、或者“一、二、三”。
粒子自发衰变现象则表明粒子本身不稳定,结构松散容易自行开解(一般都是受到象网振动、“象、一”的电磁作用,甚至也有“二、三”的作用),开解之后转变为质量和体积更小、相对而言更稳定的微细粒子。
粒子间相互转化一般都是在相互作用(高能加速器中的碰撞)时产生的。碰撞之后结构开散,变为另外的细小粒子。有时(根据具体情况)开散之后会立刻结合甚至吸纳“一、二、三”中纤细实物而形成更大更重的粒子。
3,“物、一、二、三”与基本粒子对比、对应
“物”:
“物”是象网高速振动中产生的离解性象段,可以是闭合结构也可以是开散形态,后者应该是主要的。“物”很不稳定,能够迅速与象网联合,于是“物”消失而成为“象”。“物”是瞬间生灭、刹那隐现的。“物”是能够分辨形态结构、具备外观轮廓的象丝、象段。“象”因为高速振动,所以永远呈现出隐约模糊、朦胧不清的光雾状。“物”一直在生生灭灭,至今依然如此。
“物”与基本粒子中的短命粒子可能有对应关系。如高能加速器中碰撞而产生的共振态强子,如量子场论假设的虚粒子(为了解释物理现象假定的不可观测瞬间生灭的粒子,虽不能直接或间接观测到,但却有相应的物理效应。现今多认为虚粒子是真实存在的),如某些迅速衰变的粒子。共振态强子可能是高速碰撞中粒子分解产生的象丝、象段,即瞬间生灭的“物”。
“一”:
“一”是象网扩张到一定阶段产生的稳定的纤细实物,早前大约因为象网拉伸后的张力(弹性力、结合力)、象网网丝的粗细程度(但也可能粗细程度不变,即在碎裂和弥合的动态过程中粗细程度不变)、象网的密度(密度高则容易碰撞)等缘故,无法生出稳定结构的纤细实物。“一”中纤细实物结构至简(闭合线圈)、体型很小、寿命至长、最为稳定(自然状态下)。“一”是所有实物的基元,也就是说在所有实物(包括“二、三”)中都能发现“一”在其中,但都是结合态的“一”。“一”大多数还是游离态或自由态的,这从39章可以推得。“一”遍布于宇宙各处,在宇宙初始阶段其分布是均匀的,在往后由于星云收缩、星体形成,可能存在局域分布的不均匀性,但从大尺度宇宙空间来看,依然是均匀分布。
宇宙中之所以有大量自由态的“一”,应该有这些缘故。其一,“道、象”一直在生出“一”。其二,并不是所有的“一”都参与了“二”的生成(从“一生二”的“生”字即可推定)。其三,“二”在碰撞等过程中会开散而复归于“一”。其四,部分参与“三”之后生成的微细实物的“一”,并不是微细实物所必备,即结合不甚紧密,能够离开。
“一”具有电磁性。“一”的电性源出象网,象网本是电性存在。“一”具有自旋特性,自旋中形成磁两极。因此“一”同时具有电磁性。
“一”会不会是电子呢?我们认为不会。首先,“一”是宇宙中非常细微的存在,电子在目前来看还不是,至少中微子就比电子轻(中微子如果质量确实是零则当别论)。其次,“一”是宇宙中所有电量的基本单位,电子虽然带单位电荷,但是有迹象表明电子还有结构,再者,质子中子也被认为有分数电荷,并且在中子表面还有电荷不均的情况。
不过“一”与电子也相似,都带有电荷,运动中能产生磁性,都广泛存在、遍布宇宙,寿命都很长,结构都稳定。
“一”应该是电子的基本构成单位。这也表明,电荷还存在更基本的量度,目前的单位电荷是基本电荷(“一”所带的电荷)所构成。
“一”是宇宙中所有实物电性和磁性的根本,是质量、电量、磁性的基本单位,也是构成所有后续实物的基本单元。
“一”很可能只有一种结构形态,即闭合丝圈。在较小的可能性上,也许是极有限的几种结构,但每种结构都是最为简单的。也就是说,“一”中纤细实物应该是一种类型,而几种类型的可能性很小。“一”中纤细实物可以视为等同,但即便不是全等,也是相似的(比如线圈的直径不同,甚至象丝的直径有异)。无论形态结构是否全等,“一”的功能效用或者说物理特性则是完全一致的(此由39章对“一”的阐述可证)。
“一”在自然状态下很难复归于“象”,但在强烈碰撞等特定条件下,可以复归。
“二”:
“二”是“一”中纤细实物的联结结合态,也是闭合丝圈样态的结构。“二”的稳定性很好,寿命仅次于“一”。“二”的形态质量比“一”大,结构比“一”复杂。“二”很可能只有一种结构,当然不排除是两种或有限多种。“二”在自然状态下不易复归于“一”、“象”,但在碰撞的强作用下可以复归于“一”甚至直接复归于“象”。
“二”也很可能普遍存在于宇宙之中,也就是说并不是所有的“二”都结合为“三”,仍有大量自由态的“二”存在。这是我们根据“一”的情况和“二生三”的“生”字所做的推测(理由同上述“一”),但老子五千文没有相应的说明。
老子对“二”没有具体说明,我们也无从揣测具体的特性、作用。从物理学基本粒子来看,也实难找到对应。尤须指出,“二”不可从正反粒子来看待,即“二”中有两种类型的纤细实物,分别是正反粒子的构造单位。这是因为,“三”是由“二”中纤细实物结合而成的,如果是正反粒子,就不可能结合了。
“三”:
“三”是“二”中纤细实物结合而成,也是闭合丝线结构,稳定性很好,寿命仅次于“一、二”,质量比“二”大,结构比“二”复杂。自然状态下不易复归,但在强作用中可以复归于“二”甚至“一”、“象”。
“三”是所有后续生出的微细实物的基本结构单元,也就是说所有微细实物必定都涵有“三”,都以“三”中纤细实物为基础而形成。“三”中纤细实物的种类很可能还是一种,如果是多种那也是有限的种类(三在先秦有多义,但老子的“三”应该是顺序义)。
会不会有自由状态或游离状态的“三”呢?我们认为应该有,从“三生万物”的“生”即可确知(生育者依然存在)。
“三”的地位相当于物理学中夸克的地位,但必然比夸克更基本更细微,应是夸克的构成单位。“三”不应该被当成质子(氢原子核),尽管质子是物质的基本构成单位。
综上所述,老子的“一二三”与当今物理学的观测和假设并不在同一层面,比基本粒子更基本、更细微、更深隐,是基本粒子的深层构成单位。“一二三”或许永远无法通过仪器观测到,但却有另外的观见方式,这就是老子的“致虚极守静笃”,也就是佛陀的深度禅定。任何人都可以达到这样的境地,任何达到这种境地的人都能观见同样的情形。
另外,“一二三”也不应从实物粒子的三代去理解,这是因为三代粒子与老子的描述说明还有很大差异。
4,科学理论
4.1 量子场论
量子场论是研究微观粒子及其相互作用的理论,或者说以量子形式研究粒子和场的理论就是量子场论。
量子是离散化不连续的作用子,或者粗略说是物理特性(如能量、动量、自旋、同位旋等等)不连续的“粒子”。人们发现微观世界的物理量具有阶梯式跃迁的特性而不是宏观世界中的连续变化(准确讲,以物理量连续变化的观点去看待微观世界,发现有许多现象无法解释。而只有从阶梯跃迁的观点去研究看待,这些现象才能得到合理的解释说明),至今基本粒子领域全都采用量子化方式,即将所有物理量都当作量子形式对待。
场是一种无限延伸遍布空间的存在,如引力场、电磁场等,最初是为了解释非接触远距离的相互作用而提出的分布式存在形式。基本粒子也具有这种相互作用,故而粒子周围也必须有场存在。早前人们认为粒子产生了场(就如物体产生引力场那样),粒子是场的根源。现在则认为场比粒子更基本,场产生了粒子。粒子是场的激发态,当场受到某种作用而扰动受激时,其中就出现了或者呈现为粒子形态,没有扰动受激的场则处于基态,不表现出粒子性或没有粒子出现。场独立于粒子,粒子则不能脱离场。
基本粒子具有量子化特性,因而场也就量子化了。基本粒子间的相互作用被认为是通过场进行的,由于场是量子化的,所以有了场量子概念,场量子就包括我们前文提到的媒介粒子,粒子间相互作用就是交换场量子来实现的。每类基本粒子对应一种场,如电子对应电磁场,其中的场量子就是光子;如物质粒子对应引力场,引力就是通过交换引力子实现的。
量子场论形成后,真空观念也为之一新。现在普遍认为真空不空,不存在没有场和粒子的真空。在量子场论中,真空是各种量子场处于最低能态(基态),是没有受到激发的本征态。虽然未受激发,但各种量子场仍处于不断的振动之中,即所谓真空零点振动,在振动中有虚粒子不断产生湮灭或相互转化,此即真空涨落。不过有一个关键问题,即量子场中虚粒子产生湮灭过程并不遵守质能守恒定律,但在始态和终态质能等守恒定律则是适用的。
“象、物”与场、粒子:
老子的“象”是绵延伸展、振荡不止,在振动中产生瞬间生灭的“物”,“象”是“物”的本根。量子场也无限延伸、振动不已,受到激发之后,会有粒子出现。场是粒子的根源,粒子由场产生,是场的激发态。场无法观测,但有可观测的效应。可以看出,“象”与“场”、“物”与“粒子”相当接近,有一定的对应关系。
虽然接近,但差异更多。
其一,量子场论认为每类粒子对应一种场,一个区域中同时有许多场存在。但在老子这里,只有一种“象”。“象”中则有许多不同的振动形式,亦即是各种振动各种波动的叠加态。
其二,“象”是最为纤细柔韧的蛛网样立体性存在。量子场论中场的存在形式没有定义,仅只是绵延伸展、分布于全空间。
其三,“象”是宇宙所有实物的根源、由来。场还没有这样的功用。
其四,“象”在振动闪烁中产生“物”,“物”本身不稳定,可以自行复归于“象”(当然也同时受到象网振动的作用影响,也有“物”之间碰撞的因素)。场中的粒子则被认为是场的激发态,退激之后粒子消失。
其五,“象”具有电性,且有诸多功用,如传播长距离波动,如“挫其锐(可能是消融弱化某些极端偏向),解其纷(可能是在振动中消解杂乱无章、解除束结系缚),和其光(应该是指会和甚至调和光波),同其尘(应该是指消解实物微粒)”,如对物体的牵拉(电磁效用)等。场不具有电性(电磁场只是电磁物体形成的场),波动的传播也是在不同的场如电磁场和引力场中进行的,其他的场没有这种功能。
其六,场是量子化的场,“象”则是连续性的。不同的“场”之间有相互作用,但在“象”这里场之间的相互作用并不存在(或可从象网中振动的传播和叠加来说明场之间的相互作用)。粒子间的相互作用被认为是通过场,具体则是交换场量子即媒介粒子,但在老子这里是通过象网而不是交换媒介粒子。
“象、物”与真空、虚粒子:
真空不空:量子真空理论认为真空不空,充斥着各种场,场都在无休无止的振动,其间有各种虚粒子生灭不已,但真空中各个场都处于基态。这与老子的“象”大体一致。在老子这里不存在真空,因为“象”绵延伸张,到处存在,且处于永恒的振动之中,在振动中“物”瞬间生灭、刹那隐现、游移飘动。只是老子这里只有“象”一种存在而不是物理学认为的许多场。
虚粒子:虚粒子本是描述真空场而虚构的粒子,基本粒子大都有其对应的虚粒子,如虚光子、虚电子、虚正电子之类。但现在大多数研究者都认为虚粒子是真实存在的,虽然真实但虚粒子却不能转化为粒子。虚粒子与“物”也略可相通。“物”是象网振动的产物,虚粒子是振动振荡的产物,“物”和虚粒子都瞬间生灭,且都不能转为纤细实物或粒子。
真空和虚粒子与老子的“象、物”更接近一些。老子之所以称大道为“无”,就是因为其中没有稳定的纤细实物,只是象网在自发自由振动,“物”则刹那隐现。但是差异也很明显、也很根本,如上面所述的场与“象”的差异。
现代真空理论还有真空相变、真空极化、真空对称性破缺等说法,但与老子则相距甚远。
4.2 统一理论
物理学将宇宙中所有相互作用(即力)分为四类,即引力相互作用(引力)、电磁相互作用(电磁力)、强相互作用(强力。原子核内质子中子以及夸克之间的相互联结)、弱相互作用(弱力。使得粒子衰变和中微子散射的作用)。
统一理论是试图将引力、电磁、强、弱相互作用统一描述说明的理论。最早只是试图将引力场和电磁场统一起来(引力作用和电磁作用的数学形式相似,都是距离平方反比关系,都与物体质量乘积或电磁量乘积呈正比关系,而且都是长程力,能远距离作用),爱因斯坦后半生就在从事这项工作,但没有任何进展。随后又发现了两种新的场,即强和弱作用场,这使得统一之路更加艰难。目前,弱、电磁两种作用通过一些数学技巧和概念构造已经得到形式上的统一。正在研究的是弱、电磁、强相互作用的统一,通常谓之大统一理论。前瞻性的研究则是四种相互作用的统一,可以称为终极统一理论。
引力和电磁力我们前文已经做过对比说明,这里简单说下强力和弱力。
强相互作用:
原子核如何能够稳定存在?质子和中子既然是夸克构成的,又是怎样结合在一起而不分解?物理学家提出了强相互作用以便解释说明。强力是短程力,只在原子核直径内起作用,超过这个距离就迅速衰减而消失。实验发现在作用距离内,距离加大强力增强、距离减小强力减弱。这个特性使得大统一理论举步维艰。强相互作用被认为是通过交换胶子实现的,胶子是强力场的场量子。
老子并未阐述原子核、原子,但我们从“三”和象网可以作一推测。所有实物粒子(这里主要指强子、原子核)都以“三”中纤细实物为结构单位,因此无妨认为夸克(夸克目前被认为没有内部结构,但老子的“三”应是夸克的结构单元)是“三”中纤细实物的某种结合。如何结合的呢?必定是象丝、象段联结起来的,亦即“三”中纤细实物各自的部分象丝、象段联结粘合在一起了(也可以设想成由独立的象丝象段联结,犹如两个或多个球都通过橡皮筋联结,但这个可能性较小)。象丝、象段是非常柔韧的,可拉伸卷缩碎裂粘合。当两个“三”中纤细实物要离开时(类通于夸克间距离增大),距离增大故拉力增强,当他们靠近时距离降低故拉力减弱,犹如橡皮筋那样,这与实验观测中发现的强力特点相通。但象丝、象段还有一个特性,如果以某种方式将其压缩(犹如压紧被拉开的弹簧),到了一定程度就会呈现为斥力,这是必须特别注意之处。
原子核中质子和中子的结合与上述类似。目前的强力模型与老子几乎没有什么对应。
弱相互作用:
弱力主要是指粒子衰变中的作用力。从老子来看,粒子自发衰变表明粒子的结构不稳定,容易受到外界作用而离解开散,变为较为稳定也比较细小的微细实物。这些作用有象网振动、“象、一”的电磁作用,“一、二、三”以及微细实物的碰撞等。由于衰变有一定规律性,所以碰撞大体可以排除。老子有“解其纷”、“同其尘”一说,或许与弱相互作用有一定对应。若此,则弱相互作用主要是象网的作用(“解其纷”、“同其尘”阐述大道,亦即象网),或者说“象、一”的作用。
当前的弱力模型与老子没有什么相通和对应。但是因为衰变(包括元素衰变)具有一定规则,或可由此推断某些基本粒子的生成、由来,进一步窥测深隐层面纤细实物和象网的一些作用特性、层次结构。
“象”与统一、超弦:
统一:统一理论难度虽大,但物理学家热情不减,他们发现,在高能状态下,引力可能增强、强力可能减弱、弱力可能变强,于是推测在极端高能时电磁、强、弱三者是统一的,具有相同的物理性质和数学形式。而在大爆炸之初,能量更高,推测四种相互作用也是统一的。
老子这里不存在大爆炸,所以不存在那样的高能状态。但是老子这里却实实在在地存在着终极统一,这就是“道、象”或者说“无”。这种统一不仅仅是相互作用的统一,而且是实物起源演化的统一。
首先,“象”是所有实物相互关联、相互作用的基础,起到了物理学中引力、电磁力、强力的作用(弱力暂不考虑,因为物理学中弱相互作用在老子这里不甚明晰)。物体之所以没有乱跑是因为象网的牵拉,天清地宁则是“象”以及“一”的电磁作用,微细实物之所以没有开散则是象丝象段的联结粘合。引力场、电磁场、强相互作用场甚至包括弱相互作用场,在老子这里就是一个,即“象”、即“道”、即“无”。引力通过象网实现,电磁作用、电磁波通过象网实现,强力通过象网(象丝象段)实现,弱力或许也是象网的作用,所以“象”就是统一场、就是终极统一之所在。
由于“象”具有电性,而象网的牵拉也可以归结于电磁作用,强力也可以通过电磁性得以说明(象网之所以能够联结,可能就是因为电性,或者说可以通过电性说明。但是否真的可行,尚待进一步研究),所以“象”这个统一场也可以视为电磁场。无论怎样,老子这里电磁作用才是最普遍最基本的作用。
其次,“象”是所有实物的根源,所有实物都是“象”所生出、都受到“象”的作用、都能复归于“象”,“象”就是所有实物之统一,就是实物的终极根据。任何实物都可以通过“象”而转化。上帝粒子(希格斯粒子)并不存在。
再次,“象”是所有能量的根源,象网的振动、胀缩、联结(张力或电性粘合力)是宇宙所有能量的来源,当然也是质量的来源(见后文物理定律一节)。所有能量、质量统一于“象”,质量和能量是守恒的、恒定的。所有的运动都起源于“象”,“象”活力永在、运行不休,运动是永恒的
“象”是所有生成物的根源由来,且永恒存在、持续作用。各类具体实物之间或许还有另外的不能归结于“象”的相互作用,这些相互作用是“象”这种统一作用所生成、所分生,是不同存在层面、不同存在领域实物间的相互作用。
超弦:弦理论和超弦理论的最大特色就是提出了弦状粒子的概念。如无这种粒子形态的观念,本书也没有十足的勇气认定老子的“象”是立体网状结构,尽管这种意蕴在五千文很明显。但是超弦理论也是在既有的物理学理论框架中转悠,除了粒子形态观和相互作用方式有所突破外,其余的见解依然与老子大有不同(详见本书“老子与粒子物理学”一章的“弦论和超弦”一段)。
三、物理定律
这里仅对质量、能量、守恒性以及量子化和连续性予以简说和对比。
质量:
牛顿的质量定义有两种,一是运动学方面的惯性质量,一是引力中的引力质量。一般观念中的质量是指含有物质的多少。在老子这里,质量应从物质多少来看待。由于“一”中纤细实物是所有实物的基元,而“一”中纤细实物应是一种结构且应是全等的,因而质量就是涵有“一”的多少。
然而,象网的质量又怎样考虑呢?由于象网不属于实物,而我们的定义是从实物角度作出的,所以这种界定中象网不予考虑,如果考虑的话,质量应该从象丝象段的多少来界定。事实上,象网绵延伸展、无边无际,闪烁振动、扩张收缩,故也无法定义其质量。但象网是质量的根源,这是毫无疑问的。
能量:
物理学中的能量十分隐晦抽象,只在具体学科具体对象中方才相对明晰。一般来说,能量是物体运动能力的度量,分为机械能、化学能、原子能、电能、热能(分子运动、能量)等等。
老子这里,物体的能量全都源出“象”(不考虑生命本真之“情”可能具有的能量——假如可以用能量这个词的话)。具体有三,一是象网的振动闪烁能量(振动能),一是胀缩循环的能量(运动能),一是象网联结粘合的能量(张力能、结合能。也许可统归于电性能)。宇宙物体的所有能量都是三种能量形式(也许三种形式可以用某种方式统一起来)的嬗变、分化。
除了物体有能量,生命本真似乎也有与能量相通的“能”,即可以驱动三以下的纤细实物。
守恒性:
老子这里,质量、能量等相关物理量都具有守恒性。之所以能够确定守恒性,是缘于老子的“复归”。“物”是“象”生成且能复归于“象”,“一、二、三”等纤细实物和所有后续生成物也源出于“象”且在最终都必定复归于“象”。整个宇宙的运行是反复循环,起源于道、复归于道。正是这种“复归”才使得守恒是必然的。因为,假如没有复归而只是单向的生演,就无从确定守恒性,完全可以不守恒。这都是从宇宙整体来审视的(实际上老子的宇宙是无限无边的,所以从整体审视守恒也不可能,但是“复归”意味着守恒)。局域中的守恒也可以据此推断,即若无外来能量和质量,局域中的质量和能量是不变的、守恒的。
质能关系:
爱因斯坦相对论之前已经有了质量和能量转变的观测结果和设想。狭义相对论更推定出质能互变的关系式,据说有一定的实验支持。在老子这里,质量就是质量、能量就是能量,不可能相互转化。
首先,质量是物质的多少,源出于象网,是象丝象段的聚集。从实物角度言之,物质是由“一”中纤细实物作为基元而构成的,质量则是“一”中纤细实物的多少。能量则是象网振动、胀缩、联结等振动能、运动能和结合能的分化、聚合。所以质量和能量是两回事。
其次,老子的表述中从未有振动、胀缩、联结等变为实物的意蕴,而且从现实经验来看,也不可能转化。丝段不可能消失变为单纯的振动、运动、结合的“能”,“能”也不可能变为丝段。只可说象网具有能量,不可说象网变为能量,只可说能量蕴涵在象网之内,不可说能量变为象网。
质能转化只在这种情况下成立,即将象网及其活动都当成能量,从而物质是能量所生,物质的消解复归就是转化为能量。但与其这样绕弯,不如直接将物质和能量分开,物质就是物质,能量就是能量,物质具有能量,能量蕴涵在物质中。
然则某些实验不是表明了运动粒子的质量增加了吗?这一方面是其他实物粒子的附着(主要是目前无法观测到的“一、二、三”中的纤细实物),但更主要的是“象、一”的电磁作用,甚至象网的阻滞作用。
连续性与量子化:
如果质量从“一”来定义,即涵有“一”中纤细实物的多少,那么质量是不连续的,其单位就是“一”中的纤细实物的质量。如果把象网考虑进来,则因为象网是连续的(象网不可被当成最短单位的象段通过电性结合,象网是直连的延续的),故质量也应是连续的。但一般来说,质量是实物的量,象网可以排除在外。
能量则比较复杂。象网振动频率应该不是连续的量,所以从振动来说是不连续的。象网扩张收缩中能量应该是连续的。象网的结合能应该也是连续的。如果不考虑象网,仅从实物来说,能量是否连续不好判断,可能既有连续性也具有不连续性,主要取决于从那种能量形式去看待。实物的结合能很可能是不连续量(都是“一”或“三”中纤细实物的某种结合,应该有单位结合能),实物的运动能应该是连续的,振动能应该是不连续的。
事实上,量子化主要是解决一些微观世界的特异现象,但却是基于既有的物理学概念框架比如点状粒子、电子轨道或能级等等,这些概念框架与老子殊异。所以连续性、量子化在老子这里没有多少价值和意义,但对于定量研究的物理学,量子化可能是必须的简约化方式。
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