庄子关于古代物理学宇宙论的论述体现在对宇宙起源的论述——浑沌。庄子认为,宇宙万物起源于浑沌的物质状态。]yk;Lnaw%N战略,装备,游戏,投资,理财,股票,网络,证券,SOHO,虚拟文学,中文论坛,春秋中文,贴图,小说,历史,战争历史,中国历史《齐物论》:古之人,其知有所至矣。恶乎至?有以为未始有物者,至矣,尽矣,不可以加矣。其次以为有物矣,而未始有封也。其次以为有封焉,而未始有是非。
庄子认为,对于宇宙的认识,可以有三个层次。第一个层次是认为宇宙间万物各有畛域封界,也就是有形,有各自的不同形体和属性,但是没有是非贵贱,也就是说,宇宙中本没有人类社会中的伦理道德以及其他一切人文思想和人文活动。因此人类社会中的伦理是非等等是不真实的。第二个层次是认为宇宙是物质的,但本没有万物之间种类和属性的区分。存在着的宇宙万物本是浑沌为一的,万物有种类和属性的区分是不真实的。第三个层次是认为宇宙本无所谓物质。宇宙的本源,忽漠无形,浑沌混一,既然已经混一,也就无名可加,也就无所谓有物质或没有物质。无所谓有物质,所以是无所谓无物质,所以是“未始有物”。对宇宙认识的这三个层次由低到高,到第三个层次达到顶点,无以复加,是人类所能认识的极限,所以说“至矣,尽矣,不可以加矣“封”,《周礼·春官》:“以星土辨九州之地,所封封域皆有分星,”郑玄注说:“封,犹界也。”《左传·昭公元年》:“王伯之令也,引其封疆而树之官。”杜预注说,“引,正也,正封界。”“封”就是封界,就是万物有形,有形体的区分,有各自不同的属性。“有物矣而未始有封”就是没有天体的区分,没有物质属性和差别的区分,就是在天体和各种具体的事物形成之前的那样一种物质状态。这种状态用形象的语言表述就是“浑沌”。
《在宥》:“浑浑沌沌,终身不离。”《天地》:“彼假修浑沌氏之术者也。”关于“浑沌”,庄子在《应帝王》篇中有一段形象的描述。《应帝王》:“南海之帝为倏,北海之帝为忽,中央之帝为浑沌。倏与忽时相与遇于浑沌之地,浑沌待之甚善。倏与忽谋报浑沌之德曰:‘人皆有七窍以视听食息,此独无有,尝试凿之。’日凿一窍,七日而浑沌死。倏和忽是极快的速度,又一偏居南方,一偏居北方,是带有倾向性,具有鲜明个性的。而浑沌则是没有任何规定性的实际存在之物。“浑沌”的概念亦即“有物未始有封”的概念,与“齐物”的概念十分相近。二者的区别只是“齐物”是在庄子当时的“与世俗处”的社会背景下,否定主要是人类事物和人文文化中的是非善恶和高低贵贱的独断,而“浑沌”是通过直觉的方式追溯了宇宙演化早期过程中,一个没有属性区分的物质存在状态。
在老子哲学中,《老子·一章》中极为著名的一句“无名天地始,有名万物母”,就已提出了有出于无,即宇宙的初始时期曾经没有规定性的思想。有与无,一始一母,逻辑上也是两个层次,与庄子很相近。《老子》其他章中讲到的“道之为物,惟恍惟忽”(《二十一章》),“有物混成,先天地生”(《二十五章》),也表述了“浑沌”的含义。
老子、庄子以直觉方式所建立的宇宙思想,突破了人类的自然感官感觉阈限,充分显示了道家一派“弘大而辟,深闳而肆”(《天下》)的智慧。老庄的宇宙论中有许多合理的思想,近年来海内外学术界从现代科学的角度对道家宇宙观的分析讨论,都不无根据。
二、现代宇宙观
(一)宇宙爆炸膨胀学说
20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离人们而去。1929年哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来,总结出了著名的哈勃定律:星系的退行速度v与它的距离r成正比,即v=Hr。根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变稀。由此反推,宇宙的结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物。1948年,伽莫夫等在美国《物理评论》杂志上发表了关于大爆炸宇宙学模型的文章:提出宇宙是由甚早期温度极高且密度极大,体积极小的物质迅速膨胀形成的,这是一个由热到冷、由密到稀,不断膨胀的过程,尤如一次规模极其巨大的超级大爆炸。
根据这一学说,在宇宙的最早期,即距今大约150亿年前,今天所观测到的全部物质世界统统都集中在一个很小的范围内,温度极高,密度极大。大爆炸开始后0.01秒,宇宙的温度约为1000亿摄氏度,其物质的主要成分为轻粒子(如光子、电子或中微子),而质子和中子只占十亿分之一。所有这些粒子都处于热平衡状态。由于整个体系在快速膨胀,因此温度很快下降。大爆炸后0.1秒,温度下降到300亿摄氏度,中子与质子之比从原来的1下降到0.61。1秒钟后,温度已下降到100亿摄氏度。随着密度的减小,中微子不再处于热平衡状态,开始向外逃逸。电子--正电子对开始发生湮没反应,中子与质子之比进一步下降到0.3。但这时温度还太高,核子仍不足以把中子和质子束缚在一起。大爆炸后13.8秒,宇宙温度下降到30亿摄氏度。这时质子和中子已可形成像氘、氦那样稳定的原子核。化学元素从这时候开始形成.35分钟后,宇宙温度进一步下降到3亿摄氏度,核形成停止了。氦和自由质子的质量之比大致保持在0.22~0.28这一范围内。由于温度还很高,质子仍不能和电子结合起来形成中性原子。中性原子大约是在大爆炸发生后30万年才开始形成的,这时的温度已降到3
000摄氏度,化学结合作用已足以将绝大部分自由电子束缚在中性原子中。到这一阶段,宇宙的主要成份是气态物质,随着温度的进一步降低,它们慢慢地凝聚成密度较高的气体云,到109年后,进一步形成各种星系,1010年形成恒星系统。这些恒星系统又经历了漫长的演化,才形成了我们今天所看到的宇宙。
(二)物质的起源与演化学说
1、物质起源
(1)物质起源于大爆炸奇点处的原能量场(the Original Energy
Field)和原囚禁场(Original Imprisoning
Field)的相互作用;原囚禁场俘获并囚禁原能量场生成物质。
(2)物质与能量场和囚禁场间的区别:
光子绕囚子旋转组成了物质的终极基元。如果把光子绕囚子运行的轨道视作一张三维的膜,则可以把物质看作是能量的膜或能量的汽泡。所以物质必须占有空间;而能量场和囚禁场既可以占有空间,也可以无限压缩至奇点,不占有任何空间。
(3)物质的组成成分:
光子和囚子均是组成物质的要素,二者缺一不可。这就是说,没有囚禁场,能量不能变为物质。物质粒子是由能量量子(光子)和质量/引力量子(囚子)组成。这就是说,物质是能量量子和质量/引力量子的对立统一体。只有光子和囚子才是宇宙中最基本的粒子。其它所有物质粒子,如夸克、中微子、电子等等除光子外的所有已发现的基本粒子都应由光子/囚子对即物质终极基元以某种层次结构构成。故我认为,物质粒子不是无限可分的。认为物质粒子无限可分的观点是不正确的。
(4)
将光子和囚子这两种宇宙中最基本的粒子作一个比较是有趣的:
光子和囚子皆为半径为零的点粒子;
光子和囚子皆为玻色子;
能量场中的所有光子在裸奇点(the
naked
singularity)囚禁场原引力(the
Original Attraction of the Original Imprisoning
Field)的吸引下,可以在裸奇点囚禁场周围无限压缩;而囚子则可在自身原引力的作用下玻色凝聚至某一个裸奇点;
光子在是运动的,光子没有静止质量;囚子是静止的,囚子有静止质量;
光子没有惯性;囚子有惯性;
光子有能量,故光子是能量量子;囚子没有能量,故囚子不是能量量子,而是非能量量子;
光子呈扩张之势,有原扩张力,囚子呈收敛之势,有原引力;
光子有自旋,自旋为1;囚子没有自旋,自旋为0;
如果上述推测成立,则物质粒子应由量子(光子)和非量子(囚子)构成。我们应该而且能够构造一个数学模型,将自旋为1的光子和自旋为0的囚子有层次地组成为具有不同自旋的物质粒子。
(5)宇宙中最基本的作用力:只有能量场的原扩张力(the Original
Expansion of the Original Energy
Field)和囚禁场的原引力两种。原引力是宇宙中最强的作用力。只有在宇宙中有物质存在的时期,才会有物质间的四种相互作用力,故物质间的四种作用力应该统一在能量场的原扩张力和囚禁场的原引力上。我们应该而且能够构造一个数学模型,将万有引力,电磁力,强相互作用力和弱相互作用力表示成原引力和原扩张力的函数。
(6)
宇宙只存在两个相互对立的场,而不存在一个单独的统一场。从这一点来看,物理学家们一直追求的大统一模型是不能成功的,因为这违背了哲学的对立统一规律即宇宙法则。
(7)
物质粒子的质量与惯性:物质粒子的质量仅只与物质中的囚子数有关,并与其成正比,囚子数越多,物质粒子的质量越大。物质粒子中的囚子对该物质粒子的内能毫无贡献。也就是说,物质粒子的质量不能转换为能量。囚子自己没有能量,必须靠外加能量才能使囚子移动。我们认为,这就是惯性的本质。物质粒子中包含有囚子,自然也就拥有了惯性。因此,物质粒子中所包含的囚子是物质粒子的质量和惯性的本源。
以上观点的依据是:一方面,我们从实验物理中知道物质与反物质碰撞面相互湮灭,变为光子,由此我们可以推测物质或反物质的一种成分是由光子组成。另一方面我们从天文观测中知道,大质量的恒星或星系在能量耗尽后会坍缩成为裸奇点黑洞。裸奇点黑洞没有体积,自然它不再是物质,而是我称之为的裸奇点囚禁场。组成囚禁场的基本粒子是囚子。于是我们知道组成物质的另一种成分是具有一个单位静止质量和一个单位原引力的囚子。将以上事实联系到一起,可以知道物质和反物质都应由光子和囚子组成。这样,原来认为物质与反物质碰撞相互湮灭仅变为光子的看法是错误的,应还有囚子留下来。尽管由于囚子是非能量量子,没有能量,长久以来一直未被观测到而不知道它的存在。但囚子迟早会被找到,从而彻底纠正长久以来物理学界对物质的错误认识。
2、物质的演化
考察已有的天文学及实验物理成果,我们可以发现,现阶段的宇宙中,物质一直处于释放能量的过程中。在引力作用下,较轻的物质粒子不断地聚合成较重的物质粒子。如氢聚变生成氦;氦聚变生成碳;……直到生成铁。能量耗尽后,质量小一些的恒星变为白矮星;质量大一些的变为中子星;质量更大的则变为黑洞甚至是裸奇点黑洞。由此可以推断,从宇宙大爆炸初期物质诞生开始,到物质死亡,蜕变为裸奇点囚禁场(裸奇点黑洞)为止,物质渡过了一段从出生到死亡的生命周期。在生命周期内,物质的演化过程就是质量较小,内能较高的物质粒子通过释放内能,不断聚合为质量较大,内能较低的物质粒子的能量势不断降低,而引力势陷(定义“引力势陷”作为物质粒子间引力大小的度量:引力愈强,则引力势陷愈深;引力愈弱,则引力势陷愈浅。)不断加深的过程。由此推测,大爆炸初期诞生的物质粒子应该具有最大的内能和最小的质量。并且内能越大、质量越小的物质粒子越不稳定,越容易释放内能,且释放的内能越大。反之内能越小、质量越大的物质粒子,由于更多囚子对光子更深的囚禁而更稳定,更难于释放内能,且释放的内能更小。例如:夸克结合成质子或中子;氢聚合成氦;氦聚合成碳。释放能量由后往前递增,所需温度与压力由前往后递增。由此可以推测,夸克前物质粒子结合成夸克所释放的能量要比夸克结合成质子或中子释放的能量要大,所需的温度和压力要低。
物质粒子可以以辐射光子或辐射高能物质粒子(如中微子)的方式释放内能。如是前者,则内能释放前后,物质粒子的总质量没有损耗;如是后者,则内能释放后,物质粒子的总质量有亏损。考虑到物质粒子聚变(夸克聚变成质子、中子;氢聚变成氦;氦聚变成碳等等)过程中,以高能物质粒子方式释放内能是必然的,所以聚变过程中产生的质量亏损也是不可避免的。但我认为质量亏损决不是物质粒子的亏损质量转化成了能量。而是高能物质粒子在带走能量的同时,也带走了一部分质量。
物质在内能即将耗尽时濒临死亡,有体积的黑洞则是死亡物质的坟墓。当物质完全耗尽内能时,物质解体,消失,蜕化为引力势陷达到最大的裸奇点囚禁场。从大爆炸奇点能量场与囚禁场相互作用生成物质开始,到物质最终又分解成为能量场和囚禁场为止,这就是物质的整个生命历程。
三、蕴藏于中国古代哲学中的宇宙智慧
太极是什么呢?
太有至之意;极有极限之意,太极就是达到极限,无与伦比:放之则弥六合,可以达到不可想象的大;卷之退藏于心,可以小到无穷小。由此,太极之意不言自明:太极者,乃宇宙也!
现在的宇宙,已大到约150亿光年直径(“放之则弥六合”);而大爆炸前的宇宙,其直径却小到无穷小的奇点(“卷之退藏于心”)。假如太极不是宇宙,还能是什么?
最令人叫绝的是“卷之”二字,这二字是说:在宇宙大爆炸之前,“阳”(即原能量场)在“阴”(即原囚禁场)的强大引力的吸引下,以涡旋的方式向位于大爆炸奇点的“阴”收缩。
现在的物理学界、天文学界、以及宇宙学界均公认宇宙起源于一次能量大爆炸。但是大爆炸的原能量场从何而来呢?没有人能做出合理的解释。只能令能量场在大爆炸奇点无中生有,突然冒了出来,这显然是无法自圆其说的。而我们睿智的先辈们远在三千多年前就知道,“阴”和“阳”原本就存在于宇宙之中。大爆炸奇点的“阳”(即原能量场)不是无中生有,而是被“阴”(即原囚禁场)的强大引力以涡旋方式吸引到大爆炸奇点的(即“卷之退藏于心”)。
太极既然是宇宙,太极图自然就是宇宙的图像了。果真如此吗?太极图一直是千古之谜。几千年来,古今中外的文人学者一直试图揭开太极图之谜。因此,围绕太极图有众多的解释,比如较传统的解释是:黑白二色,代表阴阳两方,天地两部;黑白两方的的界限就是划分天地阴阳界的人部。白中黑点表示阳中有阴,黑方白点表示阴中有阳。也有人认为太极图是阴鱼和阳鱼;……
等等,等等。
我们能从太极图中解读出什么样的宇宙组成和运行的信息呢?让我们来看看:
1.
众所周知,太极图中的黑色表示“阴”;白色表示“阳”。这就是在告诉我们:宇宙归根结底是由“阴”和“阳”这两个既相互对立,
又相互统一的势力组成,
所以宇宙是两个相互对立的势力的宇宙或双极的宇宙。这就是说,大爆炸前的宇宙非常简单,简单得可以用一比特表示:如果用“0”表示“阴”;则“1”表示“阳”。在中国古代哲学中常常把“阴”与“阳”称为“阴气”与“阳气”,现代的中国人也习惯于这样称呼。现代物理学中则称为“场”。比如“阳气”,在现代物理学中就称为“能量场”。但是,
由于受到爱因斯坦的质/能转换方程:E=M*C^2的误导,物理学家们至今仍然认为物质完全由能量组成,于是,他们认为宇宙中只有能量场,而宇宙起源于一次能量大爆炸。至今,现代物理学中仍然没有与“阴”相对应的“场”,这是现代物理学中最大的错误。这种错误的、单极的宇宙观导致量子力学以及宇宙学的研究至今仍陷入泥潭不能自拔。当宇宙处在“阴”和“阳”相互分离的时期,宇宙中没有物质,此时的宇宙在《周易》中被称为“无极”。
2
.众所周知,太极图、八卦中所用的是二进制记数方式。但是,人有两只手、十个手指头,十进制才是人类记数的合理选择。微积分的发明者莱布尼兹曾惊叹古代的中国人“发明”了二进制。我们认为这种观点实际上是错误的。二进制不是古代的中国人“发明”的,而是古代的中国人早就知道:二进制源于“道”,是宇宙的一个最基本的属性。“无极生太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦生万物”。我们确信,宇宙中的物质正是以二进制的方式由“阴”和“阳”逐步构建的,所以,宇宙是以二进制的方式运行的。这才是太极图、八卦中用二进制的真正的、根本的原因!
3. 中间有黑点的白色涡旋表示, 在“阴”(白色涡旋中的黑点,
即宇宙的太初黑洞,也即我称之为的“太初裸奇点囚禁场”)的巨大原引力(请注意:原引力不是物质的万有引力)作用下,
“阳”(白色涡旋,
即宇宙中的全部能量场)被吸引到“阴”周围。请注意“阳”的、由粗渐细的尾巴这个极为重要的细节,它表明“阳”是以一种涡旋方式、顺时针方向接近“阴”的,
如同涡旋星系的旋臂在万有引力的作用下,以涡旋方式向星系中心收缩一样,
这正是宇宙大爆炸前宇宙的情景“阴”与“阳”都不是物质,但是物质却是由“阴”和“阳”组成,是“阴”和“阳”的对立统一体。可以说“阴”是物质之母;“阳”是物质之父。中间有白点的黑色涡旋表示,
在“阴”(黑色涡旋是我称为的“裸奇点囚禁场”,即宇宙中的黑洞)的巨大引力的作用下,
物质中的“阳”(即物质中的能量)几乎全部被榨干,
只剩下黑色涡旋中的微不足道的一点白点。请注意“阴”的、由粗渐细的尾巴这个极为重要的细节,它表明“阴”是以一种涡旋的方式将物质吸进“阴”(即黑洞)的。此时宇宙中的物质濒临完全解体。物质再度分解成为“阴”(裸奇点囚禁场,即黑洞)和“阳”(能量场)。
4.
物质的宇宙从何而来?“无极生太极”(《周易》),“道生一,一生二,二生三,三生万物。”,“道者,无也”(《道德经》)。以上都是说,物质的宇宙是由没有物质,只有“阴”和“阳”的宇宙演变而来。“万物负阴而抱阳,冲气以为和。”这是说,“阴”俘获并囚禁“阳”产生了物质,“阴”“阳”二气相互激荡而生成新的和谐体
—— 物质;
5.
物质的宇宙的归宿?“大曰逝,逝曰远,远曰反。”,“夫物芸芸,各归其根”(《道德经》)。当物质宇宙膨胀大到一定程度后,将走向其反面,重又演变为没有物质的宇宙。所以,宇宙一直在有物质和没有物质的状态间周期变化;这也正是我们所确信的、“周易”二字的含意。
参考文献
1 俞允强.大爆炸宇宙学.北京:高等教育出版,1995
2 S·温伯格.宇宙最初三分钟.北京:科学出版社,1981
3 冯麟保.宇宙学引论.北京:科学出版,1994
4 张绪通.黄老智慧.北京:人民出版社,2005
5 《庄子》《老子》《易经》等古代哲学著作