古为今用“太极/阴阳说”(续二)
(2014-11-29 10:20:53)
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科学从横谈 |
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“太极/阴阳说”是中国古先贤们(伏羲氏为代表)的智慧结晶,它揭示了宇宙物质本原,它亦是世界的终极真理,是真的吗?
现在,我们采用“思想实验室”的思维方法,来检验它,看对还是不对。
太极/阴阳说:太极之中有阴阳,阴阳演化成太极。无极之中有太极。阴阳互根、互动、互动。现代说是:一中有二,合二而一。太极就是一,而二就是一个阴和一个阳。无极在古先贤看来是混沌原始之意。现代说是真理,可是它与远古的“太极/阴阳说”讲的是一个意思,而时间上却相隔了数千年。
拿对光的本性认识来说事吧,前后科学家们几乎争论了二百余年。
最早时期,惠更斯认为,光是一种波(波动说);牛顿则认为,光是一种粒子流(微粒说)。
十九世纪时期,著名科学家麦克斯韦提出,光也是一种电磁波;二十世纪初期,大名鼎鼎的爱因斯坦认为光是一束束的“光子”(粒子)组成的粒子流,而光子学说能够完美的解释“光电效应”现象。麦克斯韦曾被科学界认为是介于牛顿和爱因斯坦之间的最伟大的物理学家,而爱因斯坦提出的关于光的量子学说时,并没有否定光也是一种电磁波理论。光即是一种电磁波,光也是由“光子”组成的粒子流,这就是载入教科书中的关于光的“波粒二象性”学说。
为了解释光本质上的二重性,有人提出“波包”假说,试图用来解释波和粒子的统一性问题,但物理学家反响不大。而爱因斯坦的解释是,由于观察者使用的参照系不同,既可以观察到光是粒子,也能够观察到光是一种波。
光的量子学说提出之后,法国物理学家德布罗意预言实物粒子也有波动性,例如电子,后来的电子衍射实验证明,实物粒子确实具有波动性,只是粒子的质量越大,波长越小而已。
中国学者甘永超教授在上个世纪九十年代(1997),将波粒二象性引入经典电磁场,提出著名的“π型结构”理论,他的数学处理非常完美,采用三个矩阵组成方程式,将波和粒子联系起来。光具有波粒二象性,电子(实物粒子)具有波动性,电磁场有粒子特性,呈现出“三足鼎立”的π型结构(自然科学概论,P44—48页)。
到此,好像我们还是没有弄清光为什么既有粒子(光子)特性,又有波动性(电磁波),光的真实面目(本质)到底怎样。
现在,回过头来重新审视一下两位伟大的物理学家能够告诉我们什么。
麦克斯韦认为,随时间变化的电场能够激励出也随时间变化的磁场,反之亦然。而电场和磁场互相耦合,电场和磁场都具有能量。
爱因斯坦认为,光是由一束由光子(爱因斯坦首次使用)组成的粒子流,光子携带能量,因而,光照射在特定的金属板上时,能够打出电子来。爱因斯坦的光量子学说能够完美的解释光电效应,因而,它也是正确的。
中国的业余爱好研究者用“太极/阴阳说”来解释M—AI两个理论,认为:耦合的电场和磁场互相垂直,电场和磁场互根、互生、互动,谁也离不开谁,一个阴(如电场),一个阳(如磁场),阴阳互动演化成太极(就是光量子)。电场和磁场的总能量等于光量子的能量。
如果,观察者采取不同的参照系,在一个方向上只能观察到电场随时间变化的正弦图,而在与电场垂直的平面上只能观察到磁场随时间变化的正弦图。
有个现代实验结果是,高能光量子打在重核上时,能够生成一个带负电荷的电子(e-),另个是带正电荷的电子(e+),用太极/阴阳说的解释是:一分为二,即一个光量子在特定的条件下,生成两个电子,一个属阴(带负电荷),一个属阳(带正电荷)。还有,当正电子与电子相遇时会发生“湮灭”,同时生成光子,其简单的解释是:合二而一。到此,我们有信心的说,光的“波粒二象性”本质上就是“太极/阴阳”的变化而已,因此可以命名为“太极粒子波”。
那么,“太极/阴阳说”能够被说是宇宙之中的终极真理吗?
二十一世纪的科学家们相信,在已知的物质和能量之外,还存在暗物质和暗能量。用阴阳说的观点来看,物质和能量如果属阳,当然还有其属阴的一方,就是暗物质和暗能量。暗物质和暗能量迟早会被发现,如已经发现宇宙中有正电子存在,有带负电荷的质子存在等等。
无极→太极→阴︿阳。无极是原始混沌,太极就是一。时间是物质运动的度量单位,在宇宙学中离开物质运动谈论时间毫无意义。大宇宙(无极)没有时间起点,也没有终点,宇宙(已知的宇宙,太极)时间上会有起点(宇宙大爆炸起)也会有终点(死亡)。