量子力學(xué)固然是堂皇的。可是??它還不是那真實(shí)的東西。
尼·玻爾曾經(jīng)指出,誰不為量子理論所震驚,誰就不理解量子力學(xué)。在二十世紀(jì)二十年代,當(dāng)量子理論的蘊(yùn)涵開始充分顯露時(shí),肯定有一股強(qiáng)烈的震驚與迷惑之感,在它的同代人當(dāng)中久久回響。量子理論不僅與十九世紀(jì)經(jīng)典物理學(xué)相沖突,而且它根本地改變了科學(xué)家們關(guān)于人與物質(zhì)世界關(guān)系的觀念。因?yàn)榘凑詹枌?duì)量子理論的解釋,“外在”世界的存在不是自身獨(dú)立的,而是無法擺脫地與我們對(duì)它的感知糾纏在一起。
在開始討論與量子論相關(guān)的問題之前,我們或許應(yīng)該明確量子理論的實(shí)用性。作為量子理論的一個(gè)實(shí)用分支取得了輝煌的成功,它使我們有了激光、電子顯微鏡,半導(dǎo)體和核能,它一舉解決了化學(xué)鍵、原子以及原子核的結(jié)構(gòu),電流的傳導(dǎo),固體的機(jī)械性質(zhì)以及熱性質(zhì),坍縮恒星的勁度,以及一大堆其它的重要物理現(xiàn)象。量子理論現(xiàn)在已深入到大部分物理學(xué)科研領(lǐng)域,特別是已經(jīng)開始滲入到我們的思想。量子力學(xué)問世以前,大多數(shù)西方科學(xué)家認(rèn)為我們周圍世界是獨(dú)立存在的,就是說世界是由物體(如桌子、椅子、行星、原子)組成的,這些物體就在那里存在著,不管我們觀察與否。按照這種唯物主義的哲學(xué),宇宙是這樣獨(dú)立存在的物體的集合,它們合在一起構(gòu)成了事物的整體。這個(gè)關(guān)于世界的圖象是令人信服的,因?yàn)樗且环N最容易符合我們對(duì)自然常識(shí)的理解圖象,外部事物的實(shí)在性地位并不依賴于一個(gè)有意識(shí)的個(gè)體的觀察。但恰恰就是這個(gè)關(guān)于實(shí)在的常識(shí)觀念,玻爾運(yùn)動(dòng)哥本哈根解釋的哲學(xué)向它提出了挑戰(zhàn)。
玻爾認(rèn)為:在對(duì)某個(gè)量子物體實(shí)行一次測(cè)量之前,就把一組完全的屬性委歸于它,那是沒有意義的。比方說,在光子的偏振實(shí)驗(yàn)中,在測(cè)量之前,我們不可能確定光子具有什么偏振態(tài),但在測(cè)量之后,我們確實(shí)可以給該光子賦于一確定的偏振態(tài)。類似地,如果我們遇到要選擇測(cè)量粒子的位置和動(dòng)量,則不可能在測(cè)量之前,就說該粒子具有這些量的特定值,如果我們決定測(cè)量位置,其結(jié)局是某粒子在某處,反之,如果測(cè)量動(dòng)量,我們就可以得到一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的粒子。在前一種情況里,測(cè)量完成以后,粒子就具有動(dòng)量,在后一種情況中,粒子并無定域。
這些概念暗示:在光子、電子和其它粒子的微觀世界中,存在著一種不確定的要素。1920年,海森堡以其著名的不確定原理量化了這種不確定性。這原理的一種表述與試圖同時(shí)測(cè)量一個(gè)量子物體的位置和運(yùn)動(dòng)有關(guān)。具體地說,如果想要非常精確地指定電子的位置,我們就不得不放棄有關(guān)它的動(dòng)量信息,反過來,我們可以精確地測(cè)量電子的動(dòng)量,它的位置就變得不確定了。恰恰就是試圖將一個(gè)電子釘在具體地點(diǎn)的作用,對(duì)其運(yùn)動(dòng)引進(jìn)了一個(gè)不可控制和不確定的擾動(dòng),反之亦然。再者,對(duì)我們關(guān)于電子運(yùn)動(dòng)和位置的知識(shí)的這種不可避免的約
束,并且不只是實(shí)驗(yàn)制作粗糙的結(jié)果,它是自然所固有的。顯然電子并非簡(jiǎn)單地同時(shí)具有位置和動(dòng)量。
由此得出,在微觀世界中存在著一種內(nèi)在的模糊性,只要我們企圖測(cè)量?jī)蓚€(gè)不相容的可觀察量(如位置和動(dòng)量),這種模糊性就會(huì)顯示出來,這種模糊性的后果之一,就是擯棄了電子(或光子、或任何其它東西),在空間沿特定路徑或軌道運(yùn)動(dòng)的直觀概念。對(duì)于遵循一確定軌道的一個(gè)粒子來說,每一時(shí)刻,它必定具有一個(gè)位置和一個(gè)速度,但是一個(gè)量子粒子不可能同時(shí)具有兩者。
測(cè)不準(zhǔn)性是量子論的基本要素,它直接導(dǎo)致了微觀世界的不可預(yù)測(cè)。每一件事情都有一個(gè)原因嗎?在日常生活中,我們確信,嚴(yán)格的因果定律指引著彈丸打到靶上,或者,引導(dǎo)著軌道上的行星,沿著空間中一條精確的軌道運(yùn)行。我們不懷疑彈丸到達(dá)靶上時(shí),其著靶點(diǎn)表示著一條連續(xù)曲線的終點(diǎn),曲線的起點(diǎn)在槍管處。對(duì)電子來說,情況就不一樣了。我們能夠識(shí)別出發(fā)點(diǎn)和到達(dá)點(diǎn),但并非總能推斷出有一條連續(xù)它們的確定路線,這就是量子世界的模糊性,而雙縫干涉實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為是顯示量子這種奇異性的一個(gè)最杰出的證據(jù)。
眾所周知,雙縫干涉試驗(yàn)是托馬斯·揚(yáng)用來證明光的波動(dòng)性的一個(gè)著名試驗(yàn)。那時(shí),一批杰出的物理學(xué)家都把光看作是連續(xù)以太空間中的一種周期波動(dòng)。然而,當(dāng)邁克爾遜-莫雷試驗(yàn)證偽了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀以后,愛因斯坦否定了以太觀,很自然地,依賴于連續(xù)以太的波動(dòng)學(xué)說遇到了極大的困難,與此同時(shí),普朗克從數(shù)學(xué)上證明,光波在某些方面行為可以如同粒子一樣--現(xiàn)在我們已把這些粒子叫光子。普朗克認(rèn)為,光是以不可分的塊狀或批量的形式傳播的。愛因斯坦使普朗克的思想進(jìn)一步精確化了。他指出,這些光子微粒把原子的電子擊離原子,從而在光電管中形成電流。不過,科學(xué)家們并不否定這些微粒的波動(dòng)性,因?yàn)榈虏剂_意的理論以及戴維遜和革末的實(shí)驗(yàn)又證實(shí)了這些微觀粒子確實(shí)是在波動(dòng)中存在的。這樣,科學(xué)家們不得不把兩種相互矛盾的性質(zhì)強(qiáng)加于光,即光具有波粒二象性。
象光子這樣的事物,它既可以顯示波的性質(zhì),又可以展示出粒子性,或許沒有比雙縫干涉實(shí)驗(yàn)更能顯示量子的這種模糊性了。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里,來自一個(gè)很小的光源的光子束向刻有兩個(gè)窄孔的屏運(yùn)動(dòng),在第二個(gè)屏上產(chǎn)生雙孔的像,它由不同于原孔的明暗干涉圖樣組成的,就象穿過一個(gè)孔的波遇到從一個(gè)孔來的波一樣,波同步到達(dá)的地方則加強(qiáng),不同步到達(dá)的地方則減弱,這樣,光子的波動(dòng)性便明顯地獲得證實(shí)。
但是,如果把光線看成是微粒的定向移動(dòng)形成的,那么再考慮波動(dòng)性的形成原因便有點(diǎn)奇特了。在宏觀情況下,微??偸菑囊粋€(gè)起點(diǎn)到一個(gè)終點(diǎn)連續(xù)地運(yùn)動(dòng)。但在微觀世界里,假設(shè)每一個(gè)光子的發(fā)射必然在屏上有一確定的對(duì)應(yīng)點(diǎn),那么光子必然會(huì)選擇一定的曲線穿過小孔,光子真的會(huì)在冥冥之中選擇小孔這個(gè)方向?電子的運(yùn)動(dòng)軌跡又是什么?沒有人能真正告訴我們這些問題的答案,看來只可能有一種假設(shè),那就是電子是有意識(shí)的,它會(huì)選擇小孔的方向,并通過屏幕展示它的存在。如果兩孔之一被擋住,干涉就會(huì)消失,這個(gè)干涉圖象顯然不是單孔造成的,因此,又必須假設(shè)電子會(huì)知道另一孔的開啟情況,但如何知道的呢?按照玻爾提出的解決辦法,通過兩孔的光線彼此之間有一種難以捉摸的配合,這種配合正是顯示量子世界模糊性的最好證據(jù)。
物理學(xué)上早已知道,某些過程,如放射性之類,似乎是隨機(jī)的、不可預(yù)測(cè)的,雖然大多數(shù)放射性原子都遵循統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律,但是具體的原子核在什么時(shí)候發(fā)生衰變卻是無法預(yù)測(cè)的。這種測(cè)不準(zhǔn)性涉及到所有原子及亞原子現(xiàn)象,因而,大多數(shù)科學(xué)家在丹麥物理學(xué)家玻爾的率領(lǐng)下,都認(rèn)為原子的測(cè)不準(zhǔn)性的確是內(nèi)在于大自然的,機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)則可以適用于尋常的物體,如小球之類,但到了微觀原子那里,適用的就是擲骰子的規(guī)則了。
在奇特的量子世界中,沒有一個(gè)人知道粒子是怎樣從一個(gè)地方到另一個(gè)地方的,物理學(xué)們成了記錄各種可能性發(fā)生事件的幾率的賭注登記者。形象地說,量子理論描述的是一種普通的擲骰子規(guī)則。當(dāng)你擲出一枚骰子時(shí),得到1的幾率是1/6,得到2的幾率也是1/6,現(xiàn)在問到1或2的幾率是多少?我想無論是賭徒還是非賭徒都同樣地知道答案,顯然是1/6+1/6=1/3。在日常生活中,為了得到發(fā)生事件A和B的幾率,我們只需要簡(jiǎn)單地把發(fā)生A的幾率和發(fā)生B的幾率相加。
量子理論是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的概率論問題。擲骰子的規(guī)律是通過統(tǒng)計(jì)決定的,也就是說,我們不可能確定某一次擲的骰子是什么?量子物理學(xué)的基本定律就是給出一系列發(fā)生事件的幾率。雖然我們?cè)僖膊荒芟蠼?jīng)典物理學(xué)那樣精確地預(yù)言粒子可能到哪兒去,但我們?nèi)阅茴A(yù)言它到任一點(diǎn)的幾率。于是,經(jīng)典的絕對(duì)決定論被賭徒式的不可知論代替了。一個(gè)賭徒是不能知道擲出一枚骰子后會(huì)得到什么數(shù),我們也不能預(yù)言自然的變化,如地震、龍卷風(fēng)、陰雨和睛空等等。但賭徒知道在千千萬萬次的投擲中,得到1的次數(shù)大約是1/6,同樣,物理學(xué)家們也
能預(yù)言自然變化的可能性有幾種,幾率是多少。
量子力學(xué)現(xiàn)已經(jīng)好幾十歲了,盡管在物理學(xué)上人們已把它當(dāng)作理所當(dāng)然的東西來學(xué),甚至被廣泛應(yīng)用于很多實(shí)際的事上。但在哲學(xué)上它一直不為哲學(xué)家們所理解。按照具有最高批判精神的哲學(xué)家們的觀念,自然界的因果是有序的,一切現(xiàn)象都可以歸結(jié)為物質(zhì)實(shí)在的相互作用。然而在物理學(xué)中,物理學(xué)家們已經(jīng)用他們精密的實(shí)驗(yàn)證據(jù)咄咄逼人地證明,不存在所謂的“客觀實(shí)在”。這樣,我們常識(shí)的關(guān)于實(shí)在性質(zhì)的概念被打碎了,主體與客體、原因與結(jié)果之間的界限也模糊了。
愛因斯坦曾經(jīng)指出,哲學(xué)可以為所有自然科學(xué)研究之母。這種說法是可以讓人理解的,因?yàn)檎軐W(xué)的思辯方法和科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)方法都是人類認(rèn)識(shí)自然不可缺少的兩條途徑,并且兩者是相輔相成、缺一不可的。然而就是在這樣一個(gè)革命的時(shí)代,科學(xué)和哲學(xué)竟相互對(duì)立,一方面是科學(xué)家脫離了嚴(yán)格的機(jī)械的各種宇宙模型,轉(zhuǎn)而把精神看作是在一切物理事件中扮演著一個(gè)與事件不可分離的角色;另一方面則是赤裸裸的唯物論,否定自由意識(shí)的存在,并把意識(shí)視為物質(zhì)之外的一種東西。這兩個(gè)學(xué)科就象是坐在兩列逆向飛馳的火車上的乘客,彼此毫不關(guān)心,而只沉浸在對(duì)自己目標(biāo)的追求之。那么為什么會(huì)出現(xiàn)這種大相傾庭的結(jié)果呢?
隨著科學(xué)的進(jìn)步和哲學(xué)界的反省,兩派的有識(shí)之士已經(jīng)溝通起來,這里,科學(xué)的一元論思想是兩者共同的思維經(jīng)驗(yàn)。按照一元論原則,自然界的一切變化都是由物質(zhì)的相互作用引起的,意識(shí)作為一種客觀存在的現(xiàn)象,它體現(xiàn)的只可能是局部的人與整體的自然之間物質(zhì)相互作用的結(jié)果,因果關(guān)系所表示的就是個(gè)體與整體之間在變化上的一一對(duì)應(yīng)性。因此,意識(shí)本身就是一種物質(zhì)現(xiàn)象,因果關(guān)系無疑也是一個(gè)科學(xué)的觀念。然而在二十世紀(jì)自然科學(xué)的發(fā)展過程中,一些追求時(shí)髦哲學(xué)的科學(xué)家為了將自身凌駕在自然之上,竟超越了物質(zhì)世界的客觀實(shí)在性,否定了不證自明的因果關(guān)系,無疑暴露了他們對(duì)哲學(xué)的無知。
自然是在進(jìn)化中存在的,如果你相信自然進(jìn)化的物質(zhì)性,那么空間中流動(dòng)著不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)是必然的,盡管這種物質(zhì)我們看不見、摸不著,甚至可能用儀器也探測(cè)不到,但任何一個(gè)有思辯能力的科學(xué)家都能夠認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。然而,在現(xiàn)代物理學(xué)中,科學(xué)家們只注意到他們使用的儀器,卻忘記了認(rèn)識(shí)自然的另一種更深髓的武器--具有思辯能力的大腦,這使他們只看到了空間表象上的虛無與對(duì)稱,卻把真實(shí)的自然的連續(xù)性與不對(duì)稱拋棄了,其結(jié)果是可想而知的,人們始終被一個(gè)無中生有的“量子”所迷惑,更不用說找出真正的自然規(guī)則
了,相反,卻用一個(gè)孤立系統(tǒng)中的概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律取而代之,從而嚴(yán)重地阻礙了人類對(duì)自然本質(zhì)的真正認(rèn)識(shí)。
恩格斯早就指出:“不管自然科學(xué)家采取什么樣的態(tài)度,他們還是受哲學(xué)支配。問題只在于:他們是愿意受某種壞的時(shí)髦哲學(xué)的支配,還是愿意受一種建立在通曉思維的歷史和成就的基礎(chǔ)上的理論思想的支配”?;仡櫲祟惖奈拿魇罚藗兒茉缇蛷膶?shí)驗(yàn)觀察和自身體驗(yàn)中認(rèn)識(shí)到一種無形無象的力量,宗教時(shí)代,人們把這種力量看作是上帝的化身,文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)以后,科學(xué)上又確立了“自然規(guī)律神圣不可侵犯”的原則,當(dāng)時(shí)的絕大多數(shù)科學(xué)家都把上帝看成是統(tǒng)一的大自然規(guī)律的表現(xiàn)客體,以前是自然規(guī)律決定一切,在科學(xué)上則代之于自然規(guī)
律決定一切。然而,在二十世紀(jì)以后,由于人類沙文主義的泛濫,絕大多數(shù)科學(xué)家放棄了原來堅(jiān)定的一元論信仰,而投入到了量子力學(xué)那不可知的迷宮??磥?,在二十世紀(jì)的物理學(xué)家中,只有一個(gè)人是最清醒的,這就是量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一愛因斯坦,當(dāng)玻爾提出了“自由電子”的想法之后,愛因斯坦就給予了堅(jiān)決的反對(duì),他指出:“非決定論完全是一個(gè)不合邏輯的概念,它把主觀世界和客觀世界混同起來,因此是一種顯然荒謬的觀念”。
真正的哲學(xué)是苦澀的,它把人歸于物質(zhì)性的規(guī)律統(tǒng)治之下,而時(shí)髦哲學(xué)則迎合了人們的虛榮心,它把人類視為自然界的終極目的,萬物的主宰。不過,真正的哲學(xué)家都明白,良藥盡管苦口,但它能真正給人帶來光明,相反,時(shí)髦的哲學(xué)則象一種毒品,盡管它能給人帶來短暫的快樂,但緊接著就是更大的痛苦。其實(shí),二十世紀(jì)的科學(xué)尤其是物理學(xué)已經(jīng)陷入了這樣一個(gè)陷阱,科學(xué)家們正在否定自然的客觀實(shí)在性,用時(shí)髦哲學(xué)代替治療性的哲學(xué),按照這種所謂的“科學(xué)思想”,科學(xué)家們可以通過新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)來幫助人類控制整個(gè)世界。這樣人們便可以毫無顧忌地享受自然。然而,有批判力的哲學(xué)家已經(jīng)明確指出,人類的這種狂妄正在給人類挖掘自己的墳?zāi)?,因?yàn)槿瞬贿^是自然的一部分,它不可能超越自然規(guī)律而獨(dú)立存在,如果人類試圖否定或超越自然規(guī)律,那么,自然規(guī)律必將無情地懲罰人類。
幸而,在二十世紀(jì)末,許多科學(xué)家和哲學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn),他們又聯(lián)合起來,重新操起了一元論的思想武器,確立了自然規(guī)律神圣不可侵犯的原則。在這個(gè)規(guī)則指導(dǎo)下,科學(xué)家們清醒了,西方科學(xué)體系的整個(gè)理論基礎(chǔ)就建立在一個(gè)不穩(wěn)定的佯謬上,這個(gè)佯謬告訴我們,量子力學(xué)是沒有意義的,因?yàn)樗豢赡苊枋隽宋镔|(zhì)實(shí)在。
自然是統(tǒng)一的,這不僅是指豐富多樣的物體在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一,而且也是指所有物體在運(yùn)動(dòng)規(guī)則上的統(tǒng)一。在這里,連續(xù)就是這種統(tǒng)一性的一種象征。因?yàn)闆]有連續(xù),物質(zhì)之間就缺乏了必然聯(lián)系的基礎(chǔ),統(tǒng)一就是一個(gè)沒有意義的概念了。自然界連續(xù)的,混沌而無形的統(tǒng)一物質(zhì)就充溢于無限的宇宙空間,這種統(tǒng)一的物質(zhì)在西方被稱之為“以太”,而在東方則稱之為“氣”。應(yīng)該說,東西方的先哲們心目中的統(tǒng)一物質(zhì)是一切存在物的微觀基礎(chǔ),而且這種統(tǒng)一物質(zhì)是充滿生機(jī)與活的,或者說是物質(zhì)和能量的統(tǒng)一體。而到了近代,由于人文主義的興起,西方這種原始的觀念改變了,以太被自傲的人們剝奪了生命,轉(zhuǎn)而變成了一種靜止的、死寂的宇宙填充物,而且這種填充物和一切有特殊性質(zhì)的實(shí)體是風(fēng)馬牛不相及的??梢哉f,正是這種逐漸變形的觀念使科學(xué)的以太觀被否定,西方科學(xué)從此也走上了不實(shí)在的道路。
愛因斯坦是最早否定以太觀的科學(xué)家,當(dāng)時(shí),他為了尋求實(shí)體與能量場(chǎng)之間的統(tǒng)一,不得不否定了以太觀,因?yàn)榛煦绲哪芰繄?chǎng)和物質(zhì)實(shí)體在表現(xiàn)上有著極大的差異。不過,愛因斯坦沒有想到的是,能量場(chǎng)恰恰是通過實(shí)體表現(xiàn)出來的。我們知道,每個(gè)實(shí)體都有一個(gè)產(chǎn)生、發(fā)展、壯大、衰退、滅亡的過程,在這個(gè)過程中,產(chǎn)生、發(fā)展、壯大階段不僅是一個(gè)物質(zhì)的組織過程,而且是一個(gè)能量的累積過程,因此,物質(zhì)實(shí)體都蘊(yùn)藏著巨大的能量,當(dāng)這個(gè)實(shí)體不適應(yīng)環(huán)境走向衰退、滅亡的時(shí)候,這種能量就會(huì)突發(fā)出來,并會(huì)引起周圍混沌物質(zhì)的重新組織,于是,這種能量就在另一個(gè)實(shí)體的發(fā)展過程中累積下來。如果我們拉長時(shí)間和空間尺度就會(huì)發(fā)現(xiàn),自然界的事物都是在周期變換中存在的,能量就是通過物質(zhì)的這種周期組織與離散流通于自然之間。如果我們?cè)倏s小時(shí)間和空間的尺度,能量場(chǎng)的真實(shí)面目就出現(xiàn)在我們面前,它的通過連續(xù)物質(zhì)的周期組織與離散快速傳遞能量一種緊張狀態(tài)。顯然,如果我們還回自然的本來面目,將以太看作是一種充滿生機(jī)與活力的統(tǒng)一物質(zhì),那么,科學(xué)的以太觀就出現(xiàn)了,現(xiàn)代物理學(xué)不實(shí)在的原因就清楚了。
值得一提的是,盡管愛因斯坦否定了以太觀,造成了他理論的不可理解,甚至為量子力學(xué)的畸形發(fā)展鋪平了道路。但是,愛因斯坦無疑是一位很有哲學(xué)頭腦和哲學(xué)眼光的偉大物理學(xué)家,在量子力學(xué)的發(fā)展過程中,他一直堅(jiān)持了徹底的一元論思想,并提出了許多具有極高天賦的論據(jù)來反復(fù)試圖證偽量子力學(xué),但每一次,玻爾都很快地設(shè)法找到了一個(gè)雅致而又有說服力的反駁。就是在這種勢(shì)單力孤的情況下,愛因斯坦和哥本哈根學(xué)派之間進(jìn)行了長達(dá)三十年的論戰(zhàn),這種堅(jiān)持真理的精神無疑更值得敬佩。
愛因斯坦是在最終的不理解中去世的,也可以說是死不瞑目的,不過愛因斯坦恐怕沒有想到的是,給他造成重重困難的正是他自己的相對(duì)論。當(dāng)愛因斯坦否定了以太觀以后,人們對(duì)自然的認(rèn)識(shí)便失去了從連續(xù)性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。在愛因斯坦的觀念中,量子是具有波粒二象性的,認(rèn)識(shí)量子必須從連續(xù)性去認(rèn)識(shí)量子的間斷性,但在其他物理學(xué)家中,量子無疑是被當(dāng)作一個(gè)粒子來認(rèn)識(shí)的,這正是量子力學(xué)不完備的根本原因。恢復(fù)了以太觀以后,量子的本質(zhì)便清楚了,它不過是一個(gè)借助連續(xù)媒介周期組織與離散而遞進(jìn)的能量包,根本不具備粒子那樣較穩(wěn)定的性質(zhì),這樣一來,量子所展示出的奇異性質(zhì)便可以理解了。
在日常生活中,我們已經(jīng)習(xí)慣了這樣的概念,一個(gè)物體的性質(zhì),如它的大小、重量、顏色、溫度、表面積以及運(yùn)動(dòng),這些都是相對(duì)穩(wěn)定存在的,并且可以從一個(gè)地方到另一個(gè)地方以連續(xù)的方式變化。而量子則不然,它只是一個(gè)不斷在有序和無序之間周期變換的能量包,在有序狀態(tài)下,看起來象一個(gè)粒子,但它的壽命極短的,馬上就會(huì)轉(zhuǎn)換為無序的混沌狀態(tài),在這時(shí),物質(zhì)還尚未分化,以統(tǒng)一的形式存在,能量傳遞就是借助于這種統(tǒng)一的、連續(xù)的物質(zhì)在有序和無序的周期變換中進(jìn)行的。統(tǒng)一的物質(zhì)是不會(huì)輕易示人的,既使最精密的儀器,也不過是統(tǒng)一物質(zhì)的暫態(tài)形式,因此,我們不可能用儀器探測(cè)到連續(xù)物質(zhì)世界的運(yùn)動(dòng)。我們所能觀察到的只是統(tǒng)一物質(zhì)的有序形式,量子世界的模糊性正是由于儀器只探測(cè)到了物質(zhì)的短暫的有序狀態(tài),而忽視了物質(zhì)有序形式之間的無序轉(zhuǎn)化過程。
最初的量子概念是由德國的物理學(xué)家普朗克提出的,為解釋黑體輔射現(xiàn)象而設(shè)想的不連續(xù)的能量包。當(dāng)時(shí)普朗克正在從事研究十九世紀(jì)物理學(xué)一個(gè)懸而未決的難題,即關(guān)于熱輔射的輔射能在各波長上的分布問題。在某些理想狀態(tài)下,此能量是按照某種特征方式分布的,普朗克證明,只有假設(shè)物體以離散包或離散方式發(fā)射電磁波,才能對(duì)這些特征方式作出證明。他稱這種離散包或離散束為量子,當(dāng)時(shí)并不知道為何會(huì)出現(xiàn)這種不連續(xù),只是特設(shè)地被迫接受而已。
1905年,量子假說受到了愛因斯坦的支持,他成功地說明了所謂的光電效應(yīng),在這種效應(yīng)中,他觀察了從金屬表面置換出電子的光能量,為了說明這種具體方式,愛因斯坦被迫將光束看成是后來稱為光子的離散的粒子流,光的這種描述似乎完全是跟傳統(tǒng)的觀點(diǎn)相沖突。按照傳統(tǒng)的觀點(diǎn),光(與電磁波一樣)由連續(xù)的以太波動(dòng)造成的,它們依據(jù)著名的麥克斯韋的電磁理論中的“一環(huán)套一環(huán)”的方式進(jìn)行的,而這個(gè)理論在半個(gè)世紀(jì)以前就牢固地建立起來了。光的波動(dòng)性也早在1801年就被托馬斯·揚(yáng)用其著名的“雙縫”裝置從實(shí)驗(yàn)上予以證實(shí)。在對(duì)光電效應(yīng)的解釋中,愛因斯坦并沒有忽視光的連續(xù)性,他認(rèn)為量子同時(shí)具有波粒二象性,并預(yù)言了這種波粒二象性可以統(tǒng)一到一個(gè)融合體中。為此,愛因斯坦還設(shè)想了一種圖象:光電子作為奇點(diǎn)而出現(xiàn),就象靜電場(chǎng)的理論遵循電子理論一樣,光的電磁場(chǎng)出現(xiàn)是與奇點(diǎn)相聯(lián)系的,電磁場(chǎng)的全部能量,可以看作是定域于這個(gè)奇點(diǎn)上。每個(gè)奇點(diǎn)都圍繞著一個(gè)力場(chǎng),許多這樣的力場(chǎng)彼此疊加,就形成一個(gè)類似于現(xiàn)代電磁場(chǎng)的波動(dòng)場(chǎng)。這樣,就不能認(rèn)為光的波動(dòng)性與粒子性是根本不相容的了。不幸的是,當(dāng)愛因斯坦根據(jù)光速不變實(shí)驗(yàn)否定了以太觀之后,就注定了波粒二象性的對(duì)立,因此,愛因斯坦也不可能拿出一個(gè)合理的理論來解決這一矛盾。
當(dāng)我們重新恢復(fù)了運(yùn)動(dòng)的以太觀之后,光的波粒二象性已經(jīng)可以有機(jī)地統(tǒng)一起來了。在我們這個(gè)充滿著連續(xù)的、緊張的、運(yùn)動(dòng)的以太空間中,有一類處于臨界狀態(tài)的物質(zhì)形態(tài),當(dāng)它受到外在能量激發(fā)時(shí),就會(huì)組織起來形成一個(gè)暫態(tài)的有序結(jié)構(gòu),但當(dāng)外在能量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的有序能以后,外在能量的消失又會(huì)使這個(gè)暫態(tài)的有序結(jié)構(gòu)離散,并釋放內(nèi)聚的能量,而這個(gè)能量的釋放又會(huì)重新引起一些物質(zhì)的有序化,以此類推,空間中就出現(xiàn)了一類特殊的能量運(yùn)動(dòng)方式。電磁波就是借助于連續(xù)的物質(zhì)周期組織與離散而進(jìn)行傳遞的能量。不過,這種能量形式與其它的能量場(chǎng)方式有所不同,這主要表現(xiàn)在這種能量形式的短暫有序形式是渦漩的有序狀態(tài),這使它有時(shí)看起來象一個(gè)粒子,有時(shí)看起來則象波動(dòng)。需要指出的是,我們的觀測(cè)儀器的局限是很深的,它只能使我們看到物質(zhì)的有序形式,但無序的混沌狀態(tài)卻是任何儀器觀測(cè)不到的,因此,在我們的視野中,量子看起來像一個(gè)幽靈,一會(huì)從這里出現(xiàn),一會(huì)從那里出現(xiàn),并且隨著環(huán)境的干擾不斷變換著它的有序形式,這使它一會(huì)像個(gè)粒子,一會(huì)像個(gè)光子,不一而足。
每一種新現(xiàn)象的出現(xiàn),都會(huì)引起人們充分發(fā)揮想像力,自由創(chuàng)造出諸諸多多的假說,在這些假說中,如果其中一種更符合實(shí)踐,那么它暫時(shí)就被視為是“科學(xué)的”,事實(shí)上呢?總有許許多多的偽科學(xué)摻雜其中。在現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展過程中,愛因斯坦根據(jù)光速不變的現(xiàn)象否定了以太觀,以后的量子力學(xué)站在這個(gè)基礎(chǔ)之上否定了光的波動(dòng)說,確立了光的量子說,然而在事實(shí)上,人們并不能否定光的波動(dòng)性,這顯然說明了光的量子說是一種唯象理論,但在實(shí)踐中,當(dāng)物理學(xué)家們利用量子論成功地解釋了黑體輔射和光電效應(yīng)以后,人們已經(jīng)相當(dāng)然地把量子看成是一個(gè)粒子,并頻頻地用它去解釋其它問題。
在探索原子結(jié)構(gòu)的問題中,物理學(xué)家們一直為電子圍繞一個(gè)核運(yùn)動(dòng)卻又不發(fā)生輔射而迷惑,因?yàn)閺柠溈怂鬼f電磁理論知道,沿彎曲路徑運(yùn)動(dòng)的粒子定會(huì)輔射電磁能。如果如此是連續(xù)的,那么原子的軌道電子就會(huì)迅速損失能量而螺旋地落進(jìn)核內(nèi)。1913年,尼·玻爾提出:原子的電子也是量子化的,即量子化的電子可以處于某些固定的能級(jí)上而不損失能量,當(dāng)電子在能級(jí)間跳躍時(shí),電磁能以分離的量被釋放或吸收。在現(xiàn)代物理學(xué)中,這種能量包就被稱為“光子”。
不過,電子以這種特殊方式行動(dòng)的原因當(dāng)時(shí)并沒有揭示出來。直到后來發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的波動(dòng)性質(zhì)人們才似乎知道其所以然。德布羅意的理論工作及戴維遜等人的實(shí)驗(yàn)工作導(dǎo)致了這樣一種概念,即電子和光子一樣,既或以按波行事,又可以按粒子行事,究竟如何則取決于具體的環(huán)境。按照波動(dòng)模式,玻爾提出了原子能級(jí)對(duì)應(yīng)于圍繞核的駐波模式,極其相似于一個(gè)腔,這個(gè)腔可以使它對(duì)不同的分離樂曲產(chǎn)生共鳴,電子波也可以按一些確定能量的模式振動(dòng)著。僅當(dāng)此模式變更時(shí)(這對(duì)應(yīng)于從一個(gè)能級(jí)向另一個(gè)能級(jí)的每次躍遷),才有一個(gè)電磁擾
動(dòng)隨其產(chǎn)生,即伴隨著輔射的發(fā)射與吸收。
不久,人們就“明白”了,不僅電子,而且所有的亞原子粒子都有其類似的波動(dòng)性。顯然,由牛頓表述的傳統(tǒng)力學(xué)定律,以及麥克斯韋電磁定律,在原子及亞原子粒子的微觀世界中完全失效了。為了說明這種波粒二象性,到了二十年代中期,一個(gè)新的力學(xué)體系--量子力學(xué)--由薛定鍔和海森堡獨(dú)立地發(fā)展起來了。
波動(dòng)性和粒子性共存,很快導(dǎo)致了關(guān)于自然界的一些令人吃驚的結(jié)論,最引人注目的就是微觀世界似乎違背了一元論的因果關(guān)系??上攵?,這樣的結(jié)果不僅意味著傳統(tǒng)宗教中的上帝再也不會(huì)干涉我們的自由,還意味著人在自然界起著獨(dú)一無二的上帝般的功能,這最符合普通人的信仰,以致于量子力學(xué)在建立不久便得到了大多數(shù)物理學(xué)家的認(rèn)同。不過,這種思想也遭到了不少哲學(xué)家和科學(xué)家的反對(duì),其中最著名的就是愛因斯坦,他宣稱:“上帝是不會(huì)擲骰子的”。在他看來,量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)特征是由于對(duì)物理現(xiàn)實(shí)描述的不完備造成的。二十世紀(jì)最富有哲學(xué)意義的論戰(zhàn)就是在愛因斯坦和哥本哈根學(xué)派之間進(jìn)行的。
如果承認(rèn)了運(yùn)動(dòng)的以太觀,那么量子論戰(zhàn)就應(yīng)該告一段落了。因?yàn)檎鎸?shí)的量子不可能是一個(gè)穩(wěn)定的粒子,或者說在極短的時(shí)間內(nèi)可以看作一個(gè)粒子,但在另一瞬間卻處于混沌狀態(tài)。量子的運(yùn)動(dòng)過程也不會(huì)象粒子一樣在運(yùn)動(dòng)過程中穩(wěn)定不變,而是不斷地在有序和無序的轉(zhuǎn)換中存在。所以,量子力學(xué)并沒有描述實(shí)在的相互作用,它只描述了一種表象,與此對(duì)應(yīng)的它的一系列推論也是沒有意義的。
在德布羅意的預(yù)言中,粒子和量子一樣具有波動(dòng)性,而且實(shí)驗(yàn)似乎驗(yàn)證了這一點(diǎn),在這里,我們需要指出的是,實(shí)驗(yàn)證明的僅僅是作用結(jié)果一樣,卻不能說明量子和粒子的運(yùn)動(dòng)過程一樣。根據(jù)自然力的統(tǒng)一性,我們能夠知道,如果某一個(gè)物體的作用量在單位時(shí)間內(nèi)相等,那么不管作用的物質(zhì)是一個(gè)粒子或多個(gè)粒子,是離散的物質(zhì)還是有序的物質(zhì),被作用的物體反應(yīng)是一樣的。在量子力學(xué)的發(fā)展過程中,特別是在認(rèn)識(shí)粒子是否具有波動(dòng)性的時(shí)候,科學(xué)家們顯然被實(shí)驗(yàn)的表象迷惑了,即認(rèn)為原子是有識(shí)別功能的,它能夠區(qū)別量子和粒子。事實(shí)上,物質(zhì)世界是統(tǒng)一的,原子對(duì)外在世界的作用的區(qū)別只可能在量上,并且只要物質(zhì)的作用量在單位時(shí)間內(nèi)相等,它對(duì)外表現(xiàn)出的反應(yīng)是一樣的。德布羅意的預(yù)言被驗(yàn)證,不是由于量子是粒子的結(jié)果,而是德布羅意不自覺地遵循了自然力的統(tǒng)一性這個(gè)原理的結(jié)果。顯然,在這里僅通過實(shí)驗(yàn)的表象來推測(cè)粒子運(yùn)動(dòng)過程的波動(dòng)性是完全沒有道理的。
自然界是一個(gè)普遍聯(lián)系的整體,引力波在這里起著聯(lián)系整體宇宙和組成它的每一個(gè)原子的紐帶作用,它通過質(zhì)子和中子的生存競(jìng)爭(zhēng),不斷借助于連續(xù)的物質(zhì)周期組織與離散把質(zhì)子或中子爆發(fā)的能量耗散出去,從而保證了宇宙的秩序成長。在自然界,電磁波是另一種很重要的非線性聯(lián)系方式,它產(chǎn)生于物質(zhì)的相錯(cuò)運(yùn)動(dòng)之中,并不可避免地受到引力波的復(fù)雜調(diào)制,以至于出現(xiàn)了非線性聯(lián)系方式的特殊現(xiàn)象--橫波,即統(tǒng)一的物質(zhì)是在有序的渦漩形式和無序的混沌狀態(tài)周期變換中存在的,渦漩形式使物質(zhì)表現(xiàn)出了粒子性,周期變換又使物質(zhì)表
現(xiàn)出了波動(dòng)性。光的波粒二象性就是在物質(zhì)的有序和無序變換中表現(xiàn)出來的。
引力波和電磁波區(qū)別是明顯的,引力波傾向于縱波,而電磁波卻是橫波,雖然兩者都建立在連續(xù)的統(tǒng)一物質(zhì)之上,但更微觀的引力波決定著電磁波,這使得電磁能量的最小量與引力波能量的最小量對(duì)應(yīng)。在自然科學(xué)的發(fā)展史上,能量的最小量是通過電磁現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的,普朗克首先用一普適恒量H表示這個(gè)量,即一個(gè)電子的電量,其它的量都是這個(gè)量的整數(shù)倍。顯然,電磁能量如果是這個(gè)能量的整數(shù)倍,就能得到引力波的優(yōu)先加強(qiáng),并保持其原有的能量周期傳遞;相反,如果電磁能量不是這個(gè)量的整數(shù)倍,就會(huì)遭到引力波的抑制馬上趨于衰落。不同的自然力都是通過同一個(gè)物質(zhì)的最小能量相互轉(zhuǎn)換的。
在量子力學(xué)中,所有物體之間的力都是粒子化的線性力,如質(zhì)子和電子之間的電吸引。事實(shí)上,在自然界,絕對(duì)的線性力是不存在的,因?yàn)槊恳粋€(gè)粒子都是在反抗周圍連續(xù)的物質(zhì)壓迫中存在的,它的受力不可能是單向的,而是無數(shù)個(gè)力的組合。以電磁力為例,電磁吸引和排斥的產(chǎn)生不是機(jī)械的兩點(diǎn)之間的作用,而是兩者在較大的接觸面上競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)同的結(jié)果。當(dāng)兩者通過協(xié)同產(chǎn)生較多的有序結(jié)構(gòu)的時(shí)候,兩者之間就會(huì)由于相空間的壓縮而在周圍物質(zhì)的壓迫之中表現(xiàn)出吸引力;當(dāng)兩者在競(jìng)爭(zhēng)中促使許多有序的物質(zhì)離散的時(shí)候,其中能量的耗
散和物質(zhì)空間的膨脹就會(huì)使它們之間表現(xiàn)出排斥力。
量子是微觀世界的幽靈,它不斷在連續(xù)的、脈動(dòng)的物質(zhì)空間中產(chǎn)生,又不斷在其中滅亡。因此,從表象的儀器觀測(cè)中來看,它是不確定的,但如果從它形成和離散的原因來看,量子顯然不會(huì)無中生有地產(chǎn)生,也不會(huì)毫無原因地滅亡,而是決定于周圍物質(zhì)的不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)。我們知道,宇宙空間的星系、星體,還有他們的微觀構(gòu)件--原子都是在旋轉(zhuǎn)中存在的,而它們空間中的混沌物質(zhì)不可能完全和它們的中心同步運(yùn)動(dòng),也就是說,空間中的物質(zhì)都是在層次的相互擠壓中存在的,正是這不對(duì)稱的擠壓之中,大量的量子渦漩而生,量子都是在競(jìng)爭(zhēng)中存在的,這里,引力波動(dòng)是它們生死存亡的生命線,與引力波動(dòng)相合拍的量子能夠相對(duì)穩(wěn)定存在,而那些與引力波動(dòng)不合拍的量子就只能重新淪于混沌,并釋放它們內(nèi)聚的能量,而這種能量又會(huì)引起周圍混沌物質(zhì)的重新組織,由于宇宙空間在動(dòng)量勢(shì)上是相對(duì)平衡的,因此,新生成的量子一般都具有和原來一樣的性質(zhì),這樣,在引力波動(dòng)的促動(dòng)下,宇宙空間中就出現(xiàn)了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的能量包,這種能量包是依賴連續(xù)在空間的混沌
物質(zhì)周期組織與離散來傳遞的,而且它的周期都是引力波動(dòng)的整數(shù)倍。
原子也是一個(gè)在旋轉(zhuǎn)中存在的物質(zhì)漩渦,與不穩(wěn)定的量子相比,原子是較為穩(wěn)定的,它的性質(zhì)也通過眾多量子之間的競(jìng)爭(zhēng)而保持穩(wěn)定。在原子空間,電子是不會(huì)以光速圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)的,它只不過是在旋轉(zhuǎn)的原子空間中不斷生成,又不斷滅亡。這里,質(zhì)子和中子的組合決定著電子之間的競(jìng)爭(zhēng),自旋量與之相符的電子則相對(duì)穩(wěn)定存在,與之不符的電子則不得不在競(jìng)爭(zhēng)中滅亡或溢出原子空間,這樣,原子才保持了較為穩(wěn)定的性質(zhì)。原子的發(fā)射光譜就是在反抗不對(duì)稱的物質(zhì)空間中不斷耗散自身能量的結(jié)果。
原子空間中渦漩運(yùn)動(dòng)的電子與原子空間之外的量子是有所不同的,這主要表現(xiàn)在原子空間的電子的生滅周期總是某一個(gè)定量的整數(shù)倍,而這個(gè)定量是由質(zhì)子和中子的組合決定的。而原子空間之外的量子則不然,它的生滅周期都是引力波動(dòng)的整數(shù)倍,由于能量總是趨向于它的倍周期方向,因此,原子空間之外的量子很少干擾原子的秩序,而原子空間內(nèi)的電子則很容易促動(dòng)外部電磁波的產(chǎn)生。原子空間的穩(wěn)定性是與它從內(nèi)到外的層次分不開的,這些層次中的電子從內(nèi)到外攜帶的能量各不相同,它表現(xiàn)在越靠近原子核的電子勢(shì)能越大,但動(dòng)能越小。電子都是在競(jìng)爭(zhēng)中存在的,不斷有電子在競(jìng)爭(zhēng)中滅亡,并釋放能量,從而保證了整個(gè)原子空間動(dòng)量勢(shì)上的對(duì)稱。
把原子看作一種生命系統(tǒng),十九世紀(jì)末期的諸多難題都將面臨著具有生命力的描述。量子理論是在普朗克解決黑體輔射的難題中蹣跚起步的。當(dāng)時(shí),普朗克發(fā)現(xiàn),只要假設(shè)能量是間斷發(fā)射和吸收的,黑體輔射實(shí)驗(yàn)便能得到合理的解釋。周期性是自然界的一種基本屬性,也只有有了這種周期性的能量耗散方式,各種有序的結(jié)構(gòu)才有可能穩(wěn)定存在。原子是一個(gè)在反抗外在世界變化中存在的一種有序結(jié)構(gòu),迫于引力環(huán)境的壓迫,它必須不斷地通過競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)同釋放內(nèi)在的能量來保持自身的秩序。溫度是體現(xiàn)分子之間競(jìng)爭(zhēng)壓力的尺度,溫度越高,原子動(dòng)能越大,它釋放的內(nèi)能越多,這些能量都是通過電磁形式釋放出去的,而電磁能量的傳播與引力波的諧振是分不開的,因此,它存在一個(gè)最小能量,量子的振動(dòng)周期都是引力波的整數(shù)倍。倍數(shù)越大,同步性越差,無序度越高。因此,在描述這部分溫度較高的量子時(shí),就可以用經(jīng)典力學(xué)中的自由均分原理,這些量子基本是無序的。相反,在描述溫度較低、秩序較好的那一部分量子時(shí),由于它們與引力波較為同步,量子受到的諧振力較大,有序程度較高,再用經(jīng)典的概率論是解釋不通的。只有把它們看成是間斷的粒子,才能解決這部分頻率較高的量子運(yùn)動(dòng)。這個(gè)當(dāng)時(shí)被稱為“紫外的災(zāi)難”的難題就是因?yàn)槿藗儧]有認(rèn)識(shí)到宇宙背景能量作用的結(jié)果。
光電效應(yīng)是十九世紀(jì)末另一大難題,愛因斯坦借鑒了普朗克的能量子假說,提出了輔射場(chǎng)能量在空間中傳播時(shí)也是分離的,即光本身具有量子性,根據(jù)這一假設(shè),他很好地解釋了光電效應(yīng)這一現(xiàn)象。光是一種電磁波,光電子也只可能是暫態(tài)渦漩存在的物質(zhì)團(tuán),嚴(yán)格地說,它也是很難稱得上一個(gè)粒子的,因?yàn)檫@個(gè)“粒子”的壽命極短,有能量激發(fā)它會(huì)轉(zhuǎn)瞬生成,一旦失去能量,它馬上就會(huì)淪于無序,并向外釋放能量,并引起周圍物質(zhì)的再組織,以此類推,能量就通過這種連續(xù)物質(zhì)的周期組織與離散向外傳遞著。在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電流
不可能是粒子的定向移動(dòng),它只可能是依賴連續(xù)物質(zhì)周期組織與離散而定向移動(dòng)的能量包。簡(jiǎn)單地說,當(dāng)原子受到光的照射,并且光的頻率達(dá)到原子某層次的頻率時(shí),光電子的離散所釋放的能量就能在原子空間激發(fā)另一個(gè)新的光電子生成,如果這種有一定自旋的能量達(dá)不到金屬中某個(gè)層級(jí)量子的自旋量,既使光強(qiáng)度再大,光電子的離散的能量也不可能激發(fā)原子空間中某個(gè)層次上的電子,因?yàn)橹芷谶\(yùn)動(dòng)的電子只能最大程度地吸收和它周期相同的電子能量,對(duì)它周期之外的能量吸收極小。當(dāng)原子空間中的電子受激輔射時(shí),就會(huì)在連續(xù)的物質(zhì)空間引起一系列能量的周期遞進(jìn),這能量是一份一份的,就象置換反應(yīng)一樣,一個(gè)光電子的無序化就會(huì)在空間引起另一個(gè)新光電子的生成,以此類推,能量就可以傳遞到陰極,并在電路中形成光電流。電磁波是以光速運(yùn)動(dòng)的,幾乎上不需要時(shí)間,因此,光電照射與光電流幾乎是同時(shí)的。
在我們這個(gè)世界上,原子是最小也是最穩(wěn)定的有序結(jié)構(gòu),它是在反抗周圍物質(zhì)空間的不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)中存在的,并因此表現(xiàn)出它秩序井然的層次性。在現(xiàn)代物理學(xué)中,人們是從原子的發(fā)射光譜分析出原子那象太陽系組織一樣的數(shù)學(xué)規(guī)則性,這些規(guī)則是質(zhì)樸的、簡(jiǎn)單的,這就是物理學(xué)上有名的平方反比定律。這個(gè)定律說的是,假如質(zhì)子和電子之間的距離加倍,二者之間的電引力就降低為原來的1/4,假如二者之間的距離是原來的三倍,二者之間的電引力就降低為原來的1/9,以此類推。這種井然有序的規(guī)則性也可以在引力中看到,例如,行星和太陽之間的引力就是這樣,平方反比定律導(dǎo)致了太陽系的引人注目的規(guī)律性,這些規(guī)律可以用算式表示,運(yùn)用這些算式就可預(yù)測(cè)到日食、月食以及其它天文現(xiàn)象。在原子中,這些規(guī)律通常被看作是量子性質(zhì)的,表現(xiàn)為能級(jí)的排列和發(fā)射的光譜。但太陽系的規(guī)律性和原子的規(guī)律性都來自平方反比定律的質(zhì)樸性。
明白了原子的結(jié)構(gòu)以后,物理學(xué)們接著就開始了探尋原子內(nèi)部的幾種不同的力,如原子核內(nèi)部質(zhì)子與中子之間的吸引力,是這種引力阻止了質(zhì)子之間和中子之間的排斥力,人們把這種力稱為強(qiáng)相互作用力,還有一種弱得很多的力,人們把它稱為弱相互作用力,是它導(dǎo)致了某些不穩(wěn)定的核粒子發(fā)生衰變。今天的物理學(xué)家都是在量子論的框架中來研究核作用力的,他們傾向于從粒子內(nèi)在性質(zhì)來理解自然力的來源,這些力是線性的,來源于粒子之間,就象太陽中跨越一無所有的空間作用于地球一樣。然而,科學(xué)的不斷發(fā)展卻證實(shí),沒有連續(xù)的
物質(zhì)對(duì)力的傳播,任何兩個(gè)物體之間是不可能產(chǎn)生力的作用的。由此可見,大多數(shù)物理學(xué)家仍舊沒有擺脫超距引力的俗套。
自然界是連續(xù)的,連續(xù)的統(tǒng)一物質(zhì)就充溢于無限的宇宙空間,連續(xù)的物質(zhì)是在不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)中存在的,原子就是在反抗這種不對(duì)稱的物質(zhì)空間中存在的,因此,原子并不象通常人們想像的那樣是死寂的、不變的,它是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的生命系統(tǒng)。站在這樣的基礎(chǔ)之上,以往不可理解的種種自然力已經(jīng)迎刃而解了。現(xiàn)在我們已經(jīng)知道,從本性上來講,任意兩個(gè)粒子之間不可能存在吸引力,但可以通過相互協(xié)作產(chǎn)生新的有序組織而對(duì)外表現(xiàn)出吸引現(xiàn)象。在原子空間中,物質(zhì)分布是不均勻的,但同時(shí)又是連續(xù)的,這表現(xiàn)在從中心到它的無限邊界物質(zhì)密度越來越小,連續(xù)連續(xù)的物質(zhì)分布中存在著層次。層次的存在不是偶然的,而是物質(zhì)之間的競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)同造成的,通過競(jìng)爭(zhēng),一些要素不斷淪于無序,從而在連續(xù)的物質(zhì)空間中產(chǎn)生一種特殊的非線性聯(lián)系方式,中心要素就是通過這種方式不斷把混沌物質(zhì)組織起來,又不斷地把內(nèi)在的能量耗散出去。因此,質(zhì)子對(duì)電子的吸引力不是天賦的,而是通過對(duì)混沌物質(zhì)向它的不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)形成的表像。同樣,質(zhì)子和中子之間也并沒有什么無中生有的吸引力,它們是在反抗外部空間的混沌物質(zhì)巨大的壓迫之下結(jié)合起來的,原子核的橢球形顯然表明了質(zhì)子和中子的無奈。在原子核中,質(zhì)子和中子的區(qū)別不是定性,它們?cè)谫|(zhì)量上的相似性就說明了它們之間的相通性,它們的區(qū)別只是它們?cè)谠雍酥械奈恢盟鶝Q定的。
力在普遍上有引力和斥力之分,盡管表面看起來它們是相互矛盾的,但從本質(zhì)上來說又是統(tǒng)一的,它們就統(tǒng)一在物質(zhì)樸素的組織與離散之上。如果兩個(gè)相互作用的物體可以通過協(xié)作不斷產(chǎn)生新的有序組織,它們之間相空間的壓縮使它們之間表現(xiàn)出了引力現(xiàn)象,如果兩個(gè)相互作用的物體相互離散對(duì)方,它們空間中物質(zhì)有序向無序的轉(zhuǎn)化將使內(nèi)在的能量向外釋放,于是相空間的膨脹使它們之間表現(xiàn)出排斥現(xiàn)象。自然力大小差異是很大的,但這不是由于力本質(zhì)性質(zhì)上的區(qū)別,而是離散或重組的物質(zhì)量能力大小所決定的。如電磁力是由在有序與無序周期變換中存在的連續(xù)物質(zhì)相互作用引起的,它力的大就遠(yuǎn)大于萬有引力,因?yàn)橐Σ▌?dòng)是縱波,即物質(zhì)在單向上離散與重組,這使它組織起來的暫態(tài)結(jié)構(gòu)較為松散,這從本質(zhì)上促使了它只表現(xiàn)出引力,而且引力較小,而電磁力則不然,它既可以使物質(zhì)從暫態(tài)的有序向無序轉(zhuǎn)化,又可以使混沌物質(zhì)向有序轉(zhuǎn)化,這使它表現(xiàn)出了力的雙向性,而且它的暫態(tài)結(jié)構(gòu)是渦漩的有序狀態(tài),其質(zhì)密程度要遠(yuǎn)大于引力波動(dòng)中的有序狀態(tài),所以,電磁力大于萬有引力是必然的。
科學(xué)一直遵循著還原論思想來揭示大自然的規(guī)律性,他們把復(fù)雜的系統(tǒng)分解為較為簡(jiǎn)單的兩體問題去研究。但在實(shí)際的自然中,沒有哪一個(gè)力是單獨(dú)來自兩體之間,自然界是連續(xù)的,每一個(gè)物體都是在反抗無數(shù)微粒的壓迫中存在的,因此,自然力的本質(zhì)是反抗力與協(xié)作力,現(xiàn)代科學(xué)把自然力機(jī)械地定義在兩體之間,這就不可避免地把物質(zhì)定性,最終出現(xiàn)了大相傾庭的種種自然力。事實(shí)上,根據(jù)自然力的統(tǒng)一性,我們很容易知道,自然力的本質(zhì)是物質(zhì)世界的不對(duì)稱運(yùn)動(dòng),它統(tǒng)一在每一個(gè)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)在和外在的不對(duì)稱不斷的反抗之中。
二十世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展仍是對(duì)稱基礎(chǔ)上的繼續(xù),在對(duì)稱的基礎(chǔ)上,自然秩序是不可能產(chǎn)生的,也不可能存在,這顯然說明了物理學(xué)發(fā)展的畸形,但物理學(xué)家們是相當(dāng)自傲的,他們孜孜不倦地沉醉于實(shí)驗(yàn)之中,但求有一日可以從中挖掘出質(zhì)樸的自然規(guī)律。遺憾的是,大自然并不輕易顯示出它的真實(shí)面目,既使我們觀察儀器的精度再高,它也只不過是我們所要觀察的物質(zhì)組成的,用具體的東西去觀察它的本源顯然是不可能實(shí)現(xiàn)的。況且,物質(zhì)世界的規(guī)律不是什么具體的東西,而是一個(gè)無形無象、無所不在的規(guī)則,這個(gè)規(guī)則是物質(zhì)的內(nèi)在本性,同時(shí)也是無限廣大的自然。
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