老子之道与量子论的融通

[摘要]老子之道与量子理论,对物质世界根本实相和物质世界演化的认识,是具有相似之处的。研究老子之道与量子理论的融通之处,不仅增添了对量子理论的理解维度和诠释境域,而且将促进对物质世界根本实相认识的深入,促进人类文明的发展。

[关键词]道;无;基态量子场;粒子

[中图分类号]B223.1 [文献标识码]A [文章编号]1004-4434(2008)07-0035-04

老子哲学体系中的核心是:道(或无)的概念。用现代量子论的思想来理解老子之道(或无),即为真空概念,真空概念随着物理学的发展其内涵屡经变化。在现代物理学中,研究真空的理论即为量子的理论。近几十年来老子之道与量子理论的融通研究,出现了前所未有的活跃局面。认识和揭示这一重要的文化现象背后的意义,对于深化科学的哲学反思和促进现代文化的发展是具有积极意义的。

一、概念及其哲学意义

老子之道以义理的宏富玄奥而著称,他的理论体系超越了巨大的时空跨度与当代科学的量子理论联系在一起,从一个侧面反映了人类思维的深刻统一性。

(一)老子之道及其哲学意义

老子指出:有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天地母。吾不知其名,强子之曰道……大曰逝,逝曰远,远曰反。道冲,而用之或不盈。渊兮,似万物之宗;(挫其锐,解其纷;和其光;同其尘)湛兮,似或存。吾不知谁之子,象帝之先。由此可见老子发现了一混成之物:它是天地万物的根源,有规律地循环运行,长存而不衰竭,而且极难描述,勉强取名叫“道”,即道是集宇宙之本源与规律于一体的混然之物。老子发现道之后,进一步指出;道体是虚空的“无”,并再次肯定了道是天地万物的根源(宗主)。

道冲,而用之或不盈,即道体是虚空的“无”。老子为什么又提出道是虚空的无?因为一开始给那个“混成”之物起名曰道,很勉强,即道可道非常道,名可名非常名。道体是虚空的无,它又是天地万物的根源,那么必然的是:无名天地之始,有名万物之母。也就是说宇宙首先从“无”中创生为“有”,然后在“有”的基础上演化生成万物。简言之,天下万物生于有,有生于无。

(二)真空概念及其哲学意义

古希腊德谟克利特指出:世界的基础是由原子和虚空组成的。在牛顿时代认为真空是空无一物的绝对空间。使真空概念发生重大突破的是物理学家狄拉克的工作,1929年狄拉克提出真空不是经典物理学中一无所有的虚空,而是一个具有最低可能能量的空间区域。20世纪30年代后,量子场论的建立为更加本质地认识真空提供了基础,即现代的真空理论就是量子的理论。近几十年来人们运用量子理论对真空进行了多方面的研究。根据量子电动力学、量子色动力学、量子味动力学和量子宇宙学中对真空及其物理特性的研究可知:真空为基态的量子场,基态量子场(或真空)内无实粒子(光子、电子、质子等等)。实粒子是相对虚粒子而言的。真空内无实粒子,但有虚粒子存在,即真空非空,如真空零点振荡,即场量的各种振动模式在基态中仍不停地振荡。真空涨落,即真空中不断地有各种虚粒子在产生、消失或相互转化。

量子论指出:处于基态的量子场,实粒子的数目为零,因而把它称为零场。因此按照德谟克利特与狄拉克所说真空(或虚空)的含义,依据量子场论的观点,真空实际上就是没有实粒子存在时的零场,所以把基态的量子场称为真空。对于量子场激发态的出现,代表着通常实粒子(相对虚粒子而言)的产生;量子场激发态的消失代表实粒子的消失,实粒子的消失只表明量子场的激发态消失了,而作为客体的量子场当然还存在着。不过此时的量子场是处于能量最低的运动状态,也就是处于基态。

至此有必要强调的是真空的物质性,突出真空是物质的一种形态的论点。由于一切实粒子(如光子、电子、夸克等)都是激发态量子场即真空的激态,在这种意义上说:真空(或虚空)是基本的,其中的光子、电子、夸克等是真空(或虚空)演化的结果,因此称真空是物质的基本形态。当然,这里和量子场相似,同样存在着一定的理论问题,既然真空是基态的量子场,而量子场有各种各样的,例如电磁场、电子场、夸克场、弱玻色子场、胶子场等等,那么这些基态的量子场即各式各样的真空是如何处在同一空间(为通俗起见)的?还是应该存在着统一真空的不同侧面?这个问题有待于对统一场论的艰苦研究和探索。

真空是物质的基本形态,这个论断具有十分重要的哲学意义。正是因为这样,通常所说的没有实粒子(如电子、质子、光子等)的“真空”,就不是一无所有的虚空,而真空本身就是一种物质,这就圆满地论证了世界是物质的这个唯物主义命题,同时也就彻底否定了空间可以脱离物质而存在的形而上学观点。由上述可见,老子之道、量子论的真空或基态量子场,她们的目的性是一致的,即阐述物质世界的根本实相。

二、宇宙的根本实相

(一)道是宇宙的根本实相

道的概念自两千多年前产生以来,人们对它的认识仍然是初步的,原因是“道可道非常道,名可名非常名。”老子是根据不同的需要从不同的方面对道进行描述的。

就宇宙的实相和宇宙的创生,老子指出:“无名天地之始,有名万物之母。天下万物生于有,有生于无。”那么何为“无”?何为“有”呢?老子指出:视之不见,名曰“夷”;听之不闻,名曰“希”;搏之不得,名曰“微”。此三者,不可致诘,故混而为一。其上不瞰,其下不昧,绳绳兮不可名,复归于无物。是谓无状之状,无物之象,是谓恍惚。迎之不见其首,随之不见其后。用现代的语言来理解老子对道或无的描述:即道或无是不可感知或不可测量的,是潜存的物质存在,是无名无形无相的客观存在,有规律的永恒运动。老子描述了“无”,对于“有”是如何描述的呢?老子指出:孔德之容,惟道是从。“道”之为物,惟恍惟惚。惚兮恍兮,其中有象。恍兮惚兮,其中有物。窈兮冥兮,其中有精;其精甚真;其中有信。老子在此仍然描述的是道或无,但已经是演化了的道或无,道已演化为有,即道之为物。它以惚恍的状态存在,这其中的形象、实物、精质是非常真实的,是可信验和测量的。

老子描述了“无”和“有”,那么“天下万物生于有,有生于无”又是如何实现的呢?道是集宇宙之本源与规律于一体的混成之物。(1)老子的“道”是物质,“有”与“无”是物质的两种状态。“无”是一种潜在的客观实在,是物质的潜在状态,就是现代量子场论中的“真空”概念。“有”是一种可以直接观测(或测量)的物理实在。“无”在一定的条件下可以转化为“有”,“有”是“无”的展开,“无”是“有”的潜存。“无”是潜在的“有”,是没有展开的,不能直接观测(或测量)到的“有”。(2)老子的“道”又是规律。夫唯道,善贷且成。譬道之在天下,犹如川谷之于江海。执古之道,以御今之有,能知古始,是谓道纪。因此“有

生于无”得以实现,原因在于“道”,“道”既是物质又具规律性,自备初始条件和边界条件,“道”常无名,朴。虽小,天下莫能臣也。“道”在自身的作用下必然产生:道生一,一生二,二生三,三生万物。可见,老子“有生于无”的宇宙创生是自足的创生观,其中“无”不是虚无,而是无名、无形、无象的客观实在。老子“有生于无”给出的只是物质从一种潜在的状态到显在状态的突变,是物质形态的创生。

宇宙从无中创生后,在向万物演化的过程中:“道”常无为而无不为。大道泛兮。其可左右。万物恃之以生而不辞;功成而不有。衣养万物而不为主,(常无欲)可名于小;万物归焉而不为主,可名为大。以其终不自为大,故能成其大。

总上所述宇宙从无到有的创生,道(或无)是根本性的,是第一位的。万物在演化的过程中,无所不在的道(或无)又起着根本性的作用,所以集宇宙之本源与规律于一体的“道”是物质世界的根本实相。

(二)真空是宇宙物质的基本形态

现代宇宙学对宇宙物质基本形态的研究,是用倒行的研究方法。就像考古一样,从观测宇宙存在物去反求宇宙的原初状态。即宇宙是物质的,物质是由原子组成的,原子是由基本粒子(电子、质子、中子)组成的,基本粒子(电子、质子、中子……)内部结构如何由什么组成,目前还处于研究探讨阶段。

量子论指出:真空是物质的基本形态,如真空处于激发态,真空中就存在实粒子(电子、光子、中子、质子等)。近几十年宇宙学理论的发展证明了真空是宇宙物质的基本形态的观点。宇宙学理论有很多模型,但学术界公认的是宇宙学标准模型,即暴胀宇宙模型。该模型是建立在粒子物理学大统一理论基础上的。暴胀宇宙模型的根本思想就是真空暴胀和真空相变。在真空暴胀期,没有粒子,没有辐射,更没有任何化学元素和任何星体,在真空暴胀期结束时,真空发生相变,从而产生粒子,即产生轻子、夸克、光子、电子……可见只有把真空认定为基态的量子场,是物质的一种基本形态,才能真正理解宇宙极早期的演化过程;即宇宙极早期的演化是起源于真空这种物质的基本形态,在宇宙创生之初真空弥漫无限的宇宙,宇宙创生之后真空容纳自身演化的无限有形之物。无限有形之物其内部的“空间”由基态的量子场(或真空)所充满。

三、老子之道与量子论的融通

老子指出:道冲,而用之或不盈,无名天地之始。即道体是虚空的“无”,是物质世界的本源。如用量子论的语境来理解老子之道。道、无(或虚空)就是量子论中的“基态量子场”。

老子之道与量子理论,对物质世界根本实相的认识,是具有相似之处的。它们之间必然存在内在的深刻联系。如将量子理论与老子对道的描述进行比较。对老子之道与量子理论将会产生新的理解,两者之间客观上是存在融通之处的。

(一)道与基态量子场

老子指出:视之不见,名曰“夷”;听之不闻,名曰“希”;搏之不得,名曰“微”。此三者,不可致诘,故混而为一。其上不嗷,其下不昧,绳绳兮不可名,复归于无物。是谓无状之状,无物之象,是谓恍惚。迎之不见其首,随之不见其后。这与真空中场量的各种振动模式在基态中仍不停地振荡(即零点振荡),以及真空中不断地有各种虚粒子在产生、消失或相互转化的过程(即真空涨落)非常相似。可见老子在此对道的描述相似于量子论中对基态量子场(或真空)的描述。

(二)演化之道与激态量子场

老子指出:孔德之容,惟道是从。“道”之为物,惟恍惟惚。惚兮恍兮,其中有象。恍兮惚兮,其中有物。窈兮冥兮,其中有精;其精甚真;其中有信。这类似于量子论对真空激态的描述,即真空激态中实粒子的存在是惚恍和深远暗昧的,也就是说它的时空线度难以准确地同时测量,即时空线度符合量子论中测不准关系所表现的规律,但实粒子是真实的,客观存在的,可用实验手段测定。简言之:老子在此对道的描述接近于量子论对激态量子场(或真空的激发态)的描述。

(三)真空相变与无名天地之始

从量子宇宙学来看,宇宙在极早期的暴胀阶段没有粒子,没有辐射,占主导地位的物质是基态量子场或真空。真空暴胀期结束时,真空发生相变,即真空演变为激发态,从而产生粒子:夸克、轻子、电子……宇宙万物的演变。由此可见宇宙创生的关键之处是由基态量子场向激态量子场的演变。这与老子的“无名(基态量子场)天地之始,有名(激态量子场)万物之母,道常无为而无不为,道(真空)生一(有),一(有)生二,二生三,三生万物”是非常吻合的。

(四)真空结构与道的不可描述性

量子理论认为:真空是由处于基态的电磁场、电子场、夸克场、胶子场等等所组成,即真空是有内部结构的。“道”,在老子五千余字的全文中共出现七十三次,即从不同的侧面对道进行了描述,其含意前后差别较大,但从总体上来把握,又可看出意义上的连贯性。这不仅说明了道有复杂的内部结构,而且较为全面地阐述了道对外的表现,但仍认为:道可道非常道,名可名非常名。由此可见量子论对真空结构的认识与老子对道内部结构的认识是具有相似之处或融通之处的。

(五)无限性与无为而无不为

量子论认为真空是基态的量子场,是物质的基本形态,它弥漫无限的宇宙,容纳自身演化的无限有形之物。无限有形之物其内部的“空间”由基态的量子场所充满。老子之道广泛流行,无所不到,创生宇宙万物,具有衣养万物而不为主的精神,即“道”常无为而无不为。由此可见对物质世界的本源性,老子与量子论是有相似性认识的,但老子提出了道创生宇宙万物,衣养万物而不为主的精神……“道”常无为而无不为,这是量子论没有涉及到的问题。

(六)新的探索

老子之道与量子理论,对物质世界根本实相和物质世界演化的认识,是具有相似之处的。但老子对道的描述相对于量子论对真空的描述,是在更深的层面和广度上进行的描述。“道”常无为而无不为,道衣养万物而不为主的精神,可指导人们对真空世界进行新的探索,产生新的认识,促进文明的进步。

综上所述,老子之道、量子理论,虽然它们属于两个不同的领域,它们的认识方式和所要达到的目标也不一致,但在哲学思维上具有相似性。所以他们的对话及融通存在着一定的哲学基础,因此量子论、老子之道它们展开对话及融通存在着逻辑上的必然性,当然对话与融通不能完全消除它们之间概念上的差别,但将量子理论置入一个更广阔的哲学背景中,增添了对量子理论的理解维度和诠释境域,是有其哲学意义的。

责任编辑:青 山

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