..续本文上一页为物质是与自发的活性相联系。从宏观到微观没有一个名符其实的基本粒子。在四维时空里,亚原子世界,粒子并不是按时间顺序在空间运动,而是表示有关事体的网络。粒子看成是含有确定能量的动态模式,这种能量连续的流动是通过大量不同的粒子模式。从微观到宏观,宇宙万有并不是物体的集合,是不可分割相互联系的整体,是统一体中各部分间相互关系的复杂网络。宇宙被形象地形容为“刹拿生灭的有节奏的湿婆之舞”。不仅仅物质世界是相互关系的复杂网络,量子力学还描示了人与自然的统一性,深刻地了解到了事物间的相互联系和人类意识对自然的影响。故宇宙基本统一性是现代物理学最重要发现之一。
量子论和相对论结合——“量子场论”不仅导致了全新的“粒子”概念,而且深刻地改变了虚空概念,粒子及周围空间原来的根本差别消失了,虚空被认为最重的动态量之一。
所以美国物理学家惠勒说:“物理学是一扇神奇的窗户,它使人们在实在的后面看到幻觉。因在幻觉的后面则是实在!物理学范围远远超过了我们已实现了的东西,我们并不满足于只了解粒子、场、几何、时间和空间。今天,我们还要求物理学去理解存在本身。”
然而有人问:既然基本粒子非实体性,为什么物体呈现固态及刚性?原子为什么具有不寻常的稳定性,过去卢瑟福星系模型是无法解释这些现象的。而现代物理量子论作出了正确的回答,物体的固体性质是由于与物质波粒两重性有关的“量子效应”。粒子是被约束在一个很小的空间区域内,约束的区域越小,粒子的运动、速度就越快。这种高速就使原子显得和刚性球一样,这样的原子是难以压缩的,因而使物质具有固体刚性。
现代物理学既然发现了宇宙统一性,然而何以又呈现无限多样性,即千差万别的物质世界?
在现代科学看来微观、渺观下的物质还是千差万别,因而认为世界统一于千差万别的物质。我们目前在微观中所知道的粒子有分子、原子、电子、质子、中子、光子、介子、超子、变子、反粒子、强子、轻子等等大约300多种基本粒子。在渺观中认识到有构成场(如引力场、核子场、电磁场等)的更细的粒子,在超微观中又认为有比粒子更小的“线状涡”。整个物质层次似乎呈现出越往下差异性越小的趋势,直到细分到一定层次后,物质将不再具有差异,成为无差异的粒子。反之,有许多无差别的粒子,它们经过不同的组合构成稍有差异的物质层次。这些稍有差异的物质再组合构成更多有差异的物质层次,直到构成现在这个千差万别的宏观宇宙。
无独有偶,生物学家发现,我们人体每个细胞所含的基因都是完全相同的。在母亲十月怀胎时,均源自一单细胞,可是我们的人体却有如此广泛的差异。在九个月以后生出形状和功能各异的细胞,不同细胞组成身体各部分,我们的头皮细胞会生出头发,而鼻子到肺部的细部却会分泌黏液,我们的脂肪细胞会膨胀,视网膜细胞会把光变成电流等等。
随着现代生物技术的突飞猛进,动植物单细胞繁殖、克隆技术的成功,“说明一个细胞已涵盖了生物整体全部信息。自然天地万物与人同样涵盖了全宇宙的全部信息”。“李杰超《全息原理的抽象及其哲学意义》说:“物质无不具有波性质,波是弥漫散于全宇宙,因此任意一块(一粒、一团)物质只是函数分布有大小,原则上皆充塞于全宇宙。””(转引钱景莲《朱熹的“理”与宇宙全息》)
量子理论告诉我们组成原子的亚原子粒子是动态的形式,并非独立存在的实体,而是相互作用不可分割的网络的整体组成部分。粒子相互作用涉及能量无休止的流动,表现为粒子之间的能量交换,在这种动态的相互影响中,粒子以不断变化的能量形式的产生和消灭。粒子间相互作用导致一种子稳定结构,犹如真实的物质世界也就这样形成了。
有一种弦论解释:现代物理学又发现所有粒子都是由可能六种不同的夸克构成,夸克不是一个点粒子,而是一根振动的小弦,运动起来像一根扭动的结,构成物质基本单元是“弦”。并认为不存在很多种弦,只有一粒弦,一类弦可以完成不同模式的运动。如一根弦可以奏出不同的声音,形成了各种不同的物质。
有学者说:“文明的终极只是人类彻悟宇宙的灵光。”当今理论科学即现代物理学是否已达到终极真理,即“彻悟宇宙的灵光”呢?没有!正如美国惠勒1981年10月在中国演讲时说:“当今的物理学问题正如此深地陷在困惑之中。”英国海菲尔德《时间之箭》说:“量子场论,不能处理引力”,“今天的量子理论还是不完备的”,“量子论有严重的内症”。因为不分时间的两个方向,所以诺尔贝奖得主普里高金说:“尽管物理大师跟我说了,我总还不明白,怎么能从可逆性里得出我们宇宙、文化和生命的演化形式?”量子理论还无法解释电子的质量,也不能描述生命和自觉,物理学只满足于近似地了解自然。生命的起源问题仍然是个困难问题,大爆炸理论是未解决的三个问题之一。亚历山大·柯伊莱不得不说:这个生命的世界是科学无法解释的……这是现代思想的悲剧,它“解决了宇宙之谜”,但仅是用另一个谜——它自身的谜来代替。伊·普里戈金也说:“在理解持续过程本身的时候,科学是无能为力的。这时需要的是直觉。”
是的,只有“顿悟”才能解决宇宙人生的真相。可以说,所有的科学理论都是有局限性,所以至多是近似的,因为所有的理性知识都是有限的,用分析方法和逻辑推理无法同时解释全部自然现象。即使现代物理学靴袢理论思想:所有宇宙现象,从宇观星系到微观的亚原子粒子,都是由相互自洽性唯一决定。如被称为强子图景,显示每个粒子都由其他所有粒子组成,所有粒子都是彼此以自我一致方式的动态地组成。这个理论,超越科学无法思唯的世界,无法用一般语言来表达传递。但不少学者都承认,在科学中阐述时还是局限的、近似的。很多古今中外哲人都明确表明人类理性的局限性,尽管霍金不认同“宇宙是某种人们可直觉、却永远不能完全分析和理解的东西”这种结论。但事实上,我们都“生活在盲人国里”,我们都在“瞎子摸象”。当然,我们也不反对霍金所说的:“努力寻求完整的理解总比对人类精神的绝望要好得多。”早在1812年,法国大科学家拉普拉斯所著《概率解析理论》预言,世界将会有一种智慧,能用一个单独普适公式概括出宇宙万物的运动,从最大的天体到最小原子都毫无例外,而且对于未来,就像对于过去那样,都能一目了然。
大统一场论
爱因斯坦知道他的相对论还是一种不完整理论,他与其他物理学家一样致力于寻求一个大统一场理论。晚年尤甚,直到生命终止的一刻,即是把所有已知的力:重力、电磁力、强力场、弱核力等归纳成一个统一理论,从数学上证明自然界中没有孤立存在的磁场、电场。引力场乃至生物场,所有一切都是宇宙统一场的表现形式,这种理论可以预言宇宙中一切的东西。即是把物理学一切定律都浓缩到一个“统一场论”,找到能支配世间万物的方程式(宇宙万物归一的一条定律)。他经30多年的寻找,但没有成功。也有报导说,爱因斯坦出于道义上的考虑后来又推翻了该理论,因为实验所得的结果使他惊恐不安。
在爱因斯坦后面科学家欲建立的统一场理论大致有:
霍金的无边界模型,有人称为有史以来的第一个自足的宇宙模型,还说在这框架中量子力学的哥本哈根的波函数坍缩理论必须加以扬弃。霍金认为由于黑洞不停发射出辐射和粒子,最终达到零质量并完全消失(黑洞蒸发)。而把黑洞粒子取走的婴儿宇宙是在虚时间里发生的,因而粒子不会像实时间里的历史会在一个奇点处终结。粒子在虚时间里的历史将会继续。它们将进入并通过婴儿宇宙,而且作为从另外一颗黑洞发射出来的粒子而重现。霍金提出的虚时间问题:宇宙应当取在虚时间内历史的求和,而且这些历史正如地球表面那样,自身必须闭合的,因为这些历史不具有奇性或任何开端和终结。在他们中发生什么可完全由物理定律所确定,这表明在虚时间中发生的东西可被计算出来。如果你知道虚时间里的历史,你就能算出它在实时间如何行为,以这种方法,你可望得到一个完整的统一理论,它能预言宇宙中的一切。霍金又认为,婴儿宇宙理论对于寻求能描述宇宙中万物的完整的统一理论的尝试意义重大,而这统一理论能把所有这些量都预言出来。霍金基于这样的信念,即宇宙由秩序制约,我们完全能够理解这种秩序。我们不会永远在黑暗中摸索,我们会在宇宙的完整理论上取得突破,理论物理学的重点已在望,我们就会真正成为宇宙的主宰。但他又说,也许这种希望只不过是海市蜃楼;也许根本就没有终极理论,即便有也找不到,且说一种完全统一理论发现不会有助于我们人类的生存。
超弦理论被称为物理学的第三大革命。20世纪60年代,物理学家为找出一个描述强相互作用的理论。物理学家发明了超弦理论,认为自然界所谓基本粒子并不是只占空间单独点粒子,而是九维空间中振盈着极小的像线一样的“弦”,比原子核还小得多,还必须拥有超对称性。“弦”表现为一种无质量的粒子,九维中除三维外其他的维都蜷缩到比原子还小的球形维中。如电子、质子、夸克等微小粒子也是由“弦”构成的,所以构成物质的基本单元是“弦”。霍金解释为时空充满了许多像一根弦似的小圈圈,基本粒子实际上是这种不同方式振动的小圈圈。到了70-80年代,超弦理论迅速发展成了物理学中包罗万象的统一的理论,并实现了广义相对论和量子力学的协调,从而将引力量子化。弦论一问世,很多人认为能处理并统一包括引力在内的粒子间的基本相互作用,不会出现棘手的无法控制的无穷大,不会出现奇点。许多物理学家认为,超弦理论将导致对空间——时间…
《科学、哲学与佛学的时间、空间、物质观(陈世忠)》全文未完,请进入下页继续阅读…