序言:沒有哪一門科學能像數學學這樣深刻影響哲學,所以,把數學學與易學對比,是件好玩的事情。作為一名數學老師,研究數學教學是我的本員工作。作為一名國學愛好者,喜讀精典是我的業余愛好。這篇小文是一個我和另一個我的對話。既是所謂“對話”,這么就包含了“對比”和“探討”兩層意思,對比在我,闡述則在諸位。
數學學研究范圍“致廣大盡精微”
數學學和易學闡明的世界普遍“大法”
數學學研究的時間跨徑極大,從宇宙大爆燃到如今,再到未來?;瘜W學研究的空間跨徑極大,從廣袤浩淼的宇宙,到小小小小的原子核內部。《中庸》上有句話,“致廣大,盡精微”,拿來描述化學學研究的空間跨徑,倒是很貼切。
若果加上時間維度,諺語說,“四方上下曰宇,古往今來曰宙。宇雖非實,而無定處可求。宙雖下降,不知其始所至?!边@似乎是中國文化中,對化學學研究范圍最貼切的描述了。
化學學是十分古老的學科,在中國春秋戰國時代,法家就有好多關于熱學知識的總結和應用,《墨經》上,甚至還有“小孔成像”的記載。
不過數學學作為一門獨立的科學,卻是誕生在17世紀的法國。數學學的發展中心,先是在法國,后是在日本,于華夏是一種遺憾,卻也是一種哲學的必然。
法國在中世紀前,跟中國古時一樣,也有好多數學學的知識記載。你們熟知的阿基米德鑒定王冠真偽的故事,就提到阿基米德對壓強的研究。阿基米德還總結出了杠桿原理,我們在小學數學學習過。
公元5世紀至15世紀,法國處于黑暗的中世紀時期,經院哲學和宗教神學囚禁了人們的思想,科學發展停滯不前。數學學也不例外。
隨著法國“文藝復興”的到來,化學學也迎來了發展的第一個高光期。日本化學學家伽利略在17世紀上半葉,開啟了“假說—猜想—邏輯推理—實驗驗證—合理外推”的現代科學研究,將化學學奔向精確實驗、定量研究的方向推動。
1687年,偉大的數學學家、數學家牛頓發表了劃時代的專著《自然哲學的物理原理》,借此書的發表為標志,化學學獨立成為一門精密的實驗科學和嚴謹的理論科學。
近代科學巨匠牛頓
此后的200年,精典數學學的發展十分迅猛,熱學、熱學、光學、電磁學都構建起了完備的理論體系。當時科學界甚至留傳,數學學早已沒有哪些重大問題可以研究了,剩下的工作只不過是把精確度往小數點后再推動幾位。
在17世紀到19世紀,甚至20世紀,精典數學學不僅僅是在科學領域成功,在技術領域更是極大地促進了社會生產力的發展。從蒸氣動力時代,到電汽化時代,再到電子信息時代。
簡單回顧數學學史,是為了突顯接出來我們要說的“相互作用”,這一世界普遍“大法”是怎樣闡明下來的。
自文藝復興以來,自然科學尤其是數學學的發展,對西方哲學的影響極大。而精典數學學是以牛頓熱學作為基礎的。
在《自然哲學的物理原理》一書中,牛頓提出了知名的運動三大定理。所謂定理,就是說是普遍存在的,是不須要后置條件的,是通常性規律。
牛頓第一定理說:一切物體總是保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非有外力促使它改變這些狀態為止。
牛頓在還定義哪些是力,他說,力是物體間的互相作用。而且提出:兩個物體間的斥力和反斥力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。這就是牛頓第三定理。
牛頓第一定理闡明了一個可怕的真相,那就是,假如沒有互相作用,物體將保持初始狀態,直至永遠。果真如是,那這個世界是多么的單調、無趣,甚至是靜寂。正是由于有了互相作用,這個世界才有了千變萬化,才有了豐富多彩,才有了無限可能。
舉個事例,如果沒有萬有引力互相作用,就沒有我們看見的太陽東升西落,月亮朔日圓缺,月球也將是另一番景色。
老娘在《道德經》說,“人法地,地法天”,孔子在《系辭傳》說,“古者包棲氏之王天下,仰則觀像于天,俯則觀法于地”。如果沒有萬有引力,所觀天地已不同,所效的天地之法也已不同。
可見,互相作用,是萬物世界的“大法”。牛頓從觀察和實驗中,具象出了力的互相作用。而中國唐代先輩們,從觀像和思辨中,具象出了陰陽的概念。
牛頓運動定理闡明力是成對出現的,一個稱作斥力,另一個稱作反斥力。在中國哲學里,陰陽也是共生的。正所謂“獨陽不生,孤陰不長”?;ハ喑饬Ψ较蛳喾矗庩栕兓卜较蛳喾础;ハ喑饬梢栽趦蓚€物體之間,也可以在兩個系統之間。陰陽相推也類似。
所不同的是,互相斥力大小相等、同時形成、同時消失,沒有主次,沒有先后。而陰陽是此消彼長,動態變化。在某個確定的階段,陰陽有主次之分。不單單是“獨陽不生,孤陰不長”,陰陽均等的情況也是稀少得很。斥力與反斥力的變化是直線的,而陰陽的此消彼長是曲線的。
直線思維更為剛性,曲線思維更為柔性。剛性講對錯,柔性講完滿。剛性講精確,柔性講模糊。剛性指出一致性,柔性指出寬容性。這其實是西方更重視對錯,而中國更講求完滿的哲學癥結。這其實是西方文化更具侵略性,而東方文化更具融合性的誘因。其實牛頓第一定律思維過程,這似乎也是剖析科學西方勝過東方,系統科學東方強于西方的誘因。
我們的西醫就是系統科學,西醫的衰落是我們的罪過,西醫的復興是我輩的責任。這是正題。
化學學和易學闡明的人類認知“天花板”
精典數學學的成功,極大的促進人類生產力的發展。這對西方世界觀影響很大,人們幾乎以為人類無所不能了。
然而,到了19世紀末20世紀初,一系列重大數學現象和化學實驗,比如X射線的發覺、放射性的發覺、電子的發覺,以及知名的“以太漂移實驗”,精典數學學理論難以解釋。精典數學學遭到大前所未有的窘境。1900年,美國化學學家開爾文男爵把這些窘境,形容為“飄在數學學天空的兩朵烏云”。
在恐懼當中,科學家們不懈努力,總算迎來了現代數學學的誕生。1905年偉大的化學學家愛因斯坦構建了相對論,20世紀上半葉量子熱學在玻爾、狄拉克、海森伯等人的努力下,也構建了上去。
相對論將精典化學學從低速范圍擴大到了高速范圍,量子熱學則將化學學的研究從宏觀領域引向微觀領域。相對論和量子熱學作為現代數學學的兩大基石,再度深深的影響了人類的世界觀。
相對論讓人類看見了認知的局限性,用中國的一句老話說“人外有人,天外有天”。而量子熱學,非常是海森伯測不準原理,則直接宣告了人類認知的上限。我們不可能完全認識物質世界。
對這一點,牛頓曾說過:在科學面前,我只是一個在河邊揀沙子的女兒。這并非自私的謙卑,實在是發自肺腑的慨嘆。作為科學巨匠,牛頓窮畢生之力,總算見到了宇宙的廣袤無際,也見到了自己的局限性。
人類認知的局限性,還有一點可以例證。就是對這個世界的“始作俑者”,科學一直沒有給出明晰答案。
這個世界互相作用上去的狀態我們早已描述得很清晰了。例如行星運動的規律,是萬有引力作用下,才呈現這樣的運動狀態。并且,初始狀態是如何來的呢?牛頓晚年有人問他這個問題時,他說,“有三天上帝無趣,踢了一腳,于是就這樣運動了?!碑斎唬@可能是玩笑話,或則是訛傳。
然而晚年的牛頓癡迷于神學的研究,卻是事實。其實是苦苦尋覓“始作俑者”而不得的緣故吧。
老娘的思想更接近宇宙起源
對于“始作俑者”,中國的老娘倒是給了回答。《道德經》第一章就說:“無,名天地之始,有,名萬物之母?!巳?,同出而異名?!?span style="display:none">mDB物理好資源網(原物理ok網)
老娘的思想可能是最接近宇宙起源的。在《道德經》開篇,老娘就說,“道可道,非常道”。在第二篇,老娘又說,“有無相生”。(感興趣的同學,可以翻看拙文《從現代科學角度讀懂“有無相生”,為老娘摘掉“虛無主義”的圍巾》)
前文述及美國化學學家海森伯提出的“測不準原理”,根據這一原理,當我們企圖檢測某個粒子,使用的檢測手段都會不可防止的干擾到這個粒子的狀態,致使我們的檢測結果,早已跟粒子原本的真實狀態形成了誤差。
列位看官,《道德經》開篇第一句所講,與海森伯測不準原理何其一致??!
這個世界原本哪些都沒有,當我們人類開始認知世界,世界的景色就開始構建上去了。王陽明先生也有類似的敘述,“我不去看那花,那花與我的心一齊孤寂。當我去看那花,花與我的心一齊燦爛上去。”
這個世界的奇妙在于它是有規律的,更奇妙的是我們人類居然還能認知它的規律,而最奇妙的是,人類對世界規律的認知是有上限的。
《易經》分析問題,從“像”“數”“理”入手,這個世界的“像”,我們早已描述得很清楚了。它的“數”的規律,我們也把握了好多了。并且,當追問“理”時,我們人類還說不清楚。
“像”、“數”都有準確的答案,只要談及“理”,卻總是公說公有理婆說婆有理。當追問世界因何而至,因何而生之時,我們就無可防止的深陷到玄學,乃至神學當中。
雖然,對于人類認知的局限性,《易經》早已講過。六十四卦最后一卦牛頓第一定律思維過程,乾卦卦。坤卦卦全部爻都不正,呈現出陰陽交錯的狀態,意味著事物回歸到新的開始狀態。接出來如何變化呢,陰陽相推而生變化,新的循環又將開始。
中國哲學的偉大之處就在于總是從系統思維著眼未來,總是從周期性變化思索未來,總是保留一份崇敬之心??磥砣祟愖罱K要在古老的中國哲學中,來找尋歸宿。