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从实证物理到内证自觉

       

发布时间:2009年04月12日
来源:不详   作者:不详
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到目前为止,科学还没能给我们提供一个万物之理,但它确乎进步到这样一个水平,即对它的了解已经可以使我们能去理智地猜测万物之理的某些特征。比如我们可以问:它是一个方程吗?或者是一个陈述?甚或只是一个名号?它除了告诉我们万物是如何存在的之外,是否应有预言功能?如果没有,那我们如何确信它便是万物之理?如果有,它是否预言了在它造就的宇宙之中必须要有可利用它进行预言的智慧生命的存在?那么它是否也预言了预言者对它所作的不正确或半正确的理解?从而它也预言谬误吗?它是不证自明,拟或是被证明的?它为什么没有正好是别的陈述……
  当我们以惯常的提问去猜测恍惚之中的万物之理时,常常陷入各样的悖论之中,即使假定不存在万物之理,以上的诘难仍缠绕不清,甚至更坏,因为对于万物之理这样的问题,“不存在”本身便是—个自相矛盾的陈述。对—个执拗的思想者来说,陷入这类无休止的戏论是痛苦的,事实上只有当心识远离这类问题时,心识才会得以清净。就这一点来讲,“终止固执思想”倒颇有些象似万物之理的特征,因为追求万物之理的动机之一便是我们的内心清明。另一个可取的立场是我们当下认可:非A即A便是万物之理的逻辑形式,或者说物理实在的概念形式即是“非A即A”。若然如此,这一概念形式可分别由两个陈述来表达:一“实在”(万物)非常在,一个事物不能永远静止不动:二“实在”非自在,事物总是由别的事物所构成。进一步我们可以认为陈述一反映了事物与自身相区别的属性,陈述二反映了事物与别的事物相区别的属性,不难理 解陈述一反映的属性最单纯的抽象是时间,陈述二最单纯的抽象便是空间。
  几乎纯粹是文字游戏我们得到时间与空间的最朴素定义,在这样的陈述中。时空被认为是事物的性质或表象,而不是事物存在于其中的先在之物。这是深刻的,尤其对时间而言,为了包含差别时间的过现来需要被看成是三维的,而不是一维。一维的时间概念中隐含着严重的逻辑缺陷。如果过现未同时发生,则无法分别因果,如果次第发生,则过去的已经过去,未来的还没有到来,是什么指示时间的一维呢?并且一维的时间观念也不符合直观的感觉经验。就听觉而言,如果音节是次第或同时出现的话,我们就根本不可能感知到任何旋律(也许有人会归因于记忆,但问题是又得用时间去解释记忆)。 时间必然含有比我们所认为的更复杂结构,从几何角度,事物演化的横截面不会是一个“平面”,而需要是某种“立体”的样式。无论我们将过去、现在、未来取得怎样遥远,三者都只有一个交点!这一几何特征,更符合垂直性质,而不是共线性质。时间是三维的,这对物理学的影响是深刻的,影响之一便是我们对初始条件的现代认识,不仅是我们不能无限精确地测量所有物理量,而且各种物理量对初始条件的依赖程度是不同的,在演化过程中依赖方式还存在又分立又关联的不确定性,由于缺乏足够适当的范例,现在我还不能明晰地描述这样的模式(三维时间的概念被中国古代历法所采用,并且其坐标是一对规定了位置的数,也即有六维,《周易》中有“时乘六龙以御天”之句)但我找到一个解释,其中的时间需要是三维的,由于三体不可积,量子力学的线性规则是以牺牲引力为代价的,而引力又是“量子”在极短时间内非线性过程的产物。时间的不可逆性则由非线性去解释。问题可追朔到玻尔定态假设之初,简单地说玻尔不允许定态辐射,而我允许辐射,然后让辐射能以引力场形式湮灭掉。引力场被认为是由单磁子和反单磁子构成的,它们成对湮灭“卸”去了量子色动力的场,导致了所谓的“夸克禁闭”。最基本的对称仍是电磁对偶,为了使引力刚好等于包含在物质粒子中的能量,电场强度与磁感应强度的比值应是一个常量,它意味着电磁作用会以一个固定的速度传播,但更应引起注意的是为了能带走辐射的能量引力必须比电磁力传播的更快,并且还要在很短的时间内将能量湮灭掉,以使能量守衡;另一方面也不能湮灭的太快以至于根本来不及形成任何粒子。一个最便捷的确定其湮灭时间的方法是它不能使最小电荷有机会超过一个普朗克距离长度,以禁止电荷的“自我复制”,因此它会在普朗克时间长度湮灭。这样引力需要是超距关联的,电磁对偶作为最基本的对称还意味着所有基本力会汇聚于电磁相互作用的能级上。
对称所使用的坐标是一对规定了顺序的数,可用复数表示。由于时间是三维的,加上空间三维,时空就需要12维表示,这不奇怪,奇怪的是从另一个角度,系统包含的的变换是由时空结合而成的,应用3X3=9维的组合,加上两维的位置规定(因为我们可以将整个系统与外界分开)共是11维,比上面的12维少掉了一维。这意味着所要选择的变换必须能使表示时空的六个复数中的某个实际上是实数,也即对称必须破缺,几率幅必须变成模,必须包含引力。从作用量看,则意味着不能使所有的作用量都同时是对称或破缺的,如果你忽略引力就能得到其它对称的作用量,当然也可以使引力是对称的,从而使量子波函数缩编。这正是我们这个世界的现实,如果几率幅统治一切,我们便不能指望太阳明天会重新升起,如果只有引力,则不可能有任何粒子结构更不可能有日月星辰。由于对称程度与相应能级是相关的,当引力成为主要作用力时,几率幅的规则就被打破,反之亦然,这也是企图建立所有作用量在其中都对称或遵循同样规则的超对称与量子引力的寻求一直不能成功的原因。
  为了使12维看起来像11维,6维的时空不是整个少掉了一维,而是半维(非严格)。如果维代表定态的话,分维则说明任何定态都可能在辐射(与玻尔的的假设相反),不确定性原理在这里的引伸是你不能使所有的态都是定态,但也不能使所有的态都同时破缺。如果使12维的每一维都破缺,从而得到6维的引力对称,应用12X12=144维来表示这个过程或图景,由于其中有一维是破缺了一半,并且144维中有6维表示引力,所以实际上有144-6.5=137.5维,其中每一维的破缺强度是1/137.5,这正好是电磁相互作用一次的强度,与我们采取电磁对偶为基本对称的前提一致的。如果愿意可以将此理解为对称本身的不确定性,通过e2=h.C/137.5,还可以认为量子不确定性与对称的不确定是内在一致的。另一方向上,引力时空有6维的对称表示,而在我们上面选择的对称中它有一个11维表示,由于引力与顺序无关,6维的时空要完全破缺共有6 X(11-2)=54维示,54加上两维的位置规定才过渡到几率幅,这样要得到12维的几率幅表示,需要适当选择破缺的“速度”或“规模”,用56/12计算等于是4.66……很接近费根鲍姆数,这个数与前面137.5(黄金分割角)的出现暗示了对称自发破缺与混沌之间的内在关联。
  再回头看电磁相互作用,当选择的对称有阶数2时包括电磁作用应有5种基本相互作用力。在已知的四种力外还应存在第五种基本作用力,如果已知引力即牛顿引力是磁子对时有效应,则第五种力应是牛顿引力破缺时磁子对没时线性微扰,还可以将它视为欧氏史瓦西度规级数展开中的线性项,牛顿引力是它的平方项部分效应,当然也可以将它视为量子引力,有两个理由认为第五种力在宇宙较大尺度上起主要作用,一是我们所看到的有形质的物体主要是以电荷的形式存在,根据电磁对偶,应当存在等量的的磁形式的能,因此一种非常直接的推测是磁应表现为另一类物理现象即有见无形的虚空,二是天文观察发现宇宙大的尺度上存在巨大引力亏欠,随着半径增大,牛顿引力显得极其微弱,线性规则就应起作用(粒子物理是由于质量极小而满足这个条件),这就是第五种力。
  第五种力预示微观世界那种魔幻般的品质在宇宙大的尺度会重新出现,从光线传来的信息我们不能确切地知道遥远星系、星或任何尘埃的运动状况,只知道它们的角位和方向,并且这类值是固定的,也就是说我们面对的是一个在大尺度上结构相当稳定的宇宙,各星系星系团有其固定的方所,只在较小尺度的局部一切才看起来变动不居,生成毁灭,周而复始。这是个与我们现在认为的大相径庭的宇宙模式,在足够大的尺度,我们不能确定两个质点间的引力作用,只能说物体所受引力等于它向外辐射引力的量,与距离没有关系,物体不是被别的物体的引力所牵引,而是被自己的引力辐射所驱动。从而可以用星位图标志我们自己的运动(或经历,这一情节与时间的三维关系密切),就习惯所用的直角坐标而言,这意味着从原点所观察 到的变化会是原点本身的变化。因此关于这一情节的一个强的表达是,宇宙间本无一物是动的,所动的是观察者,我们每个人自己。当原点是一个粒子、一个星,等等,我们可以将整个宇宙与它的局部对映起来,任何一个微尘都可以看起来是一个宇宙,这的确很难思议,但想一想我们的意识比如眼视觉可以在一个细胞甚或一个微粒上看到足够大足够详细的境像这一事实,就容易认可这一点了。
  电磁及其间的五种力是形成我们这个世界各各层次结构的主要方式。就人类活动规模而言,世界在极大、极小两个尺度上都带有某种虚幻性,只当在较强引力条件下,形成物体星体时,世界对我们来讲才具有现实意义(但这并不意味着我们可以据此判定那种世界更具有真实性),而连接这虚幻与现实的则是混沌或量子不确定性或对称自发破缺。
  从对称破缺的概念上讲,以牛顿引力方式表现的磁子能量和以线性方式表现的磁子量应是同一份能量,不同的对称变换实质上是同一性的不同类型的等价离析。因此,在同一问题中对灭的磁子数与不对灭的磁子数应是相等的。这中间有一个问题,湮灭磁子对的能量只是两个磁子能量和的平均数,也就是相当于一个磁子的能量,湮灭磁子对的能量显得比不湮灭磁子的能量要少一倍,这与两者应是相等的,上述说法不一致。理解这一矛盾需要我们将磁力线看成一条完全直线,几何中它概念性地扩展为一条以特殊方式扭曲的圈,叫莫比乌斯圈。可用一条纸带来比喻,在纸带的两 面分别画方向相反的箭头,一条表示N级,一条表示S级,纸带平直放着时相当于一条磁力线,或者将其两端粘在一起也是一样。如果将纸带上下面扭过一次后粘在一起,便会发现要经过720 0旋转才能绕整条纸带回到原点。只因一种扭曲原来的一条就好像变成了两条,引力磁力的湮灭与不湮灭与此理同,所谓的两个实一即非二,所谓的灭也实非有灭,只因扭过一次后对外不显磁性,好像灭了似的。与此扭曲相同的同何黎曼球被 用来表示引力空间,引力子被认为有自旋2。
  电磁相互作用有类似的情节。在爱因斯坦那个电梯思想试验中,于电梯内同水平面放置一个电筒和一块条形磁铁,当电梯静止时,让电筒的光线和穿过磁铁最中心的那条磁力线都打在电梯壁的一条缝上,然后让电梯加速向上,根据相对论电筒的光线会打在逢的下边,但穿过磁铁最中心的那条磁力线却仍穿过那条缝,这说明磁沿磁力线切线方向上的变化并不受光速极限的限制,切线上的变化会同时效力于整条磁力线,相对论只是使运动磁铁的磁场紧凑了一些—甚或也没有更紧,只是磁场动了,与原来地方的磁场相比,好像有了差别。由此看来,光速只是跟磁力线法线方向上的变化或磁力线卷曲方式相关,而这卷曲方式会形成一个吸引子,这个吸引子就是我们所说的“质荷”。
  这里需要注意,对于只标记了N极和S极的磁力线我们并不能识别它的正反,而且正反单磁子也不是仅携带单磁极的磁体,事实上即如一条平常意义上的磁力线也可以被称为单磁子,它仍然具有N极和S极。正反单磁子的区别在于其手征。假想左右手各握着一条磁力线,让两个大拇指各自指向所握着的磁力线的N极,这时左右手其余的四指会握成左右不同的旋向,设定这种旋向是磁力线本身所具有的性质,那么我们就说左右手分别握着一个正单磁子和一个反单磁子。单磁子的这种旋转除了手征外还应当有旋转程度,因此一个完全定义了的单磁子不仅是规定了N极和S极,而且是同时规定了旋转方向和程度的磁力线。两个单磁子之间的位置关系有三种情况,分别是:有一个交点,两个交点,三个以上的交点。不存在磁荷,也不存在没有交点的磁力线,两条磁力线至少有一个交点∞(无穷远点)。磁力线总是和电子夸克一起出现。简单地说,当有一个交点时,伴随的是电子,有两个交点时,伴随的是夸克;当有三个以上的交点时,则成对湮灭为的引力子。当只有一个“∞”交点时相当于未湮灭时的磁子对。这种通过两个单磁子的位置关系将磁力线与粒子连系起来的方式,有另外的一种等效的表述,即如引力磁子的成对湮灭可以看成是一条磁力线的莫比乌斯扭曲一样,有两个或一个交点时的情况,可以看成是一条磁力线上有两个或一个不动点时自身的沿手征旋转 ,而引力磁子的形成则相当于有三个不动点时的情形,等同于没有旋转(没有旋转的情形,还包括以“无穷远点”为不动点)。反过来,一条磁力线绕自身不动点的旋转可以被看成是两条磁力线的相交,并且相交磁力线中的任意一条也可以被 看成是在绕自身的不动点旋转,同样会继续被看成是两条相交的磁力线,如此辗转化成世界无穷无尽。这种情形就是物理学所谓的场和物质之间的相互作用模式。由此看来,万物的本元非一非多,一即是多,多即是一。由一故,无所谓内外中间,从而也就没有什么相互作用;由多故,自他重重映射,森罗万象。
  关于磁力线的莫比乌斯扭曲,不只一次,任意奇次的扭曲都是被允许的。这种扭曲关联到电子、质子、乃至光子等等粒子的自旋。不同的扭曲次数,对粒子来说,会起到类似光栅的作用,具有一定自旋的粒子只能在与其相应的扭曲次数的引力磁子形成的空间中存在。这意味着宇宙中存在着大量的物质是我们看不见的,它们的光和电子、质子被卷曲在不同的空间中,我们称之为“暗物质”。不过这种扭曲次数与引力子自旋没有关系,这是因为当有三个以上的不动点时,相当于没有扭曲(或旋转),所以不同空间中的物质之间仍然有引力作用。或许即在我们居住的地球和太阳系内就存在着由“暗物质”构成的世界和生命,可以通过改变磁力线扭曲的次数来发现它们。《易经》用“爻”的“刚、柔”来表示扭曲程度,并有“方以类聚,物以群分”之句。
  大自然由此看来竟是发生了一连串的“误解”所成,而这最初的误解就是把本来是一体的东西分成电和磁两种,然后在一条无始无终无形的线上分别记取颠倒不同的两极,或许光才是更基本的,离开电和磁的概念,宇宙本一片寂静之光。拟或世界本像“混沌汤”,看到什么缘于人怎样去观察它,空间三维缘于人们总是把世界分成观察者、被观察者及所观察到的,时间三维则缘于人们认为有了这个才有那个而相续不休。基本粒子、星、星系,最终反映了观察方式的基本特征。整个物理学因此是关于观察的知识,量子论说明观察如何导致结构,引力则说明观察与观察之间的因果关联以及将所有的观察都联系到一起。而观察结果实际上是观察行为的“投射”,粒子和星体都没有独立确定的实在性,观察者才是万物背后的实在。禅门一则公案讲到两个修行者看到旗子在风中飘动,甲便问乙:是旗动还是风动?乙答:既不是风动,也不是旗动,而是仁者的心动。这最后的观察者就是心。
  应当说物理学是现代人类了不起的智慧,但它的一个致命缺失即对心识存在了无所知。由于对心识的迷惑,自始以来科学家们致力于从外物中找真理,并对自然界普遍怀有敬畏之意,然而所谓自然即说是本来便有,本来便有等于说无因而有,即说无因那它自己就不能证明自己是成立的,必依它有,既依它有便非自然,由此可知自然之说理穷于此,实无实义。人类的科学及哲学,一直对心的觉知性茫然不解,殊不知心是以自为因的,自己就是自己成立的原因,自因故,所以觉。而物理学执物为实,不但迷心,而且迷物,离心而言物,即便真能堪破万物之理,也是有慧无觉,终不成究竟之智慧。即如“对称自发破缺”几近于“应无所著”(不著生死之有,不著涅磐之空,双破空有二边)之意,然执物为实,不能发明心的实际理体。
  人类的现代知识中最少有道德律,与物理学漠视心识不无关系,以至于在今天劝人去恶近善比说服人们接受同性恋是合法合情的人伦都难以找到令人信服的理由,甚至人类不断增长的知识还在抹杀深植于人类记忆中的道德律,正有一些科学家在宣扬物理学永远不会告诉人们如何正确与邻居相处的观念,实不如孔子之“格物致知,以止于至善”来得正道。真正的科学必须能阐明万物之理与善恶法则是一致的,为此必须将心识存在的研究纳入科学中。
意识是主观性的,这一平实难解的现象同时也是意识问题科学化的关键障碍,那些在研究物理行为时才智洋溢傲气中生的科学大师们也常常感叹,面对意识问题往往削好铅笔后才发现实在没有什么好写。对意识存在的困惑,不仅使我们感到现有的科学知识有严重的缺失,而且对我们自己的存在也茫然不解,如匆忙的旅客,我们每个人在这个世上只作短暂的逗留,从何而来,到哪里去,目的何在却不得而知。一个极具讽刺的现实是,人类之所以有丰富的科学知识,一个基本前提是人比与人共处的其它生物有较发达的意识,而当我们想回头看看意识本身怎样时,这些知识竞难能助一臂之力。另外有人正忙碌着把各种仪器对准人的大脑,企图从物质的大脑中发现意识的“影子”,并为此准备了各样的理论。他们自认为这是在搞科学研究,但事实上他们的立场却是与三百年来科学极力地把意识主观因素的影响排除在它所描述的事物之外的成功经验背道而驰的。虽然意识在量子观察问题上还存在着深刻的争议,但这并不妨碍我们对科学作这样的认识,科学之所以是科学是因为它对每人都是平等的,比如有电,任何人去合上开关灯都会亮,科学的东西只要你了解它应用它,你就能和别的了解它应用它的人作得一样好。仔细想一想,科学的这一原则之所以成立,实际 有赖于科学总能把意识因素的影响排除在外这一努力的成功。因此那些企希从物质的大脑中找到意识的观点,根本就是非科学的,他们是在用技术化的科学之矛攻科学基本原则之盾,而忘乎一个十分浅显的道理,我们永远只能用意识去理解大脑,而不可能用大脑去理解意识。
  意识问题的奇奥难明,甚至迫使科学家们不自觉走向科学的反面,这是科学的天空自始不能驱散的一朵乌云。那么是否意识根本就不是一个科学问题呢?即如行为主义所作的那样不仅要将其从事物中排除出去,而且要将其从知识中排除出去。然而行为主义者是徒劳的,因为它首先承认存在着关于意识的知识,然后又去否认它。图灵或功能主义则根本不能证明他们的机器或符号、算法是外在于外部事物的,而且很显然,机器、符号、算法相互之间是可以相互交错联并的,没有意识的主观性。那么是科学的平等原则错了吗?显然不是。没有平等原则就没有科学,更遑论意识的科学了。我们唯一的出路在于从实证物理到内证自觉。

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