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阴阳总和不是零?从“宇称不守恒定律”说起

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2023-12-17

我相信这篇文章的评论区要比文章本身精彩很多,因为关于科学知识,我也是个被科普的对象。科学研究总能撬动人的固有认知,从而推动新的世界观形成,产生新哲学。其实这次被科普的“宇称不守恒定律”,本身自己的理解也不是很到位,只是从其他科普文章来看,里面确实包含更新世界观的新信息。

在旧的认识中,宇宙似乎是“无中生有”而来的。《易传·系辞》中说:“易有太极,是生两仪”。老子《道德经》说:“天下之物生于有,生于无”。把这两本书放在一起理解,共同勾画了一个从无到有的发展过程。《道德经》讲:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”《系辞》讲:“两仪生四象,四象生八卦”。虽然“二生三”和“两仪生四象”有着不相同的推演方式,但是共同之处在于承认之前有个“一”。

在马克思主义哲学中,认为“世界统一于物质”。他不在讨论“二”和“三”的关系,而是考虑“一”和“多”的关系。万事万物具有多样性,但是其根本上都是“一”,形式不一样,结构不一样,引起的现象不一样,但是作为“物质”的本质是一样的。《齐物论》讲了:“万物齐一”,“道通为一”。道学是属于客观唯心主义阵营的,是完全不同于马哲体系的哲学,但是这两个阵营都承认了“一”这个概念。

承认“一”,承认“一分为二”,或者是承认“一体两面”。从认识论的角度来说,都认识到了辩证法的基本规律,即对立统一规律,或者说矛盾法则,或者说是阴阳对立思想。在一些其他知识的佐证下,人们下意识地会认为,按全宇宙的总量来说,阴阳应该是均衡的,也就是说阴阳的总和应该是零,是太极、是混沌,是道之所在。所谓的运动或变化,只是阴阳在时空上分布不均匀引起的。

根据我这半吊子水平来理解“宇称”,毕竟不是学这个专业的,物理知识匮乏的可怜,只能通过科普材料来理解,因此认识不到位的地方,还得仰仗各位读者朋友来指点。“宇称对称”可以简单地理解成“左右对称”,“宇称不变性”就是“左右交换不变”,或者“镜像与原物对称”。照镜子的时候,镜子里面的你和镜子外面的你的具有“对称性”的。镜子里面的物理规律和镜子外面的物理规律是一致的,大自然普遍遵循这样的规律,牛顿运动定律、麦克斯韦方程组和薛定谔方程都具有空间反演不变性。

杨振宁和李政道两位先生通过研究,表示镜子里面和镜子外面同样发生运动现象,所遵循的不是同一个规律。物理学家为了描述这种与空间反演对称性相联系的物理量,引入了“宇称”的概念,连续两空间反演就等于本身。也就是说物理运动,正过来,反回去又能回到他的本身。老子在讲到道的运行规律时候提到:“大、逝、远、反”四个字,并说:“反也者,道之动”。在旧的思想体系中,没有“发展”这个概念,古人认为世间的一切变化,都不出“物极必反”四个字。也就是说,阴阳不管具体如变化,最终都是要回到“一”这个本质上来,老子说“抱一”、“得一”。《淮南子》说:“一也者,万物之本也。”

李政道先生、杨振宁先生 

▲李政道先生、杨振宁先生

科学家在1956年之前已发现θ和τ两种介子的自旋,质量,电荷完全相同,一度以为是同一种粒子,然而θ衰变时产生两个π介子,τ衰变时产生3个π介子,奇数个π介子的总宇称是负的,而偶数个π介子的总宇称是正的。1956年6月李政道与杨振宁在美国《物理评论》上共同发表《弱相互作用中的宇称守恒质疑》的论文,认为基本粒子弱相互作用内存在“不守恒”,θ和τ是两种完全相同的粒子。那么就很奇怪了,既然是同一种粒子,为什么在弱相互作用的环境中,会存在两种衰变形式呢?则是一个很毁三观的问题,沃尔夫冈·泡利表示严重的怀疑并写到:“我不相信,上帝是个弱的左撇子。我准备拿一大笔钱打赌。”

1957年1月9日吴健雄与安布勒等科学家从观测钴60(Co)的衰变的实验证实了这项推测。她以两套装置中的钴60互为镜像,一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋,另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋,结果发现在极低温(绝对零度以上0.01K)下放射出来的电子数有很大差异,实验结果推翻了物理学上屹立不移三十年之久的宇称守恒定律。这个发现的意义在于完善了宇宙大爆炸理论,但是却动摇了“基本物理定律应在时间上对称”的观点,同时也引发了哲学上关于“二”是否具有对称性的思考。太极所生的阴阳,究竟是不是对称的呢?

吴健雄先生 

▲吴健雄先生

“宇称守恒定律”被打破之后,物理学家引起了地震后的连锁反应。欧洲原子能研究中心的实验观测首次证明,至少在中性K介子衰变过程中,时间违背了对称性。美国费米实验室宣布说,该实验室以前所未有的精度,基本“确切无疑”地证明中性K介子在衰变过程中直接违背了电荷宇称联合对称法则。时间、宇称和电荷守恒定律被认为是支撑现代物理学的基础。在科学实验面前,一个个地被打破了。科学实验是个“逼死人”的东西,它会用事实来告诉人们,理所应当其实不是那么理所应当。

费米实验室一直在从事K介子衰变为介子比值的测算,最新数值结果(0.00280误差0.00041)直接证明了宇称和电荷守恒定律确实有局限性。把这个观念“形而上”之后,相当于是说:“万物皆阴阳,这个根深蒂固的哲学常识具有局限性”。这个东西不光是物理学家没有想到,哲学家也没有想到。天文学家在这个基础上继续构造“大爆炸理论”,认为:大爆炸发生后,产生的“反物质”要少于“物质”,在物质和反物质相互湮灭的过程中,正是由于这一点点的“不守恒”,才有了现在的宇宙万物,如果完全守恒的话,宇宙就是个零。

根据对“阴”、“阳”二字形成演变的考证,以及“阴阳”一词在古文献、出土文物中的记载分析。阴阳思想大体遵循了“仰望天文,俯察地理”这么一个过程,然后经过思维加工成系统的认知。科学家干的事情还是离不开“俯仰观察”这一基本途径,只是随着科技发展和社会分工,观察得越来越细致,越来越精确了。那么通过科学实验和观察,打破了时间、宇称和电荷守恒的守恒定律,是否意味着阴阳学说也碰上了无法“断阴阳”是事情了呢?古人倒是从来没有讨论总的阴阳是不是为零的问题。

世界是一个无穷∞,0是一个临界值,阴为-,阳为+,按理来说,+∞和-∞的总和应该能够反到0这个临界上来。所谓0,就是无,按照王弼等人玄学派的观点,“无”就是“道”,“道”就是“无”。先科学界给出这样一个实验来,在强相互作用下,这个理解是成立的。但是在弱相互作用下,这样理解不成立。如果哲学把这个问题解释不了,它有什么资格来指导科学理论?如果“万物皆阴阳”,被证明有局限性,那么世界的统一性的、普遍性的规律是什么?似乎在四种基本力没有形成统一理论之前,哲学仅仅是个半成品。在古代哲学领跑一切学术的时代似乎结束了,哲学都还得靠科学来领跑。“万有理论”没有形成之前,没有真正意义上的完备的、系统的哲学。

Tags:宇称不守恒定律,哲学,物理,宇宙  
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