中國傳統(tǒng)文化與當(dāng)代科學(xué)對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的相容性

熊 輝

（東莞理工學(xué)院 數(shù)學(xué)教研室，廣東 東莞 523808）

中國傳統(tǒng)文化與當(dāng)代科學(xué)對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的相容性

熊 輝

（東莞理工學(xué)院 數(shù)學(xué)教研室，廣東 東莞 523808）

通過剖析“左右”這個(gè)詞的漢字結(jié)構(gòu)來探究宇宙間萬事萬物發(fā)展的穩(wěn)定狀態(tài)和非對(duì)稱的關(guān)系，采用4項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)成果和幾個(gè)數(shù)學(xué)例子來闡述中國傳統(tǒng)文化與當(dāng)代科學(xué)在對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)上存在著驚人的相似。

對(duì)稱；穩(wěn)定狀態(tài)；諾貝爾獎(jiǎng)；漢字結(jié)構(gòu)

一、引言

中國古人在建立方位體系的時(shí)候，由于南北方文化的差異，產(chǎn)生了“東西”或“左右”兩種體系。中國建筑直到今天還講究朝向，最好是坐北朝南，這也是紫禁城里龍椅的方向。當(dāng)我們站在中央而面南背北的時(shí)候，東方就在我們的左邊，而西方在右邊。所以古人有“左青龍，右白虎”的說法。有些人不明白，按照繪制地圖的“上北下南，左西右東”的說法，東方應(yīng)該在右邊，那么屬于東方的神獸青龍?jiān)趺磿?huì)在左呢？這就是建立方位坐標(biāo)時(shí)參照系不同所引起的誤解。繪制地圖時(shí)的左西右東是我們面對(duì)紙板或黑板以自己為參照系而產(chǎn)生的，而左右分別表示東西是我們?cè)诿婺媳潮睍r(shí)以天地為參照系所確定的。

用左右有時(shí)很方便，如水杯在左邊，這比用東邊更容易找到。但左右也有個(gè)很大的弱點(diǎn)，那就是我們必須事先明確參照系的方向。如超市在大街的左邊，那么要想定位超市的話，我們必須先要弄清楚說話者在該街道的走向。如果聽話者和說話者朝向不同的話，那么聽話者必須把說話者的參照系轉(zhuǎn)變成自己的參照系，才能正確地判斷說話者的左右何指。

而采用東西南北的話不需要轉(zhuǎn)換參照系，不管兩個(gè)人怎么站，他們的東方始終是相同的。這也是為什么北方平原、沙漠、草原地帶的人喜歡采用東西南北系統(tǒng)的原因。在廣袤的草原，到處看起來都差不多，說左右是很難精確的，因?yàn)橹灰碜由晕⑥D(zhuǎn)一點(diǎn)，那么左右將大為改變。而東西則不會(huì)，不管你怎么變動(dòng)朝向，東方是不會(huì)以你的意志為轉(zhuǎn)移的。

“東西”和“左右”還有第二種意思。這第二種意思貌似不相干，其實(shí)本質(zhì)還是一樣的。東西，如果念成dōng xi，即“西”念成輕聲的話，則表示物品。中國古人為什么把東西兩個(gè)方向合在一起來表示世間萬物呢？這個(gè)引申概念來自于五行學(xué)說。古人認(rèn)為，東方屬木，南方屬火，西方屬金，北方屬水，中央屬土?！渡袝ず榉丁吩唬骸澳驹磺?，火曰炎上，土曰稼穡，金曰從革，水曰潤(rùn)下?！被鹬咨希瑹o物不焚；水之潤(rùn)下，無阻不透。南北合在一起的話，因?yàn)楸狈皆谏隙谏?，南方在下而火在下，這就是道家修煉時(shí)的“抓坎填離”，也是《易經(jīng)》中的“水火既濟(jì)”。水在八卦中為坎卦，火為離卦，在六十四卦中水上火下合為既濟(jì)卦?！敦赞o》曰：“既濟(jì)：亨小，利貞。初吉終亂?！边@是否說明，中國古人在很早以前就知道，亂才是事物發(fā)展的穩(wěn)定狀態(tài)？那么，什么是“亂”呢？筆者認(rèn)為“亂”指的是非對(duì)稱和對(duì)稱的自發(fā)破缺。

從單個(gè)來說，南方的火和北方的水都是無形且難以攜帶的。但是，東西不同，東方木和西方金是容易攜帶的物品，此外，木和金還可以做成各種器皿來盛裝物品。這就是古人用“東西”來表示世間萬物的根本原因。

“左右”的第二種意思更加深刻，它體現(xiàn)了中國古人在至少2500年前對(duì)宇宙萬物及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的非對(duì)稱性的認(rèn)識(shí)。

二、“左右”的漢字結(jié)構(gòu)與諾貝爾獎(jiǎng)

科學(xué)界在1956年以前一直認(rèn)為宇宙及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)稱守恒，也就是說，一個(gè)粒子的鏡像與其本身性質(zhì)完全相同。通俗地講，就是你在鏡子外面運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏡子里的你也在運(yùn)動(dòng)，而且所遵循的物理定律完全一樣。1956年，李政道和楊振寧在深入細(xì)致地研究了各種因素之后，大膽地?cái)嘌裕害雍挺仁峭耆嗤耐环N粒子（后來被稱為K介子），但在弱相互作用的環(huán)境中，它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律卻不一定完全相同。通俗地說，這兩個(gè)相同的粒子如果互相照鏡子的話，它們的衰變方式在鏡子里和鏡子外居然不一樣?。?］

據(jù)筆者所知，對(duì)稱與非對(duì)稱的研究，誕生了以下4個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)：

（1）1957年，李政道與楊振寧以他們提出的宇宙對(duì)稱不守恒理論共同獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

（2）1980年，美國物理學(xué)家詹姆士·克羅寧和維爾·菲奇發(fā)現(xiàn)中性K介子衰變時(shí)存在宇稱不對(duì)稱性，獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

（3）1981年，美國R.W.Sperry教授因證明大腦兩半球的功能具有顯著差異，提出兩個(gè)腦的概念而獲得了諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。

（4）2008年，美國科學(xué)家南部陽一郎因發(fā)現(xiàn)次原子物理的對(duì)稱性自發(fā)破缺機(jī)制，日本科學(xué)家小林誠、益川敏英因發(fā)現(xiàn)對(duì)稱性破缺的來源獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

這4個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)對(duì)應(yīng)的成就其實(shí)本質(zhì)一樣，即宇宙及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是不對(duì)稱的。過去歐美科學(xué)界堅(jiān)信左右或其他方向?qū)ΨQ是事物發(fā)展的穩(wěn)定狀態(tài)或平衡狀態(tài)。這些工作之所以能獲諾貝爾獎(jiǎng)，主要是因?yàn)樗鼈兌即蚱屏顺Ｒ?guī)，顛覆了傳統(tǒng)。

以第3項(xiàng)獲獎(jiǎng)成果為例。多年以前，神經(jīng)外科醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，切開大腦兩半球之間的主要連接（脫胝體），病人的智力幾乎沒什么變化。從20世紀(jì)40年代起，這種手術(shù)被用來治療嚴(yán)重的癲癇病，防止癲癇病發(fā)作從一個(gè)半球擴(kuò)散到另一個(gè)半球，凡動(dòng)過這種手術(shù)的病人稱為“裂腦人”。裂腦手術(shù)的成功激發(fā)了美國加州理工學(xué)院的著名心理學(xué)家R.W.Sperry教授的興趣，他因此受到了啟發(fā)。1952～1961年，Sperry教授及其同事用貓和猴做了大量的裂腦實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)70年代，Sperry教授把“裂腦人”作為研究大腦兩半球各種機(jī)能的研究對(duì)象。他精心設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)，對(duì)“裂腦人”進(jìn)行了視覺、觸覺、聽覺、情感諸方面的實(shí)驗(yàn)研究。Sperry教授研究發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)半球功能上的差別。右半球是不出聲的，不能書寫，對(duì)語言只有有限的理解能力，但右半球有高度的智力活動(dòng)，在某些方面超過左半球。右半球在理解和處理三維圖像、形象感知以及識(shí)別和記憶音調(diào)等方面的能力都比左半球強(qiáng)，右半球在想象力和藝術(shù)創(chuàng)造力等方面也比左半球強(qiáng)。左半球主要負(fù)責(zé)抽象思維、符號(hào)解釋，擅長(zhǎng)于說、寫和數(shù)學(xué)運(yùn)算。Sperry教授認(rèn)為，人的右大腦半球也有許多較高級(jí)的機(jī)能，大腦兩半球的機(jī)能是高度專門化的，各司其職又互相補(bǔ)充。

左右腦的分工，西醫(yī)直到20世紀(jì)中葉才發(fā)現(xiàn)，而從造字的含義來看，至少在3000年前，中國古人就已經(jīng)很清楚地認(rèn)識(shí)到這個(gè)問題。為什么這樣說呢？來看看3000年前的中國古人關(guān)于對(duì)稱與非對(duì)稱的認(rèn)識(shí)。傳說黃帝的史官倉頡在創(chuàng)造漢字的時(shí)候，天地驚而鬼神泣。漢字，真的有如此巨大的魅力和威力嗎？來看看“左右”的造字結(jié)構(gòu)，你就不得不承認(rèn)“一字之安，堅(jiān)若磐石；一義之處，燦若星辰。”

在“左右”的造字中，左用“工”，右用“口”，“工”、“口”以外的部分是對(duì)稱的偏旁，而“工”和“口”卻完全不對(duì)稱。為什么左右形似對(duì)稱卻蘊(yùn)含著不對(duì)稱呢？

《說文》曰：“工，巧飾也，象人有規(guī)榘也?！薄睹献印るx婁上》曰：“不以規(guī)矩，不能成方圓?！痹诩坠俏闹?，“工”字就像一把工具的形狀?？梢姡ふ?，技巧和規(guī)矩也，凡是音樂、繪畫、藝術(shù)、一切空間操作及與空間因素相關(guān)的形象，都離不開工。

《說文》曰：“口，人所以言食也?！痹诩坠俏闹?，“口”字就像人的口型?！洞呵铩ぴ吩唬骸翱谥疄檠赃_(dá)也。”《鬼谷子·捭闔》曰：“口者，心之門戶?！笨梢姡谡?，言語也，凡是語言以及與語言有關(guān)的邏輯，都離不開口。

“工”和“口”的這個(gè)區(qū)別，將左右的不對(duì)稱性很生動(dòng)地體現(xiàn)了出來。從這個(gè)不對(duì)稱可以發(fā)現(xiàn)，事物的對(duì)稱也許不是發(fā)展變化過程中的穩(wěn)定狀態(tài)，而且事物自身就蘊(yùn)含著破壞對(duì)稱的因素或機(jī)制。值得注意的是，前面提到的兩項(xiàng)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)都是關(guān)于微觀粒子的尖端科學(xué)成就，都是在物質(zhì)最基本的粒子層面上開展的研究。也就是說，物理學(xué)家的研究接近物質(zhì)的本原，而非中觀世界的泛泛之物。

在現(xiàn)實(shí)觀測(cè)的中宏觀世界里，人類總認(rèn)為對(duì)稱是一種美。在自然界中，人類總是想找到對(duì)稱的事或物；在社會(huì)活動(dòng)中，人類總是創(chuàng)造很多對(duì)稱的事物以求美觀。這些對(duì)稱不但包括左右對(duì)稱，也包括中心軸對(duì)稱、點(diǎn)對(duì)稱、某個(gè)徑向?qū)ΨQ等。人類對(duì)對(duì)稱性的興趣由來已久，從上古時(shí)期到今天，我們“見證”并創(chuàng)造了很多驚人的對(duì)稱：船舶、建筑的結(jié)構(gòu)，繪畫、書寫的結(jié)構(gòu)，各種漂亮的裝飾圖案，甚至雪花也被數(shù)學(xué)家定義為對(duì)稱的六邊形……人們無時(shí)無刻不在感受著對(duì)稱性帶來的美感。

而物理學(xué)家的研究卻表明，物質(zhì)在基本粒子的狀態(tài)下事物的變化并非總是對(duì)稱的，不但如此，還能自發(fā)產(chǎn)生破缺。對(duì)稱性破缺是貫穿凝聚態(tài)物理學(xué)始終的一個(gè)重要的基本概念。在凝聚態(tài)物理學(xué)中，對(duì)稱性的破缺就意味著有序相的出現(xiàn)。這是否可以說明：事物能夠自身產(chǎn)生對(duì)稱破缺，是因?yàn)樗业搅烁m合自身的狀態(tài)或更有序的狀態(tài)？或者說，更能體現(xiàn)自身位置的狀態(tài)？如果真的是這樣的話，那么這種狀態(tài)應(yīng)該就是非對(duì)稱。以前，我們?cè)谥泻暧^層面上來觀測(cè)事物，總認(rèn)為對(duì)稱是最美的，對(duì)稱就是穩(wěn)定狀態(tài)。但在最本原的微觀層面上，物理發(fā)現(xiàn)告訴我們，對(duì)稱未必還是常規(guī)的、穩(wěn)定的。

《老子》第四十一章曰：“大方無隅，大器晚成，大音希聲，大象無形?！惫湃艘詷闼氐姆绞疥U述了事物在高度有序狀態(tài)下的無序體現(xiàn)。為了說明這一點(diǎn)，我們以球面來舉例。數(shù)學(xué)告訴我們，球面是最完美的對(duì)稱圖形，它包括軸對(duì)稱、平面對(duì)稱、測(cè)地線對(duì)稱、任意徑向?qū)ΨQ、圓心對(duì)稱、極點(diǎn)對(duì)稱等?？梢韵胂笠幌?，我們站在地球上，如果地球到處都是光禿禿的，表面也是光滑的，那我們是無法知道自己的坐標(biāo)的；在沒有參照物的情況下，我們也無法確定自己的方向。球面的高度有序，使得坐標(biāo)和方向無法確定。一旦我們?cè)谇蛎嫔洗騻€(gè)洞，那么這種高度完美的有序狀態(tài)就被破壞，有些點(diǎn)的對(duì)稱產(chǎn)生了破缺。但偏偏就是在這種情況下，我們卻能根據(jù)這個(gè)破缺來確定方位。

三、總結(jié)：殊途同歸

現(xiàn)當(dāng)代人在科學(xué)定義的影響下，對(duì)中國的古代思想、哲學(xué)和文化等存在誤解，甚至有不少人斥之為迷信。這種狹隘的科學(xué)觀，使得越來越多的人對(duì)中國的經(jīng)典不了解，而簡(jiǎn)單地認(rèn)為西方科學(xué)才是真正的、唯一的科學(xué)。特別是在近代西方科學(xué)所取得的輝煌成就面前，有些人產(chǎn)生了文化悲觀心態(tài)。

近代著名學(xué)者梁漱溟先生提出：中國傳統(tǒng)文化，如儒家文化、道家文化、佛家文化，皆系人類文化之早熟品。中醫(yī)的情況大抵亦如此，正因?yàn)樵缡?，而且早熟的跨度太大，乃至到現(xiàn)在它仍不落后，甚至還超前。［2］其實(shí)，除了儒家、中醫(yī)等文化超前于時(shí)代之外，中國古代還有很多經(jīng)典的理論，都大大地超前。

近現(xiàn)代科學(xué)是致力于理解和解釋自然規(guī)律的，而傳統(tǒng)文化追求的是“理”，是一種“道”。因此，中國的傳統(tǒng)理論不算科學(xué)，而是實(shí)實(shí)在在的樸素的哲學(xué)。而且，由于中國古代的經(jīng)典基本上都是建立在代數(shù)（算術(shù)和數(shù)字）的系統(tǒng)上，而代數(shù)是數(shù)學(xué)科學(xué)中最抽象的分支，因此中國的古典哲學(xué)大多比較抽象、深?yuàn)W，難以理解。

總結(jié)一下中國古人對(duì)“左右”的理解和現(xiàn)代西方科學(xué)的成就，可以發(fā)現(xiàn)，至少在以下四方面它們是相容的：

（1）宇宙在中宏觀層面上形似對(duì)稱，其實(shí)是人們對(duì)“對(duì)稱美”的追求；

（2）對(duì)稱是暫時(shí)的，不是物體發(fā)展變化的穩(wěn)定狀態(tài)；

（3）物體為了達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)或可標(biāo)示狀態(tài)，會(huì)主動(dòng)產(chǎn)生對(duì)稱破缺；

（4）左手系和右手系關(guān)聯(lián)著不同的功能，包括大腦功能。

朱熹在《中庸章句》題注曰：“中者，不偏不倚，無過與不及之名?！倍套釉唬骸安黄^中；不易之謂庸?！睂?duì)稱或中間狀態(tài)都不是“最終的”穩(wěn)定狀態(tài)。筆者在此從一個(gè)數(shù)學(xué)例子來試探性驗(yàn)證“中庸，不可得也”和對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，見圖1。

圖1 正弦函數(shù)的圖像

中間的水平直線表示的是零點(diǎn)線，上下兩條水平直線分別表示上確界線和下確界線。如果把時(shí)間作為橫軸變量的話，那么在每個(gè)人的一生當(dāng)中，絕對(duì)的中庸指的就是中間的零點(diǎn)線。顯然，人生曲線和零點(diǎn)線的交點(diǎn)只有有限個(gè)（因?yàn)槿松邢蓿?，這就是為什么古人認(rèn)為“中庸，不可得也”的道理。但是儒家學(xué)者也追求動(dòng)態(tài)的中庸。動(dòng)態(tài)的中庸應(yīng)該是夾在上確界線和下確界線之間的靠近零點(diǎn)線的帶形區(qū)域。人生曲線和零點(diǎn)線、上確界線和下確界線的交點(diǎn)都可以看成是某種形式的對(duì)稱點(diǎn)，然而，這些點(diǎn)相對(duì)于時(shí)間軸上的所有點(diǎn)來說，少得可憐，用數(shù)學(xué)術(shù)語來說，就是可以忽略不計(jì)。這種現(xiàn)象在一定程度上說明了對(duì)稱是暫時(shí)的，不是物體發(fā)展變化的穩(wěn)定狀態(tài)。但是，我們也可以發(fā)現(xiàn)，偏離對(duì)稱一定時(shí)間后，對(duì)稱會(huì)再次出現(xiàn)。在上確界線和下確界線之間，對(duì)稱和非對(duì)稱這兩個(gè)對(duì)立面很好地統(tǒng)一起來了。正弦曲線一直在零點(diǎn)線的上下波動(dòng)，這是一個(gè)由正到負(fù)再由負(fù)到正的過程，正負(fù)是對(duì)立的，然而它們都被統(tǒng)一到零點(diǎn)。中國的《易經(jīng)》、《莊子》等著作和西方的亞里士多德、馬克思等大師的著作，無不充滿了辯證的對(duì)立統(tǒng)一思想。

中國的古典思想深邃而充滿哲理和辯證法，如《老子》、《孫子兵法》等，有些甚至充滿了現(xiàn)代科學(xué)思想，如《墨子》、《天工開物》等。但我們的祖先始終沒有把這些思想發(fā)展成現(xiàn)代意義上的科學(xué)，這是耐人尋味的問題。李約瑟［3］、馮友蘭［4］、金春峰［5］等一大批中外學(xué)者都著書立說來詮釋這個(gè)問題。馮友蘭先生認(rèn)為：中國之所以沒有近代自然科學(xué)，是因?yàn)橹袊恼軐W(xué)向來認(rèn)為，人應(yīng)該求幸福于內(nèi)心，不應(yīng)該向外界尋求幸福。而產(chǎn)生于西方的現(xiàn)代科學(xué)，主要是求統(tǒng)治自然界的知識(shí)和權(quán)利。［4］

西方學(xué)者采用分析、實(shí)驗(yàn)和實(shí)證的方式，建立了強(qiáng)大而復(fù)雜的現(xiàn)代科學(xué)體系；而中國古代的學(xué)者只采用直觀的理解和極具深度的抽象思考，同樣也得出了很多結(jié)論，有些甚至是超越于時(shí)代的，如《尸子》、《莊子》和《淮南子》等著作中對(duì)時(shí)空的解釋，中醫(yī)的一些養(yǎng)生之道，等等。中國古代并沒有“哲學(xué)”和“科學(xué)”這兩個(gè)詞，所以中國古代的那些思想并非都能納入到現(xiàn)代哲學(xué)和科學(xué)的范疇。中國古代一直強(qiáng)調(diào)“悟道”，這種用“悟”的方式來理解世間萬物的做法，本來就和現(xiàn)代西方科學(xué)的研究方法有著本質(zhì)性的區(qū)別。

［1］余君，方芳.奇跡的奇跡（楊振寧的科學(xué)風(fēng)采）［M］.上海：上?？萍冀逃霭嫔纾?001.

［2］劉力紅.思考中醫(yī)——對(duì)自然與生命的時(shí)間解讀［M］.桂林：廣西師范大學(xué)出版社，2007.

［3］（英）李約瑟.中國古代科學(xué)思想史［M］.陳立夫，譯.南昌：江西人民出版社，2006.

［4］馮友蘭.中國哲學(xué)簡(jiǎn)史［M］.北京：新世界出版社，2004.

［5］金春峰.“月令”圖式與中國古代思維方式的特點(diǎn)及其對(duì)科學(xué)和哲學(xué)的影響［A］.深圳大學(xué)國學(xué)研究所.中國文化與中國哲學(xué)［C］.北京：東方出版社，1986.

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1673－1395（2012）02－0154－04

2012－01－01

廣東省千百十工程（2008－2012）

熊輝（1978—），男，江西余江人，副教授，博士，主要從事非線性偏微分方程和數(shù)學(xué)哲學(xué)研究。

責(zé)任編輯 葉利榮 E－mail：yelirong@126.com