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唯物辩证法的坐标参照系——“周易空间”论--陈庆兴

    我研究无线电已经半个多世纪了,修炼气功也将有三十年了,而且近十多年又接触了《易经》。对于究竟理论的认识在结合牛顿的 “三大定律”,爱因斯坦的 “相对论” 以及闵可夫斯基的 “四维空间”和最近有 “辉煌的理论物理学家”之称的英国人史蒂芬·霍金的“十维或十一膜”等理论的理解下,有了更多深刻的认识,现将本人基于周易气功(人体特异功能)方面上,对于周易空间的探赜索隐,写成这篇拙论,尚祈同道教正。

毛泽东同志说过:“中国的长期封建社会中,创造了灿烂的古代文化,清理古代文化的发展过程……是发展民族新文化、提高民族自信心的必要条件”(见毛泽东选集新民主主义论),清理古代文化的过程那是几代人所能完成的大事情,我估且不论,但 “人更四圣,世历三古” 的《易经》,已经无可辨驳地被公认是我国古代文化的结晶。

 

           (图片来源于网络)

 

易理古奥渊深,精湛玄妙,对于初学者而言,实难窥其堂奥。中华易学是一门独具中国特色的学科。它是 “炎黄子孙的认识自我、造就自我、超越自我、造福中华民族、造福人类社会的巨大精神财富。然而这份巨大的精神财富却被神秘的卜筮外衣所包裹装饰。以致于人们错误地将其视为能准确预卜未来的神秘的预测学”(见邓球柏著《白话易经》“前言”)。史蒂芬·霍金先生在其最近出版的著作《果壳中的宇宙》提出了 “在数学模型的M-理论网络中,时空具有十维或十一维的理论观点”,《果壳中的宇宙》这一书名出典于莎士比亚名剧《哈姆雷特》“即便把我关在果壳之中,仍然自以为无限空间之王”(第二幕·第二场)。

本人认为哈姆雷特的认识还是过于肤浅的,如果相较于佛教的著名理论,即 “纳须弥于芥子”理论,谁能将一座 “须弥山藏纳进一粒芥菜种子里头”呢?现代的科学家还办不到,但在几千

     (图片来源于网络)

年前的释迦牟尼却提出了这个著名的时空理论,还比哈姆雷特和霍金都高明和先进。而且早在几千年,我国的庄子也提出过 “一尺之

棰,日取其半,万世不竭”的理论,按其学说,则时空应该是无穷的N维了。

在此本人只奢妄地提出:在《周易》里,乾卦代表三维空间,坤卦代表三维时间,于是乾坤两卦的实质便是六维的相对论时空,设想可以做唯物辩证法的坐标参照系。

 

四维以上时空的自然规律

七千多年前,神州大地中居住的是什么人?神话传说中的女娲、神农、伏羲、黄帝以及尧舜等,他们又是什么人?“伏羲画八卦”的传说,河图洛书的出现等等。谁能说得清楚?还有那已经失传的《连山易》、《归藏易》等更是说不清了。《周易》幸因是卜筮之书,预测未来,才被免于秦火而保存下来啊!至今 “易”中的哲理,“它那套以图象和数学描述宇宙规律的真理仍未被东方人全部破译。”可惜《易经》这部描述天地人的多层次哲理和规律,至今还未能彻底摆脱被当成占卦用的易卜之书的命运。

这些东西且留待那些历史地理学家去探索和考证罢,本人在此仅大胆地提出以《易经》里 “八卦”的概念,即是以 “乾、震、巽、艮、离、兑、坎、坤”作主线,将八卦融于常见的坐标系中,进行探讨。在这里要指出的,《易经》里的八卦内容是在商高发明勾股

定理之后,由周公旦所设定。商高本是殷纣王宰相商容之弟,在商容谏纣被杀后归周。在周公旦整理文王八卦时,向商高请教其中的数理基础,商高以勾股定理答之。并指出 “爻”来自“因而重之”。此事见于商高的后代,孔子

的学生——商瞿所作的《系辞》一书,《系辞下传》的第一句话是:

 “八卦成列,象在其中矣;因而重之,爻在其中矣;刚柔相推变在其中矣”。由此不妨可以推断出,“爻”是坐标值的平方,即:

2=勾2+2十高2

译成现代语言便是:

r2x2+y2+z2

其中勾2+2十高2假定为乾卦的三个阳爻,那么在物理学的静电引力、机械强度、外界压强等等都可视为乾卦的函数(详见附录论述)。

在地球上任何物体的物质都在不断地变化,(物理学上称为 “物化”),任何事物的变化即物化过程,从大到少,从小到大……都在振动着,即是“天坤,其静也翕,其动也辟,是以广生焉”。也是说物质运动在 “一张一合”振动着,并存在黑体辐射,即是光热辐射所谓 “辟”也,物质结构的松散度以之为“广”也。以上这些函义都可以坤卦代之(详见附录)。粒子的振动,热胀冷缩物质的时空转换,乃是时空可以互相转换,可以说是“矛盾的同一性”(矛盾的对抗性则来自互相转换时得保持能量守恒)。而矛盾的同一性和对抗性便是唯物辩证法的基础。而在《周易》里,乾卦代表三维空间,坤卦代表三维时间,于是乾坤两卦的实质便是六维的相对论空间,可以做唯物辩证法的坐标参照系。

 

                                                              (图片来源于网络)

五彩缤纷的世界

所谓“相对论”是20世纪30年代,由爱因斯坦发明的理论,他重点是证明了时空可以互相转换,但爱因斯坦本人并未给出一个坐标参照系。在爱因斯坦的《相对论》问世三年之后,闵可夫斯基便设计出一个“四维空间”(三维空间加上一维时间)作为相对论的坐标参照系来完善了相对论的坐标参照系。闵氏空间认为:

r2x2+y2+z2λ2x2+y2+z2+ict2

闵氏空间证明了时空可以互引转换,这是辩证法在理论上的胜利。可惜,在闵氏空间里,时间只是一维。它把世界看成是单色的,而实际的世界却是五彩缤纷的彩色世界。根本原因在于时间是一个三维矢量而不是一个一维标量。这可以由光谱的存在来说明。大家知道,力有三要素,此外,波动也有三要素(振幅、周期、初相角)。凡是由力造成的波动,力的大小可以决定波的振幅,力的作用点的不同,可以决定波的初相角的不同。至于力的方向,则主要决定波的周期长短。这点可以由手表的游丝来予以说明,游丝上卡子与游丝形成的角度不同,游丝的振动周期也就不同,一般是角度愈大,周期愈长。光是从电子上发生的,电子上没有“游丝卡子”,因此,这个球面角形成光振动,球面角为,因此光以所有周期在振动。但并没有专一的振动周期。这就是光谱的成因。也可以认为,连续光谱便相当于空间上的球面角,如图所示:

  

值得注意的是,紫光的周期本来比蓝光还短,可是颜色却是蓝中带红,由此可知,周期长了颜色变红,而周期短了,颜色也可变红。由此说明,光的色彩实质上就是三维时间的球面角。光的色彩的存在和变化足以说明,时间是三维矢量而非一维标量。

也由此可以设定,坤卦的三个阴爻,为蓝色、黄色、红色光的振动。

已知:蓝色光是周期为l.3×1015秒的光振动;

黄色光是周期为1.7×1015秒的光振动;

红色光是周期为2.4×1015秒的光振动。

其中,色光的周期是固定不变的,但振幅则是可变的,在温度升高时,三种色光的振幅加大,(此时空间的三个坐标也加大)令iu为蓝光的振幅,iv为黄光的振幅,iw为红色光的振幅,则振幅平方的加大,必与空间坐标的加大同号。于是便存在如下一种关系:

r2x2+y2+z2+(iu2+(iv2+(iw2x2+y2+z2u2v2w2

式中,u2v2w2便是坤卦的三个阴爻。至于i=    代表物体的振动,则是物理学的常识了。

由此可知,中国人在3000多年前,就知道虚数的平方是负数(阴性),且知道虚数代表振动“翕”。从而知道机械能和热能可以互相转换,知道空间和时间也可以互相转换。在这里,商高的勾股定理起了关键性的作用。但是,乾卦和坤卦的物理意义,还有赖于商高的后代商瞿的说明。(《系辞传》是商瞿所作)。用乾卦的三个阳爻和坤卦的三个阴爻,可以组成一个六维的相对论空间(复变空间),在那里就有八个卦限,这就是《周易》的八卦。

把周易八卦理解为“关于运动和发展”的坐标参照系,是根据“《周易》与空间解析几何的联系又是一个典型的例子。在三维空间中建立直角坐标系,把空间分成8个卦限,各个卦限中点的坐标的符号法则与《周易》的八卦成一一对应,‘卦限’这一名词盖由此而来。”(欧阳维《论易学与数学的关系》327页)。如下的“变换表”及“彩色坐标系”均可见《数学手册》(328页,人民教育出版社,1979年版)。

众知,《周易》的“爻”规定是自下而上排列的,因此,坤卦的(iu2,(iv2,(iw2的自左而右可排成自下而上也成立。

 

 

 

空间坐标系变换关系及八卦对应表 

 

卦 限

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

z2(-w-2)

y2(-v2)

x2(-x-2)

 

古卦名

 

   

   

   

    

   

    

   

   

   

    

   

   

   

   

卦 义

色 彩

绿

 

在《周易》里,乾代表天,此处的“天”当指宇宙空间的本底,它不发光,因此是黑色的。再说xyz三个坐标只能代表事物的形状,并不能代表事物的颜色,因此只能用黑色表示。

《周易》的“坤”代表地,可能是指地球,而地球是一颗行星,若没有浅蓝色的大气圈和绿色的生物圈,地球也会像金星、木星一样的白色,坤卦是红黄蓝三原色俱全,合起来当是白色。(关于三基色原理见附录(二))。

“巽”代表风,可能是指大气圈,由于空气能散射蓝光,特别是高空的臭氧层,就带着浅浅的蓝色,因此白天看天空便呈蓝色。人们把风力发电戏称为“蓝煤”,可见风是蓝色为宜。“艮”代表山,当山上有草、有树时便呈绿色,艮为绿色也十分符合,因为在卫星云图上,绿色便代表陆地。

 

(图片来源于网络)

 

“离”代表火,火焰看来近似黄色。

“震”代表雷,一般闪电本是白色,但谁也看不清楚,有人曾经看到一种球状闪电,据说就是橙黄色,因此震卦为橙色也讲得通。

本文对“坎”和“兑”两卦作这样设想,定它的坎卦呈紫色,兑卦呈红色。    作坎卦,那正是古代的水字。    作兑卦,若当中加一竖,便成半字,正好代表“泽”的半干半湿,因此,坎兑二卦乃是根据卦形而转化为水和泽二物,并非由于它的色彩定也。

 

(图片来源于网络)

由于《周易》的八卦能满足时空转换,热能与机械能之间转换,因此它比笛卡尔空间更适合于做唯物辩证法的坐标参照系。

由于乾是三维空间,代表有秩序,且具有作功能力。(物理学认为,凡作功都是有秩序运动的结果)在物质世界,乾便代表事物的粒子性。

由于坤是三维时间,代表无秩序,且无作功能力(热能不作机械功),在物质世界,坤便代表事物的波动性。根据德布罗意假设,事物无论大小,无论简单复杂,都有波粒二象性,而波粒二象性,就是普遍存在于一切事物内部的矛盾。其中,乾可以用实数表示,坤可以用虚数表示。可知,事物无论简单复杂,都是一组复数。这是因为,复数无论怎样相加,其结果总是复数的缘故。

《系辞》曰:“刚柔相推,变在其中矣”。此处的“刚”指是实数。“柔”是指虚数。而事物质地的好坏,也可以是复数的辐角。

ηanctga/b

表示,所谓“刚柔相推”,是辐角对于时间的个别变化,即

dη/dt。这显然是马克思所讲的复变。它决定着事物的形成衰亡。因为任何事物都在质地不断变好之中形成,都在质地不断变坏之中衰亡。

在《易经》里,表示事物质地不断变好的易卦是泰卦,表示事物质地不断变坏的易卦是否卦。其中泰的特点是:“小往大来”,否的特点是“大往小来”。本文附录(一)谈到,“大”就是事物的功容R,“小”则是事物的定容热容Cn。于是,“小往大来”应为dR0dvr0,根据η的定义,便有0 “大往小来”应为dR0    dvr0,便有0。由此可知,“泰”代表事物的进化、形成。“否”代表事物的退化、衰亡。

由于乾刚代表有序,坤柔代表无序。诺贝尔奖金获得者,著名科学家普利高津沪(J·pnigogine)说:“平衡是有序之源”。即有序只能在非平衡之中增加。而这个“非平衡”便是《易经》的“困卦”。易曰:“困,刚掩也。困而不失其所享”。其中,所谓“刚掩”,是指外界压强。可用P表示。

大家知道,任何物体的状态都可以用状态方程:PVRT表示。如果T保持不变,那么在气体里V(体积)是可变的,V可变则R不变,于是R便是常数,通称气体常数,其值为8.315焦耳/度克分子。

如果是液体、固体,则V基本上是不变的,而V不变则R就必然要变,因此在液体、固体里,P的变化便同R的变化成正比,即

dRdp

由于ηanctag/Cv,因此dR0就必有0,因此在外界压强增大时,除气体外,一切事物的质地理会不断变好,积累不断的质地变好而形成。反之,在减压时,事物的质地就不断变坏,并各累不断的变坏而衰亡。《易经》表示减压的卦叫“解卦”,它可以使事物走向衰亡。不过实际上的事物衰亡,多半并非来自减压,而是由于加温或者剧烈的震动造成的。这是因为,

dRdp有一个假定,即dt0,实际上事物衰亡时就不必满足这个假定。

以上是说,当用周易的八卦做关于运动的坐标参照系时,不仅可以把矛盾表示为一个物理量,把事物的质地好坏表示为一个物理量。而且可以把质变表示为一个数学物理微分方程。其中,困卦、解卦都是这个方程的初始条件(数值的)此外,这个方程还有一个边界条件,那就是“丰卦”。丰卦表示事物拥有的物质数量已经达到丰富的程度,可以发生质变。反之,小畜卦则不能发生质变,只能发生量变。

此外,《周易》的复卦还可表示“螺旋式前进”,即“否定之否定”过程,睽卦还可表示人从感性认识向理性认识、理论认识的提高过程,由于篇幅限制,本文就不再介绍了。

总之,《周易》是中国古代的一部宝贵的文化遗产,在使用现代科学予以考察之后,它的观点可以把唯物辩证法的基本概念来示为一种物理量,概念的变易和发展,可以表示为一种数学物理微分方程。从而把唯物辩证法改进到客观定量的程度。因此,《周易》就是中华民族的骄傲。现在再提一下毛泽东同志的话:“清理古代文化的发展过程,……是发展民族新文化,提高民族自信心的必要条件。本文作者没有能力创造什么民族新文化,但是多少可以提高一点民族的自信心。

本文的观点并不成熟,请大家批评指正,充实提高。

 二零零八年二月八日


 

附录(一)

r2x2+y2+z2

主要代表物体中的分子距离。在现代物理学里,分子里面同时存在着大量的阴阳电荷。其中异种电荷之间有引力,引力的大小服从库仑定律:F7ge2/16πE0x2+y2+z2

式中,ge代表库仑电量,E0是真空中的介电常数,r2x2+y2+z2代表分子距离,也是《周易》的乾卦。由此可知,静电引力的大小是乾卦的函数。单位面积上的静电引力是物体的机械强度,因此机械强度便是乾卦的函数。

《系辞》曰:“夫乾,其静也专,其动也直,是以大生焉”。显然,乾在这里被看做机械能,“其静也专”指以位能的形式出现,“其动也直”指以动能的形式出现。 “大”则指事物的“功容”。这里因为“有容乃大”的缘故。在现代物理学,“功容”通常用R表示。定义是:一克分子物质,在温度降低1度时,外界压强对本事物所作的功。单位是:焦耳/度.克分子。

在这里,外界压强也是乾卦的函数。因此才有“大”来自乾的论断。

马克思说:“任何商品都是劳动的物化”。其实不仅商品,任何物体也都是某种自然力量的物化。所谓“物化”,就是作功,可以用W表示,而R就是每度每克分子所具有的功。因此WR都是物化的成功,是事物的肯定面。

由于振功的存在,实际上的物化过程,并不能做到完全的成功,而是总有不同程度的失败。

在物理学,表示物质结构的松散程度的物理量叫做“定容热容”,用Cr表示。德拜公式指出:在很低的温度下,由同种元素原子组成的物质中,有如下关系:CV465T/Q3

其中,Q=普朗克常数Vm/玻耳兹曼常数。

Vm是代表物体的最当振动频率。凡是用过乐器的人都知道,振动频率愈大则声音愈高,而乐器的声音高低与乐器的松散程度成反比。

物理学还有一个常用物理量,叫做“定压热容”,记作Cp,根据定义便有如下关系:CpR+Cv

Cp就是体积可吸外界压强不变的条件下的热容)。

CpR+Cv这个公式里,R代表物化的成功,Vv代表物化的失败。因此RCv可以表示事物质地的好坏。毛泽东同志有一句名言:“任何质量都表现为一定的数量。”(《党委会的工作方法》)。可是毛泽东同志也给不出表示事物“质量”(指质地好坏)的数学公式,为此本文拟用如下公式表示物质事物的质地好坏。令ηacetgR/Cv

以外,若dη/dt,在是物质事物的质变,它就可以表示事物到底如何形成,如何衰亡!

在《周易》里,物质结构的松散程度Cr被称之为广,《系辞》曰:“天坤,其静也翕,其动也辟,是以广生焉”。显然,《系辞》认识到“广”(Cv)来自坤卦。“翕”的其意为一张一合。所谓“一张一合”,首先是指事物的声振动,但更普遍的是指事物的热振动。特别是由热生光的过程。大家知道,光是从电子上逸出的,在逸出前,光子以椭圆轨道绕电子运动,如图所示:

l 电子

l

一合

抛光子为椭圆轨过转化为抛物轨道,吸收光子为抛物轨道转化为抛物轨道。在椭圆里,远核点便是一张,近核点便是一合。

“辟”便是指光热扫射。物理学指出,黑体辐射以连续光普的形式出现。

 

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附录(二)

三基色原理:彩色印刷、彩色电视的原理,都是用小数几种颜色(通常用三种)相混合而获得原景物中各种不同的颜色。也是说,用三基色(如红、绿、蓝)混合恰当,可大体上产生自然界中任何景物的颜色。彩色混合方式如相加混合法:如下图所示。由此可得出下式:

白光-蓝光=(R+G+B)-BR+G=黄光。G代表绿光,B代表蓝色,式中R代表红光。

 

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