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东方思想如何成就了两位西方诺贝尔物理学家 今日报
来源:大可数学人生工作室      2023-06-23 17:12:12

在所有混沌中都有一个宇宙,在所有无序中都有一个秘密的秩序。

In all chaos there is a cosmos, in all disorder a secret order. ——卡尔·荣格

我们的宇宙是有序还是无序


(资料图片)

20世纪之交,物理学领域经历了两次重大转变。第一个是爱因斯坦的广义相对论,它涉及物理学的普遍领域。第二个是量子理论,它提出能量以离散包的形式存在,每个包称为“量子”。原子和亚原子微观层面的量子具有许多诡秘现象,违背了现实直观常识,不同于以往牛顿经典力学,这些奇怪的现象一直令大众着迷。但迄今为止物理学家仍然不太理解这些现象,也没有完美的解释。目前物理学界倾向于波尔领导的研究团队对此做出的解释,称为哥本哈根解释。其有两个核心原理,不确定性原理和互补原理,据说与中国的东方思想有渊源。

在德国,有一位传教士叫理查德·威廉,1899年他来到青岛,并在中国生活了20多年。其对中国文化和思想产生了浓厚的兴趣,后来用德语翻译了《易经》、《道德经》、《庄子》等中国经典著作,并引入德国。德国著名的心理学家卡尔·荣格看到哲学译本后,受益匪浅,就积极的在德国及西方世界进行相关宣传推广中国文化思想,尤其是易经。

外文版的易经和道德经

当时有一位德国物理学家和哲学家叫维尔纳·海森堡,一直在研究量子物理学,被卡尔·荣格的一番对易经的评论所吸引:

易经是中国最早的一部神谕占卜之书,其能对未来进行预测,可得出无限个模糊结论,但这些结论如果没有参与者精神和心灵的积极参与,会变得不确定……

海森堡从中得到启示,结合当时的相关实验,于1927年提出了著名的对量子现象解释的不确定性原理。意思是说,在量子力学中,基本粒子有各种可能性,其位置和动量是不能同时精确测定的。这就有些不可思议!我们知道,在经典物理学里,每时每刻,每个基本粒子都位于某个确定的点或空间中的位置,并且具有确定的速度,因此具有相应的确定动量。如何解释这种现象?丹麦的物理学界尼尔斯·玻尔一直思考这个问题。

玻尔在一次与同事的聚会时,谈到这个问题,当时一位同事的妻子叫汉娜·科比林斯基,是德国的翻译家,对中国文化比较理解,就告诉波尔中国易经和道家理论里有一种阴阳思想和一幅神秘的太极图,与当时光量子的波粒二象性有些巧合,建议波尔了解一下。波尔觉得值得试一试,就读了德文版的易经和道德经,并被一幅太极图深深吸引,由此大受启示:如果阴代表粒子,阳代表波,阴阳互补,正如道德经上所说:

万物负阴而抱阳

万物负阴而抱阳,冲气以为和——老子《道德经》

(点评:万物通过结合阴阳两种互补力量来实现和谐相处

道可道,非常道——老子《道德经》

(点评:波尔的理解是,在现实中可以说出来的道理,不是真道理;那么,可以分辨的量子可能不是真正的粒子)

于是1928年,波尔提出了互补原理,他认为,在系统的波方面被测量揭示的情况下,它的粒子方面是隐藏的;而在粒子方面被揭示的情况下,它的波方面是隐藏的。同时揭示两者是不可能的;但波和粒子两方面又是互补的,确实作为量子的一个整体同时存在的。

1947年,由于在量子力学方面的卓然贡献,玻尔被丹麦政府授予大象勋章。对于像玻尔这样骄傲的丹麦人来说,这是一件大事,玻尔是唯一的一位不是皇室成员、著名将军的人。作为奖项的一部分,获奖者的家族徽章被雕刻成一种名人墙。然而,玻尔的家族没有纹章,所以玻尔必须自己设计一个。波尔毫不犹豫的选择了中国太极图作为勋章的一部分,并在铭文上写着 拉丁文CONTRARI SUNT (意思是对立是互补)。因此,他选择代表他的互补原理作为他徽章的核心。

中国易经文化和道家思想对波尔的影响

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来自:向阳作坊

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