量子力學的意義和用途范文
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篇1
圖景。
一、量子力學突破了經典科學的機械決定論,遵循因果加統(tǒng)計的非機械決定論
經典力學是關于機械運動的科學,機械運動是自然界最簡單也是最普遍的運動。說它最簡單,因為機械運動比較容易認識,牛頓等人又采取高度簡化的方法研究力學,獲得了空前成功;說它最普遍,因為機械力學有廣泛的用途,容易把它絕對化。[2]機械決定論是建立在經典力學的因果觀之上,解釋原因和結果的存在方式和聯系方式的理論。機械決定論認為因和果之間的聯系具有確定性,無論從因到果的軌跡多么復雜,沿著軌跡尋找總能確定出原因或結果;機械決定論的核心在于只要初始狀態(tài)一定,則未來狀態(tài)可以由因果法則進行準確預測。[3]其實,機械決定論僅僅適用于宏觀物體,而對于微觀領域以及客觀世界中大量存在的偶然現象的研究就產生了統(tǒng)計決定論。[4]
量子力學是對經典物理學在微觀領域的一次革命。量子力學所揭示的微觀世界的運動規(guī)律以及以玻爾為代表的哥本哈根學派對量子力學的理解,同物理學機械決定論是根本相悖的。[5]按照量子理論,微觀粒子運動遵守統(tǒng)計規(guī)律,我們不能說某個電子一定在什么地方出現,而只能說它在某處出現的幾率有多大。
玻恩的統(tǒng)計解釋指出,因果性是表示事件關系之中一種必然性觀念,而機遇則恰恰相反地意味著完全不確定性,自然界同時受到因果律和機遇律的某種混合方式的支配。在量子力學中,幾率性是基本概念,統(tǒng)計規(guī)律是基本規(guī)律。物理學原理的方向發(fā)生了質的改變:統(tǒng)計描述代替了嚴格的因果描述,非機械決定論代替了機械決定論的統(tǒng)治。
經典統(tǒng)計力學雖然也提出了幾率的概念,但未能從根本上動搖嚴格決定論,量子力學的沖擊則使機械決定論的大廈坍塌了。量子力學揭示并論證了人們對微觀世界的認識具有不可避免的隨機性,它不遵循嚴格的因果律。任何微觀事件的測定都要受到測不準關系的限定,不可能確切地知道它們的位置和動量、時間和能量,只能描述和預言微觀對象的可能的行為。因此,量子力學必須是幾率的、統(tǒng)計的。而且,隨著認識的發(fā)展,人們發(fā)現量子統(tǒng)計的隨機性,不是由于我們知識和手段的不完備性造成的,而是由微觀世界本身的必然性(主客體相互作用)所注定。
二、量子力學使得科學認識方法由還原論轉化為整體論
還原論作為一種認識方法,是指把高級運動形式歸結為低級運動形式,用研究低級運動形式所得出的結論代替對高級運動形式的本質認識的觀點。它用已分析得出的客觀世界中的主要的、穩(wěn)定的觀點和規(guī)律去解釋、說明要研究的對象。其目的是簡化、縮小客體的多樣性。這種方法在人類認識處于初級水平上無疑是有效的。如牛頓將開普勒和伽利略的定律成功地還原為他的重力定律。但是還原論形而上學的本質,以及完全還原是不可能的,決定了還原論不能揭示世界的全貌。
量子力學認為整體與部分的劃分只有相對意義,整體的特征絕非部分的疊加,而是部分包含著整體。部分作為一個單元,具有與整體同等甚至還要大的復雜性。部分不僅與周圍環(huán)境發(fā)生一定的外在聯系,同時還要表現出“主體性”,可將自身的內在聯系傳遞到周邊,并直接參與整體的變化。因而,部分與整體呈現了有機的自覺因果關系。在特定的臨界狀態(tài),部分的少許變化將引起整體的突變。[6]
波粒二象性是微觀世界的本質特征,也是量子論、量子力學理論思想的靈魂。用經典觀點來看,也就是按照還原論的思想,粒子與波毫無共同之處,二者難以形成直觀的統(tǒng)一圖案,這是經典物理學通過部分還原認識整體的方法,是“向上的原因”。可是微觀粒子在某些實驗條件下,只表現波動性;而在另一些實驗條件下,只表現粒子性。這兩種實驗結果不能同時在一次實驗中出現。于是,玻爾的互補原理就在客觀上揭示了微觀世界的矛盾和我們關于微觀世界認識的矛盾,并試圖尋找一種解決矛盾的方法,這就是微觀粒子既具有粒子性又具有波動性,即波粒二象性。這就是整體論觀點強調的“向下的原因”,即從整體到部分。同樣,海森伯的測不準原理說明不能同時測量微觀粒子的動量和位置,這也說明絕不能把宏觀物體的可觀測量簡單盲目地還原到微觀。由此我們可以看出,造成經典科學觀與現代科學觀認識論和方法論不同的根本在于思考和觀察問題的層面不同。經典科學一味地強調外在聯系觀,而量子力學則更強調關注事物內部的有機聯系。所以,量子力學把內在聯系作為原因從根本上動搖了還原論觀點。
三、量子力學使得科學思維方式由追求簡單性發(fā)展到探索復雜性
從經典科學思維方式來看,世界在本質上是簡單的。牛頓就說過,自然界喜歡簡單化,而不喜歡用什么多余的原因以夸耀自己。追求簡單性是經典科學奮斗的目標,也是推動它獲取成功的動力。開普勒以三條簡明的定律揭示了看似復雜的太陽系行星運動,牛頓更是用單一的萬有引力說明了千變萬化的天體行為。因而現代科學是用簡單性解釋復雜性,這就隱去了自然界的豐富多樣性。
量子力學初步揭示了客觀世界的復雜性。經典科學的簡單性是與把物理世界理想化相聯系的。經典物理學所研究的是理想的物質客體。它不但用理想化的“質點”、“剛體”、“理想氣體”來描述物體,而且把研究對象的條件理想化,使研究的視野僅僅局限于人們自己制定的范圍之內。而客觀世界并不是如此,特別是進入微觀領域,微觀粒子運動的幾率性、隨機性;觀測對象和觀測主體不可分割性等都足以說明自然界本身并不是我們想象的那么簡單。
在現代科學中,牛頓的經典力學成了相對論的低速現象的特例,成為非線性科學中交互作用近似為零的情況,在量子力學中是測不準關系可以忽略時的理論表述。復雜性的提出并不是要消滅簡單性,而是為了打破簡單性獨占的一統(tǒng)地位。復雜性是把簡單性作為一個特例包含其中,正如莫蘭所說的,復雜性是簡單性和復雜性的統(tǒng)一。復雜性比簡單性更基本,可能性比現實性更基本,演化比存在更基本。[7]今天的科學思維方式,不是以現實來限制可能,而是從可能中選擇現實;不是以既存的實體來確定演化,而是在演化中認識和把握實體。復雜性主張考察被研究對象的復雜性,在對其作出層次與類別上的區(qū)分之后再進行溝通,而不是僅僅限于孤立和分離,它強調的是一種整體的協同。
四、量子力學使科學活動中主客體分離邁向主客互動
經典科學思維方式的一個指導觀念就是,認為科學應該客觀地、不附加任何主觀成分地獲取“照本來樣子的”世界知識。玻爾告訴人們,根本不存在所謂的“真實”,除非你首先描述測量物理量的方式,否則談論任何物理量都是沒有意義的!測量,這一不被經典物理學考慮的問題,在面對量子世界如此微小的測量對象時,成為一個難以把握的手段。因為研究者的介入對量子世界產生了致命的干擾,使得測量中充滿了不確定性。在海森伯看來,在我們的研究工作由宏觀領域進入微觀領域時,我們就會遇到一個矛盾:我們的觀測儀器是宏觀的,可是研究對象卻是微觀的;宏觀儀器必然要對微觀粒子產生干擾,這種干擾本身又對我們的認識產生了干擾;人只能用反映宏觀世界的經典概念來描述宏觀儀器所觀測到的結果,可是這種經典概念在描述微觀客體時又不能不加以限制。這突破了經典科學完全可以在不影響客體自然存在的狀態(tài)下進行觀測的假定,從而建立了科學活動中主客體互動的關系。
例如,關于光到底是粒子還是波,辯論了三百多年。玻爾認為這完全取決于我們如何去觀察它。一種實驗安排,人們可以看到光的波現象;另一種實驗安排,人們又可以看到光的粒子現象。但就光子這個整體概念而言,它卻表現出波粒二象性。因此,海森伯就說,我們觀測的不是自然本身,而是由我們用來探索問題的方法所揭示的自然。[8]
量子力學的發(fā)展表明,不存在一個客觀的、絕對的世界。唯一存在的,就是我們能夠觀測到的世界。物理學的全部意義,不在于它能夠描述出自然“是什么”,而在于它能夠明確,關于自然我們能夠“說什么”。
[摘要]20世紀三次物理學革命之一的量子力學突破了經典科學的機械決定論,使之轉化為非機械決定論;使得科學認識方法由還原論轉化為整體論;使得科學思維方式由追求簡單性到探索復雜性;確立了科學活動中主客體互動關系。
關鍵詞:量子力學;經典科學世界圖景;
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篇2
1937年爆發(fā),楊振寧隨家?guī)捉浾郏w入內地昆明,1938年他高中二年級時考入西南聯大,得到許多良師的教誨,開始對物理學產生興趣。在吳大猷指導下,他完成了關于群論及分子光譜的學士論文。這段工作引起他對對稱性特別的興趣。其后,跟王竹溪做的碩士論文涉及的統(tǒng)計力學,也成為他以后研究的方向之一。
1945年楊振寧赴美進入其父曾就讀的母?!痈绱髮W,三年后獲物理博士學位。在芝加哥大學,他接觸到許多世界第一流的物理學家。其著名者有論文主任泰勒(Teller),和一代大師費米(Fermi)。1948年他與費米提出π介子是質子及反質子束縛態(tài)的可能性,開研究粒子內部結構之先河。
1949年,楊振寧應奧本海默(Oppenheimer)邀請,赴普林斯頓高等研究院做研究工作,不久升為教授。1954年他與米爾斯(Mills)發(fā)表的規(guī)范場理論,是一個劃時代的創(chuàng)作,不但成為今日物理理論的基石,并且在相對論及純數學方面也有重大意義。
1956年他與李政道提出弱相互作用中宇稱不守恒,次年獲諾貝爾獎。從1966年至今,楊振寧主持紐約石溪州立大學的理論物理研究所。
1986年,楊振寧南開數學研究所參觀,并與該所所長著名數學家陳省身一道創(chuàng)立了南開數學所理論物理研究室,具體指導量子可積系統(tǒng)的研究。筆者有幸在該研究所攻讀碩士學位,學習期間,深感楊先生思想的博大精深,對他那種樸實無華的科研作風敬佩不已,下面結合自己的學習心得,簡單介紹楊振寧的科學哲學思想。
一、愛憎決定風格
“在每一個有創(chuàng)造性活動的領域里,一個人的愛憎,加上他的能力、脾氣和機遇,決定了他的風格,而這種風格轉過來又決定他的貢獻?!雹贄钫駥幵诮忉屗倪@段話時說,物理學是一門客觀地研究物質世界的學問,然而物質世界具有結構,而一個人對這些結構的洞察力,對這些結構的某種特點的喜愛,某些特點的憎厭,正是他形成自己風格的要素。因此,愛憎和風格之于科學研究,就象它們對文學藝術一樣至關重要。楊振寧對物理學的愛憎基本上是1938年至1944年在昆明當學生時形成的。西南聯合大學是中國最好的大學,為了取得學士學位,楊振寧跟吳大猷做了有關群論和分子光譜方面的論文,接觸了群論在物理學中的應用。他讀了狄克遜的一本名為《現代代數理論》的小書,從中學到了群表示理論。這一優(yōu)美而又有巨大動力的理論,使楊振寧認識到群論的無以倫比的美妙和力量。從而激發(fā)起對于對稱性原理的興趣。而從群論到對稱性原理上所得到的物理學與數學的結論,又對楊振寧產生了很大的影響。此后楊振寧在清華研究院,在王竹溪先生指導之下寫作關于有序——無序轉變的論文,對相變發(fā)生了濃厚的興趣。1951年以后,他在統(tǒng)計力學、多體問題等方面寫過許多文章,至今對這方面的工作仍很感興趣,由他指導的南開數學理論物理室主要從事這方面的工作。楊振寧強調,“學一個東西不僅是要學到一些知識,學到技術上的特別的方法,更重要的是要對它的意義有一些了解,有一些欣賞,假如一個人在學了量子力學以后,他不覺得其中有的東西是重要的,有的東西是美妙的,有的東西是值得跟別人辯論得面紅耳赤而不放手的,那么,他對這個東西并沒有學進去,而只是學了很多可以參加考試得到好分數的知識,這不是真正做學問的精神,他沒有把問題里面基本的價值掌握住”。②學一個學科,不只是物理學,不但是掌握這些知識、定理和公理,更要掌握這些知識、定理和公理的意義、精神及其重要性,等到你覺得這些重要到一定程度時,你才是真正地把這些東西吸收進去了。
一個人喜歡考慮什么問題,喜歡用什么方法來考慮,這都是通過訓練得出的思想方法,也就是愛憎決定了科學研究的風格。
二、傳統(tǒng)與科研
楊振寧認為文化傳統(tǒng)是一件非常重要的事情,西方和東方的文化傳統(tǒng)的確大不一樣。中國的傳統(tǒng),重視每個人對社會的責任,從小就講先天下之憂而憂。相反地在西方這種觀點非常少,甚至不存在,可是我們看到,西方傳統(tǒng)也可以產生出燦爛的文化。在這兩種不同文化背景下的人,學物理和方法了不同。
美國學物理的方法與中國學物理和方法不一樣。中國學物理的方法是演繹法,先有許多定理,然后進行推演;美國對物理的了解是從現象出發(fā),物理定理是從現象中歸納出來的,是歸納法。演繹法是學考試的人用的方法;歸納法是做學問的辦法。做學問的人從自己的具體工作分析中抽象出定理來,這樣所注意的就是那些與現象接近的東西。另外,最重要的就是科研方向的問題。楊振寧向吳大猷學了分子光譜學與群論之間的關系,學的方法主要是演繹法:是從數學推演到物理的方法;泰勒所注意的是歸納法,它要從物理現象引導出數學的表示,楊振寧從泰勒那里學到了這種思想方法,獲益非淺。因為歸納法的起點是物理現象,從這個方向出發(fā)不易陷入“泥坑”。在當時芝加哥大學的研究氣氛中,楊振寧接觸到一些最可能有發(fā)展的研究方向,這是十分幸運的。在聯大,楊振寧有了一個扎實的根基,學了推演法,到了芝加哥,受到新的啟發(fā),學了歸納法,掌握了一些新的研究方向,兩個地方的教育都對楊振寧的工作有決定性的作用。40年代末、50年代初,物理學發(fā)展了一個新的領域,這個新的領域是粒子物理學。楊振寧和同時代的物理學家是與這個新領域一同成長的。這個領域到今天,一直有長足的發(fā)展,影響了人類對物質世界結構的基本認識。這說明如果進入的領域是將來大有發(fā)展的,那末他能夠做出比較有意義的工作的可能性也較大。這是方向問題,至于方法問題,楊振寧給出了一個很恰當的比喻。他說:“研究物理學好象看一幅很大的畫。整個自然界的結構好比這幅畫??催@一幅畫可以有幾種看法。適當的時候應當氫這幾種看法結合起來。一是必須在近距離仔細研究,因為這幅畫畫得很仔細,每一部分都不一樣,因此你必須用放大鏡仔細研究它的細部。一是你應當在遠距離去看它,你可以看到近距離看不到的一種大范圍的規(guī)律,還有中距離的看法,物理學需要近、中、遠三種看法。當然,如果你能一下子就看出遠距離所能看到的規(guī)律,這當然是大貢獻,但是這種可能性很小,甚至不可能。所以必須從近距離開始,總之,知識的流向是由近到中、再到遠的,而不是反過來?!雹劾?,量子力學建立以后,它對哲學有很大的影響,但是海森伯和薛定諤不是從哲學出發(fā),而是從研究原子光譜出發(fā)建立量子力學的。在此我們不難看出,楊教授對哲學與物理學研究關系問題的基本態(tài)度。
三、對稱性決定相互作用
對稱觀念有很悠久的歷史,遠在上古時代,人類就有了對稱觀念,我們的祖先通過對許多自然現象的接觸,漸漸形成了這一觀念,這個對稱觀念的發(fā)展對上古的音樂、文學、繪畫、雕刻、建筑,都有極其密切的關系。這方面的例子很多,在國內外的一些文物古跡上,隨處可見我們祖先對自然現象中的對稱性的偏愛。到了有史時代,對稱現象在各種藝術的發(fā)展中更加顯著。對稱既然在人類歷史上占有非常重要,非?;镜牡匚?,哲學家和科學家便很自然地對之加以廣泛的應用。有許多早期用到科學上的對稱原理,例如,天文學家開普勒,就曾經想用一些幾何的對稱來解釋太陽系中各行星軌道的直徑比例,盡管沒有很大的成果,可是它說明科學家很早就對對稱性發(fā)生了興趣了。對稱在科學界開始產生重要的影響始于19世紀。發(fā)展到近代,我們已經知道這個觀念是晶體學、分子學、原子學、原子核物理學、化學、粒子物理等現代科學的中心觀念。近年來,對稱更變成了決定物質間相互作用的中心思想。
對稱觀念對20世紀物理產生了極其重要的作用,首先麥克斯韋公式利用向量的方法,得到了比較簡單的表述,可以說是對稱原理在物理學中的第一個主要貢獻。因為對稱原理與方向和向量的關系十分密切,而我們所以能夠把那20個方程式寫成4個方程式,就是因為這20個方程式含有對稱性,把這個對稱性很根本地寫到方程里面去,就可以寫出精而簡的方程式。通過方程式的精簡,我們才可以把電磁學發(fā)展到更基本、更深入的程度。在物理學中對稱的第二個重要的用途與晶體的構造有關。晶體結構的對稱性,經過許多重要的科學家的努力提煉,形成了空間群的觀念,這可以說是對稱對于物理學的第二個重要貢獻。隨著人們對對稱的更加深入的認識,物理學家開始用數學上已發(fā)展得十分成熟的群的方法來描術對稱性,群和連續(xù)群的觀念把代數、解析與幾何連在一起,而通過這許多關系(尤其是解析跟幾何的關系)更和粒子現象,以及物理原理發(fā)生了密切的關系,又通過幾何這個關鍵,引進了拓樸的觀念,這正是近40年來出現的物理與數學交織在一起的現象。盡管物理學家很早就知道守恒定律,然而直到20世紀初,才有人了解,原來守恒的觀念與對稱性有密切的關系。通過一系列的發(fā)展,人們才知道原來對稱性與守恒定律可以說是同一回事。到了本世紀50年代,人們對對稱原理又有了一個前所未有的新的認識。物理學家發(fā)現原來認為的對稱并不是絕對的,在某些相互作用下,會有一些紕漏,這些不對稱的影響是很小的,不過假若你知道在什么地方發(fā)掘的話,你就可以發(fā)掘出不對稱的現象。關于這方面的第一個實驗是關于宇稱守恒的。通過這個實驗,人們認識到宇稱不守恒是弱相互作用的一個基本特征。對稱原理經過了50年代的發(fā)展,在物理學中已經占有了一個比以前更加重要的地位,而近年來,進入了深的層次,這個發(fā)展起源于規(guī)范對稱。我們知道,世界上各種不同的基本粒子之間有四種不同的相互作用,叫做強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用。相互作用就是力量,因此,各種不同的基本粒子之間,就有四類不同的力量。近20年來,大家認識到這種所有的不同的力量,都是不同的規(guī)范場,對稱性是決定相互作用的要素。楊先生說:“對稱決定相互作用”①。當然,決定相互作用還有其他的中心觀念,因為在今天的基本物理中,有很多復雜的困難,要解決這許多困難,必須引進一些跟數學有密切關系的新觀念。
注釋:
①②楊振寧:《讀書教學四十年》,三聯書店香港分店,1985年版,第22頁,第121頁。
篇3
2012年7月,有5個周一、5個周二和5個周日,你沒有注意到吧?這種現象每823年才發(fā)生一次。7月16日,月亮、金星和木星在天空形成笑臉;7月25日,火土合月。天象大吉呀!你在7月可有喜了?
對于想弄清宇宙終極真理的科學界來說,喜報頻傳。7月3日和4日,美國費米實驗室和歐洲核研究組織相繼十分高調地宣布,發(fā)現了一種亞原子粒子,極可能是有“上帝粒子”之稱的“黑格斯玻色子(Higgs boson)”。
你在普遍奉行庸俗實用主義的當下中國,盡可理直氣壯地問:黑格斯玻色子有什么用?答:除了支持物理學的“標準模型(Standard Model)”理論,現實中尚無用——但無用之用,多是大用。此時此刻,正如彼時刻——1897年,湯姆遜發(fā)現了電子,其實在現實中也是無用之用,而電子已經與今日人們的生活密不可分了。
發(fā)現“基本粒子”的歷程
我們所生存的這個宇宙,是大約137億年前從一個質點的“大爆炸”而“無中生有”地產生的。而宇宙萬物是由數種相同的微小粒子構成的,認識這些粒子及其構成宇宙萬物的機制,具有重要的科學意義。
科學家們原來認為原子是構成物質世界的最小粒子,而電子的發(fā)現打破了原子“不可分”的觀念,又打破了物質結構的“終極”觀念,科學家們面臨一個陌生的美麗新世界。科學家提出“基本粒子”概念,指構成物質的最基本、最小單位的粒子,開始以為是亞原子結構,但后來認識到“基本粒子”也有能再細分的復雜結構,即基本粒子的定義隨著人類的認識而有所變化。質子、中子的大小只有原子的1/100000,而輕子和夸克的大小還不到質子、中子的1/10000,在現有最高倍的電子顯微鏡下也不能觀察到。
發(fā)現電子不久,科學家們發(fā)現了放射性;上世紀20年代,利用放射性射線這把“刀”切割原子,發(fā)現其由原子核和電子構成;上世紀30年代,用放射性射線轟擊原子核,又發(fā)現原子核由質子和中子組成。約在同期,還發(fā)現原子核的弱衰變中一定伴有不帶電的中微子。上世紀40到60年代,用外層空間高能的宇宙射線和人造高能加速器,發(fā)現了多種亞原子結構的粒子??茖W家們把所認識到的粒子分為輕子(lepton)和強子(hadron)兩類。
至今實驗上還沒有發(fā)現輕子有任何結構,所以常被認為是最基本的粒子之一。除了電子e-,1953年,發(fā)現電子中微子e;1962年,發(fā)現μ子μ-和μ子中微子μ,且中微子有不同類型;1975年,發(fā)現了τ子τ-;2000年,發(fā)現τ子中微子τ。即“標準模型”中的12種基本輕子都已在實驗中發(fā)現了:3種帶一個單位負電荷的粒子e-、μ-、τ-及與之對應的3種不帶電的中微子e、μ、τ,加上這6種粒子各自的反粒子。
上世紀60年代,蓋爾曼和茨威格提出,強子是由更基本的粒子“夸克”(quark,此詞來自喬伊斯小說《為芬尼根守靈》中的詩句)組成的??淇藥в蟹謹惦姾桑请娮与娏康?/3或-1/3倍,自旋為1/2。最初提出有3種(稱作“味”)夸克,分別是上夸克u、下夸克d和奇異夸克s。上世紀70年代,發(fā)現J/ψ和Υ粒子,又引入粲夸克c和底夸克b。1994年發(fā)現頂夸克t,許多人認為這是最后一種夸克。這6味夸克也各有相應的反夸克。強子包括重子(baryon)和介子(meson);在夸克模型中,重子即是由3個夸克組成的復合粒子或3個反夸克組成反重子,介子是由1個夸克和1個反夸克組成的束縛態(tài),這一對夸克和反夸克可以是不同味的。
夸克和輕子兩個家族可分為3代。第1代的粒子質量最輕,而第3代的粒子最重?,F存的物質主要是由第1代的基本粒子組成,而第2、3代粒子大多已衰變成為第1代粒子。輕子和夸克是科學家們迄今認識的物質最小單元的最前沿。
四種力及“標準模型”理論
構成物質的微粒之所以能聚集到一起,是因為微粒之間有相互作用力“拉聚”它們。牛頓首先發(fā)現了萬有引力;科學家們后來又發(fā)現了電磁作用力,而放射性與電磁力和強作用力、弱作用力都有關。即物質間已知的基本相互作用力有四種:萬有引力、強作用力、弱作用力和電磁作用力。引力和電磁力,憑著肉眼的經驗也能察覺,即它們在日常尺度上還有明顯不為0的強度。強作用和弱作用只在原子核的尺度內,才有明顯不為0的強度,超出微小的距離則速趨于0;強作用的力度又比弱作用大得多。輕子是只參與弱相互作用、電磁力和引力作用,而不參與強相互作用的粒子;強子是所有受到強作用力影響的亞原子粒子。量子物理學認為,粒子之間的基本相互作用是通過“交換”某種粒子來傳遞的,即基本相互作用力都是由媒介子(mediator)傳遞的。
由上可知宇宙間的基本粒子有:輕子、夸克和媒介子。量子物理學里,所有這些粒子都有標定各自基本特性的四種量子屬性:質量、能量、磁矩和自旋。按這些粒子在高密度或低溫度時量子屬性(主要是自旋)的不同,在量子物理學中又分成兩大類:一類是以費米的名字命名的“費米子(fermion)”,另一類是以玻色的名字命名的“玻色子(boson)”。費米子的自旋為半整數,費米子遵循費米—狄拉克統(tǒng)計規(guī)律和泡利不相容原理,即沒有任何兩個費米子能有同樣的量子態(tài),即在同一時間同一地點不可能有特性(電荷、動量和自旋朝向等)完全相同的費米子,就像飛機上同一個座位不能同時坐著兩個孿生乘客。玻色子的自旋為0或整數,由玻色子或偶數個費米子組成的復合粒子的自旋也是0或整數(即也是玻色子),玻色子遵從玻色—愛因斯坦統(tǒng)計規(guī)律,但不遵守泡利不相容原理,即一個量子態(tài)可以容納無窮多個玻色子,所以低溫時可出現玻色—愛因斯坦凝聚現象。在形成宇宙萬物中,費米子和玻色子的“用途”是:費米子是構成物質的粒子,玻色子是傳遞作用力的粒子(又統(tǒng)稱為規(guī)范玻色子),或說費米子通過玻色子的聯結作用,而形成了物質世界。
愛因斯坦的相對論解決了重力問題之后,理論物理學家開始嘗試建立統(tǒng)一的模型,以解釋通強作用、弱作用、電磁作用三種力相互作用的所有粒子??茖W家們較早認識到,電磁力和強作用力在相對論變換下都具有“矢量(軸矢量)”的性質;1956年,李政道、楊振寧提出宇稱不守恒,開辟了認識弱作用也有矢量(軸矢量)性的正確道路。強作用、弱作用、電磁作用三種作用力都有這種性質,保證了它們可能成為與時空聯系起來的規(guī)范相互作用,這為后來建立標準模型起了重要的作用。而1954年,楊振寧和米爾斯提出“楊—米爾斯理論”,為現代規(guī)范場理論——非阿貝爾規(guī)范理論奠基。1962年,格拉肖在楊—米爾斯理論基礎上初步提出弱作用和電磁作用的統(tǒng)一模型。1964年,黑格斯機制(自發(fā)破缺機制)在理論上成功地解決了規(guī)范場量子的質量問題。為溫伯格和薩拉姆的弱電統(tǒng)一模型的提供了重要的基礎理論。1968年,溫伯格和薩拉姆在黑格斯機制和格拉肖的基礎上完善了電弱統(tǒng)一理論,這是后來標準模型的重要基礎。1972年,特霍夫和威特曼證明具有自發(fā)破缺的規(guī)范場論是可重整的,可重整是后來建立標準模型的重要原則。1973年維爾切克、格羅斯和波利策提出一種關于夸克的漸近自由理論,解釋了質子和中子的成分夸克為何從來都不會分離,這導致了量子色動力學的誕生,量子色動力學也是標準模型的重要基礎。
1975年,格拉肖等在前述科學探索的基礎上,把弱作用、電磁作用、強作用三種作用力統(tǒng)一起來建立了標準模型。由于引力的強度很弱,在構成日常尺度物體時可完全忽略,所以,標準模型在四種基本相互作用力中只涉及強作用、弱作用和電磁作用三種力,讓這三種基本相互作用“原初性”地作用在夸克和輕子之間,其相互作用的形式都由具體的規(guī)范對稱性規(guī)定,其中的強作用、弱作用還能在各自的量子(規(guī)范場粒子)之間作用,因而能成功地把它們相對統(tǒng)一起來,用以解釋組成宇宙萬物的最基本粒子及其間的交互作用力。標準模型所涉及的是極其微觀的物質世界規(guī)律理論,在這個世界中,所有物質單元都具有粒子及波動二相性,且符合20世紀前期建立的量子力學和狹義相對論兩個理論體系中的量子化和相對論性規(guī)律。量子論和相對論的結合推動了量子場論的建立,量子場論是粒子物理的主要理論工具,也是標準模型的基礎理論。標準模型中,對應萬有引力、強作用力、弱作用力和電磁作用力的媒介子分別是:引力子(尚未在實驗中發(fā)現引力子)g、介子或膠子(gloun)、玻色子(如W±、Z0)和光子γ。
黑格斯玻色子為什么是“上帝粒子”
有多位物理學家在探索標準模型理論的過程中獲得了諾貝爾獎。但在建立標準模型的過程中,有一個“攔路虎”,不去除則后邊一切都免談——自從1666年蘋果砸中牛頓,牛頓發(fā)現了萬有引力之后,物理學家就在尋找什么是質量?質量從何而來?輕子、夸克及傳遞的弱作用規(guī)范粒子都是具有靜質量的量子,但用一般方法“產生”質量,規(guī)范場粒子的規(guī)范性質,會破壞色荷、電荷或時空的對稱性(洛侖茲不變性)?;蛘哒f,統(tǒng)一描述電磁作用和弱作用的對稱性必須是自發(fā)破缺的,否則所有粒子都將沒有質量。自發(fā)破缺就是某一個場在能量的最低態(tài)(即真空態(tài))不具有這種對稱性。
1964年,英國物理學家黑格斯(今年83歲)提出,存在一個不帶色荷和電荷的標量粒子場(稱黑格斯場),能夠在真空態(tài)具有非0的取值(即真空期望值)實現電弱對稱的自發(fā)破缺——電磁作用和弱作用在能量低于一定條件后將呈現為不同的相互作用;進而預言存在黑格斯玻色子,黑格斯玻色子是物質的質量之源,其他粒子在黑格斯玻色子構成的場中,受其作用而產生慣性,最終才有了質量。即是說,黑格斯場造成物理真空的對稱性破壞,而實現規(guī)范粒子質量的“產生”。
通俗地說,黑格斯提出,在宇宙大爆炸中,黑格斯玻色子使粒子得到質量(萬有引力則將質量變成重量),使星辰得以誕生。如果沒有質量,粒子只會以光速亂竄,無法結合起來成為物質世界。黑格斯假定宇宙間存在一片波浪場,無數的黑格斯玻色子減慢了粒子的飛行,就像蜜糖粘住蒼蠅一樣,并使粒子獲得質量。越容易碰撞黑格斯玻色子的粒子,越難以被加速。黑格斯粒子具有質量,在宇宙創(chuàng)生之初完成使命之后即衰變了。黑格斯理論被視為了解宇宙的關鍵。
標準模型理論認為的基本粒子可以分為輕子、夸克、規(guī)范玻色子和黑格斯玻色子四大類,所有的粒子在強作用、弱作用和電磁作用三種力的框架內相互作用,統(tǒng)一在標準模型之下。這個理論看似完美和諧,其預言的62種基本粒子中,迄今已經被實驗證實了61種,但第62種即黑格斯玻色子,雖然早幾年前就有消息說在實驗中發(fā)現了,但至今還未最終確證其是否存在,這也成為標準模型的命門。
黑格斯堅信有黑格斯玻色子存在,但當別人提到“黑格斯玻色子”時,黑格斯總是誠惶誠恐,因為他覺得“不配用自己的名字”命名這種粒子;而且對“上帝粒子”的外號更加反感,因為黑格斯堅稱自己是無神論者。這個外號來自諾貝爾物理學獎獲得者萊德曼在1993年的科普著作《上帝粒子:假如宇宙是答案,究竟什么是問題?》,萊德曼后來說自己本來叫它“Goddamn particle(××粒子)”,但書商覺得三俗,改成了“God particle”。這本書中的結尾表達了物理學家們對找到“上帝粒子”的期望:“天空中出現了一道炫目的光芒,一束光亮照亮了我們這位沙灘主人。在巴赫B小調彌撒曲莊嚴、的和弦配樂下,也可能是在斯特拉文斯基的短笛獨奏《春之祭》中,天空中的光慢慢地變成了上帝的臉,微笑著,但帶著極度甜蜜的悲傷表情?!?/p>
霍金打賭100美元,懷疑有黑格斯玻色子的存在,不過這次他很可能要輸了——他也不是頭一次在科學打賭中輸了?;艚鹪谄渲鳌洞笤O計》中說,宇宙創(chuàng)生之初,至少人格(或神格)化的上帝沒有起作用。而我從佛教的經典看,如果實驗證明存在黑格斯玻色子,也不過是又一次證明了佛陀關于宇宙創(chuàng)生的說法——佛教也是無神論的宗教。本文講科學,文字又長又不輕松,此話題就按下不表也。
未來之路
不管黑格斯玻色子是否存在,標準模型都是物理學取得的最重大成就之一。
篇4
[摘 要]生成論思想促成了新的生態(tài)世界觀的產生。關于世界生成理論的探討是中國古代哲學的精華,以老子為代表的道家思想較為全面地闡述了宇宙生成與發(fā)展的思想。老子的生成理論作為先秦道家思想中的重要組成部分,具有非常明顯的生態(tài)學取向,其中蘊涵著深層的生態(tài)意識,對于當前生態(tài)文明的建設具有積極的意義。
[關鍵詞]老子;生成論;生態(tài)
[中圖分類號]G410;B223.1 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6848(2013)02-0005-07
[作者簡介]吳承篤(1979—),男,山東曲阜人,文學博士,博士后,山東師范大學文學院講師,主要從事文藝美學、生態(tài)美學研究。(山東濟南 250014)
[基金項目]教育部人文社會科學重點研究基地2009年度重大項目“生態(tài)審美觀基本理論問題研究”(2009JJD750010)子項目“中國古典生態(tài)審美范疇”和山東省社科基金項目“西方自然語言觀與當代生態(tài)詩學、美學的語言哲學基礎建構”(09CWXJ08)的階段性成果。
Title: The Construction of Ecological Theory and Lao Zi’s Generative Theory
Author: Wu Chengdu
Abstract: Generative theory contributed to the generation of new ecological world view. The world generation theory is the essence of ancient Chinese philosophy. Lao Zi as the representative of Taoist thoughts comprehensively elaborated the thought of the generation and development of the universe. Lao Zi’s generative theory, as the important component of Taoist thoughts, has obvious ecological orientation, which contains deep ecological consciousness, and it’s positive for the construction of ecological civilization.
Key words: Lao Zi; generative theory; ecology
一
在生態(tài)文明的轉向過程中,傳統(tǒng)的對于世界的認知方式因新的科學圖景的出現而發(fā)生了根本的改變,從而直接推動了生態(tài)觀念的產生。從17世紀以來的300多年時間里,傳統(tǒng)的科學觀念一直統(tǒng)率著西方的主流文化,它高歌猛進的發(fā)展態(tài)勢以及所取得的巨大成就使人在相當長的時間內無暇顧及其自身存在的問題。傳統(tǒng)的科學觀念在引導人們認識和改造世界方面的確取得過輝煌的成就,但也正在將整個世界引入一場無法挽回的災難。在阿爾·戈爾看來,災難的根源“部分由于科學上的革命,我們對于自然界的認識分離成越來越小的片段,以為這些分離成份之間的聯系其實沒什么要緊。我們對自然的各部分著了迷,但卻忘了看一看整體?!雹?/p>
以量子力學和自組織理論等為代表的新物理學給我們帶來了新的物質結構觀以及“新的世界圖景”。新的科學觀至少在以下幾個方面有所超越:首先,物質的潛在關聯性與世界的整體性。構成主義盡管在宏觀層面上具有普遍適用性,但在物質粒子的內部則并沒有確定形式的客觀粒子存在,它更接近于一組向外擴展達到其他事物的關系。在新的研究范式中,把知識比作建造已被網絡的比喻所取代,部分本身已不具有進一步分析得可能性,只有通過整體的動力學才能理解部分的性質。其次,人類對物質結構的認識依賴于認識主體的參與。在量子力學中,微觀粒子以潛在的形式存在,究竟以何種形式顯示其現實性則要根據研究的方式和測量者的實際參與,這需要研究者極大的發(fā)揮積極性和主觀性。由于主體的參與,物質從潛存到現實的道路就不會只有必然性,而且存在偶然性,是必然性與偶然性的統(tǒng)一。第三,世界是生成的,處在一個生長的過程中。科學研究從減法式的規(guī)律探尋向“復雜性自適應系統(tǒng)”轉移,世界的創(chuàng)造性與生成性成為關注的焦點問題。如懷特海的宇宙哲學論就認為,世界是由多種事件交織在一起綜合形成的有機體,而事件永遠處于不斷變化的過程中,各種事件的變化使得世界成為具有個性和自我創(chuàng)造能力的有機體,而有機體的根本特征就是其存在形態(tài)表現為活動的過程,因此世界是活生生的、有機的。
新的科學觀念推動我們對于世界的認識向生成論轉變,進而影響了生態(tài)理論的產生。具體而言,生成論思想對于生態(tài)理論的貢獻不僅僅在價值論與道義論(Deontic)的層面上,而是從更為根本的層面為生態(tài)理論提供了新的思維方式或世界觀。生成論否定了以做減法的方式將世界歸因為幾條定律或者幾種基本粒子,而是強調宇宙存在的復雜性。由于復雜系統(tǒng)中存在突現(emergence)的現象,使得不同的因素在聚合時會產生新的屬性和特征,因而無法通過還原的方式在組成要素中獲得解釋。復雜的系統(tǒng)往往通過突變或越遷的方式保持動態(tài)的平衡,通過事件突現、結構突現、復雜適應系統(tǒng)的突現等不同類型的突現模式達到新的平衡。①由于生成論關注生成的過程,因此對傳統(tǒng)的實在論提出了挑戰(zhàn)。系統(tǒng)的組成元素所構建的實體只是標識其生成過程的某個階段,而支配其實體性質與行為的運動或關系可能被看作是更為根本的東西。過程與關系決定了實體的存在,一切實體都在生成的之中聚合離散,只有那自然界的生生不息的整體過程才具有永恒性。生成論所揭示的情形并不局限于自然科學,而是普遍存在于自然科學與社會科學兩大領域,只是體現的方式與程度有所不同。
生成論思想促成了新的生態(tài)世界觀的產生。生態(tài)世界觀反對在人與自然之間人為劃定的主客二分界線,認為這種思維模式把人與自然相對立,割斷了人與自然的血肉聯系,淡化了人對自然的依賴性和受動性的認識。生態(tài)世界觀強調世界的生命存在屬性,這不是從物種的個體存在方式來看待生命,而是從生命的普遍性和整體生成的角度來把握。生態(tài)論認為世界是一個巨大的生命體,處于永恒的生成與發(fā)展的過程之中。世界從系統(tǒng)的自組織演化出發(fā),將存在理解為自組織演化的動態(tài)過程。著名的“蓋婭假說”提出,地球以及所有的有機體都具有一個完整的生命體所有的全部特征,世界的存在是有機的、生成的。在這一巨大的生命體中,人的生存活動(包括科學活動)都以自然世界的生成發(fā)展為背景,認識活動本身就參與了世界的進程。因此,生態(tài)的世界觀主張以介入主義的方式去把握包括科學活動在內的一切人類活動,實現認識與存在的統(tǒng)一。此外,不同的生命之間,乃至無機物與有機物之間都存在著普遍的聯系,任何物種的產生和消亡都會對其他的生命造成影響,任何無機界的變化也會相應地影響有機體的生命存在。在整體論中,關系性存在先于實體性存在,個體的存在價值只有在與他者的聯系中才能得以彰顯。世界的生命性特征使其成為一個有機的整體,世界是由各部分復雜交織在一起的有機網絡,世界中的各部分的性質從根本上決定于網絡中的位置與關系。人類不能離開其他的生命鏈環(huán),更不能代替其他的鏈環(huán),只有尊重并維護這一生命鏈環(huán)才能得以生存。
生成論思想不僅有可信的學科出處,而且有著深遠的歷史文化根源。中國傳統(tǒng)的生成論思想與當代生成理論遙相呼應,通過科學探索與哲學構建共同推動生態(tài)文化的建設。中國古代思想中存在一個普遍的觀念,即認為世界是一個不斷運動、不斷發(fā)展的過程。世界不僅是一個運動開放的系統(tǒng),而且周行不怠、循環(huán)生成充滿了生機與活力?!疤斓郎袊糯軐W關于天道有一個基本觀念曰‘生’。所謂天道即是自然界的演變過程及其規(guī)律。所謂‘生’指產生、出生,即事物從無到有,忽然出現,亦即創(chuàng)造之意?!雹訇P于世界生成理論的探討是中國古代哲學的精華,以老子為代表的道家思想較為全面地闡述了宇宙生成與發(fā)展的思想。
二
老子的哲學源起于觀“變”而思“?!?,其生成論的思想也肇始于“變”與“常”的辯證關系。老子認為:“飄風不終朝,驟雨不終日;孰為此者?天地也,天地尚不能久,而況人乎?”(二十三章)萬象流逝,皆不能久,現象界中的事物處于永恒的變化之中。面對不斷變化的世界,老子沒有像西方傳統(tǒng)哲學家一樣,選擇一個形而上的概念作為確定事物內在規(guī)定性的根據,而是肯定萬物的變化,并試圖探索事物變化的緣由、動因和規(guī)律,即超出經驗世界的恒常。老子認為,萬物生成變化的總根源與總根據在于道,道不僅是宇宙的根源,是萬物之母,而且決定了變化的內在規(guī)律。
首先,道虛而生萬物。道作為世界之根本,萬物皆由道所生,可以說生是道的核心與靈魂?!暗馈弊鳛槭澜绲目偢词切味系膶嵈妫浯嬖跓o法名狀,因此老子說:“道可道,非常道;名可名,非常名?!保ǖ谝徽拢τ诘赖拿枋?,老子還提出:“其上不皎,其下不昧,繩繩兮不可名,復歸于無物。是謂無狀之狀,無物之象,是謂惚恍。迎之不見其首;隨之不見其后?!钡赖拇嬖谔摕o縹緲,超越了人的感官,是我們的感官無法把握的。這里的無法言明、無法名狀的狀態(tài)就是“虛”狀的存在,“虛”是道的基本屬性,在老子學說中具有重要的地位。司馬談《論六家要旨》中就指出,道家思想以“虛無為本”。道能生萬物的奧秘也正在于這種“虛無”的狀態(tài)中。老子在《道德經》中論及“虛無”時往往與道的創(chuàng)生性相聯系。“道沖而用之,或不盈,淵兮,似萬物之宗?!保ㄋ恼拢┐颂帯皼_”訓虛,“道沖”意指道的存在是虛狀存在的,無形體且無法言明。但是這種虛狀的道體卻是萬物的根源,它所發(fā)揮的用途是不可窮盡的。虛空的變化永不停竭,這是生成天地萬物的根源?!肮壬癫凰?,是謂玄牝。玄牝之門,是謂天地之根。”(第六章)道“常虛”,其自身永不會變成盈,因此“玄之又玄”,為眾妙之門。正因為道不被任何規(guī)定性所束縛,無形無名且無跡可尋,才能夠虛位以待,能夠擁有生成萬物的潛質,以其無窮的創(chuàng)造力生成萬物。
“虛”狀存在的道雖無形無名,但卻并非空無一物,不能等同于絕對的“無”。老子有言:“有物混成,先天地生,寂兮寥兮,獨立而不改,周行而不殆,可以為天地母。吾不知其名,字之曰道?!保ā独献印返诙逭拢┐颂幩^的“有物混成”與“道虛”都是對于道的形容,兩種界說可以互訓,“虛”實為“混成”之物所形成,而道之“虛”的生成性也可從“混成”中探出緣由。這里的“有物”非實有之物,有物混成說明道的存在是渾樸狀態(tài)的,是天地之根本,同時具有生成萬物的能力。道存在于有無之間,即能以物存,此為有;能時刻向他物生成,向他物敞開,此為無。處于有無之間既不為形名所束縛,同時又不是空無一物,包含豐富的創(chuàng)造性,這正是“虛”的本意。“虛”的生成性在于道兼有“有”與“無”的屬性。道之無推動了物向有的生成,而萬物之有又非恒有,總是在向其將成而未成虛其位、守其無。所謂“有無相生”正反映出道不斷生成的事實?!斑@樣‘道’就更有可能脫出傳統(tǒng)神學宇宙論的理解框架,不再被視為是一實體,而是那天地之間萬事萬物生長成滅的自然歷程和道路。這種萬事萬物的生長成滅乃是由‘有’和‘無’兩股力量相激互蕩而成,老子將之稱為道之為道、‘同出而異名’的兩面?!雹儆捎谟信c無的力量強弱而使物在“無形”、“無象”與“有象”、“有精”、“有信”之間循環(huán)往復,因此老子說:“萬物并作,吾以觀復。夫物蕓蕓,各歸復其根。”(第十六章)
其次,道不僅以其虛無產生萬物,還直接推動了事物的生成與發(fā)展。物的生長興衰是道生萬物的完整的過程。作為推動萬物生長的力量是道本身所具有的,道依靠自身的力量生成物,萬物依道而生,憑道之力自然生長,無須外力的干預。高亨說,“道者,宇宙之母力也……此力生育萬地萬物,而子母未嘗相離。此力包裹天地萬物,而表里本為一體。未有天地之先,既有此力存。既有此地之后,長有此力在。天地萬物之便,即此力之體。天地萬物之隙,亦此力之體。天地萬物這性即此力所予。天地萬物之變,既此力所動。”②道作為天下之母力不僅在于其作為宇宙初始的創(chuàng)生力,不僅具有宇宙發(fā)生學的意義,更在于這種力量是萬物在生成發(fā)展的任何一個階段所依憑的根本動力。道在生成萬物之后,并沒有退隱或消失,而是化為萬物與天地為一體,推動萬物的發(fā)展?!肮实郎?,德蓄之,長之育之,成之熟之,蓋之覆之。生而不有,為而不恃,長而不宰,是謂玄德?!保ǖ谖迨徽拢┑郎f物有一個中間環(huán)節(jié),便是“氣”論。老子把道的力量看作是陰陽之氣相互作用的結果,陰陽乃是兩種對立的力量,陰陽之氣交匯中和才能生萬物。“萬物負陰而抱陽,沖氣以為和?!保ǖ谒氖拢╆庩柺侨f物生長的根本動力,“有生者,莫不背于幽而不測之陰,向于明而可見之陽,故曰:萬物負陰而抱陽。”③陰陽是萬物的一體兩面,萬物雖然都呈現為有形有象的陽性的表象,但是卻需要無形無象的陰性的隱性的內相才得以實現。所謂“沖氣以為和”則體現出陰陽相生的動態(tài)平衡與轉化機制,陰陽二氣在一體之中相摩相蕩、互為消長,而新的和諧體就在這兩種力量作用下產生出來。龐樸將整個先秦中國思想傳統(tǒng)關于天地萬物的觀點歸結為“陰陽:道器之間”,并且指出了老子陰陽之說的形而上的意義?!斑@個陰陽,固不是人事上的陰陽,也并非自然中的陰陽,正就是原始的陰陽。形象地說,它是二神;抽象地說,它叫兩儀,或者叫‘二’,道生一、一生二的二。它自己是唯象無形的;唯其如此,它可以體現為萬物萬事之形,萬物萬事負抱它而生而成。萬物萬事既生既成以后,又各有自己的具體而微的陰陽?!雹?/p>
第三,道生成的路徑——依自然而法自然。物自道始,無形無名。道因其化成天下的力量,不斷地將自身物化,通過自然物的呈現而實現自身的彰顯。在宇宙萬物生成的過程中四種因素共同起作用,分別是道、天、地、人。老子說,“故道大,天大,地大,王亦大。域中有四大,而王居其一焉。人法地,地法天,天法道,道法自然?!保ǘ逭拢┰谶@四大中,天、地、人均為道所生,于是便形成了道與天、地、人之間的生成的層級關系。自然在老子那里卻是道所效法的對象,道無法言名,彌散于萬物,需要通過自然出場來展現它的生成性。道生萬物就體現為自然與天、自然與地、自然與人的相互對應的關系,天、地、人皆效法自然推動道的物化。王慶節(jié)在論及老子的自然觀時,提出自然的“自己而然”可以解析出“積極性”意義與“消極性”意義。自然的“積極性”意義與“消極性”意義是“自己而然”的一體兩面,是指一切事物的生成與發(fā)展都遵循其自身特殊的道路而毋須他者的壓制、干涉和破壞。②一切都自然而然,無需用外力進行調節(jié)和參與。但是應當注意的是,“自己而然”并不排斥他者,天地萬物之間的“自性而然”才是萬物生存發(fā)展的根本目的。道生成萬物不像“太一”流溢而產生萬物,不是不可逆的過程?!按笤皇?,逝曰遠,遠曰反”。(第二十五章)道生是一個循環(huán)往復的過程,伸展向遙遠而又返歸本原,其間萬物可以互生互化,人與天地自然在生成之力的推動下保持著和諧的關系。除了道以外,萬物的存在皆非恒在,它們的內在屬性決定于其生成的過程,自然萬物都是在與他者共在的基礎上不斷生成而實現自身的。因此雖然自然強調萬物自身的自我與獨立,但并未刻意為自我設置絕對對立的他者?!疤煜陆灾乐疄槊?,斯惡已;皆知善之為善,斯不善已。故有無相生,難易相成,長短相形,高下相傾,音聲相和,前后相隨。”(第二章)在道生成的基礎上,沒有絕對的“我”與“他”的對立,善惡美丑沒有永恒不變的標準,旦夕禍福因時因地皆有相互轉化的契機??傊暗婪ㄗ匀弧辈粌H道出了宇宙萬物在生成發(fā)展的過程中各隨其性、自由發(fā)展的本性,同時也彰顯了萬物自性與他性的統(tǒng)一,描繪出一幅和諧共生的美好圖景。
作為“四大”之一的人是天地間最具能動性的參與者。人既是自然之子,同時又獨具理性能力與道德能力,是自然生命價值的承擔者與實現者?!叭擞幸环N‘天賦’的責任、義務和使命,或‘天職’,就是實現自然界的‘生道’,而不是相反,更不是為了人類自身的利益而去任意破壞自然界的‘生生之德’。人的生命的意義和價值就在于此,人的‘安身立命’之地也在于此?!雹廴巳绾伟炎约旱哪芰Πl(fā)揮得當,老子在“法自然”的基礎上提出了“無為”的思想。這里的“無”不是空無之無,而是與前面所提及的“虛”相呼應。無為并非無所事事,“無為而無不為”,無所作為也是一種作為。這種作為表現為對宇宙大化流行的尊重,對道生成萬物的積極響應。老子在《道德經》中多處形容“無為”,如“簡”(第六十七章)、“柔弱”(第七十九章)、“慈”(第六十七章)以及“不敢為天下先”(第六十七章)等。從這些詞句中,我們可以看出,具有主動性的人在“法自然”的統(tǒng)攝下應處處采取被動、柔弱的行為方式。但是這種“守弱”的姿態(tài)也是人的主動行為的能力的表現,它一方面強調人應當限制其欲望,不應該憑借其獨特的地位與能力侵害自然的權利,另一方面則主張人應通過“守弱”為萬物的“自己而然”讓行,從而推動道的生成與物化?!笆厝酢辈⒎呛唵蔚恼湎伺c自然的和諧,而是要以“無為”的行動承擔起“生養(yǎng)萬物”的使命。因此,老子說“能輔萬物之自然,而弗敢為?!保ǖ诹恼拢┯纱宋覀兛梢钥闯觯盁o為”不是人臣服于物,而是聽命于道。“事實上,《道德經》告訴我們,由于道的微妙、仁慈的行為,我們可以放心,生命會朝它應該發(fā)展的方向發(fā)展。”①人應該承認自然物存在的價值與獨特性,順應自然的發(fā)展規(guī)律,尊重道的生成與展開。唯其如此,人才能真正成為自然界中的“大”。
三
中國傳統(tǒng)文化中的生態(tài)智慧在生態(tài)文化轉向的過程中被不斷地發(fā)現和闡釋,深刻影響了當前的生態(tài)文化的發(fā)展。老子的生成理論作為先秦道家思想中的重要組成部分,具有非常明顯的生態(tài)學取向,其中蘊涵著深層的生態(tài)意識,對于當前生態(tài)文明的建設具有積極的意義。
首先,老子的生成論思想通過“道生萬物”的觀點突顯出“生”的本源性意義,從而將生態(tài)思想從價值論與道義論的層面上升到本體論的層面。從價值論或道義論的角度研究生態(tài)問題,往往依照倫理與宗教的信條衍生出相應的生態(tài)觀念。這種推演方式缺少理論與實證的支持,會被打上復古主義或浪漫主義的標簽。老子的生成論思想賦予了“生”以本體論的地位。萬物的生生不已是道的顯現,也是自然界生態(tài)的本相。人世間的諸種真善美皆源自于維護萬物的生機,因此生態(tài)以道的生成性為基礎,就是找到了自己生命的源頭。因此從這個層面上來看,所謂生態(tài)平衡、眾生平等等觀念皆出自于“生”本身。劉恒健在論及生態(tài)美學的形而上基礎時,就指出了生態(tài)美學的本源性意義?!吧鷳B(tài)美學是一種以大道形上學為基礎的美學,生態(tài)美學的本源性即它的大道性”,這種“大道性”指的是向老子、莊子所說的“大道”的超越性回歸,回到天人一體、萬物一體、同生共運、圓融共舞的大道本源性上來。②明確了“道生萬物”的本源性意義,有助于將生態(tài)從狹隘的生命哲學中釋放出來。老子將個體的生命視為大道循環(huán)往復的組成部分,生態(tài)理論把整個宇宙看成是一個大的生態(tài)系統(tǒng),一個生生不息、創(chuàng)生不已的有機體。生態(tài)是廣義的,生態(tài)之“生”就體現在整個生態(tài)系統(tǒng)一氣貫通的大化流行之中。它不僅是實體生命的外化、呈現,而且是指在自然往復循環(huán)的過程中一切元素的互生互長,反映出對一切生命體、存在物的尊重與愛護。