中国神秘文化：八卦与物理学的关系

20世纪，全球的科学技术突飞猛进，带给人类的是超过以往任何一个时代的科技成就和物质财富。在众多科学技术中，物理学的发展无疑是社会前进的最主要推动力之一。美国的高能物理学家卡普拉曾经说过：“过去数十年间现代物理学引起的变化，好像在走向类似东方的世界观：宇宙的全部现象是一个不可分离的和谐的整体。”从这句话中可以看出，中国的某些哲学思想正在被世界重视。而随着时代的发展，现代科学内部也出现了诸多新的科学观和自然观，人们渐渐发现其中的一些新观点与中国八卦文化中的一些思想具有一致性。

八卦文化与相对论

相对论由伟大物理学家爱因斯坦创立，它是关于时空和引力的基本理论，分为狭义相对论和广义相对论。相对论的基本假设是相对性原理，即物理定律与参照系的选择无关。

狭义相对论是对牛顿时空观的拓展和修正，爱因斯坦以光速不变原理出发，建立了新的时空观，该理论认为：物质在相互作用中做永恒运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。狭义相对论最著名的推论是质能关系式：能量等于质量乘以光速的平方。后来闵科夫斯基为狭义相对论提供了严格的数学基础，进而也将该理论纳入到带有闵科夫斯基度量的四维空间之几何结构中。广义相对论是爱因斯坦于1915年以几何语言建立而成的引力理论，统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律，将引力改为描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空，以取代传统对于引力是一种力的看法，它也代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。

狭义相对论和广义相对论的区别是，前者讨论的是匀速直线运动的参照系（惯系参照系）之间的物理定律，后者则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。伴随着爱因斯坦提出的相对论，“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念也诞生了，这些概念彻底颠覆了前人对宇宙自然认识的传统观念。

而在中国八卦文化中，我们也能看出一些与爱因斯坦相对论有相关联系的认识。在太极八卦图中，黑为阴白为阳，阴阳结合，协调共存。而镶嵌在黑色中的白点与处在白色中的黑点则是阴中有阳、阳中有阴之意。太极八卦图同时也是空间和时间相结合的一种模式图。从图中可以看到，图形呈现出了阴阳环抱成螺旋式旋转的状态，其表现出的阴阳运动可以看做一个立体的阴阳运动状态，特定的状态分别表示特定的时间和空间背景。于是，阴与阳就形成了一个既相互对立又相互依存的参考体系，这点体现出了狭义相对论的原理：物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动。阴阳鱼合抱而形成的二者之间的“S”形曲线反映了广义相对论的“时空中的物质与能量而弯曲的时空”。

1956年美国物理学家张伯伦发现了反质子。科学家观察到：粒子和反粒子相遇时会出现物质消失，并且还会释放出大量的能量。这种科学规律不仅体现了“有无相生”之理，还以此试验证实了爱因斯坦于1905年提出的质能关系式，即质量和能量在一定的条件下是可以互换的。这种观点与八卦太极图中所表达出的“易者无极生太极”观点是相似的，质量是指物质量的多少，而能量则是无形的，因此我们可以说“质量和能量在一定的条件下是可以互换的，而八卦文化中的“无极生太极”思想，指的是宇宙万物从虚空的无形（如能量、磁场等）衍变为有形的物质实体（如粒子等）的过程。

八卦文化与现代物理学中的超弦理论

20世纪以来，我们原来形成的很多传统观念都受到了冲击，如对时间、空间、物质和因果关系的认识，特别是现代物理学之中关于原子和亚原子领域的深入研究，使这一点变的更加突出。

古人根据自己的经验和感觉产生了天圆地方的概念，随后牛顿又提出了绝对时空观的概念，即认为时间和空间是两个独立的观念，彼此之间没有联系，分别具有绝对性。后来，爱因斯坦又提出了相对论时空观念。而最近几年，在“超弦理论”上建立起来的多维时空观则又逐渐地进入了人们的讨论视野。

超弦理论，即弦论，它是理论物理学中的一门学说。弦论的一个基本观点就是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的东西实际上都是一些非常微小的称为闭合弦或闭弦的弦的闭合圈，每个粒子都像一根无限纤细的橡皮筋，一根振荡、跳动的丝线，而各种不同的基本粒子就会随着闭弦的不同振动和运动产生出来，

按照弦理论的基本思想：如果一个物体开始，不断地放大，那么就会将越来越小的结构组成表现出来。以前我们认识到了原子、中子、电子和夸克，现在弦理论在它面前添了一根称为闭合弦或闭弦的微观振动的线圈。而八卦太极图中由一个阴阳鱼平均的圆以及分割阴阳鱼的“S”曲线构成的结构与弦的模型有着异曲同工之妙。

八卦文化与多时空观

想要深入的了解八卦文化与多时空的联系，就要先从一维空间说起，直线上的无数个点，实际上就是一维空间。如果存在一个“直线王国”，这里如果有“人”生活，这些人的形象就是直线上方的一个点，他们就生活在一维空间中，在这个空间里是没有面的概念的。其实，点也是一维空间，只不过这个一维空间是无限小的。而二维空间则是一个指仅由长度和宽度（在几何学中表现为X轴和Y轴）这两个要素所组成的平面空间，它只在平面上延伸和扩展，如果存在这样一个“平面王国”那么，生活在其中的人则只有平面的概念，在二维时空里，是不存在向上这个概念的。我们生活的世界处在一个三维世界中，在这个世界中，人们认为空间具有绝对性。因此，人们认为不会出现四维空间、五维空间等多于三维的空间。(www.xing528.com)

随着现代科技的发展，人们对时空的传统认识也受到了挑战。十九世纪五十年代，德国数学家黎曼超越了欧几里得几何学，从而在数学的角度提出了四维空间存在的概念和可能性。日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在其“相对论”中提到的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，时间和空间构成了我们的宇宙。而时空的关系，其实是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。由于在地球上所感觉到的时间运行是很慢的，因此也就不会特别明显地感受到四维空间的存在，但如果我们到达了宇宙之中，从而让本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们这时就能对比地找到时间的变化。例如，一个人如果在时速接近光速的飞船里航行，那么你的生命就会比在地球上的人要长很多。时间是四维空间的要素之一是因为这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的改变而改变，所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。

对于很多物理学家来说，他们认为宇宙中不仅存在着四维空间，还存在着五维、六维甚至是十一维时空。一种观点认为：早期的宇宙，处在一个绝对真空之中的奇点，这时存在一个十维时空，但是这个十维时空是非常不稳定的，于是就有了这个宇宙的出现，在宇宙创生的初期，十维时空断裂分解为了四维时空和六维时空，六维时空收缩为了无限小的奇点，而四维时空处于了宇宙大爆炸的阶段，因此就有了现在的这个膨胀的宇宙。很多倡导十维时空学说的科学家们认为在爆炸中创生了我们的宇宙，而将来则会变成收缩中的宇宙，并且宇宙将再次的收缩成一个奇点，之后又会重复宇宙创生的过程，而这也就是我们这个宇宙的未来。

几千年前的八卦文化中，我们就能看到一些有关于时空“维”的概念。《周易》说：易有太极，始生两仪，两仪生四象，四象生八卦。而太极就可以看做是一维时空，而两仪则为二维时空。从微观的角度来看，正反物质是不会受到空间限制的，并且都可以在对方的世界中出现，它们的空间就共为二维，但正反物质在一个世界中出现时，时间同时也是分别互为反向运动的，因此它们的时间也是二维的，三维的微观世界对于正反物质也可以称得上是四维微观时空，就是所谓的两仪生四象。四维微观世界中，可以将正物质的空间和时间各为一维，反物质的空间和时间各为一维。而将正世界中的四维和反世界中的四维相加为八维，则可以将四象生出的八卦指代正反世界的八维宏观时空。由此可见，由宇宙世界中四维微观时空创生出了八维宏观时空，可以与在我国八卦文化之中四象生八卦的情况相联系。

八卦“负阴而抱阳”与量子力学的“不确定性原理”

量子力学的“不确定性原理”是量子力学的一个基本原理，它反映了微观粒子运动的基本规律，其于1927由德国的物理学家海森堡提出。依据此原理：一个微观粒子的某些物理量（如位置和动量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等），不可能同时具有确定的数值，其中一个量越确定，另一个量的不确定程度就越大。

而这种物理观念在八卦文化之中也有所体现。如果按古太极八卦图所揭示的原理，可以把测量的对象之一（如位置和动量，或方位角与动量矩，还有时间和能量等）定义为阳量或阴量则另一测量对象为阴量或阳量，正是由于“万物负阴而抱阳”，因此太极图中的阴阳鱼所体现的“阳中有阴，阴中阳”，表明了阴阳是互相依存、互相制约的。太极图阴阳双鱼合抱，体现了阴阳依存的关系：阴和阳是互相联系的，两者谁也离不开谁，无阴即无阳，无阳即无阴，两者是互为条件而存在的。因此，我们不可能同时精确测量一个阳量以及它所对应的阴量，反之亦然。这正与量子力学中“不确定性原理”中的观念相吻合。

由此可见，“阳以阴为基、阴以阳为用”，“阳根于阴、阴根于阳”，“孤阴不生、孤阳不长”等一些阴阳观念。不仅是古人对太极图的理解，也是对自然界生命活动规律的评注。

八卦文化与四种基本力

自然界的4种基本力又被称为“基本力”即万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力。其中，万有引力于1687年由牛顿发现，其含义为：任何物体之间都有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的距离的平方成反比；电磁相互作用力是指电荷、电流在电磁场中所受力的总称；弱力属于微观力，在微观粒子世界中，粒子之间的相互作用是通过碰撞而实现的；最早认识到的质子、中子间的核力属于强相互作用，是质子、中子结合成原子核的作用力，后来进一步认识到强子是由夸克组成的，于是强作用也指夸克之间的相互作用力。

八卦文化中，这四种力也可以找到具体的表现。八卦由太极到两仪，两仪到四象的规律演化而来，因此在两仪整体物质之间，四象整体物质之间，八卦整体物质之间，还有两仪、四象、八卦各层次物质之间都会存在一种互有阴阳的结合力，这种力自成系统相互独立，能与所有物质间基本高低能位平衡，此种合力与万有引力很相似。该力的作用强度和作用范围也会随着物质的增多而增大，因其又是物质间互有阴阳结合的合力，所以是长程的无极性的力。八卦中，除乾坤二卦之外，剩余的卦中都会出现一阴一阳组成的少阴或少阳。少阴或少阳都是由单一的基本高低能位间的平衡力所结合而形成的，这种基本的平衡力，由于平衡的方向有正反，所以有极性，因此其与基本力中具有极性的电磁力相似。在八卦图中相邻卦之间，如乾兑二卦、兑震二卦、坎坤二卦、坤艮二卦、艮巽二卦、离乾二卦这六对卦之间都有着一种单一的阴阳结合力，由于这种力是构成同一物质之间相邻离子间的平衡力，所以平衡范围较小，作用力也不大，这和基本力中的弱作用力相似。八卦中的对称卦间，如乾坤、兑艮、震巽、坎离四对卦之间，四阴仪卦与四阳仪卦之间，还有四阴卦与四阳卦之间，不仅都是互有阴阳，而且还是全部对应且紧密结合着的合力，此力平衡的范围比较大，因是全部基本力的合力，可以理解为构成物质正反离子间互有的全部基本高低能位平衡的合力，这种力的力度非常强大，与基本力中的强作用力相似。强作用力因是离子间互有阴阳的合力，故不显示极性。　

爱因斯坦对中国古代科学的认识

1953年，爱因斯坦在给J·E·斯威策的信中写道：“西方的科学发展，是以两个伟大的成就为基础，那就是希腊哲学家发明形式逻辑体系（在欧几里得几何学中），以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系（在文艺复兴时期）。在我看来，中国的贤哲没有走上这两步，那是用不着惊奇的。令人惊奇的倒是，这些发现在中国全都做出来了。”在这段话中可以看出，爱因斯坦认为中国贤哲们使用的是一种与众不同的方法来探究宇宙和自然的奥秘，它们所取得的成就也是不比别人逊色的，甚至是“全都做出来了”。虽然爱因斯坦并没有明确地指出到底是从哪个方面看出了这一点，但是我们可以相信，这些能让爱因斯坦发出这样惊叹的成就，肯定包括全面承载着古人对宇宙自然、万事万物认识的八卦文化。