新哲学的基础是波粒二象性
哲学界早已认定,波粒二象性是唯心论者借量子力学来证明唯心论的依据。本书支持这种观点,但不主张以唯物和唯心来划分认识论。唯心论者以量子的波粒二象性为论据,这一事实本身就证明以唯物和唯心划分认识是不合理的、错误的。波粒二象性认为,光的性质取决于光波的波长尺度——尺度大适用波论,尺度小适用量子论,尺度不大不小,即可见光区域,两种理论都适用。用光的波粒二象性类比哲学中的唯心论和唯物论,可知哲学观点的性质也取决于事物的尺度大小——唯物论适用于大于或等于原子尺度的事物,唯心论适用于小于原子尺度的事物。原子的尺度是10-10米,而波长为这个数量级的光正好是可见光。这一现象就解释了为什么可见光的波长正好处在这一数量级。
同时,该现象也可以帮助我们理解哲学中争论的话题——到底是存在决定意识,还是意识决定存在。其实,两种观点各适用于不同的场合。大于原子尺度的观点就属于唯物论,客观事物决定意识,可类比波论;小于原子尺度的观点就属于所谓的唯心论,事物怎么想就怎么个样,可类比量子论。按照老子的思想,波论及量子论两者都是观事物之徼,属于同一种观点,另一种观点是观其妙。这才是认识论中的两种世界观:一种观事物的规律和特性,一种观事物的因果。为什么可见光的波长处在这一数量级范围?科学莫能名其妙,神学却能观其妙。本书后面的章节还会进一步解读物理学中的色彩与佛学中的色彩,二者的神奇对应性显示出科学和神学灵感的统一性。
为什么说物理学中的波粒二象性理论是新哲学的思想基础?原因就是这个理论告诉我们:物理检测到的事物和人们理解的事物也许并不一样,执着的思想有可能是错误的。爱因斯坦的光量子说解释光电效应很成功,但这并不代表光量子真的如爱因斯坦所说一样像子弹那样飞行,量子的飞行也可以用波动来理解。也许有人会反驳这个观点,因为粒子加速器中的粒子,就是像子弹一样,以从一端飞向另一端的方式来运动的,物理学界已经用这种思维取得了许多研究成果。在笔者看来,这种思维不过是一种错觉,尽管它可以自圆其说,但本质上并不符合事实。如同导线中电子流与电磁场的传播,也如同物理动量传递实验:悬挂着的两个完全相同的金属圆球看起来就像是一个球在摆动,其实这是通过两球相撞时的动量交换实现的,事实上是两个球在交替摆动。整个空间充满了以太子,被加速的粒子并未飞到另一端,而是传递动量给相邻的以太子,之后自己变为零动量而消失,接下来相邻位置出现另一个被加速的粒子。这一过程不断重复,于是看起来是同一粒子飞过去,其实是空间中以太子的动量在从加速器一端向另一端传递,并无粒子从一端飞到另一端。
用电磁场论看太阳光,太阳并未发射光子飞向宇宙、飞到地球,而是引起了周围以太子的动量传递,使它们把能量传向宇宙空间,类似于波的传播。这个原理可形象地理解为:既是波,又是粒子,但无粒子飞行。
当两束粒子对撞时,虽然看起来是粒子对撞,其实是碰撞点四周的以太子之间的动量在传递。所有的粒子都是以太子自旋产生的不同状态的表现。自旋的以太子不发生动量传递时,才会表现出稳定的质量,这就是电子、质子、中子有稳定的质量,而光子无质量的原因。光子只存在于动量传递的过程之中,其他所有对撞产生的粒子也都只存在于动量传递的过程之中。所有超子都是重子、费米子,其半衰期小于10秒,粒子的衰变可以看作是在动量传递的过程中,部分动量传递给其他以太子,或者辐射损耗所致。
粒子为什么会激发相邻的以太子,使之变成与自己动量相同的粒子?这一神奇的激发,其实与光束的传播同理,也与金属球传递动量同理。光束是光子以自旋的方式在传递动量。第一个光子将动量传递给第二个光子之后就变回以太子,相当于消失了,第二个光子继续往前传递。如同两个金属球,一球从动变静,另一球取而代之,从静变动,就这样接力前进,完成静和动之间的动量传递。人们不明白的只是粒子如何激发以太子,使之传递动量。
粒子束对撞的原理可以解释为空间中以太子的动量传递,电流的原理也可以这样来解释。不是发电厂端的导线中的电子沿导线流到了用户端,而是电磁波沿导线在传递电磁能量,即导线表面和截面的电子动量传递到了客户端。真空电子管也同理,并非阴极发射的电子跑到了板极,阴极只创造出足够的自由电子。真正的板极电流也只是场的传递,而不是电子流动到板极。电视显像管的电子束扫描,更能说明没有电子流而只有电子动量传递——荧光屏发亮如同由控制栅极发出的光束,即电磁波照亮,又如同加速器中的电子束打板,是碰撞点电子间动量的传递作用。
尽管电流的思路便于我们计算和设计,但这一思路却是错的、不存在的,因为电流的本质是波能的传递。我们固有的电流观点,是受金属原子中的电子能在各个原子之间进行动量交换的形象误导所致。我们可以理解为每个金属原子的电子并未飞离,只是其中的动量在定向传递或不定向传递。这一思路的一个有力证据就是金属导电而非金属不导电,其原因就在于金属的密度大,原子间距已小到两者的壳层电子能产生动量传递,而非金属则不能产生这种动量传递。
按照电工学的理解,电流是电子的流动,但在电磁场理论中,电流又被理解为波沿导线的传播。这两个理论有本质上的差异。电工学把电流方向看作正电荷从正端流到负端,电流的单位1安培,是指1秒时间内流过导线截面1库仑的电量。这样的理解简单明了,但不符合事实。我们应该这样来认识:电流的正方向,是指电子势能从高到低的方向,电流的大小则代表着负载端每秒有多少的电荷从高势能变为零势能,即电压与电流的乘积VI代表已发生VI的能量转换。电压值指示的是两端点之间电子势能之差。由于导线内处处都有电阻,导线内的电流也处处都相等,所以处处都是负载,都因电子动量的损耗而发热。电阻越小,电子由高势能变低势能受到的阻力就越小。在零电阻下,电子就可以不消耗能量而自由地变为零势能。尽管在零电阻下,电子势能的变化没有产生导体内的热效应,但仍会产生导体外的磁效应和导线周围的环形磁场。对于直流来说也是电场生磁场,而非交变电场才生交变磁场。这才是真实的电流原理。离子溶液的导电也能证明这一原理。电镀原理可以形象地证明,电荷失去动量,才使带正电荷的金属离子沉积在阴极端。电镀阳极的作用为维持一定浓度的溶液,溶液的作用是传递离子动量,阴极的作用则是使电子失去动能,从而将正离子还原为金属。溶液导电,仍然是离子动量的传递。尽管电工学将这一导电的过程理解为离子的流动,但电镀阴极上沉积的原子,并非阳极同一瞬间形成的那个金属离子。
直流电产生的空间环形静磁场就是磁场的来源。磁体内的磁畴有序排列,等效于磁体内有环形电流,这等效的电流中实际上并没有电子流动,而只有微观电子势能的传递,如同原子内电子的绕核运动,没有电阻值。原子的电子壳层上的电子运动,也只是以太子动量传递的一种表现,壳层上并不存在固定位置的电子,以太子自旋才表现为电子,以太子自旋的传递造就形如电子运动的轨道运动。
电工学中的所有公式,用电流来计算,都没有任何问题。但从电磁场理论的角度看,电流又是不存在的。已检测到的电流,并不像人们头脑中想象的那样,是一个个电子从导线截面流动过去,而是电磁波能在沿着导线传送。用哲学语言来表达这一事实就是:事物的形式并不存在,只有事物的作用存在;作用是真实的,而形式是不真实的;事物的形式取决于各人的看法,看法不同,形式也会不同。新哲学将以这一思想作为认识论的基础。