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從物理學的角度出發“陰陽”與反物質的概念有什么聯系嗎?

從物理學的概念提出:“反對稱是在對稱操作的基礎上,加上二元(如黑白)互換操作,使操作前后兩圖完全重合?!敝袊鴤鹘y文化的陰和陽、天和地、男和女等也是相反的二元。我國傳統文化中的太極圖(俗稱陰陽魚)是最完美的反對稱。

近年來,國內出現《周易》的討論熱。例如,李申寫的《從二進制看〈周易〉與現代科學的關系》一文中,介紹數學家萊布尼茨的“二進制”論文與白晉神父于1701年11月4日寄的“先天圖”的關系。萊布尼茨給白晉的回信中說:“這個易圖可以認為是現存科學之最古老的紀念物,然而依我之見,這種科學雖為 4000 年以上的古物,但數千年來卻無人了解它的意義,這是不可思議的。然而它卻與我的新數學完全一致?!?/p>

物質世界也存在“陰陽對稱”、“正反對稱”和“有無相生”。物質由原子組成,原子由帶正電荷的原子核和帶負電荷的電子組成,正負電荷數相等,原子呈中性。設想將原子中的正負電荷對換,即原子核帶負電荷,而周圍的電子帶正電荷,這樣的原子有可能存在嗎?如果是可能的,則這種反對稱原子可稱為反物質。科學需要證據,科學家要尋找證據、尋找規律。上世紀的科技史證明的確存在這種反對稱物質。

物質世界存在“正反對換”和反物質

我們習慣于利用電子發展高新技術。有沒有帶正電荷的電子呢? 1928年,物理學家狄拉克建立了描寫相對論性電子行為的方程,此方程“無中生有”地指出為什么電子有自旋,而且自旋量子數為1/2而不是整數;得出負能量值的解,并提出“反粒子”理論來解釋。1932年8月2日,安德森使用云霧室從宇宙射線中發現了電子的反粒子——正電子。這是人類第一次證實自然界的確有反粒子存在。狄拉克因其方程和其他理論工作而獲1933年諾貝爾物理學獎。

1955年E.C.塞格爾和O.錢伯倫合作用高能加速器研究并發現了質子的反粒子——反質子(反質子與質子的差別只是由正電荷變成負電荷),因而獲諾貝爾物理學獎。原子核中還有中子,中子沒有電荷,沒有正負電荷對換。但反中子經過衰變后就變成一個反質子,而不是一個帶正電荷的質子。因此反質子和反中子可以組成反原子核。1956年科學家宣布發現了反中子,1964年找到由一個反質子和一個反中子組成的反氘核。20世紀60年代前后相繼發現了一系列反粒子。其中,1959年我國物理學家王淦昌參加與蘇聯科學家的聯合研究,發現了反西格瑪反超子,并獲國家自然科學一等獎。1974年美籍華人科學家丁肇中和里希德分別發現了大質量的電中性介子,從而證明了夸克的存在,于1976年獲諾貝爾物理學獎。

如果用儀器將反質子減速,而且讓它們有機會與正電子相遇,就可能形成反氫原子。1998年,歐洲和美國的科研機構先后宣布他們制造出9個和7個反氫原子,這是人類探索反物質的一大進步。

物質世界存在“有無相生”

物質世界存在“有中生無”和“無中生有”嗎?答案是肯定的??茖W家觀察到:粒子和反粒子相遇時會出現物質消失,科學家稱之為“湮滅”或“湮沒”,而且會釋放出大量能量。這種“有無相生”的科學規律是由愛因斯坦于 1905 年提出的質能關系式E=mc2,預言質量和能量有互換可能。

反物質粒子和正物質粒子相遇會產生湮滅,變為光子和介子,釋放巨大能量。一個質子和一個反質子湮滅時釋放大約1800兆電子伏的能量;而在熱核聚變(如氫彈)中,一個質子和一個中子發生反應形成氘核(有部分質量損耗)時,釋放2兆電子伏的能量。在石油資源短缺的今天,人們看到未來能源的希望之所在。

以上這些探討只要說明:東方的整體綜合思維不僅不會妨礙按西方的分析邏輯思維的科學探索,而且有助于對科學的理解。

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