《周易》文化與量子理論哲學(xué)耦合

張 晶 毛健羽

《周易》的陰陽爻變與八卦組合蘊(yùn)含了一些自然科學(xué)思想，如今依舊值得我們進(jìn)行探索。而分屬不同學(xué)科的量子理論與《周易》文化原本相去甚遠(yuǎn)，前者是現(xiàn)代物理學(xué)前沿學(xué)科，后者是中國傳統(tǒng)哲學(xué)重要基石。但現(xiàn)代自然科學(xué)理論卻與《周易》幽思有許多共通之處，尤其是《周易》文化中數(shù)理思想、變化思想與量子理論有許多的耦合之處，我們可以通過《周易》文化找到量子理論在中國千年前的萌芽。

一、象數(shù)符號(hào)與數(shù)理基礎(chǔ)

《周易》的數(shù)理基礎(chǔ)表現(xiàn)在哪里？易八卦以陰陽爻為記，陽爻象天、陰爻法地，天地生養(yǎng)萬物，象征天地是陰陽之交融。《周易·系辭上》：“參伍以變，錯(cuò)綜其數(shù)。通其變，遂成天下之文；極其數(shù)，遂定天下之象?！盵1]三爻共在而成一卦，演而成八卦。自有天始，然后天演而有地，天地生人，三才既定，陰陽即安。象數(shù)符號(hào)就是《周易》的基礎(chǔ)，“象數(shù)是一種數(shù)，故可以說‘?dāng)?shù)’乃是《周易》的基礎(chǔ)”[2]。

八卦思想進(jìn)一步建構(gòu)，這種類似于代數(shù)的方式，繼續(xù)豐富著自身的內(nèi)涵，并體現(xiàn)在《周易》之中?！吨芤住肺詹l(fā)展了這種數(shù)學(xué)數(shù)理的基礎(chǔ)思想，以積數(shù)的方式建立卦象模式，一共生成了從乾卦到未濟(jì)卦的六十四個(gè)卦象。用以建構(gòu)更加復(fù)雜、更加現(xiàn)象化物質(zhì)世界，乃至精神世界。以經(jīng)驗(yàn)性客觀描述已知，用數(shù)理邏輯來推定未知，回歸統(tǒng)一于數(shù)理。其立象以盡意式象數(shù)推定方式作為根本數(shù)理基礎(chǔ)正是現(xiàn)代科學(xué)大廈之根基。量子理論(Quantum Theory)是一種科學(xué)理論，其基礎(chǔ)必然是數(shù)學(xué)的，“科學(xué)理論只不過是我們用以描述自己觀察的數(shù)學(xué)模型：它只存在于我們的頭腦中?！盵3]數(shù)學(xué)是它惟一實(shí)在。它是以數(shù)理模型為基礎(chǔ)的，以數(shù)理基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型作為一種系統(tǒng)建構(gòu)性指稱，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行漸進(jìn)式萃取擴(kuò)充，是客觀上堅(jiān)實(shí)而牢固之基礎(chǔ)。這種建構(gòu)是數(shù)學(xué)模式的內(nèi)涵和內(nèi)在要求?！斑@種抽象的數(shù)學(xué)理論描繪出來的‘量子實(shí)在’，就其存在形式而言……是被建構(gòu)出來的。”[4]以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上建構(gòu)一個(gè)描述與探索世界的方式方法，并在此基礎(chǔ)上不斷對(duì)外延進(jìn)行擴(kuò)展以期推進(jìn)對(duì)世界本質(zhì)的認(rèn)知。

量子理論所需要之?dāng)?shù)理空間與數(shù)量抽象以及所必須的邏輯縝密性，在《周易》也有所體現(xiàn)。《周易·系辭上》：“大衍之?dāng)?shù)五十，其用四十有九?！盵5]事實(shí)上，《周易》基本內(nèi)核就是以嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)理邏輯體系來劃分存在基礎(chǔ)并抽象自然實(shí)在。《周易》所講的存在立足于定在，而定在又建立于大衍之?dāng)?shù)，分而推及用之?dāng)?shù)。如同量子理論中，物理學(xué)家薛定諤(E.Schr?dinger)表述粒子光譜作出本征值即是經(jīng)過經(jīng)典哈密頓函數(shù)(Hamiltonian function)作出數(shù)學(xué)推理以及引入德布羅意物質(zhì)波(De Broglie Wave)，公式計(jì)算之后得到波動(dòng)函數(shù)方程：

Ψ(r)=EnΨ(r)

二、陰陽相生與量子場(chǎng)論

宇宙混沌，陰陽相生?！吨芤住ふf卦》：“昔者，圣人之作《易》也，將以順性命之理。是以立天之道曰陰與陽?！盵7]《周易》明確提出了“陰陽相生”觀點(diǎn)：《周易·系辭上》：“一陰一陽之謂道?！盵8]“陰”就是萬物混沌原初，“陽”是萬物演變、萬物生長混成。但是，二者斷非絕對(duì)，劃分界限始終是人，凡是眼耳口鼻等可以直觀感受的事物就是陽，不能的則是陰。質(zhì)言之，“陽”就是代表外顯，“陰”代表內(nèi)隱。外顯和內(nèi)隱的準(zhǔn)繩還是人，但不是說其客觀上是固定不變的，它們也是可以互相轉(zhuǎn)化的。就認(rèn)識(shí)論而言，陰陽有無概念外延取決于作為認(rèn)識(shí)主體的人的意識(shí)對(duì)于外在事物的判定作用。

在宇宙原初生成這個(gè)問題上，按照《周易》語境考察，“陰”是與“陽”同一水平的存在，“陰”是“陽”的另一種存在方式。從此意義上講，“陰”“陽”是一體兩面的存在，宇宙存于“陽”，而終會(huì)歸于“陰”?！瓣帯薄瓣枴奔热皇且惑w兩面的存在，那么“陽”和“陰”既可以成為純粹的“陰”，也可以成為純粹的“陽”。二者并非是絕對(duì)的，而是可以互相轉(zhuǎn)化的，它們的區(qū)別僅僅是能否為人類意識(shí)所反映與把握。

在量子理論中，具有高自由度的量子場(chǎng)包含粒子對(duì)的產(chǎn)生和湮滅，它是物質(zhì)重要形態(tài)之一，并以量子化形式體現(xiàn)了場(chǎng)的差異化狀態(tài)。當(dāng)量子場(chǎng)(Quantum Field)處在激發(fā)態(tài)(Excited State)，電子被激發(fā)產(chǎn)生實(shí)粒子，當(dāng)量子場(chǎng)處在基態(tài)(Ground State)，原子能量降低保持最低能級(jí)，此時(shí)所形成的就是真空狀態(tài)。真空只是量子場(chǎng)形態(tài)之一，那么真空也是物質(zhì)，充滿了粒子對(duì)的產(chǎn)生和湮滅，是一種實(shí)有，真空同樣具有許多物質(zhì)存在所具有的屬性。像量子真空漲落等，就是指真空可以由“陰”化為“陽”。

在宇宙原初生成這個(gè)問題上，量子物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)宇宙原初生成的這個(gè)奇點(diǎn)(Singularity)必須考慮量子效應(yīng)。在此條件下的推論也就是《周易》中的結(jié)論：宇宙從“陰”中來。奇點(diǎn)意味著宇宙從“陰”轉(zhuǎn)化“陽”的量子原初生成。物理學(xué)中，存在又不存在的奇點(diǎn)的存在狀態(tài)是“陰”。而一切的微觀粒子的闡述中“粒子性”表現(xiàn)更為突出，而物質(zhì)波波長極小的即是實(shí)物粒子?！傲Ｗ有浴备鼮橥怀龅膶?shí)物粒子有其自身的來源，對(duì)于此來源問題，量子物理學(xué)家認(rèn)為，能量產(chǎn)生實(shí)物粒子，而產(chǎn)生實(shí)物粒子的能量又是從宇宙引力能中索取而又在宇宙終結(jié)中回歸于引力能。宇宙總能量是守恒的，宇宙的演化意味著“陰陽”的能量的分化，這正與《周易》的理念陰陽相生相容相合。

三、變化之象與不確定性原理

日月稱“易”，《周易》的內(nèi)核就在于變化，變化是事物根本存在方式，世上一切存在都處于循環(huán)往復(fù)更替不息之中?！兑讉鳌は缔o下》：“《易》之為書也，不可遠(yuǎn)，為道也屢遷，變動(dòng)不居。”[9]在量子理論領(lǐng)域，因?yàn)榱孔蛹炔皇窃泻暧^物理學(xué)的粒子，更不是宏觀物理學(xué)所探究的波，所以我們選擇用宏觀物理學(xué)的固有概念來描述量子時(shí)一定會(huì)被自身所限制。因?yàn)樵诹孔永碚撝?，一切也是循環(huán)往復(fù)更替不息沒有確定性的存在的。這里就涉及一個(gè)隨機(jī)概率的“不確定性”。

量子理論中的“不確定性”相謬于經(jīng)典物理學(xué)中的“幾率性”。經(jīng)典物理學(xué)是服從因果律的，其中幾率性是由于測(cè)量手段以及測(cè)量工具上不成熟所導(dǎo)致的偏差，也即誤差。但是，在量子理論世界里，一些成對(duì)出現(xiàn)的物理量不可能同時(shí)具有確定性，故而不能同時(shí)被我們精準(zhǔn)測(cè)量。兩個(gè)成對(duì)出現(xiàn)的物理量所形成的誤差量是成反比的，意味著測(cè)量一個(gè)物理量誤差越低，另一個(gè)物理量誤差就會(huì)越高。一旦對(duì)量子的其中一個(gè)物理量進(jìn)行觀測(cè)，那么必然會(huì)在微觀粒子層面干擾對(duì)第二個(gè)物理量的觀測(cè)。這是來自海森堡(W.K.Heisenberg)的“不確定性原理”(Uncertainty Principle)。

海森堡闡釋量子理論通過數(shù)學(xué)推理對(duì)量子坐標(biāo)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算之后得到坐標(biāo)乘積數(shù)集：

此即海森堡乘法規(guī)則，海森堡在此基礎(chǔ)上完成自己的量子力學(xué)體系并將之定為矩陣力學(xué)(Matrix Mechanics)。矩陣表述量子力學(xué)的方式使量之間不再是常規(guī)數(shù)的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)是算符關(guān)系，有p×q≠q×q，即不可對(duì)易性。矩陣力學(xué)誕生即是在數(shù)理邏輯上完成對(duì)不確定性作出判定。“量子實(shí)在離開舊實(shí)在，又使新實(shí)在成為可能?！盵10]這種不確定性與《周易》變化內(nèi)涵有相通性?！吨芤住は缔o上》：“爻者，言乎變者也。”[11]而爻卦中所謂吉，乃事物相交生變，由小及大；所謂兇，即為不變，由大及小。《周易》從萬物根源追溯世間運(yùn)動(dòng)變化的因由，在闡明事物存在著對(duì)立雙方的同時(shí)，也考察了雙方互相依存的關(guān)系，并且指出這種對(duì)立事物間相互依存相互轉(zhuǎn)化的對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律就是事物變動(dòng)的根本動(dòng)因。

不確定性貫穿整個(gè)量子理論，量子理論中所呈現(xiàn)的世界是一個(gè)只談概率的世界。EPR悖論(Einstein-Podolsky-Rosen Paradox)的論證、完備性的隱變數(shù)理論(Hidden Variable Theory)、完備局域性論證的貝爾不等式(Bell"s Inequality)等，均已佐證量子理論呈現(xiàn)概率性特征。量子理論的結(jié)論同樣是呈現(xiàn)概率性的結(jié)論，能行之有效地降低和減少這種不確定性所內(nèi)隱的任何量均無存在空間。因此，在希爾伯特空間(Hilbert Space)之內(nèi)某一時(shí)間點(diǎn)的某個(gè)粒子在怎樣位置上存在并非定在，只能是定在的概率。

呈現(xiàn)一種概率性是量子理論的基礎(chǔ)，這是現(xiàn)代量子物理學(xué)界所共同認(rèn)可的。故而在知識(shí)論上，量子物理或者說量子理論是排斥所有決定論的，是與拉普拉斯信條(Determinism)背離的。正是因?yàn)榱孔又g不斷纏結(jié)，它是時(shí)刻變化的，也是因?yàn)榱孔邮翘幵谧円字械?，一切也就是“不確定性”顯現(xiàn)。這種顯現(xiàn)也存于《周易》中，《周易·系辭上》：“剛?cè)嵯嗤贫兓！盵12]八種卦象以及八種卦象所代表的事物之間相互推移、相互摩擦、兩兩交互而生變化即六十四卦。故而世間萬物生于變化，由剛?cè)彡庩柦浑s推動(dòng)而形成，始源就是兩儀剛?cè)彡庩?，是兩方的“相推”融合而成就?！吨芤住分袃蓚€(gè)卦象就形象地詮釋了這一點(diǎn)?！吨芤咨辖?jīng)·泰》：“天地交，泰。后以裁成天地之道，輔相天地之宜?！盵13]位于對(duì)立面的否卦《周易上經(jīng)·否》言：“《彖》曰：天地不交而萬物不通也，上下不交而天下無邦也。”[14]天地不交即是二者不形成糾纏，后果即是變得“無邦”?？梢姴淮_定性原理與《周易》的陰陽流轉(zhuǎn)更替不息的變化思想是不謀而合的。

四、君子之行與量子糾纏的意識(shí)

何可謂君子之行？《周易上經(jīng)·乾》：“君子終日乾乾，夕惕若厲，無咎?！盵15]《周易》在其開篇就提出君子之行順應(yīng)天時(shí)，承天應(yīng)命。君子朝夕戒懼，自強(qiáng)不息可得“無咎”，正是以不可勝而待可勝之機(jī)，以“無咎”而可以“吉”。在宏觀世界里自有萬物、人事人情互相糾纏產(chǎn)生無數(shù)變化，正如量子世界粒子不斷碰撞接觸，在復(fù)雜的“疊加態(tài)”之中以幾何級(jí)數(shù)變化。

君子之行始于意識(shí)。因而君子要做到朝夕戒懼，自強(qiáng)不息以承天應(yīng)命是以自我意識(shí)稱量萬物，以萬物為基石，以己身應(yīng)萬物之化。以自我意識(shí)去融會(huì)物質(zhì)更替規(guī)律，體察人事之變化，其實(shí)質(zhì)是君子也就是人的意識(shí)對(duì)于外在自有世界感悟與把握。將孤立的自我意識(shí)融于世界發(fā)生糾纏，不斷融入世界之中。在體悟世情之后復(fù)歸自我，不斷糾正自我意識(shí)與客觀世界之間的偏差。

量子糾纏是粒子的基礎(chǔ)現(xiàn)象。在量子理論中，當(dāng)相互作用發(fā)生在粒子之間，粒子孤立存在時(shí)所具有的個(gè)性會(huì)交融成為整體性質(zhì)，這時(shí)將無法對(duì)各個(gè)粒子的性質(zhì)作出孤立的判定，唯有對(duì)整體性質(zhì)作出系統(tǒng)描述。如同薛定諤那只“非死非活”的“疊加態(tài)”(Superposition State)貓一樣，薛定諤貓?zhí)峁┝肆孔永碚搹奈⒂^應(yīng)用到宏觀的范例。量子糾纏(Quantum Entanglement)不僅是微觀粒子的，也是屬于宏觀的。

量子糾纏同時(shí)向宏觀世界趨近。量子自發(fā)變化無法回避觀測(cè)，必須要用觀測(cè)來確認(rèn)，那么量子本身的糾纏實(shí)有向人本身趨近的過程，量子由無限復(fù)歸(Infinite Regression)不斷轉(zhuǎn)移“疊加態(tài)”直至觀測(cè)者意識(shí)觀測(cè)。在對(duì)微觀粒子進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，觀測(cè)儀器于測(cè)量目標(biāo)“疊加態(tài)”接收，由于觀測(cè)器也由處于趨近歸一化的線性的“疊加態(tài)”粒子構(gòu)成，它們自身的波函數(shù)指征也受到影響，被動(dòng)卷入測(cè)量目標(biāo)疊加狀態(tài)中。美國物理學(xué)家在2009年實(shí)驗(yàn)證明，在肉眼能夠看到的兩個(gè)超導(dǎo)體之間也存在著糾纏現(xiàn)象[16]。自有世界諸多自生變化起于微小，不斷進(jìn)行躍遷，各種情形、狀態(tài)的有無生滅在不斷轉(zhuǎn)移自身“疊加態(tài)”后而能被人所觀測(cè)，正如《周易·說卦》：“故水火相逮，雷風(fēng)不相悖，山澤通氣，然后能變化，既成萬物也?！盵17]天地始于事物，由微而至著，糾纏雜糅、交融變化。

量子糾纏現(xiàn)象進(jìn)入意識(shí)領(lǐng)域。發(fā)生在意識(shí)領(lǐng)域的量子糾纏現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生什么？自我意識(shí)是如何反映存在的？是因?yàn)榱孔有?yīng)嗎？按照物理學(xué)家對(duì)意識(shí)的認(rèn)知：“意識(shí)依賴于具有量子效應(yīng)的量子腦?！盵18]同時(shí)，一些量子物理學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明如果意識(shí)受到波動(dòng)干擾，那么這個(gè)波動(dòng)干擾就使一直處于“彌散態(tài)”(Dispersive State)的意識(shí)和潛意識(shí)發(fā)生突變，也就是意識(shí)“塌縮”(Collapse)，即意識(shí)狀態(tài)瞬間由觀測(cè)之前量子糾纏的“疊加態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)槟硞€(gè)意識(shí)狀態(tài)。由此，“坍縮的動(dòng)力學(xué)說為互動(dòng)理論的闡明打開了門扉”[19]。那某些特殊意識(shí)領(lǐng)域現(xiàn)象如“高峰體驗(yàn)”“一朝悟道”，我們可以嘗試作出意識(shí)領(lǐng)域量子糾纏所產(chǎn)生的假定。

量子糾纏在意識(shí)領(lǐng)域發(fā)生，而意識(shí)與實(shí)有存在也發(fā)生纏結(jié)。所以《周易下經(jīng)·咸》有言：“咸，感也。柔上而剛下，二氣感應(yīng)以相與，止而說……天地感而萬物化生，圣人感人心而天下和平。觀其所感，而天地萬物之情可見矣。”[20]君子有所感而見情所以成其行。而根據(jù)神經(jīng)認(rèn)知理論，人腦是一個(gè)高度發(fā)達(dá)、復(fù)雜但是又極其脆弱的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，細(xì)微干擾變動(dòng)也如投石入水，產(chǎn)生巨大影響。如果意識(shí)狀態(tài)在某種形式上和量子態(tài)相同，意識(shí)對(duì)于事物感悟與把握應(yīng)與量子糾纏具有相似性。

君子之行在于行天道。《周易下經(jīng)·鼎》：“君子以正位凝命?！盵21]意即君子居正位而成就使命。何為正位？行天之道是為正。天道有常而人無常，正觀天以應(yīng)人是君子行天道的關(guān)鍵，把握萬物是將自身放在天地之中，放在自然之中，放在天道中，而不是抽離了物質(zhì)存在的空想。自我意識(shí)與自然產(chǎn)生糾纏，意識(shí)即會(huì)反映物質(zhì)變化，君子之行就是在意識(shí)與物質(zhì)不斷產(chǎn)生量子糾纏后將自身不合理之處修正，做到不偏不倚，所以能承天應(yīng)命。所以“圣人有以見天下之賾，而擬諸其形容，象其物宜，是故謂之象”[22]。

五、結(jié)語

數(shù)學(xué)是科學(xué)世界的基礎(chǔ)，世界由數(shù)理照見?！吨芤住放c量子理論對(duì)世界照見最終都指向其數(shù)理基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)是對(duì)世界的明敞。在完成基礎(chǔ)數(shù)理建構(gòu)后，數(shù)學(xué)成為二者對(duì)世界探究的基礎(chǔ)，也是最為牢靠的手段。在此基礎(chǔ)上，二者照見世界原初生成，將基礎(chǔ)建構(gòu)往生成建構(gòu)延伸。陰陽相生與量子場(chǎng)論將對(duì)世界的數(shù)理建構(gòu)轉(zhuǎn)為生成建構(gòu)。世界原初陰陽相生，量子場(chǎng)真空湮滅，一體兩面，“空而不空”。世界生成建構(gòu)成為基礎(chǔ)建構(gòu)方向。完成生成建構(gòu)的《周易》與量子理論以之為階梯進(jìn)一步厘清現(xiàn)象界，而現(xiàn)象界是變動(dòng)不居的。變化是《周易》與量子理論之內(nèi)核?！吨芤住穼?duì)此作出解析，旨在將自我放置于現(xiàn)象界，循天時(shí)蹈人情，成君子之行。而循天時(shí)蹈人情離不開意識(shí)的作用，量子理論將不確定性的原因指向量子糾纏，意識(shí)是量子糾纏的意識(shí)。

前面所探討的幾個(gè)觀點(diǎn)的解釋或許未必完全符合《周易》的真意。同時(shí)，量子理論從幼年到壯年只有短短百年時(shí)間，它是一個(gè)新興獨(dú)立的理論，在它發(fā)展過程中，一些舊理論被質(zhì)疑，量子理論自身也歷經(jīng)曲折，產(chǎn)生了許多佯謬。一些在生活經(jīng)驗(yàn)看來十分確定的事情卻在量子理論中被推翻，但是和宇宙從百億年的漫長時(shí)間相比，人類文明誕生不過短短數(shù)千載，我們還有很長的路要走，隨著人類文明不斷發(fā)展進(jìn)步，我們對(duì)世界的奧秘將會(huì)有更為全面、更具真理性的揭示。