[编者按] 由北京科协潜科学杂志社举办的第二届全国潜科学学术讨论会,于1983年7月10~15日在山东蓬莱举行,来自全国各省、市、自治区的56名代表参加了会议,会议收到了来自全国各地的三百余篇论文。
会议上进行了热烈的讨论,广泛交流了意见,提出了不少富有创见的论点。一些论文受到了国内外专家的好评。现摘出其中的四篇,以供读者了解这次盛会所讨论的一些问题。
东方古代哲学思想提供了能够适应现代物理学最新理论的“哲子构架”。——这是美国物理学家卡普拉在最近出版的《物理学之道》一书中的结论。
近年来,国际物理学界中流行着一股“东方哲学热”,一些著名科学家纷纷研究中国和印度的古典哲学。例如,玻尔认为:中国古代的太极图表现了阴阳互补之意,形象化地表达了他的“互补原理”。日本的汤川秀树认为自己的研究结果很好地印证了庄子的论述,他把庄子的格言印在自己论著的扉页上。
狄拉克研究了印度梵经,深感有所教益。
而在十七世纪,莱布尼兹在“易经”的启发下创立了“二进制”数学,他在为一书作的序言中说:“中国给了我们一大觉醒。”
我们研究了中国古代哲学家老子的思想成果,应用了近代的拓扑学运算工具:“梅比身斯”带,进行推导后,得出结论:老子的思想成果中蕴藏着量子不连续性的解释。
量子不连续现象,来源于物质的一个基本的性质:微观物体实体都在“终而复始”式地运动着。
量子不连续现象渊源于物质的本性
为什么微观世界的量是不连续的?
1958年在日内瓦的一次国际会议上,海森堡曾几次谈论到科学的哲学这样一个根本问题:“一些很普遍的问题已经迫使物理学家们重新探讨哲学的基本问题。”他指出:由普朗克的发现而引起的基本问题有二个:其一是关于物质本性的问题,这个问题其实就是在古希腊哲学中早已探究过的古老问题:如何把物质世界的各种变化归结为某些简单的原理以使它们成为可以理解的东西。其二是康德以来常常议论的认识论问题,即进入我们感觉的是什么的问题[注1]。
海森堡的这一断言是卓有远见的。
老子对物质本性的结论
老子(公元前571 ~ 461年)是中国古典哲学思想的先驱。
老子的—个观点是:事物的发展,就是不断地走向反面。他认为:“原始要终,终而复始”[注2]。他有一句著名的话:“祸兮福所倚,福兮祸所伏。”他以“福”与“祸”的格局,阐明了事物发展的普遍规律。
《列子》一书的《天瑞篇》中,进一步阐明了他的这一结论:“生生不生,化化不化,常生常化无穷尽”。意即:此化为彼,彼化为此,互相转化,无穷发展下去。
现代微观物理的拓展,逐步证实了他所阐明的物质这一本性。这正是宇宙的统一性的表现。
“终而复始”的变化是微观物质的普遍性质
近年来,胶子和六种夸克的存在证据先后被发现(今年发现了“顶夸克”的存在证据),W±,Z°粒子相继也被发现。这些辉煌的成就,使人们勾画出了微观世界的一幅完整的图景,进一步证实了:1. 基本粒子之间,相互作用的四种力都是交换媒介子的结果。2. 在这种交换中,物质实体都在“终而复始”式地变化着。列表如下:
在交换媒介子的过程中,实体都在“终而复始”式地从一种物质状态变到另一种状态。
例如,在核中,中子与质子在强相互作用场中不断地交换媒介子的结果,中子不断地变成质子状态,然后又变回中子状态,如此终而复始。
在今天,可以概括出:这种性质是微观物质的普遍性质。
“终而复始”的变化的拓扑学模型:“梅比身斯”带
我们来讨论物理变化的表征:量的变化。
现代拓扑学的创始人,法国数学家庞加莱,探索了许多特殊的面和体,作为解明某些分方程的潜在域。他证明了,各种面上的各种通路,可以构成群。他指出:“梅比身斯”带可以作为某些方程的解题模型。
拓扑学考虑的重点:是一种形能否连续地变成另一种形。
“梅比身斯”带,在数学上称为:“单侧边的扭曲柱状环”,即:取一条长纸带,一面是黑的,一面是白的。在二面的中央各画一条直线,将其一端扭转180°,同另一端粘接起来所得的表面。
一只蚂蚁(我们以它表征一个物理量),沿着这纸带的面而爬,它不越过边界就可以不断地从白纸面到黑纸面,从黑纸面到白纸面(表征着:这个量在“终而复始”地运动着)。
这带有着奇怪的拓扑性质。我们来做以下几步:
(1)将它沿中心线一剪为二,这带变成了一个新环(H环)。
(2)再沿着这新环的中心线剪开一次,这环变成了二个环(A环和B环)(如图)。
A环和B环在一个统一体内,互相独立。蚂蚁还在“终而复始”地运动着,但它绝不能从A环爬到B环,它要到B环,只能跳跃(图示)。
(3)对A环,B环再分割,会一次又一次地重演上述(2)的结果。
例如,对一个较宽的纸带,继续分割一次,得以下拓扑图形:
“梅比身斯”带的分割过程,从拓扑性质方面说明了:对一个大的量进行分割,最初的结果是连续的量,但继续分割下去,所得的结果是一个一个不连续的量。
这种具有不连续结果的分割结果可以无穷延续下去。
这拓扑特征是由这带的本性决定的:“一端与另一端相连时复转180°”,即:“终而复始”。
这一点正是古代哲学家老子所指出的物质的本性。
(本文得到唐孝威等同志指导,谨致谢意,)
多体稳定性的一种新理论
蒋春喧
为什么人的染色体只有23对?
为什么许多植物的叶数为3片和5片?
为什么元素周期表中的惰性气体最稳定?
为什么质子寿命比中子长得多?
以上的例子都属于多体问题。
多体稳定性问题是一个古老的问题,至今未完蒋地解决。原因是它是由许多基本单位组成的体系,在数学上是一个离散系统。而分析方法只适合于连续系统,对多体问题只能作近似计算,存在着严重的困难。
过去数论与多体问题之间没有很好的联系。作者研究了Fermat稳定群,发现了多体结构和稳定群的可交换图有直接的联系。
本文从数论和稳定群的角度来研究4n,4n+1,4n+2和4n+3这四种情况所形成的多体系统的稳定性。
素数在整数范围内是不可分解的。它所对应的多体系统是稳定的;复合数在整数范围内是可分解的,它所对应的多体系统就是不稳定的。
英国马沙(Mathar)化学博士认为,从这篇文章可以到社会主义中国最近在科学上的大步前进。在今后,中国科学家在国际科学的活动中应起重要的作用。
本文发表后,在瑞士举行的第IX届国际生物发育会议邀请作者到会宣读论文。
拉美生物数学协会秘书长沙雷斯基(Zaretzhy)教授来函邀请作者为该学会会员。
生物全息律
张颖清
生物体任一相对独立部分的每一点的化学组成相对于这一部分的其他位点,都和整体上这点所对应的部位的化学组成相似程度较大。这些在这一点相对独立的部分的分布律,与其对应的部位在整体的分布规律相同。
简言之,生物体每一相对独立的部分在化学组成的模式上与整体相同,是整体的成比例的缩小,并且,在每相连的两个相对独立的部分,化学组成相似程度最大的那两个端点——相同的两极,总是处于相隔最远的位置,从而总是对立的二极联在一起。
在整个机体,这样相对独立的部分首尾相接,或取同一走向,恰像众多小磁针在磁场中N,S极相接取同一走向的排布一样。
每一部分是整体的缩小,这恰似激光全息照片的特性,这类照片可以碎裂成小块。每一小块在再现时仍能给出整个物的像。生物体很类似于一幅全息照片。我们把上述的生物体的这一结构法则称为生物全息律。
生物全息律赋予了叶形,果形以新的意义。
美国学术刊物《理论生物学杂志》对生物全息律的评价是:“这篇论文包含许多生物有机体的部分和整体之间相关性的观测。这些见解在理论和实践上都有非常应该考虑的生物学价值。特别令人感兴趣的是这个理论揭示了叶形与果形是植物整体的反映。而非常重要的必然的结果是由种子在整体上的位置所相关的决定的不同位置的种子的遗传势。”
相似学
张光鉴 梁衡
相似贯穿于许多事物之中。研究相似原理的规律是很有意义的。为此有必要辟出一门潜在的边缘学科——相似学。
在某种意义上讲,科学的发展是相似原理的发现和运用。所有的新发现都和原有的基础分不开;都是一个相互套在一起的,由低级到高级的相似形。
人们要认识自然界,总是沿着相似的规律来研究和模拟它。
一、它分析复杂事物的方法是“解剖法”;即把事物展开成与之适应的层次结构、模块结构、单元结构,并研究它的组合过程中的关键环节,组合中的静态和必威在线网站首页网址 相似的过程。
二、人们利用相似原理组合成所需模型的方法是:首先拟定目的模型和要求,然后由单元相似、模块相似、层次相似,在一定的条件下一个过程接一个过程去逼近总体目标设想和模式。简而言之是“必威在线网站首页网址 积木逼近法”。
不但要研究静态的相似,更重要的是要研究进行间必威在线网站首页网址 的相似过程。
三、对这样形成的事物进行“优化处理”。
即,拿它到客观世界中去实践,取得反馈信息,在前进中不断完善。
[本文得到了科普出版社编审朱新民同志的指导。本工作得到了钱学森同志的赞扬。]
场空间具有统一的微弱螺旋形结构
杨建民 傅旦
人们很早就注意到:引力和静电场力的数学表达有着许多相似处。
我们根据国外最近发表的实验,把这认识推进了一步:这二种场空间都具有微弱的螺旋形结构。不同处仅是:一是螺旋形扩展;一是螺旋形收缩。计算证明:ψ2的分布和天体的位置有着统一的漂移率。
(一)核电场空间具有微弱的螺旋形结构。螺旋结构常数正是哈勃常数。
我们赞成一些科学先驱者的观点:河外星系光谱的红移,是古老原子的历史效应。
提出假设:核电场的弯曲场空间,具有微弱螺旋形状。在这空间中,电子的几率分布,随着时间增长而极微弱的变化;它与核的距离在极微弱的递减。
这会导致出原子光谱的红移。
目前关于电子运动的测量精度都在10-8—10-9左右。如果潜在的问题在10-10/年以下,我们则不能察觉,只有在漫长的时间积累效应中发现它。
本文在数学上证明了:哈勃常数H就等于螺旋形结构常数g。这样,给出了哈勃常数以一个新的定义:它是电子与核距离的每年的漂移值与这距离之比。
1982年5月,美国哈佛/史密森天体物理中心确定:哈勃常数比以前认定的值应大一倍。即:H=g≌10-10/年。
(二)引力场的场空间具有微弱螺旋形结构。
1982年,黑尔(Hill)教授等人的实验观测证实存在着太阳扁率,迪克的计算指出:太阳扁率将使广义相对论的时空理论预言与实际观测产生了4弧秒/世纪的差异。
可得出结论:实际引力场空间的曲率比爱因斯坦预言的小。即:在这个空间中从一点出发的一条光线将不能像爱因斯坦预算的,走一个首尾衔接的大圆圈,而将走一条螺旋曲线。
定量分析:美国天文学家范弗兰德恩通过月掩星资料,计算出月球绕地球运动轨迹正在缓慢地变大,数值也正为10-10/年。对这现象最自然的解释是:地球质量所形成的引力场空间,具有微弱的螺旋形弯曲。
[本文受到中国科学院唐孝威学部委员的推荐。]
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[注1] V. 托尼尼“现代理论物理学解释中的新实在论倾向”,美国“Modern Philosophy”Spring issue 1963。
[注2] 詹剑峰:《老子其人其书及其道》,湖北人民出版社,1982。